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1、HSUPAHSUPA系統(tǒng)快速分組調(diào)度中反壓流控技術(shù)系統(tǒng)快速分組調(diào)度中反壓流控技術(shù)及其實(shí)現(xiàn)及其實(shí)現(xiàn)摘要:HSUPA是WCDMA上行鏈路的演進(jìn)標(biāo)準(zhǔn),在此標(biāo)準(zhǔn)中采用了基于NodeB控制的上行快速分組調(diào)度,大大提高了系統(tǒng)吞吐量。在調(diào)度過程中,為保證上行的R99和UPA數(shù)據(jù)不超過上行傳輸帶寬,避免發(fā)生擁塞產(chǎn)生不必要的丟幀,引入了反壓流控技術(shù)。文章HSUPA快速分組調(diào)度系統(tǒng)中的反壓流控技術(shù)進(jìn)行了介紹和綜述,并對(duì)其具體實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了詳細(xì)分析。下載關(guān)鍵詞:
2、HSUPA;調(diào)度:反壓流控中圖分類號(hào):TN929.5文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1006-8937(2009)16-0133-02為了滿足用戶在移動(dòng)環(huán)境下高速上傳的性能需求,HSUPA采用基于NodeB的高速分組調(diào)度,支持可變速率傳輸,快速重傳和更短的2ms傳輸時(shí)間間隔。在高速傳輸?shù)倪^程中,上行帶寬作為一種資源,受各種因素的影響會(huì)動(dòng)態(tài)的變化,如果上行發(fā)送的數(shù)據(jù)量不能適應(yīng)帶寬的變化,就會(huì)產(chǎn)生擁塞甚至丟包,大大降低了傳輸效率。反壓流控作為一種流
3、量控制技術(shù),能夠很好的解決這個(gè)問題。文章結(jié)合了3GPP協(xié)議,在HSUPA快速調(diào)度的基礎(chǔ)上,分析了反壓流控技術(shù)的特點(diǎn),工作原理及其具體實(shí)現(xiàn)。1HSUPA快速分組調(diào)度技術(shù)概述文章研究的課題是HSUPA網(wǎng)絡(luò)無線接入網(wǎng)部分,UTRAN通過Iu接口與核心網(wǎng)(CN)相連,UTRAN包含一個(gè)或多個(gè)無線網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)(RNS),每個(gè)RNS都是UTRAN內(nèi)的一個(gè)子網(wǎng),它包含一個(gè)無線網(wǎng)絡(luò)控制器(RNC),一個(gè)或者多個(gè)基站(NodeB)。RNC通過Iur接口彼此
4、互連,RNC與NodeB之間通過Iuh接口相連。移動(dòng)終端(UE)與UTRAN之間通過空中接口Uu口相連。2HSUPA反壓流控技術(shù)2.1反壓流控需求的提出RNC與NOdeB之間Iub口的傳輸帶寬是有限的,當(dāng)小區(qū)支持HSUPA時(shí),NodeB調(diào)度器會(huì)盡可能的將小區(qū)資源分配給無線信道質(zhì)量好的UE,以獲得更大的上行流量,但上行到RNC的數(shù)據(jù)流量很大后,可能會(huì)導(dǎo)致傳輸承載擁塞,進(jìn)而引起丟幀,這樣反而會(huì)降低傳輸效率。R99的上行數(shù)據(jù)量NodeB無法控
5、制,而且R99的上行數(shù)據(jù)量也比較少,因此在目前存在的傳輸路徑中,一般R99的上行數(shù)據(jù)量不會(huì)超過上行傳輸帶寬。但HSUPA每小區(qū)峰值速率可以達(dá)到5.7M,很容易超過上行傳輸帶寬。為了更大限度利用傳輸帶寬和小區(qū)資源,達(dá)到更大的上行流量,NodeB調(diào)度器需要將傳輸帶寬納入其調(diào)度的考慮范圍內(nèi),作為調(diào)度的一種資源來考慮。2.2反壓流控設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)上行帶寬受限反壓采用OAM配置的帶寬作為控制目標(biāo),BSP測(cè)量實(shí)際使用帶寬,高層軟件把剩余帶寬發(fā)送給Nod
6、eB調(diào)度器,NodeB調(diào)度器來做反壓處理,保證上行流量不超過上行帶寬。由于傳輸上同時(shí)承載R99、R5和R6數(shù)據(jù),而這些數(shù)據(jù)因?yàn)橛脩舻臉I(yè)務(wù)不同有很大區(qū)別,并且是動(dòng)態(tài)變化的,并且傳輸帶寬可能是由本NodeB的多塊基帶板共享,當(dāng)前基帶板不可能知道其他基帶板的帶寬占用情況,所以NodeB調(diào)度器只能動(dòng)態(tài)申請(qǐng)帶寬,然后由TNS根據(jù)各NodeB調(diào)度器的申請(qǐng)情況,為相關(guān)的HSUPA業(yè)務(wù)分配一定的上行帶寬。NodeB調(diào)度器在進(jìn)行UE調(diào)度時(shí)考慮當(dāng)前帶寬的占
7、用情況,然后分配合適的授權(quán)給UE。NodeB調(diào)度器根據(jù)匯總ULSR上報(bào)的帶寬申請(qǐng)(實(shí)際是UE的歷史EDCH速率),然后定時(shí)發(fā)送流控給TNS,流控申請(qǐng)中攜帶與該NodeB調(diào)度器所有基帶板的HSUPA上行帶寬,TNS根據(jù)各NodeB調(diào)度器的流控申請(qǐng)和可共HSUPA使用的帶寬情況,發(fā)送流控分配消息,NodeB調(diào)度器保存流控分配消息中的分配帶寬,用于調(diào)度時(shí)的參考,調(diào)節(jié)UE的上行速率,達(dá)到流量控制的目的。2.3帶寬申請(qǐng)反壓控制具體實(shí)現(xiàn)的流程①在參
8、數(shù)初始配置時(shí),TNS保存OAM配置的每條PATH上行帶寬,根據(jù)不同的傳輸類型計(jì)算實(shí)際有效帶寬。②BSP累加統(tǒng)計(jì)每條PATH上的實(shí)際上行數(shù)據(jù)。③TNS模塊每隔100ms調(diào)用BSP接口函數(shù)獲取當(dāng)前的實(shí)際上行數(shù)據(jù)量,計(jì)算上行平均速率,BSP在統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)上報(bào)后,累加統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)清0,同時(shí)開始新的統(tǒng)計(jì),為了保證盡可能的提高數(shù)據(jù)計(jì)算精度,要求獲取兩次調(diào)用BSP接口函數(shù)時(shí)的CPUTICK值,用TICK值來計(jì)算平均速率。④TNS把總帶寬和實(shí)際測(cè)量速率通過BB
9、S發(fā)送給UPA調(diào)度器單板。⑤UPA調(diào)度器計(jì)算當(dāng)前帶寬使用率是否滿足門限要求,初步確定帶寬目標(biāo)利用率是95%。如果超過95%,調(diào)度器需要反壓下調(diào)SG,減少上行速率,直到小于90%,如果帶寬小于85%,則可以上調(diào)反壓SG,直到90%。(95%、85%和90%的門限是為了防止乒乓動(dòng)作)。3測(cè)試仿真仿真方法:采用上行灌包測(cè)試,參數(shù)配置帶寬為1M,按照方案扣除預(yù)留10%和200k后上報(bào)該NodeB調(diào)度器的總帶寬為700k,測(cè)試結(jié)果如圖1所示。從仿
10、真結(jié)果看,UE上傳速率基本在600k到800k之間波動(dòng),平均速率為684.7k,未超過NodeB調(diào)度器的總帶寬。由于反壓流控是一個(gè)預(yù)測(cè)控制,是通過參考?xì)v史的事后控制,不能對(duì)突發(fā)流量進(jìn)行有效控制,會(huì)導(dǎo)致速率波動(dòng)較大,并且HSUPA的授權(quán)特性是速率低時(shí)相差一個(gè)步長(zhǎng)的速率差別小,速率高時(shí)一個(gè)步長(zhǎng)的速率差別大,所以在速率越高時(shí)波動(dòng)應(yīng)該也越大。4結(jié)語NodeB調(diào)度器在引入反壓流控技術(shù)以后,能夠有效的控制UE的上行數(shù)據(jù)流量,使其自適應(yīng)于Iub口帶寬
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