[发明专利]用于增强上行链路通信的传输网络拥塞控制

说明书

技术领域

技术领域涉及无线电电信，并且具体地说，涉及增强上行链路分组流控制。

背景技术

移动无线电通信系统(诸如UMTS(通用移动电信系统)类型系统)包含与移动终端或UE(用户设备)和外部网络通信的移动无线电通信网。传统上，使用为一个或多个小区区域提供无线电覆盖的一个或多个无线电基站促进通信。操作的3G网络中的高速下行链路分组接入(HSDPA)的近来部署增大了下行链路系统容量，通过更高的下载速度和减少的往返时间提供了改进的最终用户体验。在3GPP版次6和7中，增强专用信道(E-DCH)提供了改进的上行链路性能。引入了新的媒体访问控制层(MAC)以支持高速上行链路分组接入(HSUPA)特征，像具有软组合、减小的TTI长度和快速调度的快速混合自动重复请求(HARQ)。

尽管已经为HSDPA和HSUPA引入了类似特征的事实，但存在多个差别。在HSDPA中，高速下行链路共享信道(HS-DSCH)在时域中在所有用户之间共享，但对于HSUPA，E-DCH专用于一个用户。对于HSDPA，传送功率保持大致固定，并使用速率自适应。然而，这对于HSUPA不可能，这是因为上行链路是非正交的，并且因此，快速链路自适应需要快速功率控制。HSDPA不支持软切换，而对于HSUPA，使用软切换减少来自相邻小区的干扰，并具有宏分集增益。

基站与无线电网络控制器之间(Iub接口)以及无线电网络控制器之间(Iur接口)的传输网络链路对于HSUPA可能是无线电接入网中的瓶颈，因为增大的空中接口(Uu)容量不总是伴随类似增大的传输网络容量发生。传输网络链路的成本高，并且可能未大大下降。假设传送控制协议(TCP)因为较低层重传而不能有效地解决传输链路上的拥塞，可使用HSUPA流控制。增强上行链路流控制的目标是避免RNC与节点B之间的Iub接口上的拥塞，即，避免传输网络(TN)中的拥塞。为了这个目的，在3GPP TS 25.427 V6.6.0(2006-03)，“UTRAN Iub/Iur interface user plane protocol for DCH data streams”中引入了用于E-DCH Iub/Iur数据帧的新控制帧和新信息元素。新控制帧是传输网络层(TNL)拥塞指示(TCI)控制帧(CF)，并且新信息元素是TCI。基于接收的E-DCH数据帧序列，RNC可检测TNL拥塞，并使用TCI CF向节点B指示不同类型的拥塞。基于接收的TCI，节点B采取行动来解决拥塞。

在上行链路中，用户设备终端(UE)在软切换(SHO)中能够连接到多于一个小区。其中一个SHO小区是服务小区，而其余SHO小区是非服务小区。理想上，具有服务小区的无线电链路具有最佳无线电质量，而具有每个非服务小区的无线电链路也具有可接受的无线电质量。服务小区选择基于从无线电网络到UE的下行链路方向上的无线电链路质量。但在真实世界系统中，在从UE到无线电网络的上行链路方向上，相比服务小区，非服务小区可具有更好的无线电链路质量。可惜，典型的EUL流控制假设服务小区对于与UE的下行链路和上行链路无线电通信而言都是最佳小区。(为了这个申请的目的，使用术语“流”，并且术语“流”与在RNC与UE之间携带分组的物理层通信链路相关联。)仅当这个最佳小区假设正确时，才保证流之间的公平性。在这个假设下并在传输网络中的拥塞状况下，典型的EUL流控制使非服务小区丢弃或废弃从UE接收的分组以降低拥塞。只要服务小区真正是上行链路方向上的最佳小区，这就不是问题，因为那些相同分组通常在服务小区中无论如何都正确接收了，因此不需要正常情况下在非服务小区中提供的冗余。

但是当非服务小区至少在上行链路方向上变成最佳小区但仍保持为非服务小区时，这个典型方法出现了问题，例如因为当前服务小区仍保持为下行链路中的最佳小区。如果传输网络经历了UE流的拥塞，例如因为该流的可用上行链路无线电带宽大于传输网络中该流的可用上行链路带宽，则流控制继续通过在非服务小区丢弃分组来降低传输网络中的拥塞，即使非服务小区当前对于来自UE的上行链路通信而言是最佳小区时也是如此。

考虑如下示例情形。假设允许UE通过无线电接口传送数据的好无线电质量高达例如1Mbps，但这个流的可用传输网络带宽例如是500kbps。在这个示例中，系统是传输网络限制的，因为1Mbps＞500kbps。EUL流控制然后通过非服务小区丢弃分组来避免传输网络拥塞。在这个示例中，如果数据以1Mbps从UE到达节点B，则当可用传输网络带宽仅是500kbps时，EUL流控制丢弃至少一半分组以避免传输网络拥塞。