一種上行授權(quán)信息發(fā)送方法及基站的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種上行授權(quán)信息發(fā)送方法及基站，且特別涉及降低基站與用戶設(shè)備之間空口時延的上行授權(quán)信息發(fā)送方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)有長期演進(jìn)(Long Term Evolut1n,LTE)系統(tǒng)中，與演進(jìn)基站(evolved NodeB，eNB)建立連接的所有用戶設(shè)備(User Equipment，UE)共用空口資源，eNB可根據(jù)UE的數(shù)據(jù)量等資訊動態(tài)地為UE分配傳輸資源。因此，eNB如何發(fā)送上行授權(quán)信息至UE，以有效降低eNB與UE之間的空口時延，乃目前業(yè)界所致力課題之一。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的之一，在于提供一種上行授權(quán)信息發(fā)送方法及基站，使得基站能夠決定何時發(fā)送上行授權(quán)信息至用戶設(shè)備，以降低空口時延。
[0004]本發(fā)明提供一種上行授權(quán)信息發(fā)送方法，包括以下步驟:計算用戶設(shè)備當(dāng)前的下行速率。獲得用戶設(shè)備當(dāng)前的業(yè)務(wù)類型。依據(jù)下行速率以及業(yè)務(wù)類型，決定是否分配上行授權(quán)至用戶設(shè)備。
[0005]本發(fā)明還提供一種基站，包括參數(shù)計算單元、參數(shù)配置單元、預(yù)授權(quán)用戶選擇單元、以及用戶預(yù)調(diào)度單元。參數(shù)計算單元用來計算用戶設(shè)備當(dāng)前的下行速率。參數(shù)配置單元用來獲得用戶設(shè)備當(dāng)前的業(yè)務(wù)類型。預(yù)授權(quán)用戶選擇單元用來依據(jù)下行速率以及業(yè)務(wù)類型決定是否分配上行授權(quán)至用戶設(shè)備。用戶預(yù)調(diào)度單元用來分配上行授權(quán)至用戶設(shè)備。
[0006]以下結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述，但不作為對本發(fā)明的限定。
【附圖說明】
[0007]圖1繪示一范例基站與用戶設(shè)備之間上行數(shù)據(jù)傳輸?shù)氖疽鈭D。
[0008]圖2繪示依據(jù)本發(fā)明一實施例的上行授權(quán)信息發(fā)送方法的流程圖。
[0009]圖3繪示依據(jù)本發(fā)明一實施例的基站的示意圖。
[0010]圖4繪示依據(jù)本發(fā)明一實施例的上行授權(quán)信息發(fā)送方法的流程圖。
[0011]圖5繪示依據(jù)本發(fā)明一實施例的基站與用戶設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳輸示意圖。
【具體實施方式】
[0012]在以下的實施例中，使用LTE系統(tǒng)架構(gòu)作為說明，因此基站亦可泛稱為eNB，包括各種大基站和小基站(例如HeNB)，用戶設(shè)備亦可稱為UE，這些名詞將于以下的說明交替使用。而LTE系統(tǒng)僅為例示性說明，以助于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員容易理解。然而本發(fā)明并不限使用于LTE系統(tǒng)，以下所說明的上行授權(quán)信息發(fā)送方法及基站，亦可用于其他包括有基站以及用戶設(shè)備的無線通信技術(shù)。
[0013]相對于2G/3G無線通信系統(tǒng)，4GLTE技術(shù)的引入帶來了系統(tǒng)速率的大幅提升，有效改善了用戶體驗。舉例而言，對于4G分時多工(Time Divis1n Duplex,TDD)LTE系統(tǒng)，下行單用戶的使用者數(shù)據(jù)包通信協(xié)議(User Datagram Protocol，UDP)業(yè)務(wù)，在TDD幀結(jié)構(gòu)為上行/下行配置2、常規(guī)循環(huán)前綴(Normal Cyclic Prefix)、特殊子幀配置7時，峰值速率可達(dá)至丨J109Mbit/s。然而，由于傳輸控制協(xié)議(Transmiss1n Control Protocol，TCP)業(yè)務(wù)的反饋機制，導(dǎo)致下行速率很難達(dá)到和UDP同等的峰值速率。
[0014]圖1繪示一范例基站與用戶設(shè)備之間上行數(shù)據(jù)傳輸?shù)氖疽鈭D。在LTE系統(tǒng)中，UE處于無線資源控制(Rad1 Resource Control，RRC)連接態(tài)，當(dāng)有上行數(shù)據(jù)需要傳輸時，UE需要以下幾個過程把數(shù)據(jù)發(fā)送到eNB。
[0015]首先，UE檢測到有數(shù)據(jù)需要傳輸時，如果沒有上行資源可用于發(fā)送，UE觸發(fā)調(diào)度請求(Scheduling Request，SR)。接著，eNB接收到SR請求，可調(diào)度一個固定大小的上行授權(quán)(UL Grant)，此固定大小可以是足夠讓UE上傳緩存數(shù)據(jù)量報告(Buffer Status Report,BSR)的上行授權(quán)。當(dāng)UE接收到UL Grant后，傳輸上行數(shù)據(jù)和BSR，UE向eNB報告自己的緩存數(shù)據(jù)量，從而為eNB的上行調(diào)度提供參考資訊。eNB接收到BSR，可根據(jù)BSR繼續(xù)調(diào)度UL Grant,而UE可再根據(jù)接收到的UL Grant繼續(xù)上行數(shù)據(jù)傳輸。eNB可持續(xù)調(diào)度UL Grant直到BSR全部被調(diào)度完。
[0016]考慮到TCP業(yè)務(wù)存在有肯定應(yīng)答/否定應(yīng)答(Acknowledgement/Negative-Acknowledgement，ACK/NACK)的反饋機制，可參考如圖l所示的上行傳輸示意圖，TCP業(yè)務(wù)的ACK/NACK需要在空口傳輸，至少需要經(jīng)過三次UE和eNB的交互數(shù)據(jù)傳輸才能完成，如此大大增加了空口時延。
[0017]另外，在TDDLTE系統(tǒng)中，由于有時分調(diào)度的特性，SR資源有固定周期，例如是每隔40ms或是每隔80ms發(fā)出一次SR請求，而上行數(shù)據(jù)(包括ACK/NACK)傳輸和SR資源的周期并不會保持一致，即當(dāng)UE有ACK/NACK發(fā)送時，必須等到SR周期時，才能觸發(fā)SR，如此又增加了空口時延。
[0018]對于TCP業(yè)務(wù)而言，在TCP的服務(wù)器端內(nèi)部可以有一個TCP緩存(buffer)，此TCPbuffer可儲存等待UE發(fā)送ACK/NACK的數(shù)據(jù)，尚未收到ACK/NACK的數(shù)據(jù)都會緩存在這個TCPBuffer中。當(dāng)TCP buffer已滿，TCP的服務(wù)器端就不再發(fā)送新數(shù)據(jù)，使得TCP速率降低。另外，TCP的算法決定了服務(wù)器端發(fā)送數(shù)據(jù)的速度還依賴于接收到ACK/NACK的時延，即使TCP的窗口(Buffer)沒有滿，但是ACK/NACK的時延過長，TCP的服務(wù)器端也不會再發(fā)送數(shù)據(jù)了。
[0019]根據(jù)以上所述，關(guān)于TCP業(yè)務(wù)的ACK/NACK在空口的時延，是影響LTE系統(tǒng)TCP傳輸速率的一個重要因素。且不僅是對于TDD LTE，對于分頻多工(Frequency Divis1n Duplex,FDD)LTE，TCP業(yè)務(wù)的ACK/NACK在空口的時延對于傳輸速率亦具有很大影響。
[0020]圖2繪示依據(jù)本發(fā)明一實施例的上行授權(quán)信息發(fā)送方法的流程圖。上行授權(quán)信息發(fā)送方法包括以下步驟。步驟S102，計算用戶設(shè)備當(dāng)前的下行速率。步驟S104，獲得用戶設(shè)備當(dāng)前的業(yè)務(wù)類型。步驟S106，根據(jù)下行速率以及業(yè)務(wù)類型，決定是否分配上行授權(quán)至用戶設(shè)備。
[0021]本案上述實施例的上行授權(quán)信息發(fā)送方法，可應(yīng)用于一基站，例如可應(yīng)用于LTE系統(tǒng)中的eNB。圖3繪示依據(jù)本發(fā)明一實施例的基站的示意圖?；?0可與一或多個用戶設(shè)備40進(jìn)行無線通信，基站20可包括參數(shù)計算單元202、參數(shù)配置單元204、預(yù)授權(quán)用戶選擇單元206、以及用戶預(yù)調(diào)度單元208。參數(shù)計算單元202用來計算用戶設(shè)備40當(dāng)前的下行速率。參數(shù)配置單元204用來獲得用戶設(shè)備40當(dāng)前的業(yè)務(wù)類型。預(yù)授權(quán)用戶選擇單元206用來依據(jù)下行速率以及業(yè)務(wù)類型決定是否分配上行授權(quán)至用戶設(shè)備40。用戶預(yù)調(diào)度單元208用來分配上行授權(quán)至用戶設(shè)備40。
[0022]圖3所示的基站20為一種例示性實現(xiàn)方式，基站20可執(zhí)行如圖2所示的上行授權(quán)信息發(fā)送方法。其中基站20的各單元，包括參數(shù)計算單元202、參數(shù)配置單元204、預(yù)授權(quán)用戶選擇單元206、以及用戶預(yù)調(diào)度單元208，可以是由硬件電路所實現(xiàn)，以執(zhí)行對應(yīng)的功能，亦可以是由軟件模塊所實現(xiàn)，例如基站20可包括有處理器電路以及記憶體，將軟件儲存于記憶體中，由處理器載入軟件對應(yīng)的程序指令以執(zhí)行對應(yīng)功能。
[0023]如上述實施例的上行授權(quán)信息發(fā)送方法及基站，藉由對于用戶設(shè)備40進(jìn)行上行預(yù)授權(quán)(可參考步驟S106，以及用戶預(yù)調(diào)度單元208)的機制，使得用戶設(shè)備40在進(jìn)行上行傳輸ACK/NACK時，用戶設(shè)備40不需要發(fā)送SR。由于避免了 SR調(diào)度，因此能夠降低ACK/NACK在空口的時延，提高系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)傳輸速率。上行授權(quán)信息發(fā)送方法的各步驟以及基站的各元件詳細(xì)說明如下。
[0024]參數(shù)計算單元202可用來計算當(dāng)前用戶設(shè)備40的實時空口信息，例如數(shù)據(jù)傳輸速率等參數(shù)。當(dāng)基站20與用戶設(shè)備40之間有下行數(shù)據(jù)傳輸時，參數(shù)計算單元202可計算用戶設(shè)備40的下行速率，并將計算結(jié)果傳遞給預(yù)授權(quán)用戶選擇單元206(可參考步驟S102)。
[0025]參數(shù)配置單元204可用來接收關(guān)于用戶設(shè)備40的信息參數(shù)，例如是從核心網(wǎng)路的管理單元接收。以LTE系統(tǒng)為例，核心網(wǎng)路是演進(jìn)的分組核心網(wǎng)(Evolved Packet Core ,EPC)，參數(shù)配置單元204可以通過S1私有協(xié)議，從EPC內(nèi)的移動性管理組件(MobilityManagement Entity,ΜΜΕ)接收關(guān)于用戶設(shè)備40的信息參數(shù)，如用戶設(shè)備40當(dāng)前的業(yè)務(wù)類型，業(yè)務(wù)類型可包括有TCP業(yè)務(wù)或者UDP業(yè)務(wù)，參數(shù)配置單元204并將獲得的結(jié)果傳遞給預(yù)授權(quán)用戶選擇單元206(可參考步驟S104)。
[0026]當(dāng)用戶設(shè)備40有下行數(shù)據(jù)傳輸時，預(yù)授權(quán)用戶選擇單元206可依據(jù)來自參數(shù)計算單元202的下行速率，以及來自參數(shù)配置單元204的業(yè)務(wù)類型，決定是否分配上行授權(quán)至用戶設(shè)備40。在一實施例中，當(dāng)下行速率大于一速率門限(Threshold)，且業(yè)務(wù)類型是TCP業(yè)務(wù)時，預(yù)授權(quán)用戶選擇單元206決定分配上行授權(quán)至用戶設(shè)備40，預(yù)授權(quán)用戶選擇單元206可將決定的結(jié)果傳遞給用戶預(yù)調(diào)度單元208(可參考步驟S106)。其中，會使得步驟S106決定要分配上行授權(quán)的業(yè)務(wù)類型，并不限定于是上述的TCP業(yè)務(wù)，更可以包括其他有使用反饋機制的協(xié)議，例如串流控制傳輸協(xié)議(Stream Control Transmiss1n Protocol，SCTP)、或是簡單文件傳輸協(xié)議(Trivial File Transfer Protocol，TFTP)。由于有使用反饋機制的協(xié)議，會有ACK/NACK時延的問題，因此可以使用如圖2所示的方法，減少這些數(shù)據(jù)的上行時延。而對于這些有反饋機制的協(xié)議，以下將使用TCP作為代表性例子作為說明。
[0027]如前所述，由于TCP業(yè)務(wù)有ACK/NACK反饋機制，增加了空口時延，因此若是屬于TCP業(yè)務(wù)類型，且當(dāng)用戶設(shè)備40的下行速率大于速率門限時，代表用戶設(shè)備40可能有大量的下行數(shù)據(jù)傳輸，因此有很