專利名稱：一種調(diào)度分組以在umts網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)姆椒?br> 技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在一通用移動電信系統(tǒng)(UMTS)網(wǎng)絡(luò)中的分組傳輸，并更為具體地涉及對分組進(jìn)行調(diào)度以在一UMTS網(wǎng)絡(luò)的空中接口上傳輸。
背景技術(shù)：
歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(ETSI)目前正在進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化一組新的用于移動電信系統(tǒng)的協(xié)議。該組協(xié)議共同地被稱為通用移動電信系統(tǒng)(UMTS)。

圖1示意性說明一UMTS網(wǎng)絡(luò)1，該UMTS網(wǎng)絡(luò)包括一核心網(wǎng)絡(luò)2和一UMTS陸地?zé)o線接入網(wǎng)(UTRAN)3。該UTRAN3包括多個無線網(wǎng)控制器(RNC)4，每個無線網(wǎng)控制器均耦合到一組相鄰的基站收發(fā)信臺(BTS)5。每個BTS5負(fù)責(zé)一個給定的地理小區(qū)，該控制RNC4負(fù)責(zé)路由該BTS5和該核心網(wǎng)絡(luò)2之間的用戶和信令數(shù)據(jù)。所有的RNC相互耦合。該UTRAN3的概要在ETSI的第三代合作項目的技術(shù)規(guī)范TS25.401 V2.0.0(1999-09)中給出。
用戶和信令數(shù)據(jù)可使用無線接入承載(RAB)在一RNC和一移動終端(在UTRAN中被稱為用戶設(shè)備(UE))之間載運。通常，一個移動終端被分配一個或多個無線接入承載(RAB)，每個無線接入承載能夠載運用戶或信令數(shù)據(jù)流。若干RAB被映射到相應(yīng)的邏輯信道。在媒體接入控制(MAC)層，一組邏輯信道被依次映射到一傳輸信道，該傳輸信道有兩種類型一種由不同的移動終端分享的“公共”傳輸信道，和一種分配給一單個移動終端的“專用”傳輸信道。公共信道中的一種類型是一前向接入信道(FACH)。FACH的基本特征是它可以在每個傳輸時間間隔(10，20，40或80ms)發(fā)送一個或多個固定大小的分組。但是，在任何一個給定的時間間隔，所有被傳輸?shù)姆纸M必須具有相同的長度。幾個傳輸信道(例如FACH)在物理層被依次映射到第二公共控制物理信道(S-CCPCH)以便在一BTS和一移動終端之間的空中接口上傳輸。
當(dāng)一移動終端經(jīng)BTS向一RNC登記時，該RNC至少在開始時用作該移動終端的服務(wù)和控制RNC。該RNC既控制空中接口無線資源也終接層3消息(無線資源控制(RRC)協(xié)議)，直接路由到和從核心網(wǎng)絡(luò)路由與移動終端有關(guān)的數(shù)據(jù)。圖2說明當(dāng)該服務(wù)和控制RNC重合時，用于FACH傳輸信道的協(xié)議模型，并且這里Uu指明UTRAN和該移動終端(UE)之間的接口，而Iub指明該RNC和一NodeB(在此NodeB是BTS的一種通用化)之間的接口。應(yīng)理解，使用該RNC和該NodeB之間的FACH幀協(xié)議(FACH FP)實體的業(yè)務(wù)，RNC中的MAC(MAC-c)實體將MAC-c分組數(shù)據(jù)單元(PDU)傳遞到在該移動終端的對等MAC-c實體。該FACH FP實體將頭標(biāo)信息添加到MAC-c PDU以形成若干FACH FP PDU，這些FACH FP PDU在AAL2(或其它傳送機(jī)制)連接上被傳送到該NodeB。該NodeB的互通功能將由該FACH FP實體接收的FACH幀互通到PHY實體中。
現(xiàn)在考慮這樣一種情況，該情況在一移動終端離開由該終端向其登記的RNC覆蓋的區(qū)域，并進(jìn)入由第二RNC覆蓋的區(qū)域時出現(xiàn)。在UTRAN協(xié)議下，RRC保持在第一RNC被終接，而該終端利用一小區(qū)和第二RNC的公共傳輸信道。于是，第一RNC保持為具有與該核心網(wǎng)絡(luò)連接的服務(wù)RNC，而第二RNC成為控制RNC。該控制RNC控制著該移動終端所位于的NodeB以及特別控制著在該NodeB的邏輯資源(傳輸信道)。在該方案中，該控制RNC被稱為“漂移”RNC(該控制RNC也將被用作已向該RNC登記的移動終端的服務(wù)RNC)。圖3說明當(dāng)服務(wù)和控制RNC分開時，用于FACH傳輸信道的協(xié)議模型。應(yīng)注意，一新的接口Iur在該服務(wù)和該控制RNC之間露出。一Iur FACH FP被用于使位于該控制RNC的公共MAC(MAC-c)與位于該服務(wù)RNC的專用MAC(MAC-d)互通。
在圖2和3說明的兩種方案中，MAC-c實體的一項重要任務(wù)是對分組(MAC PDU)進(jìn)行調(diào)度以在空中接口上傳輸。如果是所有由MAC-c實體接收的分組具有相等的優(yōu)先級(并具有相同的大小)的情況，則調(diào)度將是一件將所接收的分組排隊并按照基于先來先服務(wù)的原則發(fā)送它們的簡單事情。但是，UMTS規(guī)定了一個框架，在該框架中不同的服務(wù)質(zhì)量(QoS)可被分派給不同的RAB。對應(yīng)于已被分配一高QoS的RAB的分組應(yīng)作為高優(yōu)先級在空中接口上傳輸，而對應(yīng)于已被分配一低QoS的RAB的分組應(yīng)作為低優(yōu)先級在空中接口上傳輸。根據(jù)RAB參數(shù)在MAC實體(MAC-c或MAC-d)確定優(yōu)先級。
UMTS通過在控制RNC為每個FACH提供一組隊列來處理優(yōu)先級的問題。該隊列與相應(yīng)的優(yōu)先級水平有關(guān)。為以這樣的方式從隊列中選擇分組，即較高優(yōu)先級隊列中的分組(平均地)比較低優(yōu)先級隊列中的分組更快地被處理，規(guī)定一種算法。在同一物理信道上發(fā)送的FACH并非相互獨立的事實使得該算法的性質(zhì)是復(fù)雜的。更具體的，為每個S-CCPCH規(guī)定一組傳送格式組合(TFC)，在此對于每個FACH每個TFC包括一傳輸時間間隔，一分組大小，和一總傳輸大小(指示該傳輸中的分組的數(shù)量)。該算法必須為該FACH選擇一匹配那些存在于該TFC組中TFC之一的TFC。
發(fā)明概述在控制RNC是一漂移RNC的情況下出現(xiàn)一個可能的問題。這是因為MAC-d實體存在于服務(wù)RNC處，并且是MAC-d實體基于該RNC(當(dāng)用作一控制RNC時)使用的分組調(diào)度算法，將優(yōu)先級分配給分組。但被分配的優(yōu)先級和分組大小可能與該漂移RNC使用的分組調(diào)度算法不一致。在漂移RNC處從該服務(wù)RNC接收的分組可能因此不按照適當(dāng)?shù)膬?yōu)先級處理。
按照本發(fā)明的第一方面，在對于一個移動終端一對無線網(wǎng)控制器(RNC)用作分開的服務(wù)和控制RNC的情況下，提供一種調(diào)度分組以在UMTS陸地?zé)o線接入網(wǎng)(UTRAN)的空中接口上傳輸?shù)姆椒ǎ摲椒ò▽⒈环峙涞恼{(diào)度優(yōu)先級以及對于以這些優(yōu)先級在傳輸信道上傳輸該控制RNC接受的分組大小，從該控制RNC發(fā)送到該服務(wù)RNC；以及隨后，將具有該服務(wù)RNC接受的大小和相應(yīng)的分配的優(yōu)先級的分組，從該服務(wù)RNC發(fā)送到該控制RNC。
本發(fā)明的實施例保證服務(wù)RNC將該控制RNC接受的分組大小分配給一給定的優(yōu)先級，避免在該控制RNC處優(yōu)先級和分組大小之間的失配。
優(yōu)選地，對于在控制RNC處將被映射到傳輸信道的多個邏輯信道類型中的每個類型，從控制RNC發(fā)送到服務(wù)RNC的信息包括一組被分配的優(yōu)先級，每個具有一個或多個有關(guān)的包大小。更為優(yōu)選地，對于在控制RNC處將被映射到傳輸信道上的每種邏輯信道類型所述信息包括這樣的一組。
應(yīng)理解，取決于例如服務(wù)于移動終端的小區(qū)中的負(fù)荷，或在移動終端移入由同一控制RNC控制的另一小區(qū)的事件中，可被分配給優(yōu)先級的分組大小可變化。優(yōu)選地因此，在適當(dāng)情況下，分組大小和優(yōu)先級的一個新列表可從控制RNC發(fā)送到服務(wù)RNC。
優(yōu)選地，該優(yōu)先級和分組大小的列表在服務(wù)RNC處由RRC實體接收。更為優(yōu)選地，該列表在RNSAP消息中發(fā)送。
優(yōu)選地，在控制RNC處接收的一分組被放置在一隊列用于在一前向接入信道(FACH)上傳輸，該隊列對應(yīng)于附于該分組的優(yōu)先級水平并對應(yīng)于該分組大小。該FACH在基站收發(fā)信臺(BTS)處被映射到S-CCPCH或UTRAN的其它對應(yīng)節(jié)點。更為優(yōu)選地，用于在FACH上傳輸?shù)姆纸M或者與一專用控制信道(DCCH)或者與一專用業(yè)務(wù)信道(DTCH)有關(guān)。
優(yōu)選地，每個FACH被安排用于僅載運一個分組大小。但情況不必是這樣，而可以是，可由一給定的FACH載運的分組大小從一個傳輸時間間隔到另一傳輸時間間隔地變化。
一個給定的優(yōu)先級可被分配一個或多個分組大小，該分組大小在發(fā)送給服務(wù)RNC中的列表中規(guī)定。
按照本發(fā)明的第二方法，提供一個UMTS陸地?zé)o線接入網(wǎng)(UTRAN)，該UTRAN包括多個相互連接的無線網(wǎng)控制器(RNC)，其中，當(dāng)一個移動終端具有分開的服務(wù)和控制RNC時，該控制RNC被安排將由該控制RNC接受的用于傳輸?shù)姆纸M大小和可附于那些被接受的分組大小的分配的相關(guān)優(yōu)先級發(fā)送到該服務(wù)RNC，并且該服務(wù)RNC被安排將具有由該服務(wù)RNC接受的大小和相應(yīng)的分配的優(yōu)先級的數(shù)據(jù)分組發(fā)送到該控制RNC。
附圖簡述圖1示意性說明包括一核心網(wǎng)絡(luò)和一UTRAN的一UMTS網(wǎng)；圖2說明在圖1的UTRAN的服務(wù)和控制RNC重合的情況下，一用于FACH傳輸信道的協(xié)議模型；圖3說明在圖1的UTRAN的服務(wù)和控制RNC是分開的情況下，一用于FACH傳輸信道的協(xié)議模型；圖4為說明在圖1的UTRAN的控制RNC處調(diào)度分組以傳輸?shù)囊环N方法的流程圖。
優(yōu)選實施例詳述上面已參照圖1的示意性附圖描述了一UMTS網(wǎng)的總結(jié)構(gòu)。同樣已參照圖2和3描述了在服務(wù)RNC和控制RNC重合和分開的情況下用于FACH傳輸信道的協(xié)議模型。
考慮在圖3中說明的方案，在此一移動終端經(jīng)分開的服務(wù)和控制(或漂移)RNC在該UTRAN中與UMTS系統(tǒng)的核心網(wǎng)絡(luò)通信，指定給該移動終端的信令和用戶數(shù)據(jù)分組在該服務(wù)RNC的MAC-d實體處從該核心網(wǎng)絡(luò)接收并“映射”到邏輯信道，即一專用控制信道(DCCH)和一專用業(yè)務(wù)信道(DTCH)上。該MAC-d實體構(gòu)造MAC業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)單元(SDU)，該SDU包括一包含邏輯信道數(shù)據(jù)的凈荷部分和尤其包含一邏輯信道標(biāo)識符的MAC頭標(biāo)。
MAC-d實體將MAC SDU送到FACH幀協(xié)議(FP)實體。該實體將另一FACH FP頭標(biāo)添加給每個MAC SDU，該FACH FP頭標(biāo)包括一已由一無線資源控制(RRC)實體分配給該MAC SDU的優(yōu)先級水平。在移動終端進(jìn)入漂移RNC的覆蓋區(qū)域之后，把可用的優(yōu)先級水平和對于每個優(yōu)先級水平一個或多個接受的分組大小的標(biāo)識通知給RRC。此時，控制RNC將一資源請求發(fā)給該漂移RNC。更為具體地，該請求是一具有下列形式的公共傳輸信道請求
其中“M”指明一強(qiáng)制性字段。
通過返回一被稱為公共傳輸信道響應(yīng)的響應(yīng)消息(RNSAP)，該漂移RNC響應(yīng)對資源請求的接收，該響應(yīng)消息具有下列形式
其中再次“M”指明一強(qiáng)制性字段，而“O”指明一任選字段。該RNSAP消息包含一該漂移RNC接受的優(yōu)先級和對于每個優(yōu)先級的一個或多個接受的分組大小的標(biāo)識的列表?？蔀槊總€邏輯信道類型發(fā)送這樣一個列表，雖然這不是必須的。該優(yōu)先級列表被發(fā)送給每個與該漂移RNC中的MAC-c實體連接的MAC-d實體。例如，該列表可定義對于具有優(yōu)先級1的SDU，MAC-d實體可使用80或320比特的分組大小。在為每個邏輯信道類型提供一優(yōu)先級/分組大小列表的情況下，用于載運該列表的RNSAP消息包含緊接在公共傳輸信道信息之后的邏輯信道類型標(biāo)識符。
當(dāng)移動終端首先進(jìn)入新RNC的覆蓋區(qū)域而之前向另一RNC登記時，該優(yōu)先級/分組大小列表通常從該漂移RNC發(fā)送到服務(wù)RNC。當(dāng)該終端在新RNC的各小區(qū)之間移動時，更新的列表可在該漂移RNC和服務(wù)RNC之間交換，以反映在新BTS處可用的優(yōu)先級。同樣應(yīng)理解，甚至當(dāng)一移動終端在一給定的小區(qū)中停留時，因為改變環(huán)境，諸如該小區(qū)中業(yè)務(wù)水平的改變或無線網(wǎng)資源的重配置，更新的列表可被發(fā)送。
RRC檢查已接收的RNSAP消息，并執(zhí)行MAC-d實體的任何必須的重配置。無線鏈路控制(RLC)實體的重配置(它駐留在服務(wù)RNC中的MAC-d層上并負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)分段)附加地發(fā)生。
FACH FP分組在AAL2連接上發(fā)送到該漂移RNC處的對等FACHFP實體。該對等實體將MAC-d SDU去封裝并識別包含在該幀F(xiàn)P頭標(biāo)中的優(yōu)先級。該SDU和優(yōu)先級被送到控制RNC處的MAC-c實體。MAC-c層負(fù)責(zé)調(diào)度SDU以在FACH上傳輸。更具體地，每個SDU被放置在對應(yīng)于其優(yōu)先級和大小的隊列中(如果有16個優(yōu)先級水平，則對于每個FACH應(yīng)有16個隊列組，每組中的隊列數(shù)目取決于有關(guān)優(yōu)先級接受的分組大小的數(shù)目)。如上所述，對于一給定的FACH根據(jù)某些預(yù)定的算法從隊列中選擇SDU(以便滿足物理信道的傳送格式組合要求)。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)理解，在不偏離本發(fā)明范圍的情況下可對上述實施例進(jìn)行各種不同的改進(jìn)。例如，上述實施例要求在一RNSAP消息中發(fā)送一優(yōu)先級/分組大小列表。在另一實施例中，RNC可發(fā)出覆蓋所有使用該RNC作為漂移RNC的移動終端的“全局”列表。
權(quán)利要求
1.一種調(diào)度分組以在UMTS陸地?zé)o線接入網(wǎng)(UTRAN)的空中接口上傳輸?shù)姆椒ǎ撜{(diào)度是在對于一個移動終端一對無線網(wǎng)控制器(RNC)用作分開的服務(wù)和控制RNC的情況下進(jìn)行的，該方法包括將被分配的調(diào)度優(yōu)先級以及對于以這些優(yōu)先級傳輸該控制RNC接受的分組大小，從該控制RNC發(fā)送到該服務(wù)RNC；以及隨后，將具有該服務(wù)RNC接受的大小和相應(yīng)的分配的優(yōu)先級的分組，從該服務(wù)RNC發(fā)送到該控制RNC。
2.如權(quán)利要求1的方法，其中，對于將在該控制RNC處被映射到一傳輸信道的多個邏輯信道類型中的每一個，從該控制RNC發(fā)送到該服務(wù)RNC的信息包括一組被分配的優(yōu)先級，每個優(yōu)先級具有一個或多個有關(guān)的包大小。
3.如權(quán)利要求2的方法，其中，對于將在該控制RNC處被映射到一傳輸信道的各個邏輯信道類型，所述信息包括這樣的一組。
4.如上述權(quán)利要求中任何之一的方法，其中，在該控制RNC處的環(huán)境出現(xiàn)變化之后，分組大小和優(yōu)先級的一個新列表從該控制RNC發(fā)送到該服務(wù)RNC以替代一舊的列表。
5.如上述權(quán)利要求中任何之一的方法，其中，該優(yōu)先級和分組大小的列表由一MAC-d實體在該服務(wù)RNC處接收。
6.如權(quán)利要求5的方法，其中，該列表是在一RNSAP消息中發(fā)送到該服務(wù)RNC的。
7.如上述權(quán)利要求中任何之一的方法，其中，在該控制RNC處接收到的一分組放置在一前向接入信道(FACH)上傳輸?shù)年犃兄?，該隊列對?yīng)于附于該分組的優(yōu)先級水平并對應(yīng)于該分組的大小。
8.一種UMTS陸地?zé)o線接入網(wǎng)(UTRAN)，它包括多個相互連接的無線網(wǎng)控制器(RNC)，其中，當(dāng)一個移動終端具有分開的服務(wù)和控制RNC時，該控制RNC被安排成將由該控制RNC接受用于傳輸?shù)姆纸M大小和可附于那些被接受分組大小的分配的相關(guān)優(yōu)先級發(fā)送到該服務(wù)RNC，并且該服務(wù)RNC被安排將具有由該服務(wù)RNC接受的大小以及相應(yīng)的分配的優(yōu)先級的數(shù)據(jù)分組發(fā)送到該控制RNC。
全文摘要
一種調(diào)度分組以在UMTS陸地?zé)o線接入網(wǎng)(UTRAN)的空中接口上傳輸?shù)姆椒?該調(diào)度是在對于一個移動終端一對無線網(wǎng)控制器(RNC)用作分開的服務(wù)和控制(漂移)RNC的情況下進(jìn)行的。該方法包括:將被分配的調(diào)度優(yōu)先級以及對于以這些優(yōu)先級傳輸該控制RNC接受的分組大小,從該控制RNC發(fā)送到該服務(wù)RNC。隨后,將具有該服務(wù)RNC接受的大小和相應(yīng)的分配的優(yōu)先級的分組,從該服務(wù)RNC發(fā)送到該控制RNC。
文檔編號H04L12/56GK1382358SQ00814628
公開日2002年11月27日 申請日期2000年10月5日 優(yōu)先權(quán)日1999年10月19日
發(fā)明者B·埃爾斯特德特, J·許韋凱, C·利格內(nèi)爾, C·G·舒爾茨, R·舍德斯特倫, S·H·A·瓦格爾, R·馬廷米科, J·佩薩, O·普爾基寧, T·維格爾 申請人:艾利森電話股份有限公司