CN109863782B - 5g拥塞控制 - Google Patents
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Abstract
两种流控制技术的叠加独立地控制数据速率和传输窗口大小以控制分离无线电接入架构中的拥塞,该分离无线电接入架构包括向一个或多个基带处理节点(200)提供用户数据的分组处理节点(100)。具体地,分组处理节点(100)响应于从基带处理节点(200)接收的空中接口反馈,确定用于向基带处理节点(200)提供用户数据的数据速率,以及响应于从基带处理节点(200)接收的传输网络拥塞反馈,确定用于向基带处理节点(200)提供用户数据的传输窗口大小。通过上述操作,本文提出的解决方案实现了高数据吞吐量,同时还具有互联网/TCP兼容性。
Description
技术领域
本文给出的解决方案一般涉及针对具有在至少两个节点之间发送的业务的任何数据系统的拥塞控制,更具体地涉及针对与空中接口拥塞和传输网络拥塞两者有关的5G分离架构的拥塞控制。本文给出的解决方案还可以用于具有两个或更多节点以及其间的非理想数据传输的其他系统,例如WCDMA。
背景技术
5G分离架构将LTE数字单元划分成2个节点:分组处理单元(PPU)和一个或多个基带处理单元(BPU),如图1所示。可以理解,PPU和BPU也可以被分别称为中央单元(CU)和分布式单元(DU),例如以用于3GPP。每个(无线电)承载将在PPU中具有一个承载缓冲器。然后,用户数据经由一个或多个BPU从PPU中的承载缓冲器调度并向下调度到UE。与传统LTE eNB相比的差异在于5G分离架构RAN将包括前传传输(front-haul transport)。
控制通过前传传输数据以获得最佳性能。这意味着至少在拥塞时控制瓶颈缓冲器。传统的拥塞控制解决方案可以例如使用与双连接一样的多支路传输实现高数据吞吐量,或者可以与互联网/TCP(传输控制协议)兼容。然而,这两个目标目前都无法实现。因此,仍然需要改进的拥塞控制解决方案,特别是在分离架构系统中。
发明内容
本文给出的解决方案叠加两种流控制技术,以独立地控制数据分组的数据速率和窗口大小。通过这样的操作,本文提出的解决方案实现了高数据吞吐量,同时还具有互联网/TCP兼容性。
一个实施例包括一种在分离无线电接入架构中控制拥塞的方法,所述分离无线电接入架构包括在操作上连接到一个或多个基带处理节点的分组处理节点。所述方法在所述分组处理节点中实施。所述方法包括:从基带处理节点接收与所述基带处理节点和从所述基带处理节点接收分组的无线设备之间的空中接口拥塞相对应的第一反馈;从所述基带处理节点接收与所述分组处理节点和所述基带处理节点之间的传输接口的传输网络拥塞相对应的第二反馈。所述方法还包括:响应于所述第一反馈,确定用于向所述基带处理节点提供用户数据的数据速率;响应于所述第二反馈,确定用于向所述基带处理节点提供所述用户数据的传输窗口大小。所述方法还包括:根据所确定的数据速率和所确定的传输窗口大小,向所述基带处理节点发送所述用户数据。
一个实施例包括一种在分离无线电接入架构中的分组处理节点,所述分离无线电接入架构包括所述分组处理节点和一个或多个基带处理节点。所述分组处理节点包括接收机、数据速率电路、传输窗口电路以及发射机。所述接收机被配置为:从基带处理节点接收与所述基带处理节点和从所述基带处理节点接收分组的无线设备之间的空中接口拥塞相对应的第一反馈;以及从所述基带处理节点接收与所述分组处理节点和所述基带处理节点之间的传输接口的传输网络拥塞相对应的第二反馈。所述数据速率电路在操作上连接到所述接收机并被配置为:响应于所述第一反馈,确定用于向所述基带处理节点提供用户数据的数据速率。所述传输窗口电路在操作上连接到所述接收机并被配置为:响应于所述第二反馈,确定用于向所述基带处理节点提供所述用户数据的传输窗口大小。所述发射机被配置为:根据所确定的数据速率和所确定的传输窗口大小,向所述基带处理节点发送所述用户数据,以在向所述基带处理节点提供所述用户数据时控制拥塞。
一个实施例包括一种在分离无线电接入架构中的分组处理节点,所述分离无线电接入架构包括所述分组处理节点和一个或多个基带处理节点。所述分组处理节点包括接收机模块、数据速率模块、传输窗口模块以及发射机模块。所述接收模块被配置为:从基带处理节点接收与所述基带处理节点和从所述基带处理节点接收分组的无线设备之间的空中接口拥塞相对应的第一反馈;以及从所述基带处理节点接收与所述分组处理节点和所述基带处理节点之间的传输接口的传输网络拥塞相对应的第二反馈。所述数据速率模块被配置为:响应于所述第一反馈,确定用于向所述基带处理节点提供用户数据的数据速率。所述传输窗口模块被配置为:响应于所述第二反馈,确定用于向所述基带处理节点提供所述用户数据的传输窗口大小。所述发射机模块被配置为:根据所确定的数据速率和所确定的传输窗口大小,向所述基带处理节点发送所述用户数据,以在向所述基带处理节点提供所述用户数据时控制拥塞。
一个实施例包括一种包括指令的计算机程序,所述指令当在分组处理节点中的一个或多个处理电路上运行时使得所述分组处理节点执行一种在分离无线电接入架构中控制拥塞的方法,所述分离无线电接入架构包括向一个或多个基带处理节点提供用户数据的所述分组处理节点。当在所述一个或多个处理电路上运行时,所述指令使所述分组处理节点从基带处理节点接收与所述基带处理节点和从所述基带处理节点接收分组的无线设备之间的空中接口拥塞相对应的第一反馈,以及从所述基带处理节点接收与所述分组处理节点和所述基带处理节点之间的传输接口的传输网络拥塞相对应的第二反馈。当在所述一个或多个处理电路上运行时,所述指令还使所述分组处理节点响应于所述第一反馈,确定用于向所述基带处理节点提供用户数据的数据速率,以及响应于所述第二反馈,确定用于向所述基带处理节点提供所述用户数据的传输窗口大小。当在所述一个或多个处理电路上运行时,所述指令还使所述分组处理节点根据所确定的数据速率和所确定的传输窗口大小,向所述基带处理节点发送所述用户数据。
一个实施例包括一种在分离无线电接入架构中的分组处理节点,所述分离无线电接入架构包括所述分组处理节点和一个或多个基带处理节点。所述分组处理节点被配置为:从基带处理节点接收与所述基带处理节点和从所述基带处理节点接收分组的无线设备之间的空中接口拥塞相对应的第一反馈,以及从所述基带处理节点接收与所述分组处理节点和所述基带处理节点之间的传输接口的传输网络拥塞相对应的第二反馈。所述分组处理节点还被配置为:响应于所述第一反馈,确定用于向所述基带处理节点提供用户数据的数据速率,以及响应于所述第二反馈,确定用于向所述基带处理节点提供所述用户数据的传输窗口大小。所述分组处理节点还被配置为:根据所确定的数据速率和所确定的传输窗口大小,向所述基带处理节点发送所述用户数据,以在向所述基带处理节点提供所述用户数据时控制拥塞。
一个示例性实施例包括一种在基带处理节点中实现的在分离无线电接入架构中控制拥塞的方法,所述分离无线电接入架构包括向所述基带处理节点提供用户数据的分组处理节点。所述方法包括:响应于经由所述分组处理节点与所述基带处理节点之间的传输接口接收的数据分组,确定传输网络拥塞,以及响应于所确定的传输网络拥塞,确定定义与所述分组处理节点相关联的数据传输量的窗口大小。所述方法还包括:向所述分组处理节点提供所述窗口大小。
一种示例性实施例包括一种包括指令的计算机程序,所述指令当在基带处理节点中的一个或多个处理电路上运行时使得所述基带处理节点:响应于经由所述分组处理节点与所述基带处理节点之间的传输接口接收的数据分组,确定传输网络拥塞,以及响应于所确定的传输网络拥塞,确定定义与所述分组处理节点相关联的数据传输量的窗口大小。所述指令当在所述基带处理节点中的所述一个或多个处理电路上运行时还使所述基带处理节点向所述分组处理节点提供所述窗口大小。
一个示例性实施例包括一种在分离无线电接入架构中的基带处理节点,所述分离无线电接入架构包括向所述基带处理节点提供用户数据的分组处理节点。所述基带处理节点包括接收机、传输网络拥塞电路以及发射机。所述接收机被配置为经由所述分组处理节点与所述基带处理节点之间的传输接口接收数据分组。所述传输网络拥塞电路在操作上连接到所述接收机并被配置为:响应于所接收的数据分组,确定传输网络拥塞;以及响应于所确定的传输网络拥塞,确定定义与所述分组处理节点相关联的数据传输量的窗口大小。所述发射机在操作上连接到所述传输网络拥塞电路并被配置为:向所述分组处理节点提供所述窗口大小。
一个示例性实施例包括一种在分离无线电接入架构中的基带处理节点,所述分离无线电接入架构包括向所述基带处理节点提供用户数据的分组处理节点。所述基带处理节点包括接收机模块、传输网络拥塞模块以及发射机模块。所述接收机模块被配置为:经由所述分组处理节点与所述基带处理节点之间的传输接口接收数据分组。所述传输网络拥塞模块被配置为:响应于所接收的数据分组,确定传输网络拥塞;以及响应于所确定的传输网络拥塞,确定定义与所述分组处理节点相关联的数据传输量的窗口大小。所述发射机模块被配置为:向所述分组处理节点提供所述窗口大小。
一个示例性实施例包括一种在分离无线电接入架构中的基带处理节点,所述分离无线电接入架构包括向所述基带处理节点提供用户数据的分组处理节点。所述基带处理节点被配置为:经由所述分组处理节点与所述基带处理节点之间的传输接口接收数据分组。所述基带处理节点还被配置为:响应于所接收的数据分组,确定传输网络拥塞,以及响应于所确定的传输网络拥塞,确定定义与所述分组处理节点相关联的数据传输量的窗口大小。所述基带处理节点还被配置为:向所述分组处理节点提供所述窗口大小。
附图说明
图1示出了一个示例性分离架构系统的框图;
图2示出了根据一个示例性实施例的由PPU实现的拥塞控制方法;
图3示出了根据一个示例性实施例的由BPU实现的反馈方法;
图4示出了一个示例性PPU的框图;
图5示出了一个示例性BPU的框图;
图6示出了根据一个示例性实施例的组合框图和拥塞控制方法;
图7示出了根据另一示例性实施例的由PPU实现的拥塞控制方法;
图8示出了根据一个示例性实施例的由PPU实现的TN拥塞控制。
具体实施方式
本文提出的解决方案使用并行操作以同时为两个网络节点(例如如图1所示的分组处理单元/节点(PPU)和基带处理单元/节点(BPU))之间的数据传输提供高数据吞吐量和互联网/TCP兼容性的两种拥塞控制技术:数据速率控制功能和传输窗口控制功能。数据速率控制功能发生在控制从分组处理单元(PPU)向一个或多个基带处理单元(BPU)发送的数据速率的节点(例如由WCDMA RAN使用)之间。这种数据速率控制具有准确控制BPU用户数据缓冲器的优点,并且因此提供高数据吞吐量,尤其是在双连接或多连接时。然而,这种数据速率控制不是完全互联网/TCP兼容的,即,如果与TCP业务结合,它可能匮乏(starve)。特别地,一个数据流当在同一传输上发送另一数据流的几秒内可能匮乏,这导致传输瓶颈,并因此导致拥塞。互联网/TCP兼容性可减少此类数据匮乏。
传输窗口控制功能控制所允许的传输窗口的大小(即,主要是TCP拥塞控制)。传输窗口的大小定义了最大数据量,例如所允许的“在途(in flight)”分组数量(例如尚未接收到对其的确认的那些已传输的分组)。换句话说,传输窗口控制功能控制所允许的在途数据量。该算法稳定并且能够互联网/TCP共存。
对于5G分离架构场景(例如如图1所示),期望拥塞控制功能基于对BPU用户数据缓冲器的非常精确控制的需要,针对每个承载缓冲器单独地控制数据传输。这尤其适用于双连接。
本文给出的解决方案在两个节点(例如PPU和BPU)之间叠加两个单独的拥塞控制技术,以在适当的时机单独地执行数据速率控制和传输窗口控制。本文给出的解决方案是在两个网络节点(例如分离架构的节点)之间的数据流方面来描述的。示例性节点包括但不限于分组处理节点和基带处理节点,本文通常分别称为PPU 100和BPU 200。在一些实施例中,与PPU 100相关联的功能可以包括在处理电路上实现的虚拟化功能,而与BPU 200相关联的功能可以在无线电基站(或等同网络节点)中实现。在任何情况下,应当理解,虽然PPU100和BPU 200可以在一个网络位置内共址,但是这些节点通常不共址。
如本文所使用的,“叠加”指例如并行执行两种拥塞控制技术,使得一种技术不限制、影响另一种技术或与另一种技术交互。换句话说,叠加两种拥塞控制技术不需要在两种拥塞控制技术之间进行协调。这样,两种拥塞控制技术独立运行。数据速率控制技术将在控制BPU用户数据缓冲器时限制数据传输,而传输窗口控制技术限制在TN拥塞时的数据传输。通常,数据速率控制算法响应于第一反馈(例如空中接口拥塞反馈)来控制数据速率。如本文所使用的,空中接口拥塞表示BPU 200与从BPU 200接收分组的无线设备500之间的空中接口中的拥塞。因此,第一反馈表示与BPU 200和从BPU 200接收分组的无线设备500之间的空中接口拥塞相对应的反馈。第一反馈的示例包括但不限于用户数据缓冲器反馈(例如延迟和/或量)、空中接口用户比特率、混合自动重传请求(HARQ)反馈(例如HARQ重传反馈和/或HARQ传输反馈)、确认的分组反馈(例如成功传递的最高PDCP序列号)、传输的分组反馈(例如尚未确认的已传输分组的测量)等。此外,传输窗口控制算法响应于独立于第一反馈的第二反馈(例如传输网络拥塞反馈)来控制(增加/减少/维持)传输窗口大小,使得在途分组量可以不超过所确定的传输窗口大小。如本文所使用的,传输网络拥塞表示与PPU 100和BPU 200之间的传输网络接口相关联的拥塞。因此,第二反馈表示与PPU 100和BPU 200之间的传输接口的传输网络拥塞相对应的反馈。第二反馈的示例包括但不限于分组丢失反馈、分组定时反馈(例如分组延迟/等待时间/RTT反馈)、延迟变化反馈、显式拥塞通知(ECN)反馈、其他拥塞通知、活动队列管理(AQM)反馈等。通过叠加两种拥塞控制技术,本文提出的解决方案实现了高性能数据速率控制和TCP兼容性两者的益处。本文给出的解决方案使PPU100能够实现叠加流控制,以响应于BPU 200提供的不同形式的反馈,向一个或多个BPU 200提供用户数据。
图2示出了用于在PPU 100处实现本文所呈现的解决方案的一种示例性方法300。PPU 100接收对应于空中拥塞的第一反馈(框310)以及接收对应于传输网络(TN)拥塞的第二反馈(框320)。在一些实施例中,第一反馈包括用户数据缓冲器反馈(或任何其他空中接口拥塞反馈选项,例如上面讨论的那些)。在一些示例性实施例中,第二反馈可以包括TN拥塞指示符(或任何其他TN拥塞反馈选项,例如上面讨论的那些),而在其他示例性实施例中,第二反馈可以包括由BPU 200响应TN拥塞而确定的窗口大小。PPU 100响应于第一反馈而确定数据速率(框330),以及响应于第二反馈而确定传输窗口大小(框340)。然后,PPU 100根据所确定的数据速率和所确定的传输窗口大小两者,将用户数据发送到BPU 200(框350)。换句话说,PPU 100满足在向BPU 200发送数据时由数据速率控制技术和传输窗口控制技术两者所施加的要求。
图3示出了在BPU 200处实现的用于促进PPU 100处的TN拥塞控制的一种示例性方法360。在该示例性实施例中,BPU 200例如通过测量传输接口上的入站数据分组来确定TN拥塞(框362)。这种测量操作通常包括丢失分组的测量和/或与接收的数据分组相关联的延迟(例如经由与接收的数据分组相关联的时间戳)。然后,BPU 200响应于所确定的TN拥塞而确定窗口大小(框364)。例如,BPU 200可以通过测量与入站数据分组相关联的分组丢失和/或延迟来测量入站数据分组。所确定的窗口大小定义了在处理间隔结束时在PPU 100与BPU200之间和/或PPU 100与无线设备500之间可以处于在途的分组量。例如,所确定的窗口大小可以是定义PPU 100与无线设备500之间的在途分组量的接收窗口大小,或者所确定的窗口大小可以是定义在处理间隔结束时将要由PPU 100发送到BPU 200的在途分组量的传输窗口大小。BPU 200将所确定的窗口大小发送到PPU 100(框366)。因为PPU 100接收的窗口大小是响应于TN拥塞而确定的,所以BPU 100提供的窗口大小用作PPU 100可用于确定传输窗口大小的不同形式的TN拥塞反馈,例如通过从接收窗口大小确定传输窗口大小或通过使用所接收的传输窗口大小作为传输窗口大小。应当理解,BPU 200还确定并提供实现本文提出的解决方案所必需的必要的第一反馈和其他形式的第二反馈。
在一个示例性实施例中,可以根据2016年6月3日提交的PCT申请No.PCT/SE2016050530中公开的控制算法来执行数据速率控制,该申请通过引用合并于此。'530申请中的算法需要来自BPU的每个承载缓冲器反馈,包括缓冲器停留时间(延迟)、用户数据速率等。然而,应当理解,可以使用依赖于空中接口拥塞反馈的任何数据速率控制技术。通常,数据速率控制技术响应于PPU 100和BPU 200之间的空中接口拥塞的指示,限制向BPU 200提供数据的数据速率,否则允许最大数据速率。
在一个示例性实施例中,传输窗口控制技术提供传输网络(TN)拥塞控制,其响应于TN拥塞反馈而增大/减小传输窗口大小。例如,当第二反馈指示TN拥塞低于拥塞阈值时,PPU 100增大传输窗口大小(直到最大传输窗口大小)。然而,当第二反馈指示TN拥塞处于或高于拥塞阈值时,PPU 100减小传输窗口大小。在一些实施例中,PPU 100可以实现基于加性增大乘性减小(Additive Increase Multiplicative Decrease)(AIMD)的算法(如对于TCP拥塞控制那样),其中,在TN拥塞时窗口经历乘性减小,以及在没有TN拥塞或TN拥塞较少时,窗口经历加性增大。在其他示例性实施例中,可以进一步细化传输窗口控制技术以包括基于一个或多个拥塞触发(分组丢失、延迟建立)的不同的乘性减小行为(退避比率、禁止时间),从而例如实现承载之间的相对比特率。例如,PPU 100可以根据退避比率(例如与TN拥塞成比例的退避比率)乘性减小传输窗口大小。通常,传输窗口拥塞控制在检测到拥塞(例如TN拥塞)时限制传输窗口的大小,否则允许传输窗口大小增加到最大大小和/或被设置为最大大小。一旦传输窗口大小达到最大大小,就不允许任何进一步增加。
如上所述,PPU 100可以使用拥塞阈值来决定何时增大/减小传输窗口大小。例如,如果TN拥塞反馈低于拥塞阈值,则PPU 100可以增大传输窗口大小,而如果TN拥塞反馈等于或高于拥塞阈值,则PPU 100可以减小传输窗口大小。应当理解,虽然这样的阈值可以是固定的和/或预定的,但是取决于期望的控制目标(例如限制延迟、避免丢失等)、所评估的传输网络拥塞信息的具体类型(例如延迟丢失等)、以及用于实现控制的所选算法,拥塞阈值也可以包括可变阈值。例如,如果分组延迟是用于评估TN拥塞的变量,其中目标是限制该延迟并且所选择的算法是比例控制算法,则可以将拥塞阈值设置为期望的最大延迟。在另一个实施例中,损失可以是评估中的变量,其中目标是避免损失,算法是either/or算法,其中如果损失超过阈值则采取一个动作,如果损失低于阈值则采取另一个动作。在这种情况下,可以设置拥塞阈值,以使得PPU 100对最初观察到的损失作出反应。例如,如果分组丢失是感兴趣的TN拥塞参数并且期望避免分组丢失,则可以将拥塞阈值设置为1。应当理解,拥塞阈值可以用于任何一个增加/减少传输窗口大小实施例,包括但不限于使用AIMD方法的那些实施例。
本文给出的解决方案是在PPU 100发送数据分组同时遵守由两种独立控制技术确定的数据速率和传输窗口大小的方面来描述的。在一些实施例中,PPU 100可以简单地根据所确定的数据速率和传输窗口大小来传输数据分组。在其他实施例中,PPU 100可以首先响应于所确定的数据速率和传输窗口大小来调度未来传输,其中所确定的调度一直适用,直到PPU 100确定需要对所确定的数据速率和/或传输窗口大小进行改变为止(例如在接收到来自BPU 200的新反馈时)。举例来说,PPU 100可以响应于所确定的数据速率和传输窗口大小,确定到BPU 200的用户数据传输的调度,然后使用该调度以用于由所确定的数据速率和传输窗口大小界定的用户数据到BPU 200的后续传输。
图4示出了被配置为实现图2的方法300的示例性PPU 100。示例性PPU 100包括接收机110、数据速率电路120、传输窗口电路130以及发射机140。接收机110接收对应于空中拥塞的第一反馈以及接收对应于TN拥塞的第二反馈。数据速率电路120响应于第一反馈确定数据速率,而传输窗口电路130响应于第二反馈确定传输窗口大小。应当理解,传输窗口电路130还可以确定实现传输窗口控制技术所需的任何拥塞阈值。还应当理解,数据速率电路120可以根据所确定的传输窗口大小来修改所确定的数据速率。例如,数据速率电路120可以确定处理间隔,以使得数据速率电路120和传输窗口电路130分别确定用于每个处理间隔的数据速率和传输窗口大小,其中数据速率电路120然后修改数据速率(根据需要)以产生在每个处理间隔结束时提供由传输窗口大小定义的在途数据传输量的数据速率。发射机140根据所确定的数据速率和所确定的传输窗口大小,向BPU 200发送用户数据。
在一些实施例中,PPU 100还可以包括一个或多个定时器150,例如“禁止”定时器,其禁止对传输窗口大小的任何进一步改变,或以其他方式控制如何/何时可以发生对传输窗口大小的改变,直到定时器150期满。定时器150还可以用于定义当没有TN拥塞时允许增大传输窗口大小的频率。
备选地或另外地,PPU 100可以包括调度电路160。在该实施例中,调度电路160分别从数据速率电路120和传输窗口电路130接收所确定的数据速率和传输窗口大小,以确定用于到BPU 200的用户数据传输的调度。这样,调度电路160响应于所确定的数据速率和所确定的传输窗口大小两者来确定调度,然后将该调度提供给发射机140。然后,发射机140根据所确定的调度(只要该调度有效)向BPU 200发送用户数据,例如直到来自BPU 200的新反馈指示需要或希望改变数据速率和/或传输窗口大小。
图5示出了被配置为实现图3的方法360的示例性BPU 200。BPU 200包括接收机210、空中拥塞电路220、TN拥塞电路230以及发射机240。接收机210接收来自PPU 100的用户数据和来自无线设备500的反馈(图6)。响应于所接收的反馈,空中拥塞电路220和TN拥塞电路230确定针对PPU 100的第一反馈和第二反馈。发射机240将第一反馈和第二反馈发送到PPU 100,以及将用户数据分组发送到无线设备。在一些实施例中,空中拥塞电路220生成空中拥塞的指示,例如用户数据缓冲器反馈、空中接口用户比特率反馈、混合自动重传请求(HARQ)反馈(例如HARQ重传反馈和/或HARQ传输反馈)、确认的分组反馈(例如成功传送的最高PDCP序列号)、发送的分组反馈(例如尚未确认的已发送分组的测量)等。在一些实施例中,TN拥塞电路230生成TN拥塞的指示,例如分组丢失反馈、分组定时反馈(例如分组延迟/等待时间/往返时间(RTT)反馈)、延迟变化反馈、显式拥塞通知(ECN)反馈和/或其他拥塞通知。在一些实施例中,TN拥塞电路230使用所确定的TN拥塞的指示来定义窗口大小,例如定义可由接收机210接收的在途分组量的接收窗口大小,或定义可以由PPU 100发送的在途分组数的传输窗口大小。应当理解,在这些实施例中,TN拥塞电路230还可以确定拥塞阈值(或使用由PPU 100提供的拥塞阈值)以确定窗口大小。然后,发射机240可以将窗口大小而不是更直接的TN拥塞指示符发送到PPU 100,以向PPU 100指示TN拥塞的存在(或不存在)。
图4和5示出了可用于实现本文提出的解决方案的示例性电路。虽然根据图4和5中所示的各种电路描述了该解决方案,但是本领域技术人员将理解,本文讨论的电路可以各自被替换为被配置为实现本文所示的解决方案的一个或多个模块,例如接收机模块110、数据速率模块120、传输窗口模块130、发射机模块140、定时器模块150、调度模块160、接收机模块210、空中拥塞模块220、TN拥塞模块230和发射机模块240。
本领域技术人员还将理解,本文的实施例还包括相应的计算机程序。计算机程序包括指令,所述指令当在PPU 100和/或BPU 200的至少一个处理器上执行时使PPU 100和/或BPU 200执行上述任何相应的处理。在这方面,计算机程序可以包括与上述装置或单元相对应的一个或多个代码模块。一些实施例还可以包括包含这种计算机程序的载体。该载体可以包括电子信号、光信号、无线电信号或计算机可读存储介质中的一种。
图6-8示出了本文呈现的解决方案的示例性实现的细节。虽然图6示出了与一个BPU 200通信的一个PPU 100,但是应当理解,PPU 100可以与多个BPU 200通信,如图1所示。无论如何,PPU 100执行单独的拥塞控制算法以确定用于将数据发送到BPU 200的数据速率以及确定用于将数据发送到BPU 200的传输窗口大小。BPU 200将用户数据分组传送到网络中的无线设备500,例如手机、平板电脑、个人计算机、或者被配置为接收数据分组的任何其他无线设备。
图7示出了方法300的一个示例性实现的附加细节400。在该示例性实施例中,BPU200向PPU 100提供流控制(FC)反馈,例如空中拥塞反馈和TN拥塞反馈(框410)。PPU 100响应于空中拥塞反馈而确定数据速率(框420),以及响应于TN拥塞反馈而确定传输窗口大小(框430)。然后,PPU 100可以确定用于发送用户数据的最大允许调度,直到从BPU 200接收到下一个流控制反馈(框440)。例如,PPU 100可以根据min(数据速率、传输窗口大小)确定最大允许调度。然后,PPU 100根据所确定的调度来调度到BPU 200的数据传输,直到接收到下一个流控制反馈为止(框450)。
图8示出了用于在PPU 100中实现传输窗口控制技术的一种示例性方法430。在该示例性实施例中,PPU 100基于来自BPU 200的TN拥塞反馈来接收TN拥塞的指示(框431)。PPU 100计算初始传输窗口大小(框432),然后响应于接收的TN拥塞信息而计算新的传输窗口大小(框433)。例如,初始传输窗口大小可以被减小预定百分比(框434)以及PPU传输平滑地适应于此(对新传输窗口大小的立即适应会对性能具有负面影响)。然后,PPU 100启动定时器,例如“禁止”定时器150,其在运行时禁止任何进一步的传输窗口减少(框435)。禁止定时器150(或另一个定时器150)还可以用于定义当没有TN拥塞时允许加性增大的频率。当禁止定时器150在计算新的传输窗口大小之后运行时,所有TN拥塞反馈将被丢弃,直到定时器150期满为止(框435),此时定时器150可以重新启动(或者另一个定时器150可以启动)(框436)。如果在重新启动后的定时器150期满之前没有接收到TN拥塞反馈(框436),则PPU 100增大传输窗口大小(例如大小增加+X)(框437)。如果在重新启动后的定时器150期满之前接收到TN拥塞反馈(框436),则PPU 100将重复框433-435。在一些实施例中,当传输窗口回到最大时,算法被暂停,直到下一个TN拥塞触发为止。
应当理解,在一些实施例中可以使用相同的定时器150来在确定了传输窗口大小之后禁止进一步的改变,以及随后控制传输窗口大小可以改变的频率。在其他实施例中,在一些实施例中可以使用一个定时器150(例如“禁止”定时器150)以在确定了传输窗口大小之后禁止进一步的改变,而单独的定时器150(例如“频率”定时器150)可以用于随后控制传输窗口大小可以改变的频率。
在一些实施例中,TN拥塞触发根据承载反馈从BPU 200发送到PPU 100。在一些实施例中,该TN拥塞触发可以与空中接口拥塞反馈分开发送,而在其他实施例中,TN拥塞触发可以与空中拥塞接口反馈集成在相同的消息/分组中。在其他实施例中,BPU 200可以响应于TN拥塞而确定窗口大小(例如接收或传输窗口大小),以及将所确定的窗口大小发送到PPU 100,其中PPU 100使用所接收的窗口大小来间接地确定TN拥塞和/或确定传输窗口大小。
当然,在不脱离本发明的本质特征的情况下,本发明可以以不同于本文具体阐述的方式的其他方式实施。本发明的实施例在所有方面都被认为是说明性的而非限制性的,并且落入所附实施例的含义和等同范围内的所有改变都旨在被包含在其中。
Claims (15)
1.一种在分离无线电接入架构中控制拥塞的方法,所述分离无线电接入架构包括在操作上连接到一个或多个基带处理节点(200)的分组处理节点(100),所述方法在所述分组处理节点(100)中实施并且包括:
从基带处理节点(200)接收与所述基带处理节点(200)和从所述基带处理节点(200)接收分组的无线设备(500)之间的空中接口拥塞相对应的第一反馈;
从所述基带处理节点(200)接收与所述分组处理节点(100)和所述基带处理节点(200)之间的传输接口的传输网络拥塞相对应的第二反馈;
响应于所述第一反馈,确定用于向所述基带处理节点(200)提供用户数据的数据速率;
响应于所述第二反馈,确定用于向所述基带处理节点(200)提供所述用户数据的传输窗口大小;以及
根据所确定的数据速率和所确定的传输窗口大小,向所述基带处理节点(200)发送所述用户数据。
2.一种计算机可读存储介质,其上存储有包括指令的计算机程序,所述指令当在分组处理节点(100)中的一个或多个处理电路上运行时使得所述分组处理节点执行根据权利要求1所述的方法。
3.一种在分离无线电接入架构中的分组处理节点(100),所述分离无线电接入架构包括所述分组处理节点(100)和一个或多个基带处理节点(200),所述分组处理节点(100)包括:
接收机(110),被配置为:
从基带处理节点(200)接收与所述基带处理节点(200)和从所述基带处理节点(200)接收分组的无线设备(500)之间的空中接口拥塞相对应的第一反馈;以及
从所述基带处理节点(200)接收与所述分组处理节点(100)和所述基带处理节点(200)之间的传输接口的传输网络拥塞相对应的第二反馈;
数据速率电路(120),在操作上连接到所述接收机(110)并被配置为:响应于所述第一反馈,确定用于向所述基带处理节点(200)提供用户数据的数据速率;
传输窗口电路(130),在操作上连接到所述接收机(110)并被配置为:响应于所述第二反馈,确定用于向所述基带处理节点(200)提供所述用户数据的传输窗口大小;以及
发射机(140),被配置为:根据所确定的数据速率和所确定的传输窗口大小,向所述基带处理节点(200)发送所述用户数据,以在向所述基带处理节点(200)提供所述用户数据时控制拥塞。
4.根据权利要求3所述的分组处理节点(100),
其中,所述第一反馈包括空中接口拥塞反馈;以及
其中,所述数据速率电路被配置为:响应于所述空中接口拥塞反馈,确定所述数据速率。
5.根据权利要求4所述的分组处理节点(100),其中,所述空中接口拥塞反馈包括用户数据缓冲器反馈、空中接口用户比特率反馈以及混合自动重传请求反馈中的至少一者。
6.根据权利要求3至5中任一项所述的分组处理节点(100),其中,所述第二反馈包括传输网络拥塞反馈,其中,所述传输窗口电路被配置为:响应于所述传输网络拥塞反馈,确定所述传输窗口大小。
7.根据权利要求6所述的分组处理节点(100),其中,所述传输网络拥塞反馈包括拥塞反馈、分组丢失反馈、分组定时反馈、延迟变化反馈、活动队列管理反馈以及显式拥塞通知中的至少一者。
8.根据权利要求3至5中任一项所述的分组处理节点(100),其中,所述第二反馈包括定义所述分组处理节点(100)与从所述基带处理节点(200)接收分组的所述无线设备(500)之间的在途数据分组量的第一窗口大小,所述第一窗口大小由所述基带处理节点(200)响应于传输网络拥塞信息来确定,其中,所述传输窗口电路(130)被配置为:根据所述第一窗口大小来确定所述传输窗口大小。
9.根据权利要求8所述的分组处理节点(100),其中,由所述基带处理节点(200)确定的所述第一窗口大小包括用于从所述分组处理节点(100)接收数据分组的接收窗口大小。
10.根据权利要求8所述的分组处理节点(100),其中,由所述基带处理节点(200)确定的所述第一窗口大小包括用于由所述分组处理节点(100)发送分组的所述传输窗口大小。
11.根据权利要求3至10中任一项所述的分组处理节点(100),还包括:
定时器(150),在操作上耦合到所述传输窗口电路(130),所述定时器被配置为响应于确定所述传输窗口大小而启动;
其中,所述传输窗口电路(130)禁止进一步调整所述传输窗口大小,直到所述定时器(150)期满为止。
12.根据权利要求3至11中任一项所述的分组处理节点(100),其中,所述传输窗口电路(130)通过以下方式确定所述传输窗口大小:
当所述第二反馈指示所述传输网络拥塞低于拥塞阈值时,增大所述传输窗口大小;以及
当所述第二反馈指示所述传输网络拥塞处于或高于所述拥塞阈值时,减小所述传输窗口大小。
13.根据权利要求12所述的分组处理节点(100),其中,所述传输窗口电路(130)被配置为:当所述第二反馈指示所述传输网络拥塞低于所述拥塞阈值时,加性增大所述传输窗口大小。
14.根据权利要求12至13中任一项所述的分组处理节点(100),其中,所述传输窗口电路(130)还被配置为:当所述传输窗口大小达到最大传输窗口大小时,停止增大所述传输窗口大小。
15.根据权利要求12至13中任一项所述的分组处理节点(100),其中,所述传输窗口电路(130)被配置为:通过当所述第二反馈指示所述传输网络拥塞低于所述拥塞阈值时将所述传输窗口大小设置为最大传输窗口大小,增大所述传输窗口大小。
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