CN101690031A

CN101690031A - 用于在通信网络中支持voip和多qos流业务的统一过载和溢出控制方法和系统

Info

Publication number: CN101690031A
Application number: CN200880022569A
Authority: CN
Inventors: L·王; P·朱
Original assignee: Lucent Technologies Inc
Current assignee: Nokia of America Corp
Priority date: 2007-06-29
Filing date: 2008-06-27
Publication date: 2010-03-31
Also published as: EP2163050A1; WO2009005749A1; JP5031897B2; US7894337B2; ATE541390T1; KR101097034B1; US20090003215A1; JP2010532634A; EP2163050B1; KR20100031580A

Abstract

在一种用于以统一方式控制基站处理单元过载和缓存器溢出的方法和系统中，监视基站的一个或者多个处理单元以确定一个或者多个处理单元是否已经进入过载状况。如果是这样，则系统在按照流的基础上生成用于对从上游实体传输到处理单元的数据流中的数据数量进行控制的通告窗口。考虑处理器过载和缓存器溢出因子二者来生成通告窗口。通过并入这些因子，通告窗口共同用于在系统范围的基础上限制处理器过载和缓存器溢出。

Description

用于在通信网络中支持VOIP和多QOS流业务的统一过载和溢出控制方法和系统

技术领域

本发明涉及通信，并且具体地涉及用于在无线通信网络中控制数据流的系统。

背景技术

无线射频通信系统使人们能够相互长距离通信而无需接入陆线连接的设备，比如常规电话。尽管早期系统主要被配置用于语音通信，但是技术改进已经支持开发用于语音和高速分组数据传送的“3-G”(第三代)和相似无线网络。例如，现在在美国的许多地区以及其它地方实施的基于CDMA的“1x-EVDO”(优化演进数据或者仅演进数据)无线通信网络使用

3-G移动电信协议/规范进行语音和非语音数据的高速无线传输。1x-EVDO是一种支持高数据速率的

实施，具体地，在专用于运送高速分组数据的无线电信道(例如与用于运送语音数据的无线电信道分离的1.25MHz带宽(或者更大)无线电信道)中前向链路数据速率高达3.1兆位/秒而反向链路速率高达1.8兆位/秒。

在3-G分组数据网络中，例如主要将网际协议(“IP”)用于数据传输而将IP语音(“VoIP”)用于语音数据传输的网络中，数据分解成多个被寻址的数据分组。例如就VoIP而言，对模拟音频/语音信号进行捕获、数字化和分解成数据分组。然后通过基于IP的通信网络对语音数据分组和非语音数据分组进行传输和路由，在该通信网络中它们被数据分组所寻址的接入终端接收和重组。然而，不同于其中为各呼叫建立物理或者逻辑电路(例如路线)的电路交换系统(用于电路的资源在呼叫的整个持续时间期间专用于该呼叫)，可以在不同时间、无序和/或沿着不同路线发送数据分组。以这一方式，以更高效和优化的方式利用数据传输资源。

对VoIP的使用允许语音服务在无线通信网络中与多媒体和其它分组数据服务集成。这促进了应用的多样性并且可以提高整体系统性能。然而，无线网络带来对分组语音业务的特定挑战。广而言之，随着网络负载增加，呼叫掉线、呼叫质量欠佳(例如由增加的帧错误率引起)、传输延时长等(这些都可能导致无法接受的用户不满意水平)的可能性增加。具体而言，无线网络中的空中接口(例如在一个或者多个固定基站与各种移动或者其它无线接入终端之间的无线电链路)原本是动态的，系统容量以及与各语音用户关联的性能也是如此。因此，可能存在没有足够带宽可用来根据目标服务质量(“QOS”)水平适应每个活跃用户这样的场合。此外，即使带宽可用，但是可能存在由于变化的无线电空中链路状况等而不可能在将语音或者其它数据分组传输到无线接入终端时满足目标或者所需QOS水平的情况。

在一些实例中，这些问题可能由于网络电子处理能力的限制而变复杂。具体而言，进行无线分组数据通信涉及到对大量数据分组的进行中的电子处理。出于这一目的，网络基础设施的各要素(例如无线单元、基站、RNC、MSC等)通常将包括一个或者多个微处理器或者其它电子处理单元。当网络业务负载重时，处理器资源可能例如在通信信道的特定支路/跳跃中过分扩展，可能没有足够处理能力来根据所需或者目标QOS水平适应数据负载。此外，就VoIP和多QOS应用(比如尽力而为(best efforts)数据传送和视频电话)而言，存在复杂的突发业务模式，该模式造成加载浪涌和波动的较高幅度水平。加载浪涌和波动可以将多个处理设备推进到过载(overload)状况。在这样的过载状况期间，处理单元和与之连接的通信总线易于具有复杂和/或无规律的处理器过载行为。这些因素可能造成流漏码和遗漏的分组，从而造成质量欠佳的呼叫和无法接受的系统性能。

发明内容

本发明的一个实施例涉及一种用于在无线网络中的数据业务控制的系统和方法，例如用于以统一方式控制基站处理单元过载和缓存器溢出的系统和方法。无线网络包括一个或者多个基站以及连接到一个或者多个基站的一个或者多个上游网络实体，例如无线电网络控制器(“RNC”)。基站包括一个或者多个微处理器或者其它处理单元以及多个数据缓存器，它们以协调的方式作为基站的电子基础设施的一部分进行工作，以便与一组分布式最终用户终端(例如移动电话)进行无线通信。RNC(或者其它上游网络实体)在基站与网络的上游部分之间充当接口。因此，在RNC接收指定用于传输到最终用户终端的数据流时，数据流传输到基站，数据流在该基站中被缓存器接收并且由一个或者多个处理单元处理。(“流”是在源地址/端口与目的地地址/端口之间的数据分组的唯一限定流，其中根据相同协议来生成分组。)在操作中，统一数据业务过载/溢出系统监视一个或者多个处理单元以确定处理单元是否已经进入过载状况。如果是这样，则系统在按照流的基础上(例如针对传输到处理单元的每个数据流)生成用于对从RNC或者其它上游网络实体传输到处理单元的数据业务数量进行控制的通告(advertise)窗口。“通告窗口”是指以数据单位表达的数据数量，其从接收机发送到发射机以便控制从发射机传输到接收机的数据数量。

在另一实施例中，(针对每个流生成的)通告窗口是统一处理器过载和缓存器溢出控制窗口，这意味着考虑处理器过载和缓存器溢出因子二者来生成通告窗口。通过并入这些因子，通告窗口共同地适于在系统范围的基础上限制处理器过载和缓存器溢出。

在另一实施例中，系统计算溢出窗口和过载控制窗口。过载窗口涉及处理单元缓存器，例如溢出窗口可以涉及接收缓存器中的溢出状况。在处理单元进入过载状况之后根据以下来计算过载控制窗口：(i)处理单元在指定时间段中接收的数据数量(例如从RNC或者其它上游实体接收数据)，(ii)在与处理单元关联的指定时间段期间登记为出现的数据脉冲串(burst)数目，以及(iii)与处理单元的过载程度有关的过载因子。统一控制窗口设置成缓存器溢出窗口或者过载控制窗口中较小的那个窗口，然后被传输到上游网络实体。指定时间段可以例如在相继地更新过载因子时之间的时间段。另外，“数据脉冲串”意味着在处理单元接收和/或从处理单元流出的指定数量的数据和/或者与之有关的另一因子，比如指定数量的数据在指定时间段期间未被接收/流出时则计时器到期。

在另一实施例中，系统监视处理单元的占用水平。至少部分地基于占用水平与目标占用水平的比较来生成过载因子。如上文所言，过载因子涉及处理单元过载的程度，其包括其中处理单元未过载的状况。定期更新过载因子。如果认为处理单元已经进入过载状况(例如实际占用水平超过目标水平)，则系统在按照流的基础上跟踪在相继更新之间的间隔中经过处理单元的数据数量。它也跟踪在更新间隔期间接收的数据脉冲串数目。在更新间隔结束时，如果更新的过载因子表明持续的过载状况，则如上文所示例如根据累积数据、数据脉冲串和过载状况来计算过载控制窗口。也计算缓存器溢出窗口。在后续更新间隔中，每当数据脉冲串登记为出现时，系统生成和发送通告窗口到RNC或者其它上游实体。通告窗口是过载控制窗口和缓存器溢出窗口中的最小窗口。因此如应当认识到的那样，溢出窗口进行控制，除非过载控制窗口更小(并且因此对数据流有更多限制)，这是表明严重数据拥塞的状况。

在另一实施例中，如果过载因子表明处理单元已经离开过载状况，则通告窗口设置成等于溢出窗口。另外，如果处理单元仍然处于过载状况，则如果在更新间隔期内登记为出现的数据脉冲串数目超过在先前间隔中登记为已经出现的数据脉冲串数目，将过载控制窗口设置成0。

附图说明

参照以下附图阅读非限制实施例的下文描述将更好地理解本发明，其中：

图1和图2是根据本发明一个实施例的在无线通信网络的上下文中的统一数据业务过载和溢出控制系统的示意图；

图3是系统在操作中的简化形式的时间表；并且

图4和图5是示出了系统在操作中的多个方面的流程图。

具体实施方式

参照图1-5，本发明的一个实施例涉及一种用于在无线网络12中的数据业务控制，例如用于以统一方式控制基站处理单元过载和缓存器溢出的方法和系统10。无线网络12包括一个或者多个基站14a-14c以及连接到一个或者多个基站14a-14c的一个或者多个上游网络实体16，例如移动交换中心或者无线电网络控制器(“RNC”)18。基站14a包括一个或者多个微处理器或者其它处理单元20以及多个数据缓存器22，它们作为基站的电子基础设施的部分以协调方式工作，以便与一组分布式无线单元24a、24b(例如移动电话)进行无线通信。RNC 18充当基站与网络12的上游部分之间接口。因此，当RNC 18接收指定用于传输到无线单元24a、24b的数据流时，数据流26被传输到基站14a，在该基站中在缓存器22接收该数据流，以便由一个或者多个处理单元处理。(如上文所言，“流”是在源地址/端口与目的地地址/端口之间的数据分组28的唯一限定流，其中根据相同协议来生成分组。可以通过分组头中的共同流ID等按照共同源和唯一目的地来唯一地限定流。)在操作中，统一数据业务过载/溢出系统10监视处理单元20以确定处理单元20是否已经进入过载状况。如果是这样，则系统10在按照流的基础上(例如针对被传输到处理单元的每个数据流26)生成用于当数据流26从RNC 18传输到处理单元20时对数据流26中的数据数量进行控制的通告窗口30。

广而言之，术语“窗口”描述字节数量或者更一般而言按照数据单位表达的数据数量。“通告”或者赋予的窗口30从接收单元发送到传输单元以便控制数据流——不允许传输单元具有比通告窗口限定的数量更多的未完成的未确认分组。在系统10中，通告窗口30是统一处理器过载和缓存器溢出控制窗口，这意味着考虑处理器过载和缓存器溢出因子来生成通告窗口。通过并入这些因子，为控制数据流26而生成的通告窗口30用于在系统范围的基础上和在按照流的基础上限制处理器过载和缓存器溢出二者，以便支持基于按照用户的多QOS应用。

如下文更具体讨论的那样，作为用于确定处理单元20何时进入过载状况32的过程的一部分，系统：(i)监视处理单元与目标处理器占用水平36相比的占用水平34；以及(ii)生成一个或者多个过载因子38。过载因子38涉及处理单元过载程度。(如应当认识到的那样，这包括其中处理单元未过载的状况/状态。)定期更新过载因子38。如果认为处理单元20已经进入过载状况，则系统在按照流的基础上跟踪在相继更新44之间的间隔42中经过处理单元的数据数量(“累积数据”)。它也跟踪在更新间隔期间接收的数据脉冲串46的数目。在更新间隔42结束时，如果更新的过载因子38表明持续的过载状况，则计算过载控制窗口48。根据累积数据40、数据脉冲串46的数目和过载因子38来计算过载控制窗口48。也计算缓存器溢出窗口50。缓存器溢出窗口50涉及处理单元缓存器22之一，例如溢出窗口50可以涉及接收缓存器52中的溢出状况。(情况可能是在进行中的定期基础上计算缓存器溢出窗口。)在后续更新间隔中，每当将数据脉冲串登记为出现时，系统生成通告窗口30并且将它传输到RNC 18或者其它上游实体16。传输的通告窗口30(例如统一处理器过载和缓存器溢出控制窗口)是过载控制窗口和缓存器溢出窗口中的最小值。如上文所言，当可用时，在按照流的基础上执行这一过程。

系统10可以用独立方式和/或者与处理单元集成的方式和/或与一个或者多个网络部件(例如基站和RNC)集成的方式实施为硬件模块、硬件/软件模块或者软件模块53(例如，脚本或者其它软件程序或者软件程序组)，以便执行这里描述的方法。

统一数据业务过载/溢出系统10实施为无线电信网络12的部分。在图1和图2中示出了这样的网络12的一个例子。在网络中，陆地区域在地理上划分成多个小区或者扇区(未示出)，这些小区或扇区通常是邻接的并且一起限定网络覆盖区。各小区由基站(“BS”)14a-14c服务。在其它可能部件之中，各基站可以包括一个或者多个处理单元20、收发器系统54(例如固定/静止收发器和天线)、线路接口单元(“LIU”)56和一个或者多个数字信号处理器(“DSP”)58。这些部件被配置成协调操作，以便执行与向网络的用户提供服务的一组分布式无线单元24a、24b(例如移动电话)的无线通信。LIU 56在基站14a-14c与RNC 18之间充当通信接口，例如在其间传送数据。与DSP 58结合，处理单元20如根据网络上施行的通信协议所要求的那样处理数据。收发器系统54包括用于接收和传输RF信号的多个天线以及用于在用于分别通过前向和反向链路传输和接收的射频水平调制数据信号的各种电性子部件。

存在用于在基站14a-14c与无线单元24a、24b之间进行无线通信的各种方法。一种这样的方法是在如上文讨论的各种标准之下在美国广泛实施的CDMA(码分多址)扩频复用方案。在基于CDMA的网络中，从无线单元到基站的传输跨反向链路60a，该反向链路60a是以第一指定频率为中心的1.25MHz(或者更大)频率带宽。一般而言，一直为各无线单元分配整个带宽，其中使用编码方案来相互区别来自各个无线单元的信号。从基站到无线单元的传输是跨前向链路60b的，该前向链路60b是以第二指定频率为中心的相似的1.25MHz(或者更大)频率带宽。前向和反向链路可以各自包括多个业务信道和信令或者控制信道，前者主要用于运送数据，而后者主要用于运送为了实施CDMA通信而需要的控制、同步和其它信号。因此在CDMA通信的情况下，处理单元20可以被配置成除了其它功能之外还对通过空中链路接收的扩频信号进行分离和解码以及对信号进行组合和编码以便通过空中链路传输。

基站14a-14c又通过“回程(backhaul)”通信路线62连接到RNC18。例如，回程62可以包括集中器路由器64和高容量复用器(“MUX”)66，其中在RNC 18接收的数据转发到集中器路由器64、然后通过高容量线路转发到MUX 66以便传送到基站14a-14c。RNC18在网络12的无线/无线电端与各种内部和外部网络(比如公共交换电话网络(“PSTN”)68和因特网70)之间充当接口。RNC 18包括业务处理器单元(“TP”)72，该业务处理器单元用于执行建立去往和来自无线单元24a、24b的呼叫或者其它数据传送而必需的信令功能。为了去往和来自因特网70或者别处的高速数据传输(例如用于促进网页浏览、实时文件传送或者下载大型数据文件)，网络12可以使用网际协议，其中数据分解成多个被寻址的数据分组28。为了用于在网络12与其它网络如因特网70之间传送分组数据28，无线网络12可以包括：用于路由无线单元始发的或者无线单元终结的分组数据的分组数据服务节点(“PDSN”)74，认证、授权和记账模块(“AAA”)76，一个或者多个防火墙78，以及将VoIP传输转换成适合于通过PSTN 68传送的格式(例如模拟语音信号)以及相反转换的VoIP媒体网关80。网络12也可以包括用于网络的不同要素之间(例如RNC 18与AAA模块76或者其它服务中心之间)内部陆线通信的核心IP网络部分82。

虽然上文将基站14a-14c描述为各自具有一个处理单元20，但是更加典型的情况是基站14a-14c根据基站的容量而各自包括多个处理单元。当重新启动呼叫或者其它通信时，临时分配处理单元之一以处理呼叫。当呼叫终结时，处理单元被释放并且可以被分配用以处理另一呼叫。此外如图2中所示，各处理单元20可以包括一个或者多个处理子单元84、86以及临时存储器88(如RAM)。在这一例子中，第一处理子单元84(“BAP”)充当与LIU 526(本身可以视为处理子单元)的处理接口，而第二处理子单元86(“BMP”)作为与DSP 58和临时存储器88的处理接口来工作。(例如在Lucent

单板1x-EV调制解调器中可以找到这样的配置。)根据本发明，可以参照作为整体的处理单元20和/或参照每个处理子单元84、86监视处理器占用水平。出于示例目的，将在监视比如图2中所示多个处理器子单元中的一个(或者多个)特定处理器子单元的处理器负载方面进一步描述统一数据业务过载/溢出系统10和关联方法。然而，该方法可以应用于具有不同配置的处理单元。此外，除非这里另有指明，术语“处理单元”一般指代具有信令和数据处理功能的任何电子模块，无论它是更大处理单元的处理子部件还是本身具有一个或者多个处理子部件的单元。

如上文所言，系统10并入对缓存器溢出的考虑以便在按照流的基础上以统一方式控制缓存器溢出和处理器过载。如图2中所示，例如对于各数据流26，三个缓存器唯一地分配给数据流26：接收缓存器52、延迟ACK缓存器90和重传缓存器92。(为求示例简化，在图2中总体示出缓存器22和数据流26。)通常，各存储器并且尤其是接收缓存器52具有它自己的溢出控制。例如，用于RNC TP 72与接收缓存器52之间数据流的溢出控制可以是简单窗口控制。这里对于从接收缓存器52流出的每“x”个字节(例如字节从接收缓存器传输到下游实体，比如BAP 84)，其中“x”为指定数目，BAP 84将“x”个字节的溢出通告窗口50发送到RNC TP 72。如果在指定的“y”毫秒内未流出“x”个字节，则将大小如下的溢出通告窗口50传输到RNCTP 72：

溢出通告窗口＝(接收缓存器大小)-(缓存器积压)

换而言之，溢出通告窗口50在这一情况下等于接收缓存器52中剩余的空间。如应当理解的那样，当流出指定的“x”个字节时、或者如果在指定的“y”毫秒(从计算上一个溢出窗口时起)内未流出“x”字节则按照该时间段，定期(可能不规律)计算溢出窗口50。应当注意在系统10中虽然作为用于生成统一通告窗口30(例如见下文讨论的窗口“W”)的过程的一部分在正在进行的基础上计算溢出窗口50(例如见下文讨论的“W_que”)，但是统一通告窗口30代替溢出窗口50。换而言之，除了下文讨论的当统一通告窗口的值设置成等于所计算的溢出窗口时的情况之外，溢出窗口不传输到RNC。

尽管一般在按照流的基础上执行缓存器溢出控制，但是由于处理器占用率视聚集的业务而定，但是处理器过载控制涉及对通过正在考虑的处理器的聚集数据业务传递的控制。因此，系统10监视并且可控地减少网络微处理器或者其它电子处理单元20在繁重网络业务时间期间(例如如果处理单元变为过载)处理的数据数量，由此减少数据丢失、数据延迟等的出现。可以(i)针对作为整体的处理单元20处理单元或者针对子单元56、84、86中的一个或者多个子单元并且(ii)在按照空中链路的基础上，针对前向链路(“FL”)60b和反向链路(“RL”)60a二者，来监视处理单元过载。

如果网络12在每个按照链路分别分配的处理单元和/或子单元内利用差异化QOS水平，则存在包括BE(尽力而为)流、AF(转发有保证)流和EF(加速转发)流的多个数据流。以标准方式根据一组调度和排队方案(比如由IETF“DiffServ”标准限定的方案)来实施EF、AF和BE流。指定的EF流通过网络12来提供低损耗、低延时、低抖动、带宽有保证和端到端服务(例如类似于点到点连接或者“虚拟专线”)。指定的AF流具有最小速率保障和低丢失率。网络尽力而为传输BE流，通常没有系统监视或者有保障的速率。对于承载业务分组(例如与网络信令数据相对的运送用户数据的分组)，这些可以简化为：BE流，针对无严格延迟要求的任何应用；EF流，针对有严格延迟约束的应用(例如需要以最小延迟来处理和递送的VoIP分组)；以及AF流，针对延迟约束不那么严格的应用，例如带宽分配有保证的VT。由于BE流不具有严格延迟约束，所以系统10首先控制BE流。如果对BE流的控制不足以将处理器负载减少至希望的水平，则仅影响EF和AF流。

系统使用的过载控制和监视参数如下：

AF：接受率

PO：处理器占用率(测量/实际)

PO_{BE_}FL、PO_{BE_}RL：按照链路用于BE流的PO

PO_EF：用于EF流的PO

在系统10中，在进行中的基础上测量/监视每个处理单元(例如BAP 84、BMP 86和LIU 56)的处理器占用水平(PO)34，以便确定处理单元何时进入过载以及通过一个或者多个过载因子38来量化过载程度。

对于各处理单元(例如BAP 84)，如在图4的步骤120定期测量处理单元的PO水平34。这一点可以通过启动处理单元的报告功能、子例程或者实用程序来完成，或者借助于以处理单元处理的数据分组数目为基础的直接计算来完成。在步骤122选择目标PO 36(“PO_目标”)。(目标PO可以是设置或者预先建立的值。)这是范围例如为70％-90％、默认值为85％的转换参数。在步骤124根据下式来计算接受率“AF”：

f_PO＝PO_目标/PO

f＝AF_t-1·f_PO

AF_t＝max[min(f，1)，f_min]

这里，AF_t＝0＝1，而f_min是代表AF最小值的恒定值，例如0.02。每T秒更新AF_t，其中T是范围例如为1秒至10秒、默认值为1秒的可调参数。因此：

当t＝1时：

f＝PO_目标/PO

AF₁＝max[min(PO_目标/PO，1)，0.02]

如果PO≤PO_目标，则AF＝1

否则PO＞PO_目标，则0.02≤AF＜1

如应当认识到的那样，如果测量的PO水平34未超过目标PO36，则接受度因子AF将保持于1。如果测量的PO水平34超过目标PO 36，则接受度AF将是在f_min与1之间的值。接受度因子AF因此充当用于在可控地减少BE流以及可能减少EF/AF流时使用的对测量的PO 34超过目标PO 36的程度的度量。

在步骤126计算按照链路的BE流PO水平，也就是说，由于前向和反向链路上的BE流所致的处理器占用百分比计算如下：

PO_{BE_}FL＝NP_{BE_}FL·PO_{BEPK_}FL

PO_{BE_}RL＝NP_{BE_}RL·PO_{BEPK_}RL

这里，NP_{BE_}FL和NP_{BE_}RL分别是在最后T秒内分别通过处理器传递的FL和RL BE分组的平均数目，其中T是与用于计算接受度因子AF相同的可调参数。PO_{BEPK_}FL是用于一个BE FL分组的预先校准的平均PO，而PO_{BEPK_}RL是用于一个BE RL分组的预先校准的平均PO，二者均可以通过对相关处理单元的实验测试来获得。平均值仅为这一过程中可使用的一种类型的统计方法；实质上可以应用任何统计和自适应过滤方法以实现用于使实际值与估计值之差最小化的希望的准确度。

在步骤128计算值“Δ”，该值代表将要减少的百分比PO。Δ计算为：

Δ＝(1-AF)·PO

如应当认识到的那样，如果AF＝1(意味着测量的PO不超过目标PO)，则Δ＝0，这意味着将不减少PO。随着AF接近它的最小值f_min(例如0.02)，Δ增加至最大值(1-f_min)·PO，例如0.98·PO(也就是说，PO将要减少98％)。

在步骤130确定如果Δ少于或者等于PO_BE，其中PO_BE是由于BE流所致的处理器占用水平并且PO_BE＝PO_{BE_}FL+PO_{BE_}RL。(换而言之，由于BE流所致的处理器占用率等于由于前向链路和反向链路上的BE流所致的总处理器占用率。)如果是这样，则在步骤132针对每个链路的BE流计算Δ值(例如，百分比减小)如下：

如果0＜Δ≤PO_BE

则：

Δ_{BE_}FL＝α·Δ·(PO_{BE_}FL/PO_BE)

Δ_{BE_}RL＝Δ-Δ_{BE_}FL

这里，“α”是在例如为1至1.5的范围内、默认值为1的可调参数。随后在步骤134针对每个链路上的BE流计算减少比“R”如下：

R_{BE_}FL＝Δ_{BE_}FL/PO_{BE_}FL

R_{BE_}RL＝Δ_{BE_}RL/PO_{BE_}RL

此外，由于当BE流的减少将足以弥补过载状况时(例如如果0＜Δ≤PO_BE)，则不影响EF流，所以关于EF流分配以下值：

Δ_EF＝0

R_EF＝0

回到步骤130，如果Δ＞PO_BE(例如，如果将要减少的PO百分比大于由于BE流所致的处理器占用百分比)，则在步骤136确定用于EF流的“Δ”值和减少比如下：

否则Δ＞PO_BE

Δ_{BE_}FL＝PO_{BE_}FL

Δ_{BE_}RL＝PO_{BE_}RL

R_{BE_}FL＝1

R_{BE_}RL＝1

Δ_EF＝Δ-Δ_{BE_}FL-Δ_{BE_}RL

R_EF＝Δ_EF/(PO-PO_{BE_}FL-PO_{BE_}RL)

在步骤134或者步骤136之后，情况可能是将存在针对每个感兴趣的处理单元/子单元、根据上述公式计算的用于EF流和BE流的一组减少比“R”(R_{BE_}FL、R_{BE_}RL和R_EF)。这些参数以及上文讨论的其它参数用来可控地减少处理器占用水平并且用于生成统一通告窗口30。首先在系统10中基于如上文所言代表将要减少的百分比PO的Δ值来控制新的呼叫准入。如果接受率AF少于1(代表测量的PO 34超过目标PO 36)，则Δ＞0。因而，参照图5，在步骤140确定对于BMP子单元86和/或BAP子单元84是否Δ＞0。如果是这样，则在步骤142命令RNC 18临时暂停准入新启动的呼叫/通信以便由处理单元20处理。同时将过载标志设置成“1”(表明过载状况)。如果不是，则在步骤144确定过载标志是否设置成“1”。如果是这样，则在步骤146确定测量的PO是否少于值PO_新，其中PO_新是(1-10％)PO_目标至PO_目标范围内的、默认值为PO_目标的、被指定的可调参数26。如果是这样(例如如果确定测量的PO水平已经降至目标PO或者另一指定PO以下)，则在步骤148命令RNC 22准许新呼叫/通信并且将过载标志设置成“0”。该过程在步骤150结束，直至在下一时间间隔T如在图4中的步骤120继续。

对于统一溢出和过载控制，针对监视的一个或者多个处理单元首次进入过载状况32(见图3)并且当生成/接收R＞0过载因子38时而且在处理单元脱离过载之前，系统累积由处理单元在“R”(减少比/过载因子)的更新间隔42内处理的数据40的数量以及在更新间隔42内接收或者登记为出现的数据脉冲串46的数目。过载控制窗口48更新如下：(在R的更新间隔内接收的总字节)/(在R的上一个更新间隔内的脉冲串数目)×(1-来自过载控制的减少比“R”)。(前文提供一种用以将PO减少比R改变为字节单位、由此也按照字节单位将过载控制窗口与溢出窗口对准的方法。)如果在当前更新间隔内的脉冲串数目超过先前的脉冲串数目，则将过载控制窗口48将被设置成0。这样，可以在R的更新间隔42内发送过载控制窗口的次数实际上由在R的上一个更新间隔内接收的脉冲串46的数目设定上限。(具体而言，如下文所示，如果在当前更新间隔中的脉冲串数目超过在上一个更新间隔中的脉冲串数目并且如果R＞0，则将过载控制窗口设置成0)。传输到RNC TP 72的通告窗口30是过载控制窗口和接收缓存器溢出窗口50(该溢出窗口是如上文所述那样定期计算的)中的最小值。

现在将针对本发明的一个实施例更详细地说明用于生成统一通告窗口30的过程。在系统中使用以下参数：

队列：BE FL接收队列(例如)

Acc_bytes：BAP 84在PO报告间隔42内从RNC TP 72接收的累积字节40。

N_FCI：在PO报告间隔内的FCI触发计数，例如脉冲串46的数目。FCI触发是在流出指定数量的数据(例如4K字节)时或者如果在指定时间段(FCI计时器)内未流出指定数量的数据则由系统硬件/软件生成的中断。

W_que：用于缓存器溢出控制的退出窗口50。

W_oc：过载控制窗口。

W：统一通告窗口30，例如传输到RNC TP 72的窗口。

流出字节(Drained_bytes)：

如果FCI由4K流出触发，则Drained_bytes＝4K(可调参数)。

如果FCI由全局FCI计时器触发，则Drained_bytes＝2K字节×全局FCI到期时间(可调、当前为500ms)

R：PO减少比＝max(R_LIU，R_BAP，R_BMP)，其中“R_xxx”是用于处理子单元“xxx”的PO减少比。

如上文讨论的那样，系统监视感兴趣的一个或者多个处理单元以便确定处理单元何时进入过载状况42。作为这一过程的一部分，定期生成过载因子(例如“R”)38。具体而言，以如上文所述的方式在进行中的基础上针对感兴趣的各处理单元/子单元(例如BAP、LIU和/或BMP)计算PO减少比“R”。使用这些值中的最大值作为用于下述过程的过载因子“R”(即R＝max(R_LIU，R_BAP，R_BMP))，可以理解，使用所有处理子单元中的最大减少比来抵消针对所有处理子单元的过载。在相继更新之间的间隔在图3中表示为“更新间隔”42。也如上文讨论的那样定期计算溢出窗口50。在处理单元脱离过载之前并且当首次进入处理器过载时(如在图3中的32)或者每当接收/生成新的过载因子(例如R＞0，R＝max(R_LIU，R_BAP，R_BMP))时(如在图3中的44)：

{

W_que_old＝W_que //“W_que_old”设置成当前溢出

//控制窗口(W_que)。

如果首次进入过载 //见图3中的32。

{

Acc_bytes＝0 //重置处理器在处理器占用(PO)报

//告间隔内接收的累积字节计数。

N_FCI＝0 //重置脉冲串计数。

W_oc＝4k //过载控制窗口(W_oc)当没有R

//可用时设置成默认值。

}

ELSE if R＞0 //在进入过载之后的一个报告间

//隔开始报告R。每当接收到新的R

//时发生以下步骤。

{

Acc_bytes＝Acc_bytes+W_que_old-W_que

W_oc＝Acc_bytes/(N_FCI·(1-R)) //计算W_oc。

Acc_bytes＝0 //重置累积字节计数。

N_FCI_old＝N_FCI //在当前报告间隔期间，

//“N_FCI_old”代表先前报告时段

//的脉冲串计数。这里，在新间

//隔开始时，先前间隔的脉冲串计

//数(N_FCI)移到N_FCI_old。

}

如上文所示，每当接收到R＞0时(其中R＝max(R_LIU，R_BAP，R_BMP))，如在图3中的44那样，将过载控制窗口48更新为W_oc＝Acc_bytes/(N_FCI·(1-R))。因此如应当认识到的那样，W_oc是累积字节40、数据脉冲串46的数目和过载因子38(例如“R”)的函数。一旦计算W_oc，则重置累积数据计数40和脉冲串46的数目，因为正在进入新间隔42。

每当接收到FCI触发46时(或者每当系统以其它方式将脉冲串登记为已经出现时)，执行以下步骤：

{

Acc_Bytes＝Acc_Bytes+Drained_Bytes//累积从处理单元

//流出的数据数量。

N_FCI＝N_FCI+1 //递增脉冲串计数。

IF(R＞0)

{

IF N_FCI＞N_FCI_old

W_oc＝0 //如果在R的当前更新间隔

//内的脉冲串数目(N_FCI)

//超过前一介

//(N_FCI_old)，则/将过载

//控制窗口(W_oc)设置

//成0。见图3中的步骤200。

ELSE

W_oc＝W_oc //如果N_FCI＜N_FCI_old，

则W_oc不变。

}

W＝min(W_oc，W_que)//发送到RNC的统一通告窗

//口30是所有过载控制

//窗口(W_oc)和接收缓存

//器溢出窗口(W_que)中

//的最小值。见图3中的步

//骤202。

ELSE //这里R＝0。

W＝W_que //如果R＝0，则发送到RNC

//的窗口30是接收缓存器

//溢出窗口(W_que)。

SEND W //将统一通告窗口W发送到

//RNC。步骤204。

}

如应当认识到的那样，在用于统一通告窗口W的W_oc与W_que之间有一对一关联。在定期更新过载状况时，W_que由FCI中断/触发生成。为了对准过载控制和溢出控制，针对W为每个W_que(例如为每个FCI)确定过载控制窗口W_oc。对于每个W_que，W_oc的值为0或者W_oc＝Acc_bytes/(N_FCI·(1-R))。具体而言，在每个R更新时间(假设R＞0)将后者计算一次，并且在与W_que比较时将后者使用“N_FCI_old”次。因此在当前更新间隔中，如果R＞0：(i)对于第一“N_FCI_old”FCI触发，W_oc的值保持与在更新间隔开始时计算的值相同；并且(ii)对于后续FCI触发(例如，如果N_FCI＞N_FCI_old)，将W_oc设置成0。

如上文所言，系统10可以实施为硬件模块、硬件/软件模块、脚本或者其它软件程序或者软件程序53的组合。系统10可以是集中式的并且可能包括在网络12的不同部分中操作的、用于报告和控制目的的一个或者多个分布式子例程或者实用程序。作为备选，系统10可以分布于网络中、例如分布于在每个处理单元或者子单元有多次重复的位置。在任一情况下，系统与处理单元和/或与一个或者多个网络部件(例如基站和RNC)集成，以便实现这里描述的方法。

由于可以在用于统一过载和溢出控制的上述方法和系统中进行某些改变以在通信网络中支持VoIP和多QOS流业务，而不脱离这里涉及到的本发明的精神实质和范围，所以旨在于上文描述和在附图中示出的所有主题内容仅解释为对此处的本发明概念进行举例说明的例子而不应当解释为限制本发明。

Claims

1.一种在无线网络中的数据业务控制方法，所述方法包括：

确定基站处理单元是否已经进入过载状况；并且如果是这样，则

在按照流的基础上生成用于对从上游网络实体传输到所述处理单元的数据业务数量进行控制的通告窗口。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述通告窗口是统一处理器过载和缓存器溢出控制窗口。

3.根据权利要求2所述的方法，其中统一控制窗口所根据的是：(i)所述处理单元在指定时间段内接收的数据数量，所述指定时间段是所述过载因子的报告间隔；(ii)在与所述处理单元关联的所述指定时间段期间登记为出现的数据脉冲串数目；以及(iii)与所述处理单元的过载程度有关的过载因子。

4.根据权利要求3所述的方法，还包括：

将所述处理单元的定期测量的处理器占用水平(PO)与目标PO进行比较；以及

根据所测量的PO和所述目标PO，基于所述比较来计算所述过载因子。

5.根据权利要求2所述的方法，还包括：

计算与所述处理单元的缓存器有关的溢出窗口；以及

根据以下来计算过载控制窗口：(i)所述处理单元在指定时间段内接收的数据数量，所述指定时间段是所述过载因子的报告间隔；(ii)在与所述处理单元关联的指定时间段期间登记为出现的数据脉冲串数目；以及(iii)与所述处理单元的过载程度有关的过载因子，

其中统一控制窗口包括从所述缓存器溢出窗口和所述过载控制窗口中选择的一个较小的窗口。

6.根据权利要求5所述的方法，还包括：

7.根据权利要求1所述的方法，还包括：

如果在与所述处理单元关联的指定时间段期间登记为出现的数据脉冲串数目超过在先前指定时间段中登记为已经出现的数据脉冲串数目，则将零值分配给所述通告窗口；以及

在所述指定时间段期间每当数据脉冲串登记为已经出现时将所述通告窗口传输到所述上游网络实体。

8.一种在无线网络中控制数据业务的方法，所述方法包括：

生成与基站处理单元的过载程度有关的过载因子；以及

基于所述过载因子，针对从上游网络实体传输到所述处理单元的多个数据流中的每个数据流生成用于控制该数据流的通告窗口。

9.根据权利要求8所述的方法，还包括：

计算与所述处理单元的缓存器有关的溢出窗口；

根据以下来计算过载控制窗口：(i)所述处理单元在指定时间段内接收的数据数量，(ii)在所述指定时间段期间登记为出现的数据脉冲串数目，以及(iii)所述过载因子；以及

在所述指定时间段期间每当数据脉冲串登记为已经出现时将所述通告窗口传输到所述上游网络实体，其中所述通告窗口包括从所述缓存器溢出窗口和所述过载控制窗口中选择的一个较小的窗口。

10.一种在无线通信网络中的统一缓存器溢出和处理器过载控制方法，所述方法包括：

监视基站处理单元的负载状况；以及

在所述处理单元进入过载状况之后，针对从上游网络实体传输到所述处理单元的多个数据流中的每个数据流，将通告窗口传输到所述上游网络实体以便控制所述数据流，

其中所述通告窗口包括从缓存器溢出窗口和过载控制窗口中选择的一个较小的窗口，所述溢出窗口涉及所述处理单元的缓存器的溢出状况，并且根据以下来计算所述过载控制窗口：(i)所述处理单元在指定时间段中接收的数据数量，(ii)在与所述处理单元关联的指定时间段期间登记为出现的数据脉冲串数目，以及(iii)所述处理单元的过载状况。