CN100438490C - 基于统计平均的数据下发时间调整方法 - Google Patents

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Abstract

本发明有关一种基于统计平均的数据下发时间调整方法，包括：A)RNC的帧协议处理层接收并处理MAC层下发的数据，将处理后的数据存储到一下行发送缓冲区；B)设置一数据下发定时器，按定时器的超时值，周期性地从所述下行发送缓冲区中顺次下发数据给NodeB；C)设定一采样时间周期，存储该采样时间周期内来自NodeB的每个时间调整控制帧的TOA值，在该采样时间周期结束后，计算各TOA值的算术平均值；D)以计算得到的TOA值的算术平均值自动调整所述定时器的超时值。采用本发明方法能有效避免数据下发时刻的过调整。

Description

基于统计平均的数据下发时间调整方法
技术领域
本发明涉及无线通信领域，尤指一种从无线网络控制器(Radio Network Controller，RNC)下发数据给基站NodeB时的数据下发时间调整方法。
背景技术
在NodeB中维护着一个数据的接收窗口，称为时间窗，如图1所示，当RNC下发的数据落在时间窗之外的时候，NodeB即会通过无线网络控制器与基站之间的标准接口(Iub Interface(between Node B and RNC)，IUB)接口FP(帧协议)协议定义的一个带内信令过程上发一个时间调整控制帧至RNC，帧中带有数据实际到达时刻和时间窗终点的差值TOA。RNC收到时间调整控制帧之后，应该相应的调整数据下发时刻以便使数据落在接收时间窗口之内，以减少数据在NodeB的缓冲时间或是避免由于NodeB无法及时处理数据而导致的数据丢弃。
高效的时间调整实现方法能够有效的抵抗时钟漂移、传输时延波动；而一个糟糕的时间调整实现可能造成下行数据实际到达时间的乒乓效应、IUB接口由于时间调整控制帧过多导致的负载加重、丢帧等一系列的不良效应。
现有技术中采用根据时间调整控制帧一步到位的调整方式：由于时间调整控制帧中的TOA参数反映了下行数据实际到达时刻和时间窗终点的差值，如果IUB接口的时延变化较小的话，可以设想，如果能够将下次下行数据下发的时刻相应的提前或滞后适当的时间，则就应该能使数据落在时间窗内。
如图2所示，在连接帧号为150时下发的数据落在了接收窗口之外，NodeB将返回时间调整控制帧，假设帧中TOA＝-5ms，则如果RNC将下次数据下发时刻提前5ms就能使数据的实际到达时间落在接收窗口之内。
从上面可以看出，这种直接调整传输时间间隔的一步到位时间调整方式的主要缺点是容易产生过调整。如图3所示，在RNC CFN(连接帧号)等于2时，IUB接口时延发生了变化，因此CFN＝2的数据到达NodeB，落在TOAWE(时间窗的终点)后面，假设TOA为-6ms，由于上下行时延的缘故，该CFN的上行时间调整控制帧在RNC CFN＝7之后才到达，这就意味着FP的时间调整在RNC CFN＝8之后才起作用。假设在这段时间内时延增大情况不变，RNCCFN＝3、4、5、6、7的下行数据就都会返回上行时间调整控制帧，假设采用上述一步式的调整，过调整就极易产生。当时间窗较小时，过调整甚至可能导致时间调整的振荡，使***严重不稳定。
发明内容
本发明提供一种能有效避免过调整的基于统计平均的数据下发时间调整方法，包括下列步骤：
无线网络控制器RNC的帧协议处理层接收并处理媒体接入控制MAC层下发的数据，将处理后的数据存储到一下行发送缓冲区；
设置一数据下发定时器，按所述定时器的超时值，周期性地从所述下行发送缓冲区中顺次下发数据给基站NodeB；其中，所述定时器的超时值，根据计算得到的到达时间差TOA值的算术平均值自动调整。
根据本发明的上述方法，所述计算得到的TOA值的算术平均值，具体为：
设定一采样时间周期，存储该采样时间周期内来自NodeB的每个时间调整控制帧的TOA值，在该采样时间周期结束后，计算各TOA值的算术平均值。
根据本发明的上述方法，所述采样时间周期之间具有间隔时间，该间隔时间大于RNC与NodeB之间的IUB接口和RNC之间的IUR接口的双向时延。
根据本发明的上述方法，所述根据计算得到的TOA值的算术平均值自动调整定时器的超时值，包括：以TOA值的算术平均值加上定时器当前的超时值作为定时器更新的超时值。
根据本发明的上述方法，若定时器当前的超时值为0，则由RNC向MAC请求改变连接帧号，同时设置定时器的初始超时值。
根据本发明的上述方法，若定时器当前的超时值大于MAC层的传输时间间隔，则由RNC向MAC请求改变连接帧号，同时设置定时器的初始超时值。
根据本发明的上述方法，所述采样时间周期的初始启动时刻与所述定时器同步。
根据本发明的上述方法，所述采样时间周期的初始启动时刻为RNC接收到来自NodeB的第一个时间调整控制帧的相应时刻。
本发明方法的优点如下：
本发明采用统计平均的方法可有效避免由于零星的数据包的拥塞导致的过调整；
本发明在采样间隔时间内不处理时间调整的机制避免了往返时延引起的过调整；
本发明方法的采样时间周期和采样间隔时间都可以根据具体环境和实现灵活配置。
附图说明
图1为现有技术时间窗机制示意图。
图2为现有技术时间调整示意图之一。
图3为现有技术时间调整示意图之二。
图4为本发明采用定时器进行时间调整的示意图。
具体实施方式
本发明提供一种基于统计平均的数据下发时间调整方法，有效克服时钟漂移和传输链路时延抖动对高层业务的影响，避免一步到位的调整方式可能造成的乒乓效应和过调整。
参见图4，媒体接入控制(Medium Access Control，MAC)层的数据在发送到RNC的帧协议层之后，经过帧协议层的处理，放入一个下行发送缓冲区，同时启动一个下行发送定时器，待定时器超时之后才将数据下发。这样将下发数据时间调整功能的实现限定在帧协议层处理，避免媒体接入层的参与。
本发明数据下发时间调整的基本处理步骤如下：
RNC的帧协议处理层在收到来自NodeB的时间调整控制帧之后，并不是立即调整下行发送时间，而是统计一段采样时间周期之内收到的所有时间调整控制帧的TOA的统计平均值；
采样时间周期之后，根据得到的TOA的统计平均值调整定时器的超时值，也即调整RNC的下行数据发送时刻；
调整了下行发送时刻之后，为了避免由于传输时延引起的过调整，RNC可在一段时间内(该时间应大于IUB接口和RNC之间的(Iur Interfacebetween RNC and RNC，IUR)接口的双向时延)不处理NodeB的时间调整请求。
本发明采用取一段时间内NodeB的多次时间调整请求的TOA平均值作为可调整量，调整下行发送定时器的超时值；具体调整方法可为：将计算得到的TOA平均值与定时器当前的超时值进行加和运算，将计算结果作为定时器的更新的超时值。同时为了避免过调整，在调整了下行发送定时器的超时值之后，在一段保护时间(采样周期之间的间隔时间)内不处理NodeB的时间调整请求，将时间调整机制定位为一种慢速反馈调整过程，而不是快速反馈过程，可有效克服RNC-NodeB的时钟漂移和IUB接口的业务量变化引起的时延抖动。
在本发明的上述方法中，若定时器当前的超时值为0或大于MAC层的传输时间间隔，则由RNC向MAC请求改变连接帧号，同时设置定时器的初始超时值。
在本发明的上述方法中，采样时间周期的初始启动时刻可与定时器同步，或者当RNC接收到来自NodeB的第一个时间调整控制帧时开始启动采样。

Claims (8)

1、一种基于统计平均的数据下发时间调整方法，包括下列步骤：
无线网络控制器RNC的帧协议处理层接收并处理媒体接入控制MAC层下发的数据，将处理后的数据存储到一下行发送缓冲区；
设置一数据下发定时器，按所述定时器的超时值，周期性地从所述下行发送缓冲区中顺次下发数据给基站NodeB；其中，所述定时器的超时值，根据计算得到的到达时间差TOA值的算术平均值自动调整。
2、如权利要求1所述的基于统计平均的数据下发时间调整方法，其特征在于：所述计算得到的TOA值的算术平均值，具体为：
设定一采样时间周期，存储该采样时间周期内来自NodeB的每个时间调整控制帧的TOA值，在该采样时间周期结束后，计算各TOA值的算术平均值。
3、如权利要求2所述的基于统计平均的数据下发时间调整方法，其特征在于：所述采样时间周期之间具有间隔时间，该间隔时间大于RNC与NodeB之间的IUB接口和RNC之间的IUR接口的双向时延。
4、如权利要求2所述的基于统计平均的数据下发时间调整方法，其特征在于：所述根据计算得到的TOA值的算术平均值自动调整定时器的超时值，包括：以TOA值的算术平均值加上定时器当前的超时值作为定时器更新的超时值。
5、如权利要求4所述的基于统计平均的数据下发时间调整方法，其特征在于：若定时器当前的超时值为0，则由RNC向MAC请求改变连接帧号，同时设置定时器的初始超时值。
6、如权利要求4所述的基于统计平均的数据下发时间调整方法，其特征在于：若定时器当前的超时值大于MAC层的传输时间间隔，则由RNC向MAC请求改变连接帧号，同时设置定时器的初始超时值。
7、如权利要求4所述的基于统计平均的数据下发时间调整方法，其特征在于：所述采样时间周期的初始启动时刻与所述定时器同步。
8、如权利要求4所述的基于统计平均的数据下发时间调整方法，其特征在于：所述采样时间周期的初始启动时刻为RNC接收到来自NodeB的第一个时间调整控制帧的相应时刻。
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