專利名稱：一種保證移動網(wǎng)絡(luò)下發(fā)報文QoS的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及寬帶無線接入技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種保證移動網(wǎng)絡(luò)下發(fā)報文 QoS(Quality of Service，服務(wù)質(zhì)量)的方法和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在移動網(wǎng)絡(luò)中，網(wǎng)絡(luò)被分為接入網(wǎng)和核心網(wǎng)兩部分，終端用戶通過接入網(wǎng)連接到 核心網(wǎng)，IEEE802. 16 協(xié)議族定義了 WiMAX(Worldwide Interoperabilityfor Microwave Access，微波接入全球互操作性)協(xié)議的無線接入技術(shù)空中接口標準，具有代表性的標準 包括IEEE802. 16d固定無線接入標準和IEEE802. 16e移動無線接入標準。IEEE802. 16協(xié)議 族僅定義了無線數(shù)據(jù)鏈路層和物理層相關(guān)的技術(shù)，雖然在IEEE802. 16e定義了 WiMAX的移 動性特性，但對于WiMAX的大規(guī)模組網(wǎng)和管理均沒有進行標準化。這些都使WiMAX還無法 具備電信級應(yīng)用的能力。目前，以研究WiMAX技術(shù)并制訂相關(guān)規(guī)范為目標專門成立了 WiMAX NWG(Network Working Group，網(wǎng)絡(luò)工作組)，同時，由設(shè)備制造商、器件供應(yīng)商、運營商等組 成的微波接入全球互操作性認證產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟的主要任務(wù)是通過對無線接入設(shè)備進行兼容性 和互操作性認證，消除IEEE802. 16標準在應(yīng)用中存在的障礙，擴大其應(yīng)用范圍。在無線接入技術(shù)空中接口標準方面，與現(xiàn)有的其它無線接入標準相比較，WiMAX協(xié) 議定義了更為豐富的QoS保證機制，報文的最大傳輸時延和最大的時間抖動是QoS保證的 兩個重要參數(shù)。由于WiMAX協(xié)議對QoS的保證不僅能夠區(qū)分不同的終端用戶，而且能夠區(qū) 分終端用戶內(nèi)不同的業(yè)務(wù)，WiMAX協(xié)議為不同的業(yè)務(wù)采用不同種類的QoS保證方式，這是 WiMAX協(xié)議的一個顯著特征和關(guān)鍵技術(shù)。WiMAX NWG詳細規(guī)定了 WiMAX協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)架構(gòu)，如圖1所示為ASN(Access Service Network，接入服務(wù)網(wǎng)絡(luò)，以下簡稱接入網(wǎng))參考模型，該ASN參考模型包括兩個網(wǎng) 元BS(Base Station，基站)和ASN Gff (ASN Gateway，接入服務(wù)網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)，以下簡稱接入網(wǎng) 網(wǎng)關(guān))，BS主要負責WiMAX的無線接入和無線資源管理，ASN Gff負責終端用戶的接入管理、 移動性管理和數(shù)據(jù)通道管理。將移動網(wǎng)絡(luò)中網(wǎng)元間傳遞報文的通道定義為數(shù)據(jù)通道，WiMAX NWG 推薦的數(shù)據(jù)通道的承載方式有 IPinIP(Internet Protocol in Internet Protocol) 封裝技術(shù)，簡單層二網(wǎng)絡(luò)封裝技術(shù)以及MPLS(Multi-Protocol Label Switching，多 協(xié)議標記交換)封裝技術(shù)，其中，IPinIP封裝技術(shù)中最典型的是GRE(GeneriCR0uting Encapsulation，通用路由封裝)，簡單層二網(wǎng)絡(luò)封裝技術(shù)中典型的是以太網(wǎng)封裝技術(shù)。另 夕卜，移動網(wǎng)絡(luò)對時鐘同步的要求比較高，目前BS和ASN GW均配置了 GPS來獲取時鐘參考和 實現(xiàn)定位，不需要從業(yè)務(wù)接口提取時鐘。對于BS和ASN Gff的功能劃分，WiMAX協(xié)議提出了兩類方案第一類方案是將BS 和ASN Gff的功能進行物理上的劃分，且功能點的分布不同，因此接入網(wǎng)中存在兩個獨立的 網(wǎng)元，第二類方案是把BS和ASN GW在物理上放到了一起，此時將BS和ASN GW看成一個網(wǎng) 元，但是，在實際中，按照第一類方案對BS和ASN Gff進行功能劃分的應(yīng)用范圍要遠遠大于
第二類方案。
就第一類方案而言，由于存在兩個獨立的網(wǎng)元，若要實現(xiàn)協(xié)議規(guī)定的空閑態(tài)和切 換等功能時，ASN GW須對報文進行緩存，同時，ASN GW在內(nèi)部實現(xiàn)上的一些處理如流量控制 等也可能對報文進行緩存，緩存就相當于延遲發(fā)送。除此之外，由于基站的空口與終端用戶 建立的是帶寬受限的無線連接，基站對下發(fā)的報文也需緩存，即報文等待空口調(diào)度所需的 時間為基站側(cè)主要的延遲發(fā)送時間，基站內(nèi)部產(chǎn)生的時延還包括休眠態(tài)延時、終端用戶掃 描時基站所進行的緩存延時以及處理時延，其中，空口是空中接口的簡稱?，F(xiàn)有技術(shù)中，核心網(wǎng)通過接入網(wǎng)向終端用戶下發(fā)實時業(yè)務(wù)報文時，整個移動網(wǎng)絡(luò) 在進行QoS保證時，只能按照各個設(shè)備廠商各自的做法，統(tǒng)計在一個網(wǎng)元BS內(nèi)部產(chǎn)生的報 文等待空口調(diào)度的時延和處理時延等參數(shù)，并根據(jù)該時延參數(shù)經(jīng)過優(yōu)先級算法對報文進行 調(diào)度下發(fā)，該時延參數(shù)與IEEE802. 16協(xié)議要求的統(tǒng)計在接入網(wǎng)中的總時延不相符，在接入 網(wǎng)中的總時延是指報文從初始進入ASNGW到BS對其調(diào)度下發(fā)時的總延時，現(xiàn)有技術(shù)忽略掉 了報文在經(jīng)過ASN Gff時產(chǎn)生的延時，這必然對報文的QoS保證造成威脅，導(dǎo)致最終影響用 戶體驗。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，提供一種保證移動網(wǎng)絡(luò)下發(fā)報文QoS的方法和系 統(tǒng)，在報文下發(fā)的過程中統(tǒng)計其在接入網(wǎng)中的延時，并根據(jù)該延時及QoS參數(shù)情況對報文 進行調(diào)度下發(fā)。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是，所述保證移動網(wǎng)絡(luò)下發(fā)報文QoS的方法，包括如下步 驟步驟一、接入網(wǎng)網(wǎng)關(guān)為收到的來自核心網(wǎng)的報文添加IP報文頭，根據(jù)所述報文進 入接入網(wǎng)的時間，在所述添加的IP報文頭中填上時間戳可選字段，并下發(fā)帶有時間戳可選 字段的所述報文；步驟二、基站對所述時間戳可選字段進行解析，然后根據(jù)解析結(jié)果和QoS參數(shù)對 所述報文進行調(diào)度?？蛇x的，所述步驟一中在接入網(wǎng)網(wǎng)關(guān)為收到的來自核心網(wǎng)的報文添加IP報文頭 之前還包括接入網(wǎng)網(wǎng)關(guān)對收到的來自核心網(wǎng)的報文進行分類，判斷該報文是否屬于實時 業(yè)務(wù)報文，若是，則執(zhí)行步驟一，否則按照非實時業(yè)務(wù)的要求進行處理，流程結(jié)束；所述步驟二中基站對所述時間戳可選字段進行解析之前還包括基站判斷所述報 文是否屬于實時業(yè)務(wù)報文，若是，則執(zhí)行步驟二，否則按照非實時業(yè)務(wù)的要求進行處理，流 程結(jié)束。步驟二中所述解析包括分析出所述時間戳可選字段反映的時間信息，根據(jù)該時 間信息確定所述報文從進入接入網(wǎng)開始到當前時刻為止經(jīng)過的時間；所述根據(jù)解析結(jié)果和QoS參數(shù)對所述報文進行調(diào)度的具體過程如下基站將所 述經(jīng)過的時間與QoS參數(shù)進行比較，判斷所述報文是否已經(jīng)超時，若已超時，則丟棄所述報 文，若尚未超時，則在參考QoS參數(shù)和所述報文從進入接入網(wǎng)開始到當前時刻為止經(jīng)過的 時間的情況下，按照優(yōu)先級算法將所述報文發(fā)出?？蛇x的，在步驟一和步驟二之間進一步包括接入網(wǎng)中繼網(wǎng)關(guān)接收來自接入網(wǎng)網(wǎng) 關(guān)的報文并透傳給基站。
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本發(fā)明還提供一種保證移動網(wǎng)絡(luò)下發(fā)報文QoS的系統(tǒng)，包括核心網(wǎng)、接入網(wǎng)網(wǎng)關(guān)、 基站和終端用戶，核心網(wǎng)、接入網(wǎng)網(wǎng)關(guān)和基站依次連接，基站和終端用戶之間通過無線連 接，其中核心網(wǎng)，用于向接入網(wǎng)發(fā)送報文；接入網(wǎng)網(wǎng)關(guān)，用于為收到的來自核心網(wǎng)的報文添加IP報文頭，根據(jù)所述報文進入 接入網(wǎng)的時間，在所述添加的IP報文頭中填上時間戳可選字段，并下發(fā)帶有可選字段的所 述報文；基站，用于對所述時間戳可選字段進行解析，然后根據(jù)解析結(jié)果和QoS參數(shù)對所 述報文進行調(diào)度。 終端用戶，用于接收從基站下發(fā)的報文。所述接入網(wǎng)網(wǎng)關(guān)在為收到的來自核心網(wǎng)的報文添加IP報文頭之前，還用于對收 到的來自核心網(wǎng)的所述報文進行分類。所述解析包括分析出所述時間戳可選字段反映的時間信息，根據(jù)該時間信息確 定報文從進入接入網(wǎng)開始到當前時刻為止經(jīng)過的時間；所述根據(jù)解析結(jié)果和QoS參數(shù)對所述報文進行調(diào)度的具體過程如下基站將所 述經(jīng)過的時間與QoS參數(shù)進行比較，判斷所述報文是否已經(jīng)超時，若已超時，則丟棄所述報 文，若尚未超時，則在參考QoS參數(shù)和所述報文從進入接入網(wǎng)開始到當前時刻為止經(jīng)過的 時間的情況下，按照優(yōu)先級算法將所述報文發(fā)出?？蛇x的，所述保證移動網(wǎng)絡(luò)下發(fā)報文QoS的系統(tǒng)進一步包括連接在接入網(wǎng)網(wǎng)關(guān)和 基站之間的接入網(wǎng)中繼網(wǎng)關(guān)，用于接收來自接入網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的報文并透傳給基站。采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明至少具有下列優(yōu)點本發(fā)明所述保證移動網(wǎng)絡(luò)下發(fā)報文QoS的方法和系統(tǒng)，對移動網(wǎng)絡(luò)中接入網(wǎng)網(wǎng)關(guān) 和基站的功能進行了改進，一方面，接入網(wǎng)網(wǎng)關(guān)在接收到來自核心網(wǎng)的報文時為其添加IP 報文頭，并根據(jù)該報文進入接入網(wǎng)的時間在所述添加的IP報文頭中填上時間戳可選字段， 并下發(fā)帶有時間戳可選字段的所述報文。另一方面，基站在接收到帶有可選字段信息的所 述報文時，對所述時間戳可選字段進行解析，然后根據(jù)解析結(jié)果和QoS參數(shù)對所述報文進 行調(diào)度。采用上述技術(shù)方案后，在移動網(wǎng)絡(luò)中下發(fā)報文時，基站能夠準確統(tǒng)計該報文在接入 網(wǎng)中總延時，根據(jù)該報文在接入網(wǎng)中總延時對其進行調(diào)度下發(fā)，從而更加有力的保證報文 QoS，進一步提高用戶體驗。


圖1為WiMAX網(wǎng)絡(luò)ASN參考模型；圖2為本發(fā)明采用IPinIP封裝技術(shù)的IP報文格式示意圖；圖3為IP報文頭中時間戳選項的格式；圖4為本發(fā)明第一實施例中接入網(wǎng)網(wǎng)關(guān)側(cè)的處理流程；圖5為本發(fā)明第一實施例中基站側(cè)的處理流程；圖6為本發(fā)明第二實施例中接入網(wǎng)組網(wǎng)情況示意圖；圖7為本發(fā)明第三實施例中接入網(wǎng)網(wǎng)關(guān)側(cè)的處理流程；圖8為本發(fā)明第三實施例中基站側(cè)的處理流程。
具體實施例方式為更進一步闡述本發(fā)明為達成預(yù)定目的所采取的技術(shù)手段及功效，以下結(jié)合附圖 及較佳實施例，對本發(fā)明提出的所述保證移動網(wǎng)絡(luò)下發(fā)報文QoS的方法和系統(tǒng)，詳細說明 如后。本發(fā)明第一實施例，接入網(wǎng)的組網(wǎng)情況如圖1所示，本實施例只涉及基站和接入 網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的情況，此時接入網(wǎng)中不存在接入網(wǎng)中繼網(wǎng)關(guān)。一種保證移動網(wǎng)絡(luò)下發(fā)報文QoS的 方法，包括如下步驟步驟一、核心網(wǎng)向接入網(wǎng)下發(fā)報文；步驟二、接入網(wǎng)中的接入網(wǎng)網(wǎng)關(guān)對收到的來自核心網(wǎng)的報文進行處理，如圖4所 示，具體包括步驟1. 1 接入網(wǎng)網(wǎng)關(guān)對所述報文進行分類(Classification)，分類是WiMAX協(xié)議 的專有名詞，分類的過程就是根據(jù)報文內(nèi)容將報文映射到所屬連接，每個連接都有各自不 同的QoS參數(shù)，所屬連接是指當有終端用戶接入或者有新的業(yè)務(wù)開啟時在移動網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中 都會建立的一條從核心網(wǎng)下發(fā)報文經(jīng)接入網(wǎng)達到終端用戶的虛擬連接，建立虛擬連接的過 程是現(xiàn)有技術(shù)，在此不詳述。所述映射到所屬連接也是現(xiàn)有技術(shù)中接入網(wǎng)網(wǎng)關(guān)對報文作的 通常處理，以便后續(xù)的網(wǎng)元對該報文進行進一步的下發(fā)；步驟1. 2 采用IPinIP封裝技術(shù)為所述報文添加IP報文頭，封裝后的報文格式如 圖2所示，然后根據(jù)所述報文進入接入網(wǎng)的時間，在所述添加的IP報文頭中填上時間戳可 選字段；圖2中報文格式的數(shù)據(jù)區(qū)中內(nèi)容就是核心網(wǎng)發(fā)來的報文，IP報文頭中包含必選字 段以及最多44個字節(jié)的可選字段，可選字段通過IP報文頭中的首部長度來標示其是否存 在，由于必選字段的長度為20字節(jié)，若首部長度超出20字節(jié)則表明存在可選字段。可選 字段主要包括記錄路由、安全和處理限制、時間戳、寬松的源站路由以及嚴格的源站路由等 等，本發(fā)明只選用時間戳可選字段記錄所述報文進入接入網(wǎng)的時間，時間戳可選字段的一 般格式如圖3所示，每次記錄的時間信息占4個字節(jié)。時間戳可選字段中填入的時間戳格 式可以是IEEE802. 16協(xié)議中定義的幀序號，也可以是IP協(xié)議中所定義的UTCkoordinated Universal Time，協(xié)調(diào)的統(tǒng)一時間)，還可以是在接入網(wǎng)網(wǎng)關(guān)和基站之間定義清楚的任何其 他時間格式。無論將時間戳定義成怎樣的格式，在接入網(wǎng)網(wǎng)關(guān)側(cè)和基站側(cè)對時間戳的處理 方法都是互相匹配的，以采用幀序號格式的時間戳為例，假設(shè)整個移動網(wǎng)絡(luò)將2000年1月1 日O點O分O秒定為基準時間，那么幀號是由相對于這個時間點的相對時間長度除以幀長 度得到的，WiMAX空中接口傳輸?shù)膸拈L度通常為5ms。接入網(wǎng)網(wǎng)關(guān)將幀號填入，基站再根 據(jù)幀號進行處理，此時基站側(cè)也相應(yīng)的采用幀號表示時間，將當前幀號與接入網(wǎng)網(wǎng)關(guān)填入 時間戳的幀號之差乘以幀長度就可以得知所述報文經(jīng)過的延時。接下來基站側(cè)可將QoS參 數(shù)中最大傳輸時延換算成幀數(shù)，再根據(jù)當前幀號與接入網(wǎng)網(wǎng)關(guān)填入時間戳的幀號之差以及 最大傳輸時延對應(yīng)的幀數(shù)對報文進行調(diào)度。步驟1. 3 將帶有時間戳可選字段的所述報文發(fā)送給基站；步驟三、基站對收到的來自接入網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的報文進行處理，如圖5所示，具體包括步驟2. 1 解析所述報文IP報文頭中的時間戳可選字段，分析出所述時間戳可選 字段反映的時間信息，根據(jù)該時間信息確定所述報文從進入接入網(wǎng)開始到當前時刻為止經(jīng)過的時間，因為基站與接入網(wǎng)網(wǎng)關(guān)這兩個網(wǎng)元的本地時鐘是嚴格同步的，所以用當前時刻 減去該報文進入接入網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的時間即可得到該報文從進入接入網(wǎng)開始到當前時刻為止經(jīng) 過的時間；步驟2. 2 根據(jù)解析結(jié)果和QoS參數(shù)對所述報文進行調(diào)度，具體過程如下基站將 所述經(jīng)過的時間與QoS參數(shù)進行比較，判斷所述報文是否已經(jīng)超時，若已超時，則轉(zhuǎn)至步驟 2. 3，若尚未超時，則轉(zhuǎn)至步驟2. 4 ；步驟2. 3 將超時的報文丟棄，步驟三的流程結(jié)束；步驟2. 4 在參考QoS參數(shù)和所述報文從進入接入網(wǎng)開始到當前時刻為止經(jīng)過的 時間的情況下，按照優(yōu)先級算法將所述報文發(fā)出，步驟三的流程結(jié)束。因為報文QoS包含最 大傳輸時延和最大的時間抖動兩方面的參數(shù)，基站對報文處理時須綜合考慮這兩方面的因 素，在下發(fā)之前按照優(yōu)先級算法對報文重新排隊，這部分內(nèi)容是本領(lǐng)域技術(shù)現(xiàn)有的成熟的 處理方法，故此處不詳述。步驟四、終端用戶接收基站發(fā)來的所述報文。本發(fā)明第二實施例，接入網(wǎng)的組網(wǎng)情況如圖6所示，本實施例涉及基站、接入網(wǎng)網(wǎng) 關(guān)和接入網(wǎng)中繼網(wǎng)關(guān)的情況，實際上，接入網(wǎng)網(wǎng)關(guān)既可以用作首先接收報文的錨定，同時也 可以用作簡單透傳報文的中繼，但是對于一條報文的所屬連接來說，每個接入網(wǎng)網(wǎng)關(guān)具有 固定的功能，而本發(fā)明關(guān)心的正是移動網(wǎng)絡(luò)中虛連接上各網(wǎng)元對每條報文進行的下發(fā)過 程，所以對于下發(fā)的一條報文來說，各網(wǎng)元所起的作用是固定的，為了區(qū)分接入網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的這 兩種不同的功能，將作為錨定網(wǎng)關(guān)的稱為接入網(wǎng)網(wǎng)關(guān)，將作為中繼的稱為接入網(wǎng)中繼網(wǎng)關(guān)。 一種保證移動網(wǎng)絡(luò)下發(fā)報文QoS的方法，包括如下步驟步驟一、核心網(wǎng)向接入網(wǎng)下發(fā)報文；步驟二、接入網(wǎng)中的接入網(wǎng)網(wǎng)關(guān)對收到的來自核心網(wǎng)的報文進行處理，具體包 括步驟1. 1 接入網(wǎng)網(wǎng)關(guān)對所述報文進行分類，分類的過程就是根據(jù)報文內(nèi)容將報 文映射到所屬連接，所述映射到所屬連接是現(xiàn)有技術(shù)中接入網(wǎng)網(wǎng)關(guān)對報文作的通常處理， 以便后續(xù)網(wǎng)元對該報文進行進一步的下發(fā)；步驟1. 2 采用IPinIP封裝技術(shù)為所述報文添加IP報文頭，封裝后的報文格式如 圖2所示，然后根據(jù)所述報文進入接入網(wǎng)的時間，在所述添加的IP報文頭中填上時間戳可 選字段，時間戳可選字段的一般格式如圖3所示，每次記錄的時間信息占4個字節(jié)；步驟1. 3 將帶有時間戳可選字段的所述報文發(fā)送給接入網(wǎng)中繼網(wǎng)關(guān)；步驟三、接入網(wǎng)中繼網(wǎng)關(guān)將所述報文透傳給基站，接入網(wǎng)中繼網(wǎng)關(guān)可以不止一個， 其作用只是在接入網(wǎng)中傳遞所述報文，并不對IP報文頭中的時間戳可選字段進行修改或 重填；步驟四、基站對收到的來自接入網(wǎng)中繼網(wǎng)關(guān)的所述報文進行處理，如圖5所示，具 體過程與第一實施例中步驟三相同；步驟五、終端用戶接收基站發(fā)來的所述報文。本發(fā)明第三實施例，接入網(wǎng)的組網(wǎng)情況如圖1所示，本實施例只涉及基站和接入 網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的情況，此時接入網(wǎng)中不存在接入網(wǎng)中繼網(wǎng)關(guān)。通常，由于非實時業(yè)務(wù)的響應(yīng)速度 并不影響用戶體驗，而實時業(yè)務(wù)則對報文QoS保證的要求更加嚴格，因此本實施例在第一實施例所述保證移動網(wǎng)絡(luò)下發(fā)報文QoS的方法的基礎(chǔ)上增加了區(qū)分實時業(yè)務(wù)報文和非實 時業(yè)務(wù)報文的步驟，有針對性的對實時業(yè)務(wù)報文進行處理，一種保證移動網(wǎng)絡(luò)下發(fā)報文QoS 的方法，包括如下步驟步驟一、核心網(wǎng)向接入網(wǎng)下發(fā)報文；步驟二、接入網(wǎng)中的接入網(wǎng)網(wǎng)關(guān)對收到的來自核心網(wǎng)的報文進行處理，如圖7所 示，具體包括步驟1. 1 對所述報文進行分類，分類的過程就是根據(jù)報文內(nèi)容將報文映射到所 屬連接，所述射到所屬連接是現(xiàn)有技術(shù)中接入網(wǎng)網(wǎng)關(guān)對報文作的通常處理，以便后續(xù)網(wǎng)元 對該報文進行進一步的下發(fā)；步驟1. 2 判斷該報文是否屬于實時業(yè)務(wù)報文，若是，則執(zhí)行步驟1. 3，否則按照非 實時業(yè)務(wù)的要求進行處理，步驟二的流程結(jié)束。按照非實時業(yè)務(wù)的要求，接入網(wǎng)中的各網(wǎng)元 對屬于非實時業(yè)務(wù)的報文的處理方式可能是加入緩存隊列等待下發(fā)，也可能是直接下發(fā)；步驟1. 3 采用IPinIP封裝技術(shù)為所述報文添加IP報文頭，封裝后的報文格式如 圖2所示，然后根據(jù)所述報文進入接入網(wǎng)的時間，在所述添加的IP報文頭中填上時間戳可 選字段；步驟1. 4 將帶有時間戳可選字段的所述報文發(fā)送給基站，步驟二的流程結(jié)束；步驟三、基站對收到的來自接入網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的報文進行處理，如圖8所示，具體包括步驟2. 1 判斷該報文是否屬于實時業(yè)務(wù)報文，若是，則執(zhí)行步驟2. 2，否則按照非 實時業(yè)務(wù)的要求進行處理，步驟三的流程結(jié)束。按照非實時業(yè)務(wù)的要求，接入網(wǎng)中的各網(wǎng)元 對屬于非實時業(yè)務(wù)的報文的處理方式可能是加入緩存隊列等待下發(fā)，也可能是直接下發(fā)；步驟2. 2 解析所述報文IP報文頭中的時間戳可選字段，分析出所述時間戳可選 字段反映的時間信息，根據(jù)該時間信息確定所述報文從進入接入網(wǎng)開始到當前時刻為止經(jīng) 過的時間，因為基站與接入網(wǎng)網(wǎng)關(guān)這兩個網(wǎng)元的本地時鐘是嚴格同步的，所以用當前時刻 減去該報文進入接入網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的時間即可得到該報文從進入接入網(wǎng)開始到當前時刻為止經(jīng) 過的時間；步驟2. 3 根據(jù)解析結(jié)果和QoS參數(shù)對所述報文進行調(diào)度，具體過程如下基站將 所述經(jīng)過的時間與QoS參數(shù)進行比較，判斷所述報文是否已經(jīng)超時，若已超時，則轉(zhuǎn)至步驟 2. 4，若尚未超時，則轉(zhuǎn)至步驟2.5 ；步驟2. 4 將超時的報文丟棄，步驟三的流程結(jié)束；步驟2. 5 在參考QoS參數(shù)和所述報文從進入接入網(wǎng)開始到當前時刻為止經(jīng)過的 時間的情況下，按照優(yōu)先級算法將所述報文發(fā)出，步驟三的流程結(jié)束。因為報文QoS包含最 大傳輸時延和最大的時間抖動兩方面的參數(shù)，基站對報文處理時須綜合考慮這兩方面的因 素，在下發(fā)之前按照優(yōu)先級算法對報文重新排隊，這部分內(nèi)容是本領(lǐng)域技術(shù)現(xiàn)有的成熟的 處理方法，故此處不詳述；步驟四、終端用戶接收基站發(fā)來的所述報文。本發(fā)明第四實施例，接入網(wǎng)的組網(wǎng)情況如圖6所示，本實施例涉及基站、接入網(wǎng)網(wǎng) 關(guān)和接入網(wǎng)中繼網(wǎng)關(guān)的情況，本實施例在第二實施例所述保證移動網(wǎng)絡(luò)下發(fā)報文QoS的方 法的基礎(chǔ)上增加了判斷不同業(yè)務(wù)報文的步驟，有針對性的對實時業(yè)務(wù)報文進行處理，一種 保證移動網(wǎng)絡(luò)下發(fā)報文QoS的方法，包括如下步驟
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步驟一、核心網(wǎng)向接入網(wǎng)下發(fā)報文；步驟二、接入網(wǎng)中的接入網(wǎng)網(wǎng)關(guān)對收到的來自核心網(wǎng)的報文進行處理，具體包 括步驟1. 1 對所述報文進行分類，分類的過程就是根據(jù)報文內(nèi)容將報文映射到所 屬連接，所述映射到所屬連接是現(xiàn)有技術(shù)中接入網(wǎng)網(wǎng)關(guān)對報文作的通常處理，以便后續(xù)網(wǎng) 元對該報文進行進一步的下發(fā)；步驟1. 2 判斷該報文是否屬于實時業(yè)務(wù)報文，若是，則執(zhí)行步驟1. 3，否則按照非 實時業(yè)務(wù)的要求進行處理，步驟二的流程結(jié)束。按照非實時業(yè)務(wù)的要求，接入網(wǎng)中的各網(wǎng)元 對屬于非實時業(yè)務(wù)的報文的處理方式可能是加入緩存隊列等待下發(fā)，也可能是直接下發(fā)；步驟1. 3 采用IPinIP封裝技術(shù)為所述報文添加IP報文頭，封裝后的報文格式如 圖2所示，然后根據(jù)所述報文進入接入網(wǎng)的時間，在所述添加的IP報文頭中填上時間戳可 選字段；步驟1.4 將帶有時間戳可選字段的所述報文發(fā)送給接入網(wǎng)中繼網(wǎng)關(guān)，步驟二的 流程結(jié)束；步驟三、接入網(wǎng)中繼網(wǎng)關(guān)將所述報文透傳給基站，接入網(wǎng)中繼網(wǎng)關(guān)可以不止一個， 其作用只是在接入網(wǎng)中傳遞所述報文，并不對IP報文頭中的時間戳可選字段進行修改或
重填；步驟四、基站對收到的來自接入網(wǎng)中繼網(wǎng)關(guān)的所述報文進行處理，具體過程與第 三實施例中步驟三相同；步驟五、終端用戶接收基站發(fā)來的所述報文。本發(fā)明第五實施例，如圖1所示，一種保證移動網(wǎng)絡(luò)下發(fā)報文QoS的系統(tǒng)，包括核 心網(wǎng)、接入網(wǎng)網(wǎng)關(guān)、基站和終端用戶，核心網(wǎng)、接入網(wǎng)網(wǎng)關(guān)和基站依次連接，核心網(wǎng)與接入網(wǎng) 網(wǎng)關(guān)之間、接入網(wǎng)網(wǎng)關(guān)與基站之間均可以通過有線連接或者微波無線連接，基站和終端用 戶之間通過無線連接，其中核心網(wǎng)，用于向接入網(wǎng)發(fā)送報文；接入網(wǎng)網(wǎng)關(guān)，用于對收到的來自核心網(wǎng)的所述報文進行分類；還用于采用IPinIP 封裝技術(shù)為所述報文添加IP報文頭，封裝后的報文格式如圖2所示，然后根據(jù)所述報文進 入接入網(wǎng)的時間，在所述添加的IP報文頭中填上時間戳可選字段，并下發(fā)帶有時間戳可選 字段的所述報文；基站，用于對所述時間戳可選字段進行解析，然后根據(jù)解析結(jié)果和QoS參數(shù)對所 述報文進行調(diào)度。所述解析包括分析出所述時間戳可選字段反映的時間信息，根據(jù)該時間 信息確定報文從進入接入網(wǎng)開始到當前時刻為止經(jīng)過的時間；所述根據(jù)解析結(jié)果和QoS參數(shù)對所述報文進行調(diào)度的具體過程如下基站將所 述經(jīng)過的時間與QoS參數(shù)進行比較，判斷所述報文是否已經(jīng)超時，若已超時，則丟棄所述報 文，若尚未超時，則在參考QoS參數(shù)和所述報文從進入接入網(wǎng)開始到當前時刻為止經(jīng)過的 時間的情況下，按照優(yōu)先級算法將所述報文發(fā)出。終端用戶，用于接收從基站下發(fā)的報文。本發(fā)明第六實施例，如圖6所示，在第五實施例所述保證移動網(wǎng)絡(luò)下發(fā)報文QoS的 系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，本實施例所述保證移動網(wǎng)絡(luò)下發(fā)報文QoS的系統(tǒng)進一步包括連接在接入網(wǎng)網(wǎng)關(guān)和基站之間的接入網(wǎng)中繼網(wǎng)關(guān)，用于接收來自接入網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的報文并透傳給基站。所述 連接可以通過有線連接或者微波無線連接。本發(fā)明所述保證移動網(wǎng)絡(luò)下發(fā)報文QoS的方法和系統(tǒng)，對現(xiàn)有技術(shù)中接入網(wǎng)網(wǎng)關(guān) 和基站的功能進行了改進，一方面，接入網(wǎng)網(wǎng)關(guān)在接收到的來自核心網(wǎng)的報文時為其添加 IP報文頭，并根據(jù)該報文進入接入網(wǎng)的時間在所述添加的IP報文頭中填上時間戳可選字 段，并下發(fā)帶有時間戳可選字段的所述報文。另一方面，基站在接收到帶有可選字段信息的 所述報文時，對所述時間戳可選字段進行解析，然后根據(jù)解析結(jié)果和QoS參數(shù)對所述報文 進行調(diào)度。采用上述技術(shù)方案后，在移動網(wǎng)絡(luò)中下發(fā)報文時，基站能夠根據(jù)該報文在接入 網(wǎng)中總共經(jīng)過的延時對其進行調(diào)度下發(fā)，從而更加有力的保證報文QoS，進一步提高用戶體 驗。通過具體實施方式
的說明，應(yīng)當可對本發(fā)明為達成預(yù)定目的所采取的技術(shù)手段及 功效得以更加深入且具體的了解，然而所附圖示僅是提供參考與說明之用，并非用來對本 發(fā)明加以限制。
1權(quán)利要求
一種保證移動網(wǎng)絡(luò)下發(fā)報文QoS的方法，其特征在于包括如下步驟步驟一、接入網(wǎng)網(wǎng)關(guān)為收到的來自核心網(wǎng)的報文添加IP報文頭，根據(jù)所述報文進入接入網(wǎng)的時間，在所述添加的IP報文頭中填上時間戳可選字段，并下發(fā)帶有時間戳可選字段的所述報文；步驟二、基站對所述時間戳可選字段進行解析，然后根據(jù)解析結(jié)果和QoS參數(shù)對所述報文進行調(diào)度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述保證移動網(wǎng)絡(luò)下發(fā)報文QoS的方法，其特征在于所述步驟一中 在接入網(wǎng)網(wǎng)關(guān)為收到的來自核心網(wǎng)的報文添加IP報文頭之前還包括接入網(wǎng)網(wǎng)關(guān)對收到的來自核心網(wǎng)的報文進行分類，判斷該報文是否屬于實時業(yè)務(wù)報 文，若是，則執(zhí)行步驟一，否則按照該非實時業(yè)務(wù)的要求進行處理，流程結(jié)束；所述步驟二中基站對所述時間戳可選字段進行解析之前還包括基站判斷所述報文是 否屬于實時業(yè)務(wù)報文，若是，則執(zhí)行步驟二，否則按照該非實時業(yè)務(wù)的要求進行處理，流程 結(jié)束。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述保證移動網(wǎng)絡(luò)下發(fā)報文QoS的方法，其特征在于步驟二中 所述解析包括分析出所述時間戳可選字段反映的時間信息，根據(jù)該時間信息確定所述報 文從進入接入網(wǎng)開始到當前時刻為止經(jīng)過的時間。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述保證移動網(wǎng)絡(luò)下發(fā)報文QoS的方法，其特征在于所述根據(jù)解析 結(jié)果和QoS參數(shù)對所述報文進行調(diào)度的具體過程如下基站將所述經(jīng)過的時間與QoS參數(shù)進行比較，判斷所述報文是否已經(jīng)超時，若已超時， 則丟棄所述報文，若尚未超時，則在參考QoS參數(shù)和所述報文從進入接入網(wǎng)開始到當前時 刻為止經(jīng)過的時間的情況下，按照優(yōu)先級算法將所述報文發(fā)出。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或4所述保證移動網(wǎng)絡(luò)下發(fā)報文QoS的方法，其特征在于該方 法在步驟一和步驟二之間進一步包括 接入網(wǎng)中繼網(wǎng)關(guān)接收來自接入網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的報文并透傳給基站。
6.一種保證移動網(wǎng)絡(luò)下發(fā)報文QoS的系統(tǒng)，包括核心網(wǎng)、接入網(wǎng)網(wǎng)關(guān)、基站和終端用 戶，核心網(wǎng)、接入網(wǎng)網(wǎng)關(guān)和基站依次連接，基站和終端用戶之間通過無線連接，其特征在 于核心網(wǎng)，用于向接入網(wǎng)發(fā)送報文；接入網(wǎng)網(wǎng)關(guān)，用于為收到的來自核心網(wǎng)的所述報文添加IP報文頭，根據(jù)所述報文進入 接入網(wǎng)的時間，在所述添加的IP報文頭中填上時間戳可選字段，并下發(fā)帶有時間戳可選字 段的所述報文；基站，用于接收帶有時間戳可選字段信息的所述報文，對所述時間戳可選字段進行解 析，然后根據(jù)解析結(jié)果和QoS參數(shù)對所述報文進行調(diào)度；終端用戶，用于接收從基站下發(fā)的報文。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述保證移動網(wǎng)絡(luò)下發(fā)報文QoS的系統(tǒng)，其特征在于所述接入網(wǎng)網(wǎng) 關(guān)在為收到的來自核心網(wǎng)的所述報文添加IP報文頭之前，還用于對收到的來自核心網(wǎng)的 所述報文進行分類。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述保證移動網(wǎng)絡(luò)下發(fā)報文QoS的系統(tǒng)，其特征在于所述解析 包括分析出所述時間戳可選字段反映的時間信息，根據(jù)該時間信息確定報文從進入接入網(wǎng)開始到當前時刻為止經(jīng)過的時間。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述保證移動網(wǎng)絡(luò)下發(fā)報文QoS的系統(tǒng)，其特征在于所述根據(jù)解析 結(jié)果和QoS參數(shù)對所述報文進行調(diào)度的具體過程如下基站將所述經(jīng)過的時間與QoS參數(shù)進行比較，判斷所述報文是否已經(jīng)超時，若已超時， 則丟棄所述報文，若尚未超時，則在參考QoS參數(shù)和所述報文從進入接入網(wǎng)開始到當前時 刻為止經(jīng)過的時間的情況下，按照優(yōu)先級算法將所述報文發(fā)出。
10.根據(jù)權(quán)利要求6或7或9所述保證移動網(wǎng)絡(luò)下發(fā)報文QoS的系統(tǒng)，其特征在于該系 統(tǒng)進一步包括連接在接入網(wǎng)網(wǎng)關(guān)和基站之間的接入網(wǎng)中繼網(wǎng)關(guān)，用于接收來自接入網(wǎng)網(wǎng)關(guān) 的報文并透傳給基站。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種保證移動網(wǎng)絡(luò)下發(fā)報文QoS的方法和系統(tǒng)，該方法包括如下步驟步驟一、接入網(wǎng)網(wǎng)關(guān)為收到的來自核心網(wǎng)的報文添加IP報文頭，根據(jù)所述報文進入接入網(wǎng)的時間，在所述添加的IP報文頭中填上時間戳可選字段，并下發(fā)帶有時間戳可選字段的所述報文；步驟二、基站對所述時間戳可選字段進行解析，然后根據(jù)解析結(jié)果和QoS參數(shù)對所述報文進行調(diào)度。該系統(tǒng)包括包括核心網(wǎng)、接入網(wǎng)網(wǎng)關(guān)、基站和終端用戶，采用上述技術(shù)方案后，在移動網(wǎng)絡(luò)中下發(fā)報文時，基站能夠根據(jù)該報文在接入網(wǎng)中總共經(jīng)過的延時對其進行調(diào)度下發(fā)，從而更加有力的保證報文QoS，進一步提高用戶體驗。
文檔編號H04W28/24GK101883392SQ20091013618
公開日2010年11月10日 申請日期2009年5月5日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月5日
發(fā)明者肖志堅 申請人:中興通訊股份有限公司