CN101179355B - 基站和无线网络控制器之间的流量控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基站和无线网络控制器之间的流量控制方法。基站进行拥塞检测，并根据拥塞状态向无线网络控制器发送拥塞指示控制帧，拥塞指示控制帧包括拥塞指示帧和拥塞解除指示帧；无线网络控制器判断所接收到的拥塞指示控制帧的类型，如果是拥塞指示帧，则无线网络控制器根据所接收的拥塞指示帧和对之前拥塞指示的相关记录，对数据流量进行调整，如果是拥塞解除指示帧，则无线网络控制器根据所接收的拥塞解除指示帧和对之前拥塞指示的相关记录，对数据流量进行恢复。本发明在NodeB和RNC之间网络传输受限的情况下，对接纳判决加入NodeB和RNC之间网络资源的约束，有效的避免了固网传送的拥塞，提高了服务质量。

Description

基站和无线网络控制器之间的流量控制方法

技术领域

本发明涉及无线通信领域中宽带码分多址系统，尤其涉及一种基站和无线网络控制器之间的流量控制方法。

背景技术

在NodeB(基站)和RNC(Radio Network Controller，无线网络控制器)网络节点之间，传输带宽是受限的，运营商从运营成本的角度考虑，通常根据网络覆盖地区的话务模型来确定传输带宽。因此，在RNC向NodeB发送数据时，需要根据这部分带宽的配置情况，按照一定的算法或者策略，在各个业务之间合理的分配资源。

但是，在多个NodeB和单个RNC之间，为合理的使用总的网络传输资源，需要配置一个网络汇聚节点，将总带宽再次合理的分配。这就使得对于RNC来说，通向某个NodeB的可使用的带宽资源是不可预见的，因此，上面提到的流量分配策略就可能发生失效。

3GPP TS 25.427协议定义了一种拥塞指示控制帧，帧结构如图1所示。其中Congestion Status的含义如下：

0 无拥塞No TNL congestion

1 保留ved for future use

2 网络延迟

3 网络丢包

NodeB根据检测RNC发送数据包的丢包结果，根据丢包量的多少，发送一定密度的拥塞指示帧给RNC，RNC可以根据在每个调度周期内接收到的拥塞指示帧的数量，来对业务流量进行控制。

因此，需要一种根据TS 25.427协议定义的拥塞指示控制帧提供的流控算法，对每个业务发送的数据量进行上调或者下调处理，解决网络拥塞的情况。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种基站和无线网络控制器之间的流量控制方法，用于RNC节点和NodeB节点之间的拥塞控制，以解决传输流控的问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种基站和无线网络控制器之间的流量控制方法。流量控制方去包括以下步骤：

步骤S102，基站进行拥塞检测，并根据拥塞状态向无线网络控制器发送拥塞指示控制帧，拥塞指示控制帧包括拥塞指示帧和拥塞解除指示帧；

步骤S104，无线网络控制器判断所接收到的拥塞指示控制帧的类型，如果是拥塞指示帧，则进行至步骤S106，如果是拥塞解除指示帧，则进行至步骤S108；

步骤S106，无线网络控制器根据所接收的拥塞指示帧和对之前拥塞指示的相关记录，对数据流量进行调整；以及

步骤S108，无线网络控制器根据所接收的拥塞解除指示帧和对之前拥塞指示的相关记录，对数据流量进行恢复。

在步骤S102中，如果基站检测到拥塞，则发送一个或多个拥塞指示帧，对应于一个或多个拥塞等级。

在步骤S106中，如果拥塞指示重复次数大于0，则将拥塞指示重复次数减1，并在上一次拥塞指示帧个数等于本次拥塞指示帧个数的情况下，不改变数据流量，在上一次拥塞指示帧个数小于本次拥塞指示帧个数的情况下，减小数据流量，在上一次拥塞指示帧个数大于本次拥塞指示帧个数的情况下，增加数据流量。

在步骤S106中，如果拥塞指示重复次数小于等于0，并且连续接收到的拥塞解除指示帧个数等于0，则将拥塞指示重复次数设置为2×网络延时/禁止定时器-1，减小数据流量，并使恢复定时器失效。

在步骤S106中，如果拥塞指示重复次数小于等于0，并且连续接收到的拥塞解除指示帧个数大于等于1，则将拥塞指示重复次数设置为0，减小数据流量，并将拥塞解除指示帧个数设置为0。

在步骤S102中，如果基站检测到从拥塞恢复到正常，则每隔网络延时的间隔，发送一个拥塞解除指示帧。

在步骤S108中，如果拥塞指示重复次数大于0，并且连续接收到的拥塞解除指示帧个数小于阈值，则将拥塞指示重复次数设置为0，增加数据流量。

在步骤S108中，如果拥塞指示重复次数大于0，并且连续接收到的拥塞解除指示帧个数大于等于阈值，则将拥塞指示重复次数设置为0，将拥塞解除指示帧个数设置为0，并在数据流量低于最大数据流量的情况下，启动恢复定时器。

在步骤S108中，如果拥塞指示重复次数小于等于0，并且连续接收到的拥塞解除指示帧个数大于等于1，则将拥塞指示重复次数设置为0，将拥塞解除指示帧个数加1，并增加数据流量。

在步骤S108中，如果拥塞指示重复次数小于等于0，并且连续接收到的拥塞解除指示帧个数小于1，则将拥塞指示重复次数设置为0，将拥塞解除指示帧个数设置为1，并且不改变数据流量。

通过上述技术方案，本发明在NodeB和RNC之间网络传输受限的情况下，对接纳判决加入NodeB和RNC之间网络资源的约束，能有效的避免固网传送的拥塞，提高服务质量。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是拥塞指示控制帧结构示意图；

图2是根据本发明的基站和无线网络控制器之间的流量控制方法的流程图；

图3是根据本发明的基站和无线网络控制器之间的流量控制系统的流程图；以及

图4是根据本发明实施例的流控方法流程图。

具体实施方式

下面将参考附图详细说明本发明。

参照图2，根据本发明的基站和无线网络控制器之间的流量控制方法包括以下步骤：

步骤S102，基站进行拥塞检测，并根据拥塞状态向无线网络控制器发送拥塞指示控制帧，拥塞指示控制帧包括拥塞指示帧和拥塞解除指示帧。

如果基站检测到拥塞，则发送一个或多个拥塞指示帧，对应于一个或多个拥塞等级。

如果基站检测到从拥塞恢复到正常，则每隔网络延时的间隔，发送一个拥塞解除指示帧。

步骤S104，无线网络控制器判断所接收到的拥塞指示控制帧的类型，如果是拥塞指示帧，则进行至步骤S106，如果是拥塞解除指示帧，则进行至步骤S108。

步骤S106，无线网络控制器根据所接收的拥塞指示帧和对之前拥塞指示的相关记录，对数据流量进行调整。

如果拥塞指示重复次数大于0，则将拥塞指示重复次数减1，并在上一次拥塞指示帧个数等于本次拥塞指示帧个数的情况下，不改变数据流量，在上一次拥塞指示帧个数小于本次拥塞指示帧个数的情况下，减小数据流量，在上一次拥塞指示帧个数大于本次拥塞指示帧个数的情况下，增加数据流量。

如果拥塞指示重复次数小于等于0，并且连续接收到的拥塞解除指示帧个数等于0，则将拥塞指示重复次数设置为2×网络延时/禁止定时器-1，减小数据流量，并使恢复定时器失效。

如果拥塞指示重复次数小于等于0，并且连续接收到的拥塞解除指示帧个数大于等于1，则将拥塞指示重复次数设置为0，减小数据流量，并将拥塞解除指示帧个数设置为0。

步骤S108，无线网络控制器根据所接收的拥塞解除指示帧和对之前拥塞指示的相关记录，对数据流量进行恢复。

如果拥塞指示重复次数大于0，并且连续接收到的拥塞解除指示帧个数小于阈值，则将拥塞指示重复次数设置为0，增加数据流量。

如果拥塞指示重复次数大于0，并且连续接收到的拥塞解除指示帧个数大于等于阈值，则将拥塞指示重复次数设置为0，将拥塞解除指示帧个数设置为0，并在数据流量低于最大数据流量的情况下，启动恢复定时器。

如果拥塞指示重复次数小于等于0，并且连续接收到的拥塞解除指示帧个数大于等于1，则将拥塞指示重复次数设置为0，将拥塞解除指示帧个数加1，并增加数据流量。

如果拥塞指示重复次数小于等于0，并且连续接收到的拥塞解除指示帧个数小于1，则将拥塞指示重复次数设置为0，将拥塞解除指示帧个数设置为1，并且不改变数据流量。

参照图3，根据本发明的基站和无线网络控制器之间的流量控制系统10包括：拥塞指示模块20，位于基站侧，用于进行拥塞检测，并根据拥塞状态向无线网络控制器发送拥塞指示控制帧，拥塞指示控制帧包括拥塞指示帧和拥塞解除指示帧；判决模块30，位于无线网络控制器侧，用于判断所接收到的拥塞指示控制帧的类型，如果是拥塞指示帧，则判决由调整模块40进行处理，如果是拥塞解除指示帧，则判决由恢复模块50进行处理；调整模块40，位于无线网络控制器侧，用于根据所接收的拥塞指示帧和对之前拥塞指示的相关记录，对数据流量进行调整；以及恢复模块50，位于无线网络控制器侧，用于根据所接收的拥塞解除指示帧和对之前拥塞指示的相关记录，对数据流量进行恢复。

如果拥塞指示模块20检测到拥塞，则发送一个或多个拥塞指示帧，对应于一个或多个拥塞等级。

如果无线网络控制器接收到拥塞指示帧，拥塞指示重复次数大于0，则调整模块40将拥塞指示重复次数减1，并在上一次拥塞指示帧个数等于本次拥塞指示帧个数的情况下，不改变数据流量，在上一次拥塞指示帧个数小于本次拥塞指示帧个数的情况下，减小数据流量，在上一次拥塞指示帧个数大于本次拥塞指示帧个数的情况下，增加数据流量。

如果无线网络控制器接收到拥塞指示帧，拥塞指示重复次数小于等于0，并且连续接收到的拥塞解除指示帧个数等于0，则调整模块40将拥塞指示重复次数设置为2×网络延时/禁止定时器-1，减小数据流量，并使恢复定时器失效。

如果无线网络控制器接收到拥塞指示帧，拥塞指示重复次数小于等于0，并且连续接收到的拥塞解除指示帧个数大于等于1，则调整模块40将拥塞指示重复次数设置为0，减小数据流量，并将拥塞解除指示帧个数设置为0。

如果拥塞指示模块20检测到从拥塞恢复到正常，则每隔网络延时的间隔，发送一个拥塞解除指示帧。

如果无线网络控制器接收到拥塞解除指示帧，拥塞指示重复次数大于0，并且连续接收到的拥塞解除指示帧个数小于阈值，则恢复模块50将拥塞指示重复次数设置为0，增加数据流量。

如果无线网络控制器接收到拥塞解除指示帧，拥塞指示重复次数大于0，并且连续接收到的拥塞解除指示帧个数大于等于阈值，则将拥塞指示重复次数设置为0，将恢复模块50拥塞解除指示帧个数设置为0，并在数据流量低于最大数据流量的情况下，启动恢复定时器。

如果无线网络控制器接收到拥塞解除指示帧，拥塞指示重复次数小于等于0，并且连续接收到的拥塞解除指示帧个数大于等于1，则恢复模块50将拥塞指示重复次数设置为0，将拥塞解除指示帧个数加1，并增加数据流量。

如果无线网络控制器接收到拥塞解除指示帧，拥塞指示重复次数小于等于0，并且连续接收到的拥塞解除指示帧个数小于1，则恢复模块50将拥塞指示重复次数设置为0，将拥塞解除指示帧个数设置为1，并且不改变数据流量。

本发明涉及宽带码分多址(Wideband Code Division MultipleAccess)系统(简称WCDMA)NodeB网络节点和RNC网络节点之间R99业务的流控算法。本发明的目的在于提供一种WCDMA系统RNC节点和NodeB节点之间的拥塞控制算法，以解决传输流控的问题。

拥塞控制对PVC(Permanent Virtual Circuit，永久虚电路)反压流控得出的数据量进行二次调整，操作有两种类型：

1)设置数据量发送百分比P，实际发送量为业务可发送量乘以P，初始状态P＝100％，当发生拥塞的情况，降低P的值，以达到调整流量的目的；

2)NodeB拥塞检测，根据数据包的丢包率，将拥塞分成n个等级，根据等级，发送相应n个拥塞指示帧，每次检测过后，停止检测，停止检测的时间为RNC和NodeB之间的网络环回时间T_delay(一般为200ms)；

3)NodeB从拥塞状态恢复到正常状态，每隔T_delay个时间间隔，发送编号为0的拥塞解除指示帧给RNC，连续发送的次数为Num_unTNL；

4)降速：降速操作，就是RNC根据接收到的流控帧，对分配到的PVC带宽进行调整，设PVC分配得到的带宽为W_PVC，经过实际二次流控后，实际发送量为P×W_PVC，其中P为百分比，当网络没有拥塞时，P＝100％，当发生拥塞的情况，降低P的值，以达到调整流量的目的；

5)恢复：当网络拥塞状态解除时，NodeB会向RNC发送一个编号为0的拥塞解除指示帧，根据拥塞解除指示帧，RNC根据一定的计算方法，恢复P，直到P＝100％或者又发生拥塞现象。

下面结合图4对技术方案的实施作进一步的详细描述：

1)变量说明

设网络延时为T_delay

禁止定时器为Switch-Detect(一般为40ms)

拥塞指示重复次数 ${\mathrm{Num}}_{\mathrm{TNL}}=2\×\frac{T_{\mathrm{delay}}}{\mathrm{Switch}\_\mathrm{Detec}{t}^{-1}}$

设置连续接收到拥塞解除指示帧的个数Num_unTNL

2)Num_TNL初始状态为0，Num_unTNL初始状态为0，表明RNC没有收到NodeB的任何流控指示帧，包括拥塞指示帧和拥塞解除指示帧

3)RNC在一个调度周期内接收到n个拥塞指示帧，如果Num_TNL等于0，转4)处理，如果Num_TNL＞0，转5)处理

4)进行如下步骤处理

a)如果Num_unTNL＝0

设置 ${\mathrm{Num}}_{\mathrm{TNL}}=2\×\frac{T_{\mathrm{delay}}}{\mathrm{Switch}\_\mathrm{Detec}{t}^{-1}}$

设置P＝1-n/4，如果P＝0，那么，修改P＝10％

记录n_last＝n

定时器ResumeTimer(恢复定时器)失效

b)如果Num_unTNL≥1

设置P＝P-5％

设置Num_unTNL＝0

5)进行如下步骤处理

a)Num_TNL＝Num_TNL-1

b)如果n_last＝n，流程结束，对P不做调整

c)如果n_last＜n

设置P＝1-n/4

记录n_last＝n

d)设置 ${\mathrm{Num}}_{\mathrm{TNL}}=2\×\frac{T_{\mathrm{delay}}}{\mathrm{Switch}\_\mathrm{Detec}{t}^{-1}}$

e)如果n_last＞n

设置P＝P+10％

记录n_last＝n

6)RNC在一个调度周期内接收到拥塞解除指示帧

a)如果Num_TNL＞0，且Num_unTNL＜5

设置Num_TNL＝0

设置P＝P+10％

b)如果Num_TNL≤0，且Num_unTNL＜1

设置Num_TNL＝0

设置P＝P

设置Num_unTNL＝1

c)如果Num_TNL≤0 & & Num_unTNL≥1

设置Num_TNL＝0

设置Num_unTNL＝Num_unTNL+1

设置P＝P+5％，如果P＞100％，那么P＝100％

d)如果Num_TNL＞0，且Num_unTNL≥5

设置Num_TNL＝0

设置Num_unTNL＝0

如果P＜100％，启动定时器ResumeTimer，定时器设置可以为50ms

7)如果定时器ResumeTimer超时，仍旧没有收到拥塞指示帧，根据当前P的值，将P提高到最近的那个等级，例如当前P为60％，那么就将P增加到75％，如果P＜100％，那么再次启动ResumeTimer。

综上所述，本算法使得RNC可以根据接收到的拥塞指示帧的数量来动态的调整发送的业务量，在拥塞状态得到恢复时，可以根据拥塞解除指示帧来慢慢的恢复数据发送量，降低了由于固网资源受限时的拥塞状况，提高了业务的服务质量。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种基站和无线网络控制器之间的流量控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S102，所述基站进行拥塞检测，并根据拥塞状态向所述无线网络控制器发送拥塞指示控制帧，所述拥塞指示控制帧包括拥塞指示帧和拥塞解除指示帧；

步骤S104，所述无线网络控制器判断所接收到的所述拥塞指示控制帧的类型，如果是所述拥塞指示帧，则进行至步骤S106，如果是所述拥塞解除指示帧，则进行至步骤S108；

步骤S106，所述无线网络控制器根据所接收的所述拥塞指示帧和对之前拥塞指示的相关记录，对数据流量进行调整；以及

步骤S108，所述无线网络控制器根据所接收的所述拥塞解除指示帧和对之前拥塞指示的相关记录，对数据流量进行恢复；

其中，在步骤S102中，如果所述基站检测到拥塞，则发送一个或多个所述拥塞指示帧，对应于一个或多个拥塞等级。

2.根据权利要求1所述的流量控制方法，其特征在于，在步骤S106中，如果拥塞指示重复次数大于0，则将所述拥塞指示重复次数减1，并在上一次拥塞指示帧个数等于本次拥塞指示帧个数的情况下，不改变数据流量，在上一次拥塞指示帧个数小于本次拥塞指示帧个数的情况下，减小数据流量，在上一次拥塞指示帧个数大于本次拥塞指示帧个数的情况下，增加数据流量。 

3.根据权利要求1所述的流量控制方法，其特征在于，在步骤S106中，如果拥塞指示重复次数小于等于0，并且连续接收到的所述拥塞解除指示帧个数等于0，则将所述拥塞指示重复次数设置为2×网络延时/禁止定时器-1，减小数据流量，并使恢复定时器失效。

4.根据权利要求1所述的流量控制方法，其特征在于，在步骤S106中，如果拥塞指示重复次数小于等于0，并且连续接收到的所述拥塞解除指示帧个数大于等于1，则将所述拥塞指示重复次数设置为0，减小数据流量，并将所述拥塞解除指示帧个数设置为0。

5.根据权利要求1所述的流量控制方法，其特征在于，在步骤S102中，如果所述基站检测到从拥塞恢复到正常，则每隔网络延时的间隔，发送一个所述拥塞解除指示帧。

6.根据权利要求1或5所述的流量控制方法，其特征在于，在步骤S108中，如果拥塞指示重复次数大于0，并且连续接收到的所述拥塞解除指示帧个数小于阈值，则将所述拥塞指示重复次数设置为0，增加数据流量。

7.根据权利要求1或5所述的流量控制方法，其特征在于，在步骤S108中，如果拥塞指示重复次数大于0，并且连续接收到的所述拥塞解除指示帧个数大于等于阈值，则将所述拥塞指示重复次数设置为0，将所述拥塞解除指示帧个数设置为0，并在数据流量低于最大数据流量的情况下，启动恢复定时器。

8.根据权利要求1或5所述的流量控制方法，其特征在于，在步骤S108中，如果拥塞指示重复次数小于等于0，并且连续接收到的所述拥塞解除指示帧个数大于等于1，则将所述拥塞指 

示重复次数设置为0，将所述拥塞解除指示帧个数加1，并增加数据流量。

9.根据权利要求1或5所述的流量控制方法，其特征在于，在步骤S108中，如果拥塞指示重复次数小于等于0，并且连续接收到的所述拥塞解除指示帧个数小于1，则将所述拥塞指示重复次数设置为0，将所述拥塞解除指示帧个数设置为1，并且不改变数据流量。 

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