均衡基站多用户终端速率的控制方法及装置的制造方法_2

文档序号:9792451阅读:来源:国知局
上,执行双向通信的接收和发射硬件的设备。这种设备可以包括:蜂窝或其他通信设备,其具有单线路显示器或多线路显示器或没有多线路显示器的蜂窝或其他通信设备;PCS(Personal Communicat1ns Service,个人通信系统),其可以组合语音、数据处理、传真和/或数据通信能力;PDA(Personal DigitalAssistant,个人数字助理),其可以包括射频接收器、寻呼机、互联网/内联网访问、网络浏览器、记事本、日历和/或GPS(Global Posit1ning System,全球定位系统)接收器;常规膝上型和/或掌上型计算机或其他设备,其具有和/或包括射频接收器的常规膝上型和/或掌上型计算机或其他设备。这里所使用的“用户终端”、“用户终端设备”可以是便携式、可运输、安装在交通工具(航空、海运和/或陆地)中的,或者适合于和/或配置为在本地运行,和/或以分布形式,运行在地球和/或空间的任何其他位置运行。这里所使用的“用户终端”、“用户终端设备”还可以是通信用户终端、上网用户终端、音乐/视频播放用户终端,例如可以是PDA,MIDdobile Internet Device,移动互联网设备)和/或具有音乐/视频播放功能的移动电话,也可以是智能电视、机顶盒等设备。
[0057]为了简化现有基站的分析,以LTE基站为例,其数据传输大致涉及MAC、RLC、PDCP、Si等主要协议,其中SI层数据形态衔接网络数据传输与基站内部rocp等协议数据处理,数据传输的协议结构以及均衡点如图1所示。
[0058]本发明在上述数据传输结构中,添加专门负责在用户传输层均衡速率的处理单元,引入后的传输结构如图2所示,其他制式基站引入方案相同。
[0059]本发明提供的均衡基站多用户终端速率的控制方法及装置,适用于各种制式基站设备,包括 GSM、CDMA、WCDMA、TD-SCDMA、FDD-LTE、TDD-LTE、WLAN 等,同样为了简化分析现有基站系统,仍以LTE制式基站为例展开描述,其他制式基站的缺点以及引入方案均与LTE制式基站相同。
[0060]在基站传统数据传输的基础上,监控终端的网络传输层,针对高速率的终端在传输层对接收窗口进行控制,限制传输层发送端的数据发送,从而限制高速率终端的传输速率,起到均衡整体速率的效果。
[0061]本发明的均衡基站多终端速率的控制方法及本发明的均衡基站多终端速率的控制装置,具有一一对应性,后者是前者的模块化实现,因此,为说明的简化,以下部分文字结合融合了该方法和装置进行说明。本领域技术人员应当理解这种文字上的变通,不应视以下的描述为限制了方法和装置的独立性。
[0062]基于上述前提,参考图3所示,本发明提供一种均衡基站多终端速率的控制装置,包括基站级速率统计模块11、用户级速率统计模块12、均衡分析模块13、传输层窗口控制模块14,其中,
[0063]所述基站级速率统计模块11,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;
[0064]所述用户级速率统计模块12,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;
[0065]所述均衡分析模块13,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;
[0066]所述传输层窗口控制模块14,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。
[0067]为了说明本发明所述均衡基站多终端速率的控制装置执行过程,以下借助本发明所述的均衡基站多终端速率的控制方法做进一步说明,请参阅图4,具体包括以下步骤:
[0068]Sll、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;
[0069]在执行本步骤前先执行前置步骤,即判断接收到的TCP数据包的净负荷长度是否为零,若为零则判断接收的该TCP数据包是否来自终端。如果来自终端则统计下载速率,否则统计上传速率。其中,所述统计上传或下载速率值的具体过程为:
[0070]计算上行或下行接收数据包的字节数,结合统计点前后时间差计算出相应的上传或下载速率值。
[0071 ]由此,统计获得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。
[0072]S12、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;
[0073]该步骤所述具体过程同步骤Sll所述,基于各单一用户终端接收到的TCP数据包,按照步骤Sll所述过程统计各单一用户终端的用户级上传速率和下载速率,在此不再赘述。
[0074]S13、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;
[0075]基站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,分析计算各单一用户终端的上传速率门限和下载速率门限,具体地,所述计算单一用户终端的上传速率门限的步骤如下:
[0076]al、判断上传速率是否大于上行空口带宽;
[0077]a2、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;
[0078]a3、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。
[0079]同理,所述计算单一用户终端的下载速率门限的步骤为:
[0080]bl、判断下载速率是否大于下行空口带宽;
[0081]b2、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;
[0082]b3、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。
[0083]由此可确定各单一用户终端的上传速率门限值及下载速率门限值,以便后续以此为基准对其传输速率进行控制。
[0084]S14、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。
[0085]当任意单一用户终端的用户级上传速率超过其上传速率门限时,则调整传输层接收窗口,具体实施步骤如下:
[0086]Cl、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;
[0087]c2、若大于预设阈值,则将所述用户终端的上传移位因子加I;
[0088]c3、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。
[0089]当任意单一用户终端的用户级下载速率超过其下载速率门限时,则调整传输层接收窗口,具体实施步骤如下:
[0090]dl、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;
[0091]d2、若大于预设阈值,则将所述用户终端的下载移位因子加I;
[0092]d3、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。
[0093]执行上述步骤之前,预先执行前置步骤:
[0094]S1、判断所述用户终端的上传或下载移位因子是否已初始化;
[0095]s2、若已初始化,则执行调整传输层接收窗口的相应步骤;
[0096]s3、若未初始化,则先将所述用户终端的上传或下载移位因子初始化为0,再执行调整传输层接收窗口的相应步骤。
[0097]其中,所述预设阈值为500ms。
[0098]通过该步骤所述调整传输层接收窗口的过程,实现对用户终端的传输速率控制,遏制高速率的终端,从而可以保障基站其他用户的体验,起到均衡基站整体速率的作用。
[0099]为进一步对本发明的均衡基站多终端速率的控制方法及装置,以程序化方式进行说明,参考图5所示,本发明提供以下具体实施例一,以流程化的形式进行描述,具体如下:
[0100]步骤SlOl:基站收到TCP包,转步骤S102;
[0101]步骤S102:判断TCP数据包净负荷长度是否为O,若是转步骤S103,否则转步骤S109;
[0102]步骤S103:判断TCP包是否来自终端,若是转步骤S106,否则转步骤S104 ;
[0103]步骤S104:查询终端上传速率,转步骤S105 ;
[0104]步骤S105:查询终端上传速率的门限,转步骤S108 ;
[0105]步骤S106:查询终端下载速率,转步骤S107;
[0106]步骤S107:查询终端下载速率的门限,转步骤S108 ;
[0107]步骤S108:根据终端速率及其门限,调整传输层接收窗口,转步骤S109;
[0108]步
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