均衡基站多用户终端速率的控制方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及移动通信技术领域，具体而言，本发明涉及一种均衡基站多用户终端速率的控制方法及装置。
【背景技术】
[0002]在移动通信技术领域，基站用于满足大量用户的上网需求，在智能手机大范围普及的同时，用户量也呈现递增的趋势，在有限的无线传输资源条件下，保证大多数人的客户体验，成为基站的职责所在。目前多用户速率均衡方案多为在基站内部基于传统协议调度来实现;比如，LTE制式基站中可以通过MAC调度算法来均衡多用户对无线带宽的使用，传统速率均衡方法除影响网络回传时间以外，对用户终端网络传输层来说是完全透明的。面对紧张的无线带宽资源，来自发送端的数据包相对过剩时，造成不必要的网络传输。
【发明内容】
[0003]本发明的目的旨在解决上述至少一个问题，提供一种均衡基站多终端速率控制方法，在基站传统数据传输的基础上，监控用户终端的网络传输层，围绕过高速率的用户终端，在传输层对接收端接收窗口给予压制，遏制传输层发送端的数据发送，从而保障基站其他用户的体验，起到均衡整体速率的效果。
[0004]为了实现上述目的，本发明提供一种均衡基站多终端速率控制方法，包括以下步骤:
[0005]基于基站接收的TCP数据包，统计基站内部所有终端用户的总体基站级上传速率和下载速率；
[0006]基于各单一用户终端接收的TCP数据包，分别统计各单一用户终端的用户级上传速率和下载速率；
[0007]根据统计的基站级上传速率和下载速率及基站无线传输带宽，计算各单一用户终端的上传速率门限和下载速率门限；
[0008]通过判断各单一用户终端的用户级上传速率或下载速率是否超过其各自上传速率门限或下载速率门限，调整传输层接收窗口，以控制各用户终端的传输速率。
[0009]具体的，所述计算各单一用户终端的上传速率门限的步骤具体如下:
[0010]判断上传速率是否大于上行空口带宽；
[0011]若是，则将基站内部每个用户终端的上传速率门限设置为基站总上传速率对用户终端数的平均值；
[0012]若否，则将基站内每个用户终端的上传速率门限设置为无限大。
[0013]具体的，所述计算各单一用户终端的下载速率门限的步骤具体如下:
[0014]判断下载速率是否大于下行空口带宽；
[0015]若是，则将基站内部每个用户终端的下载速率门限设置为基站总下载速率对用户终端数的平均值；
[0016]若否，则将基站内每个用户终端的下载速率门限设置为无限大。
[0017]具体的，当单一用户终端的上传速率大于其上传速率门限时，所述调整传输层接收窗口的步骤具体如下:
[0018]判断距离上次修改移位因子的时间差是否大于预设的阈值；
[0019]若大于预设阈值，则将所述用户终端的上传移位因子加I;
[0020]若小于预设阈值，则将TCP包中接收窗口字段向右移位“上传移位因子”大小。
[0021 ]进一步，所述调整传输层接收窗口的步骤还包括前置步骤:
[0022]判断所述用户终端的上传移位因子是否已初始化；
[0023]若已初始化，则执行调整传输层接收窗口的步骤；
[0024]若未初始化，则先将所述用户终端的上传移位因子初始化为0，再执行调整传输层接收窗口的步骤。
[0025]具体的，当单一用户终端的下载速率大于下载速率门限时，所述调整传输层接收窗口的步骤具体如下:
[0026]判断距离上次修改移位因子的时间差是否大于预设的阈值；
[0027]若大于预设阈值，则将所述用户终端的下载移位因子加I;
[0028]若小于预设阈值，则将TCP包中接收窗口字段向右移位“下载移位因子”大小。
[0029]进一步，所述调整传输层接收窗口的步骤还包括前置步骤:
[0030]判断所述用户终端的下载移位因子是否已初始化；
[0031 ]若已初始化，则执行调整传输层接收窗口的步骤；
[0032]若未初始化，则先将所述用户终端的上传移位因子初始化为0，再执行调整传输层接收窗口的步骤。
[0033]具体的，所述预设阈值为500ms。
[0034]进一步，还包括前置步骤，判断接收到的TCP数据包的净负荷长度是否为零，若为零则判断该TCP数据包是否来自终端。
[0035]一种均衡基站多用户终端速率的控制装置，包括:
[0036]基站级速率统计模块:用于基于基站接收的TCP数据包，统计基站内部所有终端用户的总体基站级上传速率和下载速率；
[0037]用户级速率统计模块:用于基于各单一用户终端接收的TCP数据包，分别统计各单一用户终端的用户级上传速率和下载速率；
[0038]均衡分析模块:用于根据统计的基站级上传速率和下载速率及基站无线传输带宽，计算各单一用户终端的上传速率门限和下载速率门限；
[0039]传输层窗口控制模块:用于通过判断各单一用户终端的用户级上传速率或下载速率是否超过其各自上传速率门限或下载速率门限，调整传输层接收窗口，以控制各用户终端的传输速率。
[0040]相比现有技术，本发明的方案具有以下优点:
[0041]1、本发明在基站内部实现基于用户传输层的均衡速率方案，能从数据发送端源头遏制速率过高用户的数据传输、节制其数据收发，既能间接地优化用户对无线资源的使用，又能减少不必要的网络数据发送，从而节省网络带宽资源。
[0042]2、本发明所述方法不同于现有技术基于MAC调度来均衡多用户速率，而不处理用户传输层数据内容，减少过高速率的用户对其他用户的负面影响，对数据发送端的影响缺乏直接性。解决了发送端传输存在一些因无线资源紧张而不必要的数据包发送，导致加剧空口传输压力的同时也一定程度浪费网络带宽的问题。
[0043]3、现有技术由于并不解析用户TCP/IP分组内容，未能了解用户传输层状况，围绕基站自身状态的资源调度与用户终端传输层数据流势存在一定程度的脱节。而本发明通过而结合基站运行状态与用户传输层，在数据传输的始末两端深度均衡多用户终端速率，缓解多用户感知体验不均的问题。
[0044]本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
【附图说明】
[0045]本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中:
[0046]图1为传统LTE速率均衡传输架构图；
[0047]图2为带TCP速率均衡的基站架构图；
[0048]图3为本发明所述均衡基站多终端速率的控制装置结构示意图；
[0049]图4为本发明所述均衡基站多终端速率的方法原理示意图；
[0050]图5为本发明所述均衡基站多终端速率控制方法流程示意图；
[0051 ]图6为本发明所述控制装置的均衡分析模块的流程示意图；
[0052]图7为本发明所述控制装置的传输层窗口控制模块的流程示意图。
【具体实施方式】
[0053]下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
[0054]本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“親接”可以包括无线连接或无线耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。
[0055]本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。
[0056]本技术领域技术人员可以理解，这里所使用的“用户终端”、“用户终端设备”既包括无线信号接收器的设备，其仅具备无发射能力的无线信号接收器的设备，又包括接收和发射硬件的设备，其具有能够在双向通信链路