一种基站的信令接收方法和装置与流程

本发明涉及通信网络或者计算机网络技术领域，特别是涉及一种基站的信令接收方法和装置。

背景技术：

随着通信技术的发展，无线移动通信系统的使用范围越来越广，手机的拥有量也越来越高。无线移动通信系统由控制器和基站系统构成。一个控制器管理多个基站系统，并和核心网相连，完成对基站系统逻辑资源的管理。基站系统完成无线移动通信系统中的链路层以及物理层的处理，手机通过基站系统接入无线移动通信网络。

基站系统由基带系统和射频系统构成，运行的是嵌入式实时操作系统，CPU需要完成和控制器之间的国际标准协议处理以及相关的内部资源管理等工作，基站系统和控制器之间的接口，一般为国际电联所制定的国际标准，在可靠通信的协议上承载，形式上为有限自动状态机，描述在什么状态下，接收到什么消息，该做什么样的处理。

随着用户数和话务量的增长，以及一些节假日，上下班高峰期，比赛等场景，对基站系统的CPU冲击也越来越大，合理的进行基站系统CPU控制已成为一个重要的问题。传统的CPU控制方法，各进程独立控制，在CPU接近门限时，一般只进行顶层协议进程的处理，方式为主动进行信令的丢弃，从而降低了CPU负载。

但是，发明人在实现本发明时发现，传统的CPU控制方法存在一些不足。由于各进程处理独立，达不到整体联动的效果，比如协议处理进程在丢弃信令， 但可靠通信的协议进程仍在不停的接收待处理的信令；其次，由于控制方法只是被动的丢弃，虽然不会导致CPU过载，但部分用户的感受受到影响，而且呈现出随机性，可能部分重要用户的重要信令也同样被丢弃，不能达到CPU的平滑控制，更不能对源头进行抑制。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种基站的信令接收方法和装置，用以解决现有技术在接收信令时不能达到CPU的平滑控制、不能对信令源头进行抑制的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种基站的信令接收方法，所述方法包括以下步骤：

A、根据基站和控制器之间的信令流量大小，设置所述基站的可靠通信进程的接收窗口大小；

B、所述基站在接收信令时，根据所述基站的CPU处理信令的能力，控制所述接收窗口的扩大。

进一步，所述步骤A具体包括：根据所述基站和控制器之间的业务规模，初始化所述接收窗口大小，通过交互建立可靠通信链路。

进一步，在建立可靠通信链路后，所述控制器获取到所述基站的初始接收序号和接收窗口大小，所述控制器一次能够连续发送的包数量不能超过所述接收窗口大小。

进一步，所述步骤B具体为：在所述基站处理完所述控制器发送的信令后，扩大所述接收窗口。

进一步，所述步骤B具体包括：

接收所述控制器发送的信令；

当接收到的信令携带的序号和基站期望接收序号相同时，对所述信令进行处理，并将基站期望接收序号加1，且维持所述接收窗口上边界不变；

完成信令处理后，将所述接收窗口上边界扩大1。

进一步，所述基站基于滑窗控制机制接收信令。

本发明还提供一种基站的信令接收装置，所述装置包括：

根据基站和控制器之间的信令流量大小，设置所述基站的可靠通信进程的接收窗口大小的单元；

所述基站在接收信令时，根据所述基站的CPU处理信令的能力，控制所述接收窗口的扩大的单元。

本发明有益效果如下：

本发明将基站的信令接收能力与CPU处理信令的能力关联起来，CPU处理信令的能力抑制了信令接收能力，从而抑制了源头的发送能力，能够平滑的控制基站的CPU负载；并且，随着CPU负荷的增高，源头发送信令的流量逐步下降，不需要采用丢弃信令的方式，对系统来说，更平稳更无损。

附图说明

图1是本发明实施例的一种基站的信令接收方法的流程图；

图2是本实施例的一种WCDMA系统的框图；

图3是本实施例的一种WCDMA基站系统内部的协议框图；

图4是本发明实施例滑窗控制机制的示意图。

具体实施方式

为了解决现有技术在接收信令时不能达到CPU的平滑控制、不能对信令源头进行抑制的问题，本发明提供了一种基站的信令接收方法和装置，以下结合附图以及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不限定本发明。

实施例1

本发明实施例的一种基站的信令接收方法如图1所示，首先，根据基站和控制器之间的信令流量大小，设置所述基站的可靠通信进程的接收窗口大小。 然后，所述基站在接收信令时，根据所述基站的CPU处理信令的能力，控制所述接收窗口的扩大；具体为在所述基站处理完所述控制器发送的信令后，扩大所述接收窗口，即将可靠通信进程接收窗口的扩大和基站协议进程的处理相关联。本实施例具体包括以下步骤：

步骤s101，根据基站和控制器之间的业务规模，初始化接收窗口大小，通过交互建立可靠通信链路。本实施例中，在建立可靠通信链路后，所述控制器获取到所述基站的初始接收序号和接收窗口大小，所述控制器一次能够连续发送的包数量不能超过所述接收窗口大小。

步骤s102，接收所述控制器发送的信令。本实施例中，所述基站基于滑窗控制机制接收信令。

步骤s103，当接收到的信令携带的序号和基站期望接收序号相同时，对所述信令进行处理，并将基站期望接收序号加1，且维持所述接收窗口上边界不变。

步骤s104，完成信令处理后，将所述接收窗口上边界扩大1。

本实施例通过可靠通信进程的接收窗口和协议处理进程处理联动的方式，实现了内部联动以及源头联动共同控制，在实现上，对现有系统简单修改即可完成。本实施例按照可靠通信协议处理收发报文以及接收窗口大小的处理，但与通常可靠通信协议不同的是，按序接收到对端发送的报文，并递交给协议进程处理时，并不像通常可靠通信协议立即扩大接收窗口，而是维持不变，在协议进程处理完对端发送的信令后，接收窗口大小才扩大。

实施例2

本发明实施例的一种基站的信令接收装置包括两个单元，一个是根据基站和控制器之间的信令流量大小，设置所述基站的可靠通信进程的接收窗口大小的单元；另一个是所述基站在接收信令时，根据所述基站的CPU处理信令的能力，控制所述接收窗口的扩大的单元。

实施例3

本实施例以WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access，宽带码分多址)系统为例对本发明的技术方案作进一步的详细描述：

本实施例的一种WCDMA系统的框图如图2所示，WCDMA系统由基站(NODE B)、RNC(Radio Network Controller，无线网络控制器)、CN(Core Net，核心网络)和UE(User Equipmen，移动台)四部分组成：

1.核心网络CN：对位于其管辖区域中的移动台进行控制、交换的功能实体。核心网络是一个统一称谓，一般还包括多个功能实体，如MSC(Mobile Switching Center，移动交换中心)、SGSN(Serving GPRS(General Packet Radio Service，通用分组无线服务技)Support Node，服务GPRS支持节点)、HLR(Home Location Register，归属位置寄存器)等。

2.无线网络控制器RNC：隶属于RNS(Radio Network Subsystem，无线网络子系统)，具有对一个或多个NODE B进行无线资源的控制和管理的功能实体，可以由OMC(Operation and Maintenance Center，操作维护中心)进行控制。

3.基站NODE B：为一个小区或多个小区服务的无线收发信设备。

4.移动台UE：包括移动设备和UMTS(Universal Mobile Telecommunications System，通用移动通信系统)用户识别模块，通常指手机。

本实施例的一种WCDMA基站系统内部的协议框图如图3所示，在无线网络控制面，分别由下面几层构成：

1.NBAP(NodeB Application Part，基站应用部分)协议：完成标准协议Iub接口的信令处理，为国际电联所制定的标准协议，如建立一个无线链路，建议一个逻辑小区等。

2.可靠通信协议：ATM(Asynchronous Transfer Mode，异步传输模式)介质上为SSCOP(Service Specific Connection Oriented Protocol，业务特定面向连接协议)协议，IP介质上为SCTP(Stream Control Transmission Protocol，流控制传输协议)协议，也是国际电联制定的标准协议，目的是为了通信的双方可 以不重复，不丢失，按序将信令递交给对方；

3.链路层：ATM下为PVC(Permanent Virtual Circuit，永久虚拟链路)，IP下为IP层；

4.物理层：如E1/T1或者FE等。

可靠通信协议存在的目的主要为了解决控制器和基站之间的传输网络丢包乱序等问题，使得传送的信令可以不丢失，不重复的按序提交对方。其内部的可靠通信的实现都是基于滑窗控制机制，如图4所示：

通信的双方根据自身能力，初始化窗口大小，通过交互建立可靠通信链路，交互的结果是发送方获取了接收方的初始接收序号，以及接收窗口大小，图4中，接收方的初始接收序号为0，最大接收序号为w。

发送方发送时：第一包携带接收方的初始序号0，第二包携带序号1，依次类推。发送方一次能够连续发送的包数量不能超过接收方接收窗口大小w，也就是接收方窗口大小限制了发送方的发送能力。

接收方接收时：将接收到包的序号和当前期望接收序号比较，如果相等，就将当前期望接收序号加1，同时将接收窗口上边界也加1，将接收到的报文递交NBAP协议处理模块处理。

通过滑窗控制机制，保障了信令能够不重复，不丢失，按序提交给对方。

在以往的CPU控制方法中，可靠通信协议和NBAP协议是分别进行控制，比如在CPU达到门限90％时，NBAP协议有选择的对接收到的信令进行丢弃，这样控制了CPU负荷的进一步上涨，这种方式虽然降低了负荷，但简单粗暴。本发明实施例采用接收方滑窗大小和CPU负荷联动的方式，巧妙的对源头进行了抑制，在WCDMA基站系统中，具体实施过程如下：

以底层介质为ATM，可靠通信处理协议为SSCOP为例进行说明：

(1)根据WCDMA基站和控制器之间的业务规模，WCDMA基站的SSCOP进程设置合适的接收窗口大小，为100，表明最多同时接收控制器发送过来的100条NBAP信令。

(2)基站侧SSCOP接收窗口的扩大和NBAP协议进程的处理相关联，具体的方式：

按照SSCOP协议的定义处理收发报文以及接收窗口大小的处理，但接收窗口的扩大与SSCOP协议中不同，在NBAP协议处理后进行，具体处理实例如下：

假设当前基站的SSCOP接收窗口期望接收序号为1，窗口上边界为100，此时接收到控制器发送过来的序号为1的NBAP信令：

因为接收到信令携带的序号和基站期望接收序号相同，因此递交给NBAP信令处理，基站期望接收的序号加1变为2，但与标准SSCOP协议中不同，此时并不扩大窗口上边界，窗口上边界维持100不变，此时基站SSCOP接收窗口大小为99。

NBAP协议进程正常的处理信令，完成信令处理后，将SSCOP的接收窗口上边界扩大1，为101，此时，SSCOP的接收窗口大小恢复为100.

由于需要在NBAP协议进程处理完后，才扩大接收窗口大小，从而将接收能力和CPU处理能力进行了关联，接收窗口大小抑制了控制器的发送能力，从而，抑制了源头的信令速率。

在基站CPU负荷逐步增高时，基站扩大接收窗口的速度放慢，限制控制器的信令发送速率逐步下降，从而达到一个合适的平衡，无级且无损的实现了内部以及和源头之间的联动。控制器在发现信令速率下降时，还可进一步进行根源的控制，比如降低小区覆盖范围等手段。

由于可靠通信协议的基础为滑窗控制，SSCOP以及SCTP或者TCP(Transmission Control Protocol，传输控制协议)，内部的滑窗控制机制相同，此方法在各种场景下均可运用，并且，由于只更改了接收窗口扩大的时机，在实现上的代价也很小，在实际的无线通信系统中得到了良好的应用。

本发明将基站的信令接收能力与CPU处理信令的能力关联起来，CPU处理信令的能力抑制了信令接收能力，从而抑制了源头的发送能力，能够平滑的 控制基站的CPU负载；并且，随着CPU负荷的增高，源头发送信令的流量逐步下降，不需要采用丢弃信令的方式，对系统来说，更平稳更无损。

尽管为示例目的，已经公开了本发明的优选实施例，本领域的技术人员将意识到各种改进、增加和取代也是可能的，因此，本发明的范围应当不限于上述实施例。