CN102783205B - 确定和调整链路分段的目标分组延迟的方法、设备和节点 - Google Patents

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Abstract

本发明的实施方式公开了一种用于确定链路的各个分段的目标分组延迟的方法、设备和网络节点。该方法可以包括：收集影响分组延迟的参数；以及根据各个分段的分组延迟与链路的总体分组延迟之间的关系，基于收集的参数和对链路的分组延迟的总体要求，确定各个分段的目标分组延迟。此外，还提供了一种用于调整链路的各个分段的目标分组延迟的方法、设备和网络节点。本发明的技术方案为多跳中继***提供了分组延迟保证的解决方案，其具有非常大的可扩展性，具有良好的后向兼容性，而且对核心网络和用户设备均是透明的。

Description

确定和调整链路分段的目标分组延迟的方法、设备和节点
技术领域
本发明涉及中继技术领域，特别地涉及一种用于确定链路的各个分段的目标分组延迟的方法、设备和网络节点以及一种用于调整链路的分段的目标分组延迟的方法、设备和网络节点。
背景技术
在当前的通信***中，运营商可以为用户提供多元化的服务，例如，多媒体电话、移动电视、在线游戏等等。这些服务各自具有各自的特点，且不同类型的服务对于诸如比特率和分组延迟等性能具有不同的性能需求。
这一问题可以通过超量配置来解决。但是，在蜂窝接入网络中，传输容量，特别是来自基站的无线频谱和回程的传输容量，成本相对较高，所以这种超量配置的技术方案通常是不经济的。因此，需要一种简单和有效的标准化服务质量(QoS)机制，以允许接入运营商能够支持服务差异化并且能够控制特定服务的分组业务的性能。
在3GPP规范中提供了针对不同QoS等级标识符(QCI)的服务等级的QoS保证机制。QCI是一个标量，其可以由基站进行预配置，并且QCI可以作为设置网络节点的分组转发处理控制参数的基准，其中该分组转发处理控制参数可以用于控制，诸如，调度权重、准入阈值、队列管理阈值、链路层协议配置等等。例如，在第三代合作伙伴计划(3GPP)规范中，每个服务数据流(SDF)与一个且仅一个QCI相关联，并且每个QCI具有相应的QoS要求，例如优先级、分组延迟预算(PDB)、分组差错丢失率(PELR)。
在当前的3GPP规范中，采用的是直接从基站至用户设备的单跳技术。因此，在3GPP规范中，设计了针对单跳的QoS保证，例如针对QCI#1其对应的PDB为100ms，因此在去除了策略和计费执行功能(PCEF)与无线基站之间的20ms平均延迟后，在下行链路上只要能够保证80ms内的延迟就可以满足QCI#1所要求的PDB。
在第三代合作伙伴计划后续长期演进(3GPP LTE-A)中，引入了多跳中继技术。多跳中继技术是用于在相对较低的资本支出(CapEX)和运营成本(OpEX)下覆盖扩大和吞吐量增强的一种良好的技术方案，其已经被LTE-A Rel-10所接受。根据多跳中继技术，在用户设备与基站之间的数据传输要经过一个或多个中继站的转发。
然而，在现有技术中并不存在针对多跳中继情况的QoS保证。如何在多跳中继***保证PDB要求是本技术领域中亟需解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种用于确定链路的各个分段的目标分组延迟的技术方案，以用于例如3GPP LTE-A的多跳中继***的QoS保证。
根据本发明的一个方面，提供了一种用于确定链路的各个分段的目标分组延迟的方法。该方法可以包括：收集影响分组延迟的参数；以及根据各个分段的分组延迟与链路的总体分组延迟之间的关系，基于收集的参数和对链路的分组延迟的总体要求，确定各个分段的目标分组延迟。
在一个优选的实施方式中，确定各个分段的目标分组延迟可以包括：以各个分段的目标分组延迟的可实现性和无线资源利用率最大化为目标，以前述的关系、总体要求和收集的参数为约束条件，来执行优化操作，从而获得各个分段的目标分组延迟。
在根据本发明的一个实施方式中，确定各个分段的目标分组延迟在与链路相关的网络节点其中之一处执行。并且在该实施方式中，还可以包括：向与链路相关的各个网络节点发送确定的目标分组延迟，以便各个网络节点基于该目标分组延迟来执行调度操作。
在根据本发明的另一实施方式中，确定各个分段的目标分组延迟基于相同的规则在与链路相关的各个网络节点处执行。在该实施方式中，还可以进一步包括：在各个网络节点获取与各自相关的、影响分组延迟的参数；以及向与链路相关的其他网络节点发送所获取的影响分组延迟的参数，以便共享参数。
在根据本发明的实施方式中，前述参数可以是基于一段时期的统计参数，并且可以是网络部署特性参数、用户的业务特性参数、***参数配置特性参数以及用户设备的分布特性参数其中的一种或者多种。
在根据本发明的另一实施方式中，该方法可以进一步包括响应于分段的目标分组延迟不能被满足，触发重新确定各个分段的目标分组延迟。
在根据本发明的又一实施方式中，所述方法可以进一步包括：获取前一分段的分组延迟相关信息；基于分组延迟相关信息和分段的目标分组延迟，确定分段的实际目标分组延迟。在根据本发明的一个实施方式中，分组延迟相关信息嵌入在前一分段上传输的分组中。在根据本发明的另一实施方式中，所述分组延迟相关信息包括前一分段的实际分组延迟；前一分段的实际分组延迟和目标分组延迟；前一分段的实际分组延迟与目标分组延迟的差值；以及自动重传请求配置参数其中的一种或者多种。
根据本发明的第二方面，提供了一种用于调整链路的各个分段的目标分组延迟的方法。该方法用于在执行数据传输期间动态地调整或者修正分段的目标分组延迟，以便得到更加严格的分组延迟保征。该方法可以包括获取该分段的前一分段的分组延迟相关信息；基于分组延迟相关信息和该分段的目标分组延迟，确定该分段的实际目标分组延迟。另外，该方法还可以包括：向后一网络节点发送与该分段相关的分组延迟相关信息，以在确定后一分段的实际目标分组延迟时使用。
根据本发明的第三方面，提供另一种用于确定链路的各个分段的目标分组延迟的设备。该设备可以包括：参数收集装置，配置用于收集影响分组延迟的参数；以及目标确定装置，配置用于根据各个分段的分组延迟与链路的总体分组延迟之间的关系，基于收集的参数和对链路的分组延迟的总体要求，确定各个分段的目标分组延迟。
根据本发明的第四方面，提供了一种用于调整链路的各个分段的目标分组延迟的设备。所述设备可以包括：信息获取装置，配置用于获取分段的前一分段的分组延迟相关信息；实际目标确定装置，配置用于基于分组延迟相关信息和该分段的目标分组延迟，确定该分段的实际目标分组延迟。此外，该设备还可以包括：信息发送装置，配置用于向后一网络节点发送与该分段相关的分组延迟相关信息，以在确定后一分段的实际目标分组延迟时使用。
根据本发明的第五方面，提供了一种网络节点，包括根据本发明第三方面的设备。
根据本发明的第六方面，提供了一种网络节点，包括根据本发明第四方面的设备。
根据本发明的第七方面，还提供了一种计算机程序产品，其上包括有计算机程序代码，当代码被装载到计算机中时执行根据本发明的第一方面的方法。
根据本发明的第八方面，还提供了另一计算机程序产品，其上包括有计算机程序代码，当代码被装载到计算机中时执行根据本发明的第二方面的方法。
通过本发明提供的技术方案，为多跳中继***提供了一种确定和调整链路的各个分段的目标分组延迟的解决方案，通过该方案可以保证多跳中继***的总体分组延迟。并在根据本发明的优选实施方式中，可以在数据传输的过程中，基于前一分段的分组延迟信息来动态地修正目标分组延迟，从而进一步提高了性能。
另外，本发明的技术方案具有非常大的可扩展性，可以容易地扩展至支持具有任何跳数的中继***。而且，本发明提供的技术方案其目标是在无线接入网(RAN)的范围内优化QoS控制，其对核心网络(CN)是透明的，不会对CN造成任何影响。此外，根据本发明的技术方案对当前的3GPP LTE-A规范进行非常小的修改，因而具有良好的后向兼容性，并且对于LTE Rel-8/9/10用户设备也是透明的，不会对其造成影响。
附图说明
通过参考附图对本发明的实施方式进行详细说明，本发明的上述以及其他特征将更加明显。在本发明的附图中，相同的标号表示相同或相似的部件。在附图中，
图1a示出了根据本发明的两跳中继***的示例性分段配置的示意图；
图1b和图1c示出了根据本发明的两跳中继***的示例性动态分段调整的示意图；
图2示出了根据本发明的一个实施方式用于确定链路各个分段的目标分组延迟的方法的流程图；
图3示出了根据本发明的一个实施方式用于调整链路分段的目标分组延迟的方法；
图4示出了根据本发明的一个实施方式的多跳中继***的下行链路QoS保证的操作的示意图；
图5示出了根据本发明的一个实施方式的多跳中继***的上行链路QoS保证的操作的示意图；
图6示出了根据本发明的一个实施方式用于确定链路各个分段的目标分组延迟的设备的方框图；
图7示出了根据本发明的另一实施方式用于确定链路各个分段的目标分组延迟的设备的方框图；以及
图8示出了根据本发明的再一实施方式用于调整链路分段的目标分组延迟的设备的方框图。
具体实施方式
在下文中，将参考附图详细描述根据本发明的实施方式用于确定和调整链路的各个分段的目标分组延迟的方法、设备和网络节点。
如前所述，在现有技术中并不存在用以保证多跳***的PDB的技术方案。因此，为了满足整条eNB-RN-UE链路的PDB要求，应当设计新的机制来提供PDB保证。
首先，将参考图1a至图1c来示例性地描述本发明的实施方式所基于的基本原理。如图1a所示，示出了两跳中继***，其包括回程链路eNB-RN和接入链路RN-UE。根据中继的特点，可以将回程链路和接入链路看作是串联连接的两条链路。因此，基于该PDB指标的性质可以确定整条链路的总体分组延迟tsum与回程链路和接入链路的分组延迟t1和t2满足下述关系：
tsum＝t1+t2 式子1
此外，还可以在服务初始化之前收集与各个分段相关的影响各个分段PDB的参数，其中影响回程链路分组延迟的参数整体上用P1表示，影响接入链路分组延迟的参数整体上由P2表示。
在确定了关系式后，可以根据该关系式、参数P1和P2和对链路PDB的总体要求，来确定每段链路的目标分组延迟，即每个分段的PDB。进而，可以基于为各个分段的确定的PDB，在eNB与RN之间进行协调，以在每个链路上实现其PDB，从而保证端到端QoS需求。
另外，本发明还进一步考虑在实际的传输中来动态地调整目标分组延迟。例如，可以考虑前一分段的分组延迟情况，并基于前一分段的情况为将当前分段确定实际的PDB，以便为PDB保证提供进一步改进。
图1b和图1c示出了根据本发明的两跳中继***的示例性动态分段调整的示意图。根据图1b和图1c，可以获得前一分段的实际分组延迟与其目标分组延迟的差值量Δt，并基于该差值量确定下一分段的实际的目标分组延迟。
如图1b所示，其示出了与预定的PDB相比提前Δt接收到数据分组的情况。在该情况下，就可以将前一分段节省的PDB分配给随后的分段，即，使该分段的目标分组延迟(即分组延迟预算)增加Δt，即t2’＝t2+Δt。与之相反，图1c示出了与预定的PDB相比延迟Δt接收到数据分组的情况，因此在这种情况下，可以使随后分段的分组延迟预算减少Δt，即t2’＝t2-Δt。
多于两跳的情况与两跳的情况类似，因此基于上面的描述，可以容易地扩展至多于两跳的情形。例如，对于多于两跳的中继场景，其关系式的函数可以是如下关系式：
ti满足Pi 式子2
其中，tsum表示对链路的PDB的总体要求；ti分别表示第i分段的分组延迟；n表示整体链路的分段数目或者中继***的跳的数目；Pi表示影响第i分段的参数。
基于上述的基本原理，本发明的实施方式提供了一种用于确定和调整链路的各个分段的目标分组延迟的技术方案。接下来，将首先参考图2来描述根据本发明的用于确定链路的各个分段的目标分组延迟的技术方案。其中，图2示出了根据本发明的一个实施方式用于确定链路各个分段的目标分组延迟的方法的流程图。
如图2所示，首先在步骤S201，收集影响分组延迟的参数。这些参数可以是与各个分段相关的限制其分组延迟的参数，例如可以是网络部署特性参数、用户的业务特性参数、***参数配置特性参数以及用户设备的分布特性参数等等。
网络部署特性参数可以是各个分段的差错率，如误比特率、误码率、误符号率、分组差错率、分组差错丢失率，或者可以是各个分段的干扰状况。分段的差错率越大，会造成更多的数据重传，其所需的PDB就越大，另外干扰越大也会引起差错率大，进而造成需要较大的PDB。
用户的业务特性参数可以是各个分段的平均吞吐量、无线资源使用效率等。链路的各个分段的吞吐量越高或者无线资源使用率越大，可能意味着链路需要越大的PDB，反之各个分段的吞吐量越低或无线资源使用率越小，则可能意味着越小的PDB。
***参数配置特性参数可以是分配给各个分段的用于传输的子帧数目。对各个链路的子帧的配置会影响到HARQ肯定应答和否定应答反馈，这对于重传所需的时间具有一定的影响。例如，分配给回程链路的子帧越少，错误传输而造成的数据重传的时间间隔会增加，回程链路需要的PDB就越大；反之，分配给回程链路的子帧越多，回程链路需要的PDB就越小。
另外，用户设备的分布特性参数可以是用户设备的分布状况。用户设备的分布状况是指有多少个用户设备和多大的数据量直接由基站服务，以及多少用户设备和多大的数据量需要在基站的间接支持下由中继站服务。由中继站服务的用户设备越多，数据量越大，在回程链路所需的PDB就越大，因此为了保证PDB，就需要对接入链路和回程链路的PDB进行精心设计。
接着，在步骤S202，根据各个分段的分组延迟与链路的总体分组延迟之间的关系，基于收集的参数和对链路的分组延迟的总体要求，确定各个分段的目标分组延迟。
在根据本发明的一个优选实施方式中，可以以各个分段的目标分组延迟的可实现性和无线资源利用率最大化为目标，以前述的关系、总体要求和收集的参数为约束条件，来执行优化操作，以获得各个分段最适合的目标分组延迟。具体的优化操作可以针对***的情况进行设计，本领域技术人员根据此处的教导和其所掌握的技术知识完全能够实现该优化操作。因此，为了使本发明更加清楚，此处对于优化操作不再赘述。
这样，在确定各个分段的目标值时，可以考虑到各个分段的实际状况，为其设定能够实现的目标分组延迟。这种目标分组延迟的确定方式具有较高的效率。
上述能够影响分组延迟预算的参数优选的是基于一段较长时间的统计值，即，基于一段时间的平均值。这意味着是针对链路的各个分段执行半静态的配置过程，即，并非是随着上述参数的改变动态地执行配置，也并非是在基于上述参数执行完配置后一直维持该配置(这将在下文中进一步详细描述)。
根据本发明的一个实施方式，可以在与链路相关的各个网络节点其中之一处执行上述确定的过程，例如在eNB处，或者任何一个中继节点处以集中的方式实现。因此，在确定各个分段的目标分组延迟后，可以进一步将向与链路相关的各个网络节点发送目标分组延迟，以便各个网络节点基于目标分组延迟执行适当的调度操作。
此外，根据本发明的另一实施方式，可以在与链路相关的各个网络节点处分别执行上述确定目标分组延迟的操作。在这种情况下，需要保证每个网络节点所确定的目标分组延迟的一致性，每个网络节点需要基于相同的规则来执行目标分组延迟确定操作。另外，还需要在各个网络节点之间实现参数共享。为此，根据该实施方式，可以在各个网络节点获取与各自相关的、影响分组延迟预算的参数，所述的参数是上文中所描述的参数，这些参数可以通过测量和/或计算得到。随后，可以向与链路相关的其他网络节点发送获取的影响分组延迟预算的参数，以便共享这些参数。这样，各个网络节点就可以基于相同规则和相同参数为各个分段确定出相同的目标分组延迟。因而各个网络节点只需基于针对自己的目标分组延迟执行链路自适应和调度操作，无需将确定的其他目标分组延迟发送到其他网络节点。
基于集中式的实施方式与基于分布式的实施方式的不同之处在于，基于集中式的实施方式其特点在于集中收集参数，集中确定目标分组延迟，而确定的目标值可以发送其他网络节点以便共享；基于分布式的实施方式其特点在于参数共享，基于相同规则执行确定过程。特别地，根据基于集中式的实施方式，负责集中确定目标值的网络节点收集来自其他网络节点的参数，而根据基于分布式的实施方式，各个网络节点向其他网络节点互相发送各自获取的参数，从而使所有相关网络节点都可以得到执行确定所需的参数。
各个网络节点在获得针对自己的目标分组延迟后，可以基于该目标分组延迟，执行适当调度操作，以便通过在时域、空域和频域上进行适合的调度来实现目标分组延迟。例如，可以根据目标分组延迟，采用适当的调制和编码、功率分配/控制、HARQ机制、ARQ机制、频率选择性调度、空间分集技术等等，从而来达到该目标分组延迟。执行链路自适应和调度操作以实现目标分组延迟是本领域已知的技术，此处不再进一步赘述。
上述确定各个分段的目标分组延迟的操作也可以称之为对分段的分组延迟进行配置的过程。
另外，本发明人还注意到以下情况：在实际的应用中，链路状况、***参数配置、网络部署等状态都是动态变化的。初始确定的目标分组延迟可能经过一段时间后就无法适应于新的情况，一些网络节点可能无论如何执行链路自适应和调度操作都无法实现为其指定的目标分组延迟。
基于上述情况，本发明人提出了一种重配置机制。根据本发明的一个优选实施方式，在以虚线框(表示可选步骤)示出的步骤S203中，进一步响应于分段的目标分组延迟不能被满足，触发重新确定链路的各个分段的目标分组延迟。
根据本发明的一个优选实施方式，在各个网络节点处测量相关分段实际的分组延迟，如果发现在一段时间内不能满足该目标分组延迟，则可以发送消息给为各个分段确定目标分组延迟的网络节点，请求重新配置。该网络节点接到重新配置请求后，可以重新收集所需的参数，并重新为各个分段确定适合的目标分组延迟。此外，各个网络节点也可以将决定分组延迟的参数定期发送到为各个分段确定目标分组延迟的网络节点，以便由该网络节点来确定是否需要重新执行配置。在该网络节点根据其他网络节点发送的参数确定需要重新配置时，则可以基于接收到的这些参数来重新确定各个分段的目标分组延迟。
因此，该优选实施方式所提供的技术方案是一种针对链路的各个分段执行半静态配置的过程。该过程与随着上述参数的改变而动态地执行配置的动态配置方式和与执行完配置后一直维持此配置的静态配置方式均不同，是一种基于一段时间的观察而执行重新配置的技术方案。因此，该配置方式能够降低动态配置所需的各种开销，同时又能够克服静态配置不能适应情况变化的缺点。
除了上述确定各个分段的目标分组延迟的配置机制和重配置机制外，本发明还提供了一种在数据传输过程中动态调整或者修正目标延迟预算的方法。每个网络节点在数据传输的过程中，可以基于前一分段的分组延迟相关信息，对随后分段的目标分组延迟进行调整或修正。
在下文中，将参考图3来详细描述本发明提供的对目标分组延迟进行动态调整的技术方案，其中图3出了根据本发明的一个实施方式用于动态调整目标分组延迟的方法的流程图。
如图3所示，可以在步骤S310，获取前一分段的分组延迟相关信息。该分组延迟相关信息可以是与前一分段的实际分组延迟相关的信息，例如是上文所述实际分组延迟与其目标分组延迟的差值量Δt，前一分段的实际分组延迟和目标分组延迟，或者在每个网络节点也知道其他网络节点的目标分组延迟的情况下，可以是实际分组延迟。例如，该分组延迟相关信息可以涉及：自接收到数据分组开始数据分组在网络节点的队列中保持的时间；网络节点针对正确接收到数据分组在调度之前和之后的时间与约定目标分组延迟的差值等等。该分组延迟相关信息可以包括于在前一分段上传输的数据分组中。例如，可以放置于在前一分段上传输的有效载荷(无线链路控制层层议数据单元，RLC-PDU)的第一字节中。然而，对于上行接入链路，UE设备实际上无需执行发送分组延迟相关信息的工作，这是因为RN可以根据其了解的信息通过计算的方式获得分组延迟相关信息，例如，RN可以根据用户设备请求分配资源的时间以及接收实际数据分组的时间来确定上行接入链路的分组延迟相关信息。
此外，该分组延迟相关信息也进一步可以与自动重传请求配置参数相关，例如HARQ或者ARQ配置的无线参数。在第一跳链路上出现错误时，通常会执行自动重传，因此对于第二跳调度，就需要基于自动重传配置参数来减少一些的PDB，即减小目标分组延迟。例如，对于HARQ操作，可以考虑由复用模式、TDD帧配置、中继帧配置等定义的HARQ时间线(timeline)，从而确定适当的PDB。对于ARQ重传，如果启用无线链路控制层确认模式(RLC AM)模式，则需要在重传前重新设置分组延迟相关信息且将其放置在重传的数据分组中。
接着，可以在步骤S302，基于分组延迟相关信息和分段的目标分组延迟，确定段的实际目标分组延迟。
这样，就可以基于前一分段的分组延迟相关信息来修正目标分组延迟。例如，如图1b和图1b所示，使分组延迟预算增加Δt，即t2’＝t2+Δt；与之相反，或者使随后分段的分组延迟预算减少Δt，即t2’＝t2-Δt。
此外，在当前分段的实际目标分组延迟相对于预定的目标分组延迟减少的情况下，可以执行紧急调度。例如，可以根据总体情况提高调度优先级，例如将相应的数据分组放置到遵循先入先出原则的队列的较前的位置，而不是直接放置在队列的尾部。由此来确保当前分段的分组延迟预算减少的情况下仍然可以实现该目标值。
需要说明的，对于不同的服务，与其对应的QCI等级不同，因此对链路的分组延迟的总体要求也不同。因此要针对不同的服务来确定各个分段的目标分组延迟。
另外，需要说明的是，对于上行链路和下行链路，即使针对相同的分组延迟要求，各个分段的目标分组延迟也可能是不同的，这是因为影响上行链路的分组延迟的参数和影响下行链路的分组延迟的参数可能是不同的。因此，要针对上行链路和下行链路来分别执行各个分段的目标分组延迟的确定操作。
接下来，将参考图4和图5来说明根据本发明的用于保证QoS的具体实现方式。图4和图5分别示出了根据本发明的一个实施方式的针对三跳中继***的下行链路和上行链路QoS保证的操作的示意图。
如图4和图5所示，通过外环控制和内环控制来保证整个链路的PDB，以便满足QoS需求。外环控制在图4和图5中以单点划线示出，其主要负责执行服务初始化并基于在本发明的前文中描述的方法来确定每段链路的目标分组延迟(C410和C510)，以及响应于来自相关网络节点(例如基站eNB或者中继节点RN)的相对长期的测量和报告来进行对每段链路的目标分组延迟进行重新配置，即重新确定目标分组延迟(C411和C511)。内环控制(C420至C429，以及C520至C530)在图4和图5中以实线示出，其负责执行一些链路自适应和适合的调度，例如，自适应调制和编码、功率分配/控制、HARQ、ARQ、频率选择性调度、空间分集技术等等，来达到目标分组延迟，从而保证整条链路的总体PDB。此外，在内环控制中，还提供了动态调整目标分组延迟的方案中，例如可以基于前一分段的分组延迟相关信息来调整目标分组延迟。
从图4和图5可以看出，由于下行链路的数据发送方(即eNB)和上行链路的数据发送方(用户设备)的性质不同，上行链路和下行链路的内环控制存在一些差异。
首先，将参考图4来描述下行链路的情况。如图4所示，首先在C410中，执行服务初始化，基于对eNB-RN2-RN1-UE的分组延迟的总体要求，根据上文中结合图2描述的方法来确定各个分段(接入链路和回程链路)下行链路的目标分组延迟(即PDB)。
接着，在C420中，eNB基于eNB与RN2之间的下行链路目标分组延迟，执行适合的调度操作，并在C421执行业务数据传输。并且在C421中还可以将与该分段相关的分组延迟信息包括在数据分组中发送到RN2。该分组延迟相关信息可以是上文中描述信息，其可以包括在有效负荷(RLC SDU)中，例如可以使用有效负荷(RLCSDU)的第一个字节来指示分组延迟相关信息。此外，eNB可以在C422，计算平均的分组延迟，并测量影响分组延迟的参数，这些参数用于将来可能进行的重新配置。
RN2在接收到业务数据后，可以在C423获取数据分组中的分组延迟相关信息，并按照上面参考图3描述的方法，基于分组延迟相关信息和目标分组延迟，来确定实际目标分组延迟，而且根据确定的实际目标分组延迟来执行调度。接着与步骤C421类似，RN2在C424在将业务数据以及分组延迟相关信息一起发送到RN1。并且RN2在C425执行平均分组延迟计算和影响分组延迟的参数的测量。
与步骤C423类似，RN1在步骤C426根据接收的分组数据中的分组延迟相关信息和目标分组延迟，来确定下行接入链路的实际目标分组延迟，并执行调度。随后在C427进行业务数据传输，将业务数据发送到用户设备UE。由于这是至用户设备的接入链路，随后没有其他链路需要动态调整目标分组延迟，所以无需进行分组延迟相关参数的传输。类似地，RN1在步骤C428计算平均分组延迟并测量影响分组延迟的参数。
可以在完成一个下行链路数据传输后，或者在其他任何适当的时间，利用事件触发或者周期性的报告方式，在RN1、RN2和eNB之间报告或交换测量的参数以及计算的平均分组延迟，以便确定是否需要重新配置。
在确定需要重新配置的情况下，可以在步骤C411，基于新的参数重新确定各个分段的分组延迟预算。
在上文中结合三跳中继***描述了下行链路的QoS保证的方式。根据上述公开，本领域技术人员很容易将本发明扩展到任何跳数的中继***。例如，对于两跳中继***，可以略去图4中的RN2及其所有操作，eNB直接发送业务数据和分组延迟相关信息给RN1；其他操作与所示三跳的情形完全类似。此外，对于多于三跳的中继***，在eNB和RN1之间的所有中间中继节点执行的操作与图4所示的中间中继节点RN2的操作完全类似。
接下来，将参考图5来描述上行链路的QoS保证。如图5所示，首先在C510执行服务初始化，确定针对每个分段上行链路的目标分组延迟。确定上行链路目标分组延迟的过程与确定下行链路目标分组延迟的过程完全类似，只不过基于不同的参数执行。
在UE要发送业务数据时，首先在UE与RN1之间执行资源请求和分配过程(C520)，以便获得传输业务数据所需的无线资源等。UE例如以逻辑信道组的粒度将缓冲器状态报告(BSR)发送至RN1，以请求用于业务传输的无线资源。如果UE尚未获得用于BSR的上行链路资源，则可以在发送BSR之前触发调度请求，请求RN1为其分配用于BSR的资源。RN1接收到BSR后执行调度，为UE分配用于传输业务数据的上行接入链路资源以便满足上行接入链路的目标分组延迟，并在预定的时间内向UE指示关于调制编码机制和分配无线资源指等信息。向UE指示的信息可以不涉及逻辑信道，而是由UE来决定使用哪个逻辑信道进行传输。
接着，UE在C521按照RN1的指示选择适当的逻辑信道进行业务数据的传输。在业务数据到达RN1后，RN1可以获取上行接入链路的分组延迟相关信息。此处与下行链路不同，该分组延迟相关信息并非是上一网络节点传送过来的，而是RN根据UE发送BSR的时间至其正确接收到业务数据的时间推算出来的。换句话说，可以通过计算来确定上行接入链路实际使用了多少PDB，以及实际分组延迟与预定目标分组延迟的差值量。根据该差值量和在RN1与RN2之间的上行链路的目标分组延迟，可以确定出RN1至RN2之间的上行链路可以使用的实际目标分组延迟。然后RN1基于该实际目标分组延迟执行调度请求(C522)，以便满足保证该调整后的目标分组延迟。类似地，将在RN1和RN2之间执行资源请求和分配过程(C523)。该过程与UE和RN1之间的资源请求和分配过程类似，此处不再详述。此后在C524进行业务传输，并且与下行链路传输类似，将涉及RN1与RN2之间的上行链路的分组延迟相关信息包括在分组中传输给RN2。该分组延迟相关信息与下行链路中传输的分组延迟相关信息类似，可以包括在例如有效负荷(RLC SDU)中，使用有效负荷(RLC SDU)的第一个字节来指示分组延迟相关信息。此外RN1可以在C525计算分组延迟平均值并测量影响分组延迟的参数，这些参数用于将来可能进行的PDB重新配置。
在RN2接收到RN1传输来的业务数据和分组延迟相关信息时，可以在C526基于业务数据中包括的分组延迟相关信息和RN2与eNB之间的上行链路的目标分组延迟确定实际的目标分组延迟，并基于实际目标分组延迟执行调度请求。接着在RN2与eNB之间执行与C520和C523类似的资源请求和分配过程(C527)。此后，在C528进行业务数据的传输。由于是最后一跳，因此无需发送分组延迟相关信息给网络节点eNB。此外，可以在C529计算平均分组延迟并测量影响分组延迟的参数。
接着可以与下行链路的C429和C411类似，在C530和C511执行参数信息交换或报告操作并响应于需要执行重配置，重新确定各个分段的目标分组延迟。
需要说明的是，上述的BSR可以采用多级机制，用于指示调度的不同紧急程度，例如三级，即30ms级别、60ms级别和90ms级别。针对不同的服务可以指定不同的BSR级别。上级网络节点(例如eNB和RN)可以根据BSR级别来为下级网络节点(RN)或者用户设备(UE)分配适合的无线资源并实现更较有效的上行链路调度。
在上文中，结合三跳中继***描述了上行链路的QoS保证的方式。对于例如两跳中继***，本领域技术人员可以理解，其中RN2的所有操作可以省略，RN1直接发送业务数据给eNB，而无需考虑分组延迟相关信息，其他操作与所示三跳的情形完全类似。另外，对于多于三跳的情形，在eNB和RN1之间的所有中继节点执行的操作与RN2类似，只是在下一网络节点不是eNB时，需要发送分组延迟相关信息。因此根据上述公开，本领域技术人员很容易将本发明扩展到任何跳数的中继***。
需要说明的是，基于分组延迟相关信息来动态调整分段的目标分组延迟的技术方案需要占用一定的传输资源，因此可以针对对于分组延迟要求苛刻的服务来执行。
此外，在图4和图5中示例性地示出了报告/交换计算的平均分组延迟和所测量的参数的操作是在一次传输结束后执行，然而本发明并不限于此。而是可以根据实际情况来确定报告/交换操作的时间间隔。优选地基于较长一段时间，这样可以显著降低开销，并且也可以适应于情况的变化。
通过本发明提供的技术方案，为多跳中继***提供了一种确定和调整链路的各个分段的分组延迟预算的技术，从而为多跳中继***提供了一种分组延迟预算保证的技术方案。根据本发明，通过外环控制为各个分段确定了适合的目标分组延迟，并且可以进一步通过半静态配置来进行调整。此外，对于分组延迟预算要求苛刻的服务还可以通过在内环控制动态调整目标分组延迟来进一步提高性能，从而提供更加充分的PDB保证。
另外，本发明的技术方案具有非常大的可扩展性，可以容易地扩展至支持具有任何跳数的中继***。而且，本发明提供的技术方案其目标是在无线接入网(RAN)的范围内优化QoS控制，其对核心网络(CN)是透明的，不会对CN造成任何影响。此外，根据本发明的技术方案对当前的3GPP LTE-A规范进行非常小的修改，因而具有良好的后向兼容性，并且对于LTE Rel-8/9/10用户设备也是透明的，不会对其造成任何影响。
除此之外，本发明还提供了一种用于确定链路的各个分段的目标分组延迟的设备。下面，将参考图6至图8来进行描述。
首先参考图6，图6示出了根据本发明的一个实施方式的用于确定链路的各个分段的目标分组延迟的设备600。该设备600可以包括：参数收集装置601，配置用于收集影响分组延迟的参数；以及目标确定装置602，配置用于根据各个分段的分组延迟与链路的总体分组延迟之间的关系，基于收集的参数和对链路的分组延迟的总体要求，确定各个分段的目标分组延迟。
在根据本发明的一个实施方式中，该目标确定装置602可以配置用于以各个分段的目标分组延迟的可实现性和无线资源利用率最大化为目标，以前述的关系、总体要求和收集的参数为约束条件，来执行优化操作，从而获得各个分段的目标分组延迟。
在根据本发明另一实施方式中，该目标确定装置602可以配置用于针对上行链路和下行链路分别确定链路的各个分段的目标分组延迟。
根据本发明的再一个实施方式，该目标确定装置602可以配置用于在与链路相关的网络节点其中之一处，确定链路的各个分段的目标分组延迟。在该实施方式中，该设备600还可以包括目标值发送装置603(以虚线框示出，表示可选装置)，配置用于向与链路相关的各个网络节点发送确定的目标分组延迟，以便各个网络节点基于目标分组延迟执行链路自适应和调度操作。
在根据本发明的另一实施方式中，该设备600可以进一步包括：重新确定触发装置604(以虚线框示出，表示可选装置)，配置用于响应于分段的目标分组延迟不能被满足，触发目标确定装置601以重新确定各个分段的目标分组延迟。
在根据本发明的实施方式中，所收集的参数是基于一段时期的统计参数，这些参数可以是以下其中的一种或者多种：网络部署特性参数；用户的业务特性参数；***参数配置特性参数；以及用户设备的分布特性参数。
此外，根据本发明的设备600还可以进一步包括用于调整链路的分段的，目标分组延迟预算的设备。在设备将在下文中参考图8详细描述。
此外，图7示出了根据本发明的另一实施方式的用于确定链路的各个分段的目标分组延迟的设备。如图7所示，该设备700可以包括参数收集装置701、目标确定装置702、可选的重新确定触发装置704，其分别对应于图6所示的参数收集装置601、目标确定装置602、重新确定触发装置604。关于图7中与图6相似的装置以及相关的实施方式请参考图6进行的描述，此处为了清楚起见，不再对其进行赘述。
与图6所示不同的是，图7所示的目标确定装置701可以配置用于在与链路相关的各个网络节点处基于相同的规则确定各个分段的目标分组延迟。在该实施方式中，该设备还可以包括：参数获取装置705，配置用于在各个网络节点获取与各自相关的、影响分组延迟的参数；以及参数发送装置706，配置用于向与链路相关的其他网络节点发送所获取的影响分组延迟的参数，以便共享参数。
此外，图8还示出了根据本发明的用于调整链路的各个分段的目标分组延迟的设备。800如图8所示，设备800可以包括：信息获取装置801，配置用于获取前一分段的分组延迟相关信息；实际目标确定装置802，配置用于基于分组延迟相关信息和分段的预定目标分组延迟，确定分段的实际目标分组延迟。在根据本发明的一个实施方式中，所示设备800还可以进一步包括：信息发送装置803，配置用于向后一网络节点发送与分段相关的分组延迟相关信息，以在确定后一分段的实际目标分组延迟时使用。该分组延迟相关信息可以嵌入在前一分段上传输的分组中。在根据本发明的另一实施方式中，所述分组延迟相关信息包括前一分段的实际分组延迟；前一分段的实际分组延迟和目标分组延迟；前一分段的实际分组延迟与目标分组延迟的差值；以及自动重传请求配置参数其中的一种或者多种。
此外，本发明还可提供了一种网络节点，其包括参考图6至图8描述的任一实施方式的设备。该网络节点可以是中继节点或者基站。
另外，本发明还可以通过计算机程序来实现。为此，本发明还提供了一种计算机程序产品，其上包括有计算机程序代码，当代码被装载到计算机中时执行根据本发明的用于确定链路的各个分段的目标分组延迟的方法。此外还提供了一种计算机程序产品，其上包括有计算机程序代码，当代码被装载到计算机中时执行本发明的用于调整链路的分段的目标分组延迟的方法。
关于参考图6至图8描述的各个实施方式中各个装置的具体操作，可以参考上面结合图1至图5对于根据本发明实施的用于确定链路的各个分段的目标分组延迟的方法和用于调整链路的分段的目标分组延迟的描述。
在上文中主要参考3GPP***描述了本发明，然而本领域技术人员可以理解，本发明也可以用于其它具有类似情况的通信网络中。
还需要说明的是，本发明的实施方式可以以软件、硬件或者软件和硬件的结合来实现。硬件部分可以利用专用逻辑来实现；软件部分可以存储在存储器中，由适当的指令执行***，例如微处理器或者专用设计硬件来执行。
虽然已经参考目前考虑到的实施方式描述了本发明，但是应该理解本发明不限于所公开的实施方式。相反，本发明旨在涵盖所附权利要求的精神和范围内所包括的各种修改和等同布置。以下权利要求的范围符合最广泛解释，以便包含所有这样的修改及等同结构和功能。

Claims (19)

1.一种用于确定链路的各个分段的目标分组延迟的方法，包括：
收集影响分组延迟的参数，所述参数是与所述链路的各个分段相关的限制其分组延迟的特性参数；以及
根据所述各个分段的分组延迟与所述链路的总体分组延迟之间的关系，基于所述参数和对所述链路的分组延迟的总体要求，确定所述各个分段的目标分组延迟，
其中所述确定所述各个分段的目标分组延迟包括：
以各个分段的目标分组延迟的可实现性和无线资源利用率最大化为目标，以所述关系、所述总体要求和所述参数为约束条件，来执行优化操作，从而获得各个分段的目标分组延迟。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述确定所述各个分段的目标分组延迟在与所述链路相关的网络节点其中之一处执行，且所述方法还包括：
向与所述链路相关的各个网络节点发送所述目标分组延迟，以便各个网络节点基于所述目标分组延迟来执行调度操作。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述确定所述各个分段的目标分组延迟基于相同的规则在与所述链路相关的各个网络节点处执行。
4.根据权利要求3所述的方法，进一步包括:
在所述各个网络节点获取与各自相关的、影响所述分组延迟的参数；以及
向与所述链路相关的其他网络节点发送所获取的影响所述分组延迟的参数，以便共享所述参数。
5.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：
响应于所述分段的目标分组延迟不能被满足，触发重新确定所述各个分段的目标分组延迟。
6.根据权利要求1所述的方法，其中所述参数是基于一段时期的统计参数，并且是以下其中的一种或者多种：
网络部署特性参数；
用户的业务特性参数；
***参数配置特性参数；以及
用户设备的分布特性参数。
7.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：
获取前一分段的分组延迟相关信息；
基于所述分组延迟相关信息和分段的所述目标分组延迟，确定所述分段的实际目标分组延迟。
8.根据权利要求7所述的方法，其中所述分组延迟相关信息嵌入在前一分段上传输的分组中。
9.根据权利要求7所述的方法，其中所述分组延迟相关信息包括以下其中的一种或者多种：
前一分段的实际分组延迟；
前一分段的实际分组延迟和目标分组延迟；
前一分段的实际分组延迟与目标分组延迟的差值；以及
自动重传请求配置参数。
10.一种用于确定链路的各个分段的目标分组延迟的设备，包括:
参数收集装置，用于收集影响分组延迟的参数，所述参数是与所述链路的各个分段相关的限制其分组延迟的特性参数；以及
目标确定装置，用于根据所述各个分段的分组延迟与所述链路的总体分组延迟之间的关系，基于所述参数和对所述链路的分组延迟的总体要求，确定所述各个分段的目标分组延迟，其中所述目标确定装置被进一步配置为：
以各个分段的目标分组延迟的可实现性和无线资源利用率最大化为目标，以所述关系、所述总体要求和所述参数为约束条件，来执行优化操作，从而获得各个分段的目标分组延迟。
11.根据权利要求10所述的设备，其中，所述目标确定装置被配置为在与所述链路相关的网络节点其中之一处确定所述各个分段的目标分组延迟，且所述设备还包括：
目标发送装置，用于向与所述链路相关的各个网络节点发送所述目标分组延迟，以便各个网络节点基于所述目标分组延迟来执行调度操作。
12.根据权利要求10所述的设备，其中所述目标确定装置被配置为基于相同的规则在与所述链路相关的各个网络节点处确定所述各个分段的目标分组延迟。
13.根据权利要求12所述的设备，进一步包括:
参数获取装置，用于在所述各个网络节点获取与各自相关的、影响所述分组延迟的参数；以及
参数发送装置，用于向与所述链路相关的其他网络节点发送所获取的影响所述分组延迟的参数，以便共享所述参数。
14.根据权利要求10所述的设备，进一步包括：
重新确定触发装置，用于响应于所述分段的目标分组延迟不能被满足，触发重新确定所述各个分段的目标分组延迟。
15.根据权利要求10所述的设备，其中所述参数是基于一段时期的统计参数，并且是以下其中的一种或者多种：
网络部署特性参数；
用户的业务特性参数；
***参数配置特性参数；以及
用户设备的分布特性参数。
16.根据权利要求10所述的设备，其中获取前一分段的分组延迟相关信息；并基于所述分组延迟相关信息和分段的所述目标分组延迟，确定所述分段的实际目标分组延迟。
17.根据权利要求16所述的设备，其中所述分组延迟相关信息嵌入在前一分段上传输的分组中。
18.根据权利要求16所述的设备，其中所述分组延迟相关信息包括以下其中的一种或者多种：
前一分段的实际分组延迟；
前一分段的实际分组延迟和目标分组延迟；
前一分段的实际分组延迟与目标分组延迟的差值；以及
自动重传请求配置参数。
19.一种网络节点，包括根据权利要求10所述的设备。
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