一種數據的傳輸方法和設備的制作方法

文檔序號：7943329閱讀：113來源：國知局

專利名稱：一種數據的傳輸方法和設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及通信技術領域，尤其涉及一種數據的傳輸方法和設備。
背景技術：
經過多次外場測試驗證，TCP (Transmission Control Protocol，傳輸控制協議) 優化功能效果明顯，尤其對數據下載和網頁瀏覽等業務，在時延以及速率等性能指標上均有非常明顯的提高，極大的提升了用戶感知。基于TCP優化功能，由于UE (User Equipment，用戶設備)和基站(如NodB)之間的空口傳輸存在時延大、無線傳輸環境惡化、切換導致丟包等問題，并會觸發TCP的擁塞控制，導致TCP性能較低，因此需要在RNC (Radio Network Controller，無線網絡控制器)網元上，增加TCP代理功能，由TCP代理功能屏蔽無線環境傳輸特性差異，并通過緩存數據，最大限度的利用空口傳輸帶寬。如圖1所示，為基于TCP代理功能的原理示意圖，由RNC實現TCP代理功能(即RNC 作為TCP代理服務器)，即RNC從服務器(如FTP服務器)下載TCP數據，暫存到RNC內部的緩存中，然后將緩存的TCP數據發送給UE;實際實現中，還可以包括RNC向服務器發送確認、以及UE向RNC發送確認的步驟。具體的，由于移動網絡環境存在BER (Bit Error Rate，誤碼率)高、帶寬低、移動性及能量有限等特點，在這種環境下，使得原本為固定UE、有線網絡設計的TCP協議，出現了很多不適應的問題，主要表現在以下方面
(1)在包含有線網絡和無線網絡的環境中，缺乏有效的錯誤檢測機制。TCP只能檢測到發生了錯誤，有數據包被丟棄時無法檢測出錯誤的性質；對傳輸過程中出現的錯誤，TCP均假設丟包是由于網絡擁塞造成的，由于有線網絡的BER很低，這種假設基本上是成立的；但是在無線網絡環境下，存在許多與擁塞無關而導致丟包的原因(如無線信道突發性錯誤、UE 處在切換過程中、衰減信道等)，TCP將丟包都歸結于網絡擁塞的發生，無法檢測出錯誤的屬性。(2)缺乏有效的錯誤恢復機制。一旦檢測出丟包，TCP將觸發擁塞控制處理過程，首先重傳未被確認的包，減小擁塞窗口，以降低發送速率；然后激活擁塞控制機制，包括超時時指數回退、減小慢啟動閾值等；最后進入擁塞避免階段以確保擁塞得以解除。如果丟包是由于無線網絡的BER高或UE切換導致的，而不是由于網絡的擁塞導致丟包，則TCP的這種錯誤恢復機制會導致協議性能下降，包括吞吐量的下降和延遲的增加。(3)在無線環境下，UE可用帶寬往往較低，從而使得TCP源端的發送速率受到限制，使其用較小的擁塞窗口發送數據；在這種情況下，一旦有數據包丟失，TCP源端將不能收到足夠多的重復確認包，從而觸發快速重傳，并只能通過超時機制恢復，因而降低了可用帶寬的使用效率，并且增加了延遲。(4)由于缺乏有效的錯誤檢測和恢復機制，TCP在無線環境下的能量使用效率也不高。例如，當無線鏈路上發生了不頻繁的隨機短暫突發性錯誤時，TCP源端將降低其擁塞窗口，然后逐步增加擁塞窗口的大小；在擁塞窗口緩慢地膨脹過程中，無錯的傳輸機會被浪費了，并且增加了通訊時間；當錯誤持續時間較長(如衰減信道、鏈路頻繁的突發性錯誤、網絡擁塞)時，TCP源端盡管降低了其擁塞窗口大小，但仍然在嘗試著發送數據，從而造成更多數據包的丟失；盡管吞吐量會有所增加，但是卻消耗了更多的能量，降低了能量使用的效率。綜上所述，由于在有線網絡中認為鏈路是可靠的，而這一假定的前提在無線網絡中并不成立，無線網絡中報文的丟失或時延在很大程度上是由于無線鏈路本身傳輸的特性所造成(如噪聲的突發性、干擾、頻譜有限、高誤碼率等)，因此，在有線網絡中表現尚佳的 TCP在無線鏈路中并不能取得很好的運行性能；當基于有線的TCP協議應用于無線鏈路時，可能會導致通信性能嚴重降低；因此為了屏蔽無線側的時延變化及丟包等因素引起的TCP 慢啟動和擁塞控制，TCP代理功能需要在RNC側緩存服務器的數據。如圖1所示，TCP代理功能對于接收到的TCP數據，及時向服務器發送確認，然后通過RLC(RadiC) Link Control, 無線鏈路控制)協議層將數據可靠的發送給UE。現有技術中，在RNC緩存數據的過程中，RNC的緩沖區大小為固定分配，例如，每個用戶可支持最大40個TCP連接，每個TCP連接的緩沖區大小為64個TCP報文。在實現本發明的過程中，發明人發現現有技術中至少存在以下問題
由于緩沖區大小為固定分配，因此設置了較大的RNC緩沖區大小和較小的RNC緩沖區大小時，均會存在問題
(1)較大的RNC緩沖區大小存在以下問題UE在重定位到目標小區后，原RNC緩沖區內數據無法發送完畢，導致重定位后原先保持的業務無法恢復。例如，實際應用中一個TCP報文大小在1400 bits左右，對于一條TCP連接，RNC緩沖區大小為89600bits (1400*64)；按照用戶使用習慣，一個網頁最少存在10個以上TCP連接，因此RNC緩沖區大小將大于 896000bitsoUE發生重定位時，原小區RSCP (Received Signal Code Power，接收信號碼功率) 已經很弱(空口質量很差)，空口下行速率無法保障，在短時間內將緩沖區中數據發送完成是很難的。為了確保UE重定位成功不掉線，原RNC不會等到緩沖區數據全部發送完才觸發重定位，因此會造成重定位到目標小區后，原先保持的TCP連接中的數據丟失；當數據丟失太多時，速率(業務)將無法恢復，極大的影響用戶感知。(2)較小的RNC緩沖區大小存在以下問題IU 口(接入網與核心網之間的接口)速率遠小于空口速率，造成空口速率不飽滿(RNC緩沖區無充足的數據發送，UE表現為業務速率抖動，不飽滿)，影響用戶感知。

發明內容
本發明實施例提供一種數據的傳輸方法和設備，以合理設置緩沖區大小，提高用戶的感受。為了達到上述目的，本發明實施例提供一種數據的傳輸方法，包括網絡側設備確定用戶設備的空口下行速率；
所述網絡側設備根據所述空口下行速率計算緩沖區的大小，所述緩沖區用于緩存發送給所述用戶設備的數據；
所述網絡側設備將所述緩沖區中緩存的數據發送給所述用戶設備。
本發明實施例提供一種數據的傳輸設備，包括確定模塊，用于確定用戶設備的空口下行速率；
計算模塊，用于根據所述空口下行速率計算緩沖區的大小，所述緩沖區用于緩存發送給所述用戶設備的數據；
發送模塊，用于將所述緩沖區中緩存的數據發送給所述用戶設備。與現有技術相比，本發明實施例至少具有以下優點
在RNC開啟TCP代理功能時，RNC估算出UE的空口下行速率，并基于該空口下行速率計算出合理的RNC緩沖區大小；當UE在TCP代理功能開啟的小區進行重定位前，可以將RNC 緩沖區中的數據發送完畢，確保UE重定位后的速率(業務)可以正常恢復。

為了更清楚地說明本發明的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖1是現有技術中基于TCP代理功能的原理示意圖2是本發明實施例一提供的一種數據的傳輸方法流程示意圖；圖3是本發明實施例二提供的一種數據的傳輸設備結構示意圖。
具體實施例方式下面將結合本發明中的附圖，對本發明中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明的一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。實施例一
本發明實施例一提供一種數據的傳輸方法，如圖2所示，該方法包括以下步驟步驟201，網絡側設備確定UE的空口下行速率。其中，該網絡側設備包括啟動了 TCP代理功能的RNC。本步驟中，RNC可以確定所有小區下的UE的空口下行速率，也可以只確定邊緣小區下的UE的空口下行速率。為了確定邊緣小區下的UE的空口下行速率，則RNC需要對每個小區進行分類，并將配置了跨RNC鄰區的小區設置為邊緣小區；之后，當發現UE進入到邊緣小區后，則RNC確定UE的空口下行速率(如根據RNC PS用戶感知功能實時計算UE的空口下行速率)。具體的，為了確定UE的空口下行速率，需要定義以下參數 SendToUeFirstPDUs =RNC 首次發送給 UE 的 RLC 層 PDU (Protocol Data Unit，協議數
據單元)包(單位bit);
SendToUeRetransPDUs :RNC 重傳給 UE 的 RLC 層 PDU 包(單位bit)； SendToUeStatusPDUsNum =RNC 發送到 UE 的 Matus 包的個數。在具體的實現過程中，RNC需要統計上述參數kndTc^eFirstPDUs、 SendToUeRetransPDUs 和 Send^ToUeMatusPDUsNum，并利用統計的參數SendToUeFirstPDUs、SendToUeRetransPDUs 和 SendToU沾tatusPDUsNum 計算 UE 的空口下行速率。在計算空口下行速率的過程中，一種優選的計算方式為RNC根據如下公式計算UE 的空口下行速率RealRateDL (即估算出UE實際空口下行速率)；
RealRateDL= ( SendToUeFirstPDUs + SendToUeRetransPDUs + SendToUeStatusPDUsNum*TBsize) / 統計間隔(s)；其中，TOsize為傳輸塊大小。步驟202，RNC根據空口下行速率計算緩沖區的大小，該緩沖區用于緩存發送給UE 的數據(即TCP數據)。由于當前RNC緩沖區設置過大會導致重定位后原保持的業務無法恢復，設置過小又會導致空口下行速率不飽滿影響用戶感知；因此通過本發明實施例可以設置合理的RNC 緩沖區大小，即以UE實際空口下行速率為基礎，設置RNC緩沖區大小，并可以實時進行調離
iF. ο在計算緩沖區的大小的過程中，一種優選的設置緩沖區的大小的方式為RNC根據如下公式計算緩沖區的大小foicBuffer ；
RncBuffer= RealRateDL^RlocationTimer ；
其中，foicBuffer為RNC緩沖區大小(如邊緣小區的RNC緩沖區大小);RealRateDL為空口下行速率；RlocationTimer為定時器的時長。針對UE重定位的場景，該IUocationTimer為觸發重定位定時器，可根據實際需要進行設置。因此，當UE發生重定位時，RNC可根據需要發送緩沖區中數據的時間設置 RlocationTimer0例如，當UE發生重定位時，基于自身的策略，如果RNC需要通過Is發送緩沖區中數據時，則設置IUocationTimer為Is ；如果RNC需要通過0. Is發送緩沖區中數據時，則設置 RlocationTimer 為 0. Is0步驟203，RNC將緩沖區中緩存的數據發送給UE。針對UE重定位的場景，當UE發生重定位時，在對UE進行重定位之前，RNC需要將緩沖區中緩存的所有數據均發送給UE。需要注意的是，由于在設置IUocationTimer時，考慮到發送緩沖區中數據的實際需要時間，因此可保證可以將緩沖區中緩存的所有數據均發送給UE。例如，根據實際需要，當可以通過Is發送緩沖區中數據時，則RNC會設置RlocationTimer為Is ；因此foicBuffer= RealRateDL*ls ；進一步由于RealRateDL為當前UE的空口下行速率，因此Is可以將 RncBuffer中的所有數據發送給UE，從而保證可以通過Is將緩沖區中所有數據發送給UE。綜上所述，本發明實施例中，RNC可估算出UE的空口下行速率，在UE進入可能發生重定位的小區后，根據UE實際的空口下行速率，計算出合理的RNC緩沖區大小，并動態調整緩沖區的大小，使之與空口下行速率匹配。UE在TCP代理功能開啟的小區進行重定位前， RNC可以將緩沖區中的所有數據發送完畢，確保UE重定位后速率可以正常恢復，提升用戶感知，從而提供了一種RNC TCP代理功能開啟時，UE重定位后速率無法恢復的解決方法。進一步的，由于TCP代理技術對數據下載和網頁瀏覽等業務，在時延以及速率等性能指標上都有非常明顯的提高，極大的提升了用戶感知，本發明實施例中通過解決UE重定位后速率無法恢復的問題，從而可以保證TCP代理技術可以正常的應用，提升用戶感知。實施例二
基于與上述方法同樣的發明構思，本發明實施例中還提供了一種數據的傳輸設備，如圖3所示，該設備包括
確定模塊11，用于確定用戶設備的空口下行速率；
計算模塊12，用于根據所述空口下行速率計算緩沖區的大小，所述緩沖區用于緩存發送給所述用戶設備的數據；
發送模塊13，用于將所述緩沖區中緩存的數據發送給所述用戶設備。所述確定模塊11，具體用于對小區進行分類，并將配置了跨網絡側設備鄰區的小區設置為邊緣小區；
當發現所述用戶設備進入到邊緣小區后，確定所述用戶設備的空口下行速率。所述確定模塊11，具體用于統計 SendToUeFirstPDUs、SendToUeRetransPDUs 和 SendToU沾tatusPDUsNum，所述SendToUeFirstPDUs為自身首次發送給所述用戶設備的無線鏈路控制RLC層協議數據單元PDU包、所述kndTc^eRetransP而s為自身重傳給所述用戶設備的RLC層PDU包、所述kndTo^^tatusP而sNum為自身發送到所述用戶設備的 Status包的個數；
并根據所述 SendToUeFirstPDUs、SendToUeRetransPDUs 和 SendToU沾tatusPDUsNum 確定所述用戶設備的空口下行速率。所述確定模塊11，具體用于根據如下公式計算所述用戶設備的空口下行速率 RealRateDL ；
RealRateDL= (SendToUeFirstPDUs+SendToUeRetransPDUs+ SendToUeStatusPDUsNum*TBsize) / 統計間隔(s)；其中，TOsize為傳輸塊大小。所述計算模塊12，具體用于根據如下公式計算所述緩沖區的大小foicBuffer ； RncBuffer= RealRateDL^RlocationTimer ；
所述RealRateDL為空口下行速率；所述IUocationTimer為定時器的時長。所述計算模塊12，還用于當所述用戶設備發生重定位時，根據需要發送所述緩沖區中數據的時間設置所述RlocationTimer。所述發送模塊13，具體用于當所述用戶設備發生重定位時，在對所述用戶設備進行重定位之前，將所述緩沖區中緩存的所有數據均發送給所述用戶設備。該設備包括啟動了傳輸控制協議TCP代理功能的無線網絡控制器RNC ；所述數據為TCP數據。其中，本發明裝置的各個模塊可以集成于一體，也可以分離部署。上述模塊可以合并為一個模塊，也可以進一步拆分成多個子模塊。通過以上的實施方式的描述，本領域的技術人員可以清楚地了解到本發明可借助軟件加必需的通用硬件平臺的方式來實現，當然也可以通過硬件，但很多情況下前者是更佳的實施方式。基于這樣的理解，本發明的技術方案本質上或者說對現有技術做出貢獻的部分可以以軟件產品的形式體現出來，該計算機軟件產品存儲在一個存儲介質中，包括若干指令用以使得一臺計算機設備(可以是個人計算機，服務器，或者網絡設備等)執行本發明各個實施例所述的方法。本領域技術人員可以理解附圖只是一個優選實施例的示意圖，附圖中的模塊或流程并不一定是實施本發明所必須的。本領域技術人員可以理解實施例中的裝置中的模塊可以按照實施例描述進行分布于實施例的裝置中，也可以進行相應變化位于不同于本實施例的一個或多個裝置中。上述實施例的模塊可以合并為一個模塊，也可以進一步拆分成多個子模塊。上述本發明實施例序號僅僅為了描述，不代表實施例的優劣。以上公開的僅為本發明的幾個具體實施例，但是，本發明并非局限于此，任何本領域的技術人員能思之的變化都應落入本發明的保護范圍。
權利要求
1.一種數據的傳輸方法，其特征在于，包括網絡側設備確定用戶設備的空口下行速率；所述網絡側設備根據所述空口下行速率計算緩沖區的大小，所述緩沖區用于緩存發送給所述用戶設備的數據；所述網絡側設備將所述緩沖區中緩存的數據發送給所述用戶設備。
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述網絡側設備確定用戶設備的空口下行速率，包括所述網絡側設備對小區進行分類，并將配置了跨網絡側設備鄰區的小區設置為邊緣小區；當發現所述用戶設備進入到邊緣小區后，所述網絡側設備確定所述用戶設備的空口下行速率。
3.如權利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述網絡側設備確定用戶設備的空口下行速率，包括所述網絡側設備統計 SendiToUeFirstPDUs、SendToUeRetransPDUs 和 SendToU沾tatusPDUsNum，所述SendToUeFirstPDUs為自身首次發送給所述用戶設備的無線鏈路控制RLC層協議數據單元PDU包、所述kndTc^eRetransP而s為自身重傳給所述用戶設備的RLC層PDU包、所述kndTo^^tatusP而sNum為自身發送到所述用戶設備的 Status包的個數；所述網絡側設備根據所述 SendToUeFirstPDUs、SendToUeRetransPDUs 和 kndTo^^tatusP而sNum確定所述用戶設備的空口下行速率。
4.如權利要求3所述的方法，其特征在于，所述網絡側設備根據所述 SendToUeFirstPDUs、SendToUeRetransPDUs 和 SendToU沾tatusPDUsNum 確定所述用戶設備的空口下行速率，包括所述網絡側設備根據如下公式計算所述用戶設備的空口下行速率RealRateDL ；RealRateDL= ( SendToUeFirstPDUs + SendToUeRetransPDUs + SendToUeStatusPDUsNum*TBsize) / 統計間隔(s)；其中，TOsize為傳輸塊大小。
5.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述網絡側設備根據所述空口下行速率計算緩沖區的大小，包括所述網絡側設備根據如下公式計算所述緩沖區的大小tocBuffer ；RncBuffer= RealRateDL^RlocationTimer ；所述RealRateDL為空口下行速率；所述IUocationTimer為定時器的時長。
6.如權利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法進一步包括當所述用戶設備發生重定位時，所述網絡側設備根據需要發送所述緩沖區中數據的時間設置所述RlocationTimer。
7.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述網絡側設備將所述緩沖區中緩存的數據發送給所述用戶設備，包括當所述用戶設備發生重定位時，在對所述用戶設備進行重定位之前，所述網絡側設備將所述緩沖區中緩存的所有數據均發送給所述用戶設備。
8.如權利要求1、2、4-7中任一項所述的方法，其特征在于，所述網絡側設備包括啟動了傳輸控制協議TCP代理功能的無線網絡控制器RNC ；所述數據為TCP數據。
9.一種數據的傳輸設備，其特征在于，包括確定模塊，用于確定用戶設備的空口下行速率；計算模塊，用于根據所述空口下行速率計算緩沖區的大小，所述緩沖區用于緩存發送給所述用戶設備的數據；發送模塊，用于將所述緩沖區中緩存的數據發送給所述用戶設備。
10.如權利要求9所述的設備，其特征在于，所述確定模塊，具體用于對小區進行分類，并將配置了跨網絡側設備鄰區的小區設置為邊緣小區；當發現所述用戶設備進入到邊緣小區后，確定所述用戶設備的空口下行速率。
11.如權利要求9或10所述的設備，其特征在于，所述確定模塊，具體用于統計SendToUeFirstPDUs、SendToUeRetransPDUs和 SendToUeStatusPDUsNum，所述SendToUeFirstPDUs為自身首次發送給所述用戶設備的無線鏈路控制RLC層協議數據單元PDU包、所述kndTc^eRetransP而s為自身重傳給所述用戶設備的RLC層PDU包、所述kndTo^^tatusP而sNum為自身發送到所述用戶設備的 Status包的個數；并根據所述 SendToUeFirstPDUs、SendToUeRetransPDUs 和 SendToUeMatusPDUsNum 確定所述用戶設備的空口下行速率。
12.如權利要求11所述的設備，其特征在于，所述確定模塊，具體用于根據如下公式計算所述用戶設備的空口下行速率 RealRateDL ；RealRateDL= ( SendToUeFirstPDUs + SendToUeRetransPDUs + SendToUeStatusPDUsNum*TBsize) / 統計間隔(s)；其中，TOsize為傳輸塊大小。
13.如權利要求9所述的設備，其特征在于，所述計算模塊，具體用于根據如下公式計算所述緩沖區的大小tocBuffer ；RncBuffer= RealRateDL^RlocationTimer ；所述RealRateDL為空口下行速率；所述IUocationTimer為定時器的時長。
14.如權利要求13所述的設備，其特征在于，所述計算模塊，還用于當所述用戶設備發生重定位時，根據需要發送所述緩沖區中數據的時間設置所述!UocationTimer。
15.如權利要求9所述的設備，其特征在于，所述發送模塊，具體用于當所述用戶設備發生重定位時，在對所述用戶設備進行重定位之前，將所述緩沖區中緩存的所有數據均發送給所述用戶設備。
16.如權利要求9、10、12-15中任一項所述的設備，其特征在于，該設備包括啟動了傳輸控制協議TCP代理功能的無線網絡控制器RNC ；所述數據為TCP數據。
全文摘要
本發明公開了一種數據的傳輸方法和設備，該方法包括網絡側設備確定用戶設備的空口下行速率；所述網絡側設備根據所述空口下行速率計算緩沖區的大小，所述緩沖區用于緩存發送給所述用戶設備的數據；所述網絡側設備將所述緩沖區中緩存的數據發送給所述用戶設備。本發明實施例中，在RNC開啟TCP代理功能時，RNC估算出UE的空口下行速率，并基于該空口下行速率計算出合理的RNC緩沖區大小；當UE在TCP代理功能開啟的小區進行重定位前，可以將RNC緩沖區中的數據發送完畢，確保UE重定位后的速率可以正常恢復。
文檔編號H04L29/06GK102340508SQ201110318148
公開日2012年2月1日申請日期2011年10月19日優先權日2011年10月19日
發明者王曦, 高鴻成申請人:大唐移動通信設備有限公司

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