專利名稱：一種無線接入承載分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的QoS管理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，涉及無線接入承載分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的QoS管理方法。
背景技術(shù)：
隨著互聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)通信的發(fā)展以及無線通信技術(shù)演進(jìn)，第三代移動(dòng)通信(3G)技術(shù)已成為業(yè)內(nèi)研究的重點(diǎn)和熱點(diǎn)。3G系統(tǒng)具有高頻譜效率、全球普及和無縫漫游、支持多媒體業(yè)務(wù)、便于過渡和演進(jìn)、高服務(wù)質(zhì)量等特征，能更好的滿足數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)(如IP業(yè)務(wù))的快速增長的需求。3G系統(tǒng)的架構(gòu)是向全I(xiàn)P的方向演進(jìn)和發(fā)展的，其中語音、數(shù)據(jù)、多媒體等業(yè)務(wù)的承載、網(wǎng)絡(luò)交換和呼叫控制均基于IP協(xié)議。
在3G標(biāo)準(zhǔn)體系中，如通用移動(dòng)通信系統(tǒng)(UMTS，Universal MobileTelecommunications System)為用戶提供豐富的業(yè)務(wù)，包括語音通話、各類數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。在第三代合作伙伴計(jì)劃(3GPP，3rd GenerationPartnership Project)R99版本中，已經(jīng)提供了最大速率可達(dá)2M的專用信道無線接入承載，而隨著3GPP R5、R6版本推出高速下行分組接入(HSDPA，high speed downlink packet access)和高速上行分組接入(HSUPA，high speed uplink packet access)技術(shù)，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的上下行速率更是可以達(dá)到10M左右，可充分滿足用戶無線上網(wǎng)、無線視頻、無線下載等無線數(shù)據(jù)應(yīng)用服務(wù)的需求，可以說，第三代無線通信系統(tǒng)開啟了一個(gè)全新的無線數(shù)字時(shí)代。
分組數(shù)據(jù)域(PS，Packet switched)的無線接入承載(RAB，Radioaccess bearer)業(yè)務(wù)按傳輸類型可分為四種業(yè)務(wù)會(huì)話業(yè)務(wù)(Conversational)、流業(yè)務(wù)(Streaming)、交互業(yè)務(wù)(Inter-active)和背景業(yè)務(wù)(Background)，前兩種業(yè)務(wù)分別對(duì)應(yīng)會(huì)話和流媒體等實(shí)時(shí)要求較高的數(shù)據(jù)應(yīng)用服務(wù)，而后兩種業(yè)務(wù)又稱為盡力服務(wù)(BE，BestEffort)業(yè)務(wù)，對(duì)應(yīng)于時(shí)延要求較低但準(zhǔn)確性要求較高的業(yè)務(wù)，如網(wǎng)頁瀏覽、FTP下載等，具體如表1所示。
表1

在實(shí)際應(yīng)用中，一個(gè)RAB往往要承載多種應(yīng)用數(shù)據(jù)用戶在建立無線連接后，可能同時(shí)進(jìn)行網(wǎng)頁瀏覽、FTP下載或收發(fā)E-Mail等操作，各種應(yīng)用的數(shù)據(jù)包都會(huì)通過該RAB進(jìn)行發(fā)送和接收。顯然，由于應(yīng)用性質(zhì)不同，不同業(yè)務(wù)對(duì)服務(wù)質(zhì)量(QoS)的要求不同，對(duì)數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俾势谕膊槐M相同。如何體現(xiàn)滿足在同一個(gè)RAB上不同應(yīng)用的QoS需求成為各廠家關(guān)注的問題。
在現(xiàn)有的實(shí)現(xiàn)無線接入承載的分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)QoS管理方法中，對(duì)于不同的RAB，根據(jù)業(yè)務(wù)類別和核心網(wǎng)(CN，Core Network)指定消息的分配搶占優(yōu)先級(jí)確定RAB的優(yōu)先級(jí)，并在數(shù)據(jù)調(diào)度時(shí)優(yōu)先處理優(yōu)先級(jí)較高的RAB數(shù)據(jù)包。在一個(gè)RAB中，不再區(qū)分?jǐn)?shù)據(jù)包的性質(zhì)，而統(tǒng)一由一個(gè)邏輯信道映射到傳輸信道(如，專用信道DCH或HSDPA下的Mac-d flow信道)進(jìn)行發(fā)送。
通常，用戶在一個(gè)無線接入承載上進(jìn)行多種應(yīng)用的操作，各種應(yīng)用對(duì)于數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俾室蟾饔胁煌?，如同時(shí)進(jìn)行FTP下載和網(wǎng)頁瀏覽，用戶顯然希望請(qǐng)求的網(wǎng)頁得到快速響應(yīng)，而對(duì)FTP下載速率是否略有下降卻并不特別關(guān)注。
在上述方案中，一個(gè)RAB數(shù)據(jù)包沒有任何區(qū)分?jǐn)?shù)據(jù)業(yè)務(wù)類別按優(yōu)先級(jí)進(jìn)行處理的措施，所有應(yīng)用數(shù)據(jù)完全按照先到先發(fā)的原則進(jìn)行調(diào)度，如果需要發(fā)送的時(shí)延性要求較低(如FTP下載等)的應(yīng)用數(shù)據(jù)包數(shù)量眾多，就會(huì)造成其他的時(shí)延性要求較高(如網(wǎng)頁瀏覽等)的應(yīng)用數(shù)據(jù)包一定程度的擁堵，這顯然不符合3G系統(tǒng)充分體現(xiàn)各種業(yè)務(wù)QoS特性的設(shè)計(jì)需求，也無法滿足用戶實(shí)際操作的性能需求。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種無線接入承載分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的QoS管理方法，以根據(jù)各種應(yīng)用的性能需求，提高無線分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)服務(wù)質(zhì)量。
為解決上述問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案根據(jù)本發(fā)明提供的一種無線接入承載分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的QoS管理方法，包括判別無線接入承載的數(shù)據(jù)包所屬的應(yīng)用業(yè)務(wù)類別；根據(jù)應(yīng)用業(yè)務(wù)類別確定所述數(shù)據(jù)包的發(fā)送優(yōu)選級(jí)；將優(yōu)選級(jí)高的數(shù)據(jù)包映射到高優(yōu)先級(jí)的信道進(jìn)行傳送。
更適宜地，根據(jù)應(yīng)用業(yè)務(wù)的特性預(yù)先設(shè)定各類應(yīng)用業(yè)務(wù)的優(yōu)先級(jí)值，通過查詢?cè)擃A(yù)先設(shè)定的優(yōu)先級(jí)值確定所述數(shù)據(jù)包的發(fā)送優(yōu)選級(jí)。
根據(jù)應(yīng)用業(yè)務(wù)的時(shí)延特性確定數(shù)據(jù)包的發(fā)送優(yōu)先級(jí)，時(shí)延要求高的應(yīng)用業(yè)務(wù)，其數(shù)據(jù)包的發(fā)送優(yōu)先級(jí)高。
作為優(yōu)選，根據(jù)應(yīng)用業(yè)務(wù)的時(shí)延特性動(dòng)態(tài)配置優(yōu)先級(jí)。
根據(jù)無線接入承載數(shù)據(jù)包中IP、TCP/UDP及應(yīng)用層協(xié)議包頭的類別確定每個(gè)數(shù)據(jù)包相關(guān)的應(yīng)用業(yè)務(wù)類別。
對(duì)于發(fā)送優(yōu)選級(jí)相同的數(shù)據(jù)包，根據(jù)數(shù)據(jù)包目標(biāo)地址的數(shù)據(jù)流量確定發(fā)送優(yōu)先級(jí)，所述數(shù)據(jù)流量越小，相應(yīng)數(shù)據(jù)包的發(fā)送優(yōu)先級(jí)越高。
更適宜地，預(yù)先設(shè)定一數(shù)據(jù)傳輸速率值，當(dāng)用戶終端請(qǐng)求的發(fā)送速率大于該預(yù)定傳輸速率值時(shí)，將其映射到高速共享信道，當(dāng)用戶終端請(qǐng)求的發(fā)送速率小于該預(yù)定傳輸速率值時(shí)，將其映射到專用信道或前向接入信道。
當(dāng)所述數(shù)據(jù)包承載在高速共享信道上時(shí)，將不同優(yōu)先級(jí)的邏輯信道映射到相應(yīng)協(xié)議實(shí)體的數(shù)據(jù)流中不同調(diào)度優(yōu)先級(jí)的隊(duì)列上，根據(jù)隊(duì)列的優(yōu)先級(jí)屬性決定相應(yīng)數(shù)據(jù)包的發(fā)送次序。
當(dāng)所述數(shù)據(jù)包承載在專用信道或前向接入信道上，傳輸時(shí)根據(jù)邏輯信道的調(diào)度優(yōu)先級(jí)決定數(shù)據(jù)包的發(fā)送次序。
基于無線傳輸信道條件和傳輸?shù)礁饔脩舻臄?shù)據(jù)流量，采用分組調(diào)度算法傳送分組數(shù)據(jù)包。
綜上所述，本發(fā)明提供的方法通過識(shí)別無線接入承載的分組數(shù)據(jù)包所屬的應(yīng)用業(yè)務(wù)類別；根據(jù)應(yīng)用業(yè)務(wù)的特性確定所述數(shù)據(jù)包的發(fā)送優(yōu)選級(jí)；將優(yōu)選級(jí)高的數(shù)據(jù)包映射到高優(yōu)先級(jí)的邏輯信道或傳輸信道進(jìn)行傳送。在應(yīng)用業(yè)務(wù)的時(shí)延要求性能等級(jí)相同時(shí)，則根據(jù)目標(biāo)地址的數(shù)據(jù)流量區(qū)分優(yōu)先級(jí)，將數(shù)據(jù)流量小的數(shù)據(jù)包映射到較高優(yōu)先級(jí)的邏輯信道上，以確保時(shí)延性要求較高的應(yīng)用數(shù)據(jù)包快速發(fā)送，滿足用戶對(duì)于不同應(yīng)用操作的性能要求，進(jìn)一步提高系統(tǒng)運(yùn)行效率，從而滿足分組業(yè)務(wù)無線接入承載中不同應(yīng)用業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量(QoS)要求。


圖1為WCDMA系統(tǒng)的架構(gòu)示意圖；圖2所示為Uu接口的協(xié)議參考模型示意圖；圖3為根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例的方法流程圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的核心思想是通過識(shí)別RAB中發(fā)送的數(shù)據(jù)包的業(yè)務(wù)類別，并根據(jù)該業(yè)務(wù)的時(shí)延要求，按照相應(yīng)的優(yōu)選級(jí)為該業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)包分配邏輯信道，高優(yōu)先級(jí)的數(shù)據(jù)包可通過映射到較高優(yōu)先級(jí)的邏輯信道或傳輸信道保證數(shù)據(jù)發(fā)送的及時(shí)性，確保時(shí)延性要求較高的應(yīng)用數(shù)據(jù)包快速發(fā)送。在業(yè)務(wù)的時(shí)延要求性能等級(jí)相同時(shí)，則根據(jù)目標(biāo)地址的數(shù)據(jù)流量區(qū)分優(yōu)先級(jí)，將數(shù)據(jù)流量小的數(shù)據(jù)包映射到較高優(yōu)先級(jí)的邏輯信道上，從而實(shí)現(xiàn)分組業(yè)務(wù)無線接入承載中不同應(yīng)用業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量QoS管理。
WCDMA系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖1所示。整個(gè)WCDMA系統(tǒng)由3部分組成，即核心網(wǎng)子系統(tǒng)(CN)、無線網(wǎng)絡(luò)控制器(RNC)、基站Node B和用戶設(shè)備(UE)。核心網(wǎng)處理WCDMA系統(tǒng)內(nèi)語音呼叫和數(shù)據(jù)連接與外部網(wǎng)絡(luò)的交換和路由。無線網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)RNC通過Iu接口與核心網(wǎng)相連，Node B通過Iub接口與RNC相連。UE通過Uu接口(無線接口)與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行交互，為用戶提供電路域和分組域的各種業(yè)務(wù)功能，包括普通語音、移動(dòng)多媒體、Internet應(yīng)用等。
Uu接口的協(xié)議參考模型如圖2所示，Uu接口分為三個(gè)協(xié)議層物理層(L1)、數(shù)據(jù)鏈路層(L2)和網(wǎng)絡(luò)層(L3)。層L2進(jìn)一步分為下述子層媒體接入(MAC)、無線鏈路控制(RLC)、分組數(shù)據(jù)會(huì)聚協(xié)議(PDCP)和廣播/多播控制(BMC)。層L3和層L2的RLC子層分為控制平面和用戶平面，PDCP和BMC子層僅存在于用戶平面。在控制平面，層L3分為不同的子層，最低層為無線資源控制(RRC)，位于接入層，與層L2接口，終止于UTRAN。
物理層是Uu接口的最底層，主要功能傳輸信道的復(fù)用編解碼解復(fù)用、速率匹配、編碼組合傳輸信道到物理信道的映射、物理信道的調(diào)制/解調(diào)和擴(kuò)頻/解擴(kuò)、頻率和時(shí)間的同步、閉環(huán)功率控制、射頻處理等。
物理層通過與MAC層間的SAP向MAC層提供信息傳遞業(yè)務(wù)；MAC層利用物理層提供的數(shù)據(jù)傳遞業(yè)務(wù)向高層提供數(shù)據(jù)傳遞、無線資源和MAC參數(shù)的重新分配、測(cè)量報(bào)告等業(yè)務(wù)。MAC層通過與RLC層間的SAP向RLC層提供邏輯信道。邏輯信道分為兩類控制信道和業(yè)務(wù)信道。
控制信道用來傳送控制平面信息，包括廣播控制信道(BCCH，Broadcasting Control Channel)、尋呼控制信道(PCCH，Paging ControlChannel)、專用控制信道(DCCH，Dedicated Control CHannel)、公共控制信道(CCCH，Common Control CUannel)、共享信道控制信道(SHCCH，Shared Channel Control Channel)等邏輯信道。
業(yè)務(wù)信道用來傳送用戶平面信息，包括專用業(yè)務(wù)信道(DTCH，Dedicated Traffic Channel)、公共業(yè)務(wù)信道(CTCH，Common TrafficChannel)。
MAC層主要功能將邏輯信道映射到合適的傳輸信道、根據(jù)信息源的瞬時(shí)速率為每個(gè)傳輸信道選擇合適的傳輸格式、根據(jù)同一UE不同數(shù)據(jù)流的優(yōu)先級(jí)選擇不同的傳輸格式組合、不同UE間通過動(dòng)態(tài)調(diào)度進(jìn)行優(yōu)先級(jí)處理、公共傳輸信道上UE的識(shí)別、業(yè)務(wù)量監(jiān)視、傳輸信道類型切換、加密等。
RLC層向高層提供RRC連接的建立/釋放、透明模式數(shù)據(jù)傳遞、非確認(rèn)模式數(shù)據(jù)傳遞、確認(rèn)模式數(shù)據(jù)傳遞、QoS設(shè)定等業(yè)務(wù)。RLC層完成的主要功能有分段和重組、用戶數(shù)據(jù)的傳送、按序發(fā)送高層數(shù)據(jù)、流量控制等。
RRC層是Uu接口層L3的最低協(xié)議子層。RRC處理UE和UTRAN間層L3的控制平面信令，RRC完成主要功能UE和UTRAN間RRC連接的建立、重建、維護(hù)和釋放，用戶平面無線承載的建立、重配和釋放，RRC連接的無線資源的指配、重配置和釋放，RRC連接移動(dòng)性功能，為高層PDU選路由，控制所需的QoS等。
RRC向上層提供信令連接以支持上層信息流的交互。信令連接是UE和核心網(wǎng)間的確認(rèn)模式鏈路，用來傳送上層信息。
為了便于理解本發(fā)明，下面對(duì)分組交換PS域的無線接入承載RAB的工作原理進(jìn)行說明。
對(duì)于分組交換PS(Packet switched)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，Iu接口用戶平面(IuUP，Iu User-Plane)采用透明模式。下行分組交換數(shù)據(jù)(如PPP，IPV4，IPV6報(bào)文)通過GTPU封裝后，由GSN發(fā)送到RNC，數(shù)據(jù)匯聚協(xié)議PDCP(Packet Data Convergence Protocol)存在于用戶平面，負(fù)責(zé)處理分組業(yè)務(wù)(如果配置了頭壓縮功能，完成分組數(shù)據(jù)的頭壓縮)并形成PDCP的協(xié)議數(shù)據(jù)單元PDU(Protocol Data Unit)遞交給無線連接控制(RLC，Radio Link Control)實(shí)體進(jìn)行發(fā)送。
由于分組交換(PS)域的無線接入承載RAB只能對(duì)應(yīng)一個(gè)PDCP實(shí)體，因此在PDCP中可對(duì)承載在該RAB的所有數(shù)據(jù)包進(jìn)行包頭解析，根據(jù)數(shù)據(jù)包中IP、TCP/UDP以及后續(xù)應(yīng)用層協(xié)議包頭的分類來確定每個(gè)數(shù)據(jù)包相關(guān)的實(shí)際應(yīng)用業(yè)務(wù)類別，并根據(jù)所屬應(yīng)用業(yè)務(wù)對(duì)時(shí)延性要求的高低將其映射到不同調(diào)度優(yōu)先級(jí)的邏輯信道，體現(xiàn)同一個(gè)RAB內(nèi)不同應(yīng)用的QoS特性。
本發(fā)明中需對(duì)無線接入承載的各種應(yīng)用業(yè)務(wù)類別設(shè)定相應(yīng)的時(shí)延要求等級(jí)。
由于建立在無線接入承載上的應(yīng)用業(yè)務(wù)有多種，且今后將不斷擴(kuò)展。因此，可針對(duì)當(dāng)前的典型應(yīng)用業(yè)務(wù)進(jìn)行相對(duì)的時(shí)延等級(jí)的動(dòng)態(tài)配置如將視頻點(diǎn)播、流媒體等應(yīng)用的時(shí)延性等級(jí)配置為相對(duì)高等級(jí)；網(wǎng)頁瀏覽、即時(shí)通訊等應(yīng)用的時(shí)延性等級(jí)歸類于中等范圍；而FTP下載，收發(fā)EMAIL等應(yīng)用的時(shí)延等級(jí)配置為相對(duì)低等級(jí)。
通過動(dòng)態(tài)配置，不但可以方便地對(duì)新增應(yīng)用設(shè)定相對(duì)時(shí)延等級(jí)，而且能夠根據(jù)系統(tǒng)所處的不同場(chǎng)景靈活的配置相對(duì)關(guān)系，以滿足客戶的需求。
為使本發(fā)明的原理、特性和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
在分組交換PS業(yè)務(wù)中，無線接入承載RAB內(nèi)分組數(shù)據(jù)的發(fā)送過程無論是下行還是上行，發(fā)送數(shù)據(jù)經(jīng)由相關(guān)協(xié)議實(shí)體PDCP->RLC->MAC-d等依次處理、傳送，因此，在下行、上行實(shí)現(xiàn)不同應(yīng)用數(shù)據(jù)包的QoS方法上是一致的，下面以下行數(shù)據(jù)為例說明分組數(shù)據(jù)的發(fā)送流程。
圖3為根據(jù)本發(fā)明提供的實(shí)現(xiàn)無線接入承載的分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)QoS管理的方法流程圖，參照?qǐng)D3。
為了便于確定數(shù)據(jù)包的發(fā)送優(yōu)先級(jí)，本發(fā)明根據(jù)應(yīng)用業(yè)務(wù)的特性(如時(shí)延要求特性)預(yù)先設(shè)定各類應(yīng)用業(yè)務(wù)的優(yōu)先級(jí)值，如按時(shí)延要求確定優(yōu)先級(jí)，應(yīng)用業(yè)務(wù)的時(shí)延要求越高，其優(yōu)先級(jí)越高。通過查詢?cè)擃A(yù)先設(shè)定的優(yōu)先級(jí)值確定所述數(shù)據(jù)包的發(fā)送優(yōu)選級(jí)。
步驟S01將分組交換PS業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)按照通用分組無線業(yè)務(wù)GPRS(General Packet Radio Service)進(jìn)行封裝，之后發(fā)送到RNC；由于Iu接口用戶平面IuUP為透明模式，因此，GPRS數(shù)據(jù)包直接發(fā)送到RAB對(duì)應(yīng)的PDCP實(shí)體；步驟S02PDCP實(shí)體對(duì)下行分組數(shù)據(jù)的協(xié)議包頭進(jìn)行解析，解析的協(xié)議層包括網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議(如IP包)、傳輸層協(xié)議(如TCP包、UDP包)及后續(xù)的應(yīng)用層協(xié)議等，確定該分組數(shù)據(jù)包屬于哪類具體應(yīng)用。
通常，分組交換業(yè)務(wù)承載的大多為IP(網(wǎng)絡(luò)層)數(shù)據(jù)包，比如有IP+TCP(傳輸層)包，IP+UDP(傳輸層)以及IP+ICMP及IP+IGMP等等，其中IP+TCP和IP+UDP比較常用，承載在IP+UDP上的應(yīng)用允許少量數(shù)據(jù)丟包，但發(fā)送速率高，比如IP+UDP+RTP(多媒體傳輸協(xié)議)用于實(shí)時(shí)視頻播放等。承載在IP+TCP上的應(yīng)用對(duì)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性要求高，如HTTP網(wǎng)頁瀏覽IP+TCP+HTTP、FTP下載IP+TCP+FTP等等。這些具體應(yīng)用在應(yīng)用層的包頭都由其特定信息，比如HTTP一般就包含“HTTP”多媒體傳輸協(xié)議RFT也包含RTP協(xié)議特定幀頭，所以每一種應(yīng)用的數(shù)據(jù)包頭都由其應(yīng)用協(xié)議定義。比如網(wǎng)上流媒體應(yīng)用使用的是RTP應(yīng)用協(xié)議，它的IP報(bào)頭結(jié)構(gòu)是IP+UDP+RTP，根據(jù)這三種報(bào)頭的定義，就可以確定數(shù)據(jù)包是否為RTP應(yīng)用業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)包。下載應(yīng)用的FTP協(xié)議，其IP報(bào)頭結(jié)構(gòu)是IP+TCP+FTP，根據(jù)這三種報(bào)頭的定義，就可以確定數(shù)據(jù)包是否為FTP應(yīng)用業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)包。網(wǎng)業(yè)瀏覽一般用HTTP協(xié)議，那么它的IP報(bào)頭結(jié)構(gòu)是IP+TCP+HTTP，根據(jù)這三種報(bào)頭的定義，就可以確定數(shù)據(jù)包是否為HTTP應(yīng)用。以及遠(yuǎn)程登陸使用的TELNET用IP+TCP+TELNET等等。
將無法分類的數(shù)據(jù)包歸于“其它應(yīng)用”類別。
步驟S03查詢所設(shè)定的該P(yáng)S應(yīng)用業(yè)務(wù)的時(shí)延要求等級(jí)對(duì)應(yīng)的優(yōu)先級(jí)，如果時(shí)延要求較高，即優(yōu)先級(jí)高，則將此數(shù)據(jù)包映射到較高優(yōu)先級(jí)的邏輯信道中；反之，對(duì)于時(shí)延要求較低(即優(yōu)先級(jí)較低)的應(yīng)用，則將其數(shù)據(jù)包映射到較低優(yōu)先級(jí)邏輯信道。
無線接入承載中傳輸信道包括高速共享信道(HS-DSCH，High SpeedShared Channel)、專用信道(DCH，Dedicated Channel)或前向接入信道(FACH，F(xiàn)orward Link Access Channel)，這些傳輸信道可以同時(shí)接收多個(gè)邏輯信道的數(shù)據(jù)，然后按照每個(gè)邏輯信道的優(yōu)先級(jí)在傳輸數(shù)據(jù)時(shí)進(jìn)行調(diào)度。
當(dāng)有多個(gè)邏輯信道映射到一個(gè)傳輸信道，那么在傳輸信道中進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，將根據(jù)邏輯信道的優(yōu)先級(jí)進(jìn)行調(diào)度。如果邏輯信道的優(yōu)先級(jí)高，則優(yōu)先傳送該邏輯信道的數(shù)據(jù)。本發(fā)明中根據(jù)數(shù)據(jù)包所屬的應(yīng)用時(shí)延性要求高低和數(shù)據(jù)量來確定數(shù)據(jù)包被映射到哪一優(yōu)先級(jí)的邏輯信道，比如后臺(tái)配置了3種優(yōu)先級(jí)的應(yīng)用業(yè)務(wù)，分別是應(yīng)用業(yè)務(wù)I(如，VOIP語音、實(shí)時(shí)視頻業(yè)務(wù))優(yōu)先級(jí)高；應(yīng)用業(yè)務(wù)II(如，www網(wǎng)頁瀏覽、數(shù)據(jù)庫檢索)優(yōu)先級(jí)中；應(yīng)用業(yè)務(wù)III(如，F(xiàn)TP下載或收發(fā)E-Mail)優(yōu)先級(jí)低。假設(shè)傳輸信道支持15個(gè)優(yōu)先級(jí)的邏輯信道，那么應(yīng)用I的數(shù)據(jù)包就映射到高優(yōu)先級(jí)邏輯信道CH1-CH5；應(yīng)用II的數(shù)據(jù)包就映射到次高優(yōu)先級(jí)邏輯信道CH6-CH10；應(yīng)用III的數(shù)據(jù)包就映射到較低優(yōu)先級(jí)邏輯信道CH11-CH15。
如果所屬應(yīng)用的時(shí)延要求等級(jí)相同，則計(jì)算不同IP目標(biāo)地址的數(shù)據(jù)流量，根據(jù)目標(biāo)地址的數(shù)據(jù)流量確定優(yōu)先級(jí)，數(shù)據(jù)流量小的數(shù)據(jù)包映射到較高優(yōu)先級(jí)的邏輯信道上。例如，上述邏輯信道CH1-CH5中的數(shù)據(jù)包，可通過IP目標(biāo)地址來決定，數(shù)據(jù)包的IP目標(biāo)地址對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)流量越小，該數(shù)據(jù)包的優(yōu)先級(jí)越高，優(yōu)先傳送，反之越低。
步驟S04判斷該P(yáng)S業(yè)務(wù)的傳輸信道是否為高速下行共享信道HS-DSCH。若是HS-DSCH，則執(zhí)行步驟S05，否則，執(zhí)行步驟S06。
步驟S05如果PS業(yè)務(wù)下行承載在HS-DSCH上，則將不同優(yōu)先級(jí)的邏輯信道映射到協(xié)議實(shí)體MAC-d的數(shù)據(jù)流的不同調(diào)度優(yōu)先級(jí)的隊(duì)列(Queue)上，由Node B根據(jù)隊(duì)列(Queue)的優(yōu)先級(jí)屬性決定相應(yīng)數(shù)據(jù)包的發(fā)送次序。
步驟S06如果PS業(yè)務(wù)承載在專用信道(DCH)或前向接入信道(FACH)上，則傳輸信道根據(jù)邏輯信道的調(diào)度優(yōu)先級(jí)決定數(shù)據(jù)包的發(fā)送次序，保證優(yōu)先級(jí)高的數(shù)據(jù)得到及時(shí)發(fā)送。
另外，為確保不同業(yè)務(wù)流的服務(wù)質(zhì)量要求(QoS)，基于無線傳輸信道條件和傳輸?shù)讲煌脩舻臄?shù)據(jù)流量，采用分組調(diào)度算法支持快速傳送分組數(shù)據(jù)。分組調(diào)度算法如自適應(yīng)比例公平(APF，Adaptive ProportionalFair)算法，采用該算法，用戶在經(jīng)歷更多信道變化時(shí)具有更高的優(yōu)先級(jí)，從而獲得較高的數(shù)據(jù)速率；改進(jìn)的最大權(quán)重延時(shí)優(yōu)先M-LWDF(ModifiedLargest Weighted Delay First)算法，該算法的主要思想是分組數(shù)據(jù)包的時(shí)延和如何有效利用信道信息平衡考慮，其用戶優(yōu)先級(jí)的計(jì)算不僅和用戶當(dāng)前的信道質(zhì)量有關(guān)，還和包的隊(duì)列時(shí)延有關(guān)。
另外，預(yù)先設(shè)定一數(shù)據(jù)傳輸速率值，在確定PS數(shù)據(jù)包的發(fā)送優(yōu)先級(jí)后，根據(jù)用戶請(qǐng)求的發(fā)送速率，將數(shù)據(jù)包映射到相應(yīng)的傳輸信道，當(dāng)用戶終端請(qǐng)求的發(fā)送速率大于預(yù)定的傳輸速率值時(shí)，將其映射到高速共享信道(HS-DSCH)，當(dāng)用戶終端請(qǐng)求的發(fā)送速率小于預(yù)定的傳輸速率值時(shí)，將其映射到專用信道(DCH)或前向接入信道(FACH)。
高速共享信道(HS-DSCH)、專用信道(DCH)或前向接入信道(FACH)可以同時(shí)接收多個(gè)邏輯信道的數(shù)據(jù)，然后按照每個(gè)邏輯信道的優(yōu)先級(jí)在傳輸數(shù)據(jù)時(shí)進(jìn)行調(diào)度。
上述實(shí)施例是用于說明和解釋本發(fā)明的原理的。可以理解，本發(fā)明的具體實(shí)施方式
不限于此。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，在不脫離本發(fā)明的實(shí)質(zhì)和范圍的前提下進(jìn)行的各種變更和修改均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍由權(quán)利要求確定。
權(quán)利要求
1.一種無線接入承載分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的QoS管理方法，其特征在于，包括判別無線接入承載的數(shù)據(jù)包所屬的應(yīng)用業(yè)務(wù)類別；根據(jù)應(yīng)用業(yè)務(wù)類別確定所述數(shù)據(jù)包的發(fā)送優(yōu)選級(jí)；將優(yōu)選級(jí)高的數(shù)據(jù)包映射到高優(yōu)先級(jí)的信道進(jìn)行傳送。
2.如權(quán)利要求1所述的分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)QoS管理方法，其特征在于，該方法進(jìn)一步包括根據(jù)應(yīng)用業(yè)務(wù)的特性預(yù)先設(shè)定各類應(yīng)用業(yè)務(wù)的優(yōu)先級(jí)值，通過查詢?cè)擃A(yù)先設(shè)定的優(yōu)先級(jí)值確定所述數(shù)據(jù)包的發(fā)送優(yōu)選級(jí)。
3.如權(quán)利要求2所述的分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)QoS管理方法，其特征在于，該方法還包括根據(jù)應(yīng)用業(yè)務(wù)的時(shí)延特性確定數(shù)據(jù)包的發(fā)送優(yōu)先級(jí)，時(shí)延要求高的應(yīng)用業(yè)務(wù)，其數(shù)據(jù)包的發(fā)送優(yōu)先級(jí)高。
4.如權(quán)利要求3所述的分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)QoS管理方法，其特征在于，根據(jù)應(yīng)用業(yè)務(wù)的時(shí)延特性動(dòng)態(tài)配置優(yōu)先級(jí)。
5.如權(quán)利要求2所述的分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)QoS管理方法，其特征在于，根據(jù)無線接入承載數(shù)據(jù)包中IP、TCP/UDP及應(yīng)用層協(xié)議包頭的類別確定每個(gè)數(shù)據(jù)包相關(guān)的應(yīng)用業(yè)務(wù)類別。
6.如權(quán)利要求1或2所述的分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)QoS管理方法，其特征在于，對(duì)于發(fā)送優(yōu)選級(jí)相同的數(shù)據(jù)包，根據(jù)數(shù)據(jù)包目標(biāo)地址對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)流量確定發(fā)送優(yōu)先級(jí)，所述數(shù)據(jù)流量越小，相應(yīng)數(shù)據(jù)包的發(fā)送優(yōu)先級(jí)越高。
7.如權(quán)利要求1所述的分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)QoS管理方法，其特征在于，該方法還包括預(yù)先設(shè)定一數(shù)據(jù)傳輸速率值，當(dāng)用戶終端請(qǐng)求的發(fā)送速率大于該預(yù)定傳輸速率值時(shí)，將其映射到高速共享信道，當(dāng)用戶終端請(qǐng)求的發(fā)送速率小于該預(yù)定傳輸速率值時(shí)，將其映射到專用信道或前向接入信道。
8.如權(quán)利要求7所述的分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)QoS管理方法，其特征在于，當(dāng)所述數(shù)據(jù)包承載在高速共享信道上時(shí)，將不同優(yōu)先級(jí)的邏輯信道映射到相應(yīng)協(xié)議實(shí)體的數(shù)據(jù)流中不同調(diào)度優(yōu)先級(jí)的隊(duì)列上，根據(jù)隊(duì)列的優(yōu)先級(jí)屬性決定相應(yīng)數(shù)據(jù)包的發(fā)送次序。
9.如權(quán)利要求7所述的分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)QoS管理方法，其特征在于，當(dāng)所述數(shù)據(jù)包承載在專用信道或前向接入信道上，傳輸時(shí)根據(jù)邏輯信道的調(diào)度優(yōu)先級(jí)決定數(shù)據(jù)包的發(fā)送次序。
10.如權(quán)利要求8所述的分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)QoS管理方法，其特征在于，該方法進(jìn)一步包括基于無線傳輸信道條件和傳輸?shù)礁饔脩舻臄?shù)據(jù)流量，采用分組調(diào)度算法傳送分組數(shù)據(jù)包。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種無線接入承載分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的QoS管理方法，包括判別無線接入承載的數(shù)據(jù)包所屬的應(yīng)用業(yè)務(wù)類別；根據(jù)應(yīng)用業(yè)務(wù)類別確定所述數(shù)據(jù)包的發(fā)送優(yōu)選級(jí)；將優(yōu)選級(jí)高的數(shù)據(jù)包映射到高優(yōu)先級(jí)的信道進(jìn)行傳送。在應(yīng)用業(yè)務(wù)的時(shí)延要求性能等級(jí)相同時(shí)，則根據(jù)目標(biāo)地址的數(shù)據(jù)流量區(qū)分優(yōu)先級(jí)，將數(shù)據(jù)流量小的數(shù)據(jù)包映射到較高優(yōu)先級(jí)的邏輯信道上，以確保時(shí)延性要求較高的應(yīng)用數(shù)據(jù)包快速發(fā)送，滿足用戶對(duì)于不同應(yīng)用操作的性能要求，從而滿足分組業(yè)務(wù)無線接入承載中不同應(yīng)用業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量QoS要求。
文檔編號(hào)H04Q7/22GK1968198SQ20061008708
公開日2007年5月23日 申請(qǐng)日期2006年6月16日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月16日
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