CN103731877A

CN103731877A - 一种无线网络小区状态的传输方法和设备

Info

Publication number: CN103731877A
Application number: CN201210389194.XA
Authority: CN
Inventors: 侯志强; 房雅丁
Original assignee: China Mobile Communications Group Co Ltd
Current assignee: China Mobile Communications Group Co Ltd
Priority date: 2012-10-15
Filing date: 2012-10-15
Publication date: 2014-04-16
Also published as: WO2014059907A1

Abstract

本发明公开了一种无线网络小区状态的传输方法和设备，该方法包括：接入网设备在确定需要发送无线网络小区状态时，将所述无线网络小区状态添加到上行数据包的协议头中；所述接入网设备将协议头中添加了所述无线网络小区状态的上行数据包发送给核心网设备。本发明实施例中，通过在上行数据包的协议头中携带无线网络小区状态（如无线网络的小区拥塞状况），从而使得核心网设备可以在不增加信令开销的情况下，实时获取无线网络小区状态，继而降低了传输无线网络小区状态时的信令开销。

Description

一种无线网络小区状态的传输方法和设备

技术领域

本发明涉及了通信技术领域，尤其是涉及了一种无线网络小区状态的传输方法和设备。

背景技术

随着智能终端的普及以及移动数据业务的快速增长，无线网络的小区拥塞状况日益严重，有限的网络带宽无法满足用户快速增长的需求；为解决该问题，需要对用户承载进行针对性管理和控制，以优化无线资源调度，提升资源利用效率；为了进行管理和控制，需要实时获取无线网络的小区拥塞状况，以进行针对性的管理和控制（如在小区拥塞时，限制小区内用户的带宽）。

现有技术中，获取小区拥塞状况的方式包括：接入网设备将检测到的小区拥塞状况通过信令（例如，扩展PDP（Packet Data Protocol，分组数据协议） Update（更新）/Bearer（承载） Update等承载控制信令）上报给核心网设备。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术中至少存在以下问题：

当无线网络的小区拥塞状况频繁变化时，如果通过信令传输无线网络的小区拥塞状况，则会带来大量的信令开销。

发明内容

本发明实施例提供一种无线网络小区状态的传输方法和设备，以降低传输无线网络小区状态时的信令开销。

为了达到上述目的，本发明实施例提供一种无线网络小区状态的传输方法，包括：

接入网设备在确定需要发送无线网络小区状态时，将所述无线网络小区状态添加到上行数据包的协议头中；

所述接入网设备将协议头中添加了所述无线网络小区状态的上行数据包发送给核心网设备。

本发明实施例提供一种无线网络小区状态的传输方法，包括：

核心网设备接收来自接入网设备的上行数据包，且所述上行数据包的协议头中携带了无线网络小区状态；

所述核心网设备从所述上行数据包中获得所述无线网络小区状态，并通过所述无线网络小区状态更新所述无线网络小区状态对应小区的小区状态。

本发明实施例提供一种接入网设备，包括：

添加模块，用于在确定需要发送无线网络小区状态时，将所述无线网络小区状态添加到上行数据包的协议头中；

发送模块，用于将协议头中添加了所述无线网络小区状态的上行数据包发送给核心网设备。

本发明实施例提供一种核心网设备，包括：

接收模块，用于接收来自接入网设备的上行数据包，且所述上行数据包的协议头中携带了无线网络小区状态；

处理模块，用于从所述上行数据包中获得所述无线网络小区状态，并通过所述无线网络小区状态更新所述无线网络小区状态对应小区的小区状态。

与现有技术相比，本发明实施例至少具有以下优点：本发明实施例中，通过在上行数据包的协议头中携带无线网络小区状态（如无线网络的小区拥塞状况），从而使得核心网设备可以在不增加信令开销的情况下，实时获取无线网络小区状态，继而降低了传输无线网络小区状态时的信令开销。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例一提供的一种无线网络小区状态的传输方法流程示意图；

图2是本发明实施例二提供的一种无线网络小区状态的传输方法流程示意图；

图3是本发明实施例三提供的一种无线网络小区状态的传输方法流程示意图；

图4是本发明实施例四提供的一种接入网设备的结构示意图；

图5是本发明实施例五提供的一种核心网设备的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

本发明实施例一提供一种无线网络小区状态的传输方法，该方法可以应用于LTE（Long Term Evolution，长期演进）系统，如图1所示，该无线网络小区状态的传输方法包括以下步骤：

步骤101，接入网设备在确定需要发送无线网络小区状态时，将无线网络小区状态添加到上行数据包的协议头中；其中，该接入网设备具体可以包括但不限于BSC（Base Station Controller，基站控制器）、RNC（Radio Network Controller，无线网络控制器）、eNB（Evolved Node B，基站）等。

本发明实施例中，该上行数据包的协议头具体可以为GTP（GPRS（General Packet Radio Service，通用分组无线服务） Tunnelling Protocol，GPRS 隧道协议）头；或者，BSSGP（Base Station Subsystem GPRS Protocol，基站子系统GPRS协议）头。其中，GTP头和BSSGP头是核心网设备与接入网设备之间用来传输数据包的头。

具体的，由于接入网设备可以获取到无线网络小区状态（具体获得方式不再赘述），因此接入网设备在确定出需要发送无线网络小区状态时，该接入网设备可以将无线网络小区状态添加到上行数据包的协议头中。

本发明实施例中，接入网设备确定需要发送无线网络小区状态的过程，具体包括但不限于如下方式：接入网设备在检测到无线网络小区状态发生变化之后，确定需要发送无线网络小区状态；或者，接入网设备在初始化或重置过程之后，确定需要发送各小区所分别对应的无线网络小区状态。

本发明实施例中，该无线网络小区状态包括但不限于：无线网络小区的拥塞状态、无线网络小区的用户接入情况、无线网络小区的功率状态等，对于无线网络小区的其他状态，本发明实施例中不再详加说明；以无线网络小区的拥塞状态为例，则无线网络小区的拥塞状态具体包括但不限于：小区信道占用在预设第一比例以下的第一状态（如轻载状态），小区信道占用在预设第一比例与预设第二比例之间的第二状态（如普通状态），以及，小区信道占用在预设第二比例以上的第三状态（如拥塞状态）。

其中，该预设第一比例小于该预设第二比例，且该预设第一比例和该预设第二比例可以根据实际经验值进行设置；例如，根据管控策略需求以及实际运营情况，设置预设第一比例为30%，预设第二比例为90%，基于此：当小区信道占用30%以下时，无线网络小区的拥塞状态为轻载状态；当小区信道占用在30%～90%之间时，无线网络小区的拥塞状态为普通状态；当小区信道占用在90%以上时，无线网络小区的拥塞状态为拥塞状态。

需要说明的是，上述方式中将无线网络小区的拥塞状态划分为3个状态，在实际应用中，根据管控策略需求以及实际运营情况，如果管控策略有更细的粒度需求，还可以将无线网络小区的拥塞状态划分为更多状态级别，如将无线网络小区的拥塞状态划分为4个状态、将无线网络小区的拥塞状态划分为5个状态等，相应的处理方式本发明实施例中不再重复赘述。

本发明实施例中，基于上述第一状态、第二状态和第三状态，则接入网设备确定需要发送无线网络小区状态具体为：当无线网络小区的拥塞状态由第一状态变化为第二状态或者第三状态时，确定需要发送无线网络小区状态；或者，当无线网络小区的拥塞状态由第二状态变化为第一状态或者第三状态时，确定需要发送无线网络小区状态；或者，当无线网络小区的拥塞状态由第三状态变化为第一状态或者第二状态时，确定需要发送无线网络小区状态。

本发明实施例中，接入网设备将无线网络小区状态添加到上行数据包的协议头中，具体包括：接入网设备将无线网络小区状态添加到上行数据包的协议头中的SCI（Service Class Indicator，服务等级指示）字段。

具体的，在SIRIG（Service Identification for RRC Improvements in GERAN，GERAN（无线接入网络）中基于RRC（无线资源控制）演进的服务标识）中定义了随路信令SCI字段，该SCI字段用于接入网设备根据业务类别优化无线资源调度，且SCI字段只能在下行数据通道中使用，在上行数据通道中未被使用，即SCI字段在上行数据通道中完全空置；基于此，本发明实施例中，可以利用上行数据包的协议头中的SCI字段，将无线网络小区状态添加到该SCI字段中，从而使得核心网设备可以在不增加信令开销的情况下，实时获取无线网络小区状态，继而降低了传输无线网络小区状态时的信令开销。

需要说明的是，当需要在SCI字段中添加的内容较多，导致SCI字段无法满足进一步细化状态级别的需求时，还可以在SCI字段之后扩展一个字段来进行无线网络小区状态的上报，具体字段的定义方式需要根据具体的管控需求来决定，本发明实施例中对此不再详加赘述。

步骤102，接入网设备将协议头（如协议头的SCI字段）中添加了无线网络小区状态的上行数据包发送给核心网设备。

其中，该核心网设备具体可以包括但不限于GGSN（Gateway GPRS Support Node，网关GPRS（General Packet Radio Service，通用分组无线服务）支持节点）、P-GW（Packet Data Gateway，分组数据网关）等。

本发明实施例中，接入网设备还可以将无线网络小区状态对应小区的小区标识添加到上行数据包的协议头中（如将无线网络小区状态对应小区的小区标识添加到上行数据包的协议头中的SCI字段），并将协议头中添加了无线网络小区状态以及小区标识的上行数据包发送给核心网设备。

需要说明的是，为了防止携带了无线网络小区状态的上行数据包丢失，接入网设备可以在多个上行数据包的协议头中添加无线网络小区状态，并将协议头中添加了无线网络小区状态的多个上行数据包分别发送给核心网设备；其中，选取的上行数据包的数量可以根据实际经验值进行配置。

步骤103，核心网设备接收来自接入网设备的上行数据包，且该上行数据包的协议头中携带了无线网络小区状态。

本发明实施例中，上行数据包的协议头中携带了无线网络小区状态具体可以为：上行数据包的协议头中的SCI字段中携带了无线网络小区状态。

步骤104，核心网设备从上行数据包中获得无线网络小区状态，并通过无线网络小区状态更新无线网络小区状态对应小区的小区状态。

具体的，当上行数据包的协议头中携带了无线网络小区状态对应小区的小区标识时，该核心网设备通过小区标识确定无线网络小区状态对应小区，并通过无线网络小区状态更新无线网络小区状态对应小区的小区状态；或者，当上行数据包的协议头中没有携带小区标识时，该核心网设备通过上行数据包对应用户信息确定无线网络小区状态对应小区，并通过无线网络小区状态更新无线网络小区状态对应小区的小区状态。

本发明实施例中，核心网设备在获取到无线网络小区状态之后，可以根据预置的策略进行资源优化，也可以将无线网络小区状态上报给策略管控网元，如PCRF（Policy and Charging Rules Function，策略与计费规则功能）等网元，由PCRF结合PCC（Policy and Charging Control，策略与计费控制）已有的条件和手段，实现最优的流量管控策略。

实施例二

本发明实施例二提供一种无线网络小区状态的传输方法，如图2所示，该无线网络小区状态的传输方法包括以下步骤：

步骤201，接入网设备（如BSC/RNC/eNB等）检测到无线网络小区状态发生变化，并触发无线网络小区状态上报流程。

步骤202，接入网设备选取无线网络小区状态发生变化的小区的上行数据包，并在该上行数据包的协议头中添加变化后的无线网络小区状态。其中，该上行数据包的协议头具体为：GTP头或者BSSGP头。

步骤203，接入网设备将协议头（如协议头的SCI字段）中添加了无线网络小区状态的上行数据包发送给核心网设备。

步骤204，核心网设备（如GGSN/P-GW等）从上行数据包中获得无线网络小区状态，并通过上行数据包对应用户信息确定无线网络小区状态对应小区，以及将无线网络小区状态更新至小区状态表中，即通过无线网络小区状态更新小区状态表中无线网络小区状态对应小区的小区状态。

步骤205，核心网设备将无线网络小区状态发送给PCRF。

实施例三

本发明实施例三提供一种无线网络小区状态的传输方法，如图3所示，该无线网络小区状态的传输方法包括以下步骤：

步骤301，接入网设备（如BSC/RNC/eNB等）检测到无线网络小区状态发生变化，并触发无线网络小区状态上报流程。

步骤302，接入网设备选取无线网络小区状态发生变化的小区的上行数据包，并在该上行数据包的协议头中添加变化后的无线网络小区状态以及无线网络小区状态对应小区的小区标识。其中，该上行数据包的协议头具体为：GTP头或者BSSGP头。

步骤303，接入网设备将协议头（如协议头的SCI字段）中添加了无线网络小区状态和小区标识的上行数据包发送给核心网设备。

步骤304，核心网设备（如GGSN/P-GW等）从上行数据包中获得无线网络小区状态和小区标识，并通过小区标识确定无线网络小区状态对应小区，以及将无线网络小区状态更新至小区状态表中，即通过无线网络小区状态更新小区状态表中无线网络小区状态对应小区的小区状态。

步骤305，核心网设备将无线网络小区状态发送给PCRF。

实施例四

基于与上述方法同样的发明构思，本发明实施例四中还提供了一种接入网设备，如图4所示，该接入网设备包括：

添加模块11，用于在确定需要发送无线网络小区状态时，将所述无线网络小区状态添加到上行数据包的协议头中；

发送模块12，用于将协议头中添加了所述无线网络小区状态的上行数据包发送给核心网设备。

本发明实施例中，所述上行数据包的协议头具体为：通用分组无线服务隧道协议GTP头；或者，基站子系统通用分组无线服务协议BSSGP头。

该接入网设备还包括：确定模块13，用于在检测到无线网络小区状态发生变化之后，确定需要发送所述无线网络小区状态。

所述添加模块11，还用于将所述无线网络小区状态对应小区的小区标识添加到所述上行数据包的协议头中；

所述发送模块12，还用于将协议头中添加了所述无线网络小区状态以及小区标识的上行数据包发送给所述核心网设备。

本发明实施例中，所述无线网络小区状态包括无线网络小区的拥塞状态，且所述无线网络小区的拥塞状态包括：小区信道占用在预设第一比例以下的第一状态，小区信道占用在所述预设第一比例与预设第二比例之间的第二状态，以及，小区信道占用在所述预设第二比例以上的第三状态。

所述添加模块11，具体用于将所述无线网络小区状态添加到所述上行数据包的协议头中的服务等级指示SCI字段。

其中，本发明装置的各个模块可以集成于一体，也可以分离部署。上述模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。

实施例五

基于与上述方法同样的发明构思，本发明实施例中还提供了一种核心网设备，如图5所示，该核心网设备包括：

接收模块21，用于接收来自接入网设备的上行数据包，且所述上行数据包的协议头中携带了无线网络小区状态；

处理模块22，用于从所述上行数据包中获得所述无线网络小区状态，通过所述无线网络小区状态更新所述无线网络小区状态对应小区的小区状态。

所述处理模块22，具体用于当所述上行数据包的协议头中携带了所述无线网络小区状态对应小区的小区标识时，通过所述小区标识确定所述无线网络小区状态对应小区，并通过所述无线网络小区状态更新所述无线网络小区状态对应小区的小区状态；或者，

当所述上行数据包的协议头中没有携带小区标识时，通过所述上行数据包对应用户信息确定所述无线网络小区状态对应小区，并通过所述无线网络小区状态更新所述无线网络小区状态对应小区的小区状态。

本发明实施例中，所述上行数据包的协议头中携带了无线网络小区状态，具体为：所述上行数据包的协议头中的服务等级指示SCI字段中携带了所述无线网络小区状态。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行本发明各个实施例所述的方法。

本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。

本领域技术人员可以理解实施例中的装置中的模块可以按照实施例描述进行分布于实施例的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施例的一个或多个装置中。上述实施例的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是，本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims

1.一种无线网络小区状态的传输方法，其特征在于，包括：

接入网设备在确定需要发送无线网络小区状态时，将所述无线网络小区状态添加到上行数据包的协议头中；

所述接入网设备将协议头中添加了所述无线网络小区状态的上行数据包发送给核心网设备。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述上行数据包的协议头具体为：通用分组无线服务隧道协议GTP头；或者，基站子系统通用分组无线服务协议BSSGP头。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述接入网设备确定需要发送无线网络小区状态，具体包括：

所述接入网设备在检测到无线网络小区状态发生变化之后，确定需要发送所述无线网络小区状态。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述接入网设备将协议头中添加了所述无线网络小区状态的上行数据包发送给核心网设备，具体包括：

所述接入网设备将所述无线网络小区状态对应小区的小区标识添加到所述上行数据包的协议头中，并将协议头中添加了所述无线网络小区状态以及小区标识的上行数据包发送给所述核心网设备。

5.如权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，所述无线网络小区状态包括无线网络小区的拥塞状态，且所述无线网络小区的拥塞状态包括：小区信道占用在预设第一比例以下的第一状态，小区信道占用在所述预设第一比例与预设第二比例之间的第二状态，以及，小区信道占用在所述预设第二比例以上的第三状态。

6.如权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，所述接入网设备将所述无线网络小区状态添加到上行数据包的协议头中，具体包括：

所述接入网设备将所述无线网络小区状态添加到所述上行数据包的协议头中的服务等级指示SCI字段。

7.一种无线网络小区状态的传输方法，其特征在于，包括：

核心网设备接收来自接入网设备的上行数据包，且所述上行数据包的协议头中携带了无线网络小区状态；

所述核心网设备从所述上行数据包中获得所述无线网络小区状态，并通过所述无线网络小区状态更新所述无线网络小区状态对应小区的小区状态。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述上行数据包的协议头具体为：通用分组无线服务隧道协议GTP头；或者，基站子系统通用分组无线服务协议BSSGP头。

9.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述核心网设备通过所述无线网络小区状态更新所述无线网络小区状态对应小区的小区状态，具体包括：

当所述上行数据包的协议头中携带了所述无线网络小区状态对应小区的小区标识时，所述核心网设备通过所述小区标识确定所述无线网络小区状态对应小区，并通过所述无线网络小区状态更新所述无线网络小区状态对应小区的小区状态；或者，

当所述上行数据包的协议头中没有携带小区标识时，所述核心网设备通过所述上行数据包对应用户信息确定所述无线网络小区状态对应小区，并通过所述无线网络小区状态更新所述无线网络小区状态对应小区的小区状态。

10.如权利要求7-9任一项所述的方法，其特征在于，所述无线网络小区状态包括无线网络小区的拥塞状态，且所述无线网络小区的拥塞状态包括：小区信道占用在预设第一比例以下的第一状态，小区信道占用在所述预设第一比例与预设第二比例之间的第二状态，以及，小区信道占用在所述预设第二比例以上的第三状态。

11.如权利要求7-9任一项所述的方法，其特征在于，所述上行数据包的协议头中携带了无线网络小区状态，具体为：所述上行数据包的协议头中的服务等级指示SCI字段中携带了所述无线网络小区状态。

12.一种接入网设备，其特征在于，包括：

添加模块，用于在确定需要发送无线网络小区状态时，将所述无线网络小区状态添加到上行数据包的协议头中；

发送模块，用于将协议头中添加了所述无线网络小区状态的上行数据包发送给核心网设备。

13.如权利要求12所述的接入网设备，其特征在于，所述上行数据包的协议头具体为：通用分组无线服务隧道协议GTP头；或者，基站子系统通用分组无线服务协议BSSGP头。

14.如权利要求12所述的接入网设备，其特征在于，还包括：

确定模块，用于在检测到无线网络小区状态发生变化之后，确定需要发送所述无线网络小区状态。

15.如权利要求12所述的接入网设备，其特征在于，

所述添加模块，还用于将所述无线网络小区状态对应小区的小区标识添加到所述上行数据包的协议头中；

所述发送模块，还用于将协议头中添加了所述无线网络小区状态以及小区标识的上行数据包发送给所述核心网设备。

16.如权利要求12-15任一项所述的接入网设备，其特征在于，所述无线网络小区状态包括无线网络小区的拥塞状态，且所述无线网络小区的拥塞状态包括：小区信道占用在预设第一比例以下的第一状态，小区信道占用在所述预设第一比例与预设第二比例之间的第二状态，以及，小区信道占用在所述预设第二比例以上的第三状态。

17.如权利要求12-15任一项所述的接入网设备，其特征在于，

所述添加模块，具体用于将所述无线网络小区状态添加到所述上行数据包的协议头中的服务等级指示SCI字段。

18.一种核心网设备，其特征在于，包括：

接收模块，用于接收来自接入网设备的上行数据包，且所述上行数据包的协议头中携带了无线网络小区状态；

处理模块，用于从所述上行数据包中获得所述无线网络小区状态，并通过所述无线网络小区状态更新所述无线网络小区状态对应小区的小区状态。

19.如权利要求18所述的核心网设备，其特征在于，所述上行数据包的协议头具体为：通用分组无线服务隧道协议GTP头；或者，基站子系统通用分组无线服务协议BSSGP头。

20.如权利要求18所述的核心网设备，其特征在于，

所述处理模块，具体用于当所述上行数据包的协议头中携带了所述无线网络小区状态对应小区的小区标识时，通过所述小区标识确定所述无线网络小区状态对应小区，并通过所述无线网络小区状态更新所述无线网络小区状态对应小区的小区状态；或者，

21.如权利要求18-20任一项所述的核心网设备，其特征在于，所述无线网络小区状态包括无线网络小区的拥塞状态，且所述无线网络小区的拥塞状态包括：小区信道占用在预设第一比例以下的第一状态，小区信道占用在所述预设第一比例与预设第二比例之间的第二状态，以及，小区信道占用在所述预设第二比例以上的第三状态。

22.如权利要求18-20任一项所述的核心网设备，其特征在于，所述上行数据包的协议头中携带了无线网络小区状态，具体为：所述上行数据包的协议头中的服务等级指示SCI字段中携带了所述无线网络小区状态。