无线网络控制器获取基站传输带宽门限的方法及系统技术领域
本发明涉及第三代移动通信(3G,3rd-Generation)技术,特别是指一种无
线网络控制器(RNC,Radio Network Controller)获取基站传输带宽门限的方法
及系统。
背景技术
在3G网络中,为了保证服务质量(QoS,Quality of Service),在业务的
建立、修改、以及释放流程中,需要根据IUB接口的传输带宽资源的实际占用
情况,执行呼叫接纳控制(CAC,Call Admission Control);对于已接入的分
组业务,也需要根据IUB接口的传输带宽资源的占用情况,执行流量控制。在
执行CAC时,需要为每个业务的准入预留足够的传输带宽资源,在执行流量控
制时,需要保证实际入或出的网元的数据量不超过物理带宽的门限。其中,IUB
接口下行传输带宽的CAC及流量控制由RNC来执行。
为了准确地执行基于IUB接口的传输带宽资源的CAC及流量控制,RNC
需要获知IUB接口传输带宽的初始配置门限。当IUB接口传输采用多条低速链
路比如E1或T1汇聚时,部分链路资源的故障可能会导致实际可用带宽小于初
始配置门限;当IUB接口采用以太网传输时,以太网协商速率的变化也可能回
馈导致实际可用带宽小于初始配置门限。
对于IUB接口采用低速链路汇聚的场景,如果RNC和基站之间采用端到
端的点对点连接,比如:异步传输模式反向复用(IMA,Inverse Multiplexing for
Asynchronous Transfer Mode)协议、或多链路点对点协议(MLPPP,PPP Multilink
Protocol)的对等实体分别终结于RNC和基站时,RNC可以通过协议中链路状
态机的变化,检测到物理链路可用性的变化,并更新IUB接口的传输带宽门限。
对于IUB接口采用以太网传输的场景,如果采用点对点直连的以太网连接,RNC
的以太网端口直接参与速率协商过程,可根据协商的结果自动更新IUB接口的
传输带宽门限。
但是,随着无线接入网络(RAN,Radio Access Network)承载向高速宽带
化、分组化的演进,IUB接口传输组网的演进趋势是:基于E1或T1等低速链
路的IMA或MLPPP的协议实体终结于站点侧最后一公里的用户边界(CE,
Customer Edge)设备,然后接入分组传送网络(PTN,Packet Transport Network),
最终通过高速物理接口如千兆以太网(GE,Gigabit Ethernet)或同步数字体系
(SDH,Synchronous Digital Hierarchy)汇聚进入RNC。在这种场景下,RNC
无法通过IMA协议或MLPPP中的链路状态机,检测到基站侧的物理链路状态
及可用带宽的变化。另外,在IUB全因特网协议(IP,Internet Protocol)化的
传输场景下,基站通常是和站点侧交换机协商以太网的工作模式和速率,此时,
RNC无法直接感知基站的以太网端口的实际速率协商结果。
从上面的描述中可以看出,在上述场景中,如果RNC继续按照预先配置的
带宽门限执行CAC和流量控制,则当基站的实际物理带宽门限小于配置的带宽
门限时,可能会造成拥塞和丢包。
发明内容
有鉴于此,本发明的主要目的在于提供一种RNC获取基站传输带宽门限的
方法及系统,能使RNC有效地检测到基站的实际带宽门限,以便RNC及时调
整自身当前保存的IUB接口下行的CAC及流量控制的带宽门限。
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RNC获取基站传输带宽门限的方法,该方法包括:
基站与RNC建立连接后,基站向RNC上报自身当前的物理端口的带宽门
限。
上述方案中,所述基站向RNC上报自身当前的物理端口的带宽门限,为:
基站周期性向RNC上报自身当前的物理端口的带宽门限;和/或,
基站检测到自身的物理端口的传输资源特性发生变化后,向RNC上报自身
当前的物理端口的带宽门限。
上述方案中,所述基站检测到自身的物理端口的传输资源特性发生变化的
时机为:
基站上电启动后,与IUB接口传输网络中的CE设备对接,并已成功建立
传输承载链路;或者,
基站自身固有的承载链路的有效带宽发生变化。
上述方案中,基站检测到自身的物理端口的传输资源特性发生变化后,且
在向RNC上报自身当前的物理端口的带宽门限之前,该方法进一步包括:
基站计算并更新自身当前的物理端口的带宽门限。
上述方案中,所述基站计算自身当前的物理端口的带宽门限,为:
对于IMA组或MLPPP链路组,根据激活的E1或T1链路数、及每条链路
的有效时隙数,得出物理端口总的有效时隙数;将总的有效时隙数与每时隙的
带宽之积,作为当前的物理端口的带宽门限;
对于以太网链路,将物理端口协商后的速率,作为当前的物理端口的带宽
门限。
上述方案中,所述基站向RNC上报自身当前的物理端口的带宽门限,为:
基站将自身当前的物理端口的带宽门限携带在基站应用部分(NBAP,Node
B Application Part)信令的可选(OPTIONAL)信元(IE,Information Element)
或NBAP新增扩展消息中,上报给RNC。
上述方案中,该方法进一步包括:
RNC将上报的物理端口的带宽门限与自身当前保存的带宽门限进行比较,
依据比较结果,确定是否更新自身当前保存的IUB接口下行的CAC及流量控
制的带宽门限。
上述方案中,所述确定是否更新自身当前保存的IUB接口下行的CAC及
流量控制的带宽门限,为:
如果上报的物理端口的带宽门限大于等于自身当前保存的带宽门限,则确
定不更新自身当前保存的IUB接口下行的CAC及流量控制的带宽门限;如果
上报的物理端口的带宽门限小于自身当前保存的带宽门限,则将自身当前保存
的IUB接口下行的CAC及流量控制的带宽门限更新为所述上报的物理端口的
带宽门限。
上述方案中,该方法进一步包括:
RNC根据自身当前保存的IUB接口下行的CAC及流量控制的带宽门限,
实施CAC和流量控制。
本发明还提供了一种RNC获取基站传输带宽门限的系统,该系统包括:基
站及RNC;其中,
基站,用于与RNC建立连接后,向RNC上报自身当前的物理端口的带
宽门限;
RNC,用于接收基站上报的自身当前的物理端口的带宽门限。
上述方案中,所述RNC,还用于将上报的物理端口的带宽门限与自身
当前保存的带宽门限进行比较,依据比较结果,确定是否更新自身当前保存
的IUB接口下行的CAC及流量控制的带宽门限。
上述方案中,所述RNC,还用于根据自身当前保存的IUB接口下行的CAC
及流量控制的带宽门限,实施CAC和流量控制。
本发明提供的RNC获取基站传输带宽门限的方法及系统,基站与RNC建
立连接后,基站向RNC上报自身当前的物理端口的带宽门限,如此,能使RNC
有效地检测到基站的实际带宽门限,以便RNC能及时更新自身当前保存的IUB
接口下行的CAC及流量控制的带宽门限,进而能有效地实施CAC和流量控制,
以保证QoS,避免拥塞及丢包。
另外,基站将自身当前的物理端口的带宽门限携带在NBAP信令的
OPTIONAL IE中,上报给RNC,从而不影响第三代合作伙伴计划(3GPP,the
3rd Generation Partnership Project)协议中IUB接口的兼容性及互操作性,如此,
便于实现,开发快速;并且,在RAN承载高速带宽化、分组化的演进中,对
于IUB接口传输资源的有效利用、以及保证QoS具有较高的实用价值。
附图说明
图1为本发明RNC获取基站传输带宽门限的方法流程示意图;
图2为实施例RNC进行CAC和流量控制的方法流程示意图;
图3为本发明RNC获取基站传输带宽门限的系统结构示意图。
具体实施方式
本发明的基本思想是:基站与RNC建立连接后,基站向RNC上报自身
当前的物理端口的带宽门限。
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RNC获取基站传输带宽门限的方法,如图1所示,包括以下步骤:
步骤101:基站与RNC建立连接后,基站向RNC上报自身当前的物理端
口的带宽门限;
这里,所述基站与RNC建立连接具体可以是:基站与RNC建立IUB接口
信令连接,即:建立NBAP协议信令连接;
所述基站向RNC上报自身当前的物理端口的带宽门限,具体为:
基站周期性向RNC上报自身当前的物理端口的带宽门限;和/或,
基站检测到自身的物理端口的传输资源特性发生变化后,向RNC上报自身
当前的物理端口的带宽门限;
其中,周期的时长可以依据需要进行设置;
这里,所述基站检测到自身的物理端口的传输资源特性发生变化的时机为:
基站上电启动后,与IUB接口传输网络中的CE设备对接,并已成功建立传输
承载链路;或者,基站自身固有的承载链路的有效带宽发生变化;
其中,所述传输承载链路具体可以是IMA组、MLPPP链路组、或以太网
链路;
所述固有的承载链路的有效带宽发生变化是指:IMA组或MLPPP链路组
内的部分低速E1或T1链路的可用状态发生变化、或配置的链路数发生变更,
或者,以太网连接重新进行了速率协商等。
基站检测到自身的物理端口的传输资源特性发生变化后,且在向RNC上报
自身当前的物理端口的带宽门限之前,该方法还可以进一步包括:
基站计算并更新自身当前的物理端口的带宽门限;
具体地,对于IMA组或MLPPP链路组,根据激活的E1或T1链路数、及
每条链路的有效时隙数,得出物理端口总的有效时隙数;将总的有效时隙数与
每时隙的带宽之积,作为当前的物理端口的带宽门限;
对于以太网链路,将物理端口协商后的速率,作为当前的物理端口的带宽
门限;
其中,E1链路及T1链路,每时隙的带宽为64kbps;举个例子来说,假设
当前IMA组内有两条激活的E1链路,每条链路的有效时隙数为30个,则物理
端口的总有效时隙数为30×2=60个,当前的物理端口的带宽门限为:60×64=
3840kbps;再举个例子来说,基站的百兆以太网端口与仅支持十兆端口速率的
以太网交换机对接,物理端口工作模式协商成功后,速率降为10Mbps,则该物
理端口的带宽门限为10Mbps。
所述基站向RNC上报自身当前的物理端口的带宽门限,具体为:
基站将自身当前的物理端口的带宽门限携带在NBAP现有信令的
OPTIONAL IE或NBAP新增扩展消息中,上报给RNC。
步骤102:RNC将上报的物理端口的带宽门限与自身当前保存的带宽门限
进行比较,依据比较结果,确定是否更新自身当前保存的IUB接口下行的CAC
及流量控制的带宽门限。
具体地,如果上报的物理端口的带宽门限大于等于自身当前保存的带宽门
限,则确定不更新自身当前保存的IUB接口下行的CAC及流量控制的带宽门
限;如果上报的物理端口的带宽门限小于自身当前保存的带宽门限,则将自身
当前保存的IUB接口下行的CAC及流量控制的带宽门限更新为所述上报的物
理端口的带宽门限;其中,在比较时,如果RNC从配置带宽门限后,从未更新
过自身保存的带宽门限,则在比较时,RNC自身当前保存的带宽门限为预先配
置的带宽门限。
本发明的方法还可以进一步包括:
RNC根据自身当前保存的IUB接口下行的CAC及流量控制的带宽门限,
实施CAC和流量控制;其中,实施CAC和流量控制的具体处理过程可采用现
有技术。
下面结合实施例对本发明再作进一步详细的描述。
本实施例的应用场景为:预先在RNC上配置带宽门限,且RNC从未更新
过自身保存的带宽门限,即:RNC当前保存的带宽门限为预先配置的带宽门限。
本实施例RNC进行CAC和流量控制的方法,如图2所示,包括以下步骤:
步骤201:基站检测到自身的物理端口的传输资源特性发生变化时,计算
并更新自身当前的物理端口的带宽门限,之后执行步骤202;
这里,所述基站检测到自身的物理端口的传输资源特性发生变化的时机为:
基站上电启动后,与IUB接口传输网络中的CE对接,并已成功建立传输承载
链路;或者,基站自身固有的承载链路的有效带宽发生变化;
其中,所述传输承载链路具体可以是IMA组、MLPPP链路组、或以太网
链路;
所述固有的承载链路的有效带宽发生变化是指:IMA组或MLPPP链路组
内的部分低速E1或T1链路的可用状态发生变化、或配置的链路数发生变更,
或者,以太网连接重新进行了速率协商等。
所述,基站计算自身当前的物理端口的带宽门限,具体为;
对于IMA组或MLPPP链路组,根据激活的E1或T1链路数、及每条链路
的有效时隙数,得出物理端口总的有效时隙数;将总的有效时隙数与每时隙的
带宽之积,作为当前的物理端口的带宽门限;
对于以太网链路,将物理端口协商后的速率,作为当前的物理端口的带宽
门限;
其中,E1链路和T1链路,每时隙的带宽为64kbps;举个例子来说,假设
当前IMA组内有两条激活的E1链路,每条链路的有效时隙数为30个,则物理
端口的总有效时隙数为30×2=60个,当前的物理端口的带宽门限为:60×64=
3840kbps;再举个例子来说,基站的百兆以太网端口与仅支持十兆端口速率的
以太网交换机对接,物理端口工作模式协商成功后,速率降为10Mbps,则该物
理端口的带宽门限为10Mbps。
步骤202:基站将自身当前的物理端口的带宽门限携带在NBAP信令的
OPTIONAL IE中,上报给RNC;
具体地,基站将自身当前的物理端口的带宽门限携带在下一周期的Audit
Response消息中,上报给RNC;
这里,根据NBAP协议规定,基站与RNC之间的NBAP信令链路建立成
功后,RNC与基站之间的审计流程会周期性循环触发,因此,基站可通过将自
身当前的物理端口的带宽门限携带在下一周期的Audit Response消息中,上报
给RNC;
具体地,基站将自身当前的物理端口的带宽门限携带在下一周期的Audit
Response消息的新增的OPTIONAL IE中,所述OPTIONAL IE的具体格式如下
表格:
其中,TNL Port Number字段表示基站上报的物理端口数目,TNL Physical
port Field字段表示每个物理端口的带宽信息,Physical port type字段表示物理
端口所承载的协议类型,TransportLayerAddress字段表示物理端口的传输网络
层地址,Current BandWidth字段表示当前的物理端口的带宽门限;这里,根据
3GPP协议的规定,物理端口所承载的协议类型分为IP承载和异步传输模式
(ATM,Asychronous Transfer Mode)承载两种;其中,对于MLPPP链路组及
以太网链路的物理端口,承载类型为IP承载,对于IMA组等承载ATM协议的
物理端口,承载类型为ATM承载;TransportLayerAddress字段为物理端口所绑
定的传输网络层地址,是RNC与基站均可识别的3GPP协议规定的对接参数,
如果承载类型为IP承载,即Physical port type字段的含义为IP承载,则
TransportLayerAddress字段携带的是:基站的物理端口所绑定的IUB接口的IP
地址,如果承载类型为ATM承载,即:Physical port type字段的含义为ATM
承载,则TransportLayerAddress字段携带的是:基站侧对应的ATM端口比如
IMA组端口下辖的ATM适配层2(AAL2,ATM Adaptation Layer 2)路径标识
(PATH ID)。
步骤203:RNC收到Audit Response消息后,从所述Audit Response消息
中解码出OPTIONAL IE,将OPTIONAL IE中的每个物理端口的带宽门限与对
应的预先配置的带宽门限进行比较,如果大于等于,则执行步骤205,否则,
执行步骤204;
这里,将OPTIONAL IE中的每个物理端口的带宽门限与对应的预先配置
的带宽门限进行比较时,RNC根据TransportLayerAddress字段的含义匹配到该
端口关联的IUB接口传输路径,并将IUB接口传输路径的预先配置的带宽与基
站上报的物理端口的带宽门限进行比较。
当所述配置的带宽门限小于等于上报的物理端口的带宽门限,则确定不更
新自身当前保存的IUB接口下行的CAC及流量控制的带宽门限。
步骤204:RNC将自身当前保存的IUB接口下行的CAC及流量控制的带
宽门限更新为所述上报的物理端口的带宽门限,之后执行步骤205;
步骤205:RNC根据自身当前保存的IUB接口下行的CAC及流量控制的
带宽门限,实施CAC和流量控制,精确分配和使用传输带宽资源,之后结束当
前处理流程;
这里,如果RNC确定所述配置的带宽门限小于等于上报的物理端口的带宽
门限,则自身当前保存的IUB接口下行的CAC及流量控制的带宽门限为预先
配置的带宽门限。
如果RNC发现更新后的带宽门限大于之前保存的带宽门限,则充分利用新
增的富余带宽资源,在忙时允许更多的业务接入,在流量控制中适当增加在线
业务的调度额度;如果RNC发现更新后的带宽门限小于之前保存的带宽门限,
则严格控制后续业务的接入,使得接纳控制中实际带宽预留额度不超出当前的
门限,同时在IUB接口下行流量控制中,收紧对在线业务的调度额度分配,使
实际报文发送速率不超过该带宽门限,从而避免拥塞和报文丢弃的发生。其中,
实施CAC和流量控制,精确分配和使用传输带宽资源的具体处理过程可采用现
有技术。
本实施例也适用于IUB接口存在并发的多条物理传输路径的场景,此时,
传输路径的最大条目数由TNL Port Number字段的取值上限决定。在这种情况
下,基站可在一次带宽门限通知消息中同时携带多个物理端口的具体带宽信息,
即:在OPTIONAL IE中同时携带多个物理端口的具体带宽信息,此时,RNC
可通过消息中的每条记录的Physical port type字段和TransportLayerAddress字
段,准确定位出每个对应的IUB传输路径,并实施相应的CAC和流量控制,
其中,具体处理过程与单个IUB传输路径的处理过程完全相同,这里不再赘述。
这里,需要说明的是:本发明的技术方案适用于宽带码分多址(WCDMA,
Wideband Code Division Multiple Access)和时分同步-码分多址(TDS-CDMA,
Time Division Synchronous-Code Division Multiple Access)制式的3G系统的
RNC。本领域的技术人员应当理解:基站向RNC上报自身当前的物理端口的
带宽门限的具体实现不限于通过Audit Response消息上报,还可以通过其它类
似的NBAP新增扩展消息上报,通过其它类似的NBAP新增扩展消息上报的具
体实现为本领域技术人员惯用技术手段。
为实现上述方法,本发明还提供了一种RNC获取基站传输带宽门限的系
统,如图3所示,该系统包括:基站31及RNC 32;其中,
基站31,用于与RNC 32建立连接后,向RNC 32上报自身当前的物理
端口的带宽门限;
RNC 32,用于接收基站31上报的自身当前的物理端口的带宽门限。
其中,所述建立连接具体可以是:基站31与RNC 32建立IUB接口信
令连接,即:建立NBAP协议信令连接。
所述RNC 32,还用于将上报的物理端口的带宽门限与自身当前保存的
带宽门限进行比较,依据比较结果,确定是否更新自身当前保存的IUB接
口下行的CAC及流量控制的带宽门限。
所述RNC 32,还用于根据自身当前保存的IUB接口下行的CAC及流量控
制的带宽门限,实施CAC和流量控制。
这里,需要说明的是:本发明所述系统中的基站及RNC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。