无线资源分配的方法及其相关通讯装置

申请号 CN200810185547.8 申请日 2008-12-12 公开(公告)号 CN101459964A 公开(公告)日 2009-06-17
申请人 华硕电脑股份有限公司; 发明人 郭宇轩;
摘要 一种无线资源分配的方法及其相关通讯装置,用于一无线通讯系统中,该方法包含有根据一授予量分配无线资源给多个逻辑信道;以及于该授予量尚有剩余,且尚有数据可传送的多个逻辑信道皆无法进行资源分配时,允许该多个逻辑信道使用剩余授予量。
权利要求

1.一种无线资源分配的方法,用于无线通讯系统,其特征是,上述方法 包含有:
根据授予量分配无线资源给多个逻辑信道;以及
于上述授予量尚有剩余,且尚有数据可传送的多个逻辑信道皆无法进行 资源分配时,允许上述多个逻辑信道使用剩余授予量。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征是,其中无法进行资源分配是上 述多个逻辑信道已分配到的资源大于或等于分别对应上述多个逻辑信道的流 量控制值。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征是,于结束上述资源分配后,其 中上述流量控制值随分别对应的上述多个逻辑信道所分配到的资源量递减。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征是,其中上述流量控制值递减后 的值小于或等于0。
5.根据权利要求2所述的方法,其特征是,其中上述流量控制值对应于 优先位率,上述优先位率对应于上述多个逻辑信道的一个于传输时间间隔所 允许传送的最大数据量。
6.根据权利要求2所述的方法,其特征是,其中上述流量控制值是优先 位率数据变量的值。
7.根据权利要求2所述的方法,其特征是,其中上述流量控制值对应于 最大位率,上述最大位率对应于上述多个逻辑信道的一个于传输时间间隔所 允许传送的最大数据量。
8.根据权利要求2所述的方法,其特征是,其中上述流量控制值是最大 位率数据变量的值。
9.根据权利要求1所述的方法,其特征是,其中允许上述多个逻辑信道 使用剩余授予量是根据上述多个逻辑信道的优先次序来分配资源,直至数据 或授予量耗尽。
10.根据权利要求2所述的方法,其特征是,于分配上述剩余授予量后, 其中上述多个逻辑信道的流量控制值随上述多个逻辑信道所使用的剩余授予 量递减。
11.一种通讯装置,用于无线通讯系统中,其特征是,上述通讯装置包 含有:
中央处理器,用来执行程序;以及
储存装置,耦接于上述中央处理器,用来储存上述程序;
其中,上述程序包含有:
根据授予量分配无线资源给多个逻辑信道;以及
于上述授予量尚有剩余,且尚有数据可传送的多个逻辑信道皆无法进 行资源分配时,允许上述多个逻辑信道使用剩余授予量。
12.根据权利要求11所述的通讯装置,其特征是,其中无法进行资源分 配是上述多个逻辑信道已分配到的资源大于或等于分别对应上述多个逻辑信 道的流量控制值。
13.根据权利要求12所述的通讯装置,其特征是,于结束上述资源分配 后,其中上述流量控制值随分别对应的上述多个逻辑信道所分配到的资源量 递减。
14.根据权利要求13所述的通讯装置,其特征是,其中上述流量控制值 递减后的值小于或等于0。
15.根据权利要求12所述的通讯装置,其特征是,其中上述流量控制值 对应于优先位率,上述优先位率对应于上述多个逻辑信道的一个于传输时间 间隔所允许传送的最大数据量。
16.根据权利要求12所述的通讯装置,其特征是,其中上述流量控制值 是优先位率数据变量的值。
17.根据权利要求12所述的通讯装置,其特征是,其中上述流量控制值 对应于最大位率,上述最大位率对应于上述多个逻辑信道的一个于传输时间 间隔所允许传送的最大数据量。
18.根据权利要求12所述的通讯装置,其特征是,其中上述流量控制值 是最大位率数据变量的值。
19.根据权利要求11所述的通讯装置,其特征是,其中允许上述多个逻 辑信道使用剩余授予量是根据上述多个逻辑信道的优先次序来分配资源,直 至数据或授予量耗尽。
20.根据权利要求12所述的通讯装置,其特征是,于分配上述剩余授予 量后,其中上述多个逻辑信道的流量控制值随上述多个逻辑信道所使用的剩 余授予量递减。

说明书全文

技术领域

发明是关于一种无线资源分配的方法及其相关通讯装置,尤指一种用 于一无线通讯系统中,避免无线资源浪费的方法及其相关通讯装置。

背景技术

根据第三代移动通讯联盟所制定的媒体接入控制(Medium Access Control,MAC)协议规范,媒体接入控制层是无线链接控制层的下层,支持逻 辑信道与传输信道的对应、多工、解多工及传输格式选择等等功能。媒体接 入控制层通过逻辑信道与无线链接控制层交换无线链接控制协议数据单元 (亦视为媒体接入控制伺服数据单元),并且通过传输信道,例如上行链路共 享信道(Uplink Shared Channel,UL-SCH)或下行链路共享通道(Downlink Shared Channel,DL-SCH),与实体层交换媒体接入控制协议数据单元。更具 体地,无线链接控制层于一传输时间间隔(Transmission Time Interval, TTI),将媒体接入控制伺服数据单元从一逻辑信道或不同的逻辑信道多路传 输至媒体接入控制层,并通过传输信道传递至实体层。
在媒体接入控制层中,当一新传输进行时,一逻辑信道优先次序程序 (Logical Channel Prioritization Procedure)会被启用。逻辑信道优先次 序程序包含多个逻辑信道,每一逻辑信道都被赋予一优先位率(Prioritized Bit Rate,PBR),其是以每秒X个字节或每秒Y个位来表示。逻辑信道优先 次序程序用来确保所有的逻辑信道是根据所设定的优先位率,以相对优先次 序由高至低的方式进行数据传输。
简单来说,媒体接入控制层的逻辑信道优先次序程序为多个逻辑信道分 别根据一优先次序于一传输时间间隔依序传送数据至媒体接入控制层,故具 高优先性的服务数据往往较早被传送。
进一步说明逻辑信道优先次序程序,以清楚解释数据传送时的资源分配 及数据传输流程。当一客户端上行链路传送一数据时,首先无线通讯系统的 一网络端分配一授予量给客户端,用以提供无线资源予客户端。其中,授予 量为客户端所允许传送的最大数据量。接着,客户端的无线资源控制层分别 给予多个逻辑信道一优先位率及一优先次序,根据其优先次序分配资源给逻 辑信道。其中,每一逻辑信道可分配最大资源量不可超过优先位率。
另外,已知技术提供一优先位率流量控制流程(PBR Token Bucket Framework),用以计算多个逻辑信道的可用资源量。优先位率流量控制流程 使用一优先位率数据变量(PBR Token Bucket)及一优先位率流量率(PBR Token Rate)。优先位率数据变量用来表示逻辑信道的可用资源量;优先位率 流量率的单位为字节/传输时间间隔(bytes/TTI),代表每一传输时间间隔, 逻辑信道增加的可用资源量。
在每一传输时间间隔中,客户端执行优先位率流量控制流程,其是于每 一传输时间间隔,增加优先位率流量率至优先位率数据变量,以增加逻辑信 道的可用资源量。接着,若该传输时间间隔网络端有分配一授予量,优先位 率数据变量大于0(增加优先位率流量率后)的逻辑信道根据其优先次序分配 资源,并根据分配到的资源量递减优先位率数据变量与授予量。
在已知技术中,当逻辑信道可用资源量不足时(即逻辑信道的优先位率数 据变量小于其欲传送的数据量),该逻辑信道仅能分配与逻辑信道可用资源量 相同的资源量。此时,优先位率数据变量递减至0(即逻辑信道无可用资源量), 故该逻辑信道无法继续分配资源。若所有有数据可传送的逻辑信道皆无法进 行资源分配,即使客户端仍有剩余的授予量可使用,却无法通过逻辑信道传 送数据,即造成无线资源浪费。
值得注意的是,无线资源控制层可另外给予每一对应于保证位率负载 (Guarantee Bit Rate bearers)的逻辑信道一最大位率(Maximum Bit Rate, MBR),其是以每秒X个字节或每秒Y个位来表示。最大位率的给予是根据不 同的QoS服务,例如:VoIP(Voice over Internet protocol)服务为一利用 保证位率负载的传输。
以无线资源控制层分别给予多个逻辑信道一优先位率、一最大位率及一 优先次序为例。首先,逻辑信道分配资源是根据所设定的优先位率,以相对 优先次序由高至低的方式进行资源分配。如果客户端有剩余的授予量可使用, 所有的逻辑信道接着根据所设定的最大位率,依优先次序进行资源分配。之 后,若客户端有多余的授予量,因所有尚有数据可传送的逻辑信道皆无法再 进行资源分配,即造成无线资源浪费。
另外,在已知技术中,除了藉由上述的优先位率流量控制流程计算每一 逻辑信道的可用资源量外,另藉由一最大位率流量控制流程(MBR Token Bucket Framework)计算逻辑信道的可用资源量。最大位率流量控制流程使用 一最大位率数据变量(MBR Token Bucket)及一最大位率流量率(MBR Token Rate)。最大位率数据变量用来表示逻辑信道的可用资源量;最大位率流量率 的单位为字节/传输时间间隔(bytes/TTI),代表每一传输时间间隔,逻辑信 道增加的可用资源量。
在已知技术中,客户端于每一传输时间间隔启动优先位率流量控制流程, 接着启动最大位率流量控制流程。优先位率流量控制流程请参考上述,在此 不再赘述。接着进行最大位率流量控制流程,首先,增加各个逻辑信道的最 大位率流量率至最大位率数据变量,若客户端有剩余的授予量,且尚有数据 可传送,则最大位率数据变量大于0(增加最大位率流量率后)的逻辑信道根 据其优先次序分配资源,并根据分配的资源量递减最大位率数据变量与授予 量。然而,若仍有剩余的授予量,因所有尚有数据可传送的逻辑信道皆无法 再进行资源分配,即造成无线资源浪费。
由上述可知,客户端于进行完最大位率流量控制流程后,由于已知的逻 辑信道优先次序程序未揭露相关运作方式,造成即使客户端仍有剩余的授予 量,其逻辑信道却无法继续分配资源。另外,当一逻辑信道无可用资源量时(即 最大位率数据变量递减至0),即使客户端仍有剩余的授予量可使用,该逻辑 信道仍无法进行资源分配,造成无线资源浪费。
因此,在已知技术中,客户端于进行完优先位率流量控制流程与最大位 率流量控制流程后,即使仍有剩余的授予量,因所有尚有数据可传送的逻辑 信道皆无法再进行资源分配,故逻辑信道无法传送数据,造成资源浪费。此 外,逻辑信道需具有可用资源量,逻辑信道的数据才可被传送。若逻辑信道 的可用资源量小于其传输数据量,则数据会于不同的传输时间间隔传送,延 迟了协议数据单元(Protocol Data Unit,PDU)上行链路的传送,进而影响无 线通讯系统效率。

发明内容

因此,本发明的主要目的即在于提供一种用于一无线通讯系统的无线资 源分配的方法及其相关通讯装置,用以避免无线资源的浪费。
本发明揭露一种无线资源分配的方法,用于一无线通讯系统中,该方法 包含有根据一授予量分配无线资源给多个逻辑信道;以及于该授予量尚有剩 余,且尚有数据可传送的多个逻辑信道皆无法进行资源分配时,允许该多个 逻辑信道使用剩余授予量。
本发明另揭露一种通讯装置,用于一无线通讯系统中,该通讯装置包含 有一中央处理器,用来执行一程序;以及一储存装置,耦接于该中央处理器, 用来储存该程序。该程序包含有根据一授予量分配无线资源给多个逻辑信道 传输数据;以及于该授予量尚有剩余,且尚有数据可传送的多个逻辑信道皆 无法进行资源分配时,允许该多个逻辑信道使用剩余授予量。
本发明无线资源分配的方法及其相关通讯装置提供一流量控制流程概 念,当一逻辑信道的可用资源不足时,该逻辑信道仍可于目前的传输时间间 隔分配到资源,提升数据传输速度与效率。
附图说明
图1为一无线通讯系统的示意图。
图2为一无线通讯装置的功能方图。
图3为图2中程序的示意图。
图4为本发明实施例流程图

具体实施方式

请参考图1,图1为一无线通讯系统10的示意图。无线通讯系统10较 佳地为一第三代移动通讯系统的长期演进(Long Term Evolution,LTE)系统, 其简略地由一网络端及多个客户端所组成。在图1中,网络端及客户端用来 说明无线通讯系统10的架构;实际上,网络端可视不同需求包含有多个基地 台、无线网络控制器等;而客户端则可能是移动电话、电脑系统等设备。
请参考图2,图2为一无线通讯装置200的功能方块图。无线通讯装置 200较佳地为无线通讯系统10的客户端。为求简洁,图2仅绘出无线通讯装 置200的一输入装置202、一输出装置204、一控制电路206、一中央处理器 208、一储存装置210、一程序212及一收发器214。在无线通讯装置200中, 控制电路206通过中央处理器208执行储存于储存装置210中的程序212, 从而控制无线通讯装置200的运作,其可通过输入装置202(如键盘)接收使 用者输入的信号,或通过输出装置204(如屏幕、喇叭等)输出画面、声音等 信号。收发器214用以接收或发送无线信号,并将所接收的信号传送至控制 电路206,或将控制电路206所产生的信号以无线电方式输出。换言之,以 通讯协议的架构而言,收发器214可视为第一层的一部分,而控制电路206 则用来实现第二层及第三层的功能。
请继续参考图3,图3为图2中程序212的示意图。程序212包含有一 应用程序层300、一第三层302及一第二层306,并与一第一层308连接。第 二层介面306包含两子层,分别为一无线链接控制层306a及一媒体接入控制 层306b。其中,无线链接控制层306a与媒体接入控制层306b之间是通过多 个逻辑信道(Logic Channel)来传递信息及封包。无线链接控制层306a主要 功能为提供不同的传输品质处理,依据不同的传输品质要求,针对所传输的 数据或控制指令,进行切割、重组等处理。媒体接入控制层306b可依据第三 层介面(无线资源控制层)302的无线资源分配命令,将来自无线链接控制层 306a不同逻辑信道的封包,对应到包括普通、共享或专用等性质的传输信道, 以进行信道对映、多工、传输格式选择、随机存取控制等程序。
当媒体接入控制层306b欲分配资源给无线链接控制层306a传输数据时, 媒体接入控制层306b会启动一逻辑信道优先次序程序,使数据依序于多个逻 辑信道上传输。在此情形下,本发明实施例于第二层306中提供一无线资源 分配程序320,用以于媒体接入控制层306b的多个逻辑信道进行无线资源分 配时,避免资源浪费,以提升系统效率。
请参考图4,图4为本发明实施例一流程40的示意图。流程40用于无 线通讯系统10的一客户端中的逻辑信道数据传输,其可编译为无线资源分配 程序320。流程40包含以下步骤:
步骤400:开始。
步骤402:根据一授予量分配无线资源给多个逻辑信道。
步骤404:于该授予量尚有剩余,且尚有数据可传送的多个逻辑信道皆 无法进行资源分配时,允许该多个逻辑信道使用剩余授予量。
步骤406:结束。
根据流程40,首先媒体接入控制层306b根据逻辑信道的优先次序及优 先位率依序分配资源。其中,每一逻辑信道可分配的资源量受到优先位率的 限制。另外,授予量根据逻辑信道所分配的资源量递减,故授予量为客户端 所允许传送的最大数据量。若有剩余的授予量,且逻辑信道尚有数据可传送 时,本发明实施例可再次根据逻辑信道的优先次序传送数据,直至数据或授 予量耗尽。
于步骤402和404中,本发明实施例较佳地根据一流量控制流程(Token Bucket Framework),计算每一逻辑信道的可用资源并藉此传输数据。流量控 制流程使用一流量控制值(Token Bucket)、一流量率(Token Rate)以及一流 量控制量(Bucket Size)。流量控制值用来表示逻辑信道的可用资源量;流量 率的单位为字节/传输时间间隔(bytes/TTI),代表每一传输时间间隔累加至 流量控制值的大小;流量控制量的单位为位(bytes),用来代表每一逻辑信道 最大资源量。
客户端使用流量控制流程的运作方式可归纳为以下五个步骤:
第一、计算流量控制值为流量控制量及流量控制值与流量率总和中的最 小值(即Token Bucket=Min(Bucket Size,Token Bucket+Token Rate)。 (步骤402)
第二、依逻辑信道的优先次序重复步骤三和四。(步骤402)
第三、分配授予量、流量控制值及逻辑信道数据量的最小值的资源量给 该逻辑信道(即Min(Grant,Token Bucket,Data Amount))。(步骤402)
第四、根据第三步骤所分配的资源量,减少授予量及流量控制值;其中, 流量控制值可等于或小于0。(步骤402)
第五、若有剩余的授予量,且尚有数据可传送,逻辑信道根据其优先次 序分配资源,直到资料或授予量先耗尽。(步骤404)
由上述可知,当授予量有剩余,且逻辑信道尚有数据可传送时,若逻辑 信道的流量控制值小于或等于0,则本发明实施例仍允许逻辑信道分配资源。 换句话说,当逻辑信道分配资源时,若逻辑信道的可用资源量(即流量控制值) 于目前的传输时间间隔不足时,逻辑信道仍可传送数据,不受资源量的限制。 在此情形下,高优先性的逻辑信道可尽早将数据传出,不需等待下一传输时 间间隔才能传送数据,且可减少无线资源浪费,避免数据分割传送,进而提 升协议数据单元的传送效率。
进一步说明在流程40中,逻辑信道根据其优先次序及优先位率依序分配 资源;其中,客户端根据无线资源控制层给予的优先位率,进行一优先位率 流量控制流程。优先位率流量控制流程用以计算每一逻辑信道的可用资源。
值得注意的是,流量控制流程的概念可应用至优先位率流量控制流程。 其中,流量控制值对应优先位率数据变量的值;流量率对应于优先位率流量 率;以及流量控制量对应一优先位率流量控制量。优先位率流量控制流程的 运作方式与上述的流量控制流程的步骤相同,故不再此赘述。重点在于,当 授予量尚有剩余且尚有数据可传送时,即使逻辑信道的资源量不足时(即优先 位率数据变量的值等于或小于0),逻辑信道仍可分配到资源。
简单来说,本发明实施例于逻辑信道进行完优先位率流量控制流程后, 若有剩余的授予量,以及尚有数据可传送,则逻辑信道可根据其优先次序分 配资源,直至资料或授予量先耗尽。此外,本发明实施例使用一流量控制流 程概念应用至优先位率流量控制流程,,避免某些逻辑信道于优先位率数据变 量为0时,无法传送数据的情形。如此一来,可防止资源浪费,且可增加数 据传输速度,提升通讯品质。相较之下,于已知技术中,当有剩余的授予量, 以及尚有数据可传送时,逻辑信道的优先位率数据变量需大于0才可进行资 源分配,造成某些逻辑信道需等待下一个传输时间间隔才能传送数据,导致 数据传输延迟,降低通讯品质。
另外,根据流程40,媒体接入控制层306b的逻辑信道亦可根据其优先 次序、优先位率及最大位率依序分配资源。每一逻辑信道可分配的资源量受 到优先位率及最大位率的限制。首先,客户端执行优先位率流量控制流程, 接着执行最大位率流量控制流程;其中,优先位率流量控制流程是根据流量 控制流程的步骤一到四,故其运作方式可参考上述。同理,流量控制流程的 概念可应用至最大位率流量控制流程,使逻辑信道可传送数据,以有效利用 无线资源。流量控制值、流量率及流量控制量分别对应最大位率数据变量、 最大位率流量率、最大位率流量控制量。最大位率流量控制流程的运作方式 与上述的流量控制流程的步骤相同,故不再此赘述。
综上所述,本发明实施例于授予量尚有剩余,且尚有数据可传送,但逻 辑信道无法进行资源分配时,仍允许逻辑信道使用剩余授予量,以避免无线 资源浪费。此外,本发明实施例提供一流量控制流程概念,当一逻辑信道的 可用资源不足时,该逻辑信道仍可于目前的传输时间间隔分配到资源,提升 数据传输速度与效率。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,凡依本发明权利要求书所做的均等 变化与修饰,皆应属本发明的涵盖范围。
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