移动通信系统中数据链路层流量控制的方法.pdf

移动通信系统中数据链路层流量控制的方法
技术领域
本发明涉及一种移动通信系统中数据流量控制的方法，尤其涉及一种移动通信系统中数据链路层流量控制的方法。
背景技术
移动通信系统中的无线接口分为三个协议层：物理层(L1)、数据链路层(L2)和网络层(L3)。数据链路层进一步分为MAC(MediumAccess Control，媒体接入控制)子层、RLC(Radio Link Control，无线链路控制)子层、分组数据会聚协议(PDCP)子层和BMC(广播组播控制，Broadcast/Multicast Control)子层。MAC实体包括MAC-b、MAC-d和MAC-c/sh。在MAC层中，逻辑信道映射为传输信道。MAC层还根据逻辑信道的瞬间源速率，为各传输信道选择适当的传输格式(TF)。传输格式的选择与接纳控制为每个连接定义的传输格式组合集紧密相关。
MAC-d与MAC-c/sh之间进行通信时，MAC-d和MAC-c/sh中传输时间间隔TTI的调度时钟并不是同步的，MAC-d不能在每次发送数据时知道MAC-c/sh的处理能力，而且一旦MAC-d的数据发送到MAC-c/sh上，这些数据将无法得到保护，如果MAC-c/sh在一个TTI内发送不了这些数据，MAC-c/sh将无从决定如何对这些数据进行下一步处理。对实时性高的业务数据来说(比如信令数据)，没发送完的数据可能应该抛弃掉，对于实时性要求低的业务数据来说(比如分组数据)，可能还需要接着发送，也可能这些数据已经发生了变化，而这些变化只有RLC才可以处理，但由于这些数据已经到了MAC-c/sh，不再受RLC的控制，所以不能够很好地完成流量控制。
如图1所示，是对Iur接口实现流量控制的策略流程图，其描述了通常实现流量控制的基本流程：MAC-c/sh和MAC-d1上的TTI时钟源起始基准可能不同，假设业务的最小TTI是10ms，为方便说明，将MAC_d上的TTI称为DTTI，而把MAC_c/sh上的TTI称为CTTI。
流量请求的发起端是MAC-d1(MAC-di)上层的RLC实体，在一个DTTI到来前，RLC会将BO(buffer occupancy，缓存占用，BO指示传输或重传数据当前排队的数量)通知给MAC-d1，同时，MAC-d1会发起Mac-c/sh_Flow_Req给MAC_c/sh，MAC_c/sh在处理完该消息后，即等待CTTI的到来，当CTTI到来时，MAC_c/sh会进行传输格式组合(TFC)选择，选择完后发送流量控制消息给MAC-c/sh上层的RLC实体，同时发消息MAC-d_Flow_Ind给MAC_d1。MAC-d1收到此消息后立刻发送流量控制消息给MAC-d1上层的RLC实体。MAC-d1上层的RLC将数据发送给MAC-d1，MAC-d1再将此数据发给MAC-c/sh，同时，MAC-c/sh上层的RLC实体也将相应数据发送下来，最后，MAC-c/sh再对所接收到的数据进行处理，发给FP(Frame Processor，帧处理机)。
具体控制帧及数据帧的结构如下：
消息Mac-c/sh_Flow_Req的结构如下表所示：

    Message Type(消息类型)    UE ID Type(用户ID类型)    UE ID(用户ID)    UE Priority(用户优先级)    DL Trch Num(下行传输信道数目)    Trch Type(传输信道类型)1
    Trch(传输信道ID)ID 1    PDU Size(协议数据单元大小)    PDU Number(协议数据单元数目)    Trch Type 2    Trch ID 2    PDU Size    PDU Number    ...................    Trch Type i    Trch ID i    PDU Size i    PDU Number i
根据MAC-d的用户优先级，MAC-c/sh会对不同用户上的数据进行调度，使得优先级高的用户数据首先得到传输。对于一个MAC-d上不同逻辑信道映射到同一传输信道时，由MAC-d完成不同逻辑信道上数据传输的优先级调度。
消息Mac-d_Flow_Ind的结构如下表所示：
    Message Type    UE ID Type    UE ID    Send Flag(发送标记)
    Delay Time(延迟时间)    DL Trch Num    Trch Type 1    Trch ID 1    PDU Size    PDU Number    Trch Type 2    Trch ID 2    PDU Size    PDU Number    ...................    Trch Type i    Trch ID i    PDU Size i    PDU Number i
如果MAC-c/sh受传输能力的影响，不允许某个优先级较低的MAC-d发送数据，那么可以将Send Flag设为禁止发送。(0禁止发送，1允许发送)Delay Time在Send Flag为0时使用，指示MAC-d延迟多长时间以后再发送流量请求。
消息MAC-c/sh_Data_Req的结构如下表所示：
   Message Type
    UE ID Type    UE ID    DL Trch Num    Trch Type 1    Trch ID 1    PDU Size 1    PDU Number 1    Data    ...................    Trch Type 2    Trch ID 2    PDU Size 2    PDU Number 2    Data    ...................    ...................    Trch Type i    Trch ID i    PDU Size i    PDU Number i
    Data    ...................
MAC-c/sh收到MAC-d的数据后，加头处理后发送给FP。在多个MAC-d接入同一个MAC-c/sh时，对每一个MAC-d来说，流量控制的基本流程是相同的。
目前在MAC中对业务数据包的调度是根据它们的逻辑信道优先级进行TFC(传输格式组合)选择的，但对MAC-d到MAC-c/sh的流量控制并没有涉及到，而MAC-d到MAC-c/sh的流量控制是控制业务量的不可缺少的环节。并且，MAC中业务数据的处理是受发送控制限制的，因为MAC中的数据发送是严格按照传输时间间隔TTI来调度的，整个发送过程不应该受到其它方面的影响。而上述的流程中用到了多条消息进行通信，这些消息在传输过程中和对这些消息进行处理过程中将耗费掉大量的时间，因此，现有技术方案很难达到较高的发送控制要求。
发明内容
针对上述现有移动通信系统中数据链路层流量控制方法中所存在的问题和不足，本发明的目的是提供一种可保证业务数据畅通、实现简单的移动通信系统中数据链路层流量控制的方法。
本发明是这样实现的：一种移动通信系统中数据链路层流量控制的方法，所述数据链路层包括有媒体接入控制和无线链路控制，其中，所述媒体接入控制包括有MAC-c/sh和MAC-d，MAC-d连接到MAC-c/sh，负责将专用逻辑信道映射到可用的公用和专用传输信道；MAC-c/sh控制到公用传输信道的接入，该方法包括以下步骤：
(1)确定每个传输时间间隔内MAC-d可传输给MAC-c/sh的传输块的最大数量值TBU；
(2)MAC-d上层的无线链路控制通知MAC-d有数据要发送时，MAC-d首先发送TBU的最大阈值信息通知无线链路控制，无线链路控制确定允许提交的传输块数量并发送至MAC-d；
(3)MAC-d将接收到的传输块转发至MAC-c/sh，MAC-c/sh对接收到的数据加头处理后发送给帧处理机FP。
优选地，连接到MAC-c/sh上的MAC-d为一个或一个以上。
优选地，所述传输时间间隔为最小交织周期的正整数倍。
优选地，所述最小交织周期为10ms。
所述专用逻辑信道包括专用控制信道DCCH和专用业务信道DTCH；所述公用传输信道包括有随机接入信道RACH和前向接入信道FACH。
优选地，所述步骤(1)中的传输块的最大数量值TBU是按以下方式设定的：
根据系统的实际处理能力，事先确定MAC-d上传输块数量的最大阈值。
优选地，所述步骤(1)中的传输块的最大数量值TBU是按以下方式设定的：
MAC-c/sh在业务处理中根据当前资源分配确定其当前的数据处理能力，并主动向所有接入的MAC-d发起目前允许传输的传输块数量的最大阈值。
优选地，MAC-d向MAC-c/sh发送数据以消息形式进行，该消息包括消息类型项、传输信道数目项、每条传输信道的类型项、该类型传输信道的ID项、该ID传输信道传输的协议数据单元的大小项及具体的协议数据单元数据项。
优选地，该方法还包括，当MAC-d的优先级不同时，MAC-c/sh按优先级不同依次对各MAC-d上的数据进行处理，具体是通过设置针对各MAC-d的控制消息中的延迟时间项的具体延迟时间而实现的。
优选地，MAC-c/sh向MAC-d发起允许传输的传输块数量的最大阈值具体是通过控制消息实现的，所述控制消息包括有消息类型项、传输信道数目项、每条传输信道的类型项、该类型传输信道的ID项和该ID传输信道允许传输的传输块数量的最大阈值项，其中所述允许传输的传输块数量的最大阈值项中设有具体的数值。
优选地，所述数据处理能力是以周期性更新方式进行统计的，同样地，MAC-c/sh同频地更新传输块的最大数量值TBU；其中，更新周期可根据实际需要具体设定。
优选地，MAC-d和MAC-c/sh之间的接口可为RNC内部接口或Iur接口。
本发明通过对各MAC-d设置允许发送传输块(TB)的最大数量值TBU来限定在即将到来的CTTI时，能保证MAC-c/sh能处理掉MAC-d发送来的所有数据。本发明可以保证业务数据不会造成拥塞，并且能够很好地调整发送数据量的大小，同时不会影响RLC的缓冲能力。
附图说明
图1是现有MAC中实现流量控制的流程图；
图2是本发明的流量控制的流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的详细描述。
如图2所示，本发明包括以下步骤：
1、确定每个TTI内MAC-d可传输给MAC-c/sh的传输块(TB)的最大数量阈值TBU；可根据实际系统的处理能力，为每个MAC-d确定一个默认的阈值TBU。具体是首先根据MAC-c/sh的处理能力，再根据接入到该MAC-c/sh的MAC-d数量、MAC-d的信道条数，根据经验为每条信道设置最大传输TB的数目。每个MAC-d的TBU可根据情况而调整。当然，也可以由MAC-c/sh通知MAC-d一个初始的TBU(如图2中的Mac-d_TBU_Set消息)，并在数据处理过程中对TBU进行调整，可设置为MAC-c/sh定时通知MAC-d更新TBU的方式或者在允许发送的数据量发生大的变化时通知MAC-d(如图2中的Mac-d_TBU_scheduling)。这样，在TBU的限制下，可以保证数据得到可靠传输，不会拥塞。
2、MAC-d上层的RLC通知MAC-d有数据要发送时，MAC-d首先发送包括TBU信息的消息通知MAC-d的RLC，由该MAC-d的RLC确定发送给MAC-c/sh的传输块数量，并将确定的数据发送至MAC-d；
3、MAC-d将接收到的传输块数据转发至MAC-c/sh，MAC-c/sh对接收到的数据加头处理后发送给帧处理机FP。
图2中，消息Mac-d_TBU_Set的结构如下表所示：
    Message Type    UE ID Type    UE ID    DL Trch Num    Trch Type 1
    Trch ID 1    TBU 1    Trch Type 2    Trch ID 2    TBU 2    ...................    Trch Type I    Trch ID I    TBU I
该消息为每个Mac-d设置了TBU。初始情况下，如果MAC-c/sh不知道MAC-d的优先级，需要MAC-d通知MAC-c/sh由MAC-d控制高层分配给它的优先级。MAC-c/sh根据MAC-d的用户优先级，对不同用户上的数据进行调度，通知MAC-d每个传输信道上的TBU值。Mac-d_TBU_scheduling消息格式与Mac-d_TBU_Set的消息格式基本相同，这里不再赘述。
图2中消息Mac-c/sh_Data_Req的结构如下表所示：
    Message Type    UE ID Type    UE ID    DL Trch Num    Trch Type 1    Trch ID 1
    PDU Size    PDU Number    Data    ................    Trch Type 2    Trch ID 2    PDU Size    PDU Number    Data    ................    ...................    Trch Type I    Trch ID I    PDU Size    PDU Number    Data    ................
根据MAC-d的用户优先级，MAC-c/sh会对不同用户上的数据进行调度，使得优先级高的用户数据首先得到传输。对于MAC-d上不同逻辑信道映射到同一传输信道的情况，可由MAC-d完成不同逻辑信道上数据传输的优先级调度。
图2中消息Mac-d_TBU_Ind的结构如下表所示：
    Message Type    UE ID Type    UE ID    Send Flag    Delay Time    DL Trch Num    Trch Type 1    Trch ID 1    TBU 1    Trch Type 2    Trch ID 2    TBU 2    ...................    Trch Type i    Trch ID i    TBU i
如果MAC-c/sh受传输能力的影响，不允许某个优先级较低的MAC-d发送数据，那么可以将Send Flag设为禁止发送。(0禁止发送，1允许发送)Delay Time在Send Flag为0时使用，指示MAC-d延迟多长时间以后再发送流量请求。
本发明中，连接到MAC-c/sh上的MAC-d可为一个或多个。移动通信系统是指时分同步码分多址(TD-SCDMA)系统、宽带码分多址(WCDMA)系统和CDMA2000系统。MAC-c/sh和MAC-d之间的接口可为Uu接口或Iur接口。当通过Iur接口实现本发明时，仅需改变或扩充现有Iur接口的帧结构，构成MAC-d与MAC-c/sh之间的各种消息即可。本发明TTI为最小交织周期的正整数倍，最小交织周期为10ms。
本发明的专用逻辑信道包括专用控制信道DCCH和专用业务信道DTCH；公用传输信道包括有随机接入信RACH、前向接入信道FACH。其中，多条专用逻辑信道可映射到一条传输信道。具体映射关系为：DCCH和DTCH映射到RACH和FACH。
当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，本领域技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。