CN113015107A - 一种无线通信系统的业务保障优化方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种无线通信系统的业务保障优化方法及装置，包括：根据用户业务对时延、带宽的不同需求将无线信道划分为多个逻辑子信道；CAP根据在网所有用户的业务需求，对未使用的广播组播业务进行裁剪，调整QoS参数并将QoS参数下发给STA；STA解析上行数据包，根据QoS映射规则选择逻辑子信道，将网络数据包放到不同的逻辑子信道中进行传输。本发明的方法能够有效保证关键业务的QoS需求，避免重要业务延迟或丢弃情况，提高资源利用率。

Description

一种无线通信系统的业务保障优化方法及装置

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种无线通信系统的业务保障优化方法及装置。

背景技术

目前，我国网络规模突飞猛进，原有的单向的广播电视服务已无法满足人们对媒体信息的需求。三网融合(广播电视网、电信网、互联网)通过技术改造，为用户提供语音、数据和广播电视等多种服务，这对现有的广播电视网提出了新的挑战。广播电视网在为用户提供音视频广播业务的同时，也存在互动电视业务、上网、智能交通、环境保护、公共安全等多种功能与需求。广电无线网络做为广播电视网的重要组成部分，不仅需要承载大量的广播组播数据，而且提供了基于各种IP标准化的双向业务应用。目前，广电无线网络连接的智能终端数量激增，点播、付费、IP电话VoIP、视频交互等各种应用场景对网络时延带宽要求各异，对无线带宽资源的利用提出了较高要求。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种无线通信系统的业务保障优化方法及装置，对业务进行分类，根据用户上报的业务需求，对未使用的广播组播业务进行裁剪；同时根据用户级别、业务优先级及带宽需求将无线信道划分为多个逻辑子信道，通过多个逻辑子信道的QoS来提供差异化的服务，以满足不同业务对时延、带宽、可靠性等性能指标的不同需求。

一种无线通信系统的业务保障优化方法，包括：

根据用户业务需求将无线信道划分为多个逻辑子信道；

CAP根据在网所有用户的业务需求，对未使用的广播组播业务进行裁剪，实时调整QoS参数并将所述QoS参数发送给STA；

STA解析上行数据包，获取业务信息，根据QoS参数选择逻辑子信道，将数据包放到不同的逻辑子信道中进行传输；

所述QoS参数，包括数据包与逻辑子信道的映射关系；

业务信息服务器，所述业务信息服务器用于存储业务信息；

所述业务信息包括：提供业务的IP地址、端口、业务优先级、用户标识、以及用户优先级。

STA将终端用户业务需求实时发送给CAP；

CAP根据STA发送的用户业务需求，通过查询业务信息服务器获取用户业务信息；

STA根据数据包与逻辑子信道的映射关系，确定数据包对应的逻辑信道子队列；

CAP根据用户业务变动，动态调整QoS参数，实时修改网络数据包与逻辑子信道的映射关系。

CAP解析下行数据包，确定下行数据包是广播组播数据时，对未使用的广播组播数据进行裁剪；

CAP解析下行数据包，确定下行数据包不是广播组播数据时，根据用户等级及业务优先级，确定数据包的业务队列类型及顺序，并将所述数据包放置到对应的业务队列中。

一种无线通信系统的业务保障优化装置，包括：中心接入点CAP、站点STA、业务信息服务器、划分模块；

业务信息服务器，用于存储业务信息；所述业务信息包括：提供业务的I P、端口、业务优先级、用户标识、以及用户优先级；

划分模块，用于根据用户业务需求将无线信道划分为多个逻辑子信道；

中心接入点CAP，用于根据STA发送的用户业务需求，对未使用的广播组播业务进行裁剪，调整QoS参数并将所述QoS参数下发给STA；

站点STA，用于解析上行数据包，获取业务信息并根据QoS参数选择逻辑子信道，将网络数据包放到不同的逻辑子信道中进行传输。

站点STA包括：

获取模块，用于获取各终端用户业务需求；

发送模块，将终端用户业务需求实时发送给CAP；

处理模块，用于解析上行数据包，获取业务信息并根据QoS映射规则选择逻辑子信道，将网络数据包放到不同的逻辑子信道中进行传输；

接收模块，用于接收CAP发送的QoS参数。

中心接入点CAP，包括：

接收模块，用于接收STA发送的用户业务需求；

查询模块，用于查询业务信息服务器获取用户优先级及业务的优先级、端口、带宽信息；

处理模块，用于根据STA发送的用户业务需求，对未使用的广播组播业务进行裁剪，

所述处理模块还用于实时调整QoS参数；

发送模块，用于将所述QoS参数下发给STA。

本发明取得的有益效果是：

本发明通过STA实时上报业务需求，将业务需求变化及时与CAP交互；根据用户业务需求将无线信道划分为多个逻辑子信道；CAP汇总业务信息对未使用的广播组播业务进行裁剪，根据业务信息配置QoS参数，根据业务需求变化动态调整QoS参数；能够有效的保证关键业务的QoS需求，避免重要业务延迟或丢弃情况，通过裁剪广播组播数据可以有效利用空口资源。

为了上述以及相关的目的，一个或多个实施例包括后面将详细说明并在权利要求中特别指出的特征。下面的说明以及附图详细说明某些示例性方面，并且其指示的仅仅是各个实施例的原则可以利用的各种方式中的一些方式。其它的益处和新颖性特征将随着下面的详细说明结合附图考虑而变得明显，所公开的实施例是要包括所有这些方面以及它们的等同。

附图说明

图1是本发明提供的无线通信系统的业务保障优化方法流程图；

图2是本发明提供的CAP对未使用的广播组播业务进行裁剪，并调整QoS参数的方法流程图；

图3是本发明提供的CAP根据业务类型优先级、用户类型级别划分业务队列流程图；

图4是本发明提供无线通信系统的业务保障优化装置组成架构图。

具体实施方式

以下描述和附图充分地示出本发明的具体实施方案，以使本领域的技术人员能够实践它们。其他实施方案可以包括结构的、逻辑的、电气的、过程的以及其他的改变。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求，否则单独的组件和功能是可选的，并且操作的顺序可以变化。一些实施方案的部分和特征可以被包括在或替换其他实施方案的部分和特征。本发明的实施方案的范围包括权利要求书的整个范围，以及权利要求书的所有可获得的等同物。在本文中，本发明的这些实施方案可以被单独地或总地用术语“发明”来表示，这仅仅是为了方便，并且如果事实上公开了超过一个的发明，不是要自动地限制该应用的范围为任何单个发明或发明构思。

实施例一

本发明提供了一种无线通信系统的业务保障优化方法，如图1所示，包括：

S101.根据用户业务需求将无线信道划分为多个逻辑子信道；

具体的，所述用户业务需求包括：用户类型、业务优先级及带宽需求等；

根据用户级别、业务优先级及带宽需求将无线信道划分为多个逻辑子信道，通过多个逻辑子信道的不同QoS参数来提供差异化的服务，以满足不同业务对时延、带宽、可靠性等性能指标的不同需求；

本发明提供的方法可应用在广播系统中，具体的，对广播系统业务进行分类，根据不同业务对时延、带宽的不同需求进行分类，本实施例中业务类型包括：信令与紧急安全业务；实时流业务，例如语音会话、视频会话；广播组播业务；缓存流类业务，如非会话类视频；普通业务为对时延要求较低的E-mail、文件下载等业务；

示范性的，不同业务类型及优先级如表1所示；

优先级	业务类型
		0	信令与紧急安全业务
1	实时流业务
		2	广播组播业务
3	缓存流类业务
		4	普通业务

表1

本实施例中的用户类型包括：普通用户、付费用户及管理员用户，不同用户类型及其等级如表2所示：

用户等级	用户类型
		1	管理员用户
2	付费用户
		3	普通用户

表2

与业务类型对应，本实施例中包括5个逻辑子信道，需要说明的是，表1中优先级2对应广播组播业务为全局唯一通道，且广播组播业务仅存在于下行通道中；

其它优先级业务参数不同用户存在差异，且各个用户间相互独立。

S102.设置业务信息服务器，用于存储业务信息；所述业务信息包括提供业务的IP、端口、业务优先级、用户标识、以及用户优先级等信息。

可选的，无线网络提供的服务通过使用索引进行标注与分类，业务信息服务器中的业务信息包括：不同类型业务索引及对应提供业务的IP、端口、业务优先级、用户标识以及用户优先级等信息；

可选的，对于广电无线网络中的各种电视台节目，使用组播地址及端口号进行区分。

S103.站点STA将终端用户业务需求实时上报给中心接入点CAP；

终端用户相关业务需求由STA上报给CAP，STA将终端用户业务需求实时上报给CAP，终端用户业务的动态改变，例如在业务建立或业务停止时，STA将业务建立或业务停止信息实时上报给CAP。

S104.CAP根据在网所有用户的业务需求，对未使用的广播组播业务进行裁剪，调整QoS参数并将所述QoS参数下发给STA；如图2所示，具体包括如下步骤：

S104a.CAP解析下行数据包，判断下行数据包是广播组播数据时；

当下行数据包是广播组播数据时，CAP汇总在网所有STA的业务需求，对未使用的广播组播业务进行裁剪，从而减小广播组播业务对空口资源的占用；

进一步的，经过裁剪过滤后的广播组播数据放入广播组播队列进行传输。

S104b.当下行数据包不是广播组播数据时，根据用户等级及业务优先级，确定数据包的业务队列类型及顺序，并将所述数据包加入放置到对应的业务队列中；

具体的，根据目的Mac地址确定用户等级，所述用户等级为表2中不同用户类型对应的用户等级；

CAP通过业务信息服务器查询用户优先级及业务的优先级、端口、带宽等信息；

将下行数据包中的数据IP、端口信息与QoS参数进行对比，得到下行数据包的业务优先级，确定该数据包对应的逻辑信道子队列，并将该数据包放置到对应的业务队列中；

表1和表2示出了5种不同业务类型的优先级，3种用户类型对应的级别；

需要说明的是，表1中广播组播业务为全局唯一通道，且广播组播业务仅存在于下行通道中；

每个用户类型对应4中不同业务：信令与紧急安全业务、实时流业务、缓存流业务、普通业务；

如图3所示，根据业务类型优先级、用户类型级别划分共包括1-13个业务队列；

S104c.CAP根据用户业务变动，实时调整QoS相关参数；并将上行QoS参数通过信令下发给STA；实现上行业务的QoS同步调整。

CAP根据用户业务变动，动态调整QoS相关参数，实时修改网络数据包与逻辑子信道的映射关系；

所述QoS参数，包括数据包与逻辑子信道的映射关系；

进一步的，所述QoS参数，包括源目的IP地址、端口号、STA标识、是否限制带宽及限制带宽范围、业务优先级、用户级别；

优选的，当终端用户移动，STA在不同区域的CAP之间进行切换时，CAP根据STA下一跳信息，提前将STA的QoS参数及业务信息转发给下一跳CAP，下一跳CAP根据STA的QoS参数及业务信息及时进行调整，从而减小切换对业务的影响。

S105.STA解析上行数据包，获取业务信息并根据QoS映射规则选择逻辑子信道，将网络数据包放到不同的逻辑子信道中进行传输。

具体的，STA解析上行数据包中IP、端口号等信息，根据QoS参数中数据包与逻辑子信道的映射关系，确定数据包对应的逻辑信道子队列，将网络数据包放到不同的逻辑子信道中排序；

本实施例中包括5个逻辑子信道，STA根据确定的数据包对应的逻辑信道子队列，进行逻辑子信道的选择。

STA上行发送调度时，根据信道优先级及信道带宽对各个逻辑子信道队列中数据包进行调度；调度策略上，相同业务优先级情况下优先调度高级别用户；

具体的，按照业务优先级，依次调度信令及紧急安全业务，实时流业务、缓存流类业务、普通业务，如果有带宽限制，在超带宽的情况下，会调度低级别队列数据，否则直到高级别队列为空后，才调度低级别队列。

CAP对下行网络数据包进行分类及调度；

CAP统计所有在线用户对资源的请求情况，在满足信令及紧急安全业务、实时流业务、广播组播业务的需求的前提下，再对低级别逻辑子信道的下行网络数据包进行调度。

实施例二

本发明提供了一种无线通信系统的业务保障优化装置，图4为本发明实施例中的系统结构示意图，包括：

业务信息服务器10，用于存储业务信息；所述业务信息包括：提供业务的IP、端口、业务优先级、用户标识、以及用户优先级；

可选的，广电无线网络提供的服务可以使用索引进行标注与分类，在核心网上增加业务信息服务器，业务信息服务器维护业务索引及对应提供业务的IP、端口及业务优先级、用户标识及用户优先级等信息，所述业务信息服务器可供CAP查询用户信息，包括用户优先级及业务的优先级、端口、带宽等。

划分模块20，用于根据用户业务需求将无线信道划分为多个逻辑子信道；

具体的，所述用户业务需求包括：用户类型、业务优先级及带宽需求等；

根据用户级别、业务优先级及带宽需求将无线信道划分为多个逻辑子信道，通过多个逻辑子信道的QoS来提供差异化的服务，以满足不同业务对时延、带宽、可靠性等性能指标的不同需求；

对广播系统业务进行分类，根据不同业务对时延、带宽的不同需求进行分类，本实施例中业务类型包括：信令及紧急安全业务；实时流业务，例如语音会话、视频会话；广播组播业务；缓存流类业务，如非会话类视频；普通业务，例如为对时延要求较低的E-mail、文件下载等业务；

用户类型包括：普通用户、付费用户及管理员用户；

具体用户类型级别，业务类型优先级见表1和表2，在此不再赘述。

站点STA30，用于解析上行数据包，获取业务信息并根据QoS映射规则选择逻辑子信道，将网络数据包放到不同的逻辑子信道中进行传输；

终端用户相关业务需求由STA上报给CAP，STA将终端用户业务需求实时上报给CAP，终端用户业务的动态改变，例如在业务建立或业务停止时，STA将业务建立或业务停止信息实时上报给CAP；

所述站点30，包括：

获取模块31，用于获取各终端用户业务需求；

发送模块32，将终端用户业务需求实时发送给CAP；

处理模块33，用于解析上行数据包，获取业务信息并根据QoS映射规则选择逻辑子信道，将网络数据包放到不同的逻辑子信道中进行传输；

接收模块34，用于接收CAP发送的QoS参数；

具体的，处理模块33解析上行数据包中IP、端口号等信息，根据QoS参数中数据包与逻辑子信道的映射关系，确定数据包对应的逻辑信道子队列，将网络数据包放到不同的逻辑子信道中排序。

中心接入点CAP 40，根据用户业务需求，对未使用的广播组播业务进行裁剪，调整QoS参数并将所述QoS参数下发给STA；

CAP包括：

接收模块41，用于接收STA发送的用户业务需求；

查询模块42，用于查询业务信息服务器获取用户优先级及业务的优先级、端口、带宽信息；

处理模块43，用于根据STA发送的用户业务需求，对未使用的广播组播业务进行裁剪，

所述处理模块还用于实时调整QoS参数；

处理模块43根据用户业务变动，动态调整QoS相关参数，实时修改网络数据包与逻辑子信道的映射关系；

所述QoS参数，包括数据包与逻辑子信道的映射关系；

进一步的，所述QoS参数，包括源目的IP地址、端口号、STA标识、是否限制带宽及限制带宽范围、业务优先级、用户级别；

具体的，处理模块43解析下行数据包，当下行数据包是组播广播数据时，CAP汇总在网所有STA的业务需求，对未使用的广播组播业务进行裁剪；

当下行数据包是非组播广播数据时，根据目的Mac地址确定用户等级，所述用户等级为表1中不同用户类型对应的用户等级；

将下行数据包中的数据IP、端口信息与QoS参数进行对比，得到下行数据包的业务优先级，确定该数据包对应的逻辑信道子队列，并将该数据包放置到对应的业务队列中。

发送模块44，用于将所述QoS参数下发给STA。

本领域技术人员可以明白，这里结合所公开的实施例描述的各种示例性的方法步骤和装置单元均可以电子硬件、软件或二者的结合来实现。为了清楚地示出硬件和软件之间的可交换性，以上对各种示例性的步骤和单元均以其功能性的形式进行总体上的描述。这种功能性是以硬件实现还是以软件实现依赖于特定的应用和整个系统所实现的设计约束。本领域技术人员能够针对每个特定的应用，以多种方式来实现所描述的功能性，但是这种实现的结果不应解释为背离本发明的范围。

结合上述公开的实施例所描述的方法的步骤可直接体现为硬件、由处理器执行的软件模块或者这二者的组合。软件模块可能存在于RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、移动磁盘、CD-ROM或者本领域熟知的任何其他形式的存储媒质中。一种典型存储媒质与处理器耦合，从而使得处理器能够从该存储媒质中读信息，且可向该存储媒质写信息。在替换实例中，存储媒质是处理器的组成部分。处理器和存储媒质可能存在于一个ASIC中。该ASIC可能存在于一个用户站中。在一个替换实例中，处理器和存储媒质可以作为用户站中的分立组件存在。

根据所述公开的实施例，可以使得本领域技术人员能够实现或者使用本发明。对于本领域技术人员来说，这些实施例的各种修改是显而易见的，并且这里定义的总体原理也可以在不脱离本发明的范围和主旨的基础上应用于其他实施例。以上所述的实施例仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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)

1.一种无线通信系统的业务保障优化方法，其特征在于，包括：

根据用户业务需求将无线信道划分为多个逻辑子信道；

CAP根据在网所有用户的业务需求，对未使用的广播组播业务进行裁剪，实时调整QoS参数并将所述QoS参数发送给STA；

STA解析上行数据包，根据QoS参数选择逻辑子信道，并将数据包放到逻辑子信道中进行传输。

2.如权利要求1所述的无线通信系统的业务保障优化方法，其特征在于，

STA将终端用户业务需求实时发送给CAP。

3.如权利要求1所述的业务保障优化方法，其特征在于，包括业务信息服务器，

所述业务信息服务器用于存储业务信息；

所述业务信息包括：提供业务的IP地址、端口、业务优先级、用户标识、以及用户优先级。

4.如权利要求3所述的业务保障优化方法，其特征在于，

CAP根据STA发送的用户业务需求，通过查询业务信息服务器获取用户业务信息。

5.如权利要求1所述的业务保障优化方法，其特征在于，

所述QoS参数，包括数据包与逻辑子信道的映射关系；

STA根据数据包与逻辑子信道的映射关系，确定数据包对应的逻辑信道子队列；

CAP根据用户业务变动，动态调整QoS参数，实时修改数据包与逻辑子信道的映射关系。

6.如权利要求1所述的业务保障优化方法，其特征在于，

CAP解析下行数据包，确定下行数据包是广播组播数据时，对未使用的广播组播数据进行裁剪；

CAP解析下行数据包，确定下行数据包不是广播组播数据时，根据用户等级及业务优先级，确定数据包的业务队列类型及顺序，并将所述数据包放置到对应的业务队列中。

7.一种无线通信系统的业务保障优化装置，其特征在于，包括：中心接入点CAP、站点STA、业务信息服务器、划分模块；

业务信息服务器，用于存储业务信息；所述业务信息包括：提供业务的IP地址、端口、业务优先级、用户标识、以及用户优先级；

划分模块，用于根据用户业务需求将无线信道划分为多个逻辑子信道；

中心接入点CAP，用于根据STA发送的用户业务需求，对未使用的广播组播业务进行裁剪，调整QoS参数并将所述QoS参数下发给STA；

站点STA，用于解析上行数据包，获取业务信息，并根据QoS参数中数据包与逻辑子信道的映射关系选择逻辑子信道，将数据包放到不同的逻辑子信道中进行传输。

8.如权利要求7所述的业务保障优化装置，其特征在于，站点STA包括：

获取模块，用于获取各终端用户业务需求；

发送模块，将终端用户业务需求实时发送给CAP；

处理模块，用于解析上行数据包，获取业务信息并根据QoS映射规则选择逻辑子信道，将网络数据包放到不同的逻辑子信道中进行传输；

接收模块，用于接收CAP发送的QoS参数。

9.如权利要求7所述的业务保障优化装置，其特征在于，中心接入点CAP，包括：

接收模块，用于接收STA发送的用户业务需求；

查询模块，用于查询业务信息服务器获取用户优先级及业务的优先级、端口、带宽信息；

处理模块，用于根据STA发送的用户业务需求，对未使用的广播组播业务进行裁剪，

所述处理模块还用于实时调整QoS参数；

发送模块，用于将所述QoS参数下发给STA。

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