[发明专利]上行链路背压协调

说明书

技术领域

本发明一般地涉及有线或无线通信网络，并且更具体地涉及一种用于使能在网络中的改进的上行链路背压（backpressure）协调的方法、装置和计算机程序产品。

背景技术

长期演进（LTE）引入了提供高得多的吞吐量并且要求较少的等待时间的新的空中接口，其最终导致比先前的无线电接入网络RAN系统大大改进的系统容量。与也影响在传输网络处的请求的容量的现有2G/3G网络相比，在空中接口处的改进导致对在LTE之上的最终用户服务质量的增加的期望。详细地，所述传输网络必须应付：

- 来自巨大量的非保证比特率非GBR业务的突发（bursty）特性的高度变化的数据负载；以及

- 对交互性应用和语音服务的响应度的较高的期望，其增加对在传输网络中的较低分组延迟的要求。

与LTE空中接口的这些改进相对比，在显著数量的情况下，传输网络仍然是限制因素，因为传输网络不能提供满足来自改进的空中接口的所有需要的能力。尤其是，在基站经由租用线路与朝向核心网络（针对用户数据，这是服务网关S-GW）的主干（backbone）连接的情况下，运营商渴望裁剪（clip）运营费用OPEX。这不仅将某些安装引入到具有有限传送容量的传输网络，其最终导致来自LTE的谱效率增益的浪费。

因此基本上，在LTE网络中，在无线电接口上或者在传输网络上（特别是在将LTE基站（eNode B）与传输网络连接的所谓的最后一英里传输上）可以存在拥挤。

图1示出了基本的LTE网络拓扑。LTE最终用户16经由无线电接口18与LTE基站（eNode B）14通信。一个eNode B 14正常地服务于若干无线电小区15a到15k，并且一个无线电小区通常服务于若干LTE用户16a到16p。在一个无线电小区中的无线电资源到不同的LTE用户的分配由无线电接口调度器（scheduler）处理。eNode B 14经由所谓的传输网络17连接到LTE核心网络11，所谓的传输网络17由最后一英里传输链路13和传输聚合网络12组成，所述传输聚合网络12集中了从许多eNode B朝向核心网络11的业务。在对传输网络的接入处，存在控制对所谓的最后一英里传输13的接入的传输调度器。无线电接口调度器和UL传输调度器两者位于eNode B 14中。

更进一步地，端到端服务可以被分解到不同的承载（bearer），其在图2中示出。通过无线电接口以及通过S1接口的服务基本上由无线电和S1承载服务限定。针对不同的服务质量QoS类建立不同的承载。

在现今的安装中，无线电接口调度器和传输接口调度器独立地控制通过相应接口的数据流。有限的传输网络容量或者有限的无线电接口容量在第一阶段中导致在数据传输中的较高的延迟。在拥挤正在迫近的某个时间段之后，延迟过渡到（pass over）数据损失，因为到达数据速率超过转发数据速率，这导致了缓冲器溢出。因此，比如例如正在控制文件传输协议FTP服务的传输控制协议TCP的较高层必须发起所需的重传，这导致针对FTP服务的较高的等待时间。不被传输控制协议保护的服务被数据损失干扰并且大规模地、负面地影响这些服务的质量。例如，在LTE之上的语音VoLTE服务的质量随着增加的分组损失而下降并且可以导致语言的中断，使得不能如平常那样保持会话。

因此，针对服务分化，已经在无线电接口处以及在传输网络中引进了附加的QoS机制。在LTE中的QoS处理基于核心网络针对每个无线电承载提供的QCI（服务质量类标识符）上的3GPP概念。目前为止，在3GPP TS23.203中已经定义了9个不同的QCI类，其具有关于业务类型（保证比特率/非保证比特率GBR/非GBR、优先级、分组延迟预算以及分组损失率）的不同要求，如在图3中指示的那样。另外，针对GBR承载，由核心网络在承载设立时提供某个保证比特率。

图3示出了根据3GPP TS23.203的QCI定义，其中以下注解应用于各个项目。