WO2012079357A1

WO2012079357A1 - 一种无线通信系统中基站服务质量保证方法和装置

Info

Publication number: WO2012079357A1
Application number: PCT/CN2011/076200
Authority: WO
Inventors: 陈琳; 谢峰; 黄莹; 祝建建
Original assignee: 中兴通讯股份有限公司
Priority date: 2010-12-15
Filing date: 2011-06-23
Publication date: 2012-06-21
Also published as: CN102572946B; CN102572946A

Description

一种无线通信系统中基站服务质量保证方法和装置技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种无线通信系统中基站服务质量保证方法和装置。背景技术

无线通信系统中，基站是指给终端提供服务的设备，基站与终端之间通过电磁波进行无线通信。无线通信系统通过基站可以为一定地理范围的终端提供无线覆盖，这个地理范围称为小区。

通常，无线通信系统为了能够大范围的为用户提供无线通信，需要部署覆盖范围大的基站。这种基站通常称为宏基站（Macro BS ), 其覆盖的小区通常称为宏区（Macro Cell )。同时，无线通信系统考虑到用户的不同需求和不同使用环境，需要在某些环境或者场景下为用户提供更高质量的无线通信服务，一些覆盖范围小、发射功率较低的基站因而被釆用。这些小型基站包括小基站（ Micro BS )、微基站（Pico BS )和仔基站（ Femto BS ) (也可以称为家庭基站、个人基站）。一个宏基站最大可覆盖方圓 2-3公里的区域，而仔基站的覆盖范围不超过 30米。由于它们覆盖范围的巨大差别，在宏基站的覆盖范围内可能部署有大量（几百甚至上千）的仔基站以改善室内的通信服务质量，如图 1所示。

随着无线空口技术的发展，下一代无线基站拥有高速数据传输能力以满足人们对速率日益增长的需求，如目前的 LTE以及 WiMAX标准可达到几十兆到几百兆的空口带宽。空口的高速率带来了对基站与网关 /基站控制器之间的传输速率的要求，如图 2所示，基站（eNodeB, eNB )与服务网关（ Serving GW, S-GW )之间的传输连接必须支持基站上行及下行数据的转发。基站与网关 /基站控制器之间的连接通常釆用 E1/STM-1/以太网接口使用光传输接入的方式，如 SDH、 GPON等。在系统部署时，根据基站与网关 /基站控制器的流量需求，该专用传输连接被配置成能满足基站与网关 / 基站控制器之间的数据传输。

而在家庭基站的环境中，例如：仔基站，如图 3 所示，仔基站通过公共电话网接入，如住宅内部的 DSL网线。仔基站与仔基站网关之间的传输要经过 DSL的传输。家庭 DSL网线通常仅能提供几兆的带宽，而且这几兆的带宽同时还要为家庭中通过有线方式接入的笔记本或其他终端设备提供连接服务。此外 DSL的真实带宽往往还会受到骨干网络拥塞以及小区流量的影响，如邻居的 P2P下载就会占掉小区出口的大部分带宽。因此，能用于仔基站与仔基站网关之间传输上行及下行数据的带宽通常远小于空口带宽并且时常波动。由此可见，仔基站的空口带宽与传输带宽之间存在较大的差异，当传输带宽拥塞时数据包极有可能在仔基站丟失。当然，宏基站在进行大量的数据业务时，也可能会存在上述问题。发明内容

有鉴于此，本发明提供一种无线通信系统中基站服务质量保证方法和装置，用以解决现有技术中基站尤其是家庭基站传输带宽占用波动较大，导致数据包易丟失的问题。

为解决上述技术问题，具体的，本发明提供一种无线通信系统中基站服务质量保证方法，包括：

基站与网关间传输数据包，所述基站检测当前传输网络是否拥塞，若是，对新业务的接入请求和 /或当前已接入的业务进行控制。

其中，所述基站检测当前传输网络是否拥塞的方式包括：

所述基站获取传输数据时数据发送端发送数据包和数据接收端接收对应数据包的速率，并基于所述数据包的发送和接收速率检测当前传输网络是否拥塞。

其中，所述基站基于所述数据包的发送和接收速率检测当前传输网络是否拥塞具体包括：

所述基站将所述数据包的发送速率和接收速率做差，得到一差值 R, 并判断该 R是否达到预设的拥塞门限，若是，判定当前传输网络拥塞。

本发明所述方法中，所述基站获取传输数据时数据发送端发送数据包和数据接收端接收对应数据包的速率包括下述方式中的一种：

方式一，基站以固定速率向网关发送带宽检测数据包，并接收所述网关反馈的带宽检测数据包接收速率消息；或者，方式二，基站触发网关以固定速率向基站发送带宽检测数据包，基站获取自身接收所述带宽检测数据包的速率；或者，方式三，基站与网关间交互业务数据包，所述基站统计自身发送和接收业务数据包的速率，并接收网关上报的网关发送和接收业务数据包的速率消息。

进一步的，当釆用所述方式一或者方式二时，所述基站与网关间传输数据包的触发条件包括下述方式中的一种或几种：

设定的定时时间到达时；基站接收到终端建立新连接的请求时；或者，基站接收到终端的接入请求时。

进一步的，在釆用所述方式一或方式二时，所述基站还根据数据发送端发送带宽检测数据包的固定速率和数据接收端反馈的接收速率获取基站与网关间当前的传输可用带宽。

本发明所述方法中所述基站对新业务的接入请求和 /或当前已接入的业务进行控制具体包括：

所述基站检测到当前传输网络拥塞后，对当前已接入的业务进行控制包括：

在基站上行调度被触发时，所述基站根据当前传输可用带宽和终端的带宽请求为所述终端分配上行空口资源，其中，分配的上行空口资源总和小于等于当前可用传输带宽的上限。

所述基站检测到当前传输网络拥塞后，对新业务的接入请求进行控制包括：

当基站接收到终端建立新连接的请求时，所述基站判断当前的传输可用带宽是否支持所述新连接请求所需要的最小传输速率，若是，接受终端建立新连接的请求，否则，拒绝该连接请求。

所述基站检测到当前传输网络拥塞后，对新业务的接入请求进行控制还包括：所述基站在系统消息中添加小区禁止标识，用以指示禁止终端接入。

所述基站检测到当前传输网络拥塞后，对当前已接入的业务进行控制还包括：所述基站向当前已经接入的终端广播消息，通知各终端当前传输网络拥塞，各终端可选择切换到其他基站；或者，

所述基站在当前拥塞的传输网络不能支持当前已经接入的终端的业务时，向部分终端发送通知终端进行基站切换的消息。

本发明还提供一种基站，包括：

拥塞检测模块，用于在基站与网关间传输数据包时，检测当前传输网络是否拥塞；

业务控制模块，用于在所述拥塞检测模块检测到传输网络拥塞时，对新业务的接入请求和 /或当前已接入的业务进行控制。

其中，所述拥塞检测模块获取传输数据时数据发送端发送数据包和数据接收端接收对应数据包的速率，并基于所述数据包的发送和接收速率检测当前传输网络是否拥塞。

与现有技术相比，本发明有益效果如下：

本发明所述方案，通过基站与网关间的数据交互，即可对当前传输带宽的拥塞状态进行判断，进而为新业务请求的接入以及已接入的业务进行合理的控制提供依据，通过对基站业务的控制，避免了数据包在基站的丟失，从一定程度上保证了基站的服务质量；

进一步的，本发明所述方案，还可以根据基站与网关间进行特定速率的带宽检测数据包的传输，获取当前传输可用带宽，这种方法使得基站能自适应的根据传输带宽分配空口资源，如当上行带宽降低时，基站可减少对用户终端的空口的上行带宽分配，当带宽继续降低时，基站可根据情况暂时拒绝建立新的连接或是接入新的终端，这种方式使得基站能自适应的根据传输带宽分配空口资源，避免数据包在仔基站的丟失，降低终端数据访问的时延，从而保证终端接入基站的服务质量。附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图 1为现有技术中无线通信系统结构部署示意图；

图 2为现有技术中 LTE的网络结构示意图；

图 3为现有技术中仔基站网络结构示意图；

图 4为本发明提供的一种无线通信系统中基站服务质量保证方法流程示意图；

图 5 为本发明实施例一提供的无线通信系统中基站服务质量保证方法流程示意图；

图 6为本发明实施例二提供的无线通信系统中基站服务质量保证方法流程示意图；图 7为本发明实施例三提供的无线通信系统中基站服务质量保证方法流程示意图；

图 8为本发明实施例四提供的无线通信系统中基站服务质量保证方法流程示意图；

图 9为本发明提供的基站结构示意图。具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例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。

为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种无线通信系统中基站服务质量保证方法和装置，所述方案通过检测基站与网关之间的传输带宽是否拥塞，为基站对新业务请求的接入以及已接入的业务进行合理的控制提供依据，进而保证了基站的服务质量。

具体的，如图 4所示，本发明提供一种无线通信系统中基站服务质量保证方法，包括：

步骤 401、基站与网关间传输数据包；

步骤 402、基站检测当前传输网络是否拥塞，若是，执行步骤 403 ; 否则，执行步骤 404;

步骤 403、基站对新业务的接入请求和 /或当前已接入的业务进行控制，结束当前流程；

步骤 404、基站进行正常的业务操作。

上述步骤 402中，所述基站检测当前传输网络是否拥塞的方式包括：所述基站获取传输数据时数据发送端发送数据包和数据接收端接收对应数据包的速率，并基于所述数据包的发送和接收速率检测当前传输网络是否拥塞。

进一步的，所述基站获取传输数据时数据发送端发送数据包和数据接收端接收对应数据包的速率包括下述方式中的一种：

其中，当釆用所述方式一或者方式二时，所述基站与网关间传输数据包的触发条件包括下述方式中的一种或几种：

下面根据图 5〜图 8给出本发明几个较佳的实施例，并结合对实施例的描述，进一步给出本发明的技术细节，使其能够更好地说明本发明所述方法的具体实现过程，为了清楚描述，下面以仔基站为例进行说明。

实施例一

如图 5 所示，本实施例提供一种无线通信系统中基站服务质量保证方法，包括：

步骤 501、仔基站以固定速率向网关发送带宽检测数据包；

步骤 502、网关接收带宽检测数据包，并统计得到接收速率后向仔基站反馈；

步骤 503、仔基站接收到网关反馈的接收速率；

步骤 504、仔基站根据带宽检测数据包的发送速率和接收速率，检测传输网络是否拥塞，并获取仔基站到网关的上行数据的传输可用带宽；

该步骤具体为：假设仔基站发送带宽检测数据包的固定速率的为 B1 , 网关反馈的接收速率为 B2,将 B1与 B2做差得到差值 R,若 R达到预设的拥塞门限，则判定传输网络处于拥塞状态，否则，不拥塞。

步骤 505、仔基站在传输网络拥塞时，对新业务的接入请求和 /或当前已接入的业务进行控制。

实施例二

如图 6所示，本实施例提供一种无线通信系统中基站服务质量保证方法，包括：

步骤 601、仔基站触发网关以固定速率向仔基站发送带宽检测数据包；其中，仔基站触发网关的方式包括仔基站向网关发送通知消息，消息中携带请求网关发送数据包的固定速率。

步骤 602、仔基站接收带宽检测数据包，并统计接收速率；

步骤 603、仔基站根据带宽检测数据包的发送速率和接收速率，检测传输网络是否拥塞，并获取网关到仔基站的下行数据的传输可用带宽；

该步骤具体为：假设仔基站发送带宽检测数据包的固定速率的为 B1 , 网关发送的接收速率为 B2,将 B1与 B2做差得到差值 R,若 R达到预设的拥塞门限，则判定传输网络处于拥塞状态，否则，不拥塞。

步骤 604、仔基站在传输网络拥塞时，对新业务的接入请求和 /或当前已接入的业务进行控制。

上述实施例一、二中，触发仔基站与网关间传输数据包的条件包括下述方式的一种或几种，但不仅限于以下几种：设定的定时时间到达时，触发仔基站与网关交互，获取传输网络拥塞情况及可用带宽；或者，

仔基站接收到终端建立新连接的请求时，触发仔基站与网关交互，获取传输网络拥塞情况及可用带宽；或者，

仔基站接收到终端的接入请求时，触发仔基站与网关交互，获取传输网络拥塞情况及可用带宽。

进一步的，上述实施例一、二中，仔基站在传输网络拥塞时，对新业务的接入请求和 /或当前已接入的业务进行控制，具体表现为：

当检测结果为上行传输网络拥塞时：

若仔基站的上行调度被触发，则仔基站根据终端的带宽请求和上行传输可用带宽，合理的调整分配给终端的上行空口资源；具体的说，分配给终端的上行空口资源总和应当小于上行传输带宽的上限，因此仔基站可适当降低上行空口资源的分配，当上行传输网络带宽增加时，再适当的增加分配给终端的上行空口资源；

若仔基站收到终端或其他网元发送的创建新连接的请求时，如果仔基站监测到的可用传输带宽小于新连接需要的最小速率，则仔基站拒绝建立新连接；如果仔基站监测到的可用传输带宽满足新连接需要的最小速率，则仔基站接受建立新连接；

当检测结果为上行传输网络拥塞时，还包括：

仔基站通过在仔基站系统消息中添加小区禁止标识，指示禁止新的用户终端接入，当传输带宽拥塞消失时，在仔基站系统消息中添加的小区禁止标识指示允许新的用户终端接入；其中，新的用户终端在扫描仔基站系统消息时，若扫描到仔基站系统消息中的小区禁止标识指示为禁止新用户终端接入时，放弃向该仔基站发起接入请求；否则，可选择该仔基站进行接入；当仔基站支持自组织网络功能时，仔基站通过自组织网络广播消息告知用户终端传输网络拥塞，用户终端收到仔基站发送的自组织网络广播消息后，可选择切换到其他基站；当然，当终端切换到其他基站后，若后续扫描所述仔基站时，发现传输网络指示为不再拥塞时，可重新选择切换回仔基站。

当传输网络拥塞到不能支持现有仔基站连接时，仔基站还可主动发起切换请求，请求终端切换到其他基站，接收到切换请求的终端对邻区基站进行扫描，找出适合切换的目标基站，最后用户设备发送切换响应给目标基站，并切换到目标基站。

实施例三

如图 7所示，本实施例提供一种无线通信系统中基站服务质量保证方法，该实施例中，进行带宽检测的数据包不再釆用带宽检测数据包，而是根据基站与网关间实际交互的业务数据进行检测，具体如下：

步骤 701、仔基站向网关发送业务数据包，并统计发送业务数据包的速率；

步骤 702、网关接收所述业务数据包，并对业务数据包进行处理后向仔基站反馈处理结果数据包；

步骤 703、仔基站接收网关反馈的处理结果数据包，并统计接收速率；步骤 704、仔基站根据业务数据包的发送速率和反馈结果数据包的接收速率，检测传输网络是否拥塞；

该步骤具体为：假设仔基站发送业务数据包的速率的为 B11 ,接收网关反馈的处理结果数据包的接收速率为 B12,将 B11与 B12做差得到差值 R, 若 R达到预设的拥塞门限，则判定传输网络处于拥塞状态，否则，不拥塞。

步骤 705、仔基站在传输网络拥塞时，对新业务的接入请求和 /或当前已接入的业务进行控制。实施例四

如图 8所示，本实施例提供一种无线通信系统中传输带宽监测方法，该实施例中，进行带宽检测的数据包不再釆用带宽检测数据包，而是根据基站与网关间实际交互的业务数据进行检测，具体如下：

步骤 801、网关向仔基站发送业务数据包，并统计发送业务数据包的速率；

步骤 802、仔基站接收所述业务数据包，并对业务数据包进行处理后向网关反馈处理结果数据包；

步骤 803、网关接收仔基站反馈的处理结果数据包，并统计接收速率；步骤 804、网关将业务数据包发送速率和接收速率上报至仔基站；步骤 805、仔基站根据业务数据包的发送速率和反馈结果数据包的接收速率，检测传输网络是否拥塞；

该步骤具体为：假设网关发送业务数据包的速率的为 B11 ,仔基站反馈的处理结果数据包的接收速率为 B12, 将 B11与 B12做差得到差值 R, 若 R达到预设的拥塞门限，则判定传输网络处于拥塞状态，否则，不拥塞。

步骤 806、仔基站在传输网络拥塞时，对新业务的接入请求和 /或当前已接入的业务进行控制。

进一步的，上述实施例三、四中，仔基站在传输网络拥塞时，对新业务的接入请求和 /或当前已接入的业务进行控制，具体表现为：

当检测结果为上行传输网络拥塞时，还包括：

仔基站通过在基站系统消息中添加小区禁止标识，指示禁止新的用户终端接入，当传输带宽拥塞消失时，在基站系统消息中添加的小区禁止标识指示允许新的用户终端接入；其中，新的用户终端在扫描仔基站系统消息时，若扫描到仔基站系统消息中的小区禁止标识指示为禁止新用户终端接入时，放弃向该仔基站发起接入请求；否则，可选择该仔基站进行接入；当仔基站支持自组织网络功能时，仔基站通过自组织网络广播消息告知用户终端传输网络拥塞，用户终端收到仔基站发送的自组织网络广播消息后，可选择切换到其他基站；当然，当终端切换到其他基站后，若后续扫描所述仔基站时，发现传输网络指示为不再拥塞时，可重新选择切换回仔基站。

综上所述，本发明所述方法，通过仔基站与网关间的数据交互，即可对当前传输网络的拥塞状态进行判断，进而为新业务请求的接入以及已接入的业务进行合理的控制提供依据，通过对仔基站业务的控制，避免了数据包在仔基站的丟失，从一定程度上保证了仔基站的服务质量；

进一步的，本发明所述方法，还可以根据仔基站与网管间进行特定速率的带宽检测数据包的传输，获取当前传输可用带宽，这种方法使得仔基站能自适应的根据传输带宽分配空口资源，如当上行带宽降低时，仔基站可减少对用户终端的空口的上行带宽分配，当带宽继续降低时，仔基站可根据情况暂时拒绝建立新的连接或是接入新的终端，这种方式使得仔基站能自适应的根据传输带宽分配空口资源，避免数据包在仔基站的丟失，降低终端数据访问的时延，从而保证终端接入仔基站的服务质量。

如图 9所示，本发明还提供一种基站，包括：

业务控制模块，用于在所述拥塞检测模块检测到传输网络拥塞时，对新业务的接入请求和 /或当前已接入的业务进行控制。其中，所述拥塞检测模块，获取传输数据时数据发送端发送数据包和数据接收端接收对应数据包的速率，并基于所述数据包的发送和接收速率检测当前传输网络是否拥塞。

进一步的，所述拥塞检测模块将所述数据包的发送速率和接收速率做差，得到一差值 R, 并判断该 R是否达到预设的拥塞门限，若是，判定当前传输网络拥塞。本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims

权利要求书

1、一种无线通信系统中基站服务质量保证方法，其特征在于，包括：基站与网关间传输数据包，所述基站检测当前传输网络是否拥塞，若是，对新业务的接入请求和 /或当前已接入的业务进行控制。

2、如权利要求 1所述的方法，其特征在于，所述基站检测当前传输网络是否拥塞的方式包括：

3、如权利要求 2所述的方法，其特征在于，所述基站基于所述数据包的发送和接收速率检测当前传输网络是否拥塞具体包括：

4、如权利要求 2或 3所述的方法，其特征在于，所述基站获取传输数据时数据发送端发送数据包和数据接收端接收对应数据包的速率包括下述方式中的一种：

方式一，基站以固定速率向网关发送带宽检测数据包，并接收所述网关反馈的带宽检测数据包接收速率消息；或者，

方式二，基站触发网关以固定速率向基站发送带宽检测数据包，基站获取自身接收所述带宽检测数据包的速率；或者，

方式三，基站与网关间交互业务数据包，所述基站统计自身发送和接收业务数据包的速率，并接收网关上报的网关发送和接收业务数据包的速率消息。

5、如权利要求 4所述的方法，其特征在于，当釆用所述方式一或者方或几种：

6、如权利要求 4所述的方法，其特征在于，在釆用所述方式一或方式二时，所述基站还根据数据发送端发送带宽检测数据包的固定速率和数据接收端反馈的接收速率获取基站与网关间当前的传输可用带宽。

7、如权利要求 6所述的方法，其特征在于，所述基站检测到当前传输网络拥塞后，对当前已接入的业务进行控制包括：

8、如权利要求 6所述的方法，其特征在于，所述基站检测到当前传输网络拥塞后，对新业务的接入请求进行控制包括：

9、如权利要求 1、 2或 3所述的方法，其特征在于，所述基站检测到当前传输网络拥塞后，对新业务的接入请求进行控制还包括：所述基站在系统消息中添加 'J、区禁止标识，用以指示禁止终端接入。

10、如权利要求 1、 2或 3所述的方法，其特征在于，所述基站检测到当前传输网络拥塞后，对当前已接入的业务进行控制还包括：

所述基站向当前已经接入的终端广播消息，通知各终端当前传输网络拥塞，各终端可选择切换到其他基站；或者，

11、一种基站，其特征在于，包括：

12、如权利要求 11所述的基站，其特征在于，所述拥塞检测模块获取传输数据时数据发送端发送数据包和数据接收端接收对应数据包的速率，并基于所述数据包的发送和接收速率检测当前传输网络是否拥塞。