CN101197774B

CN101197774B - 一种对业务流量进行控制的方法与装置

Info

Publication number: CN101197774B
Application number: CN2007101723807A
Authority: CN
Inventors: 王珣; 杨辉明; 郭晓川
Original assignee: Shanghai Huawei Technologies Co Ltd
Current assignee: Huawei Technologies Co Ltd; Shanghai Huawei Technologies Co Ltd
Priority date: 2007-12-12
Filing date: 2007-12-12
Publication date: 2012-01-04
Anticipated expiration: 2027-12-12
Also published as: CN101197774A

Abstract

本发明涉及无线通信领域，公开了对业务流量进行控制的方法与装置，所述方法包括：获取网络侧向基站发送数据流的速率信息，将所述速率分解为多种基准速率的组合并进行量化；接收脉冲使能信号，根据所述接收的脉冲使能信号获取包含所有基准速率的信息；根据所述包含所有基准速率的信息与量化后的信息判断所述接收的脉冲使能信号是否为分解得到的基准速率对应的脉冲使能信号，如果是，网络侧通过所述基站对应的漏桶发送数据流。利用本发明可以控制发送给基站的数据速率，平滑网络上的突发流量，同时比较节省用FPGA实现时的硬件资源。

Description

一种对业务流量进行控制的方法与装置

技术领域

本发明涉及无线通信领域，尤其涉及对业务流量进行控制的方法与装置。

背景技术

异步传输模式(ATM，Asynchronous Transfer Mode)是宽带综合业务数字网(B-ISDN，Broadband Integrated Service Digital Network)的基本技术，因此ATM在无线通信网络中的应用非常广泛。但是，由于ATM支持多种信源类型，而不同的信源类型提供不同的服务质量，例如传输带宽很大，速率很高，延迟很小等。因此要求ATM网络快速、实时、有效地对业务流量进行控制。

在宽带码分多址系统中，RNC(RNC，Radio Network Controller)与每个基站NodeB之间使用ATM交换机做转发，而ATM交换机的缓存是有限的，因此RNC发送给NodeB的数据流不能有太大突发，这就需要在RNC侧对业务数据流量进行控制。目前对业务流量进行控制最常用的方法为在RNC侧为每个基站配置漏桶，通过漏桶算法可以控制数据注入到网络的速率以及平滑网络上的突发流量，从而可以为网络提供一个稳定的流量。其中，漏桶可以看作是一个带有常量服务时间的单服务器队列，如果漏桶(包缓存)溢出，那么数据包会被丢弃。

通常采用软件实现ATM的漏桶，随着网络流量对处理器的的要求与日俱增，用软件实现也越来越受到处理速度与复杂度的限制，因此目前业界开始用硬件来实现功能单一的高速业务处理。而现场可编程门阵列(FPGA，FieldProgrammable Gate Array)以其灵活性，相对来说较短的开发周期，已在业界的算法实现中有了普遍的应用。因此用FPGA实现漏桶算法是一种非常高效，节省成本的解决方案。

现有技术提供了一种对业务流量进行控制的方法，现结合图1以实现128个漏桶为例描述该方法，图1是在FPGA内使用基准定时器实现128个漏桶(也相当于流量控制器)，所述每个漏桶都可能工作在不同的速率。图1包括32个定时器，每个定时器可以产生一种基准速率，通过128个32选1的选择器可以生成128个基准速率。同时图1中包括128个6bit(比特)计数器，其中每个计数器可生成2⁶＝64种计数权值(0～63)。因此每个漏桶的速率可配置为“基准速率×计数权值”，例如在需要31Mbps的漏桶速率，可以配置一个定时器的基准速率为1Mbps，计数器的权值为31，再通过选择器选择1Mbps定时器与相应的计数器便可产生31Mbps的漏桶速率。

发明人在实现本发明过程中，发现现有技术中至少存在如下问题：

1、上述现有技术在生成每个漏桶速率时都需要用软件配置定时器与计数器，然后通过选择器选择相应的定时器和计数器，并将定时器生成的基准速率与计数器的权值相乘得到漏桶的速率。但是，对于本来就资源不多的FPGA来说，该方案要耗费相当大的一部分资源。

2、上述现有技术的漏桶速率越高精度越差，例如，实现1.06Mbps可以用定时器产生的基准速率10kbps与计数器的权值106相乘，但是如果实现1.006Mbps就无法用现有的漏桶实现，否则对计数器位宽要求较高。

发明内容

本发明实施例要解决的技术问题是提供一种对业务流量进行控制的方法与装置，该方法与装置比较节省硬件资源。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种对业务流量进行控制的方法，该方法包括：

获取网络侧向基站发送数据流的速率信息，将所述速率分解为多种基准速率的组合并进行量化；

接收脉冲使能信号，根据所述接收的脉冲使能信号获取包含所有基准速率的信息；

根据所述包含所有基准速率的信息与量化后的信息判断所述接收的脉冲使能信号是否为分解得到的基准速率对应的脉冲使能信号，如果是，网络侧通过所述基站对应的漏桶发送数据流。

本发明实施例还提供了一种对业务流量进行控制的装置，该装置包括：

获取单元，用于获取网络侧向基站发送数据流的速率信息；

量化单元，用于将所述速率分解为多种基准速率的组合并进行量化；

接收单元，用于接收脉冲使能信号，根据所述接收的脉冲使能信号获取包含所有基准速率的信息；

判断单元，用于根据所述包含所有基准速率的信息与量化后的信息判断所述接收的脉冲使能信号是否为分解得到的基准速率对应的脉冲使能信号；

发送单元，用于在所述接收的脉冲使能信号为分解得到的基准速率对应的脉冲使能信号时，通过所述基站对应的漏桶发送数据流。

以上技术方案具有如下优点或有益效果：由于本发明实施例首先将网络侧向基站发送数据流的速率分解为多种基准速率的组合并进行量化，然后接收定时器产生的脉冲使能信号，并根据所述脉冲使能信号获取包含所有基准速率信息的数据，再根据所述包含所有基准速率信息的数据与量化后的信息判断所述接收的脉冲使能信号为分解得到的基准速率对应的脉冲使能信号时，网络侧通过所述基站对应的漏桶发送数据流，从而可以控制数据发送给基站的速率，平滑网络上的突发流量。与现有技术需要为每个漏桶配置定时器、计数器及选择器相比较，本发明实施例的多个漏桶只需共用一个定时器，1个2¹⁷分频器，不需要为每个漏桶配置选择器以及计数器，因而比较节省FPGA的硬件资源。

附图说明

图1是现有技术实现128个漏桶的示意图；

图2是本发明实施例一对业务流量进行控制的方法流程图；

图3是本发明实施例一中基准速率对应的脉冲示意图；

图4是本发明实施例一中调用漏桶的逻辑实现图；

图5是本发明实施例二对业务流量进行控制的装置示意图。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种对业务流量进行控制的方法，该方法包括：

获取网络侧向基站发送数据流的速率，对所述速率进行量化，并将所述速率分解为多种基准速率的组合；

接收脉冲使能信号，根据所述脉冲使能信号获取包含所有基准速率信息的数据，并将所述数据与量化结果进行与运算，并将与运算得到的结果进行位或运算；

根据所述位或运算的结果确定所述脉冲使能信号为分解得到的基准速率对应的脉冲使能信号时，网络侧通过所述基站对应的漏桶发送数据流。

为使本领域技术人员能够更好地理解本发明实施例，下面结合附图对本发明实施例的技术方案进行描述。

实施例一、一种对业务流量进行控制的方法，本实施例以128个漏桶为例进行说明，其方法流程如图2所示，具体包括以下步骤：

步骤201、配置多种基准速率，并确定最大基准速率和最小基准速率，各种基准速率之间成一定的倍数关系。

如果以二进制表示所述基准速率，最大基准速率为65536kbps，最小基准速率为1kbps，那么最大基准速率和最小基准速率之间可以产生17种基准速率，分别为65536kbps、32768kbps、16384kbps、8192kbps、4096kbps、2048kbps、1024kbps......、1kbps，并且基准速率之间成2倍关系。

步骤202、根据最大基准速率获取定时器产生脉冲使能信号的最小周期，例如对于ATM信元业务最小周期＝53*8/65536000＝6.4698us(一个ATM信元为53个字节，而每个字节为8bit，所以传输一个ATM信元所需最少时间即最小周期为6.4698us)，量化后周期：6470ns(如果逻辑时钟频率为66.66..MHz，周期为15ns，利用长期修正的方法以431_431_432的周期的间隔发送脉冲使能信号)。量化后导致的速率误差为：0.0000423，按照65536kbps速率计算误差为2.77kbps。

以其他基准速率产生脉冲使能信号的周期与以最大基准速率产生脉冲使能信号的周期成倍数关系，本实施例利用所述倍数关系，只要使用一个定时器和模值为2¹⁷的计数器(相当于2¹⁷分频器)就可以产生17种脉冲使能信号。

现结合图3进行说明，图3的横轴为时间轴，纵轴表示基准速率的使能时刻，本实施例的17种基准速率各自对应一路脉冲使能信号，32768kbps对应的脉冲使能信号周期是65536kbps对应的脉冲使能信号周期的2倍， 16384kbps对应的脉冲使能信号周期是65536kbps对应的脉冲使能信号周期的4倍，1kbps对应的脉冲使能信号周期是65536kbps对应的脉冲使能信号周期的2¹⁷倍。这样每种基准速率对应的脉冲使能信号可以均匀分布在65536个脉冲上，同时由于每个脉冲使能信号属于不同的基准速率，因此每种基准速率对应的脉冲使能信号不会重合。

步骤203、预先设置128位寄存器用于存储基站对应的漏桶信息。通常用1bit表示1个漏桶信息，因此只需使用128bit寄存器存储漏桶信息，例如漏桶标志位，当需要调用某个漏桶时，该漏桶对应的标志位可以设为1，否则标志位设为0。

可选地，还可使用内存为128bit的RAM(Random Access Memory，简称为“随机访问存储器”)存储漏桶信息。

值得说明的是，第一次对业务流量进行控制时才需要步骤201至步骤203所描述的过程，后续的控制过程可以直接调用步骤201至步骤203所描述的过程。

步骤204、获取RNC向基站发送数据流的速率信息，并将速率分解为多种预先配置的基准速率的组合，并进行量化。

假设RNC向基站发送数据流的速率为54076kbps时，该速率可以分解为以下多种基准速率的组合，表达式如下：

54076＝32768+4096+512+256+32+16+8+4

＝2¹⁵+2¹²+2⁹+2⁸+2⁵+2⁴+2³+2²

通常用17bit表示对速率54076kbps进行量化所得到的结果，如表1所示。并将所述量化结果存储在RAM中，每个速率需要17bit存储，那么128个漏桶就需要内存为128*17bit的RAM存储对速率进行量化的结果。

BIT	16	15	14	13	12	11	10	9	8	7	6	5	4	3	2	1	0
																		标志位	0	1	0	0	1	0	0	1	1	0	0	1	1	1	1	0	0

表1

步骤205、接收定时器产生的脉冲使能信号，并根据所述脉冲使能信号得到包含所有基准速率的信息，所述基准速率信息可以为基准速率的标志位。一般将该脉冲使能信号对应的基准速率标志位置1，将其他基准速率标志位置0。

如果当前脉冲是以基准速率4096kbps所产生的脉冲，那么此时17位的基准速率标志位为0000100000000000。

值得说明的是，每当收到一个脉冲使能信号时，都会从内存为128*17bit的RAM中读取对RNC向基站发送数据流的速率进行量化的结果，例如，如果当前脉冲是以基准速率4096kbps所产生的脉冲，而4096kbps是RNC向基站发送数据流的速率54076kbps的基准速率之一，当收到基准速率4096kbps所产生的脉冲时，就会从RAM中获取54076kbps的量化结果。

根据上述包含所有基准速率标志位的数据和步骤204量化后的信息判断接收脉冲使能信号是否为分解得到的基准速率对应的脉冲使能信号，如果是，网络侧通过所述基站对应的漏桶发送数据流。具体可以为步骤206-208的描述。

步骤206、将上述包含所有基准速率标志位的数据与步骤204得到的量化结果进行与运算，例如，图4是通过比较器将上述包含所有基准速率标志位的数据与对54076kbps进行量化得到的结果01001001100111100进行与运算便可得到结果0000100000000000。

步骤207、将与运算得到的结果进行位或运算，例如，对与运算得到的结果0000100000000000进行位或运算便可得到1。

步骤208、根据位或运算得到的结果判断当前脉冲是否为步骤205中分解得到的基准速率，也就是基站对应漏桶所包含的基准速率，例如，如果位或得到的结果为1，表示当前脉冲是基站对应漏桶包含的基准速率，并将漏桶对应的标志位置1，这样RNC可以通过该漏桶发送数据流；如果结果为0，表示当前脉冲不属于基站对应漏桶所包含的基准速率，并将漏桶对应的标志位置0，此时RNC不能通过该漏桶发送数据流。

由上述可知，本发明实施例无需与软件有太多接口，只需直接为每个漏桶配置基准速率即可，同时还可将漏桶的精度在1kbps的基础上继续提升。

最后，本发明实施例在对RNC向基站发送数据流的速率进行量化时的误差很少，例如，以65536kbps的速率产生脉冲时能信号的周期发送脉冲，量化后导致的速率误差为2.7kbps。且量化误差可以通过长期修正的方法继续减小。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指示相关的硬件来完成，所述的程序可以存储于计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，包括以下步骤：

其中，所述的存储介质可以是ROM、RAM、磁碟或光盘等等。

实施例二、一种对业务流量进行控制的装置，参照图5，该装置包括：

配置单元501，用于配置多种基准速率，并使所述的各种基准速率之间成倍数关系。

获取单元502，用于获取网络侧向基站发送数据流的速率信息。

量化单元503，用于将所述速率分解为多种基准速率的组合并进行量化。

定时器504，用于根据已配置的基准速率产生脉冲使能信号，所述的各种基准速率之间对应的脉冲使能信号周期成倍数关系。

接收单元505，用于接收脉冲使能信号，根据所述接收的脉冲使能信号获取包含所有基准速率信息的数据。

所述判断单元506包括：

比较器507，用于将包含所有基准速率信息的数据与量化后的信息进行与运算；

运算单元508，用于将与运算的信息进行按位或运算；

分析单元509，用于根据按位或运算的信息分析所述接收的脉冲使能信号是否为分解得到的基准速率对应的脉冲使能信号。

发送单元510，用于在分析单元509得到所述接收的脉冲使能信号为分解得到的基准速率对应的脉冲使能信号时，通过所述基站对应的漏桶发送数据流。

可选地，如果实现128个漏桶，可以采用128bit寄存器或内存为128bit的RAM存储基站对应的漏桶的信息，所述基站对应的漏桶信息为是否调用所述漏桶。

可选地，如果实现128个漏桶，可以采用内存为128*17bit的RAM存储对网络侧向多个基站发送数据流的速率进行量化后的信息。

综上所述，由于本发明实施例首先将网络侧向基站发送数据流的速率分解为多种基准速率的组合并进行量化，然后接收定时器产生的脉冲使能信号，并根据所述脉冲使能信号获取包含所有基准速率信息的数据，再根据所述包含所有基准速率信息的数据与量化后的信息判断所述接收的脉冲使能信号为分解得到的基准速率对应的脉冲使能信号时，网络侧通过所述基站对应的漏桶发送数据流，从而可以控制数据发送给基站的速率，平滑网络上的突发流量。与现有技术需要分别为128个漏桶配置定时器、计数器及选择器相比较，本发明实施例实现128个漏桶只需共用一个定时器，1个2¹⁷分频器，一个内存为128*17bit的RAM，一个128bit寄存器或内存为128bit的RAM和一个比较器，不需要为每个漏桶配置选择器以及计数器，因而比较节省FPGA的硬件资源。

另外，在将数据从一个网元传输到另一个网元时，也可应用本发明实施例对数据流量进行平滑与整形。

以上对本发明实施例所提供的一种对业务流量进行控制的方法与装置进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims

1.一种对业务流量进行控制的方法，其特征在于，包括：

配置多种基准速率，所述各种基准速率之间成倍数关系；

根据所述各种基准速率中的最大基准速率获取定时器产生脉冲使能信号的最小周期；

获取网络侧向基站发送数据流的速率信息，将所述速率分解为多种基准速率的组合并进行量化；为每个漏桶配置基准速率；

接收定时器产生的脉冲使能信号，根据所述接收的脉冲使能信号获取包含所有基准速率的信息；

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述包含所有基准速率的信息与量化后的信息判断所述接收的脉冲使能信号是否为分解得到的基准速率对应的脉冲使能信号具体包括：

将包含所有基准速率的信息与量化后的信息进行与运算；

将与运算的信息进行按位或运算；

根据按位或运算的信息判断所述接收的脉冲使能信号是否为分解得到的基准速率对应的脉冲使能信号。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在获取网络侧向基站发送数据流的速率信息之前进一步包括：

预先设置寄存器用于存储基站对应的漏桶信息，所述基站对应的漏桶信息为是否调用所述漏桶。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在获取网络侧向基站发送数据流的速率信息之前进一步包括：

预先设置随机访问寄存器RAM用于存储基站对应的漏桶信息，所述基站对应的漏桶信息为是否调用所述漏桶。

5.一种对业务流量进行控制的装置，其特征在于，包括：

配置单元，用于配置多种基准速率，并且所述的各种基准速率之间成倍数关系。

获取单元，用于获取网络侧向基站发送数据流的速率信息；

定时器，用于根据已配置的基准速率产生脉冲使能信号，所述的各种基准速率之间对应的脉冲使能信号周期成倍数关系；

接收单元，用于接收定时器产生的脉冲使能信号，根据所述接收的脉冲使能信号获取包含所有基准速率的信息；

6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述判断单元包括：

比较器，用于将包含所有基准速率信息的数据与量化后的信息进行与运算；

运算单元，用于将与运算的信息进行按位或运算；

分析单元，用于根据按位或运算的信息分析所述接收的脉冲使能信号是否为分解得到的基准速率对应的脉冲使能信号。

7.如权利要求5或6所述的装置，其特征在于，所述装置还进一步包括：

存储单元，用于存储基站对应的漏桶信息，或者存储所述量化单元量化后的信息。