CN102045851A - 一种中继网络中的上行资源分配方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种中继网络中的上行资源分配方法，其包括以下步骤：中继节点接收终端发送的上行数据和终端BSR；缓存接收到的所述上行数据、根据所述终端BSR获取终端缓存区中上行数据的大小并为所述终端分配上行资源；以及向基站发送中继BSR，所述中继BSR中包括所述中继节点当前缓存的数据大小、以及已分配给终端的上行资源的大小。本发明还公开了一种实现前述方法的装置。本发明的中继网络中的上行资源分配方法和装置可以减少利用中继进行数据转发处理过程中的时延对终端业务的影响，进而保证终端业务QoS。

Description

一种中继网络中的上行资源分配方法和装置

技术领域

本发明涉及无线通信领域，尤其涉及一种中继网络中的上行资源分配方法和装置。

背景技术

在目前的LTE(Long Term Evolution，长期演进)系统中，采用的是集中式的资源分配方法。对于下行数据传输，基站是通过物理下行控制信道来通知终端有下行数据传输，从而终端在相应的资源上接收数据。对于上行数据传输，终端是通过BSR(Buffer Status Report，缓存状态汇报)向基站汇报自己待传输的数据以申请上行资源，基站向终端分配相应的上行资源，终端在分配的上行资源上进行数据传输。

在现有的无线通信网络中，中继通常用来改善信号盲区或提高小区边缘用户的服务质量，提高系统的容量和信号质量。如图1所示，在中继网络中，基站12不直接与终端16通信，而是由中继节点14进行转发。中继节点14同时为多个终端16服务。终端16要通过中继节点14把上行数据发送到基站12。对于终端16来说，这个过程存在(K1+K2)ms的时延，如图2所示，其中，K1为终端16到中继节点14之间的延时，K2为中继节点14到基站12之间的延时。根据LTE协议的测试结果，接收端对接收信号进行处理存在一定的时延，同时由于终端16、中继节点14和基站12之间的上下行的时隙安排和传输策略不同，基于中继的通信方法也会存在时延，因此，K1和K2的值取决于具体的上下行传输时隙安排和传输策略以及接收端处理所需的时间。在这种情况下，按照传统的BSR策略，终端业务的服务质量将无法得到保证，影响了终端业务的实时性，对于时延敏感业务如VoIP影响尤其明显。

因此，亟待提供一种改进的中继网络中的上行资源分配方法和装置以克服上述缺陷。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于提供一种中继网络中的上行资源分配方法和装置，其可以减少利用中继进行数据转发处理过程中的时延对终端业务的影响，进而保证终端业务QoS(Quatility of Service，服务质量)。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种中继网络中的上行资源分配方法，其包括以下步骤：

中继节点接收终端发送的上行数据和终端BSR；

缓存接收到的所述上行数据、根据所述终端BSR获取终端缓存区中上行数据的大小并为所述终端分配上行资源；以及

向基站发送中继BSR，所述中继BSR中包括所述中继节点当前缓存的数据大小、以及已分配给终端的上行资源的大小。

由于本发明的中继网络中的上行资源分配方法中，中继节点向基站发送的中继BSR中包括所述中继节点当前缓存的数据大小、以及已分配给终端的上行资源的大小，也就是说，该上行资源分配方法考虑到了网络侧对上行资源申请的响应存在的时延，通过中继节点对在时延期内的上行资源需求进行预测分析，在向基站申请上行资源的时候考虑到在处理时延期间的上行资源需求，在基站拥有足够资源的时候预先向基站请求多分配资源，从而减少了由于中继网络中的多跳带来的时延的影响，进而保证业务的QoS。

作为本发明的优选实施例，所述中继BSR还包括预测的上行资源需求的大小。这样，可以在终端侧缓存的上行数据过大，Uu接口上发生拥塞的情况下向基站预先申请一定的上行资源，进而维护了终端侧的缓存情况。

进一步地，所述中继缓存汇报中的数据大小＝(L₁-L₅)+L₃+[L₄×β]，其中L₁为中继节点接收到的终端发送的上行数据的大小，L₃为已分配给终端的上行资源的大小，L₄为终端缓存中未被满足的上行数据的大小，L₅为所述中继节点向基站发送的上行数据的大小，0≤β≤1，β为非均匀量化系数，根据所述终端缓存中未被满足的上行数据的大小决定。

更进一步地，当所述终端缓存中未被满足的上行数据大于预定值时，β＞0。

优选地，向基站发送中继BSR的步骤具体包括：以周期性触发的方式向基站发送所述中继BSR。

可选地，在中继节点接收终端发送的上行数据和终端BSR的步骤中：所述终端BSR为常规BSR、周期性BSR或者填充BSR。

本发明还提供了一种中继网络中的上行资源分配装置，其包括：接收单元、处理单元和发送单元，其中，所述接收模块用于接收终端发送的上行数据和终端BSR；所述处理模块用于缓存所述接收模块接收到的上行数据、根据所述接收模块接收到的终端BSR获取终端缓存区中上行数据的大小并为所述终端分配上行资源；所述发送模块用于向基站发送中继BSR，所述中继BSR中包括所述中继节点当前缓存的数据大小、以及所述处理模块已分配给终端的上行资源的大小。

该中继网络中的上行资源分配装置考虑到了网络侧对上行资源申请的响应存在的时延，通过中继节点对在时延期内的上行资源需求进行预测分析，在向基站申请上行资源的时候考虑到在处理时延期间的上行资源需求，在基站拥有足够资源的时候预先向基站请求多分配资源，从而减少了由于中继网络中的多跳带来的时延的影响，进而保证业务的QoS。

优选地，所述处理模块还用于预测上行资源需求的大小，则所述发送模块发送的中继BSR还包括所述处理模块预测的上行资源需求的大小，以维护终端侧的缓存情况。

通过以下的描述并结合附图，本发明将变得更加清晰，这些附图用于解释本发明的实施例。

附图说明

图1为中继网络的结构示意图。

图2为图1所示中继网络的上行资源分配的延迟分析示意图。

图3为本发明中继网络的上行资源分配方法的第一实施例的流程图。

图4为本发明中继网络的上行资源分配装置的一个实施例的结构示意图。

具体实施方式

现在参考附图描述本发明的实施例，附图中类似的元件标号代表类似的元件。如上所述，本发明提供了一种中继网络的上行资源分配方法和装置，其可以减少利用中继进行数据转发处理过程中的时延对终端业务的影响，进而保证终端业务的QoS。

下面将结合附图详细阐述本发明实施例的技术方案。图3为本发明中继网络的上行资源分配方法的第一实施例的流程图。如图3所示，本实施例的中继网络的上行资源分配方法包括：

步骤S301：中继节点接收终端发送的上行数据和终端BSR。

可选地，所述终端BSR可以为常规BSR、周期性BSR或填充BSR。常规BSR是指在当RLC(Radio Link Control，无线链路控制)或PDCP(Packet Data Convergence Protocol，包数据汇聚协议)子层有新的更高优先级的带发送数据时触发；周期性BSR是指由周期性定时器控制触发；填充BSR是指当MAC(Medium Access Control，媒体接入控制)子层TB(Transport Block，传输块)的填充比特足够发送BSR的时候触发。当RLC或PDCP没有数据等待发送的时候，取消所有BSR。终端按照BSR触发机制，在MAC PDU(Packet Data Unit，包数据单元)中复用上行数据和终端BSR。中继节点通过Uu接口接收所述上行数据和终端BSR。

步骤S302：缓存接收到的所述上行数据、根据所述终端BSR获取终端缓存区中上行数据的大小并为所述终端分配上行资源。

具体地，对于来自终端的上行数据，中继节点接收后存入缓存中，将该缓存中的数据大小记为L₁。对于接收到的终端BSR，中继节点从中获取终端缓存区中上行数据的大小L₂，并为终端分配上行资源，分配的上行资源大小记为L₃。也就是说，大小为L₃的上行数据将在未来K1个子帧(参见图2)内到达中继节点。进一步地，所述中继节点根据终端缓存中的上行数据大小、Uu接口上信道质量、干扰情况、QoS质量要求等在Uu接口上为终端分配上行资源。那么，(L₂-L₃)为终端缓存中未被满足的上行数据的大小，记为L₄。

步骤S303：向基站发送中继BSR，所述中继BSR中包括所述中继节点当前缓存的数据大小、以及已分配给终端的上行资源的大小。由于一个中继节点同时为多个终端服务，所以优选采用周期性触发的方式向基站发送所述中继BSR以申请上行资源。显然，中继BSR与上行数据在MAC PDU中复用后发送给基站，将发送给基站的上行数据的大小记为L₅。

作为本发明的优选实施例，所述中继BSR中还包括预测的上行资源需求的大小。

具体地，所述中继缓存汇报中的数据大小＝(L₁-L₅)+L₃+[L₄×β]，其中(L₁-L₅)为中继节点当前缓存的数据的大小，L₃为已分配给终端的上行资源的大小，L₄为终端缓存中未被满足的上行数据的大小，0≤β≤1，β为非均匀量化系数，根据终端缓存中未被满足的上行数据的大小决定。如表1所示，当所述终端缓存中未被满足的上行数据L₄大于预定值x₀时，β＞0。当x₀≤L₄＜x₁时，β＝α₁；当x₁≤L₄＜x₂时，β＝α₂，以此类推，其中α₁、α₂、α₃可通过RRC(Radio Resource Control，无线资源控制)配置。也就是说，只有当所述终端的终端缓存区中上行数据的大小L₄超过预定值时，中继节点才会考虑终端侧缓存中数据的大小，以预先向基站申请上行资源。L₄超出预定值X₀时β的取值α₁，α₂，α₃...可配置，且L4越大，β的取值越大，也就是说，下表中，0＜α₁＜α₂＜α₃...≤1。

表1β值随L₄值的非均匀变化表

L4值(Byte)	β值
		x0	0
x0～x1	α1
		x1～x2	α2
x2～x3	α3
		...	...

在本实施例的上行资源分配方法中，发送给基站的所述中继BSR包括中继节点当前缓存的待发送数据的大小、在K1ms内即将到达中继节点的上行数据的大小、以及预测的上行资源需求的大小，当基站接收所述中继BSR后，根据可利用资源情况、Un接口信道质量和其它终端的QoS质量要求进行资源分配，从而减小由于中继多跳给终端业务带来的时延影响，进而保证终端业务的QoS。

图4为本发明中继网络中的上行资源分配装置的实施例的流程图，如图4所示，本实施例的中继网络中的上行资源分配装置包括接收单元41、处理单元42和发送单元43，其中，所述接收模块41用于接收终端发送的上行数据和终端BSR；所述处理模块42用于缓存所述接收模块41接收到的上行数据、根据所述接收模块41接收到的终端BSR获取终端缓存区中上行数据的大小并为所述终端分配上行资源；所述发送模块43用于向基站发送中继BSR，所述中继BSR中包括所述中继节点当前缓存的数据大小、以及所述处理模块42已分配给终端的上行资源的大小。

进一步地，所述处理模块42还用于预测上行资源需求的大小，则所述发送模块43发送的中继缓存状态汇报还包括所述处理模块42预测的上行资源需求的大小。

本实施例的中继网络中的上行资源分配装置可以设置在中继节点上。由于其考虑到了网络侧对上行资源申请的响应存在的时延，通过对在时延期内的上行资源需求进行预测分析，在向基站申请上行资源的时候考虑到在处理时延期间的上行资源需求，在基站拥有足够资源的时候预先向基站请求多分配资源，从而减少了由于中继网络中的多跳带来的时延的影响，进而保证业务的QoS。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接应用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种中继网络中的上行资源分配方法，其特征在于，包括：

中继节点接收终端发送的上行数据和终端缓存状态汇报；

缓存接收到的所述上行数据、根据所述终端缓存状态汇报获取终端缓存区中上行数据的大小并为所述终端分配上行资源；以及

向基站发送中继缓存状态汇报，所述中继缓存状态汇报中包括所述中继节点当前缓存的数据大小、以及已分配给终端的上行资源的大小。

2.根据权利要求1所述的上行资源分配方法，其特征在于，所述中继缓存状态汇报还包括预测的上行资源需求的大小。

3.根据权利要求2所述的上行资源分配方法，其特征在于，所述中继缓存汇报中的数据大小＝(L₁-L₅)+L₃+[L₄×β]，其中L₁为中继节点接收到的终端发送的上行数据的大小，L₃为已分配给终端的上行资源的大小，L₄为终端缓存中未被满足的上行数据的大小，L₅为所述中继节点向基站发送的上行数据的大小，0≤β≤1，β为非均匀量化系数，根据所述终端缓存中未被满足的上行数据的大小决定。

4.根据权利要求3所述的上行资源分配方法，其特征在于，当所述终端缓存中未被满足的上行数据大于预定值时，β＞0。

5.根据权利要求4所述的上行资源分配方法，其特征在于，L₄越大，β的取值越大。

6.根据权利要求1-5任一项所述的上行资源分配方法，其特征在于，向基站发送中继缓存状态汇报的步骤具体包括：

以周期性触发的方式向基站发送所述中继缓存状态汇报。

7.根据权利要求1-5任一项所述的上行资源分配方法，其特征在于，在中继节点接收终端发送的上行数据和终端缓存状态汇报的步骤中：

所述终端缓存状态汇报为常规缓存状态汇报、周期性缓存状态汇报或者填充缓存状态汇报。

8.一种中继网络中的上行资源分配装置，其特征在于，包括：

接收模块，用于接收终端发送的上行数据和终端缓存状态汇报；

处理模块，用于缓存所述接收模块接收到的上行数据、根据所述接收模块接收到的终端缓存状态汇报获取终端缓存区中上行数据的大小并为所述终端分配上行资源；以及

发送模块，用于向基站发送中继缓存状态汇报，所述中继缓存状态汇报中包括所述中继节点当前缓存的数据大小、以及所述处理模块已分配给终端的上行资源的大小。

9.根据权利要求8所述的中继网络中的上行资源分配装置，其特征在于，所述处理模块还用于预测上行资源需求的大小，则所述发送模块发送的中继缓存状态汇报还包括所述处理模块预测的上行资源需求的大小。

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