CN102802167A - 一种获取终端通信链路质量的方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种获取终端通信链路质量的方法，该方法包括：网络接入设备向移动终端发送业务对应的数据报文后，统计预设时长内连续发送失败的次数或发送失败的比例；判断统计的连续发送失败的次数或发送失败的比例是否大于等于预设的域值，当大于等于域值时，确定移动终端的所述业务的通信链路质量不能满足通信要求。本发明同时公开了一种获取终端通信链路质量的系统，采用本发明，在移动终端离开网络接入设备时，能及时获知移动终端的状态信息，进而保证业务的连续性，提升用户体验。

Description

一种获取终端通信链路质量的方法及系统
技术领域
本发明涉及无线局域网络(WLAN，Wireless Local Area Networks)技术，特别是指一种获取终端通信链路质量的方法及系统。
背景技术
根据市场调研发现，智能移动终端如iPhone、黑莓等智能手机在终端市场的占有率越来越高。与普通的移动终端相比，智能手机具有独立的操作系统，并且安装有许多第三方服务商提供的软件及游戏等，这类程序的使用会产生大量的网络流量，举个例子来说，AT&T公司的数据表明：iPhone用户仅占AT&T公司的总客户的3％，但是，iPhone用户产生的网络流量为总流量的40％。
随着智能移动终端用户的迅猛增多，并且受技术和成本的限制，第三代移动通信技术(3G，3rd-Generation)的空口已无法为这些智能移动终端用户提供足够的无线带宽，并且，智能移动终端用户产生的大量网络流量也已使3G核心网络不堪重负，从而使得用户迅猛增长的需求与系统能力有限之间的矛盾越来越尖锐。
为了解决上述问题，需要对现网中的数据业务进行分流。由于WLAN技术为单位带宽成本最低的无线接入技术，因此，利用WLAN对现网中的数据业务进行分流已经成为业界的共识。目前，市场上已出现了多种同时支持WLAN及2G/3G的多模智能移动终端，并且，自2010年起，国内各大运营商开始了大规模集采并全力建设WLAN。
不同的网络在覆盖、业务提供能力、以及资费上存在差异，为了获得更好的业务体验、提高不同网络资源利用率、以及提高性价比，多模智能移动终端在能同时接入多种网络的前提下，往往会依据业务特性、网络质量、以及网络经济性等因素，选择更合适的网络来进行某个业务，并且，在这个业务的数据流从一个网络迁移到另一网络的过程中，网络侧需要保证该业务的连续性。
对于采用本地移动性管理的多模智能移动终端，为了解决业务迁移过程中的连续性问题，因特网工程任务组(IETF，Internet Engineering Task Force)针对不同的应用场景推出了相应的技术方案。这些技术方案的共同点是：本地移动锚点(LMA，Local Mobility Anchor)为模智能移动终端数据的锚点，数据流的迁移由LMA来决定，即：LMA根据某个触发条件对数据流进行迁移，即：从模智能移动终端的WLAN端口迁移至其它端口，或者，从其它端口迁移至WLAN端口。其中，模智能移动终端不感知LMA，因此，所述触发条件只能来自于其它网络设备，根据应用场景的不同，所述触发条件也不同，一般来说，所述触发条件来自于接入设备的2层汇报。
根据上述技术方案，多模智能移动终端多模终端利用WLAN端口进行某个业务时，多模智能移动终端的移动或干扰等原因可能会导致无线信号质量变差，当信号质量已无法满足正常通信的需求时，WLAN的网络设备即基站会向LMA上报触发条件，LMA根据上报的触发条件将业务的数据流从多模智能移动终端的WLAN端口迁移到其它端口。
但是，上述的技术方案中，当多模智能移动终端离开基站时，由于基站不知道信号质量，因此，无法判断信号质量是否满足正常通信的需求，从而不会向LMA上报触发条件，进而LMA不会将业务的数据流从WLAN端口迁移到其它端口，如此，会造成多模智能移动终端业务的中断，具体分析如下：
首先，WLAN系统是一种“尽力而为”的包分通信系统，多模智能移动终端与基站之间没有心跳类信令，且多模智能移动终端离开基站时，也不一定会向基站发送离开消息，所以，基站无法感知多模智能移动终端的离开；
其次，由于IEEE802.11中没有信令或协议支持移动终端向网络侧上报自身的无线信息，所以，当多模智能移动终端离开基站时，无法上报自身的情况；
第三，由于对多模智能移动终端采用本地移动性管理，所以，多模智能移动终端无法感知到LMA的存在，因此，多模智能移动终端不能通过3层信令触发LMA迁移业务的数据流。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种获取终端通信链路质量的方法及系统，在移动终端离开网络接入设备时，能及时获知移动终端的状态信息。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
本发明提供了一种获取终端通信链路质量的方法，该方法包括：
网络接入设备向移动终端发送业务对应的数据报文后，统计预设时长内连续发送失败的次数或发送失败的比例；
判断统计的连续发送失败的次数或发送失败的比例是否大于等于预设的域值，当大于等于域值时，确定移动终端的所述业务的通信链路质量不能满足通信要求。
上述方案中，所述统计预设时长内连续发送失败的次数或发送失败的比例，为：
网络接入设备向移动终端发送数据报文后，依据是否收到确认(ACK，Acknowledgement)消息，确定所述数据报文是否发送失败，并且确定失败后，将所述数据报文标记为发送失败，之后发送下一个数据报文，以此类推，直至统计时长达到预设时长；
依据数据报文的编号及发送失败的标记，确定预设时长内连续发送失败的次数或发送失败的比例。
上述方案中，所述依据是否收到的ACK消息，确定所述数据报文是否发送失败，为：
在规定时长内，如果没有收到ACK消息，则重发所述数据报文，如此循环，直至收到ACK消息或重发次数达到设定的域值，当重发次数达到设定的域值，且未在规定时长内收到ACK消息时，确定所述数据报文发送失败。
上述方案中，该方法进一步包括：
网络接入设备收到需要向移动终端发送的数据报文时，确定收到的数据报文对应的业务类型，之后向移动终端发送业务对应的数据报文。
上述方案中，确定移动终端的所述业务的通信链路质量不能满足通信要求后，该方法进一步包括：
网络接入设备向核心网设备上报所述移动终端的状态信息。
上述方案中，所述核心网设备为LMA；该方法进一步包括：
LMA收到所述移动终端的状态信息后，将所述移动终端的所述业务的数据流从WLAN端口迁移至满足通信条件的端口。
本发明还提供了一种获取终端通信链路质量的系统，该系统至少包括：网络接入设备，用于向移动终端发送业务对应的数据报文后，统计预设时长内连续发送失败的次数或发送失败的比例；并判断统计的连续发送失败的次数或发送失败的比例是否大于等于域值，当大于等于域值时，确定移动终端的所述业务的通信链路质量不能满足通信要求。
上述方案中，所述网络接入设备为基站。
上述方案中，该系统进一步包括：核心网设备，用于接收网络接入设备上报的所述移动终端的状态信息；
所述网络接入设备，还用于向核心网设备上报所述移动终端的状态信息。
上述方案中，所述核心网设备为LMA，所述核心网设备还用于收到所述移动终端的状态信息后，将所述移动终端的所述业务的数据流从WLAN端口迁移至满足通信条件的端口。
本发明提供的获取终端通信链路质量的方法及系统，网络接入设备向移动终端发送业务对应的数据报文后，统计预设时长内连续发送失败的次数或发送失败的比例；判断统计的连续发送失败的次数或发送失败的比例是否大于等于预设的域值，当大于等于域值时，确定移动终端的所述业务的通信链路质量不能满足通信要求，如此，在移动终端离开网络接入设备时，能及时获知移动终端的状态信息。
除此以外，网络接入设备向核心网设备上报所述移动终端的状态信息，核心网设备比如LMA收到状态信息后，将所述移动终端的业务的数据流从WLAN端口迁移至满足通信条件的端口，如此，能保证业务的连续性，提升用户体验。
附图说明
图1为本发明获取终端通信链路质量的方法流程示意图；
图2为IEEE802.11规范的ACK机制的流程示意图；
图3为IEEE802.11规范的Block ACK机制的流程示意图；
图4为实施例获取终端通信链路质量的方法流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明再作进一步详细的说明。
本发明获取终端通信链路质量的方法，如图1所示，包括以下步骤：
步骤101：网络接入设备向移动终端发送业务对应的数据报文后，统计预设时长内连续发送失败的次数或发送失败的比例；
这里，所述网络接入设备是指接入WLAN的网络接入设备；所述网络接入设备为移动终端提供网络接入服务；所述网络接入设备具体可以是基站。
由于需要保证移动终端接收到的业务对应的数据的连续性，即：需要保证下行数据的连续性，因此，需要对移动终端的下行数据进行监控，即：采用发送的下行数据报文，统计预设时长内连续发送失败的次数或发送失败的比例。
可以依据需要设置预设时长，比如：200ms等。
在统计预设时长内连续发送失败的次数或发送失败的比例时，网络接入设备向移动终端发送数据报文后，依据是否收到ACK消息，确定所述数据报文是否发送失败，并且确定失败后，将所述数据报文标记为发送失败，之后发送下一个数据报文，以此类推，直至统计时长达到预设时长；
依据数据报文的编号及发送失败的标记，确定预设时长内连续发送失败的次数或发送失败的比例。
其中，在WLAN中，ACK消息与普通的数据包发送的途径不相同，具体地，ACK消息采用最可靠的方式进行发送，如果网络接入设备收不到ACK消息，则说明网络接入设备与移动终端之间的链路已经断开，因此，可以依据是否收到ACK消息，确定所述数据报文是否发送失败，进而确定移动终端是否已离开网络接入设备。
所述依据是否收到ACK消息，确定所述数据报文是否发送失败，具体为：
在规定时长内，如果没有收到ACK消息，则重发该数据报文，如此循环，直至收到ACK消息或重发次数达到设定的域值，当重发次数达到设定的域值，且未在规定时长内收到ACK消息时，则认为该数据报文发送失败。
其中，ACK消息为收到数据报文后的响应消息；图2为IEEE802.11规范的ACK机制的流程示意图；在IEEE802.11规范中，定义带有ACK的载波侦听多路存取/冲突避免(CSMA/CA，Carrier Sense Multiple Access withCollision Avoidance)协议，具体地，如图2所示，当基站即图2中的发送端决定向终端即图2中的接收端发送数据报文时，基站首先随机等待一段时间，即：等待分布式协调帧间隔(DIFS)，然后利用载波侦听查看介质是否空闲，当介质被侦听到空闲时，则发送数据报文，终端收到数据报文后，需要等待短帧间隔(SIFS，Short Inter Frame Spacing)后立即返回ACK消息，当终端遭受噪声干扰或由于基站侦听错误导致发送失败时，基站根据是否收到ACK消息确认发送是否成功。
可采用现有技术设定重发次数的域值。
图3为IEEE802.11规范的Block ACK机制的流程示意图，当移动终端采用的ACK机制为Block ACK机制时，如图3所示，移动终端即图3中的接收端在收到一组数据报文后，才向基站即图3中的发送端返回一个Block ACK消息，在这种情况下，网络接入设备向移动终端发送一组数据报文后，依据收到的Block ACK消息确定所述组的数据报文中丢失的数据包，并将丢失的数据包重发，如此循环，直至依据收到的Block ACK消息确认所述丢失的数据包已发送成功或重发次数达到设定的域值，当重发次数达到设定的域值，且未在规定时长内依据收到的Block ACK消息确定丢失的数据包已发送成功时，则认为该数据报文发送失败；其中，依据所述Block ACK消息可以确定发送成功的数据包的编号，据此确认丢失的数据包的编号，进而对这些丢失的数据包进行重发。
实际应用过程中，在统计时，假设预设时长为200ms，则统计的时长可以为：当前时间减去200ms至当前时间之间的时间间隔。
这里，统计的数据报文为一种业务的数据报文，当移动终端有多种业务时，对每种业务的数据报文分别进行统计。
在本步骤之前，该方法还可以进一步包括：网络接入设备收到需要向移动终端发送的数据报文时，确定收到的数据报文对应的业务类型，之后向移动终端发送业务对应的数据报文。
步骤102：判断统计的连续发送失败的次数或发送失败的比例是否大于等于预设的域值，当大于等于域值时，确定移动终端的所述业务的通信链路质量不能满足通信要求。
这里，可以依据需要设置域值的大小，比如：当业务为语音业务时，可以设置连续发送失败的次数的域值为：200ms内连续发送失败的次数为5，可以设置发送失败的比例的域值为：200ms内发送失败的比例为10％。
WLAN网络接入设备在发送数据报文时，会将业务对应的数据报文进行排队，即：对每个数据报文进行编号，在预设时长到达后，WLAN网络接入设备根据数据报文的编号及发送失败的标记可以获知连续发送失败的次数，同样的，WLAN网络接入设备可以根据数据报文的编号及发送失败的标记，确定预设时长内发送的数据报文的总个数及发送失败的数据报文的个数，进而可以获知发送失败的比例。
当大于等于域值时，则表明移动终端已离开WLAN网络接入设备；当小于域值时，则确定移动终端的所述业务的通信链路质量能满足通信要求，表明移动终端未离开WLAN网络接入设备。
该方法还可以进一步包括：
网络接入设备向核心网设备上报所述移动终端的状态信息；
其中，所述移动终端的状态信心包括：所述业务对应的预设时长内连续发送失败的次数或发送失败的比例。
这里，所述核心网设备可以是用户状态服务器、或LMA等。当所述核心网设备为LMA时，该方法还可以进一步包括：
LMA收到所述移动终端的状态信息后，将所述移动终端的所述业务的数据流从WLAN端口迁移至满足通信条件的端口。
其中，将所述移动终端的所述业务的数据流从WLAN端口迁移至满足通信条件的端口的具体处理过程可采用现有技术。
这里，需要说明的是：本发明提供的技术方案适用于移动终端采用ACK机制的工作模式的情况，不适用于移动终端采用No ACK机制、和/或处于省电(PS，Power Save)工作模式的情况。
下面结合实施例对本发明再作进一步详细的描述。
本实施例获取终端通信链路质量的方法，如图4所示，包括以下步骤：
步骤401：在网络接入设备上设置每一种业务对应的统计的预设时长及域值，之后执行步骤402；
这里，可以依据数据报文的类型，将业务类型划分为：语音业务、视频业务、数据业务、以及基本业务等；其中，当依据数据报文的类型，不能确定对应的业务类型时，可以将数据报文对应的业务类型设置为基本业务。
在设置每一业务对应的统计的预设时长及域值时，可以依据需要进行设置，举个例子来说，对于语音业务，可以设置预设时长为200ms，域值为：200ms内连续发送失败的次数为5，或者，200ms内发送失败的比例为10％。
步骤402：网络接入设备收到需要向移动终端发送的数据报文时，确定该数据报文对应的业务类型，之后向移动终端发送该数据报文；
这里，确定该数据报文对应的业务类型的具体实现过程不是本发明关心的内容。
当网络接入设备不能确定该数据报文对应的业务类型时，将该数据报文对应的业务类型设为基本业务。
步骤403：统计预设时长内每种业务对应的数据报文的连续发送失败的次数或发送失败的比例；
具体地，接入设备向移动终端发送数据报文后，在规定时长内，如果没有收到ACK消息，则重发该数据报文，如此循环，直至收到ACK消息或重发次数达到设定的域值，当重发次数达到设定的域值，且未在规定时长内收到ACK消息时，则认为该数据报文发送失败，并将该数据报文标记为发送失败，之后发送下一个数据报文，以此类推，直至统计时长达到预设时长；依据数据报文的编号及发送失败的标记，确定预设时长内连续发送失败的次数或发送失败的比例。
当移动终端采用的ACK机制为Block ACK机制时，本步骤的具体实现为：
WLAN网络接入设备向移动终端发送一组数据报文后，在规定时长内，如果没有收到ACK消息，则重发该组数据报文，如此循环，直至收到ACK消息或重发次数达到设定的域值，当重发次数达到设定的域值，且未在规定时长内收到ACK消息时，则认为该组数据报文发送失败，并将该组的所有数据报文标记为发送失败，之后发送下一组数据报文，以此类推，直至统计时长达到预设时长；依据数据报文的编号及发送失败的标记，确定预设时长内连续发送失败的次数或发送失败的比例。
步骤404：判断统计的连续发送失败的次数或发送失败的比例是否大于等于域值，当大于等于时，确定移动终端的所述业务的通信链路质量不能满足通信要求；
步骤405：向LMA上报所述移动终端的状态信息；
所述移动终端的状态信心包括：所述业务对应的预设时长内连续发送失败的次数或发送失败的比例。
步骤406：LMA收到信息后，将所述移动终端的所述业务的数据流从WLAN端口迁移至满足通信条件的端口。
为实现上述方法，本发明还提供了一种获取终端通信链路质量的系统，该系统至少包括：网络接入设备，用于向移动终端发送业务对应的数据报文后，统计预设时长内连续发送失败的次数或发送失败的比例；并判断统计的连续发送失败的次数或发送失败的比例是否大于等于域值，当大于等于域值时，确定移动终端的所述业务的通信链路质量不能满足通信要求。
这里，所述网络接入设备是指接入WLAN的网络接入设备；所述网络接入设备为移动终端提供网络接入服务；所述网络接入设备具体可以是基站。
其中，所述述网络接入设备，还用于收到需要向移动终端发送的数据报文时，确定收到的数据报文对应的业务类型，并向移动终端发送业务对应的数据报文。
该系统还可以进一步包括：核心网设备，用于接收网络接入设备上报的所述移动终端的状态信息；
所述网络接入设备，还用于向核心网设备上报所述移动终端的状态信息。
所述核心网设备为LMA时，所述核心网设备还用于收到所述移动终端的状态信息后，将所述移动终端的所述业务的数据流从WLAN端口迁移至满足通信条件的端口。
这里，本发明所述系统中的网络接入设备的具体处理过程已在上文中详述，不再赘述。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种获取终端通信链路质量的方法，其特征在于，该方法包括：
网络接入设备向移动终端发送业务对应的数据报文后，统计预设时长内连续发送失败的次数或发送失败的比例；
判断统计的连续发送失败的次数或发送失败的比例是否大于等于预设的域值，当大于等于域值时，确定移动终端的所述业务的通信链路质量不能满足通信要求。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述统计预设时长内连续发送失败的次数或发送失败的比例，为：
网络接入设备向移动终端发送数据报文后，依据是否收到确认(ACK)消息，确定所述数据报文是否发送失败，并且确定失败后，将所述数据报文标记为发送失败，之后发送下一个数据报文，以此类推，直至统计时长达到预设时长；
依据数据报文的编号及发送失败的标记，确定预设时长内连续发送失败的次数或发送失败的比例。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述依据是否收到的ACK消息，确定所述数据报文是否发送失败，为：
在规定时长内，如果没有收到ACK消息，则重发所述数据报文，如此循环，直至收到ACK消息或重发次数达到设定的域值，当重发次数达到设定的域值，且未在规定时长内收到ACK消息时，确定所述数据报文发送失败。
4.根据权利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括：
网络接入设备收到需要向移动终端发送的数据报文时，确定收到的数据报文对应的业务类型，之后向移动终端发送业务对应的数据报文。
5.根据权利要求1、2或3任一项所述的方法，其特征在于，确定移动终端的所述业务的通信链路质量不能满足通信要求后，该方法进一步包括：
网络接入设备向核心网设备上报所述移动终端的状态信息。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述核心网设备为本地移动锚点(LMA)；该方法进一步包括：
LMA收到所述移动终端的状态信息后，将所述移动终端的所述业务的数据流从无线局域网络(WLAN)端口迁移至满足通信条件的端口。
7.一种获取终端通信链路质量的系统，其特征在于，该系统至少包括：网络接入设备，用于向移动终端发送业务对应的数据报文后，统计预设时长内连续发送失败的次数或发送失败的比例；并判断统计的连续发送失败的次数或发送失败的比例是否大于等于域值，当大于等于域值时，确定移动终端的所述业务的通信链路质量不能满足通信要求。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述网络接入设备为基站。
9.根据权利要求7或8所述的系统，其特征在于，该系统进一步包括：核心网设备，用于接收网络接入设备上报的所述移动终端的状态信息；
所述网络接入设备，还用于向核心网设备上报所述移动终端的状态信息。
10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述核心网设备为LMA，所述核心网设备还用于收到所述移动终端的状态信息后，将所述移动终端的所述业务的数据流从WLAN端口迁移至满足通信条件的端口。
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