CN1790972A - 无线基地站装置及其传输率控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明用有线回路连接无线基地站装置与上位站装置，按每个收容用户数据流的虚链路(21)而配有基带处理部(11)。在基带处理部(11)中，拥塞监视部(51)监视分配到每个单元的虚链路的接收频带使用率并检测拥塞，在拥塞时通知给流控制部(57)。用户通信分配部(52)将接收的用户通信分配给用户单位的通信流，并提取按每个用户数据流而被多路的上位站装置内的缓冲滞留量，通知给流控制部(57)。流控制部(57)管理每个用户的数据流，当有从拥塞监视部(51)通知了拥塞的情况下，向上位站装置发出通知，以使得从传输率高的用户的数据流开始，按顺序降低传输率。

Description

无线基地站装置及其传输率控制方法
技术领域
本发明涉及无线基地站装置及其传输率控制方法，特别涉及处理峰值吞吐量高且突发性高的数据的无线基地站装置、及无线基地站装置的数据流的传输率控制方法。
背景技术
近年来，手机上可利用的存储信息的大小有增大的倾向。今后如动画传送那样的大容量存储信息的高速传送的要求也变高。为解决这种使数据通信高速化的问题，存在被称为HSDA(High Speed Downlink PacketAccess，高速下行链路分组接入)的尽力而为式分组的数据通信方式。该方式通过导入自适应调制编码方式与分组合成型混合ARQ(AutomaticRepeat Request，自动重复请求)，实现了数据通信的高速化、提高了质量。
在这样的尽力而为式分组的数据通信方式中，处理峰值吞吐量与突发性高的数据的情况增加。在无线通信***中，在无线基地站装置和相当于其上位站的无线基地站装置之间的有线回路中，用户的数据流被多路化，峰值吞吐量与突发性提高。在这种情况下，确保足够的有线回路的频带并避免了拥塞。
另一方面，作为相关技术，专利文献1示出了如下方法：在无线通信***中，根据来源将分配到特定的数据服务的频带宽/功率等级动态地调整为所要求的实际数据传输率。如果发送或接收缓冲器内的数据量超过了预定的阈值，则该方法利用辅助数据信道设定高速数据传输率，基地站在预定的阈值等级内管理数据缓冲器。
另外，在专利文献2中示出了对网络的各用户进行公平的频带分配的分组传送速率控制方法。该方法通过进行从通信检测值判断各级别的用户流数的推定及其链接是否成为各用户流的瓶颈的判定，在各节点动态地变更级别缓冲器的权，控制各用户的分组传送速率。
专利文献1：日本专利文献特开2000-316035号公报；
专利文献2：日本专利文献特开2002-57707号公报；
作为在使用HSDPA的承载业务中处理的一个数据，虽然考虑了尽力而为式那样的非实时性的数据，但是在使用HSDPA的尽力而为式的情况下，可以想到峰值吞吐量变高，且突发性变得极高。在这种情况下，因为无线基地站控制装置与无线基地站装置之间的有线回路的使用效率降低了，所以有需要更宽频带的有线回路的担心。
即，在通过多个用户分时共享同一扩散编码器，来实现无线资源的有效利用，从而提供用户数据的高吞吐量的HSDPA无线基地站装置中，随着无线回路的吞吐量的增大，连接无线基地站与无线基地站控制装置的有线回路的频带成本的增大就成为一个问题。
本发明要解决的课题是：在HSDPA那样的处理峰值吞吐量与突发性高的数据的情况下，提高有线回路的使用效率，将HSDPA导入的有线回路的成本提高控制在最小限度。
发明内容
为了解决所述课题，本发明的一个方式提供了一种无线基地站装置的传输率控制方法，在无线基地站装置中，在从上位站到来的数据流发生拥塞时，控制数据流的传输率，以使得达不到预定的频带。该方法管理每个数据流，基于滞留在上位站装置内的、与缓冲器中的各个数据流相对应的数据的各自滞留量，向上位站装置发出通知，以使得从传输率高的数据流开始，按顺序降低传输率。
本发明的又一方式提供了一种无线基地站装置的传输率控制方法，在无线基地站装置中，收容在虚链路单位中的数据流在虚链路单位发生拥塞时，控制数据流的传输率，使得达不到预定的频带。该方法包括如下步骤：(a)步骤：令滞留在上位站装置内的缓冲器中的、与第n个(n为自然数)数据流相对应的数据的滞留量为Nflow(n)，令缓冲器所允许的最大滞留时间为TMAX_flow，通过Rflow_reduced(n)＝Nflow(n)/TMAX_flow来求出数据流的传输率Rflow_reduced(n)；(b)步骤：通过RVL_reduced(n)＝(Rflow(n)-Rflow_reduced(n))/RVlink(此处，RVlink为虚链路的最大频带)来求出第n个数据流的频带削减率；(c)步骤：如果频带削减率RVL_reduced(n)在预定的频带削减率以上，则向上位站装置发出流控制信息，以使得第n个数据流的传输率成为Rflow_reduced(n)。
本发明的再一方式提供了一种无线基地站装置，其与上位站装置相连接，按每个收容了一个以上的数据流的虚链路而配有基带处理部。基带处理部通过监视分配到每个单元的虚链路的接收频带使用率来进行拥塞的检测，其包括拥塞监视部、通信量分配部及流控制部，所述拥塞监视部在检测出拥塞时，将拥塞信息通知给流控制部；所述通信量分配部将从上位站装置接收的用户通信量分配给用户单位的通信流，并且按每个数据流提取上位站装置内的缓冲器的滞留量，通知给流控制部；所述流控制部对每个用户的数据流进行管理，当有拥塞信息从拥塞监视部通知过来的情况下，向上位站装置发出通知，以使得从传输率高的数据流开始，基于滞留量按顺序降低传输率。
根据本发明，在无线基地站装置中，在拥塞检测时考虑上位站装置(无线基地站控制装置)的数据滞留量，控制每个用户的数据流的量。由此，在拥塞发生时，可以将在无线基地站控制装置内的缓冲溢出的发生抑制在最小限度，可以进行与无线基地站控制装置之间的有线回路的有效的频带控制。因此，可以削减有线回路的频带成本。
附图说明
图1是表示本发明的第一实施例中的无线基地站装置与无线基地站控制装置之间的连接结构的框图；
图2是表示基带处理部的结构的框图；
图3是表示本发明的第一实施例中的基带处理部的动作的流程图；
图4是表示本发明的第二实施例中的基带处理部的动作的流程图。
具体实施方式
本发明的实施方式的无线基地站装置(图1的10)与无线基地站控制装置(图1的30)相连接，虚链路并对应于每个收容用户数据流(图1的41、42、43及44)的虚链路(图1的21、22及23)而配有基带处理部(图1的11、12及13)。基带处理部(图2的11)配有拥塞监视部(图2的51)、通信量分配部(图2的52)及流控制部(图2的57)。拥塞监视部通过监视分配到每个单元的虚链路的接收频带使用率来进行拥塞的检测，在检测出拥塞时将拥塞信息通知给流控制部。通信量分配部将从无线基地站控制装置接收到的用户通信量分配给用户单位的通信流，并且提取按每个用户数据流而被多路的无线基地站控制装置内的缓冲滞留量，通知给流控制部。流控制部管理每个用户的数据流，当有拥塞信息从拥塞监视部通知过来的情况下，向无线基地站控制装置发出通知，以使得从传输率高的用户的数据流开始，按顺序降低传输率。
如上述那样构成的无线基地站控制装置进行拥塞监视，在检测出拥塞时，考虑无线基地站控制装置的数据滞留量，控制每个用户的数据流的量。由此，因为可以从此适当地控制被认为压迫了频带的数据流，所以对突发性高的数据流有效。另外，因为对应于数据量控制了流量，拥塞发生时将在无线基地站控制装置内的缓冲溢出的发生抑制在了最小限度，所以可以进行有效的有线回路的频带控制。因此，进行有效的频带控制，通过导入HSDPA可以进行有线回路的频带成本削减。以下根据实施例进行更详细的说明。
(第一实施例)
图1是表示本发明的第一实施方式中的无线基地站装置与无线基地站控制装置之间的连接结构的框图。在图1中，无线基地站装置10配有基带处理部11、12及13，相对于各个基带处理部，配有天线14、15及16。另外，无线基地站装置10通过有线回路20与无线基地站控制装置30相连接。而且，此处，无线基地站装置10由三个单元构成，对应于三个单元(单元#1、#2及#3)，说明其配有基带处理部11、12及13，但是并不特别地限于三个单元。
各基带处理部11、12及13分别对来自无线基地站控制装置30的用户通信量进行临时缓冲，进行相同单元内的用户间的数据通信量的优先控制之后，通过进行扩散编码化处理，分别通过天线14、15及16进行向无线回路的数据送出控制。
另外，有线回路20包括了在每个对应的单元中以一对一来设定的虚链路21、22及23，各个虚链路的频带都是预先被限定在预定值上。
无线基地站控制装置30通过与该用户所在单元相对应的虚链路，向无线基地站装置10发送从图中未示出的移动通信交换站等上位装置接收的用户数据流。在图1中，用户数据流41与用户数据流42和单元#1相对应，用户数据流43和单元#2相对应，用户数据流44和单元#3相对应。而且，各用户数据流表示了滞留在无线基地站控制装置30内的缓冲器中的数据滞留量。
图2是表示基带处理部的结构的框图。而且，各基带处理部11、12及13具有相同的结构，以下对基带处理部11进行说明。基带处理部11配有拥塞监视部51，用户通信量分配部52、排程器53、扩散编码器55、调制器56及流控制部57。另外排程器53配有缓冲器54。
拥塞监视部51具有时常监视分配到每个单元的虚链路21的接收频带使用率的功能。而且，检测拥塞的拥塞监视部51具有利用拥塞状态通知接口61向流控制部57通知拥塞信息的功能。
用户通信量分配部52向用户单位的通信流分配从有线回路20接收到的用户通信量，储存在设置在用户单位的排程器53内的缓冲器54中。通过排程器53分时选择所储存的用户通信量，通过扩散编码器55从所选的用户通信量按顺序进行扩散调制，而且在调制器56中调制成无线频率，作为电波从天线14送出。
另外，用户通信分配部52具有如下功能：提取按每个用户数据流而被多路的无线基地站控制装置30内的缓冲滞留量，利用缓冲滞留信息通知接口62，通知给流控制部57。
流控制部57接收从拥塞监视部51通过拥塞状态通知接口61通知过来的拥塞状态，以及从用户通信分配部52通过缓冲滞留信息通知接口62通知过来的缓冲滞留量。基于接收到的拥塞状态与缓冲滞留量，对无线基地站控制装置30发送出流控制信息63。通过发送出流控制信息63，控制无线基地站控制装置30发送的用户数据流的流量。
以下说明本发明的基带处理部的动作的具体例子。图2的拥塞监视部51按某一固定周期来检测虚链路单位所接收的频带使用率。例如，有线回路20如果是ATM回路，则计算与单位时间相当的频带使用率(频带使用率＝除去空闲单元的接收ATM单元数/最大传输率时的最大ATM单元数)。
图3是表示本发明的第一实施例中的基带处理部的动作的流程图。另外在下面，对于虚链路的最大频带，在拥塞检测时用频带削减率y来表示将频带削减多少的比例。另外，用最大滞留时间TMAX_flow来表示在无线基地站控制装置30内的缓冲器中所允许的最大滞留时间。
首先一开始，在步骤S11中，拥塞监视部51对拥塞进行检测。即，将频带使用率与从外部设定的频带使用率的阈值进行比较，在超过阈值的情况下，通过拥塞状态通知接口61，将表示拥塞检测的拥塞信息通知给流控制部57。
在步骤S12中，将识别用户数据流的下标j设为1。另外，将按每个数据流计算出的频带削减率的总和S设为0。
在步骤S13中，从拥塞监视部51接收到通知的流控制部57，对拥塞检测时用户数据传输率最大的第Kj个用户数据流进行检测。
在步骤S14中，从通过缓冲滞留信息通知接口62从用户通信量分配部52通知的信息中，检测出用户数据流传输率Rflow(Kj)，与滞留在该第Kj个用户数据流的最新的、无线基地站控制装置30内的缓冲器中的数据的滞留量Nflow(Kj)。
在步骤S15中，通过式(1)来计算满足最大滞留时间TMAX_flow的用户流传输率Rflow_reduced(Kj)。
Rflow_reduced(Kj)＝Nflow(Kj)/TMAX_flow           ——式(1)
另外，从Rflow(Kj)通过式(2)来计算该第Kj个的用户的频带削减率RVL_reduced(Kj)。
RVL_reduced(Kj)＝(Rflow(Kj)-Rflow_reduced(Kj))/RVlink——式(2)
此处，RVlink是虚链路的最大频带。
而且，用式(3)计算频带削减率的总和S。
S＝S+RVL_reduced(Kj)          ——式(3)
在步骤S16中，如果频带削减率的总和S没达到频带削减率y，则进入步骤S17，如果频带削减率的总和S在频带削减率y以上，进入到步骤S19。
在步骤S17中，在识别用户流的下标j上加1。
在步骤S18中，对拥塞检测之前的用户数据传输率第二大的第Kj个的用户数据流传输率进行检测，并返回步骤S14。
在步骤S19中，对于检测出的各个用户数据流，向无线基地站控制装置30发送流控制信息63，以使得第Kj个的数据流成为Rflow_reduced(Kj)。即检测出的数据流如果有n(n为自然数)个，则对应于j从1到n来进行发送，以使得分别将第Kj个数据流成为Rflow_reduced(Kj)。接着，一系列的处理完成。
流控制部57如以上那样地进行动作，在拥塞检测时考虑无线基地站控制装置的数据滞留量，控制每个用户的数据流的量。因为对应于数据量控制流量，所以在拥塞发生时可以将在无线基地站控制装置内的缓冲溢出的发生抑制在最小限度。
(第二实施例)
图4是表示本发明的第二实施例的基带处理部的动作的流程图。在图4中，与图3符号相同的步骤进行相同的处理，省略其说明。图4与图3的不同点在于，对于在拥塞发生时进行的通信量的控制，进行考虑每个用户的优先级的处理。例如，在步骤S15a中，使用考虑了优先级的最大滞留时间TMAX_flow_Priority(Kj)代替最大滞留时间TMAX_flow。
对于最大滞留时间TMAX_flow，如式(4)所示那样补正考虑了优先级的最大滞留时间TMAX_flow_Priority(Kj)。
TMAX_flow_Priority(Kj)＝α(P)*TMAX_flow   ——式(4)
此处，α(P)是由每个用户的优先级确定的系数，是对于优先级为P的用户的系数。此时，α(1)＜α(2)＜α(3)＜…，优先级是1＞2＞3＞…。
通过这样用优先级来补正最大滞留时间，可以使优先级高的用户的最大滞留时间看起来变小，另外可以使优先级低的用户的最大滞留时间看起来变长。即，由于发生拥塞而控制每个用户的数据传输率时，对于优先级高的用户数据传输率的衰减可以减少，对于优先级低的用户数据传输率的衰减可以增大。由此，可以进行更加有效的频带控制。

Claims (10)

1.一种无线基地站装置的传输率控制方法，在无线基地站装置中，当从上位站到来的数据流发生拥塞时，控制数据流的传输率使得达不到预定的频带，所述方法的特征在于，
对各个数据流进行管理，并基于滞留在所述上位站装置内的缓冲器中的、与所述各个数据流相对应的数据的各自的滞留量，向上位站装置发出通知，以使得从传输率高的数据流开始，按顺序降低传输率。
2.如权利要求1所述的无线基地站装置的传输率控制方法，其特征在于，
降低所述各个数据流的传输率，使其成为从所述滞留量与所述缓冲器所允许的最大的滞留时间的比来确定的传输率。
3.如权利要求2所述的无线基地站装置的传输率控制方法，其特征在于，
对所述各个数据流设置优先级，将与优先级高的数据流对应的所述最大滞留时间设定得短。
4.如权利要求1所述的无线基地站装置的传输率控制方法，其特征在于，
所述拥塞是发生在收容于虚链路单位的数据流的虚链路单位的拥塞。
5.一种无线基地站装置的传输率控制方法，在无线基地站装置中，当收容于虚链路单位的数据流在虚链路单位发生拥塞时，控制数据流的传输率使得达不到预定的频带，所述方法的特征在于，其包括如下步骤：
(a)步骤：令滞留在上位站装置内的缓冲器中的、与第n个(n为自然数)数据流相对应的数据的滞留量为Nflow(n)，令所述缓冲器所允许的最大滞留时间为TMAX_flow，通过Rflow_reduced(n)＝Nflow(n)/TMAX_flow来求出数据流的传输率Rflow_reduced(n)；
(b)步骤：通过RVL_reduced(n)＝(Rflow(n)-Rflow_reduced(n))/RVlink(此处，RVlink为虚链路的最大频带)来求出所述第n个数据流的频带削减率；
(c)步骤：如果频带削减率RVL_reduced(n)在预定的频带削减率以上，则向上位站装置发出流控制信息，以使得所述第n个数据流的传输率成为Rflow_reduced(n)。
6.如权利要求5所述的无线基地站装置的传输率控制方法，其特征在于，
从传输率高的数据流按顺序地执行所述步骤(a)、所述步骤(b)，求出执行过的各个数据流所对应的频带削减率RVL_reduced(n)的总和，重复执行所述步骤(a)及所述步骤(b)来代替所述步骤(c)，直到所述总和达到所述预定的频带削减率以上，
如果所述总和达到所述预定的频带削减率以上，则向上位站装置发送流控制信息，以使得执行过的各个数据流所对应的传输率分别成为Rflow_reduced(n)。
7.如权利要求5或6所述的无线基地站装置的传输率控制方法，其特征在于，
对所述的第n个数据流设置优先级，令表示所述优先级的系数为αn，使用αn*TMAX_flow来代替所述第n个数据流所对应的最大滞留时间TMAX_flow。
8.一种无线基地站装置，其与上位站装置相连接，按每个收容了一个以上的数据流的虚链路而配有基带处理部，其特征在于，
所述基带处理部包括：
拥塞监视部，其通过对分配给每个单元的虚链路的接收频带使用率进行监视，来进行拥塞的检测，在检测出拥塞时，将拥塞信息通知给流控制部；
通信量分配部，其将从所述上位站装置接收的用户通信量分配给用户单位的通信流，并且按每个数据流提取所述上位站装置内的缓冲器的滞留量，通知给流控制部；
流控制部，其对每个用户的数据流进行管理，在有所述拥塞信息从所述拥塞监视部通知过来的情况下，向上位站装置发出通知，以使得从传输率高的数据流开始，基于所述滞留量按顺序降低传输率。
9.如权利要求8所述的无线基地站装置，其特征在于，
所述流控制部将降低所述数据流的传输率的信息通知给所述上位站装置，使得所述传输率变为由所述滞留量与所述缓冲器所允许的最大的滞留时间的比来确定的传输率。
10.如权利要求8所述的无线基地站装置，其特征在于，
所述流控制部对所述各个数据流设置优先级，将与优先级高的数据流对应的所述最大滞留时间设定得短。
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