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CN102742320B - 无线通信网络上行链路的主动队列管理 - Google Patents

无线通信网络上行链路的主动队列管理 Download PDF

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CN102742320B CN200980158360.1A CN200980158360A CN102742320B CN 102742320 B CN102742320 B CN 102742320B CN 200980158360 A CN200980158360 A CN 200980158360A CN 102742320 B CN102742320 B CN 102742320B
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Abstract

根据本文给出的示教,基站实现来自用户设备(UE)、诸如移动终端的上行链路发射的主动队列管理(AQM)。基站(例如长期演进(LTE)网络中的eNodeB)例如使用缓冲区状态报告来估计UE的上行链路发射缓冲区中分组的分组延迟。在一个实施例中,上行链路的AQM的(基站)方法包括估计UE的发射缓冲区大小和发射缓冲区排队延迟中的至少一项,并有选择地丢弃或拥塞标记在基站从UE接收的分组。有选择地丢弃或标记是基于估计的发射缓冲区大小和/或估计的发射缓冲区排队延迟的。

Description

无线通信网络上行链路的主动队列管理
技术领域
本发明一般涉及无线通信网络,并且更具体地说,涉及这种网络中的主动队列管理(AQM)。
背景技术
LTE是从3GWCDMA演进而来的、提供高峰值位率和高端到端QoS的新无线电接入网技术。然而,无线链路在许多情况下仍可能是端到端连接的瓶颈。在过载情形下,也就是在进入链路的数据速率大于输出速率的情形下,在存储器中暂时存储了过多数据。这个存储器经常称为发射缓冲区或队列。如果过载继续,则数据队列将累积并变大。这可引起许多问题,例如大的端到端延迟、不同流之间的不公平共享等。
而且,因为缓冲区是有限的,因此队列可能最后超过物理限制,并且某些数据不得不被丢弃。处理这个问题的直截了当的方式是当缓冲区满时丢弃新进入的数据。这个方法实现起来直观而容易,然而性能在最终用户延迟方面远非最优。
管理缓冲区队列的更高级方法称为主动队列管理(AQM)。在缓冲区满之前AQM丢弃分组。因此,假设IP分组在TCP/IP链路上发送,TCP发送器可感测分段丢失,并且结果,降低了其发送速率——见“Stevens,W.TCP/IPIllustrated,Volume1:TheProtocols.Addison-Wesley,1994”。以这种方式,队列大小和排队时间可保持在比较低的水平。此外,端到端链路的吞吐量不会显著降低。
对于AQM已经做了相当大的工作。然而,大多数AQM算法设计用于有线网络,并不适合于移动通信网络,原因在于它们由变化的无线电条件引起的变化的带宽特性。另一方面,分组抛弃防止计数器(PDPC)算法是WCDMA的一个AQM算法——见“M.Ludwig,R.Meyer,M.Peisa,J.BufferManagementforRate-Varying3GWirelessLinksSupportingTCPTraffic.InProceedingsofVehicularTechnologyConference,2003”。3GPP在其规范中还规定了称为PDCP抛弃的简单算法——见“3GPPTS36.321.EvolvedUniversalTerrestrialRadioAccess(E-UTRA);MediumAccessControl(MAC)protocolspecification,version8.2.0.2008年五月”。在“3GGPR2-080937,OntheNeedforActiveQueueManagementfornon-GBRBearers,TSG-RANWG2Meeting#60bis,2008年2月”中,建议了另一个AQM算法用于3GGP。那个建议还未被接受。
在3GPP版次8中对于UE所规定的PDCP抛弃是基于分组已经在PDCP队列中多长时间来抛弃分组的简单的基于延迟的算法。当延迟超过某预定义阈值时,将抛弃分组。这个算法能保持小的端到端延迟,但在某些情形下能导致相当大的吞吐量降级。
在上面提到的TSG-RAN会议中建议的更精密的基于延迟的AQM算法实现了用于改进PDCP抛弃的吞吐量的机制,例如防止连续分组丢弃,而没有引入大的端到端延迟。然而,如所述的,在LTE版次8的3GPP中未接受该建议。将有可能规定版次9(或随后版次)中LTE的实现更好性能的基于UE的上行链路AQM机制,但将需要标准化工作,并且该机制将不可用于版次8的UE。
发明内容
本发明的基本概念是在基站中(例如在eNodeB中)代替在UE中实现上行链路主动队列管理(AQM)机制。
对应的挑战是:在上面提到的基于延迟的AQM算法中,队列中每个分组的延迟需要是已知的。UE缓冲区的延迟基本上仅在UE侧是已知的,并且没有向eNodeB报告它们的任何标准化方法。本文建议的示教允许eNodeB和其它基站获得UE缓冲区延迟的知识。
在LTE上下文中,在eNodeB中实现LTE上行链路的AQM算法,这得到许多优点,包括:网络对算法的配置具有完全控制;不需要标准化工作(该解决方案是专有的);并且该机制还工作用于版次8UE(与用于版次9或随后版次的所规定的UE解决方案形成对比)。
总之,根据本文的为一个或多个实施例给出的示教,网络基站基于从UE接收的缓冲区状态报告和被服务数据的量来估计UE中发射缓冲区的排队延迟。基站中(例如eNodeB中)的AQM算法使用估计的延迟和从UE缓冲区状态报告获得的UE缓冲区大小来判定在基站中应该何时丢弃分组以控制UE缓冲区。结果,TCP控制将响应于分组丢弃而降低其发送速率,并且队列大小将保持为小。
附图说明
图1是本文所考虑的主动队列管理方法的一个实施例的伪代码列表。
图2是配置成提供用户设备(UE)的主动队列管理的基站的一个实施例的框图。
图3是主动队列管理的延迟估计方法的一个实施例的伪代码列表。
图4是无线通信网络、诸如LTE网络的一个实施例的框图,其中所包含的基站为一个或多个移动终端或其它用户设备提供主动队列管理。
图5是配置有实现用户设备的主动队列管理的一个或多个处理器的基站、例如eNodeB的一个实施例的框图。
图6是方法的一个实施例的逻辑流程图,其中基站提供用户设备的主动队列管理。
图7是方法的另一个实施例的逻辑流程图,其中基站提供用户设备的主动队列管理。
具体实施方式
相比基于队列大小的方法(例如PDPC),主动队列管理(AQM)能保持较高的链路利用率和较低的端到端延迟。此外,AQM受带宽变化的影响较小。由此,在本发明中建议的新算法中,保留了基于延迟的原则。然而,有利的是,基站、例如LTE网络中的eNodeB为用户设备(UE)、诸如移动终端提供基于延迟的队列管理。
为了在eNodeB或其它无线通信网络基站中应用该原则,eNodeB应该知道UE缓冲区中分组的排队延迟。然而,UE排队延迟在eNodeB中不直接已知,并且需要估计。下面公开了本发明的一个或多个实施例的所建议AQM算法和支持的延迟估计方法的一般描述。
eNodeB中基于延迟的AQM
在LTE中,从UE发射缓冲区状态报告(BSR)以通知eNodeB有关UE的缓冲区中的队列大小。BSR由3GPP规定的特殊事件触发-见3GPPTS36.321。演进的通用地面无线电接入(E-UTRA);媒体访问控制(MAC)协议规范,版本8.2.0,2008年5月。典型地,触发间隔大约数十毫秒。由此,BSR可看作具有小时间间隔的队列长度的监视器。
假设,在eNodeB侧可基于BSR和被服务数据的量来估计分组延迟,则在eNodeB中可通过使用估计的分组延迟实现基于延迟的AQM算法。图1例证了eNodeB中所建议的基于延迟的AQM的方法的一个实施例中的算法的伪代码。lowerDropThreshold、minAgeThreshold和minInterDropTime是3个可配置参数。每当eNodeB接收到BSR单元时,它首先将BSR报告的队列大小与lowerDropThreshold比较;如果BSR报告的大小小于lowerDropThreshold,则不允许丢弃。否则,随后提到的方法将估计延迟。如果估计的延迟大于minAgeThreshold,则将抛弃分组,除非当前时间与前一分组丢弃时间之间的时间间隔小于minInterDropTime。
图2例证了本文所考虑的新AQM算法的一个实现。当RLCSDU被传递到eNodeB中更高层时,在无线电链路控制(RLC)层抛弃分组。该实现还可在PDCP层进行,在此情况下,抛弃的数据单元将是PDCPSDU。在较低层抛弃数据单元是不可能的,因为eNodeB中的RLC协议将要求重传抛弃的分组。结果,TCP发送器不可能检测到分段丢失,并由此不会降低发送速率。
还有可能使用其它信息而不是BSR来在eNodeB中估计UE缓冲区大小。例如,在3GPP中已经讨论了在MAC报头中引入携带辅助eNodeB调度器的信息的位(通常称为“快乐位”)。这些位例如可含有短缓冲区状态报告或有关UE中分组排队延迟的信息。如果在3GPP标准的随后版次中引入这种位,则有可能使用它们代替BSR或结合BSR来在eNodeB中估计UE缓冲区大小。
应该注意,作为对AQM算法中丢弃分组的备选,还有可能通过在IP报头中设置所谓的ECN位(ECN=显式拥塞通知)来“标记”分组。如果设置了ECN位,则作为结果,TCP还将降低速率。由此,在这个文档中描述的AQM的方法可适于丢弃或标记分组。
估计排队延迟方法的一个实施例的详细描述
在这个小部分,提供了AQM方法的实施例以估计任意缓冲区的最前面数据即最早数据的排队延迟。假设可不连续地监视队列长度,即可以离散时间间隔知道队列长度。还假设,缓冲区在每个时间间隔期间服务的数据的量是可得到的(或者来自调度用于发射的数据的量或者来自在eNodeB中接收的数据量)。还有,监视时间间隔的长度是已知的,并假设为小。
为简便起见,下文使用ti来表示监视该队列时的时间,而在ti的队列长度表示为Qi。另外,ti-1与ti之间的时间间隔表示为Δti,并且在时间间隔Δti期间被服务的数据表示为Li。最后,令Ri表示在该时间间隔期间到达队列的数据的量。新数据Ri不直接已知,但是可根据队列长度和输出位计算,即:
Ri=Qi+Li-Qi-1
其中Qi,Li,Qi-1是已知变量。
在时间n,如果假设在监视间隔期间什么也没被服务,则队列中最早数据的排队延迟是:
( Σ i = r n Δt i + Σ i = r - 1 n Δt i ) 2
其中r是当最前面的数据(即仍存在于队列中的最早数据)已经到达时的监视事件tr的下标。然而,在监视的时间间隔期间,已经从队列中移除了对应于Ln的数据。由此,最前面数据的实际最前面的延迟取决于Qn位于的区域。例如,假设Qn之间,则最大排队延迟被计算为它们对应的延迟的平均,即:
D n = ( Σ i = r + 1 n Δt i + Σ i = r n Δt i ) 2
图3给出了估计(分组)延迟的方法的详细实施例的伪代码。在该算法中,尚未被服务的位的数量与对应的延迟一起保存。这些值存储在由R/和D/表示的数据结构中。当接收到当前队列长度、缓冲区服务的数据的量Li和时间间隔Δti时,则基于这些值,从R/中移除被服务位的量,并更新所有位的延迟。
另外的示例实施例
图4例证了UE10,诸如具有分组数据连接能力的蜂窝电话或其它移动终端。UE10具有到通信节点14的数据连接12,通信节点14可以是另一个UE,或者是能够与UE10建立端到端数据连接的基本上任何通信装置、服务器或其它系统。在该例证中,数据连接12可以是TCP/IP通信链路。
更具体地说,无线通信网络20、诸如LTE网络通过将UE10以通信方式链接到一个或多个外部数据网络22、诸如因特网来支持UE10与通信节点14之间的数据连接12。当然,对于在网络20内操作的UE,网络20可支持同一类型的数据连接,并且对于在网络20内部和外部进行的数据连接,可执行基站中关于UE的主动队列管理。
更详细地说,网络20包含无线电接入网(RAN)24,RAN24以通信方式链接到核心网络(CN)26,CN26又以通信方式耦合到外部网络22。RAN24包含多个基站28,在此为了简化示出了一个。可以是网络20的LTE实施例中的eNodeB的基站28有利地包含配置成为通过基站28建立了数据连接12的任何数量的UE10中的发射缓冲区提供主动队列管理的一个或多个处理电路。
由此,在通过基站28在UE10与通信节点14之间建立了TCP/IP链路的情况下,基站28就可基于有选择地丢弃或标记从UE10向通信节点14发送的上行链路(IP)分组来触发来自UE10的上行链路发射的基于TCP的流控制。也就是说,在上行链路上流动的IP分组丢失(或拥塞标记(congestion-marking)将使TCP降低UE的分组发送速率并由此缓解拥塞。
图5例证了基站28的非限制性示例实施例。所例证的基站28包括用于去往以及来自可能大量UE10的下行链路和上行链路信令的收发器电路30。基站28还包括用于以通信方式耦合到CN26的CN接口电路32。更进一步,基站28包含多个通信控制和处理电路34,其可包括架/子架处理卡或其它处理子系统的集合。
不管特定物理实现如何,基站28还包括主动队列管理(AQM)处理器40以实现一个或多个UE10中发射缓冲区的主动队列管理。(该电路可配置成为多个UE10提供AQM,或者电路的并行实现可用于为多个UE10提供AQM。)不管这种灵活性如何,都将认识到,处理电路34在一个或多个实施例中包括一个或多个微处理器和/或数字信号处理器电路,连同相关联的程序和数据存储器。像这样,所例证的电路可表示至少部分地通过执行存储在基站28内的计算机可读介质中的计算机程序指令实现的功能电路实现。
在AQM处理器40的示例实现中,丢弃/标记控制器基于评估UE10的估计的发射缓冲区大小和UE发射缓冲区中分组的估计的排队延迟中的至少一项来有选择地确定是否丢弃(或标记)来自UE的分组。支持这种功能性的情况下,AQM处理器40包括一个或多个定时器、发射缓冲区大小估计器和排队延迟估计器或与一个或多个定时器、发射缓冲区大小估计器和排队延迟估计器相关联,并且将认识到,工作数据和程序存储器可包含在这些电路中或与之相关联。
为了进一步参考,示出了UE10的示例实施例,包括收发器电路50、发射处理器52和发射缓冲区54。对于所例证的示例,那么基站28中的AQM处理器40由此将理解为对于UE10中发射缓冲区54提供AQM。
对于图5中示出了支持的功能处理,将认识到,本文公开的方法的一个实施例包括在基站中管理向基站发射分组的用户设备中发射队列的方法。如图6的示例实施例中所示,该方法包括:估计用户设备的发射缓冲区大小和发射缓冲区排队延迟中的至少一项(块100),并基于估计的发射缓冲区大小和估计的发射缓冲区排队延迟中的至少一项有选择地丢弃或拥塞标记在基站从用户设备接收的分组(块102)。
分组在一个或多个实施例中是由用户设备在发射控制协议(TCP)/IP数据连接上发送的因特网协议(IP)分组。像这样,有选择地丢弃或拥塞标记在基站从用户设备接收的分组包括:有选择地丢弃或拥塞标记IP分组,从而触发数据连接上的基于TCP的流控制。
在一个或多个实施例中,有选择地丢弃或拥塞标记分组包括:在无线电链路控制(RLC)层或在分组数据汇聚协议(PDCP)层有选择地丢弃分组,从而避免触发用户设备对已丢弃分组的基于RLC或PDCP的分组重传。
进一步地,如本文早前详述的,有选择地丢弃或拥塞标记在基站从用户设备接收的分组包括:如果估计的发射缓冲区大小超过定义的缓冲区大小阈值,则有选择地丢弃或拥塞标记从用户设备接收的分组。在一个或多个实施例中,估计用户设备的发射缓冲区队列大小是基于从用户设备接收到缓冲区状态报告或缓冲区状态指示符的。类似地,估计发射缓冲区排队延迟还可基于缓冲区状态报告或缓冲区状态指示符以及根据从用户设备向基站发射的或调度用于从用户设备发射到基站的上行链路数据的量计算的被服务数据的量。
在至少一个实施例中,估计发射缓冲区排队延迟包括:基于缓冲区状态报告或缓冲区状态指示符以及被服务数据或被调度数据的量计算尚未从用户设备的发射缓冲区服务的数据的量并存储这个数据量以及用基站处保持的数据结构中的对应的延迟更新这个数据量。这里,估计的发射缓冲区排队延迟可计算为数据结构中最早条目的延迟。
在另一个实施例中,有选择地丢弃或拥塞标记在基站从用户设备接收的分组包括:如果估计的发射缓冲区大小超过定义的缓冲区大小阈值,并且如果估计的发射缓冲区排队延迟超过定义的排队延迟阈值,则有选择地丢弃或拥塞标记从用户设备接收的分组。更具体地说,该方法可包括:如果估计的发射缓冲区大小在定义的大小阈值以下,则不丢弃或拥塞标记分组。
基于这种方式,该方法还可包括:如果估计的发射缓冲区大小在定义的大小阈值以上,则有选择地丢弃或拥塞标记在基站从用户设备接收的分组还基于检查估计的发射缓冲区排队延迟是否大于定义的延迟阈值。如果是,则该方法丢弃或拥塞标记当前接收的分组,除非距最后分组丢弃或标记事件的时间间隔小于定义的时间阈值。
图7例证了上面刚刚描述的方法实施例。根据所例证的处理逻辑(其可由图5的AQM处理器40实现用于给定分组),UE的表示为EBS的估计的发射缓冲区大小与表示为TH(S)的定义的缓冲区大小阈值相比较(块110)。如果估计的发射缓冲区大小在定义的大小阈值以下(块112,EBS不大于TH(S)),则不丢弃或标记给定分组(块114)。
然而,如果超过缓冲区大小阈值,则处理继续比较UE的表示为EQD的估计的发射缓冲区排队延迟与表示为TH(D)的定义的延迟阈值(块116和118)。如果估计的排队延迟不超过定义的延迟阈值,则不丢弃/标记给定分组(块120)。然而,如果超过排队延迟阈值,则可在那点丢弃/标记给定分组,或者在至少一个实施例中,执行进一步检查。
如该例证中所示的,进一步的检查可以确定自从最后丢弃/标记事件以来的时间间隔是否超过定义的间隔定时器(INT.>TMR?)(块122和124)。如果自从最后丢弃/标记事件以来已经过去了小于定义的定时器持续时间,则不丢弃或标记给定分组(块126)。如果最小已过去的时间已经到期,则执行丢弃(或标记)(块128)。
这个已过去的时间检查防止太多分组被丢弃或阻塞标记,并防止丢弃/标记连续的分组。当然,可基于性能监视或与数据链路相关联的其它度量更新或动态改变用于分隔丢弃/标记事件的定时器,这可以是用于AQM的其它定义的阈值。
本发明的非限制性优点
本发明建议的解决方案具有但不限于如下特性:(1)它在网络中(例如在基站中)实现而不是在UE中实现,由此使UE的缓冲区从网络侧能够得到更好的控制;(2)不需要标准化工作(专有解决方案);(3)该解决方案对于现有版次8UE也起作用,其不会是用于版次9或随后版次中的标准化UE解决方案的情况);(4)它保持小的分组端到端延迟,而对吞吐量没有重大影响。
在一个或多个实施例中,本发明包括在上行链路中有选择地丢弃(或标记)在基站中接收的分组以改进TCP性能的机制。在至少一个实施例中,丢弃(或标记)标准基于估计的UE缓冲区大小,并可选地基于估计的UE缓冲区延迟。
例如从接收的UE缓冲区状态报告估计UE缓冲区大小,并且例如基于接收的缓冲区报告和被服务数据的量估计UE缓冲区延迟。支持这个估计的情况下,根据调度的上行链路数据的量或在基站(eNodeB)中接收的数据的量来计算被服务数据的量。
缩写
使用如下缩写:
AQM:主动队列管理;
ARQ:自动重复请求;
BSR:缓冲区状态报告;
eNodeB:演进的节点B;
LTE:长期演进;
PDCP:分组数据汇聚协议;
PDCP:分组抛弃防止计数器
PDU:协议数据单元;
QoS:服务质量;
RLC:无线电链路控制;以及
SDU:服务数据单元。
本领域的技术人员将认识到,本发明不受上述示例和例证的限制,而是仅受如下所附权利要求书以及它们的合法等效方案的限制。

Claims (22)

1.一种管理向基站(28)发射分组的用户设备(10)中的发射队列、也称为发射缓冲区(54)的方法,其特征在于,通过如下操作在所述基站(28)中实现所述发射缓冲区(54)的上行链路主动队列管理:
在所述基站(28)中估计(100)所述用户设备(10)的发射缓冲区大小和发射缓冲区排队延迟中的至少一项;以及
在所述基站(28)中基于估计的发射缓冲区大小和估计的发射缓冲区排队延迟中的至少一项有选择地丢弃或拥塞标记(102)在所述基站(28)从所述用户设备(10)接收的分组。
2.如权利要求1所述的方法,其中所述分组是由所述用户设备(10)在发射控制协议TCP/IP数据连接上发送的因特网协议IP分组,并且其中有选择地丢弃或拥塞标记在所述基站(28)从所述用户设备(10)接收的分组包括:有选择地丢弃或拥塞标记所述IP分组,从而触发所述数据连接上的基于TCP的流控制。
3.如权利要求1所述的方法,其中有选择地丢弃或拥塞标记所述分组包括:在无线电链路控制RLC层或在分组数据汇聚协议PDCP层有选择地丢弃分组,从而避免触发所述用户设备(10)对已丢弃分组的基于RLC或PDCP的分组重传。
4.如权利要求1所述的方法,其中有选择地丢弃或拥塞标记在所述基站(28)从所述用户设备(10)接收的分组包括:如果所述估计的发射缓冲区大小超过定义的缓冲区大小阈值,则有选择地丢弃或拥塞标记从所述用户设备(10)接收的分组。
5.如权利要求1所述的方法,其中有选择地丢弃或拥塞标记在所述基站(28)从所述用户设备(10)接收的分组包括:如果所述估计的发射缓冲区大小超过定义的缓冲区大小阈值,并且如果所述估计的发射缓冲区排队延迟超过定义的排队延迟阈值,则有选择地丢弃或拥塞标记从所述用户设备(10)接收的分组。
6.如权利要求1所述的方法,还包括:在所述基站(28)基于从所述用户设备接收到缓冲区状态报告或缓冲区状态指示符来估计所述用户设备(10)的所述发射缓冲区队列大小。
7.如权利要求6所述的方法,还包括:在所述基站(28)基于所述缓冲区状态报告或缓冲区状态指示符以及根据从所述用户设备(10)向所述基站(28)发射的或调度用于从所述用户设备向所述基站发射的上行链路数据的量计算的被服务数据的量来估计所述发射缓冲区排队延迟。
8.如权利要求1所述的方法,其中有选择地丢弃或拥塞标记在所述基站(28)从所述用户设备(10)接收的分组包括:如果所述估计的发射缓冲区大小在定义的大小阈值以下,则不丢弃或拥塞标记分组。
9.如权利要求8所述的方法,其中如果所述估计的发射缓冲区大小在所述定义的大小阈值以上,则有选择地丢弃或拥塞标记在所述基站(28)从所述用户设备(10)接收的分组还包括:检查所述估计的发射缓冲区排队延迟是否大于定义的延迟阈值,并且,如果是,则丢弃或拥塞标记当前接收的分组,除非距最后分组丢弃或标记事件的时间间隔小于定义的时间阈值。
10.如权利要求1所述的方法,还包括:在所述基站(28)通过如下方式来估计所述发射缓冲区排队延迟:基于所述缓冲区状态报告或缓冲区状态指示符以及被服务数据或被调度数据的量计算尚未从所述用户设备(10)的所述发射缓冲区(54)服务的数据的量,以及在所述基站(28)处保持的数据结构中存储和更新这个数据量与对应的延迟。
11.如权利要求10所述的方法,其中将所述估计的发射缓冲区排队延迟计算为所述数据结构中最早条目的延迟。
12.一种基站,其特征在于,所述基站(28)包括配置成基于如下操作提供向所述基站(28)发射分组的用户设备(10)中的发射队列、也称为发射缓冲区(54)的上行链路主动队列管理的一个或多个处理电路(40):
估计所述用户设备(10)的发射缓冲区大小和发射缓冲区排队延迟中的至少一项;以及
基于估计的发射缓冲区大小和估计的发射缓冲区排队延迟中的至少一项有选择地丢弃或拥塞标记在所述基站(28)从所述用户设备(10)接收的分组。
13.如权利要求12所述的基站,其中所述分组是由所述用户设备在发射控制协议TCP/IP数据连接上发送的因特网协议IP分组,并且其中所述基站(28)配置成通过有选择地丢弃或拥塞标记所述IP分组来有选择地丢弃或拥塞标记在所述基站(28)从所述用户设备(10)接收的分组,从而触发所述数据连接上的基于TCP的流控制。
14.如权利要求12所述的基站,其中所述基站(28)配置成通过有选择地在无线电链路控制RLC层或在分组数据汇聚协议PDCP层丢弃分组来有选择地丢弃或拥塞标记所述分组,从而避免触发所述用户设备(10)对已丢弃分组的基于RLC或PDCP的分组重传。
15.如权利要求12所述的基站,其中所述基站(28)配置成通过如下方式来有选择地丢弃或拥塞标记在所述基站(28)从所述用户设备(10)接收的分组:如果所述估计的发射缓冲区大小超过定义的缓冲区大小阈值,则有选择地丢弃或拥塞标记从所述用户设备(10)接收的分组。
16.如权利要求12所述的基站,其中所述基站(28)配置成通过如下方式来有选择地丢弃或拥塞标记在所述基站(28)从所述用户设备(10)接收的分组:如果所述估计的发射缓冲区大小超过定义的缓冲区大小阈值并且如果所述估计的发射缓冲区排队延迟超过定义的排队延迟阈值,则有选择地丢弃或拥塞标记从所述用户设备(10)接收的分组。
17.如权利要求12所述的基站,其中所述基站(28)配置成基于从所述用户设备(10)接收到缓冲区状态报告或缓冲区状态指示符来估计所述用户设备的所述发射缓冲区队列大小。
18.如权利要求17所述的基站,其中所述基站(28)配置成基于所述缓冲区状态报告或缓冲区状态指示符以及根据从所述用户设备(10)向所述基站(28)发射的或调度用于从所述用户设备发射到所述基站的上行链路数据的量计算的被服务数据的量来估计所述发射缓冲区排队延迟。
19.如权利要求12所述的基站,其中所述基站(28)配置成通过如下方式来有选择地丢弃或拥塞标记在所述基站(28)从所述用户设备(10)接收的分组:如果所述估计的发射缓冲区大小在定义的大小阈值以下,则不丢弃或拥塞标记分组。
20.如权利要求19所述的基站,其中如果所述估计的发射缓冲区大小在所述定义的大小阈值以上,则所述基站(28)配置成还通过如下方式来有选择地丢弃或拥塞标记在所述基站(28)从所述用户设备(10)接收的分组:检查所述估计的发射缓冲区排队延迟是否大于定义的延迟阈值,并且如果是,则丢弃或拥塞标记当前接收的分组,除非距最后分组丢弃或标记事件的时间间隔小于定义的时间阈值。
21.如权利要求12所述的基站,其中所述基站(28)配置成通过基于所述缓冲区状态报告或缓冲区状态指示符以及被服务数据或被调度数据的量计算尚未从所述用户设备(10)的所述发射缓冲区(54)服务的数据的量以及在所述基站(28)处保持的数据结构中存储和更新这个数据量与对应的延迟来估计所述发射缓冲区排队延迟。
22.如权利要求21所述的基站,其中所述基站(28)配置成将所述估计的发射缓冲区排队延迟计算为所述数据结构中最早条目的延迟。
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Families Citing this family (47)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8201205B2 (en) 2005-03-16 2012-06-12 Tvworks, Llc Upstream bandwidth management methods and apparatus
KR101659714B1 (ko) 2009-04-16 2016-09-26 코닌클리케 필립스 엔.브이. 적응형 버퍼 상태 보고
US20110282980A1 (en) * 2010-05-11 2011-11-17 Udaya Kumar Dynamic protection of a resource during sudden surges in traffic
US8989140B2 (en) 2010-06-28 2015-03-24 Qualcomm Incorporated System and method for mobility in a multi-point HSDPA communication network
US20120163205A1 (en) * 2010-06-28 2012-06-28 Qualcomm Incorporated System and method for flow control in a multi-point hsdpa communication network
US8891356B2 (en) 2010-06-28 2014-11-18 Qualcomm Incorporated System and method for multi-point HSDPA communication utilizing a multi-link RLC sublayer
US8989004B2 (en) 2010-11-08 2015-03-24 Qualcomm Incorporated System and method for multi-point HSDPA communication utilizing a multi-link PDCP sublayer
EP2679047B1 (en) 2011-02-22 2014-09-17 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (PUBL) Method and device for congestion situations
US9125098B2 (en) 2011-08-03 2015-09-01 Qualcomm Incorporated Method and apparatus for flow congestion control in multiflow networks
US8737211B2 (en) 2011-08-03 2014-05-27 Qualcomm Incorporated Methods and apparatuses for network configuration of user equipment communication modes in multiflow systems
US11323337B2 (en) 2011-09-27 2022-05-03 Comcast Cable Communications, Llc Resource measurement and management
US9386128B2 (en) * 2012-03-23 2016-07-05 Qualcomm Incorporated Delay based active queue management for uplink traffic in user equipment
US9473974B2 (en) 2012-05-30 2016-10-18 The University Of Hong Kong Enhancing AQM to combat wireless losses
WO2014003327A1 (en) 2012-06-26 2014-01-03 Lg Electronics Inc. Method and apparatus for cancelling buffer status report in wireless communication system
EP2685757B1 (en) * 2012-07-10 2014-12-17 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (PUBL) Technique for handling congestion control
US8885476B2 (en) * 2012-10-04 2014-11-11 Verizon Patent And Licensing Inc. TCP flow control optimized for networks having radio segments
US9286620B2 (en) 2012-11-05 2016-03-15 Broadcom Corporation Annotated tracing for data networks
CN102984083B (zh) * 2012-11-19 2018-07-24 南京中兴新软件有限责任公司 队列管理方法及装置
US9538435B1 (en) * 2012-11-20 2017-01-03 Sprint Communications Company L.P. Volte packet delay based network configuration
US10136355B2 (en) 2012-11-26 2018-11-20 Vasona Networks, Inc. Reducing signaling load on a mobile network
CN103905143B (zh) * 2012-12-27 2017-05-24 重庆重邮信科通信技术有限公司 一种上行数据的处理方法及系统
US9106557B2 (en) 2013-03-13 2015-08-11 Comcast Cable Communications, Llc Scheduled transmission of data
US9106391B2 (en) * 2013-05-28 2015-08-11 International Business Machines Corporation Elastic auto-parallelization for stream processing applications based on a measured throughput and congestion
EP3005601B1 (en) * 2013-05-31 2019-04-03 Telefonaktiebolaget LM Ericsson (publ) Predictive scheduling for uplink transmission in a cellular network
US9148814B2 (en) * 2013-10-28 2015-09-29 At&T Intellectual Property I, L.P. Probe mechanism for discovering explicit congestion notification data
US10039028B2 (en) 2013-11-12 2018-07-31 Vasona Networks Inc. Congestion in a wireless network
US10341881B2 (en) 2013-11-12 2019-07-02 Vasona Networks, Inc. Supervision of data in a wireless network
US9345041B2 (en) * 2013-11-12 2016-05-17 Vasona Networks Inc. Adjusting delaying of arrival of data at a base station
US9397915B2 (en) 2013-11-12 2016-07-19 Vasona Networks Inc. Reducing time period of data travel in a wireless network
KR102176653B1 (ko) 2014-09-04 2020-11-09 삼성전자주식회사 무선 통신 시스템에서 전송 제어를 위한 방법 및 장치
CN105636098B (zh) * 2014-10-30 2020-03-13 中兴通讯股份有限公司 一种上行业务等待时延的估算方法和装置
EP3035615A1 (en) * 2014-12-17 2016-06-22 Alcatel Lucent Method for queue management
KR102298991B1 (ko) 2015-05-22 2021-09-07 삼성전자 주식회사 무선 통신 시스템에서 버퍼 관리 방법 및 장치
WO2017026687A1 (en) * 2015-08-11 2017-02-16 Lg Electronics Inc. Method for performing uplink packet delay measurements in a wireless communication system and a device therefor
EP3335463B1 (en) 2015-08-13 2020-07-22 Telefonaktiebolaget LM Ericsson (publ) Predictive adaptive queue management
CN106488505A (zh) * 2015-08-24 2017-03-08 中兴通讯股份有限公司 一种数据包传输方法及装置、通信系统
US10548041B2 (en) 2015-09-24 2020-01-28 Nokia Solutions And Networks Oy Reporting of uplink (UL) quality of service (QoS) metrics
US9756654B2 (en) 2015-10-28 2017-09-05 Cisco Technology, Inc. Timer-based scheme for user equipment queue state estimation
EP3439410B1 (en) * 2016-03-31 2021-10-13 Ntt Docomo, Inc. User equipment reporting buffer status
US10623149B2 (en) * 2017-01-24 2020-04-14 Mediatek Inc. Blockage detection in millimeter wave radio communications
US10237197B2 (en) * 2017-01-31 2019-03-19 Wipro Limited System and method for processing data packets for transmission in a wireless communication network
EP3603322B1 (en) 2017-03-24 2023-08-16 Nokia Technologies Oy Handling of pdcp duplication and data recovery in new radio access technology
WO2018195770A1 (zh) * 2017-04-25 2018-11-01 Oppo广东移动通信有限公司 传输数据的方法和通信设备
WO2019054984A1 (en) * 2017-09-12 2019-03-21 Nokia Solutions And Networks Oy PACKET LATENCY REDUCTION IN MOBILE RADIO ACCESS NETWORKS
CN109976661B (zh) 2017-12-27 2020-08-14 华为技术有限公司 基于nof的读取控制方法、装置及系统
US10721172B2 (en) 2018-07-06 2020-07-21 Marvell Asia Pte, Ltd. Limiting backpressure with bad actors
CN110348250B (zh) * 2019-06-26 2020-12-29 中国科学院信息工程研究所 多链式哈希栈的硬件开销优化方法及系统

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101047640A (zh) * 2006-06-23 2007-10-03 华为技术有限公司 无线接入承载数据传输方法

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1249972A1 (en) * 2001-04-09 2002-10-16 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) Method of controlling a queue buffer
US6901593B2 (en) * 2001-05-08 2005-05-31 Nortel Networks Limited Active queue management with flow proportional buffering
GB2372172B (en) * 2001-05-31 2002-12-24 Ericsson Telefon Ab L M Congestion handling in a packet data network
AUPR688201A0 (en) * 2001-08-09 2001-08-30 University Of Melbourne, The An active queue management process
KR101000391B1 (ko) * 2003-09-01 2010-12-13 엘지전자 주식회사 역방향 링크의 전송 데이터 레이트 제어 방법
US7706403B2 (en) 2003-11-25 2010-04-27 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Queuing delay based rate control
WO2005064862A1 (en) 2003-12-23 2005-07-14 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Method and device for controlling a queue buffer
RU2329607C2 (ru) * 2003-12-23 2008-07-20 Телефонактиеболагет Лм Эрикссон (Пабл) Способ и устройство для управления буфером очереди
US7701852B1 (en) * 2004-08-26 2010-04-20 Sprint Communications Company L.P. Method for analyzing performance of a network through measuring and reporting delay in routing devices
WO2007024120A1 (en) * 2005-08-26 2007-03-01 Electronics And Telecommunications Research Institute Method for requesting resource and scheduling for uplink traffic in mobile communication and apparatus thereof
US9119220B2 (en) * 2005-12-22 2015-08-25 Qualcomm Incorporated Methods and apparatus for communicating backlog related information
US8630256B2 (en) 2006-12-05 2014-01-14 Qualcomm Incorporated Method and system for reducing backhaul utilization during base station handoff in wireless networks
EP2479944B1 (en) * 2007-03-14 2019-11-27 InterDigital Technology Corporation Method and apparatus for supporting uplink starvation avoidance in a long term evolution system
EP2028890B1 (en) * 2007-08-12 2019-01-02 LG Electronics Inc. Handover method with link failure recovery, wireless device and base station for implementing such method
TW200926860A (en) * 2007-10-29 2009-06-16 Sunplus Mmobile Inc Method for providing a buffer status report in a mobile communication network
JP4952586B2 (ja) * 2008-01-07 2012-06-13 富士通株式会社 パケットデータの廃棄方法、無線通信装置、移動通信システム
US8040802B2 (en) * 2008-01-14 2011-10-18 Alcatel Lucent Method of controlling congestion for wireless communications
US8248941B2 (en) * 2008-02-01 2012-08-21 Nokia Siemens Networks Oy Method, apparatus and computer program for uplink scheduling in a network that employs relay nodes
US9584416B2 (en) * 2009-06-08 2017-02-28 Qualcomm Incorporated Systems and methods to provide flow control for mobile devices
WO2011025438A1 (en) * 2009-08-25 2011-03-03 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) Using the ecn mechanism to signal congestion directly to the base station

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101047640A (zh) * 2006-06-23 2007-10-03 华为技术有限公司 无线接入承载数据传输方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
SDU Discard;Ericsson;《3GPP TSG-RAN WG2 #60 Tdoc R2-074689》;20071109;全文 *
Specifying SDU Discard function for the UE;Ericsson;《3GPP TSG-RAN WG2 #60 Tdoc R2-074703》;20071109;第1-5节 *

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