無線通信網絡及流量控制方法

專利名稱：無線通信網絡及流量控制方法
技術領域：
本發明涉及至少包含基站控制裝置(Radio Network ControllerRNC)、基站(Node B)、移動臺(User EquipmentUE)的無線通信網絡和流量控制方法，特別涉及用于通過使UE的數據接收間隔與在RNC和節點B間實施的流量控制的處理間隔一致來高效率地進行流量控制的無線通信網絡和流量控制方法。
背景技術：
(a)HSDPA無線通信系統使用W-CDMA方式的無線通信系統在3GPP(3rdGenerationPartnership Project第三代合作伙伴計劃)中得到了標準化，現在在國內也開始了實際的業務。現在，在3GPP中，正在以更高的功能化為目標，進行追加功能的標準化。例如，在分組通信中，在HSDPA(High SpeedData Packet Access高速數據分組接入)的名義下，進行用于將通信速率提高至下行最大12Mbps(現狀是下行最大2Mbps)的追加功能的研究。
圖10是HSDPA系統的結構概略圖。3GPP中的無線接入系統(RANRadio Access Network)由RNC(Radio Network Controller無線控制裝置)1、節點B(基站)2和UE(User Equipment移動機)3a、3b、…構成，RAN連接到CN(Core Network核心網絡)4上。
在HSDPA中，作為分組數據的傳輸信道CH，使用有線區間中的①HS-DSCH(High Speed-Downlink Shared Channel高速-下行鏈路共享信道)、無線區間中的②HS-PDSCH(High Speed-Physical DownlinkShared Channel高速-物理下行鏈路共享信道)。HS-DSCH和HS-PDSCH是下行專用信道，并且被多個UE(UE#0、UE#1)3a、3b所共享。
在無線區間中，設定③HS-SCCH(High Speed Shared ControlChannel高速共享控制信道)作為高速控制信道，傳輸UE 3a、3b、…在HS-PDSCH上接收分組數據用的控制信息。HS-SCCH被多個UE 3a、3b、…所共享。
另外，在無線區間中針對每個用戶設定④HS-DPCCH(High SpeedDedicated Physicai Control Channel高速專用物理控制信道)。在HSDPA中，在節點B和UE 3a、3b、…之間進行數據的重發控制，UE 3a、3b、…使用上述HS-DPCCH把針對接收數據的ACK(接收確認通知)或NACK(接收失敗通知)通知給節點B 2。
并且，在RNC 1和UE 3a、3b、…之間，針對每個UE 3a、3b、…，設定⑤控制用的邏輯路徑(專用控制信道)。并且，專用控制信道上的數據物理上通過節點B 2收發。另外，RNC 1-節點B 2間的控制信息的收發通過⑥RNC-節點B間控制信道來進行。另外，在RNC 1和節點B 2之間，為了確保QoS(Quality of Service服務質量)，實施流量控制。
(b)HS-PDSCH分組數據的接收機制圖11(A)～圖11(D)是HS-PDSCH上的分組數據的接收機制說明圖。
在HS-SCCH上，如圖11(A)所示，設定了被稱為TTI(TransmissionTime Interval傳輸時間間隔＝2ms)的發送周期，只有當存在要發送的控制信息的時候，才按照TTI發送該控制信息，由UE#0、#1接收。在通過HS-SCCH傳輸的數據中，有用于接收用戶標識符(UEIDUserEquipment Identifier)和HS-PDSCH的數據的各種參數(無線擴頻碼、調制方式、數據長度信息等)。
·UE的HS-SCCH及HS-PDSCH數據的接收UE在全部的TTI中接收HS-SCCH數據。例如，在圖11(B)的時隙#1中，UE#0和UE#1同時接收HS-SCCH數據。這里，各UE參照數據內的UEID，并與自身ID進行比較。在該情況下，因為時隙#1中的HS-SCCH數據的UEID是“UE#1”，所以UE#0拋棄接收到的HS-SCCH數據，另一方面，UE#1取得接收HS-SCCH數據內的控制數據。然后，UE#1從控制數據部分抽出HS-PDSCH接收用參數，在HS-PDSCH上接收分組數據(圖11(C)、(D))。
UE#1在接收了數據后參照數據內包含的“序號”，確認是否有數據的丟失。在可以沒有數據丟失地接收全部數據的情況下，使用HS-DPCCH向節點B通知ACK。另外，在有數據丟失的情況下，使用HS-DPCCH向節點B通知NACK。對于時隙#2～5、時隙#7～8也同樣，UE#1通過時隙#1、4的HS-PDSCH接收分組數據，UE#0通過時隙#2～3、5、7～8的HS-PDSCH接收分組數據。
·UE的分組接收間隔考慮在接收處理能力低的UE中，當每次按照每個TTI接收數據時，接收數據處理不能跟上接收速度的情況。因此，可以針對每個UE設定最小接收間隔，節點B必須針對某特定的UE保證大于等于最小接收間隔的發送間隔。
例如，如圖11(D)所示，考慮UE#0、UE#1的最小接收間隔分別是1TTI、3TTI的情況。當假設在時隙#1中進行對UE#1的數據發送時，接下來對用戶UE#1的發送在3TTI后的時隙#4中進行，在這之間的時隙#2、3中，向UE#1的發送被禁止。
(c)流量控制圖12是流量控制機制的概要說明圖。
當RNC 1從CN 4接收分組數據時，將該分組數據暫時緩存，在每個緩存器監視周期中通過被稱為容量請求(Capacity Request)的控制幀向節點B2發送該接收分組數據的發送請求。如圖13所示，作為CapacityRequest的特征參數有如下參數①消息類別表示消息是Capacity Request，②流標識符表示進行流量控制的“數據流”(也相當于用戶識別)，③發送請求數據量表示積蓄在RNC的緩存器內的從此要發送的數據量。
并且，RNC、CN間的數據通信使用ATM信元來進行，在ATM信元的有效載荷部分映射了1個或1個以上的短分組。因此，在圖13的幀(信元)的開頭處附加信元報頭，利用短分組來指定上述參數。
當節點B 2接收到Capacity Request時，調查節點B內的緩存器狀況，如果有空閑的空間則利用被稱為容量分配(Capacity Allocation)的控制幀把發送許可數據量通知給RNC 1。如圖14所示，CapacityAllocation的特征參數有如下參數①消息類別表示消息是Capacity Allocation，②流標識符表示進行流量控制的“數據流”(也相當于用戶識別)，③發送許可數據量表示允許RNC發送的數據量。
當RNC 1接收到Capacity Allocation時，向節點B 2發送所允許的數據量那么多的緩存分組數據。然后，在節點B 2中，和HS-SCCH數據一起把該分組數據發送給UE 3a。
上述流量控制針對每個數據流(每個移動臺)來進行。因此，實際上，在RNC-節點B之間，僅有數據流(移動臺數)那么多的并行進行的流量控制。
(d)課題如圖12所述，在RNC 1從CN 4接收到分組數據時，將數據暫時緩存，利用Capacity Request，向節點B 2發出分組數據的發送請求。
·通常實施的方法此處關于Capacity Request的發送契機，當每次從CN 4接收分組數據，RNC 1發送Capacity Request時，產生較多的發送請求，傳輸帶寬、計算處理資源上的效率也很差。因此，如圖12所示，通常進行如下的控制RNC 1按照一定周期監視緩存器，在每個監視定時起動CapacityRequest處理，針對當前為止已經緩存的全部分組數據，向節點B 2發出發送請求。
然而，在該流量控制中存在以下的問題。
首先，如圖15所示，考察RNC 1的Capacity Request處理起動周期T0比UE 3的HS-PDSCH最小接收間隔T1短的情況。
在每個Capacity Request處理起動周期T0，RNC 1分別針對分組數據①、②～④、⑤向節點B 2發送Capacity Request，在從節點B 2接收到Capacity Allocation后，向該節點B發送分組數據。在該情況下，雖然在節點B 2中分成3次接收數據，但實際上因為向UE 3進行數據發送的定時必須符合UE的HS-PDSCH最小接收間隔T1，所以在該定時之前各數據被緩存在節點B內。
這樣，在RNC 1內的Capacity Request處理起動周期T0和UE 3的HS-PDSCH最小接收間隔T1不同的情況下，在節點B 2內數據被無用地緩存。另外，在圖15的狀況下，和從RNC 1針對分組數據①～⑤的全部數據發送1個Capacity Request的情況相比，要收發3倍的CapacityRequest、Capacity Allocation，不僅浪費RNC-節點B之間的傳輸帶寬，而且也浪費RNC內的Capacity Request處理所消耗的計算資源。而且，當節點B內的數據的緩存器占用時間變長時，會產生不能對于其后發布的來自RNC的數據傳輸請求(Capacity Request)分配緩存器的問題，如果為了解決這個問題而裝備大的緩存器，則裝置規模、成本方面就成為缺點。
接著，如圖16所示，考察RNC 1的Capacity Request處理起動周期T0比UE 3的HS-PDSCH最小接收間隔T1長的情況。
如圖16所示，RNC 1在Capacity Request處理起動定時，針對分組數據⑥～⑩向節點B 2發送Capacity Request，在接收到了CapacityAllocation后，向節點B 2發送數據。在該情況下，雖然UE 3能夠以比較短的周期接收分組數據，但因為RNC 1的數據緩存時間長，所以最初到達的數據(例如分組數據⑥、⑦)實際地傳輸到UE 3之前的時間變長，數據到達發生延遲。并且，當RNC 1中的數據的緩存器占用時間變長時，可能會發生緩存器不足的問題，如果為了解決這個問題而裝備大的緩存器，則裝置規模、成本方面成為缺點。
并且，如上所述，因為UE 3的HS-PDSCH最小接收間隔T1根據UE 3的接收能力，對每個用戶都不同，所以在通常進行的那種“固定周期的Capacity Request處理起動方法”中，很難為全部的UE提供最佳的Capacity Request處理起動周期。
有一種分組交換裝置，其以分組形式在中繼線路中傳輸多媒體信息，相互進行分組傳輸(專利文獻1)。在該分組交換裝置中，把從數據終端裝置輸入的數據信息暫時保存在緩存器中，在經過了針對每種數據信息的分組信號類別而預先設定的發送等待時間后，通過分組傳輸部發送到中繼線路。該以往技術用來實施分組的流量控制，但并不是關于包含基站控制裝置、基站、移動臺的無線通信網絡中的基站控制裝置和基站間的流量控制的技術，也不是根據移動臺的數據接收間隔實施流量控制的技術。
另外，存在對數據傳輸速度進行優化的數據傳輸速度控制方式(專利文獻2)。在該數據傳輸速度控制方式中，進行根據在周期內是否從發送方發送了指示數據發送停止的流量控制信息而增減發送間隔的運算，按照由運算結果得到的新的發送間隔來進行下一周期的數據發送。這樣，根據流量控制的狀況變化發送間隔，對數據傳輸速度進行優化。該以往技術雖然是控制發送間隔的技術，但并不是關于包含基站控制裝置、基站、移動臺的無線通信網絡中的基站控制裝置和基站間的流量控制的技術，也不是根據移動臺的數據接收間隔實施流量控制的技術。
·專利文獻1特開平3-108843號公報·專利文獻2特開平7-264262號公報發明內容根據以上所述，本發明的目的是能夠實現意識到HS-PDSCH最小接收間隔的高效率的流量控制(Capacity Request起動控制)。
本發明的另一目的是通過使HS-PDSCH最小接收間隔根據各種工作條件的不同而動態地變化，并且使流量控制起動周期追隨該最小接收間隔，從而能夠實現更高質量的通信。
本發明涉及包含基站控制裝置、基站和移動臺的無線通信網絡中的從基站控制裝置到基站的數據流量控制。基站控制裝置與基站之間收發數據傳輸請求幀及數據傳輸許可幀，進行針對基站的數據流量控制，基站進行針對移動臺的數據收發。基站控制裝置按照規定的處理定時，即按照移動臺的數據接受間隔，與基站之間進行上述流量控制，并且基站按照該數據接收間隔向移動臺發送數據。在基站和多個移動臺進行通信的情況下，針對每個移動臺進行上述流量控制。
另外，基站控制裝置針對每個移動臺把以該移動臺為目的地的數據存儲到緩存器中，監視該每個移動臺的該緩存器的數據占有率(數據量)是否超過了預定的閾值，如果超過了閾值則與上述處理定時無關地開始流量控制。
另外，基站控制裝置根據通信狀況的變化，例如移動臺在小區間的移動次數、通信質量等，針對每個移動臺動態地改變上述移動臺的數據接收間隔。
根據本發明，因為按照相同的定時進行基站控制裝置與基站間的數據流量控制和基站與移動臺間的數據收發，所以不會浪費傳輸帶寬和計算資源。
根據本發明，如果積蓄在緩存器中的以移動臺為目的地的數據量增加，則基站控制裝置與基站之間進行流量控制，向基站發送數據，所以不需要裝備大的緩存器，在裝置規模、成本方面是有利的。
根據本發明，因為根據通信狀況的變化，例如移動臺在小區間的移動次數、通信質量等，針對每個移動臺動態地改變移動臺的數據接收間隔，所以可以針對每個移動臺進行最佳的數據流量控制。


圖1是本發明的通信系統的概略結構圖。
圖2是具有流量控制執行部的詳細結構的基站控制裝置(RNC)的結構圖。
圖3是具有流量控制執行部/無線收發部的詳細結構的基站(節點B)的結構圖。
圖4是基站控制裝置(RNC)的流量控制的處理順序。
圖5是RNC和節點B間的流量控制處理。
圖6是節點B和UE間的數據傳輸處理。
圖7是本發明的發送處理說明圖。
圖8是更新各UE的最小接收間隔(數據接收間隔)的第1處理流程。
圖9是更新各UE的最小接收間隔(數據接收間隔)的第2處理流程。
圖10是HSDPA系統的結構概略圖。
圖11是HS-PDSCH上的分組數據接收機制說明圖。
圖12是流量控制機制的概要說明圖。
圖13是Capacity Request信元(數據傳輸請求信元)的特征參數說明圖。
圖14是Capacity Allocation信元(數據傳輸許可信元)的特征參數說明圖。
圖15是當RNC的Capacity Request處理起動周期比UE的HS-PDSCH最小接收間隔短時的處理順序。
圖16是當RNC的Capacity Request處理起動周期比UE的HS-PDSCH最小接收間隔長時的處理順序。
具體實施例方式
(A)整體的通信系統圖1是本發明的通信系統的概略結構圖，表示各節點的功能及各功能間的邏輯信息交換路徑。
·基站控制裝置(RNC)基站控制裝置(RNC)1至少裝備有收發部11、流量控制執行部12、HS-PDSCH最小接收間隔管理部13、UE移動性管理部14。收發部11根據流量控制與基站2之間進行分組數據的收發處理。
流量控制執行部12與基站(節點B)2之間針對每個移動臺進行流量控制，進行控制以把從核心網絡(CN)接收的以各移動臺為目的地的分組數據發送給基站2。所謂流量控制是指在想向節點B 2發送數據時，向基站發送數據傳輸請求(Capacity Request)幀，接收響應于該數據傳輸請求幀而從節點B 2發送來的數據傳輸許可(Capacity Allocation)幀，根據該數據傳輸許可幀把保存在緩存器中的數據發送給節點B 2的控制。
流量控制的起動處理定時根據由HS-PDSCH最小接收間隔管理部13針對每個移動臺指定的最小接收間隔來決定。當HS-PDSCH最小接收間隔管理部13更新移動臺的HS-PDSCH最小接收間隔時，參照該最新的最小接收間隔繼續進行流量控制。另外，流量控制執行部12把從核心網絡(CN)接收的以各移動臺為目的地的分組數據存儲到緩存器中，但當緩存器的積蓄數據量多于閾值時開始流量控制。
HS-PDSCH最小接收間隔管理部13具有針對每個移動臺(UE)3更新HS-PDSCH的最小接收間隔并存儲的單元。即，HS-PDSCH最小接收間隔管理部13根據來自UE移動性管理部14的變更請求，或接收來自移動臺(UE)3或基站(節點B)2的HS-PDSCH最小接收間隔變更請求，更新該UE 3的HS-PDSCH最小接收間隔的值并保存。另外，HS-PDSCH最小接收間隔管理部13如果更新了UE 3的HS-PDSCH最小接收間隔，則把該值通知給該UE 3和節點B 2，并且把值已被更新的情況通知給流量控制執行部12。
UE移動性管理部14根據應用消息監視、管理UE 3的移動狀況。并且，如果某UE滿足預定的條件，則向HS-PDSCH最小接收間隔管理部13進行請求，以改變對應的UE的HS-PDSCH最小接收間隔，。例如，管理與UE 3的移動有關的控制信息，監視越區切換頻度或位置登錄頻度或小區更新頻度，根據這些頻度判斷是否需要改變UE 3的數據接收間隔，如果需要改變HS-PDSCH最小接收間隔，則向HS-PDSCH最小接收間隔管理部13進行變更請求。
并且，RNC 1和UE 3間的應用消息和最小接收間隔變更請求、更新通知使用圖10的專用控制信道⑤來進行收發。另外，RNC 1和節點B 2間的最小接收間隔變更請求和更新通知通過RNC-節點B間控制信道⑥來進行。
·基站(節點B)基站(節點B)2中至少裝備有收發部20、無線收發部21、流量控制執行部22、HS-PDSCH最小接收間隔管理部23、無線質量管理部24。
收發部20根據流量控制，與基站控制裝置(RNC)1間進行分組數據的收發處理。無線收發部21保存各移動臺(UE)3的HS-PDSCH中的數據接收間隔(最小接收間隔)，根據該數據接收間隔，通過無線向移動臺發送分組。
流量控制執行部22把從RNC 1接收的以各移動臺為目的地的分組數據保存到緩存器中。另外，流量控制執行部22具有針對從RNC 1接收的數據發送請求(Capacity Request)幀，返回數據發送許可(CapacityAllocation)幀的功能。即，流量控制執行部22在從RNC 1接收到與預定移動臺相關的數據傳輸請求幀時，向RNC 1發送根據該移動臺的緩存器的空閑狀況而許可預定數據量的數據發送的數據傳輸許可幀。
HS-PDSCH最小接收間隔管理部23針對每個UE 3更新HS-PDSCH的最小接收間隔并保存。即，HS-PDSCH最小接收間隔管理部23根據來自無線質量管理部24的變更請求向RNC 1的HS-PDSCH最小接收間隔管理部13請求相應的UE3的HS-PDSCH最小接收間隔的變更。然后，根據來自該最小接收間隔管理部13的最小接收間隔變更指示，更新相應UE的HS-PDSCH最小接收間隔并保存。另外，如果HS-PDSCH最小接收間隔管理部23更新了UE 3的HS-PDSCH最小接收間隔的值，則把值已改變的情況通知給無線收發部21。
無線質量管理部24針對每個用戶監視、管理無線質量，如果某個UE的無線質量滿足預定的條件，則通知HS-PDSCH最小接收間隔管理部23改變該UE的HS-PDSCH最小接收間隔。
·移動臺(UE)移動臺(UE)3中至少裝備有收發部31、HS-PDSCH最小接收間隔管理部32、狀態管理部33。
收發部31以HS-PDSCH最小接收間隔進行分組數據和其他數據的收發處理。HS-PDSCH最小接收間隔管理部32更新自身HS-PDSCH的最小接收間隔并保存。即，HS-PDSCH最小接收間隔管理部23根據來自狀態管理部33的變更請求，向RNC 1的HS-PDSCH最小接收間隔管理部13請求改變自身的HS-PDSCH最小接收間隔。然后，根據來自該最小接收間隔管理部13的最小接收間隔變更指示，更新HS-PDSCH最小接收間隔并保存。另外，如果HS-PDSCH最小接收間隔管理部32更新了HS-PDSCH最小接收間隔的值，則把值已改變的情況通知給收發部31。
狀態管理部33監視、管理自身的狀態(電池余量、通信質量、通信速率等)，如果自身狀態滿足預定的條件，則通知HS-PDSCH最小接收間隔管理部32改變HS-PDSCH最小接收間隔。
(B)RNC的流量控制執行部圖2是具有流量控制執行部的詳細結構的基站控制裝置(RNC)1的結構圖，和圖1相同的部分賦予相同的符號。收發部11分為與基站(節點B)進行幀的收發的收發部11a、與核心網絡CN進行分組的收發的收發部11b。
流量控制執行部12針對經過收發部11b從CN接收的分組數據，在與節點B之間執行流量控制。流量控制的起動處理定時基于由HS-PDSCH最小接收間隔管理部13針對每個UE指定的最小接收間隔。并且，具有當HS-PDSCH最小接收間隔被更新時，參照該最新的最小接收間隔，繼續流量控制的功能。下面對流量控制內的各模塊進行說明。
緩存器510～51n針對每個移動臺保存從核心網絡CN接收的以各移動臺為目的地的分組數據。在針對每個移動臺把以各移動臺為目的地的分組數據緩存到緩存器510～51n中的情況下，數據傳輸請求/許可處理部(Capacity Request/Allocation處理部)52按照預定的定時生成數據傳輸請求幀(Capacity Request幀)，經過收發部11a發送給節點B 2。另外，如果Capacity Request/Allocation處理部52從節點B 2接收到數據傳輸許可幀(Capacity Allocation幀)，則把該幀中許可發送的數據量通知給緩存器管理部53。
緩存器管理部53不斷監視緩存器內的狀態。即，緩存器管理部53針對每個移動臺管理緩存器520～52n的閾值，監視某移動臺的緩存器內的數據占有率(數據量)是否超過了預定的閾值，如果超過了閾值則向Capacity Request/Allocation處理部52請求起動Capacity Request幀的發送處理。
另外，如果緩存器管理部53從Capacity Request/Allocation處理部52接收到了針對預定移動臺的發送許可數據量的通知，則從對應于該移動臺的數據緩存器51j中取出所指示的數據量，進行發送處理(把數據移交給收發部11a)。
HS-PDSCH最小接收間隔存儲寄存器540～54n保存每個UE的HS-PDSCH最小接收間隔TMR0～TMRn。這些HS-PDSCH最小接收間隔TMR0～TMRn被用作流量控制起動計時值，其值在HS-PDSCH最小接收間隔管理部13的控制下被更新。
流量控制起動計時器550～55n針對每個UE而設置，存儲在HS-PDSCH最小接收間隔寄存器540～54n中的HS-PDSCH最小接收間隔TMR0～TMR的值被用作計時值。每當流量控制起動計時器550～55n的經過時間等于計時值時，指示Capacity Request/Allocation處理部52執行流量控制，并且將經過時間初始化。并且，也可以構成為在流量控制起動計時器55i中設定最小接收間隔TMRi作為計時值，當該計時值減到0時，作為超時計時器而指示執行流量控制。
HS-PDSCH最小接收間隔管理部13針對每個UE管理HS-PDSCH的最小接收間隔，接收來自移動信息管理部14、節點B 2或UE 3的HS-PDSCH最小接收間隔的變更請求，更新相應的UE的HS-PDSCH最小接收間隔的值。
移動信息管理部14具有根據應用消息來監視、管理UE 3的移動狀況的功能。當某UE滿足預定的條件時，通知HS-PDSCH最小接收間隔管理部13以改變對應的UE的HS-PDSCH最小接收間隔。
收發部11a是在RNC裝置1和基站2之間收發的全部數據的終結端。分組數據和附加的流量控制幀(Capacity Request/Allocation幀)，或專用控制信道上的應用消息(最小接收間隔變更請求等)也通過收發部11a進行收發。
(C)節點B的流量控制執行部和無線收發部圖3是具有流量控制執行部/無線收發部的詳細結構的基站(節點B)2的結構圖，和圖1相同的部分被賦予相同的符號。
流量控制執行部22除了在和RNC 1之間進行流量控制之外，還具有把以各UE為目的地的發送數據(分組數據)暫時存儲到緩存器630～63n中，把各UE 3的發送數據傳輸到無線發送部21的功能。
如果數據傳輸請求/許可處理部(Capacity Request/Allocation處理部)61從RNC 1接收到Capacity Request幀，則向緩存器管理部62查詢并取得發送許可數據量，生成包含該發送許可數據量的CapacityAllocation幀，并經過收發部20發送給RNC 1。
緩存器管理部62不斷監視暫時保存以各UE為目的地的數據的緩存器630～63n內的狀態。即，當從Capacity Request/Allocation處理部61輸入了發送許可數據量的查詢時，緩存器管理部62調查相應的UE的緩存器狀況，根據緩存器的空閑狀況決定發送許可數據量并通知Capacity Request/Allocation處理部61。另外，緩存器管理部62也具有把緩存器630～63n內的數據移交給無線通信部21的功能。
無線收發部21是用于在與各UE之間實際進行無線通信的功能部。無線通信部71按照最小接收間隔把流量控制執行部的緩存器管理部62所傳遞來的各UE的分組數據通過無線發送給該UE。無線通信部71參照HS-PDSCH最小接收間隔存儲寄存器720～72n中保存的各UE的數據接收間隔TMr0～TMRn，在保證各UE的最小接收間隔的同時進行通信。另外，把通過圖10的HS-DPCCH④從UE 3接收到的通信質量信息(ACK、NACK)通知給通信質量管理部24。HS-PDSCH最小接收間隔存儲寄存器720～72n針對每個UE管理、保存HS-PDSCH最小接收間隔TMr0～TMRn，由無線通信部71參照該HS-PDSCH最小接收間隔TMr0～TMRn，由HS-PDSCH最小接收間隔管理部23對其值進行更新。
通信質量管理部24根據從無線通信部71通知的通信質量信息(ACK、NACK)，判斷是否需要變更HS-PDSCH最小接收間隔。在判斷為需要變更的情況下，使用RNC-節點B間控制信道⑥(參照圖10)，把變更請求通知給RNC 1。
可以按照如下所述來實現上述接收間隔變更處理。
把單位時間內接收的通信質量信息(ACK、NACK)中的NACK(接收失敗)的比例和2種閾值(上限、下限)進行比較，如果大于等于上限閾值(低質量)，則把最小接收間隔變大，相反如果小于等于下限閾值(高質量)，則把最小接收間隔變小。此時，可以按照TTI(2ms)的n倍來指定最小接收間隔的變化幅度。
HS-PDSCH最小接收間隔管理部23針對每個UE管理HS-PDSCH的最小接收間隔，接收來自通信質量管理部24的HS-PDSCH最小接收間隔變更請求，更新HS-PDSCH最小接收間隔存儲寄存器720～72n中保存的相應的UE的HS-PDSCH最小接收間隔的值。并且，實際中，在向RNC 1發送變更請求，從RNC 1接收了更新通知后，進行最小接收間隔存儲寄存器720～72n的更新。
收發部20是在節點B 2和RNC 1之間收發的全部數據的終結端。分組數據和附加的流量控制幀(Capacity Request/A1location幀)、RNC-節點B間的控制消息(最小接收間隔變更請求等)也通過收發部20進行收發。
(D)流量控制處理順序圖4是基站控制裝置(RNC)的流量控制的處理順序。
針對每個UE把從收發部11b接收到的來自CN的分組數據存儲到緩存器510～51n中(步驟①)。
緩存器管理部53不斷監視緩存器內的數據占有率(積蓄數據量)(步驟②)。并且，如果檢測出緩存器占有率超過了預定的閾值，則馬上通知Capacity Request/Allocation處理部52，進行流量控制的起動觸發(步驟②’)。
和上述工作并行，流量控制起動計時器550～55n針對每個UE獨立地起動，對經過時間進行計時。然后，參照HS-PDSCH最小接收間隔，監視經過時間是否達到了HS-PDSCH最小接收間隔(步驟③)。如果經過時間達到了HS-PDSCH最小接收間隔，則通知Capacity Request/Allocation處理部52，進行流量控制的起動觸發(步驟③’)。并且，馬上對計時時間進行初始化，從0開始重新起動。當計時器已滿的時候，如上所述，以針對每個UE追隨HS-PDSCH最小接收間隔的方式，可以周期性地起動流量控制。
通過步驟②’或步驟③’，如果發生了流量控制的起動觸發，則Capacity Request/Allocation處理部52檢測流量控制起動觸發。這樣，Capacity Request/Allocation處理部52在和緩存器管理部53之間進行緩存器狀況的傳輸，根據該信息，生成Capacity Request幀并發送到節點B 2(步驟④)。
然后，當從節點B 2接收到Capacity Allocation幀時(步驟⑤)，確認被許可發送的分組數據量(步驟⑥)，從相應的緩存器510～51n中取出該發送分組數據量那么多的分組數據，發送給節點B 2(步驟⑦)。
并且，在因為緩存器內的數據占有率超過了預定的值，而起動了流量控制處理的狀態下，即使到達了流量控制起動周期(起動周期計時器已滿)，因為流量控制已經起動所以不再起動該起動周期的新的流量控制(步驟⑧)。
另外，在預定UE的計時器已滿使得發生起動觸發時，如果對應于該UE的緩存器510～51n中不存在數據(發送請求數據量＝0)，則不發送Capacity Request幀，從而防止傳輸帶寬的壓力。
另外，由于具有多個流量控制起動周期，所以可能會產生CapacityRequest幀被頻繁地發送的問題。因此，針對每個用戶設定保護時間，進行保護使得在該保護時間內不會發送2個或2個以上的Capacity Request幀。這種控制方法可以通過針對每個用戶設置計時器來實施。
(E)RNC和節點B間的流量控制圖5是RNC和節點B間的流量控制處理。并且，因為圖5的步驟101～步驟108已經按照圖4的順序進行了說明，所以省略說明。即，以下說明RNC 1生成Capacity Request幀、并進行發送之后的處理。
如果節點B 2(參照圖3)的Capacity Request/Allocation處理部61從RNC 2接收到Capacity Allocation幀，則根據該接收到的CapacityAllocation幀，確定移動臺UE，并且確認請求發送的數據量(步驟110)。接著，Capacity Request/Allocation處理部61向緩存器管理部62查詢相應移動臺UE的空閑緩存器的量(步驟111)。
緩存器管理部62確認該移動臺UE的緩存器的空閑容量，決定發送許可數據量并將對應于該UE的發送許可數據量通知給CapacityRequest/Allocation處理部61(步驟112)。
Capacity Request/Allocation處理部61根據從緩存器管理部62通知的發送許可數據量生成Capacity Allocation幀，通過收發部20返回到RNC 2(步驟113)。
當RNC 1的Capacity Request/Allocation處理部52從節點B 2接收到該Capacity Allocation幀時，確定移動臺(用戶)，并且抽出許可發送的數據量，并通知緩存器管理部62(步驟114)。緩存器管理部62根據通知的發送許可數據量，從相應UE的緩存器中讀出分組，并通過收發部11a發送到節點B 2(步驟115)。當節點B 2從RNC 1接收到分組數據時，把數據存儲到相應移動臺UE的緩存器中。
(F)節點B和UE間的數據傳輸處理圖6是節點B和UE間的數據傳輸處理。
在進行了圖5的步驟115的處理后，節點B 2的無線通信部21不斷地以各UE的HS-PDSCH最小接收間隔為基準進行向各UE的發送準備(步驟201)。當某UE到達了接收定時時(步驟S202)，無線通信部71向緩存器管理部62查詢該UE的緩存器狀況(步驟203)。緩存器管理部62調查該UE的緩存器中是否存在數據(步驟204)，如果不存在則重復步驟201及以后的處理。另一方面，如果緩存器中存在數據，則緩存器管理部62把該數據傳輸到無線通信部71(步驟206)，無線通信部71通過HS-SCCH向相應UE發送控制數據(步驟207)，并且通過HS-PDSCH以無線的方式發送分組數據(步驟208)。
相應UE 3通過HS-SCCH接收控制數據(步驟209)，使用該控制數據中包含的接收參數(無線擴頻碼、調制方式、數據長度信息等)，通過HS-PDSCH接收分組數據(步驟210)。
UE 3監視數據是否被正常接收(步驟211)，如果被正常接收則通過HS-DPCCH向節點B 2發送ACK(正常接收確認)(步驟212)。另外，在不能正常接收的情況下，UE 3通過HS-DPCCH向節點B 2通知NACK(數據接收失敗)(步驟213)。
節點B 2經過無線通信部71把該ACK/NACK信息傳輸到通信質量管理部24(步驟214)，該通信質量管理部24把該ACK/NACK信息作為無線質量信息進行保存，在其后的反饋處理(具體來說是HS-PDSCH最小接收間隔變更處理)中使用(步驟215)。
在本發明中，如圖7所示，一連串的發送處理(RNC-節點B間的流量控制及節點B-UE間的數據傳輸)是根據追隨于UE 3的HS-PDSCH最小接收間隔TMR的定時而進行的。因此，如果把圖7和圖15、圖16進行比較，則可以知道，根據本發明可以在RNC 1和節點B 2內將不需要的緩存引起的數據延遲和無用的流量控制引起的帶寬的壓力降低到最小限度。
(G)附帶功能圖8和圖9是更新各UE的最小接收間隔(數據接收間隔)的處理流程。
·根據RNC管理的UE的移動信息動態地改變流量控制起動周期(最小接收間隔)的方法當UE 3頻繁地移動時，認為該UE 3的數據接收能力低下。RNC 1內的移動信息管理部14(參照圖1)積蓄、管理UE的移動信息，例如越區切換或小區更新的頻度(步驟301)。并且，移動信息管理部14監視越區切換或小區更新的頻度是否變得大于預定的下限閾值或上限閾值(步驟302、303)。如果超過了上限閾值，則移動信息管理部14向HS-PDSCH最小接收間隔管理部13進行變更請求以增大HS-PDSCH最小接收間隔值(步驟304)，如果超過了下限閾值，則向HS-PDSCH最小接收間隔管理部13進行變更請求以減小HS-PDSCH最小接收間隔值(步驟305)。
HS-PDSCH最小接收間隔管理部13監視是否有HS-PDSCH最小接收間隔值變更請求(步驟306，圖9)。如果有變更請求，則最小接收間隔管理部13根據變更請求改變流量控制執行部12內的相應UE的最小接收間隔寄存器中保存的HS-PDSCH最小接收間隔值，使其增大或減小n步長，并且使用RNC-節點B間控制信道⑥(參照圖10)，通知節點B 2改變HS-PDSCH最小接收間隔(步驟307)。并且，HS-PDSCH最小接收間隔管理部13使用專用控制信道⑤(圖10)，通知UE 3改變HS-PDSCH最小接收間隔(步驟308)。
節點B 2的HS-PDSCH最小接收間隔管理部23把HS-PDSCH最小接收間隔變更RNC 1所通知的步長(步驟309)，檢查最小接收間隔的變更是否成功(步驟310)。如果最小接收間隔的變更不成功，則最小接收間隔管理部23通知RNC 1變更失敗(步驟311)，另一方面，如果最小接收間隔的變更成功，則最小接收間隔管理部23通知RNC 1變更成功(步驟312)。
另外，UE 3的HS-PDSCH最小接收間隔管理部32把HS-PDSCH最小接收間隔變更RNC 1所通知的步長(步驟313)，檢查最小接收間隔的變更是否成功(步驟314)。如果最小接收間隔的變更不成功，則最小接收間隔管理部32向RNC 1通知變更失敗(步驟315)，如果最小接收間隔的變更成功，則最小接收間隔管理部32向RNC 1通知變更成功(步驟316)。
RNC 1的HS-PDSCH最小接收間隔管理部13監視在一定時間內從節點B 2和UE 3是否分別有變更成功/失敗通知、節點B是否成功進行了接收間隔變更、UE是否成功進行了接收間隔變更(步驟317～319)，如果沒有接收到變更成功/失敗通知，或者節點B的接收間隔變更失敗，或者UE的接收間隔變更失敗，則指示節點B 2和UE 3把最小接收間隔還原成原來的值(步驟320)。
另一方面，如果節點B 2和UE 3成功進行了接收間隔變更，則HS-PDSCH最小接收間隔管理部13更新相應UE的最小接收間隔(步驟321)。
·根據節點B的通信狀態監視信息動態地改變流量控制起動周期(最小接收間隔)的方法節點B 2的通信質量管理部24(圖1)使用通過HS-DPCCH從UE 3接收的ACK/NACK信息來把握分組數據在無線上的通信狀態(步驟401)。通信質量管理部24針對每個UE管理這樣得到的無線通信質量測定結果，根據條件改變HS-PDSCH最小接收間隔。即，在分組數據的重發頻度高且無線質量低于下限閾值的情況下(步驟403“是”)，UE 3的接收處理不及時的可能性高。在這種情況下，通信質量管理部24向HS-PDSCH最小接收間隔管理部23進行變更指示以增大HS-PDSCH最小接收間隔值。這樣，最小接收間隔管理部23向RNC 1的最小接收間隔管理部13進行變更請求以把HS-PDSCH最小接收間隔值增加n步長(步驟404)。
另一方面，在分組數據的重發頻度低且無線質量高于上限閾值的情況下(步驟402“是”)，UE 3的接收處理非常及時。在這種情況下，通信質量管理部24向HS-PDSCH最小接收間隔管理部23進行變更指示以減小HS-PDSCH最小接收間隔值。這樣，最小接收間隔管理部23向RNC 1的最小接收間隔管理部13進行變更請求以把HS-PDSCH最小接收間隔值減小n步長(步驟405)。以后，進行圖9的步驟306及以后的處理。
·根據UE的通信狀態監視信息動態地改變流量控制起動周期(最小接收間隔)的方法根據UE 3的通信狀態等，UE把改變HS-PDSCH最小接收間隔的觸發通知給RNC 1。作為通知方法，使用專用控制信道。例如，監視UE 3的電池余量(步驟501)，當電池余量變少時，為了抑制消耗電力，認為延長數據接收間隔是有效的。在這種情況下，在狀態管理部33(參照圖1)中，管理電池余量，如果小于等于預定的閾值(步驟502)，則對HS-PDSCH最小接收間隔管理部32進行變更指示以把最小接收間隔增加n步長。這樣，最小接收間隔管理部32向RNC 1的最小接收間隔管理部13進行變更請求，以把HS-PDSCH最小接收間隔值增加n步長(步驟503)。以后，進行圖9的步驟306及以后的處理。
上面，雖然根據電池余量來改變最小接收間隔值，但也可以根據通信質量或通信速率來進行改變。即，一般情況下UE 3測定通信質量，根據該測定的接收質量，實施閾值判斷，可以使用專用控制信道，在接收質量降低的情況下，通知RNC把最小接收間隔增加n步長，在接收質量上升的情況下，通知RNC把最小接收間隔減小n步長。
另外，一般情況下UE 3測定通信速率，根據該測定的通信速率，實施閾值判斷，可以使用專用控制信道，在通信速率小的情況下，通知RNC把最小接收間隔增加n步長，在接收速率大的情況下，通知RNC把最小接收間隔減小n步長。這樣，可以防止在進行低速率通信時無謂地消耗電力。
(H)本發明的效果伴隨著今后的分組傳輸速率的高速化，如何有效地使用有限的資源(傳輸帶寬、緩存、計算資源等)成為非常重要的課題。根據本發明，實際上是著眼于作為分組數據的終端目的地的UE的接收工作，根據UE可接收的周期，在RNC側起動流量控制處理，并且是對多個UE獨立地進行流量控制。并且，可以根據各種通信環境動態地改變流量控制起動周期。這樣，作為系統整體，可以總是把通信狀態保持在最佳狀態，而不降低分組數據的吞吐量，可提高通信質量。并且，因為能夠以必要的最小限度的處理量來進行流量控制，以及能夠優化RNC/節點B內的緩存器的使用效率，所以RNC/節點B均能夠實現裝置規模(緩存器數量和處理模塊數量)和成本的削減，結果能夠降低通信成本。
權利要求
1.一種流量控制方法，是至少包含基站控制裝置、基站和移動臺的無線通信網絡中的基站控制裝置和基站間的流量控制方法，其特征在于，在基站控制裝置和基站之間收發數據傳輸請求幀及數據傳輸許可幀，進行從基站控制裝置到基站的數據的流量控制，對基站控制裝置、基站、移動臺的各節點設置相同的處理定時，根據該處理定時在基站控制裝置和基站間進行所述流量控制，并且根據該處理定時，在基站和移動臺間進行數據的收發。
2.根據權利要求1所述的流量控制方法，其特征在于，所述流量控制是基站針對進行數據發送的每個移動臺來進行的。
3.根據權利要求2所述的流量控制方法，其特征在于，基站控制裝置針對每個移動臺把以該移動臺為目的地的數據存儲到緩存器中，監視該每個移動臺的該緩存器的數據占有率是否超過了預定的閾值，如果超過了，則開始所述流量控制。
4.根據權利要求2或3所述的流量控制方法，其特征在于，基站控制裝置針對每個移動臺設定計時值，如果預定的移動臺超時，則開始對以該移動臺為目的地的數據進行所述流量控制。
5.根據權利要求2所述的流量控制方法，其特征在于，基站控制裝置針對每個移動臺設定計時值，在預定的移動臺超時時，調查對應于該移動臺的緩存器內是否存在數據，如果存在，則開始所述流量控制，如果不存在則不開始流量控制。
6.根據權利要求2或3所述的流量控制方法，其特征在于，基站控制裝置設置一定的保護時間，并進行控制，使得在該保護時間內不發送2個或2個以上的數據發送請求幀。
7.根據權利要求1所述的流量控制方法，其特征在于，把所述處理定時作為移動臺的數據接收間隔，基站控制裝置根據該處理定時執行所述流量控制，由此，使該流量控制的處理間隔與移動臺的所述數據接收間隔一致。
8.根據權利要求7所述的流量控制方法，其特征在于，基站控制裝置根據通信狀況的變化，針對每個移動臺動態地改變所述移動臺的數據接收間隔。
9.根據權利要求8所述的流量控制方法，其特征在于，在基站控制裝置、基站、移動臺的任意一個中實施所述移動臺的數據接收間隔的變更判斷，把數據接收間隔的變更實施請求匯集到基站控制裝置中，基站控制裝置改變數據接收間隔，把改變后的數據接收間隔通知給基站和移動臺。
10.根據權利要求9所述的流量控制方法，其特征在于，在從基站控制裝置向基站和移動臺發出了數據接收間隔變更通知后，如果沒有從該基站和移動臺兩方接收到變更完成通知消息，則所述基站控制裝置通知基站和移動臺再次還原成原來的數據接收間隔。
11.根據權利要求8所述的流量控制方法，其特征在于，由基站控制裝置管理與移動臺的移動相關的控制信息，根據該控制信息，基站控制裝置判斷是否需要改變數據接收間隔。
12.根據權利要求11所述的流量控制方法，其特征在于，使用越區切換控制信息作為所述控制信息，監視移動臺的越區切換頻度，如果越區切換頻度大于預定的閾值，則判斷為要增大數據接收間隔，如果越區切換頻度小于預定的閾值，則判斷為要減小數據接收間隔。
13.根據權利要求11所述的流量控制方法，其特征在于，使用包含移動臺的小區間移動信息的控制信息作為所述控制信息，監視位置登錄或小區更新的頻度，如果所述頻度大于預定的閾值，則判斷為要增大數據接收間隔，另外，如果該頻度小于預定的閾值，則判斷為要減小數據接收間隔。
14.根據權利要求9所述的流量控制方法，其特征在于，由基站對基站和移動臺間的通信質量進行管理，根據該通信質量信息，基站判斷是否要改變移動臺的數據接收間隔。
15.根據權利要求9所述的流量控制方法，其特征在于，移動臺管理電池余量，根據該電池余量，移動臺判斷是否要改變數據接收間隔。
16.根據權利要求9所述的流量控制方法，其特征在于，移動臺管理通信質量，根據該通信質量，移動臺判斷是否要改變數據接收間隔。
17.根據權利要求9所述的流量控制方法，其特征在于，移動臺管理通信速率，根據該通信速率，移動臺判斷是否要改變數據接收間隔。
18.一種基站控制裝置，是至少包含基站控制裝置、基站和移動臺的無線通信網絡中的基站控制裝置，其特征在于，包括緩存器部，其保存從核心網絡接收的以移動臺為目的地的數據；流量控制部，其進行如下的控制在要向基站發送數據時，向基站發送數據傳輸請求幀，并接收響應于該數據傳輸請求幀而從基站發送來的數據傳輸許可幀，根據該數據傳輸許可幀把保存在所述緩存器中的數據發送到基站；收發部，其與基站之間進行數據幀和所述各控制幀的收發；以及第1流量控制起動部，其按照移動臺的數據接收間隔執行所述流量控制。
19.根據權利要求18所述的基站控制裝置，其特征在于，所述第1流量控制起動部具有針對每個移動臺按照數據接收間隔執行所述流量控制的單元。
20.根據權利要求19所述的基站控制裝置，其特征在于，還具有緩存器，其針對每個移動臺存儲以該移動臺為目的地的數據；數據量監視部，其針對每個移動臺監視該緩存器的數據占有率是否超過了預定的閾值；以及第2流量控制起動部，其在預定移動臺的數據占有率超過了閾值時，針對該移動臺執行所述流量控制。
21.根據權利要求20所述的基站控制裝置，其特征在于，還具有流量控制執行間隔控制部，其根據通信狀況的變化改變所述移動臺的數據接收間隔，從而改變執行所述流量控制的定時。
22.一種基站，是至少包含基站控制裝置、基站和移動臺的無線通信網絡中的基站，其特征在于，包括緩存器部，其保存從基站控制裝置接收的以各移動臺為目的地的數據；發送部，其按照各移動臺的數據接收間隔把保存在與該移動臺對應的緩存器中的數據發送到移動臺；流量控制部，其在從基站控制裝置接收到與預定移動臺相關的數據傳輸請求幀時，向基站控制裝置發送根據該移動臺的緩存器的空閑狀況而許可數據發送的數據傳輸許可幀；以及收發部，其與基站控制裝置之間進行數據幀和所述各控制幀的收發。
23.根據權利要求22所述的基站，其特征在于，還具有通信質量管理部，其管理基站和移動臺間的通信質量；數據接收間隔變更監視部，其根據通信質量信息判斷是否要改變所述移動臺的數據接收間隔并通知給基站控制裝置，其中，所述發送部根據基站控制裝置所指示的數據接收間隔，把保存在所述緩存器中的數據發送到移動臺。
全文摘要
本發明是一種無線通信網絡中的基站控制裝置和基站間的流量控制方法。對基站控制裝置、基站、移動臺設置基于該移動臺的最小接收間隔的相同的處理定時，根據該處理定時，基站控制裝置與基站之間收發數據傳輸請求幀和數據傳輸許可幀，從而進行從基站控制裝置到基站的數據的流量控制，并且根據該處理定時，基站向移動臺發送數據。
文檔編號H04L12/56GK1729709SQ0382581
公開日2006年2月1日 申請日期2003年3月31日 優先權日2003年3月31日
發明者池田榮次, 熊谷智憲 申請人:富士通株式會社