[发明专利]无线通信网络上行链路的主动队列管理

说明书

技术领域

本发明一般涉及无线通信网络，并且更具体地说，涉及这种网络中的主动队列管理(AQM)。

背景技术

LTE是从3G WCDMA演进而来的、提供高峰值位率和高端到端QoS的新无线电接入网技术。然而，无线链路在许多情况下仍可能是端到端连接的瓶颈。在过载情形下，也就是在进入链路的数据速率大于输出速率的情形下，在存储器中暂时存储了过多数据。这个存储器经常称为发射缓冲区或队列。如果过载继续，则数据队列将累积并变大。这可引起许多问题，例如大的端到端延迟、不同流之间的不公平共享等。

而且，因为缓冲区是有限的，因此队列可能最后超过物理限制，并且某些数据不得不被丢弃。处理这个问题的直截了当的方式是当缓冲区满时丢弃新进入的数据。这个方法实现起来直观而容易，然而性能在最终用户延迟方面远非最优。

管理缓冲区队列的更高级方法称为主动队列管理(AQM)。在缓冲区满之前AQM丢弃分组。因此，假设IP分组在TCP/IP链路上发送，TCP发送器可感测分段丢失，并且结果，降低了其发送速率——见“Stevens，W.TCP/IP Illustrated，Volume1：The Protocols.Addison-Wesley，1994”。以这种方式，队列大小和排队时间可保持在比较低的水平。此外，端到端链路的吞吐量不会显著降低。

对于AQM已经做了相当大的工作。然而，大多数AQM算法设计用于有线网络，并不适合于移动通信网络，原因在于它们由变化的无线电条件引起的变化的带宽特性。另一方面，分组抛弃防止计数器(PDPC)算法是WCDMA的一个AQM算法——见“M.Ludwig，R.Meyer，M.Peisa，J.Buffer Management for Rate-Varying 3G Wireless Links Supporting TCP Traffic.In Proceedings of Vehicular Technology Conference，2003”。3GPP在其规范中还规定了称为PDCP抛弃的简单算法——见“3GPP TS 36.321.Evolved Universal Terrestrial Radio Access(E-UTRA)；Medium Access Control(MAC)protocol specification，version 8.2.0.2008年五月”。在“3GGP R2-080937，On the Need for Active Queue Management for non-GBR Bearers，TSG-RAN WG2 Meeting #60bis，2008年2月”中，建议了另一个AQM算法用于3GGP。那个建议还未被接受。

在3GPP版次8中对于UE所规定的PDCP抛弃是基于分组已经在PDCP队列中多长时间来抛弃分组的简单的基于延迟的算法。当延迟超过某预定义阈值时，将抛弃分组。这个算法能保持小的端到端延迟，但在某些情形下能导致相当大的吞吐量降级。

在上面提到的TSG-RAN会议中建议的更精密的基于延迟的AQM算法实现了用于改进PDCP抛弃的吞吐量的机制，例如防止连续分组丢弃，而没有引入大的端到端延迟。然而，如所述的，在LTE版次8的3GPP中未接受该建议。将有可能规定版次9(或随后版次)中LTE的实现更好性能的基于UE的上行链路AQM机制，但将需要标准化工作，并且该机制将不可用于版次8的UE。

发明内容

本发明的基本概念是在基站中(例如在eNodeB中)代替在UE中实现上行链路主动队列管理(AQM)机制。

对应的挑战是：在上面提到的基于延迟的AQM算法中，队列中每个分组的延迟需要是已知的。UE缓冲区的延迟基本上仅在UE侧是已知的，并且没有向eNodeB报告它们的任何标准化方法。本文建议的示教允许eNodeB和其它基站获得UE缓冲区延迟的知识。

在LTE上下文中，在eNodeB中实现LTE上行链路的AQM算法，这得到许多优点，包括：网络对算法的配置具有完全控制；不需要标准化工作(该解决方案是专有的)；并且该机制还工作用于版次8UE(与用于版次9或随后版次的所规定的UE解决方案形成对比)。