WO2013000211A1

WO2013000211A1 - 一种拥塞控制方法及系统

Info

Publication number: WO2013000211A1
Application number: PCT/CN2011/080501
Authority: WO
Inventors: 张东川
Original assignee: 中兴通讯股份有限公司
Priority date: 2011-06-28
Filing date: 2011-09-30
Publication date: 2013-01-03
Also published as: CN102857969A; CN102857969B

Abstract

本发明公开了一种拥塞控制方法及系统，当用户终端业务变动需要向基站申请无线接入承载ERAB资源时，应用于通信技术领域。该方法包括：源小区基站接收到MME发送来的变动业务的ERAB建立请求消息，该消息中携带了需要新建立ERAB的服务质量QOS属性参数；根据当前小区中已接入业务的活动状态确定可被拆除的业务；发送ERAB释放请求消息至MME，消息中携带可被拆除业务对应的ERAB标识，使得MME释放所述被拆除业务对应的资源，分配给所述变动业务。本发明提出的方法和系统，在拥塞控制中将保证优先释放处于长期不活动状态业务占用的资源，新的用户需求被满足，同时又不影响已有用户的使用感受。

Description

一种拥塞控制方法及系统技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种拥塞控制方法及系统。背景技术

LTE ( Long Term Evolution , 长期演进）网络中，在热点覆盖区域或节假日期间，往往会产生较大的话务量，而无线资源是有限的。当不断有新的用户终端需要当前源小区（Serving Cell )提供服务时，必然需要源小区所在的基站为该用户分配相应的资源。每个用户终端又同时可能有多个业务需求，例如：一边视频电话，一边浏览互联网网页。随着用户终端的数量和业务需求的增多，小区的无线资源消耗殆尽，为了满足新用户终端的服务质量，需要源小区根据某种准则进行拥塞控制，通过拆除其他用户终端的业务，达到无线资源利用率和用户满意度的均衡。

在 LTE系统中， MME ( Mobility Management Entity, 移动性管理实体 ) 管理着每个用户终端的每种业务对应着的 ERAB ( Evolved Radio Access Bear, 演进无线接入承载 ) 中不同的 QoS ( Quality of Service, 服务质量 ) 属性。现有的 LTE拥塞控制方法中 ,往往会以 MME 管理的 ERAB的 QOS 属性作为拥塞控制的决策准则，通过比较当前需要接纳的新业务的优先级，选取更低优先级的业务进行拆除；其中 QOS属性包括： ARP( Allocation and Retention Priority, 分配保留优先级）、 QCI ( QoS Class Identifier, QoS等级标识）、速率等。然而，这种方法并不完善，被拆除业务的用户可能正在进行业务，连接却突然被强行拆除，导致业务中断，从而影响实际用户的满意度。发明内容

本发明提供一种拥塞控制方法及系统，用以解决现有技术中根据新业务的优先级拆除业务时，被拆除业务的用户可能正在进行业务，却突然被强行中断，影响实际用户的满意度的问题。

本发明提供一种拥塞控制方法，该方法包括：

源小区基站接收到 MME发送来的变动业务的 ERAB建立请求消息，该建立请求消息中携带新建立 ERAB的 QOS属性参数；

该源小区基站根据当前小区中已接入业务的活动状态确定可被拆除的业务；

发送 ERAB释放请求消息至 MME,该释放请求消息中携带可被拆除业务对应的 ERAB标识，使得 MME根据所述 ERAB标识释放对应的资源，分配给所述变动业务。

上述方案中，所述根据当前小区中已接入业务的活动状态确定可被拆除的业务，包括：

根据变动业务的优先级确定源小区现有业务可被拆除的 ERAB;

确定所述可被拆除的 ERAB处于非激活状态的时间，并选取处于非激活状态时间最长的 ERAB作为可被拆除的业务存入预拆除业务队列；

确定预拆除业务队列中 ERAB 占用的资源是否足够满足所述变动业务的资源需求，如果不够则从剩余 ERAB 中选取非激活状态时间最长的放到预拆除业务队列中。

上述方案中，所述确定当前小区中已接入业务的活动状态，包括：源小区基站周期性监测现有业务在一个周期内是否有上行或下行的数据流量，如果有，则确定该业务处于激活状态；如果没有，则确定该业务处于非激活状态；

其中，业务处于非激活状态的时间为确定业务为非激活状态后，上行或下行没有数据流量的持续时间。

上述方案中，所述分配给所述变动业务之后，该方法还包括：当前小区不能接纳所述变动业务需要将所述变动业务切换到目标小区时，源小区基站向目标小区基站发送切换请求消息，该切换请求消息中携带了变动业务的 QOS属性参数；

目标小区基站根据当前小区中已接入业务的活动状态确定可被拆除的业务，并在释放可被拆除业务后接纳所述变动业务。

上述方案中，所述确定该业务处于非激活状态之后，该方法还包括：当非激活状态业务需要激活时， MME向源小区基站发送所述非激活状态业务的演进无线接入承载 ERAB建立请求消息；

源小区基站接收到所述建立请求消息后，根据当前小区中已接入业务的活动状态确定可被拆除的业务，并在释放可拆除业务占用的资源后，激活所述非激活状态的业务。

根据上述方法，本发明还提供一种拥塞控制系统，该系统包括：

MME, 用于向源小区基站发送变动业务的演进无线接入承载 ERAB建立请求消息，并接收源小区基站返回的 ERAB释放请求消息，并根据 ERAB 释放请求消息中携带的可被拆除业务对应的 ERAB标识，释放对应的资源，并分配给所述变动业务；

源小区基站，用于接收到发送来的变动业务的 ERAB建立请求消息，该建立请求消息中携带新建立 ERAB的 QOS属性参数；根据当前小区中已接入业务的活动状态确定可被拆除的业务；发送 ERAB 释放请求消息至 MME, 该 ERAB释放请求消息中携带可被拆除业务对应的 ERAB标识。

上述方案中，所述源小区基站，具体用于当前小区中已接入业务的活动状态确定可被拆除的业务时，根据变动业务的优先级确定源小区现有业务可被拆除的演进无线接入承载 ERAB; 确定所述可被拆除的 ERAB处于非激活状态的时间，并选取处于非激活状态时间最长的 ERAB作为可被拆除的业务存入预拆除业务队列；确定预拆除业务队列中 ERAB 占用的资源是否足够满足所述变动业务的资源需求，如果不够则从剩余 ERAB中选取非激活状态时间最长的放到预拆除业务队列中。

上述方案中，

所述源小区基站，具体用于确定当前小区中已接入业务的活动状态时，周期监测现有业务在一个周期时间是否有上行或下行的数据流量，如果有，则确定该业务处于激活状态；如果没有，则确定该业务处于非激活状态；其中，业务处于非激活状态的时间为确定该业务为非激活状态后，上行或下行没有数据流量的持续时间。

上述方案中，该系统还包括：目标小区基站，用于根据当前小区中已接入业务的活动状态确定可被拆除的业务，并在释放可被拆除业务后接纳所述变动业务；

相应的，所述源小区基站，还用于当前小区不能接纳所述变动业务需要将所述变动业务切换到目标小区时向目标小区基站发送切换请求消息，该切换请求消息中携带了变动业务的 QOS属性参数。

上述方案中，

所述源小区基站，还用于当非激活状态业务需要激活时，接收 MME 发送来的所述非激活状态业务的 ERAB建立请求消息；根据小区当前已接入业务的活动状态确定可被拆除的业务，并在释放可拆除业务占用的资源后，激活所述非激活状态的业务。

应用本发明提供的方法和系统，在拥塞控制中将保证优先释放处于长期不活动状态业务占用的资源，使得新的用户需求被满足，同时又不影响已有用户的使用感受。附图说明

图 1为本发明实施例一种拥塞控制方法的流程图；

图 2为本发明实施例一种拥塞控制方法实施例一的流程图；

图 3为本发明实施例一种拥塞控制方法实施例二的流程图；

图 4为本发明实施例一种拥塞控制方法实施例三的流程图；

图 5为本发明实施例一种拥塞控制系统的结构示意图。具体实施方式

本发明实施例提供一种拥塞控制方法，当用户终端业务变动需要向基站申请 ERAB资源时，该方法包括：源小区基站接收到 MME发送来的变动业务的 ERAB 建立请求消息，该建立请求消息中携带新建立 ERAB 的 QOS属性参数；该源小区基站根据当前小区中已接入业务的活动状态确定可被拆除的业务，然后发送 ERAB释放请求消息至 MME,该释放请求消息中携带可被拆除业务对应的 ERAB标识，使得 MME根据所述 ERAB标识释放对应的资源，分配给所述变动业务。

这里，所述源小区基站为：用户终端当前所在小区的所属基站；所述业务的活动状态，分为非激活状态和激活状态两种。

如图 1所示，当用户终端业务变动需要向源小区基站申请 ERAB资源时，本发明实施例所提供的一种拥塞控制方法，具体实现步骤包括：

步骤 101 ,源小区基站接收 MME发送来的变动业务的 ERAB建立请求消息；

步骤 102, 源小区基站从变动业务的 ERAB建立请求消息中，获取携带的需要新建立 ERAB的 QOS属性参数；

步骤 103 ,源小区基站根据当前源小区中已接入业务的活动状态确定可被拆除的业务；

步骤 104, 源小区基站发送 ERAB释放请求消息至 MME, 消息中携带可被拆除业务对应的 ERAB标识；

步骤 105 , MME根据所述 ERAB释放请求消息中的 ERAB标识释放所述被拆除业务对应的资源，分配给所述变动业务。

对于长时间处于非激活状态的业务，没有实际的数据需求，却占用了资源，在拥塞场景下，处于非激活状态的业务是对资源的一种浪费，而对这些业务进行拆除并不影响用户的使用感受。

上述本发明实施例中，步骤 103 中所述确定可被拆除业务，是根据源小区基站中的预拆除业务队列中的 ERAB来确定；其中，预拆除业务队列中 ERAB的加入方法包括：源小区基站先根据变动业务的优先级确定源小区现有业务可被拆除的 ERAB; 再确定所述可被拆除的 ERAB处于非激活状态的时间，并选取处于非激活状态时间最长的 ERAB作为可被拆除的业务存入预拆除业务队列；最后确定预拆除业务队列中 ERAB 占用的资源是否满足所述变动业务的资源需求，如果满足，则根据预拆除业务队列中的 ERAB确定可被拆除的业务，如果不满足，则从剩余 ERAB中选取非激活状态时间最长的放到预拆除业务队列中，再根据预拆除业务队列中的 ERAB 确定可被拆除的业务；

其中，业务处于非激活状态时间为：确定该业务为非激活状态后没有数据流量的持续时间。

在本发明实施例中，将业务的活动状态分为非激活状态和激活状态两种，其中，步骤 103 中所述当前小区中已接入业务的活动状态，具体已接入业务的活动状态的确定方法为：

源小区基站周期性监测现有业务在一个周期内是否有上行或下行的数据流量，如果有，则确定该业务处于激活状态；如果没有，则确定该业务处于非激活状态。

另外，步骤 103 中当一个已接入业务的活动状态被定义为非激活状态后，某一时间可能需要将该非激活状态业务激活，实施方法包括：

MME向源小区基站发送所述非激活状态业务的 ERAB建立请求消息；源小区基站接收到所述变动业务的 ERAB建立请求消息后，根据当前小区中已接入业务的活动状态确定可被拆除的业务，并在释放可拆除业务占用的资源后，将被释放的资源分配给变动业务，激活所述非激活状态的业务。

为了达到资源利用的最大化，如果上述方法中的源小区基站不能接纳所述变动业务，则需要将所述变动业务切换到目标小区，包括：

源小区基站向目标小区基站发送切换请求消息，该切换请求消息中携带了变动业务的 QOS属性参数；目标小区基站根据当前小区中已接入业务的活动状态确定可被拆除的业务，并在释放可被拆除业务后接纳所述变动业务；

这里，所述目标小区指：按照移动通信技术中已有的切换流程选定的用户终端即将使用的小区。

本发明实施例一， UE1 (第一终端）和 UE2 (第二终端）处于相同的服务小区，当前的服务小区已经处于拥塞状态，若 UE1需要进行新的业务 1 , 该业务具有抢占能力。在其他用户的具有可被抢占能力且优先级比业务 1低的业务中， UE2的业务 2处于非激活状态时间最长，并且业务 1的资源需求比业务 2占用的资源少，则基站释放 UE2的业务 2, 建立 UE1的业务 1。具体实现如图 2所示，包括以下步骤：

步骤 201 , MME发送 ERAB建立请求消息（ ERAB Setup Request )到 UE1所在服务小区基站，消息中携带了需要新建立 ERAB的 QOS属性参数。

步骤 202,服务小区基站在对新的业务 1接纳过程中，通过基于业务活动状态的拥塞控制方法，判决出需要释放 UE2的业务 2; 服务小区基站发送 ERAB释放指示消息（ ERAB Release Indication )给 MME, 消息中携带业务 2对应的 ERAB ID ( ERAB标识 ), 指示 MME释放业务 2。步骤 203 , 服务小区基站发送 RRC 连接重配消息（RRC Connection Reconfiguration )给 UE2, 通知 UE2需要释放业务 2, 且服务小区基站释放业务 2相应的资源。

步骤 204, 服务小区基站发送 RRC 连接重配消息（RRC Connection Reconfiguration )给 UE1 , 通知 UE1建立业务 1 , 并为 UE1分配业务 1相应的资源。

步骤 205 , UE2 发送 RRC 连接重配完成消息（ RRC Connection Reconfiguration Complete )给服务小区基站，业务 2的释放过程结束。

步骤 206 , UE1 发送 RRC 连接重配完成消息（ RRC Connection Reconfiguration Complete )给服务小区基站，业务 1建立成功。

步骤 207 , 服务小区基站发送 ERAB 建立响应消息（ERAB Setup Response )给 MME, 指示 UE1的业务 1已经建立成功。

本发明实施例二， UE1和 UE2处于相同的服务小区，当前的服务小区已经处于拥塞状态， UE1的业务 1需要更多的资源需求、且该业务具有抢占能力。在当前的服务小区中其他用户终端具有可被抢占能力、且优先级比 UE1的业务 1低的业务中， UE2的业务 2处于非激活状态时间最长，并且业务 1的新增资源需求比业务 2 占用的资源少的情况下，当前服务小区所在基站释放 UE2的业务 2、建立 UE1的业务 1。具体实现如图 3所示，包括：

步骤 301 , MME发送 ERAB修改请求消息（ ERAB MODIFY REQUEST ) 到 UE1所在服务小区基站，消息中携带了修改后业务 1对应 ERAB的 QOS 属性参数。

步骤 302,服务小区基站在对修改后的业务 1接纳过程中，通过基于业务活动状态的拥塞控制方法，判决出需要释放 UE2的业务 2; 服务小区基站发送 ERAB释放指示消息（ERAB RELEASE INDICATION )给 MME, 消息中携带业务 2对应的 ER AB ID, 指示 MME释放业务 2。

步骤 303 , 服务小区基站发送 RRC 连接重配消息（RRC Connection Reconfiguration )给 UE2, 通知 UE2需要释放业务 2, 且服务小区基站释放业务 2相应的资源。

步骤 304, 服务小区基站发送 RRC 连接重配消息（RRC Connection

Reconfiguration )给 UEl , 通知 UEl建立业务 1 , 并为 UE1的业务 1分配相应的资源。

步骤 305 , UE2 发送 RRC 连接重配完成消息（ RRC Connection Reconfiguration Complete )给服务小区基站，业务 2的释放过程结束。

步骤 306 , UE1 发送 RRC 连接重配完成消息（ RRC Connection

Reconfiguration Complete )给服务小区基站，业务 1建立成功。

步骤 307 , 服务小区基站发送 ERAB 建立响应消息（ERAB Setup Response )给 MME, 指示 UEl的业务 1已经建立成功。

本发明实施例三，目标小区已经处于拥塞状态。 UE1正在进行业务 1 , 需要进行切换过程从源小区移动到目标小区，且目标小区和源小区处于不同基站的管理下。切换到的目标小区基站需要为 UE1的业务 1分配资源。假定 UE1的业务 1具有抢占能力。在目标小区中的其他用户的具有可被抢占能力且优先级比业务 1低的业务中， UE2的业务 2处于非激活状态时间最长，并且业务 1的资源需求比业务 2 占用的资源少的情况下，目标小区基站释放 UE2的业务 2, 建立 UE1的业务 1。具体实现步骤如图 4所示，包括：

步骤 401 , UE1发送测量 ^艮告消息（ Measurement Report )到源小区基站，指示目标小区的信号质量满足切换条件。

步骤 402, 源小区基站判决出 UE1需要切换到目标小区。源小区基站给目标小区基站发送切换请求消息（ Handover Request ), 消息中携带了业务 1的 QOS属性参数。

步骤 403 , 目标小区基站在对需要切换入的业务接纳过程中，通过基于业务活动状态的拥塞控制方法，判决出需要释放 UE2的业务 2。目标小区基站发送 ERAB释放请求消息（ ERAB Release Indication )给 MME, 消息中携带业务 2对应的 ERAB ID, 指示 MME释放业务 2。

步骤 404, 目标小区基站发送 RRC 连接重配消息（RRC Connection Reconfiguration )消息给 UE2, 通知 UE2需要释放业务 2, 且目标小区基站释放相应的资源。

步骤 405 , 目标小区基站发送切换请求响应消息（Handover Request Acknowledge )给源小区基站，指示 UE1的业务 1在目标小区接纳成功。

步骤 406 , 源小区基站发送 RRC 连接重配消息（RRC Connection Reconfiguration )给 UE1 , UE1执行切换过程。

步骤 407,源小区基站向目标小区基站发送 SN状态传输消息（ SN Status Transfer )。

步骤 408, UE2 向目标小区基站发送 RRC 连接重配完成消息（ RRC

Connection Reconfiguration Complete ), 业务 2的释放过程结束。

步骤 409, UE1 向目标小区基站发送 RRC 连接重配完成消息（ RRC Connection Reconfiguration Complete ), UE1成功切换 J目标小区基站。

步骤 410 , 目标小区基站向源小区基站发送 UE 上下文释放消息 ( Context Release ), 指示 UE1已经成功切换到目标小区，源小区释放 UE1 的相关资源。至此，切换过程结束。

另外，上述步骤 410 中，若源小区和目标小区处于同一个基站下时，源小区会直接删除 UE1相关资源，切换过程结束。

如图 5 所示，根据上述方法本发明实施例还提供一种拥塞控制系统，当用户终端业务变动需要向基站申请无线接入承载 ERAB资源时，该系统包括： MME 501和源小区基站 502; 其中，

MME 501 , 用于向源小区基站 502发送变动业务的 ERAB建立请求消息，并接收源小区基站 502返回的 ERAB释放请求消息，根据 ERAB释放请求消息中携带可被拆除业务对应的 ERAB标识，释放所述被拆除业务对应的资源，分配给所述变动业务；

源小区基站 502, 用于接收到 MME 501发送来的变动业务的 ERAB建立请求消息，该消息中携带了需要新建立 ERAB的服务质量 QOS属性参数；根据当前源小区中已接入业务的活动状态确定可被拆除的业务；发送 ERAB 释放请求消息至 MME 501 , 该 ERAB释放请求消息中携带可被拆除业务对应的 ERAB标识。

所述源小区基站 502,具体用于根据变动业务的优先级确定源小区现有业务可被拆除的 ERAB; 确定所述可被拆除的 ERAB处于非激活状态的时间，并选取处于非激活状态时间最长的 ERAB作为可被拆除的业务存入预拆除业务队列；确定预拆除业务队列中 ERAB 占用的资源是否满足所述变动业务的资源需求，如果满足，则根据预拆除业务队列中的 ERAB确定可被拆除的业务，如果不满足，则从剩余 ERAB中选取非激活状态时间最长的放到预拆除业务队列中，再根据预拆除业务队列中的 ERAB确定可被拆除的业务。

所述源小区基站 502,具体用于周期监测现有业务在一个周期时间是否有上行或下行的数据流量，如果有，则确定该业务处于激活状态；如果没有，则确定该业务处于非激活状态。

非激活状态业务需要激活时，所述源小区基站 502, 还用于接收 MME 501发送来的非激活状态业务的 ERAB建立请求消息；根据当前小区中已接入业务的活动状态确定可被拆除的业务，并在释放可拆除业务占用的资源后，激活所述非激活状态的业务。当前小区不能接纳所述变动业务需要将所述变动业务切换到目标小区时，该系统还包括：目标小区基站 503 ;

所述源小区基站 502 , 还用于向目标小区基站 503发送切换请求消息，该切换请求消息中携带了变动业务的 QOS属性参数；

目标小区基站 503 ,用于根据当前小区中已接入业务的活动状态确定可被拆除的业务，并在释放可被拆除业务后接纳所述变动业务。

本发明提出，在拥塞场景下当有新的业务变动（如业务建立，业务修改，切换入等）需要更多资源时，除了考虑业务优先级外，将业务的活动状态作为重要的因素用于拥塞控制。

釆用本发明的方法，在拥塞控制中将保证优先释放处于长期不活动状态业务占用的资源，新的用户需求被满足，同时又不影响已有用户的使用感受。当长期不活动的业务需要激活时，可重新再进行基于用户活动状态的拥塞接纳控制。釆用本发明，有效得提高了小区资源利用率，同时不影响用户的满意度。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、一种拥塞控制方法，其特征在于，包括：

源小区基站接收到移动性管理实体 MME发送来的变动业务的演进无线接入承载 ERAB建立请求消息，该建立请求消息中携带新建立 ERAB的服务质量 QOS属性参数；

所述源小区基站根据当前小区中已接入业务的活动状态确定可被拆除的业务，然后发送 ERAB释放请求消息至 MME,该释放请求消息中携带可被拆除业务对应的 ERAB标识，使得 MME根据所述 ERAB标识释放对应的资源，分配给所述变动业务。

2、如权利要求 1所述的方法，其特征在于，所述根据当前小区中已接入业务的活动状态确定可被拆除的业务，包括：

根据变动业务的优先级确定源小区现有业务可被拆除的 ERAB;

3、如权利要求 1所述的方法，其特征在于，所述确定当前小区中已接入业务的活动状态，包括：

源小区基站周期性监测现有业务在一个周期内是否有上行或下行的数据流量，如果有，则确定该业务处于激活状态；如果没有，则确定该业务处于非激活状态；

4、如权利要求 1所述的方法，其特征在于，所述分配给所述变动业务之后，该方法还包括：当前小区不能接纳所述变动业务需要将所述变动业务切换到目标小区时，源小区基站向目标小区基站发送切换请求消息，该切换请求消息中携带了变动业务的 QOS属性参数；

5、如权利要求 3所述的方法，其特征在于，所述确定该业务处于非激活状态之后，该方法还包括：当非激活状态业务需要激活时， MME向源小区基站发送所述非激活状态业务的演进无线接入承载 ERAB 建立请求消息；

6、一种拥塞控制系统，其特征在于，包括：

MME, 用于向源小区基站发送变动业务的 ERAB建立请求消息，并接收源小区基站返回的 ERAB释放请求消息，根据 ERAB释放请求消息中携带的可被拆除业务对应的 ERAB标识，释放对应的资源，并分配给所述变动业务；

源小区基站，用于接收到发送来的变动业务的演进无线接入承载 ERAB 建立请求消息，该建立请求消息中携带新建立 ERAB的服务质量 QOS属性参数；根据当前小区中已接入业务的活动状态确定可被拆除的业务；发送 ERAB释放请求消息至 MME,该 ERAB释放请求消息中携带可被拆除业务对应的 ERAB标识。

7、如权利要求 6所述的系统，其特征在于，所述源小区基站，具体用于当前小区中已接入业务的活动状态确定可被拆除的业务时，根据变动业务的优先级确定源小区现有业务可被拆除的演进无线接入承载 ERAB; 确定所述可被拆除的 ERAB处于非激活状态的时间，并选取处于非激活状态时间最长的 ERAB作为可被拆除的业务存入预拆除业务队列；确定预拆除业务队列中 ERAB 占用的资源是否足够满足所述变动业务的资源需求，如果不够则从剩余 ERAB中选取非激活状态时间最长的放到预拆除业务队列中。

8、如权利要求 7所述的系统，其特征在于，

9、如权利要求 6所述的系统，其特征在于，该系统还包括：目标小区基站，用于根据当前小区中已接入业务的活动状态确定可被拆除的业务，并在释放可被拆除业务后接纳所述变动业务；

10、如权利要求 7所述的系统，其特征在于，