一種gmr-1 3g終端rlc/mac數(shù)據(jù)調(diào)度方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于寬帶無線通信協(xié)議棧領(lǐng)域，具體涉及一種GMR-1 3G終端RLC/MAC數(shù)據(jù)調(diào)度方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在GMR-1 3G系統(tǒng)中，對(duì)于上行數(shù)據(jù)調(diào)度，根據(jù)協(xié)議規(guī)定，主要是控制塊和數(shù)據(jù)塊的調(diào)度。本專利設(shè)計(jì)中RLC/MAC層簡(jiǎn)稱層2，控制塊主要是層2根據(jù)協(xié)議需求本層所產(chǎn)生的消息；數(shù)據(jù)塊是指來自上層的信令數(shù)據(jù)或者業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，經(jīng)由層2進(jìn)行相關(guān)分段打包處理之后的數(shù)據(jù)。協(xié)議規(guī)定，數(shù)據(jù)傳輸需建立TBF (臨時(shí)塊流，Temporary Block Flow)。TBF根據(jù)業(yè)務(wù)需要可以具有單向或雙向的鏈路資源。在GMR-1 3G協(xié)議中，RLC/MAC層調(diào)度的終端資源包括兩種:DCH(Dedicated Channel)信道和 F1DQKPacket Data Channel)信道。
[0003]DCH信道:DCH物理信道分為DACCH邏輯信道和DTCH邏輯信道。按照協(xié)議相關(guān)規(guī)定，在DACCH信道上傳輸?shù)腞LC/MAC塊，僅僅只能承載一條MAC控制消息或者一個(gè)RLC數(shù)據(jù)塊；而映射到DTCH信道的TBF采用TCH TBF模式進(jìn)行傳輸，不需要添加任何報(bào)頭直接按照載荷大小傳遞給物理層。在實(shí)際資源分配中，DACCH信道和DTCH信道可能會(huì)映射到同一物理信道上，DACCH邏輯信道上的數(shù)據(jù)傳輸優(yōu)先級(jí)較高。數(shù)據(jù)以及控制消息優(yōu)先級(jí)別從高到低依次為:RLC/MAC控制消息，DACCH數(shù)據(jù)，DTCH數(shù)據(jù)。因此，在DCH信道調(diào)度中，不僅需要考慮終端系統(tǒng)中每個(gè)DCH信道中的數(shù)據(jù)塊和控制消息發(fā)送優(yōu)先級(jí)問題，而且由于不同的DCH信道占用的時(shí)隙個(gè)數(shù)不同，RLC/MAC塊總載荷大小不同，還需要調(diào)度數(shù)據(jù)塊或控制消息滿足載荷的要求。
[0004]PDCH信道:roCH物理信道分為PACCH邏輯信道和PDTCH邏輯信道。通常，PACCH用來承載信令，PDTCH用來承載業(yè)務(wù)。映射到roCH信道上的TBF采用標(biāo)準(zhǔn)TBF模式進(jìn)行傳輸。
[0005]GMR-1 3G網(wǎng)絡(luò)中釆用的是基于上行狀態(tài)標(biāo)識(shí)(USF, Uplink State Flag )的上行資源分配方式。網(wǎng)絡(luò)在建立上行TBF時(shí)，給終端分配一個(gè)USF，終端監(jiān)視下行H)CH上的無線塊，如果某個(gè)無線塊的頭部中攜帶的USF與分配給自己的USF是相同的，則表明該終端可以在該下行roCH對(duì)應(yīng)的上行roCH的下一個(gè)或多個(gè)無線塊進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。
[0006]GMR-1 3G網(wǎng)絡(luò)中采用的是基于未請(qǐng)求的上行鏈路允許(UUG，UnsolicitedUplink Grant)字段進(jìn)行輪詢確認(rèn)。針對(duì)TOCH，UUG不僅指示了相應(yīng)的終端需要回復(fù)確認(rèn)，而且和USF_ACK —起確定了需要發(fā)送確認(rèn)的終端的資源分配情況。
[0007]PDCH引入包括多個(gè)USF值的ULMAP (Uplink Map)以支持更多的上行鏈路同時(shí)發(fā)送。因此，在I3DCH信道調(diào)度中，終端需要根據(jù)下行鏈路RLC/MAC塊結(jié)構(gòu)中的公共信息(ΡΠ，Public Informat1n) ,ULMAP 中的 USF、USF_ACK 或 RLC/MAC 報(bào)頭中的 UUG 字段決定是否進(jìn)行發(fā)送并決定在哪個(gè)TBF的上行鏈路進(jìn)行發(fā)送數(shù)據(jù)。此外，在發(fā)送時(shí)，終端要保證TBF上發(fā)送數(shù)據(jù)的優(yōu)先級(jí)為:RLC控制塊高于MAC控制塊高于數(shù)據(jù)塊，且滿足一個(gè)TBF上的載荷要求和一個(gè)TBF上最多可以有兩個(gè)控制塊和一個(gè)數(shù)據(jù)塊的發(fā)送需求。
[0008]MAC狀態(tài):在GMR-1 3G網(wǎng)絡(luò)中，根據(jù)終端系統(tǒng)中分配得到的資源情況不同，可將終端分為不同的MAC狀態(tài):無業(yè)務(wù)資源的MAC-1dle狀態(tài)，只有DCH信道的MAC-Dedicated狀態(tài)，只有I3DCH信道的MAC-Share狀態(tài)以及具有DCH信道和I3DCH信道的MAC-DTM狀態(tài)。
[0009]與本方案接近的現(xiàn)有技術(shù)中，公開的專利有:申請(qǐng)?zhí)?200810104607，“一種無線城域網(wǎng)絡(luò)媒體接入控制中數(shù)據(jù)調(diào)度的方法及系統(tǒng)”；申請(qǐng)?zhí)?201010512523，”一種用于多業(yè)務(wù)分組數(shù)據(jù)調(diào)度的裝置和方法”；申請(qǐng)?zhí)?200510097927，“一種用于多業(yè)務(wù)分組數(shù)據(jù)調(diào)度的裝置和方法”。但是這些方案不是針對(duì)GMR-1 3G終端相關(guān)系統(tǒng)的研宄；而且提到的數(shù)據(jù)調(diào)度方法不適用于GMR-1 3G系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明基于MAC狀態(tài)對(duì)DCH和I3DCH信道上的調(diào)度進(jìn)行研宄，提出一套切實(shí)可行的數(shù)據(jù)調(diào)度方法。
[0011]本發(fā)明采取的技術(shù)方案是:一種GMR-1 3G終端RLC/MAC數(shù)據(jù)調(diào)度方法，包括MAC-Dedicated, MAC-1dle, MAC-Share,以及 MAC-DTM 的狀態(tài)調(diào)度；
在MAC-1dle狀態(tài)下，終端不需要進(jìn)行任何調(diào)度操作；
在MAC-Dedicated狀態(tài)下，終端以幀為單位，調(diào)度每個(gè)DCH信道上行鏈路的數(shù)據(jù)發(fā)送，調(diào)度步驟為:
(2.1)終端依次遍歷每個(gè)上行DCH信道，
(2.2)根據(jù)上行DCH信道類型，調(diào)度數(shù)據(jù)發(fā)送使其符合優(yōu)先級(jí)以及載荷大小的要求，
(2.3)重復(fù)(2.1)、(2.2)，直至所有DCH信道上數(shù)據(jù)都調(diào)度發(fā)送給物理層；
在MAC-Share狀態(tài)下，通過設(shè)置鏈路標(biāo)志valid或者unvalid來決定共享信道能否在此幀進(jìn)行調(diào)度，終端首先需要判斷哪些信道的上行鏈路可以發(fā)送數(shù)據(jù)，之后才能組織數(shù)據(jù)去發(fā)送，終端通過USF和UUG兩種方式獲得發(fā)送數(shù)據(jù)的資源使用權(quán)，步驟如下:
(3.1)終端依次遍歷每個(gè)I3DCH信道，若信道是valid，轉(zhuǎn)向(3.2)；
(3.2)按照控制消息優(yōu)先級(jí)別，輪詢當(dāng)前ACK發(fā)送狀態(tài)標(biāo)識(shí)，是發(fā)送CTRL ACK,還是DATA ACK，還是其他控制消息；
(3.3)計(jì)算MAC控制消息填充后，可用于填充數(shù)據(jù)塊的剩余載荷，進(jìn)行數(shù)據(jù)塊的填充； (3.4)偽控制塊的填充；
在MAC-DTM狀態(tài)下，不僅具有DCH信道資源，而且具有I3DCH信道資源，MAC-DTM狀態(tài)下的調(diào)度是MAC-Dedicated狀態(tài)和MAC-Share狀態(tài)調(diào)度的綜合，其中，終端上行調(diào)度根據(jù)下行接收過程中設(shè)置的標(biāo)志，以幀為單位，分別遍歷信道，其中上行DCH信道的調(diào)度方式與MAC-Dedicated狀態(tài)的調(diào)度相同，上行I3DCH信道的調(diào)度方式與MAC-Share狀態(tài)的調(diào)度相同。
[0012]進(jìn)一步的，在MAC-Dedicated狀態(tài)下，終端RLC/MAC需要根據(jù)來自基站的UUG輪詢比特發(fā)送相應(yīng)的CTRL_ACK或者DATA_ACK，當(dāng)無數(shù)據(jù)可發(fā)時(shí)，需要發(fā)送DUMMY DATA進(jìn)行鏈路保持。
[0013]進(jìn)一步的，在MAC-Dedicated狀態(tài)下，執(zhí)行調(diào)度步驟(2.2)時(shí)，調(diào)度算法需要根據(jù)下行接收過程中的狀態(tài)標(biāo)志優(yōu)先決定發(fā)送控制消息，若上行鏈路中不需要發(fā)送控制消息，則調(diào)度合適大小的數(shù)據(jù)塊發(fā)送，否則按照幀號(hào)決定是否調(diào)度偽控制塊。
[0014]進(jìn)一步的，在MAC-Share狀態(tài)下，網(wǎng)絡(luò)下發(fā)的無線塊攜帶ΡΠ報(bào)頭，根據(jù)該報(bào)頭中的USF標(biāo)識(shí)，如果終端解碼出與自己相匹配的USF值，那么終端將對(duì)應(yīng)的信道或者對(duì)應(yīng)的TBF可調(diào)度標(biāo)識(shí)valid設(shè)置為有效，終端將根據(jù)該值進(jìn)行上行數(shù)據(jù)發(fā)送；下行接收過程中設(shè)置信道valid標(biāo)志的步驟為:
步驟一:終端解析來自基站的下行無線塊，解析pui報(bào)頭，獲取USF，根據(jù)該USF值匹配下一個(gè)可發(fā)送數(shù)據(jù)的信道或者TBF，設(shè)置該信道或者TBF valid值為有效；
步驟二:解復(fù)用下行無線塊，如果接收到UUG=I的控制塊，設(shè)置相應(yīng)的CTRL ACK發(fā)送標(biāo)識(shí)，在相應(yīng)信道上發(fā)送該控制塊，進(jìn)入步驟五；
步驟三:解復(fù)用下行無線塊，如果接收到屬于該終端的UUG=I的數(shù)據(jù)塊，那么設(shè)置相應(yīng)的DOWNLINK ACK發(fā)送標(biāo)識(shí)，在相應(yīng)信道上發(fā)送該數(shù)據(jù)塊，進(jìn)入步驟五；否則，進(jìn)入步驟四；步驟四:解復(fù)用下行無線塊，如果接收到不屬于該終端的UUG=I的數(shù)據(jù)塊，報(bào)頭ΡΠ仍然有效，設(shè)置相應(yīng)的valid值，進(jìn)行相應(yīng)數(shù)據(jù)的發(fā)送；
步驟五:結(jié)束。
[0015]進(jìn)一步的，在MAC-Share狀態(tài)下，終端根據(jù)該USF未匹配到相關(guān)TBF，但是該終端存在多個(gè)TBF并有數(shù)據(jù)需要發(fā)送，那么進(jìn)入多TBF數(shù)據(jù)調(diào)度算法，其步驟如下:
步驟1:多TBF按照調(diào)度次數(shù)升序排列，當(dāng)滿足觸發(fā)該算法條件，取出當(dāng)前調(diào)度次數(shù)最少的TBF，判斷該TBF是否有數(shù)據(jù)發(fā)送，如果有則進(jìn)入步驟2，否則繼續(xù)取下一個(gè)TBF，直至該TBF升序隊(duì)列全部輪詢完畢；
步驟2:當(dāng)新數(shù)據(jù)發(fā)送，即UD>0，那么進(jìn)入步驟4 ;
步驟3:當(dāng)無新數(shù)據(jù)發(fā)送，僅有等待確認(rèn)的數(shù)據(jù)，UD=0，那么結(jié)束繼續(xù)取下一個(gè)TBF，重復(fù)步驟1~步驟3的流程；
步驟4:發(fā)送該數(shù)據(jù)。
[0016]本發(fā)明的有益效果是:
1、本發(fā)明是基于GMR-1 3G終端系統(tǒng)的，現(xiàn)有技術(shù)沒有針對(duì)相關(guān)系統(tǒng)的研宄；而且其他方案中提到的數(shù)據(jù)調(diào)度方法不適用于GMR-1 3G系統(tǒng)中。
[0017]2、本發(fā)明根據(jù)MAC狀態(tài)進(jìn)行調(diào)度，根據(jù)不同的MAC狀態(tài)提出了不同的調(diào)度算法，避免了不必要的在其他狀態(tài)下可能出現(xiàn)的邏輯判斷，提高設(shè)計(jì)效率；再者，增強(qiáng)了程序的邏輯性和可讀。
[0018]3、本發(fā)明提出的這些算法不僅保證了調(diào)度優(yōu)先級(jí)的需要，同時(shí)兼顧了系統(tǒng)時(shí)延、系統(tǒng)吞吐量以及系統(tǒng)公平性等因素。
【附圖說明】
[0019]圖1是數(shù)據(jù)調(diào)度方案設(shè)計(jì)圖。
[0020]圖2是MAC-Dedicated狀態(tài)下調(diào)度流程圖。
[0021 ]圖3是MAC-Dedicated狀態(tài)下DCH彳目道調(diào)度算法流程圖。
[0022]圖4是MAC-Share狀態(tài)下行接收流程圖。
[0023]圖5是MAC-Share狀態(tài)上行調(diào)度流程圖。
[0024]圖6是多個(gè)上行TBF調(diào)度算法流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0026]1、基于MAC狀態(tài)轉(zhuǎn)換的總調(diào)度方案。
[0027]如圖1所示，按照MAC狀態(tài)進(jìn)行上行數(shù)據(jù)調(diào)度，MAC狀態(tài)主要有四種MAC-Dedicated,MAC-1dle,MAC-Share,以及MAC-DTM狀態(tài)調(diào)度過程。在不同時(shí)刻，MAC只能處于一個(gè)狀態(tài)下，有效避免了在其他狀態(tài)下可能出現(xiàn)的邏輯判斷，提高設(shè)計(jì)效率。
[0028]1.UMAC-1dle狀態(tài)調(diào)度算法。
[0029]在MAC-1dle狀態(tài)下，終端不需要進(jìn)行任何調(diào)度操作。
[0030]1.2、MAC-Dedicated 狀態(tài)調(diào)度算法。
[0031]1.2.1 MAC-Dedicated 狀態(tài)調(diào)度流程:
在MAC-Dedicated狀態(tài)下，終端以幀為單位，調(diào)度每個(gè)DCH信道上行鏈路的數(shù)據(jù)發(fā)送，調(diào)度流程如圖2所示。終端RLC/MAC需要根據(jù)來自基站的UUG輪詢比特發(fā)送相應(yīng)的CTRL_ACK或者DATA_ACK，當(dāng)無數(shù)據(jù)可發(fā)時(shí)，需要發(fā)送DUMMY DATA進(jìn)行鏈路保持。本設(shè)計(jì)