[發明專利]經由非對稱鏈路傳輸TCP數據的方法和設備

無效

• 申請號: 200680056688.9
• 申請日: 2006-12-19
• 公開（公告）號: CN101573935A
• 公開（公告）日: 2009-11-04
• 發明（設計）人: 馬茨·薩格弗斯;瓦帕斯·阿克巴爾;邁克爾·邁爾
• 申請（專利權）人: LM愛立信電話有限公司
• 主分類號: H04L29/06
• 分類號: H04L29/06;H04L1/18
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司
• 代理人: 李 輝

技術領域

本發明涉及傳輸數據的方法和設備。具體來說，本發明涉及用于數據的同步接收和發送的方法和設備。

背景技術

無線傳輸鏈路中經常存在非對稱性。這一點尤其體現在蜂窩通信網絡中。例如下行鏈路通常能夠支持比相應的上行鏈路高很多的比特率。產生這種不對稱的原因有很多，但一個基本原因是與對應的上行鏈路發送單元(即移動終端)相比，下行鏈路發送單元(即基站)通常能夠使用高得多的傳輸功率。

其他原因包括例如多用戶調度和鏈路適配問題：下行鏈路發送器通常可更好地被配備為例如通過時分復用來維持針對不同用戶的傳輸之間的正交性。然而，在發送器為地理上分布的情況下，上行鏈路中的多用戶調度和鏈路適配可能是極具挑戰性的。在多輸入多輸出(MIMO)下行鏈路中引入發送分集也容易得多，因為與上行鏈路相比，多發送天線的空間間距不受終端大小的限制。因此與上行鏈路相比，在下行鏈路方向上總體上可預期更高的比特率。

一個示例是標準3GPP版本5的高速下行鏈路共用信道(HS-DSCH)，其理論上可以支持超過10Mbps的比特率。實踐中，第一產品版本中已實現了幾Mbps的比特率。然而版本5的反向鏈路，即上行鏈路具有專用信道DCH，該專用信道通常支持64kbps，在良好覆蓋范圍內可達384kbps。寬帶碼分多址WCDMA標準的版本6帶來了上行鏈路的增強專用信道(E-DCH)增強。然而支持的比特率仍然遠低于HS-DSCH下行鏈路的比特率，尤其在網絡承載有多個用戶時。

針對上行鏈路和下行鏈路分別具有不同特性的蜂窩無線系統的鏈路可以稱為“非對稱鏈路”。此外，由鏈路層提供的上行鏈路和下行鏈路之間的比特率可表示為“非對稱比率”。例如，如果下行鏈路層2具有3.84Mbps的比特率，但對應上行鏈路只有384kbps的比特率，則確定非對稱比率為10。

已知在這種非對稱鏈路上，利用傳輸控制協議(TCP)的同步上載與下載會將具有較高比特率的方向上的吞吐量抑制到與狹窄方向成比例的級別上，參見例如L.Kalampoukas，A.Varma，K.Ramakrishnan，“Improving?TCP?throughput?over?two-way?asymmetric?links：Analysisand?solutions”，Sigmetrics，1998?ACM?SIGMETRICS，http://citeseer.ist.psu.edu/cache/papers/cs/686/ftp:zSzzSzftp.cse.ucsc.eduzSzpubzSzhsnlabzSzSigmetrics98.pdf/kalampoukas98improving.pdf。原因是由TCP加載的前向負載必須基于在反方向上承載的反饋。如果加載上行鏈路，尤其是由于其他通信量而過度加載上行鏈路，結果是會延遲確認消息(ACK)形式的反饋，這會阻止TCP以預期步速在下行鏈路路徑上對新數據進行時鐘輸出。這點下文中將結合圖1和圖2進行描述。

因此，圖1中，所述服務器中的TCP發送器保持發送窗口，并且由反向鏈路上的較小分組103例示的每個確認從服務器對新數據(即大分組101)進行時鐘輸出。只有反向鏈路上的確認以足夠步速抵達時，下行鏈路TCP連接才能夠向所述下行鏈路路徑加載足夠負載。

圖2例示了兩個同步TCP連接：一個是通過大分組101和小ACK分組103例示的下行鏈路中的連接，而另一個是通過大帶狀分組201和小帶狀ACK分組203例示的上行鏈路中的連接。與圖1例示的情況相比，上行鏈路因充滿來自上載連接的TCP段201而飽和，這將阻礙以足夠步速發送所述下行鏈路連接中的TCP?ACK?103。這意味著下行鏈路性能也受到上行鏈路比特率的制約。

因為在無線無線電系統接入中非對稱性是很普遍的，而且這種非對稱性還將繼續存在，所以希望找出提高同步上載和下載時的下行鏈路性能的解決方案。

發明內容

本發明的目的是克服或至少減少與同步上載和下載時的下行鏈路性能有關的一些問題。

本發明的另一目的是提供一種方法和設備，其在TCP連接端止于鏈路層端止的終端之外的設備，以及TCP連接與鏈路層端止于同一設備這兩種情況下，都能夠提高下載性能。

如所附權利要求所闡述的那樣，上述目的和其他目的可通過所述方法和設備實現。因此，通過操控上行鏈路中加載的TCP負載，使得能夠實現加載負載的非對稱性，即使上行鏈路和下行鏈路共用同一上行鏈路緩沖器，也有可能補償所述鏈路非對稱性。因此，在雙向TCP通信量的情況下，可有利地將TCP窗口限制為更小值。