基站流量整形方法和系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及移動(dòng)通信技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種基站流量整形方法與系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]LTE(Long Term Evolut1n，長(zhǎng)期演進(jìn))系統(tǒng)作為第四代移動(dòng)通信的標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)之一，其數(shù)據(jù)傳輸速率上行可達(dá)50Mbit/s，下行可達(dá)10Mbit/s，如此高的速率給用戶帶來(lái)了極速網(wǎng)絡(luò)，大大提高了用戶體驗(yàn)。但與此同時(shí)，也給交換機(jī)等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備帶來(lái)重大傳輸壓力，當(dāng)發(fā)生網(wǎng)絡(luò)擁塞時(shí)交換機(jī)、路由器大都會(huì)采取基于鏈路的丟包策略，即對(duì)超過一定限度的IP鏈路數(shù)據(jù)均勻丟包。丟包對(duì)可靠傳輸?shù)腡CP等協(xié)議是致命的，會(huì)導(dǎo)致其窗口迅速收攏，傳輸速率受到嚴(yán)重影響，降低用戶體驗(yàn)效果。網(wǎng)絡(luò)丟包的原因是網(wǎng)絡(luò)傳輸能力與空口傳輸能力不匹配，突發(fā)的空口數(shù)據(jù)超出網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的承載能力，丟包、速率降低在所難免。所以必須根據(jù)這一原理在空口側(cè)進(jìn)行流量整形，平穩(wěn)發(fā)數(shù)據(jù)，避免丟包。
[0003]流量整形是提高數(shù)據(jù)傳輸效率和質(zhì)量、減少甚至避免丟包、優(yōu)化業(yè)務(wù)傳輸性能、提升用戶感知的重要手段;流量整形一定程度決定了系統(tǒng)性能。當(dāng)前，流量整形的方法主要有:
[0004](I)基于時(shí)間的整形，每間隔發(fā)一次數(shù)據(jù)。按用戶設(shè)定的最低保證帶寬和最大發(fā)送帶寬按用戶計(jì)算最小發(fā)送間隔、標(biāo)準(zhǔn)發(fā)送間隔。每隔一定間隔發(fā)送一次數(shù)據(jù)，其余時(shí)間不發(fā)送該用戶數(shù)據(jù)。用戶數(shù)據(jù)輪流發(fā)送體現(xiàn)了公平原則，在機(jī)器處理能力有限時(shí)可有效分配、利用資源。
[0005](2)基于業(yè)務(wù)的整形，按數(shù)據(jù)包里傳輸層業(yè)務(wù)類型設(shè)定優(yōu)先級(jí)。根據(jù)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)屬性將數(shù)據(jù)劃分不同的優(yōu)先級(jí)，設(shè)置不同的發(fā)送閥值，可有效保證高優(yōu)先級(jí)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的優(yōu)先傳輸，可有效提高有用數(shù)據(jù)傳輸?shù)男省?br>[0006](3)基于用戶的整形，限制用戶及用戶中某個(gè)業(yè)務(wù)的流量。把用戶數(shù)據(jù)分類，每類數(shù)據(jù)取得一個(gè)令牌，根據(jù)一定機(jī)制分配令牌數(shù)，得到令牌的才可發(fā)送數(shù)據(jù)。此種整形方式可有效避免因某個(gè)用戶或用戶下的單個(gè)業(yè)務(wù)類型占用過多帶寬導(dǎo)致其他用戶或用戶業(yè)務(wù)無(wú)法得到傳輸?shù)那闆r。
[0007]上述方法在一些場(chǎng)景下會(huì)取得一定效果，但當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中某個(gè)網(wǎng)元發(fā)生數(shù)據(jù)擁塞超出其處理能力時(shí)，依然會(huì)進(jìn)行選擇性丟包，大部分網(wǎng)元的策略是按鏈路丟包(如按端口號(hào)來(lái)區(qū)分不同鏈路)，即對(duì)超過一定數(shù)據(jù)量的鏈路進(jìn)行丟包處理，故當(dāng)基站發(fā)送過多突發(fā)數(shù)據(jù)時(shí)容易引起網(wǎng)兀超負(fù)荷進(jìn)而丟包。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]基于此，有必要針對(duì)基站發(fā)送過多突發(fā)數(shù)據(jù)時(shí)容易引起網(wǎng)元超負(fù)荷進(jìn)而丟包的問題，提供一種基站流量整形方法與系統(tǒng)。
[0009]本發(fā)明實(shí)施例提供一種基站流量整形方法，包括以下步驟:
[0010]根據(jù)UE到基站的上行傳輸速率、上傳數(shù)據(jù)包長(zhǎng)度以及基站的運(yùn)行周期，計(jì)算基站在每個(gè)運(yùn)行周期內(nèi)發(fā)送上傳數(shù)據(jù)包的第一數(shù)量閾值；
[0011]根據(jù)基站到UE的下行傳輸速率、下載數(shù)據(jù)包長(zhǎng)度、應(yīng)答頻率以及基站的運(yùn)行周期，計(jì)算基站在每個(gè)運(yùn)行周期內(nèi)發(fā)送下載應(yīng)答數(shù)據(jù)包的第二數(shù)量閾值；
[0012]將從UE接收到的上傳數(shù)據(jù)包和下載應(yīng)答數(shù)據(jù)包分別存儲(chǔ)到第一緩存和第二緩存中；
[0013]在所述運(yùn)行周期內(nèi)，當(dāng)?shù)谝痪彺嬷猩蟼鲾?shù)據(jù)包的數(shù)量大于第一數(shù)量閾值時(shí)，根據(jù)第一數(shù)量閾值對(duì)上傳數(shù)據(jù)包的發(fā)送速率進(jìn)行流量整形，當(dāng)?shù)诙彺嬷邢螺d應(yīng)答數(shù)據(jù)包的數(shù)量大于第二數(shù)量閾值時(shí)，根據(jù)第二數(shù)量閾值對(duì)下載應(yīng)答數(shù)據(jù)包的發(fā)送速率進(jìn)行流量整形。
[0014]本發(fā)明實(shí)施例還提供一種基站流量整形系統(tǒng)，包括:
[0015]第一計(jì)算模塊，用于根據(jù)UE到基站的上行傳輸速率、上傳數(shù)據(jù)包長(zhǎng)度以及基站的運(yùn)行周期，計(jì)算基站在每個(gè)運(yùn)行周期內(nèi)發(fā)送上傳數(shù)據(jù)包的第一數(shù)量閾值；
[0016]第二計(jì)算模塊，用于根據(jù)基站到UE的下行傳輸速率、下載數(shù)據(jù)包長(zhǎng)度、應(yīng)答頻率以及基站的運(yùn)行周期，計(jì)算基站在每個(gè)運(yùn)行周期內(nèi)發(fā)送下載應(yīng)答數(shù)據(jù)包的第二數(shù)量閾值；
[0017]緩存模塊，用于將從UE接收到的上傳數(shù)據(jù)包和下載應(yīng)答數(shù)據(jù)包分別存儲(chǔ)到第一緩存和第二緩存中；
[0018]流量整形模塊，用于在所述運(yùn)行周期內(nèi)，當(dāng)?shù)谝痪彺嬷猩蟼鲾?shù)據(jù)包的數(shù)量大于第一數(shù)量閾值時(shí)，根據(jù)第一數(shù)量閾值對(duì)上傳數(shù)據(jù)包的發(fā)送速率進(jìn)行流量整形，當(dāng)?shù)诙彺嬷邢螺d應(yīng)答數(shù)據(jù)包的數(shù)量大于第二數(shù)量閾值時(shí)，根據(jù)第二數(shù)量閾值對(duì)下載應(yīng)答數(shù)據(jù)包的發(fā)送速率進(jìn)行流量整形。
[0019]上述基站流量整形方法和系統(tǒng)，通過計(jì)算基站在每個(gè)運(yùn)行周期內(nèi)發(fā)送上傳數(shù)據(jù)包的第一數(shù)量閾值和基站在每個(gè)運(yùn)行周期內(nèi)發(fā)送下載應(yīng)答數(shù)據(jù)包的第二數(shù)量閾值，分別采用所述第一數(shù)量閾值和第二數(shù)量閾值對(duì)上傳數(shù)據(jù)包和下載應(yīng)答數(shù)據(jù)包的發(fā)送速率進(jìn)行流量整形，能夠解決因基站發(fā)送過多突發(fā)數(shù)據(jù)引起網(wǎng)元超負(fù)荷進(jìn)而丟包，從而導(dǎo)致下載和上傳速率降低問題；同時(shí)考慮了對(duì)不同業(yè)務(wù)采取不同的流量整形策略，保證同時(shí)做上傳和下載業(yè)務(wù)時(shí)的高速率。
【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1為一個(gè)實(shí)施例的基站流量整形方法流程圖；
[0021 ]圖2為一個(gè)實(shí)施例的基站流量整形系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的基站流量整形方法的實(shí)施例進(jìn)行描述。
[0023]圖1為一個(gè)實(shí)施例的基站流量整形方法流程圖。如圖1所示，所述基站流量整形方法可包括以下步驟:
[0024]SI，根據(jù)UE到基站的上行傳輸速率、上傳數(shù)據(jù)包長(zhǎng)度以及基站的運(yùn)行周期，計(jì)算基站在每個(gè)運(yùn)行周期內(nèi)發(fā)送上傳數(shù)據(jù)包的第一數(shù)量閾值；
[0025]所述基站可以是GSM、WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA、WIFI和LTE等制式的基站。
[0026]在本步驟中，可首先根據(jù)UE到基站的上行傳輸速率計(jì)算平均每秒基站需發(fā)送的第一字節(jié)數(shù)。然后，可根據(jù)基站的運(yùn)行周期和所述第一字節(jié)數(shù)計(jì)算平均每個(gè)運(yùn)行周期內(nèi)基站需要發(fā)送的第二字節(jié)數(shù)。最后，可根據(jù)所述第二字節(jié)數(shù)和上傳數(shù)據(jù)包長(zhǎng)度計(jì)算每個(gè)運(yùn)行周期內(nèi)基站需要發(fā)送的上傳數(shù)據(jù)包的數(shù)量，得到第一數(shù)量閾值。
[0027]以上行傳輸速率lOMbit/s為例，為支持這個(gè)上行傳輸速率，平均每秒基站需發(fā)送的第一字節(jié)數(shù)為:Nl = (10*1000*1000)/8，以基站運(yùn)行周期為Ims為例，每個(gè)運(yùn)行周期基站需要發(fā)送的第二字節(jié)數(shù)N2 = N1/1000，假設(shè)上傳數(shù)據(jù)包的長(zhǎng)度約為1300字節(jié)，所以每個(gè)運(yùn)行周期內(nèi)基站需要發(fā)送的上傳數(shù)據(jù)包的數(shù)量，即第一數(shù)量閾值T1=N2/1300。
[0028]S2，根據(jù)基站到UE的下行傳輸速率、下載數(shù)據(jù)包長(zhǎng)度、應(yīng)答頻率以及基站的運(yùn)行周期，計(jì)算基站在每個(gè)運(yùn)行周期內(nèi)發(fā)送下載應(yīng)答數(shù)據(jù)包的第二數(shù)量閾值；
[0029]在本步驟中，可首先根據(jù)基站到UE的下行傳輸速率計(jì)算平均每秒基站需向UE發(fā)送的第三字節(jié)數(shù)。再根據(jù)基站的運(yùn)行周期和所述第三字節(jié)數(shù)計(jì)算平均每個(gè)運(yùn)行周期內(nèi)基站需要向UE發(fā)送的第四字節(jié)數(shù)。然后，可根據(jù)所述第四字節(jié)數(shù)和下載數(shù)據(jù)包長(zhǎng)度計(jì)算每個(gè)運(yùn)行周期內(nèi)基站需要向UE發(fā)送的下載數(shù)據(jù)包的數(shù)量。最后，可根據(jù)所述下載數(shù)據(jù)包的數(shù)量和所述應(yīng)答頻率計(jì)算每個(gè)運(yùn)行周期內(nèi)基站需要發(fā)送的下載應(yīng)答數(shù)據(jù)包的數(shù)量，得到第二數(shù)量閾值。
[0030]以下行傳輸速率100Mbit/S為例，為支持這個(gè)速率，平均每秒基站需向UE發(fā)送的第三字節(jié)數(shù)為:N3 = (100*1000*1000)/8，以基站運(yùn)行周期為Ims為例，每個(gè)運(yùn)行周期基站需要向UE發(fā)送的第四字節(jié)數(shù)N4 = N3/1000，假設(shè)下載數(shù)據(jù)包的長(zhǎng)度約為1300字節(jié)，所以每個(gè)運(yùn)行周期內(nèi)基站需要向UE發(fā)送的下載數(shù)據(jù)包的數(shù)量N5 = N4/1300，按TCP層2個(gè)數(shù)據(jù)包回一個(gè)應(yīng)答包計(jì)算，則每個(gè)運(yùn)行周期內(nèi)基站需要發(fā)送的下載應(yīng)答數(shù)