專利名稱:基于窗的內(nèi)容同步的網(wǎng)關(guān)和基站及其方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及移動通信單頻網(wǎng)中的同步技術(shù),具體地講,涉及一種 用于基于窗的內(nèi)容同步技術(shù)的網(wǎng)關(guān)、基站及相應(yīng)方法。
背景技術(shù):
在RAN3#57bis和RAN2#59bis會議上,統(tǒng)計復(fù)用被一致同意是 E-MBMS復(fù)用操作的要求?,F(xiàn)有的內(nèi)容同步機制是網(wǎng)關(guān)根據(jù)固定的空 口傳輸速率來判斷數(shù)據(jù)分組是否在層2 (L2)進(jìn)行分段和級聯(lián),在采 用統(tǒng)計復(fù)用后,空口傳輸速率是瞬時變化的,網(wǎng)關(guān)無法判斷是否數(shù)據(jù) 分組是否分段和級聯(lián)。因此需要將內(nèi)容同步和其他操作獨立開,設(shè)計 自成系統(tǒng)的內(nèi)容同步的方案。因此,現(xiàn)有的內(nèi)容同步機制不能夠與統(tǒng) 計復(fù)用協(xié)作。為了很好地與統(tǒng)計復(fù)用協(xié)作并滿足EMBMS的延遲/魯棒
需求,應(yīng)該修改內(nèi)容同步機制設(shè)計。
在 [R3-071020 MBSFN scheduling and content synchronization, Nok'舊,Nok舊Siemens Network, 2007-10]中,Nokia
簡單地提出了一種內(nèi)容同步方案,該方案基于固定時間長度的突發(fā)機 制。該方案可與統(tǒng)計復(fù)用協(xié)作。但是,其中并未清楚地描述該方案的 一些關(guān)鍵點。此外,為了實現(xiàn)1秒的處理延遲要求,該方法需要較大 的控制分組負(fù)荷。另一方面,Nokia的方法中的控制機制并不靈活。 此外,根據(jù)仿真發(fā)現(xiàn),在Nokia方法中僅有一種參數(shù)設(shè)置選擇可應(yīng)用。 因此,需要一種能夠克服Nokia方案的上述缺點的內(nèi)容同步方案。 本發(fā)明提出一種針對內(nèi)容同步設(shè)計的ALU建議,即"基于窗的 方法",該方法對于統(tǒng)計復(fù)用工作良好
發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述缺點,本發(fā)明提供一種網(wǎng)關(guān),包括接收單元,接收要發(fā)送到基站的分組數(shù)據(jù);窗計數(shù)單元,用于對要發(fā)送的分組數(shù)據(jù)進(jìn)行計數(shù),使窗大小數(shù)目的分組組成一個窗;序列號計數(shù)單元,用于產(chǎn)生要發(fā)送的分組的序列號;時間戳設(shè)置單元,用于設(shè)置整個窗中的分組的時間戳,該窗中的所有分組的時間戳都相關(guān)聯(lián);以及處理單元,將所產(chǎn)生的序列號、時間戳、以及字節(jié)計數(shù)包括在要發(fā)送的分組中,所述字節(jié)計數(shù)包含前一個窗的分組的字節(jié)總和, 一個窗中的所有分組的字節(jié)計數(shù)都相同。
優(yōu)選地,處理單元對要發(fā)送的分組的頭上加一層同步協(xié)議,該同步協(xié)議包含如下三項內(nèi)容序列號;時間戳;字節(jié)計數(shù)。
優(yōu)選地, 一個窗中所有的分組包括相同的時間戳,并且該時間戳是該窗的第一個分組從網(wǎng)關(guān)發(fā)送的時刻加上最大傳輸時延、最大處理時延和延遲裕量,最大傳輸時延是分組在從網(wǎng)關(guān)到所有所屬基站的網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)淖畲髸r延,最大處理時延是分組在所有基站處從層2處理到從空口發(fā)出所需的最大處理時延。
優(yōu)選地,該網(wǎng)關(guān)還包括定時器,用于對接收單元未接收到數(shù)據(jù)的時間進(jìn)行計時;以及同步控制分組產(chǎn)生單元,用于在定時器計時滿時產(chǎn)生同步控制分組;其中,發(fā)送單元還發(fā)送所產(chǎn)生的同步控制分組。
優(yōu)選地,同步控制分組包括序列號,為下一個要發(fā)送的數(shù)據(jù)分組的序列號;時間戳,為網(wǎng)關(guān)產(chǎn)生該同步控制分組的時刻加上最大傳輸時延、最大處理時延和延遲裕量;以及同步控制分組前被終止的窗的總發(fā)送分組字節(jié)數(shù)。
優(yōu)選地,定時器的時長設(shè)置為延遲裕量/同步控制分組的預(yù)定重復(fù)傳輸次數(shù)N。
優(yōu)選地,該網(wǎng)關(guān)還包括窗設(shè)置單元,用于設(shè)置窗的大小,并告知所有所屬基站。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面,還提供一種基站,包括接收單元,用于從網(wǎng)關(guān)接收分組數(shù)據(jù);信息提取單元,用于從接收到的分組數(shù)據(jù)中提取分組的序列號、時間戳、字節(jié)計數(shù)信息;窗計數(shù)單元,用于根據(jù)所提取的序列號,對接收的分組進(jìn)行計數(shù),以形成一個窗;以及處理單元,用于對整個窗的分組數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,根據(jù)所獲取的時間戳來設(shè)置當(dāng)前窗的允許空口傳輸時刻。
優(yōu)選地,將當(dāng)前窗的允許空口傳輸時刻設(shè)置為下一個窗中的數(shù)據(jù)分組中同步協(xié)議中的時間戳。
優(yōu)選地,該基站還包括同步控制分組判斷單元,用于對接收的分組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,以判斷接收到的是否是同步控制分組。
優(yōu)選地,所述同步控制分組包括序列號,為下一個要發(fā)送的分組
的序列號;時間戳;以及同步控制分組前被終止的窗的總發(fā)送分組字節(jié)數(shù)。
優(yōu)選地,在接收到的分組是同步控制分組時,窗計數(shù)單元根據(jù)同步控制分組中的序列號,形成一個窗。
優(yōu)選地,該基站還包括分組丟失判斷單元,用于根據(jù)接收到的分組的序列號或同步控制分組的序列號,判斷是否存在分組丟失,如果存在分組丟失,則進(jìn)行分組丟失處理。
優(yōu)選地,分組丟失判斷單元根據(jù)前一個接收到的分組的序列號和當(dāng)前接收到的分組的序列號或同步控制分組的序列號是否連續(xù),來判斷是否存在分組丟失。
優(yōu)選地,分組丟失處理包括重新生成分組,重新生成的分組的個數(shù)為不連續(xù)序列號之差,分組的字節(jié)總數(shù)是當(dāng)前窗的所有接收到的分組的字節(jié)總和與下一個窗的數(shù)據(jù)分組或同步控制分組中的字節(jié)計數(shù)之差。
優(yōu)選地,在要重新生成的分組的個數(shù)大于1時,可隨意選擇或平均分配各個要重新生成分組的長度。
優(yōu)選地,該基站還包括警報單元,用于在出現(xiàn)一個窗大小的連續(xù)分組或預(yù)定重復(fù)傳輸次數(shù)N個連續(xù)同步控制分組丟失時,向網(wǎng)關(guān)通知出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)傳輸問題。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面,還提供一種在網(wǎng)關(guān)中的用于內(nèi)容同步的分組數(shù)據(jù)處理方法,包括以下步驟接收要發(fā)送到基站的分組數(shù)據(jù);對要發(fā)送的分組數(shù)據(jù)進(jìn)行計數(shù),使窗大小數(shù)目的分組組成一個窗;產(chǎn)生要發(fā)送的分組的序列號;設(shè)置整個窗中的分組的時間戳,該窗中的
9所有分組的時間戳都相關(guān)聯(lián);以及將所產(chǎn)生的序列號、時間戳、以及字節(jié)計數(shù)包括在要發(fā)送的分組中,所述字節(jié)計數(shù)包含前一個窗的分組的字節(jié)總和, 一個窗中的所有分組的字節(jié)計數(shù)都相同。
優(yōu)選地,將所產(chǎn)生的序列號、時間戳、以及字節(jié)計數(shù)包括在要發(fā)送的分組中的步驟包括對要發(fā)送的分組的頭上加一層同步協(xié)議,該同步協(xié)議包含如下三項內(nèi)容序列號;時間戳;字節(jié)計數(shù)。
優(yōu)選地, 一個窗中所有的分組包括相同的時間戳,并且該時間戳是該窗的第一個分組從網(wǎng)關(guān)發(fā)送的時刻加上最大傳輸時延、最大處理時延和延遲裕量,最大傳輸時延是分組在從網(wǎng)關(guān)到所有所屬基站的網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)淖畲髸r延,最大處理時延是分組在所有基站處從層2處理到從空口發(fā)出所需的最大處理時延。
優(yōu)選地,改方法還包括步驟對接收單元未接收到數(shù)據(jù)的時間進(jìn)行計時;以及在計時時長滿時產(chǎn)生同步控制分組,并發(fā)送所產(chǎn)生的同步控制分組。
優(yōu)選地,同步控制分組包括序列號,為下一個要發(fā)送的數(shù)據(jù)分組的序列號;時間戳,為該同步控制分組的產(chǎn)生時刻加上最大傳輸時延、最大處理時延和延遲裕量;以及同步控制分組前被終止的窗的總發(fā)送分組字節(jié)數(shù)。
優(yōu)選地,計時時長設(shè)置為延遲裕量/同步控制分組的預(yù)定重復(fù)傳輸次數(shù)N。
優(yōu)選地,該方法還包括步驟設(shè)置窗的大小,并告知網(wǎng)關(guān)所屬所有基站。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面,還提供一種在基站中的用于內(nèi)容同步的數(shù)據(jù)分組處理方法,包括以下步驟從網(wǎng)關(guān)接收分組數(shù)據(jù);從接收到的分組數(shù)據(jù)中提取分組的序列號、時間戳、字節(jié)計數(shù)信息;根據(jù)所提取的序列號,對接收的分組進(jìn)行計數(shù),以形成一個窗;以及對整個窗的分組數(shù)據(jù)迸行處理,根據(jù)所獲取的時間戳來設(shè)置當(dāng)前窗的允許空口傳輸時刻;
優(yōu)選地,根據(jù)所獲取的時間戳來設(shè)置當(dāng)前窗的允許空口傳輸時刻的步驟包括將當(dāng)前窗的允許空口傳輸時刻設(shè)置為下一個窗中的數(shù)據(jù)分組中同步協(xié)議中的時間戳。
優(yōu)選地,該方法還包括對接收的分組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,以判斷接收到的是否是同步控制分組。
優(yōu)選地,所述同步控制分組包括序列號,為下一個要發(fā)送的分組的序列號;時間戳;以及同步控制分組前被終止的窗的總發(fā)送分組字節(jié)數(shù)。
優(yōu)選地,在接收到的分組是同步控制分組時,根據(jù)同步控制分組中的序列號,形成一個窗。
優(yōu)選地,該方法還包括根據(jù)接收到的分組的序列號或同步控制分組的序列號,判斷是否存在分組丟失,如果存在分組丟失,則進(jìn)行分組丟失處理。
優(yōu)選地,根據(jù)前一個接收到的分組的序列號和當(dāng)前接收到的分組的序列號或同步控制分組的序列號是否連續(xù),來判斷是否存在分組丟失。
優(yōu)選地,分組丟失處理包括重新生成分組,重新生成的分組的個數(shù)為不連續(xù)序列號之差,分組的字節(jié)總數(shù)是當(dāng)前窗的所有接收到的分組的字節(jié)總和與下一個窗的數(shù)據(jù)分組或同步控制分組中的字節(jié)計數(shù)之差。
優(yōu)選地,在要重新生成的分組的個數(shù)大于1時,可隨意選擇或平均分配各個要重新生成分組的長度。
優(yōu)選地,該方法還包括步驟在出現(xiàn)一個窗大小的連續(xù)分組或預(yù)定重復(fù)傳輸次數(shù)N個連續(xù)同步控制分組丟失時,向網(wǎng)關(guān)通知出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)傳輸問題。
本發(fā)明的方案與現(xiàn)有技術(shù)相比,具有如下優(yōu)點(1)在統(tǒng)計復(fù)用下也能良好地工作;(2)具有較好的同步處理延遲和控制分組負(fù)荷的綜合性能。
從下面結(jié)合附圖的詳細(xì)描述中,本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點將更明
11顯,其中
圖l示出了可實施本發(fā)明的網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu);圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的同步協(xié)議PDU的示意圖;圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的網(wǎng)關(guān)的框圖;圖4示出了網(wǎng)關(guān)的操作的流程圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的同步控制分組與窗的關(guān)系的示意圖;圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的基站的框圖;以及圖7示出了基站的操作的流程圖。
具體實施例方式
圖l示出了可以實踐本發(fā)明思想的網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)。其中,接入網(wǎng)關(guān)
GW與多個基站eNBl、 eNB2和eNB3連接,它們之間的接口被稱為S1接口。上述的多個基站eNB之間以網(wǎng)格(mesh)的形式(圖l中的虛線)連接,基站eNB之間的接口被稱為X2接口?;緀NBl 3的各個小區(qū)中示意性地顯示了多個用戶設(shè)備UE11 E12, UE21 23以及UE31 33。
同步協(xié)議說明
根據(jù)本發(fā)明的基于窗的內(nèi)容同步方法的基本思想如圖2所示。M1接口上的每個同步協(xié)議PDU在同步PDU頭中載有網(wǎng)關(guān)設(shè)置的時間戳和字節(jié)計數(shù)信息,用于分組傳輸時間指示和分組丟失處理。下面對根據(jù)本發(fā)明的內(nèi)容同步協(xié)議中的關(guān)鍵術(shù)語逐一進(jìn)行解釋。
1) 窗
一個窗包括特定數(shù)目的分組。預(yù)先配置窗的大小,即分組的數(shù)目,并且被SFN中的每個eNB知道。第一個窗開始于會話開始之后的SN-0分組處。在網(wǎng)關(guān)發(fā)送同步控制分組時,即使沒有達(dá)到窗的大小,也立即結(jié)束該窗。
同步控制分組指示長時間內(nèi)沒有數(shù)據(jù)分組到達(dá)。這將在后面進(jìn)行定義。
2) 時間戳
每個窗均設(shè)置有時間戳。對于窗中的第一個分組,Ttx = Trx +
12TMaxDelay,其中Trx被定義為網(wǎng)關(guān)接收到MBMS數(shù)據(jù)分組的時間。對
于分組Pn,在圖1中將其相應(yīng)的時間戳表示為Tn。 "T,D^y"包括網(wǎng)關(guān)
和eNB之間的最大傳輸延遲、延遲裕量和最大eNB層2處理時間,被定義為
一個窗中的所有分組的時間戳是相關(guān)聯(lián)的,以便可以根據(jù)其中一個分組的時間戳而推斷出其它分組的時間戳。例如,可以將一個窗中的所有分組的時間戳設(shè)置為相同的(如圖所示)、等差的,或者其它的。
3) 允許傳輸時間
一旦eNB接收到下一個窗的分組,或者同步控制分組,則意味著可以處理并傳輸前一窗的所有分組。下一個窗中的分組或同步控制分組的時間戳指示在eNB中前一個窗的所有分組的傳輸應(yīng)該以第一個傳輸機會在空口上開始或者在所指示的時間之后開始。
分組n的允許傳輸時間不是分組n的時間戳,而是下一個窗中分組的時間戳或者緊隨其后的控制分組的時間戳,這樣可以保證在該窗的分組的允許傳輸時刻,所有eNB,特別是Sl接口時延最長的eNB,都能至少收到N個下一個窗中的數(shù)據(jù)分組或控制分組,確保在允許傳輸時刻,該窗的分組完全收到或完全恢復(fù),保證同步。當(dāng)然,也可以根據(jù)分組n的時間戳將允許傳輸時間設(shè)置為其它的時間,只要該時間對于eNB而言可以獲知。
4) 分段和串聯(lián)
可以處理允許傳輸時間早于傳輸塊傳輸時間的RLC緩沖器中的所有分組,即分段、串聯(lián)并填充在該傳輸塊中。
對于業(yè)務(wù)復(fù)用,傳輸塊傳輸時間可以是"復(fù)用周期開始時間"。
5) 字節(jié)計數(shù)
字節(jié)計數(shù)包含整個前一窗序列中的所有分組的字節(jié)數(shù)。窗中的所有分組的字節(jié)計數(shù)是相同的。字節(jié)計數(shù)可以確定丟失分組的總長度。
6) 序列號
序列號(SN)用于計算eNB中丟失的分組數(shù),如果有分組丟失的話。
7) 每個業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)單元(SDU) —個長度指示(LI)原理推薦eMBMS的具有"每個SUD —個LI"原理的無線鏈路控制 協(xié)議數(shù)據(jù)單元(RLCPDU)格式,從而可以在內(nèi)容同步中恢復(fù)多個分 組。
8)統(tǒng)計復(fù)用
上述內(nèi)容同步機制可以確保在該調(diào)度周期中等待處理的每個服 務(wù)的數(shù)據(jù)是相同的,并且在不同eNB中是一致的。 可在統(tǒng)計復(fù)用中應(yīng)用比例平等調(diào)度。
同步控制分組
MBMS網(wǎng)關(guān)監(jiān)控傳送給eNB的分組的狀態(tài)。首先設(shè)置N, N是 為了在Sl接口獲得可靠傳輸同步控制分組而預(yù)先設(shè)置的重復(fù)傳輸該 同步分組的次數(shù)。 一旦發(fā)現(xiàn)7W^^/N時間間隔沒有傳送數(shù)據(jù)分組,則 網(wǎng)關(guān)向eNB發(fā)送同步控制分組。
該同步控制分組包含同步頭,該同步頭具有下一個數(shù)據(jù)分組的 SN、前一窗的總發(fā)送分組字節(jié)數(shù)、以及新的時間戳值Ttx = Trx + TMaxDelay,其中7V,被定義為網(wǎng)關(guān)產(chǎn)生控制分組的時間。
在r^,^時間間隔期間可以向eNB發(fā)送該同步控制分組N次, 以便確保eNB中可靠地接收到同步控制分組。
可以通過在分組中設(shè)置標(biāo)志位,或者其它常用方法,來區(qū)分?jǐn)?shù)據(jù) 分組和同步控制分組。
分組丟失恢復(fù)
對于正常情況,不會出現(xiàn)分組丟失,并且利用內(nèi)容同步機制在不 同eNB中保持一致是沒有問題的。但是,對于出現(xiàn)分組丟失的特殊情 況,在業(yè)務(wù)復(fù)用中將破壞內(nèi)容同步,例如丟失了包含新的時間戳的最 后分組。因為在當(dāng)前調(diào)度周期中,在所涉及的eNB中,與其它eNB 相比每個業(yè)務(wù)的資源分配是不同的。
為了解決該問題,窗機制和同步控制分組設(shè)計用于恢復(fù)由于該特 殊分組丟失時刻而引起的失步。
eNB可以通過下一個正確接收到的分組的SN而知道發(fā)生了分組丟失。
同步層將偽分組以及下一個正確分組所恢復(fù)的允許傳輸時間一
起放入RLC緩沖器中,包含偽分組的一部分的所有傳輸塊將在空口中靜默。
在RAN2中,為了允許RLC串聯(lián)多個RLCSDU,可能出現(xiàn)RLC有效載荷的變化,這可由LI(長度指示符)字段指示。利用"每個SDU一個LI"的RLCPDU格式,可以恢復(fù)任何情況的分組丟失,只要eNB知道丟失的分組數(shù)、丟失分組的總大小、并將它們串聯(lián)起來。
異常情況
如果一個窗大小的連續(xù)分組或N個連續(xù)同步控制幀丟失了 ,則向網(wǎng)關(guān)或0&M通知出現(xiàn)異常網(wǎng)絡(luò)傳輸問題。
下面,將參照附圖更詳細(xì)地描述本發(fā)明的這些及其它方面。為了實現(xiàn)接入網(wǎng)關(guān)所屬的多個基站eNB之間的內(nèi)容同步,根據(jù)本發(fā)明實施例的網(wǎng)關(guān)如圖3所示,其中,根據(jù)本發(fā)明的網(wǎng)關(guān)100包括窗設(shè)置單元101,用于設(shè)置窗的大小并向該網(wǎng)關(guān)100所屬的所有eNB通知所設(shè)置的窗大小;GW窗計數(shù)單元102,用于對屬于一個窗的IP分組進(jìn)行計數(shù);序列號計數(shù)單元103,用于對要發(fā)送的IP分組進(jìn)行計數(shù),以產(chǎn)生IP分組的序列號;定時器104,用于進(jìn)行計時;GW接收單元105,用于接收要發(fā)送的IP分組;GW處理單元106,用于對要發(fā)送的IP分組進(jìn)行處理;同步控制分組產(chǎn)生單元107,用于產(chǎn)生同步控制分組;GW發(fā)送單元108,用于將處理單元106所處理的IP分組或同步控制分組產(chǎn)生單元107所產(chǎn)生的控制分組發(fā)送到該網(wǎng)關(guān)所屬的所有基站;時間戳設(shè)置單元109,用于設(shè)置時間戳。根據(jù)本發(fā)明的網(wǎng)關(guān)IOO如圖4所示地進(jìn)行操作。
首先,網(wǎng)關(guān)100的窗設(shè)置單元101定義了一個窗大小參數(shù)WINDOW一SIZE,并告知給基站。為了方便起見,假設(shè)窗大小WINDOW—SIZE-5, 5是指5個Sl接口上的分組。并且假定從序列號為0的第一個分組開始業(yè)務(wù),從此開始第一個窗。因此,序列號計數(shù)單元103從零開始對序列號SN進(jìn)行計數(shù)。并且GW窗計數(shù)單元102也開始對窗WINDOW—COUNT進(jìn)行計數(shù)。于是,在GW接收單元105 接收到從廣播與組播業(yè)務(wù)中心發(fā)來的IP分組時,序列號計數(shù)單元103 將序列號遞增l,產(chǎn)生該IP分組的序列號,并由GW處理單元106對 IP分組進(jìn)行以下一些處理,然后GW發(fā)送單元108通過IP組播的方 式將其發(fā)給該網(wǎng)關(guān)IOO所屬的所有基站。
第一步,網(wǎng)關(guān)給每個分組頭上加一層同步協(xié)議,該同步協(xié)議包含 三項內(nèi)容, 一是序列號計數(shù)單元103所計數(shù)的序列號,其中,比如, 序列號計數(shù)單元103從0到65535循環(huán)計數(shù);二是時間戳,在本發(fā)明 的實施例中,時間戳為窗的第一個分組從網(wǎng)關(guān)發(fā)出的時刻,加上最大 傳輸時延、最大處理時延和延遲裕量,最大傳輸時延是分組在從網(wǎng)關(guān) 到所有所屬基站的網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)淖畲髸r延,最大處理時延分組在所有 基站從層2處理到從空口發(fā)出的所需最大處理時延;三是字節(jié)計數(shù), 包含前一個窗的分組的字節(jié)總和, 一個窗中的所有分組的字節(jié)計數(shù)都 填同樣的值。
在本發(fā)明的該實施例中,窗內(nèi)各個分組的時間戳設(shè)置為相同的, 即在一個窗中的分組都打上的是相同的時間戳,即第一個分組的時間 戳;當(dāng)然,如前面所述的, 一個窗內(nèi)的時間戳可不同,只要它們相關(guān) 聯(lián),而根據(jù)其序列號關(guān)系可知其位置關(guān)系,即可從一個推知其它。
網(wǎng)關(guān)給每個分組頭上加一層同步協(xié)議后通過IP組播的方式發(fā)送, 目的地是該網(wǎng)關(guān)所屬的所有基站。
每次GW發(fā)送單元108發(fā)送了一個分組,則GW窗計數(shù)單元102 遞增l,當(dāng)窗計數(shù)達(dá)到窗大小WINDOW一SIZE時,如5,則預(yù)示著下 一個分組是一個新的窗的開始,此時將窗計數(shù)清零,并且GW接收單 元105等待接收下一個IP分組。
為了避免網(wǎng)關(guān)接收的下一個分組在很長時間內(nèi)都沒有到達(dá)網(wǎng)關(guān), 網(wǎng)關(guān)還設(shè)置了一個定時器,例如定時器104,定時器時長為T, 丁=延 遲裕量/N,當(dāng)從廣播與組播業(yè)務(wù)中心發(fā)出的一個分組到達(dá)網(wǎng)關(guān)之后經(jīng) 過了T時間后還沒有下一個分組到來,則定時器超時,其中的N是如 上面所定義的數(shù)。于是網(wǎng)關(guān)通過向基站發(fā)送同步控制分組來表明當(dāng)前 窗終止,此時雖然沒有到達(dá)規(guī)定的窗大小,該窗也結(jié)束。同步控制分
16組由同步控制分組產(chǎn)生單元107產(chǎn)生。同步控制分組包含了下面一些
字段序列號,為下一個要發(fā)送的數(shù)據(jù)分組的序列號,時間戳,為同 步控制分組從網(wǎng)關(guān)發(fā)出的時間加上最大傳輸時延、最大處理時延和延 遲裕量;以及當(dāng)前被終止的窗的所有分組的字節(jié)總和。將定時器的時 長T設(shè)置為T-延遲裕量/N使得該同步控制分組可以在延遲裕量時間 內(nèi)連發(fā)N個以確??煽總鬏?。
當(dāng)下一個數(shù)據(jù)分組到達(dá)網(wǎng)關(guān),則預(yù)示著一個新的窗的開始,所有 操作都一樣,雖然同步控制分組里有序列號的字段,但該序列號是下 一個要發(fā)送的數(shù)據(jù)分組的序列號,因此同步控制分組不在序列號累計 中,即如圖5所示。
根據(jù)本發(fā)明的網(wǎng)關(guān)循環(huán)進(jìn)行上述處理,將接收的IP分組或同步控 制分組發(fā)送到所屬的基站。
圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的基站。根據(jù)本發(fā)明的基站200包括NB 接收單元201,用于接收分組;信息提取單元202,用于從接收到的數(shù) 據(jù)中提取序列號、時間戳和字節(jié)計數(shù);同步控制分組判斷單元203, 用于判斷所接收的分組是否是同步控制分組;分組丟失判斷單元204, 用于判斷是否丟失了分組;NB窗計數(shù)單元205,用于對屬于一個窗的 IP分組進(jìn)行計數(shù);NB處理單元206,用于對屬于一個窗的所有IP分 組進(jìn)行處理,基站緩沖器207,用于緩沖從網(wǎng)關(guān)接收到的IP分組數(shù)據(jù); 分組丟失處理單元208,用于在分組丟失判斷單元204判斷存在分組 丟失的情況下進(jìn)行分組丟失處理。
如圖6所示的基站200如圖7所示地進(jìn)行操作。由于已經(jīng)假定業(yè) 務(wù)從序列號為O的第一個分組開始,從此開始第一個窗。當(dāng)然也可以 在業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)分組開始前先發(fā)N個同步控制分組來向基站表明窗的起 始。
從第一個窗的第一個分組開始,基站的NB接收單元201接收數(shù) 據(jù)分組?;久拷邮找粋€分組,則信息提取單元202將該分組的同步 協(xié)議中的下列各項字段中的值取出來序列號;時間戳,用于指示前 一個窗的分組在空口發(fā)送的時間;字節(jié)計數(shù),用于恢復(fù)前一個窗可能 丟掉的分組的字節(jié)數(shù)。其中,分組丟失判斷單元204可通過序列號的連續(xù)性來判斷在接 收到的該分組之前有沒有丟失數(shù)據(jù)分組,如果丟失了,則根據(jù)該分組 與前一個分組的序列號之差可判斷丟失了幾個分組。同時,窗計數(shù)單 元205對接收到的數(shù)據(jù)分組的序列號進(jìn)行計數(shù),如果計數(shù)器達(dá)到窗大 小,則預(yù)示著下一個數(shù)據(jù)分組是一個新的窗的開始。窗是以序列號而 不是接收到的數(shù)據(jù)分組來計數(shù)的,舉個例子,如當(dāng)前窗從O開始,收 到了 0、 1、 2、 3、 6,則當(dāng)前窗包含了 0、 1、 2、 3、 4,下一個窗是5、 6...。在接收到序列號為6的分組時,分組丟失判斷單元203根據(jù)6 與接收到的前一個分組的序列號3之差,以及窗大小5,可以判斷該 窗丟失了2個分組,而下一個窗丟失了一個分組。在判斷丟失了分組 之后,進(jìn)行分組丟失的處理。
當(dāng)基站每接收完一個窗的分組,并已經(jīng)接收到了下一個窗中的數(shù) 據(jù)分組,基站中的處理單元206對接收完的窗的分組進(jìn)行處理,即將 下一個窗中的數(shù)據(jù)分組中同步協(xié)議中的時間戳賦給當(dāng)前窗的數(shù)據(jù)分 組,并命名為允許空口傳輸時刻,該窗的所有數(shù)據(jù)分組附帶著允許空 口傳輸時刻被放置到層2 (RLC)緩存中。允許空口傳輸時刻,指的 是該數(shù)據(jù)分組被填充到空口協(xié)議幀的傳輸塊中,該傳輸塊在空口被發(fā) 走的時間必須恰好等于或晚于該時刻。
當(dāng)基站每接收完一個窗的分組,并已經(jīng)接收到了下一個窗中的數(shù) 據(jù)分組,則該個窗的所有分組可以被基站L2用戶接口所處理,并在 空口上發(fā)走。當(dāng)然,該個窗之前的所有窗的分組若沒有被空口發(fā)走, 而留在L2緩存中,則需要依次在空口發(fā)走。
接收到同步控制分組的處理
如果基站的同步分組判斷單元203判斷接收到了一個或數(shù)個連續(xù) 的同步控制分組,則預(yù)示著當(dāng)前窗被同步控制分組所終止,當(dāng)前窗的 最后一個分組是同步控制分組中的序列號-1。此時,窗內(nèi)的分組如圖 5所示。所有的處理與完全接收到一個窗的分組時的處理是一樣的, 即基站將同步控制分組中的時間戳賦給當(dāng)前窗的數(shù)據(jù)分組,并命名為 允許空口傳輸時刻,該窗的所有數(shù)據(jù)分組附帶著允許空口傳輸時刻被 放置到L2 (RLC)緩存中。
18丟失分組的處理
如果基站接收到一個分組,而分組丟失判斷單元204發(fā)現(xiàn)接收到 的分組的序列號與前一個接收到的分組的序列號不連續(xù),則表明有分 組丟失,需要由分組丟失處理單元208執(zhí)行同步恢復(fù)處理。基站每接 收完一個窗的分組,并已經(jīng)接收到了下一個窗中的數(shù)據(jù)分組,或者當(dāng) 前窗是由同步控制分組終止的,則基站統(tǒng)計當(dāng)前窗的所有接收到的分 組的字節(jié)總和,然后取出下一個窗中的數(shù)據(jù)分組或同步控制分組中的 字節(jié)計數(shù)。兩者相減得到的就是當(dāng)前窗所丟失的所有分組的字節(jié)總數(shù)。 由不連續(xù)的序列號可以知道當(dāng)前窗所丟失的分組的個數(shù),恢復(fù)的方法 是重新生成分組,若分組數(shù)等于1,則長度為確定的當(dāng)前窗所丟失的 單個分組的字節(jié)數(shù);若分組數(shù)大于1,則總長度為確定的當(dāng)前窗所丟 失的所有分組的字節(jié)總數(shù),各個分組具體的長度可以是隨意也可以是 平均分配。重新生成的分組標(biāo)識為是假的,分組的數(shù)據(jù)內(nèi)容無效,只 是總長度與真的分組一樣,L2知曉哪些分組是恢復(fù)的假分組,空口傳 輸?shù)臅r候,包含這些假分組的傳輸塊不發(fā)射功率,為靜默。
在本發(fā)明中,該基站還可包括一個警報單元209,用于在出現(xiàn)一 個窗大小的連續(xù)分組或N個連續(xù)同步控制幀丟失了的情況下,向網(wǎng)關(guān) 或0&M通知出現(xiàn)異常網(wǎng)絡(luò)傳輸問題。
ALU和Nokia方案的性能比較
在 R3-071920 MB SFN scheduling and content synchronization, Nokia, Nokia Siemens Network, 2007-10中,Nokia
僅提出了基于固定突發(fā)長度判斷的內(nèi)容同步方案。其"總計數(shù)幀"與 本發(fā)明的同步控制分組類似,同樣具有類似的信息,包括前一突發(fā)的 總字節(jié)數(shù)(在本發(fā)明中是前一窗)、時間戳、前一突發(fā)分組的總數(shù)。但 是,在Nokia方案中,首先定義了固定長度的突發(fā),例如1秒或其它 值。"總計數(shù)幀"的產(chǎn)生頻率是根據(jù)該突發(fā)長度定義的。同步處理延遲 也受該突發(fā)長度的影響。根據(jù)本發(fā)明的針對Nokia方案的仿真,在同 步層處理延遲和控制分組數(shù)的性能方面,僅設(shè)置為0.5秒的突發(fā)定時 長度是可接受的。在本發(fā)明的ALU方案中,窗大小和突發(fā)定時長度這兩個因素影 響性能。組合這兩個參數(shù)將更加靈活地控制同步層處理延遲和控制分 組數(shù)的性能。根據(jù)仿真,針對ALU方案的適當(dāng)參數(shù)設(shè)置是窗大小=5 并且突發(fā)定時長度=0.1秒。
針對Nokia的參數(shù)設(shè)置是突發(fā)定時長度=0.5秒。 然后,在上述參數(shù)設(shè)置下同步層處理延遲和控制分組數(shù)性能的比 較如下。
ALU方案的同步層處理延遲性能是0.6768秒,Nokia的是0.6582 秒。兩者之差是0.0186秒。這兩個方案具有類似的同步層處理延遲 性能。但是兩個方案之間的控制分組數(shù)有很大的不同。ALU方案僅產(chǎn) 生695個控制分組,但是Nokia方案具有11989個控制分組,是ALU 方案的17.25倍。因此,從綜合角度看,ALU方案優(yōu)于Nokia方案。
工業(yè)實用性
本發(fā)明的內(nèi)容同步在統(tǒng)計復(fù)用下也能良好工作,并且可滿足基本 的1秒處理延遲的要求,并且有更少的控制分組負(fù)荷。
上面的描述僅用于實現(xiàn)本發(fā)明的實施方式,本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng) 該理解,在不脫離本發(fā)明的范圍的任何修改或局部替換,均應(yīng)該屬于 本發(fā)明的權(quán)利要求來限定的范圍,因此,本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán) 利要求書的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1. 一種網(wǎng)關(guān),包括接收單元,接收要發(fā)送到基站的分組數(shù)據(jù);窗計數(shù)單元,用于對要發(fā)送的分組數(shù)據(jù)進(jìn)行計數(shù),使窗大小數(shù)目的分組組成一個窗;序列號計數(shù)單元,用于產(chǎn)生要發(fā)送的分組的序列號;時間戳設(shè)置單元,用于設(shè)置整個窗中的分組的時間戳,該窗中的所有分組的時間戳都相關(guān)聯(lián);以及處理單元,將所產(chǎn)生的序列號、時間戳、以及字節(jié)計數(shù)包括在要發(fā)送的分組中,所述字節(jié)計數(shù)包含前一個窗的分組的字節(jié)總和,一個窗中的所有分組的字節(jié)計數(shù)都相同。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的網(wǎng)關(guān),其中處理單元對要發(fā)送的分組 的頭上加一層同步協(xié)議,該同步協(xié)議包含如下三項內(nèi)容序列號;時 間戳;字節(jié)計數(shù)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的網(wǎng)關(guān),其中一個窗中所有的分組 包括相同的時間戳,并且該時間戳是該窗的第一個分組從網(wǎng)關(guān)發(fā)送的 時刻加上最大傳輸時延、最大處理時延和延遲裕量,最大傳輸時延是 分組在從網(wǎng)關(guān)到所有所屬基站的網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)淖畲髸r延,最大處理時 延是分組在所有基站處從層2處理到從空口發(fā)出所需的最大處理時 延。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的網(wǎng)關(guān),還包括定時器,用于對接 收單元未接收到數(shù)據(jù)的時間進(jìn)行計時;以及同步控制分組產(chǎn)生單元, 用于在定時器計時滿時產(chǎn)生同步控制分組;其中,發(fā)送單元還發(fā)送所 產(chǎn)生的同步控制分組。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的網(wǎng)關(guān),其中同步控制分組包括序列 號,為下一個要發(fā)送的數(shù)據(jù)分組的序列號;時間戳,為網(wǎng)關(guān)產(chǎn)生該同 步控制分組的時刻加上最大傳輸時延、最大處理時延和延遲裕量;以 及同步控制分組前被終止的窗的總發(fā)送分組字節(jié)數(shù)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的網(wǎng)關(guān),其中定時器的時長設(shè)置為延遲裕量/同步控制分組的預(yù)定重復(fù)傳輸次數(shù)N。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的網(wǎng)關(guān),還包括窗設(shè)置單元,用于設(shè)置窗的大小,并告知所有所屬基站。
8. —種基站,包括接收單元,用于從網(wǎng)關(guān)接收分組數(shù)據(jù);信息提取單元,用于從接收到的分組數(shù)據(jù)中提取分組的序列號、時間戳、字節(jié)計數(shù)信息;窗計數(shù)單元,用于根據(jù)所提取的序列號,對接收的分組進(jìn)行計數(shù), 以形成一個窗;以及處理單元,用于對整個窗的分組數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,根據(jù)所獲取的時 間戳來設(shè)置當(dāng)前窗的允許空口傳輸時刻。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的基站,其中將當(dāng)前窗的允許空口傳輸 時刻設(shè)置為下一個窗中的數(shù)據(jù)分組中同步協(xié)議中的時間戳。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的基站,還包括同步控制分組判斷 單元,用于對接收的分組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,以判斷接收到的是否是同步 控制分組。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的基站,其中,所述同步控制分組包 括序列號,為下一個要發(fā)送的分組的序列號;時間戳;以及同步控制 分組前被終止的窗的總發(fā)送分組字節(jié)數(shù)。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的基站,其中,在接收到的分組是同 步控制分組時,窗計數(shù)單元根據(jù)同步控制分組中的序列號,形成一個 窗。
13. 根據(jù)權(quán)利要求8或12所述的基站,還包括分組丟失判斷單 元,用于根據(jù)接收到的分組的序列號或同步控制分組的序列號,判斷 是否存在分組丟失,如果存在分組丟失,則進(jìn)行分組丟失處理。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的基站,其中,分組丟失判斷單元根 據(jù)前一個接收到的分組的序列號和當(dāng)前接收到的分組的序列號或同步 控制分組的序列號是否連續(xù),來判斷是否存在分組丟失。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的基站,其中分組丟失處理包括重 新生成分組,重新生成的分組的個數(shù)為不連續(xù)序列號之差,分組的字節(jié)總數(shù)是當(dāng)前窗的所有接收到的分組的字節(jié)總和與下一個窗的數(shù)據(jù)分 組或同步控制分組中的字節(jié)計數(shù)之差。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的基站,其中在要重新生成的分組的 個數(shù)大于1時,可隨意選擇或平均分配各個要重新生成的分組的長度。
17. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的基站,還包括警報單元,用于在出 現(xiàn)一個窗大小的連續(xù)分組或預(yù)定重復(fù)傳輸次數(shù)N個連續(xù)同步控制分組 丟失時,向網(wǎng)關(guān)通知出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)傳輸問題。
18. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的基站,還包括警報單元,用于在出 現(xiàn)一個窗大小的連續(xù)分組或預(yù)定重復(fù)傳輸次數(shù)N個連續(xù)同步控制分組 丟失時,向網(wǎng)關(guān)通知出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)傳輸問題。
19. 一種在網(wǎng)關(guān)中的用于內(nèi)容同步的分組數(shù)據(jù)處理方法,包括以 下步驟接收要發(fā)送到基站的分組數(shù)據(jù);對要發(fā)送的分組數(shù)據(jù)進(jìn)行計數(shù),使窗大小數(shù)目的分組組成一個窗;產(chǎn)生要發(fā)送的分組的序列號;設(shè)置整個窗中的分組的時間戳,該窗中的所有分組的時間戳都相 關(guān)聯(lián);以及將所產(chǎn)生的序列號、時間戳、以及字節(jié)計數(shù)包括在要發(fā)送的分組 中,所述字節(jié)計數(shù)包含前一個窗的分組的字節(jié)總和, 一個窗中的所有 分組的字節(jié)計數(shù)都相同。
20. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法,其中將所產(chǎn)生的序列號、時 間戳、以及字節(jié)計數(shù)包括在要發(fā)送的分組中的步驟包括對要發(fā)送的 分組的頭上加一層同步協(xié)議,該同步協(xié)議包含如下三項內(nèi)容序列號; 時間戳;字節(jié)計數(shù)。
21. 根據(jù)權(quán)利要求19或20所述的方法,其中一個窗中所有的分組包括相同的時間戳,并且該時間戳是該窗的第一個分組從網(wǎng)關(guān)發(fā)送 的時刻加上最大傳輸時延、最大處理時延和延遲裕量,最大傳輸時延 是分組在從網(wǎng)關(guān)到所有所屬基站的網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)淖畲髸r延,最大處理 時延是分組在所有基站處從層2處理到從空口發(fā)出所需的最大處理時延。
22. 根據(jù)權(quán)利要求19或20所述的方法,還包括步驟對接收單 元未接收到數(shù)據(jù)的時間進(jìn)行計時;以及在計時時長滿時產(chǎn)生同步控制 分組,并發(fā)送所產(chǎn)生的同步控制分組。
23. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法,其中同步控制分組包括序 列號,為下一個要發(fā)送的數(shù)據(jù)分組的序列號;時間戳,為該同步控制 分組的產(chǎn)生時刻加上最大傳輸時延、最大處理時延和延遲裕量;以及 同步控制分組前被終止的窗的總發(fā)送分組字節(jié)數(shù)。
24. 根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法,其中計時時長設(shè)置為延遲裕 量/同步控制分組的預(yù)定重復(fù)傳輸次數(shù)N。
25. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法,還包括步驟設(shè)置窗的大小, 并告知網(wǎng)關(guān)所屬所有基站。
26. —種在基站中的用于內(nèi)容同步的數(shù)據(jù)分組處理方法,包括以 下步驟從網(wǎng)關(guān)接收分組數(shù)據(jù);從接收到的分組數(shù)據(jù)中提取分組的序列號、時間戳、字節(jié)計數(shù)信息;根據(jù)所提取的序列號,對接收的分組進(jìn)行計數(shù),以形成一個窗;以及對整個窗的分組數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,根據(jù)所獲取的時間戳來設(shè)置當(dāng)前 窗的允許空口傳輸時刻。
27. 根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法,根據(jù)所獲取的時間戳來設(shè)置 當(dāng)前窗的允許空口傳輸時刻的步驟包括將當(dāng)前窗的允許空口傳輸時 刻設(shè)置為下一個窗中的數(shù)據(jù)分組中同步協(xié)議中的時間戳。
28. 根據(jù)權(quán)利要求26或27所述的方法,還包括對接收的分組 數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,以判斷接收到的是否是同步控制分組。
29. 根據(jù)權(quán)利要求28所述的方法,其中,所述同步控制分組包 括序列號,為下一個要發(fā)送的分組的序列號;時間戳;以及同步控 制分組前被終止的窗的總發(fā)送分組字節(jié)數(shù)。
30. 根據(jù)權(quán)利要求29所述的方法,其中,在接收到的分組是同步控制分組時,根據(jù)同步控制分組中的序列號,形成一個窗。
31. 根據(jù)權(quán)利要求26或30所述的方法,還包括根據(jù)接收到的 分組的序列號或同步控制分組的序列號,判斷是否存在分組丟失,如 果存在分組丟失,則進(jìn)行分組丟失處理。
32. 根據(jù)權(quán)利要求31所述的方法,其中,根據(jù)前一個接收到的 分組的序列號和當(dāng)前接收到的分組的序列號或同步控制分組的序列號 是否連續(xù),來判斷是否存在分組丟失。
33. 根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法,其中分組丟失處理包括重 新生成分組,重新生成的分組的個數(shù)為不連續(xù)序列號之差,分組的字 節(jié)總數(shù)是當(dāng)前窗的所有接收到的分組的字節(jié)總和與下一個窗的數(shù)據(jù)分 組或同步控制分組中的字節(jié)計數(shù)之差。
34. 根據(jù)權(quán)利要求33所述的方法,其中在要重新生成的分組的 個數(shù)大于1時,可隨意選擇或平均分配各個要重新生成分組的長度。
35. 根據(jù)權(quán)利要求31所述的方法,還包括步驟在出現(xiàn)一個窗 大小的連續(xù)分組或預(yù)定重復(fù)傳輸次數(shù)N個連續(xù)同步控制分組丟失時, 向網(wǎng)關(guān)通知出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)傳輸問題。
36. 根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法,還包括步驟在出現(xiàn)一個窗 大小的連續(xù)分組或預(yù)定重復(fù)傳輸次數(shù)N個連續(xù)同步控制分組丟失時, 向網(wǎng)關(guān)通知出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)傳輸問題。
全文摘要
本公開涉及用于基于窗的內(nèi)容同步技術(shù)的網(wǎng)關(guān)、基站及相應(yīng)方法。根據(jù)本發(fā)明的網(wǎng)關(guān)包括接收單元,接收分組數(shù)據(jù);窗計數(shù)單元,用于對分組數(shù)據(jù)進(jìn)行計數(shù),使窗大小數(shù)目的分組組成一個窗;序列號計數(shù)單元,用于產(chǎn)生分組的序列號;時間戳設(shè)置單元,用于設(shè)置分組的時間戳;以及處理單元,將所產(chǎn)生的序列號、時間戳、以及字節(jié)計數(shù)包括在要發(fā)送的分組中。根據(jù)本發(fā)明的基站包括接收單元,用于接收分組數(shù)據(jù);信息提取單元,用于從分組數(shù)據(jù)中提取分組的序列號、時間戳、字節(jié)計數(shù)信息;窗計數(shù)單元,用于根據(jù)所提取的序列號,對接收的分組進(jìn)行計數(shù),以形成一個窗;以及處理單元,根據(jù)所獲取的時間戳來設(shè)置當(dāng)前窗的允許空口傳輸時刻。本發(fā)明的網(wǎng)關(guān)或基站在統(tǒng)計復(fù)用下也能良好地工作,并且具有較好的同步處理延遲和控制分組負(fù)荷的綜合性能。
文檔編號H04L12/56GK101500341SQ20081003355
公開日2009年8月5日 申請日期2008年2月2日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月2日
發(fā)明者汪勇剛, 河 王 申請人:上海貝爾阿爾卡特股份有限公司