CN101291193A - 一种重发数据包的方法和基站 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种重发数据包的方法和基站,本发明通过接收来自用户终端UE的否定确认NACK信号;确定所述发送NACK信号的用户比例,所述用户比例为发送NACK信号的UE个数与本小区中所有UE个数的比值;根据所述发送NACK信号的用户比例决定需要重发数据包时,向所述发送NACK信号的用户重发数据包,保证了反馈的可靠性。进一步地,本发明方法在获取发送NACK信号的用户占小区中总用户数的比例之前,将UE通过随机数进行等概率分组,经过分组后,每个组内需要发送NACK信号的UE个数是相等的,减少了在反馈信道中出现严重的功率峰值效应。
Description
技术领域
本发明涉及多媒体多播/组播技术,尤指一种在多媒体多播/组播业务(MBMS,Multimedia Broadcast/Multicast Service)中重发数据包的方法和基站。
背景技术
在正交频分复用(OFDM,Orthogonal Frequency Division Multiplexing)多载波技术上实现MBMS业务是长期演进(LTE,Long Time Evolution)中的重要业务之一。MBMS主要指网络将同样的多媒体数据发送给网络中的多个接收者。
当前,人们对移动通信的需求已不再满足于电话和消息业务,随着因特网(Internet)的迅猛发展,大量移动多媒体业务涌现出来。其中,一些移动多媒体业务要求多个用户能同时接收相同数据,例如视频点播、电视广播、视频会议、网上教育、互动游戏等。这些移动多媒体业务与一般的数据业务相比,具有数据量大、持续时间长、时延敏感等特点。而目前的网际协议(IP)组播和广播技术只适用于有线IP通信网络,不适用于移动通信网络,因为移动通信网络具有特定的网络结构、功能实体和无线接口,这些都与有线通信IP网络不同。
为了有效地利用移动通信网络资源,第三代移动通信全球标准化组织(3GPP)提出了移动通信网络的MBMS业务,从而在移动通信网络中提供了一个数据源向多个用户发送数据的点到多点业务,实现了网络资源共享,提高了网络资源的利用率,尤其是空口接口资源。3GPP提出的MBMS技术不仅能实现纯文本低速率的消息类组播/广播,而且还能实现高速多媒体业务的组播/广播,这无疑顺应了未来移动数据发展的趋势。
在移动通信网络中,由于位于小区的边缘地带和离基站NodeB较近的中心地带的用户接收性能受干扰程度不同,导致有的用户会接收不到数据,而接收不到数据的这些用户会通过向基站发送否定确认(NACK,NegativeAcknowledgement)信号以请求基站重发数据包。
MBMS业务中的所有UE为了接入或者响应counting都会产生一个随机反馈因子。图1是MBMS小区中,当用户不能接收到数据包时发送NACK信号的示意图,如图1所示,基站在小区中以点对多点的方式对小区内所有用户终端(UE)传输MBMS业务,假设所示小区中包括UE1、UE2和UE3三个用户,其中UE1和UE2没有正常接收到基站发送的MBMS业务数据包。现有重发数据包的方法为:
在现有的重发数据包机制中,网络高层如无线网络控制器(RNC)设置上行反馈因子(或称为接入因子),通过广播消息发送给UE,UE保存该上行反馈因子,并在自身没有接收到MBMS业务数据时,比较随机反馈因子和保存的上行反馈因子,随机反馈因子小于上行反馈因子的UE接入上行信道向基站发送NACK信号,NodeB计算发送NACK信号的UE的功率和P,并比较该功率和P与预先设置的功率门限,如果计算出的功率和P大于功率门限值,则向发送NACK信号的UE重传数据包以实现反馈,否则数据包不被重传。
现有判定是否重发数据包的条件是功率和P,通常是计算出的功率和P大于功率门限值,则向发送NACK信号的UE重传数据包以实现反馈,当然,如果碰到信道阻塞等情况时,也可能延时反馈或不重传等。
本发明的发明人发现,根据现有实现数据包重发的方法,当发送NACK信号的UE的数量很多时,由于所有需要发送NACK的UE同时发送NACK,会在反馈信道中出现严重的功率峰值效应,如图2a所示,图2a是UE向NodeB发送NACK信号出现功率峰值效应的示意图。这种情况下,会增加信道负担,造成不必要的资源浪费;
图2b是UE向NodeB发送NACK信号出现功率过小的示意图,如图2b所示,当需要发送NACK信号的UE的数量较少时,则会由于接入因子使得UE发送NACK信号的数量减少,使得NodeB检测到的功率和P低于预先设置的功率门限,数据包不被重传,而此时实际上是有UE需要NodeB重发数据包的。这样,无疑造成了漏警现象,降低了重发数据包的可靠性。尤其是在小区中总的UE数量就不多,如果需要发送NACK信号的UE的数量又少的情况下,利用现有方法,是难以保证需要发送NACK信号的UE正常重发数据包的。
发明内容
有鉴于此,本发明实施例的目的在于提供一种重发数据包的方法,能够提高反馈的可靠性。
本发明实施例的另一目的在于提供一种重发数据包的基站,能够保证反馈的可靠性。
为达到上述目的,本发明实施例的技术方案具体是这样实现的:
一种实现数据包重发的方法,该方法包括:
接收来自用户终端UE的否定确认NACK信号;
确定所述发送NACK信号的用户比例,所述用户比例为发送NACK信号的UE个数与本小区中所有UE个数的比值;
根据所述发送NACK信号的用户比例决定需要重发数据包时,向所述发送NACK信号的用户重发数据包。
一种基站,该基站至少包括:
接收模块,用于接收来自用户终端UE的NACK信号;
发送NACK信号的用户比例获取模块,用于确定所述发送NACK信号的用户比例;
判断模块,用于根据所述发送NACK信号的用户比例决定是否重发数据包;
发送模块,用于在决定需要重发数据包时,向所述发送NACK信号的用户重发数据包。
由上述技术方案可见,本发明实施例通过获取没有接收到数据包需要重传的用户占总用户数的比例,决定是否重传数据包,提高了重发数据包的可靠性。
附图说明
图1是MBMS小区中用户发送NACK信号的示意图;
图2a是UE向NodeB发送NACK信号出现功率峰值效应的示意图;
图2b是UE向NodeB发送NACK信号出现功率过小的示意图;
图3是本发明方法实施例的流程图;
图4是本发明较佳实施例的流程图;
图5是依据本发明实施例的功率调整和控制曲线示意图;
图6是依据本发明实施例的基站组成结构示意图。
具体实施方式
在本发明一些实施例中,接收来自用户终端UE的否定确认NACK信号;确定所述发送NACK信号的用户比例,所述用户比例为发送NACK信号的UE个数与本小区中所有UE个数的比值;根据所述发送NACK信号的用户比例决定需要重发数据包时,向所述发送NACK信号的用户重发数据包。
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下参照附图并举较佳实施例,对本发明进一步详细说明。
图3是本发明方法实施例的流程图,如图3所示,依据本发明实施例的方法包括以下步骤:
步骤300:确定功率校准值Q以及小区中参与校准的UE的比例m。
在本实施例中,网络高层例如RNC已设置上行反馈因子,并通过广播消息发送给MBMS业务中的所有UE,各UE已保存该上行反馈因子。
如果UE产生的随机反馈因子小于该上行反馈因子,则确定该UE为参与反馈校准的UE,也就是参与计算功率校准值Q的UE;或者如果UE产生的随机反馈因子大于该上行反馈因子,则确定该UE为参与反馈校准的UE,也就是参与计算功率校准值Q的UE。需要说明的是,判定条件采用大于,还是小于由***预先设定,也可以采用如大于等于、小于等于等判定条件。
计算如果参与校准的UE全部向基站发送NACK信号时的功率之和,并确定该功率之和为功率校准值Q。
由于小区中MBMS业务中的所有UE的个数是***确知的,参与校准的UE的个数也是容易统计的,那么,参与校准的UE的个数与MBMS业务中的所有UE的个数的比值即为参与校准的UE的比例m。
步骤301:计算小区中发送NACK信号的UE的功率和P。
功率和P是基站接收到的,小区中发送NACK信号的UE的功率之和,本步骤的实现方法与现有方法完全一致,这里不再重述。
需要说明的是,步骤300与步骤301之间并不限定严格的执行顺序。
步骤302:根据获得的功率校准值Q、比例m以及功率和P确定小区中实际发送NACK信号的UE占总UE数的比例N,并在比例N大于或等于预设重发门限值时,重发数据包。
容易得出公式(1)所示的对应关系,
通过功率和P可以得到对应的一个相对比例N,比例N象征着基站接收到的发送NACK信号的UE占小区中UE总数的比例,也就是说,基站通过对接收到的功率和的计算,便能获得发送NACK信号的UE占总UE数的比例,由此决定是否重发数据包。根据实际发送NACK信号的用户比例N来决定是否重传的方法可以基于现有技术,通常是,在计算出的发送NACK信号的用户比例N大于或等于预设重发门限时,则向发送NACK信号的UE重传数据包以实现反馈。
根据公式(1)可得N的获得可通过公式(2)得到,
即计算功率和P与比例m之积,再将所得积值除以功率校准值Q得到实际发送NACK信号的用户比例N。
从图3所描述的方法很容易看出,即使在小区中总的UE数量就不多,如果需要发送NACK信号的UE的数量又少的情况下,也可以获取没有接收到数据包需要重传的用户占总用户数的比例,进而根据该比例来决定是否重传数据包,从而提高了需要发送NACK信号的UE正常重发数据包的可靠性。
需要说明的是,在本发明实施例中,如果碰到信道阻塞等情况时,也可能延时反馈或不重传等。
进一步地,本发明实施例为了减少在反馈信道中出现严重的功率峰值效应,该方法之前还可以包括:对MBMS业务中的所有UE进行等概率分组,具体实现可以为:
可以利用随机反馈因子作为分组随机数对MBMS业务中的所有UE进行分组。在本实施例中,随机反馈因子为0~1之间的数值,需要分成K组,则有:分组随机数位于
范围内的UE被分配在第k组,每组中UE的个数占MBMS业务中的所有UE的比例为m。
其中,分组随机数还可以是上文所提的上行反馈因子等随机数,上行反馈因子是***设定的,***可以根据上行资源情况进行变更。
通过上述分组随机数来分组可以使得每一组内的UE在空间上分布均匀,有利于参考功率的准确性,同时各组中需要发送NACK信号的UE的个数也是均匀分布的。
下面结合一实施例,描述对MBMS业务中的所有UE进行等概率分组后,实现重发数据包的方法的详细过程。
图4是本发明较佳实施例的流程图,如图4所示,包括以下步骤:
步骤400:利用随机反馈因子作为分组随机数对MBMS业务中的所有UE进行等概率分组。
这里假设利用随机反馈因子作为分组随机数对MBMS业务中的所有UE进行分组,具体实现前文已有详细记载,这里不再重述。本实施例中举例说明如下:
比如将小区中所有UE按照随机反馈因子分成5组,根据公式(3)可得:随机反馈因子在0~0.2之间的UE被分在第一组、随机反馈因子在0.2~0.4之间的UE被分在第二组、随机反馈因子在0.4~0.6之间的UE被分在第三组、随机反馈因子在0.6~0.8之间的UE被分在第四组,随机反馈因子在0.8~1之间的UE被分在第五组,显然每组中UE的个数占小区中UE总数的20%,而且每组的UE个数随机性都是一样的。
步骤401:计算任意一分组中全部UE发送NACK信号给基站时的功率之和作为功率校准值Q,并以每组中UE的个数占MBMS业务中所有UE的个数的比例作为小区中参与校准的UE的比例m。
步骤400中得到每组中UE的个数占小区中UE总数的20%,该值也就是每组中UE的个数占MBMS业务中所有UE的个数的比例,即为小区中参与校准的UE的比例m。
本实施例中只让第一组UE发送NACK信号,即只有总数的20%的UE不管是否需要重传都发送NACK信号,此时基站得到功率校准值为Q。
由于UE距离基站的远近会影响基站的接收功率,因此,为了达到不同位置的UE发送的NACK信号到达基站的功率衰减大致一致,可以采用RNC的开环功控方法,得到统计平均值的功率作为功率校准值Q。开环功控的实现属于本领域技术人员公知技术,这里不再赘述。
步骤402:按组分时隙累加各分组中需要发送NACK信号的UE向基站发送NACK信号的功率和P。
功率和P是基站接收到的小区中实际向基站发送NACK信号的UE功率和,为了避免功率峰值效应,可以各组UE分时隙发送,每个时隙会有一组UE反发送,比如第一个时隙第一组UE发送,第二个时隙第二组UE发送等,基站累和记下各个发送时隙内的接收功率,待所有组的UE发送完毕后,将所有功率相加得到功率和P。因此,通过随机数等概率分组并按组分时隙发送,有效地避免了功率峰值效应。
较佳地,为了避免功率突峰或过小,可以尽量保证每组中UE的个数不要太多或太少,具体个数可根据实际情况来灵活决定,比如:如果一个小区中UE的总数大致是500个左右,那么需要分为10~15组为宜;而一个小区的UE总数大概为100个左右,那么分成3组左右就可以了,根据随机性原理,以UE个数不超过100为佳。为了达到这个目的,***可以通过现有counting消息获得小区中UE大致的数目。
步骤403:根据获得的功率校准值Q、比例m以及功率和P确定发送NACK信号的用户比例N,并在发送NACK信号的用户比例N大于或等于预设重发门限值时,重发数据包。
本实施例中,因为分成了5组,所以在这儿m=20%,所以得到的该小区发送NACK信号的用户比例
由上述技术方案可见,本发明通过获取发送NACK信号的功率和对应的没有接收到数据包需要重传的用户占总用户数的比例,决定是否重传数据包,保证了重发数据包的可靠性。
进一步地,本发明方法在获取需要重传的用户占小区中总用户数的比例之前,将UE通过随机数进行等概率分组,这样,每个UE被分配到各组的概率是相等的,相应的,需要发送NACK信号的UE也被等概率地分配到各组中,也就是从概率上来讲,经过分组后,每个组内需要发送NACK信号的UE个数相等。通过等概率分组,减少了在反馈信道中出现严重的功率峰值效应的可能性。
进一步地,在某些情况下,即使按组分时隙发送,一组UE发送也可能会出现功率过大或过小,本发明通过对各组调整功率来控制功率过大或过小,功率调整和控制是由网络高层例如RNC来实现,这里举一例来说明调整和控制的方法,图5是依据本发明实施例的功率调整和控制曲线示意图,如图5所示:
假设根据公式(2) 得到,功率和P为400dB时对应的发送NACK信号的用户比例为60%,如图5中实线所示的曲线I。而在根据该反馈概率实现反馈控制时,在实际发送NACK信号的用户比例到达30%时,功率和P已经为400dB,如图5中虚线所示的曲线II,这样,当实际发送NACK信号的用户比例达到60%时功率和会达到一个比较高的功率,从而对其它业务造成高功率干扰。为了避免功率值过高对其它业务造成高功率干扰,本发明中高层RNC根据公式(1)的对应关系,在实际发送NACK信号的用户比例为30%时,将功率和P适当调小至某一个数值,例如200dB,从而使得当实际发送NACK信号的用户比例达到60%时功率和不会达到一个比较高的功率,以减小干扰,节约资源。
对于上述本发明实施例中的方法,实际发送NACK信号的用户比例N是一个通过计算后得到的估计值,为了更好地利用该实际发送NACK信号的用户比例N,在基站中可以进一步对该实际发送NACK信号的用户比例N进行控制,保证该计算出的实际发送NACK信号的用户比例N与预设真实值的误差在设定范围内。从公式(1)的关系可见,控制的方法可以通过对功率校准值Q进行开环功控,或对功率和P进行调整和控制来保证计算出的实际发送NACK信号的用户比例N与真实值的误差在设定范围内。
结合本发明方法,还提供一种基站,图6是本发明基站实施例的组成结构示意图,如图6所示,本发明基站至少包括:
接收模块60,用于接收来自用户终端UE的NACK信号;
发送NACK信号的用户比例获取模块61,用于确定所述发送NACK信号的用户比例;
判断模块62,用于根据所述发送NACK信号的用户比例决定是否重发数据包;
发送模块63,用于在决定需要重发数据包时,向所述发送NACK信号的用户重发数据包。
所述判断模块62中设置有重发门限值,当所述用户比例大于或等于预设重发门限时,则决定重传数据包。
所述发送NACK信号的用户比例获取模块61包括:功率校准值获取模块600、参与校准的UE的比例获取模块601和功率和获取模块602;其中,
功率校准值获取模块600,用于根据随机反馈因子确定功率校准值;
参与校准的UE的比例获取模块601,用于获取UE根据随机反馈因子确定的小区中参与校准的UE的比例;
功率和获取模块602,用于计算小区中发送NACK信号的UE的功率和;
所述发送NACK信号的用户比例获取模块61根据获得的功率校准值、小区中参与校准的UE的比例以及功率和确定发送NACK信号的用户比例。
所述基站进一步包括:随机反馈因子获取模块603和随机分组模块604;
所述随机反馈因子获取模块603,用于从UE获取随机反馈因子;
所述随机分组模块604,用于将获得的随机反馈因子作为分组随机数对MBMS业务中的所有UE进行分组;
所述功率校准值获取模块600,计算任意一分组中全部UE发送NACK信号给基站时的功率之和作为功率校准值;
所述参与校准的UE的比例获取模块601,以每组中UE的个数占MBMS业务中所有UE的个数的比例作为小区中参与校准的UE的比例。
所述功率和获取模块602,按组分时隙累加各分组中发送NACK信号的UE向基站发送NACK信号的功率和。
所述功率校准值获取模块600进一步受到网络高层的开环控制。
所述功率和获取模块602进一步受到网络高层的调整和控制。
该基站进一步包括:误差调整模块605,其中预设有发送NACK信号的用户比例N的真实值,用于在基站设定时刻,比较所述发送NACK信号的用户比例获取模块获得的发送NACK信号的用户比例与预设真实值,并在该计算出的发送NACK信号的用户比例与真实值的误差超出设定范围时,通知RNC对功率校准值,或者功率和进行控制。
以上所述,仅为本发明的较佳实施例而已,并非用于限定本发明的保护范围,例如也可以通过其它方法来确定发送NACK信号的用户比例。因此,凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (18)
1.一种实现数据包重发的方法,其特征在于,该方法包括:
接收来自用户终端UE的否定确认NACK信号;
确定所述发送NACK信号的用户比例,所述用户比例为发送NACK信号的UE个数与本小区中所有UE个数的比值;
根据所述发送NACK信号的用户比例决定需要重发数据包时,向所述发送NACK信号的用户重发数据包。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据发送NACK信号的用户比例决定需要重发数据包时,向所述发送NACK信号的用户重发数据包包括:当所述用户比例大于或等于预设重发门限时,则决定重传数据包。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,确定所述发送NACK信号的用户比例的方法为:
获取功率校准值以及小区中参与校准的UE的比例;计算小区中发送NACK信号的UE的功率和;
根据所述功率校准值、参与校准的UE的比例、以及功率和,确定发送NACK信号的用户比例。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述确定发送NACK信号的的用户比例具体包括:计算所述功率和与小区中参与校准的UE的比例之积,再将所得积值除以所述功率校准值得到发送NACK信号的用户比例。
5.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,在获取所述功率校准值和参与校准的UE的比例之前,还包括:
网络高层设置有上行反馈因子,并广播给小区中的所有UE,各UE保存接收到的上行反馈因子;在UE产生的随机反馈因子小于上行反馈因子时,确定该UE为参与校准的UE;
或者,网络高层设置有上行反馈因子,并广播给小区中的所有UE,各UE保存接收到的上行反馈因子;在UE产生的随机反馈因子大于上行反馈因子时,确定该UE为参与校准的UE。
6.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,在获取所述功率校准值和参与校准的UE的比例之前,还包括:利用分组随机数对小区中的所有UE进行分组;
所述分组随机数为随机反馈因子或者上行反馈因子。
8.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述功率校准值为:所述分组中任意一个分组内全部UE都发送NACK信号给基站时的功率之和;
所述参与校准的UE的比例为:所述任意一个分组内UE的个数与小区中的所有UE个数的比例;
所述功率和为分时隙对各分组中发送NACK信号的UE的功率累加所得的功率。
9.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,该方法进一步包括:对所述分组中的各组的功率和进行调整和控制。
10.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,该方法进一步包括:对所述功率校准值进行开环功控。
11.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,该方法进一步包括:通过控制所述功率校准值,或者功率和来控制所述发送NACK信号的用户比例,保证该计算出的发送NACK信号的用户比例与预设真实值的误差在设定范围内。
12.一种基站,其特征在于,该基站至少包括:
接收模块,用于接收来自用户终端UE的NACK信号;
发送NACK信号的用户比例获取模块,用于确定所述发送NACK信号的用户比例;
判断模块,用于根据所述发送NACK信号的用户比例决定是否重发数据包;
发送模块,用于在决定需要重发数据包时,向所述发送NACK信号的用户重发数据包。
13.根据权利要求12所述的基站,其特征在于,所述判断模块中设置有重发门限值,当所述用户比例大于或等于预设重发门限时,则决定重传数据包。
14.根据权利要求12所述的基站,其特征在于,所述发送NACK信号的用户比例获取模块包括:功率校准值获取模块、参与校准的UE的比例获取模块和功率和获取模块;其中,
功率校准值获取模块,用于根据随机反馈因子确定功率校准值;
参与校准的UE的比例获取模块,用于获取UE根据随机反馈因子确定的小区中参与校准的UE的比例;
功率和获取模块,用于计算小区中发送NACK信号的UE的功率和;
所述发送NACK信号的用户比例获取模块根据获得的功率校准值、小区中参与校准的UE的比例以及功率和确定发送NACK信号的用户比例。
15.根据权利要求14所述的基站,其特征在于,所述基站进一步包括:随机反馈因子获取模块和随机分组模块;
所述随机反馈因子获取模块,用于从UE获取随机反馈因子;
所述随机分组模块,用于将获得的随机反馈因子作为分组随机数对MBMS业务中的所有UE进行分组;
所述功率校准值获取模块,计算任意一分组中全部UE发送NACK信号给基站时的功率之和作为功率校准值;
所述参与校准的UE的比例获取模块,以每组中UE的个数占MBMS业务中所有UE的个数的比例作为小区中参与校准的UE的比例。
所述功率和获取模块,按组分时隙累加各分组中需要发送NACK信号的UE向基站发送NACK信号的功率和。
16.根据权利要求14所述的基站,其特征在于,所述功率校准值获取模块进一步受到网络高层的开环控制。
17.根据权利要求14所述的基站,其特征在于,所述功率和获取模块进一步受到网络高层的调整和控制。
18.根据权利要求14所述的基站,其特征在于,该基站进一步包括:误差调整模块;
所述误差调整模块中预设有发送NACK信号的用户比例N的真实值,用于在基站设定时刻,比较所述发送NACK信号的用户比例获取模块获得的发送NACK信号的用户比例与预设真实值,并在该计算出的发送NACK信号的用户比例与真实值的误差超出设定范围时,通知RNC对功率校准值,或者功率和进行控制。
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