无线通信系统中QoS流的调度技术方案

本发明专利技术涉及一种用于为数据无线承载调度用户数据(如业务数据)的机制。由此可以避免调度某些高优先级数据包的时延。这是通过创建多个虚拟队列集合来实现的，其中，所述多个虚拟队列集合中的每个虚拟队列集合被分配用于存储相应QoS流标识对应的数据包，并且在每个虚拟队列集合中创建虚拟队列用于存储具有不同优先级的数据包，根据优先级提取所述数据包用于PDCP实体进行调度。

QoS flow scheduling in wireless communication system

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】无线通信系统中QoS流的调度专利
本申请涉及无线通信系统中调度服务质量(qualityofservice，QoS)流的方法和装置。
技术介绍
演进分组系统(evolvedpacketsystem，EPS)是面向连接的传输网络，因此其需要在两个端点(例如，用户设备和公共数据网络网关(publicdatanetworkgateway，PDN-GW))之间建立“虚拟”连接。该虚拟连接称为“EPS承载”。数据无线承载(dataradiobearer，DRB)在用户设备(userequipment，UE)和基站(basestation，BS)(例如，eNB等)之间传输EPS承载的高层数据包(又称为“互联网协议(internetprotocol，IP)流”)。当有足够的无线资源(即多个DRB)时，为每个EPS承载分配DRB，并且每个EPS承载与所分配的相应DRB为一一映射关系。当没有足够的无线资源(例如，只有一个DRB)时，某些IP流共用所述一个DRB，并且某些数据包(例如，传输控制协议同步消息(transmissioncontrolprotocolsynchronousmessage，TCPSYN)/传输控制协议结束消息(transmissioncontrolprotocolfinishmessage，TCPFIN)/传输控制协议确认消息(transmissioncontrolprotocolacknowledgementmessage，TCPACK))在实现中优先于其它数据包。实现分组数据汇聚层协议(packetdataconvergenceprotocol，PDCP)的实体维护两个队列：高优先级队列，用于处理优先的数据包(如TCPSYN/FIN/ACK数据包)，以及普通优先级队列，用于处理其它数据包(如业务数据包等)。当低层(如无线链路控制(radiolinkcontrol，RLC)层)请求用于进行空中传输的数据时，PDCP实体调度来自高优先级队列的数据包。从图1所示的长期演进(longtermevolution，LTE)通信系统的示例中可以看出这一点。在下一代无线接入网中，QoS模型支持基于QoS流的框架。QoS流是协议数据单元(protocoldataunit，PDU)会话中QoS区分的最小粒度。PDU会话是UE与提供PDU交换的网络实体之间的关联。“几个QoS流可以映射到同一个数据无线承载上。如果某个QoS流需要单独的数据无线承载来满足其QoS要求，则网络将分配单独的数据无线承载。如在LTE中，网络可以首先分配一个数据无线承载(在LTE中称为缺省承载)，并根据接收到的数据包的QoS要求分配更多的数据无线承载(称为专用数据无线承载)。在图2a中，存在一个名为“QoS流X”的QoS流，其向PDCP实体下发数据包。该PDCP实体将所述数据包缓冲至高优先级队列和普通优先级队列。在图2b中，当加入了新的QoS流“QoS流Y”时，根据来自QoS流Y的数据包“Y1”是否为TCPSYN/FIN/ACK数据包，将该数据包“Y1”缓冲至高优先级队列或普通优先级队列的末尾。在一些实施方式中，QoS流Y可以是高优先级的，例如，该QoS流Y包括车辆对万物(vehicle-to-everything，V2X)消息。然而，数据包“Y1”的调度会被延迟，直到来自高优先级队列或普通优先级队列的所有数据包传输完毕，进而增加了处理数据包“Y1”的时延。因此，需要一种减少下一代无线接入网中高优先级QoS流时延的概念。”
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种用于QoS流处理的改进概念。本专利技术第一方面提出了一种用于为数据无线承载(dataradiobearer，DRB)调度用户数据(如业务数据)的机制。所述用户数据通过映射到所述数据无线承载上的QoS流进行传输。每个数据流都有数据包传输的时延要求等相应的QoS要求(也称为“关键性能指标(keyperformanceindicator，KPI)”)，因此所述数据流也称为QoS流。除了时延要求之外，例如，所述QoS要求包括以下中的至少一项(如3GPPTS23.501中所定义)：(1)资源类型：描述所述QoS流是保证比特速率(guaranteedbitrate，GBR)还是非保证比特速率(non-guaranteedbitrate，non-GBR)。(2)优先级等级：描述QoS流的优先级。应为业务用户分配“n”个用户优先级等级中的一个用户优先级等级。所述优先级等级定义为1是最高优先级等级，“n”是最低优先级等级。(3)包延迟预算(packetdelaybudget，PDB)：定义UE和网络中的用户面功能(userplanefunction，UPF)之间数据包可以被延迟的时间的上限。(4)误包率(packeterrorrate，PER)：定义非拥塞相关数据包丢失率的上限。每个数据流(也称为“QoS流”)包括多个连续的数据包。每个数据包用“QoS流标识”来标识。所述QoS流标识用于标识所述数据包所属的QoS流。仅作为示例，所述QoS流标识可以记录在每个数据包的头部中。为了减少来自具有高优先级等级的QoS流的数据包的时延，建立了多个虚拟队列集合(virtualqueueset，VQS)。每个虚拟队列集合被分配用于存储相应QoS流标识对应的数据包。虚拟队列集合包括至少一个虚拟队列，所述虚拟队列集合中的每个虚拟队列被分配用于存储特定优先级对应的数据包。根据第一方面，其一个实施例涉及用于DRB的QoS流控制器，所述QoS流控制器允许将接收到的属于QoS流的数据包存储在与QoS流标识对应的虚拟队列集合(virtualqueueset，VQS)中。在本专利技术的第一方面中，当接收到数据包时，所述QoS流控制器获取所述数据包对应的QoS流标识，其中，所述QoS流标识用于标识所述数据包所属的QoS流；然后所述QoS流控制器确定是否存在所述QoS流标识对应的已分配的现有VQS。如果存在所述QoS流标识对应的所述VQS，则所述QoS流控制器将所述数据包下发至所述现有VQS的虚拟队列(virtualqueue，VQ)；否则，所述QoS流控制器创建包括至少一个VQ且分配给所述QoS流标识的新VQS。然后，所述QoS流控制器将所述数据包下发至所述新建虚拟队列集合的虚拟队列。所述QoS流控制器可以，例如，作为客户端设备(如终端设备或用户设备)或网络接入节点(如基站)中的功能单元来实现。例如，在进行上行数据传输时(即客户端设备向基站发送消息)，所述QoS流控制器可以由所述客户端设备中的功能单元实现。在进行下行数据传输时(即基站向客户端设备发送消息)，所述QoS流控制器可以由所述基站中的功能单元实现。根据本实施例，所述用于DRB的QoS流控制器配置和管理多个VQS。所述VQS中的每个VQS与不同的QoS流标识相关联。根据所述QoS流标识，可以将用于所述DRB的不同QoS流的每个数据包存储到特定的VQS中。然后，可以基于所述虚拟队列集合以及对应的QoS流标识在所述DRB中进行调度。因此，可以减少调度高优本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于数据无线承载的QoS流控制器(510)，其特征在于，用于：/n接收所述数据无线承载中的数据包；/n获取所述数据包对应的服务质量(quality of service，QoS)流标识，其中，所述QoS流标识用于标识所述数据包所属的QoS流；/n确定对于所述数据无线承载，是否存在分配给所述QoS流标识的虚拟队列集合；/n如果存在分配给所述QoS流标识的虚拟队列集合，将所述数据包下发至所述现有虚拟队列集合的虚拟队列；否则，创建包括至少一个虚拟队列且分配给所述QoS流标识的新虚拟队列集合，将所述数据包下发至所述新建虚拟队列集合的虚拟队列。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于数据无线承载的QoS流控制器(510)，其特征在于，用于：
接收所述数据无线承载中的数据包；
获取所述数据包对应的服务质量(qualityofservice，QoS)流标识，其中，所述QoS流标识用于标识所述数据包所属的QoS流；
确定对于所述数据无线承载，是否存在分配给所述QoS流标识的虚拟队列集合；
如果存在分配给所述QoS流标识的虚拟队列集合，将所述数据包下发至所述现有虚拟队列集合的虚拟队列；否则，创建包括至少一个虚拟队列且分配给所述QoS流标识的新虚拟队列集合，将所述数据包下发至所述新建虚拟队列集合的虚拟队列。


2.根据权利要求1所述的QoS流控制器(510)，其特征在于，还用于向分组数据汇聚层协议(packetdataconvergenceprotocol，PDCP)控制器(520)通知所述新建虚拟队列集合和所述分配的QoS流标识。


3.根据前述权利要求中任一项所述的QoS流控制器(510)，其特征在于，还用于：获取所述数据包对应的优先级，将所述数据包下发至所述虚拟队列集合的与所述优先级对应的虚拟队列。


4.根据权利要求1至3任一项所述的QoS流控制器(510)，其特征在于，所述新建虚拟队列集合包括单个虚拟队列以及所述单个虚拟队列对应的单个优先级。


5.根据权利要求1至3任一项所述的QoS流控制器(510)，其特征在于，所述新建虚拟队列集合包括多个虚拟队列，其中，所述新建虚拟队列集合中的不同虚拟队列被分配给不同的优先级，但相同的所述QoS流标识。


6.根据前述权利要求中任一项所述的QoS流控制器(510)，其特征在于，还用于：根据后续数据包的所述优先级，将具有所述QoS流标识的所述后续数据包下发至所述新建虚拟队列集合中的所述相应虚拟队列。


7.一种装置，其特征在于，包括多个根据前述权利要求中任一项所述的流控制器(510)，其中，每个QoS流控制器(510)被分配给不同的数据无线承载。


8.一种用于数据无线承载的PDCP控制器(520)，其特征在于，用于：
接收虚拟队列集合的虚拟队列信息；
接收数据包的PDCP处理请求；
基于所述接收到的虚拟队列信息，在所有的现有虚拟队列集合中选择非空虚拟队列；
从所述选择的非空虚拟队列中提取所述数据包；
对所述提取的数据包执行与PDCP处理相关联的至少一个任务。


9.根据权利要求8所述的PDCP控制器(520)，其特征在于，用于从具有最高优先级等级的非空虚拟队列集合中选择所述虚拟队列，以提取所述数据包。


10.根据权利要求8或9所述的PDCP控制器(520)，其特征在于，还用于：若存在至少两个具有相同最高优先级等级的非空虚拟队列集合，基于优先级排序规则从非空虚拟队列集合中选择所述虚拟队列，以提取所述数据包。


11.根据权利要求10所述的PDCP控制器(520)，其特征在于，所述优先级排序规则包括随机选择、比例分配和基于时间的选择中的至少一项。<...

【专利技术属性】
技术研发人员：拉马·库马尔·莫匹代韦，本特·林多夫，菲利普·曼森，毗湿奴·普雷曼，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44