专利名称：一种无线网络层信令消息传输的方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及电通信技术领域，尤其涉及一种无线网络层信令消息传输的方 法及装置。
背景技术：
目前，采用SCTP( Stream Control Transmission Protocol,流控制传输协议) 来传输基于IP (Internet Protocol,网际协议)网络承载的无线网络层信令消息。 以Iub接口为例，基于IP的SCTP传输承载的是NBAP (Node B Application Part , NodeB应用部分)信令。如图1所示，无线网络层信令消息即为NBAP 信令消息，传输层由SCTP和IP协议栈组成，根据实际网络连接特性的不同， 数据链路层和物理层有所不同。
现有IP网络的无线网络层信令消息分为公共过程消息和专用过程消息， 在传输网络层分别用NCP (Node B Control Port,基站控制端口 )和CCP (Communication Control Port,通信控制端口 )传输，寸旦是对于NCP和CCP 内传输的无线网络层信令消息，并没有根据信令消息的特点进行优先级的划 分，而是认为同一个NCP和CCP内传输的无线网络层信令消息优先级相同。
这样会造成低优先级无线网络层信令消息传输时，如果IP网络阻塞，低 优先级信令消息则需要重传。由于需要顺序递交无线网络层信令消息，低优先 级的SCTP协议重传或者拥塞处理，将会影响高优先级无线网络层信令消息的 传输。
发明内容
本发明的目的是提供一种无线网络层信令消息传输的方法及装置，使得在 无线网络层中低优先级信令消息的拥塞情况，不会影响高优先级信令消息的传 输，从而保证了关键控制信令消息的QoS (Quality of Service,服务质量)。为了实现上述目的，本发明提供一种无线网络层信令消息传输的方法，用
于发送端向接收端发送无线网络层信令消息，包括
将所述无线网络层信令消息划分为不同的传输优先级；
根据划分后的所述传输优先级，控制所述无线网络层信令消息发往不同的
信令承载传输，其中所述信令承载传输具有相同的所述传输优先级的所述无线
网络层信令消息。
优选地，上述方法中，所述信令承载为基于网际协议IP的流控制传输协 议SCTP传输承载。
优选地，上述方法中，所述将所述无线网络层信令消息划分为不同的传输 优先级的方法包括
根据所述无线网络层信令消息的内容、或者根据运行维护模块OM配置、 或者根据用户优先级的配置，将所述无线网络层信令消息划分为不同的传输优 先级。
优选地，上述方法中，所述不同的信令承载包括同一偶联中的不同流对、 或不同偶联中的流对。
优选地，上述方法中，所述传输优先级包括高优先级信令消息和低优先 级信令消息。
优选地，所述方法还包括
设置所述低优先级信令消息传输的超时时长，当所述发送端在所述超时时 长内未收到所述接收端选择确认SACK的确认信息时，所述发送端向所述接 收端发送转交序列号消息FORWARD-TSNchunk。
优选地，所述方法还包括
当检测到所述高优先级信令消息有丢失的情况时，通过快速重传机制重传 丢失的所述高优先级信令消息。
优选地，上述方法中，若用来传输所述无线网络层信令消息的无线网络层 对应一个所述信令承载时，所述方法还包括
根据所述传输优先级将所述信令承载拆分为第 一信令承载和第二信令承 载，所述第一信令对应所述低优先级信令消息的传输，所述第二信令承载对应 高优先级信令消息的传输。为了实现上述目的，本发明还提供一种无线网络层信令消息传输的装置，
用于发送端向接收端发送无线网络层信令消息，包括
处理才莫块，用于将所述无线网络层信令消息划分为不同的传输优先级； 发送模块，用于根据所述传输优先级控制所述无线网络层信令消息发往不
同的信令承载传输，其中所述信令承载传输具有相同的所述传输优先级的所述
无线网络层信令消息。
优选地，上述装置中，所述处理模块包括
优先级划分单元，用于根据所述无线网络层信令消息的内容、或者根据 OM配置、或者根据用户优先级的配置，将所述无线网络层信令消息划分为不 同的所述传输优先级。
上述技术方案中的一个技术方案具有如下有益效果根据无线网络层信令 消息的特点，将无线网络层信令消息划分为高优先级信令消息和低优先级信令 消息，从而实现了区分无线网络层信令消息调度发送的策略，保证了在无线网 络层中高优先级信令消息的传输。
图1为现有Iub接口 NBAP信令消息传输协议层的示意图2为本发明的实施例中无线网络层信令消息传输的流程图3为本发明的实施例中一个SCTP偶联内两对流信令消息承载传输示意
图4为本发明的实施例中一个SCTP偶联内四对流信令消息承载传输示意
图5为本发明的实施例中两个SCTP偶联内四对流信令消息承载传输示意
图6为本发明的实施例中无线网络层信令消息传输的装置框图。
具体实施例方式
在本发明的实施例中，将无线网络层信令消息划分为多个不同的传输优先 级，再根据划分后的传输优先级，控制无线网络层信令消息发往不同的信令承载传输，其中所述信令承载传输具有相同的所述传输优先级的所述无线网络层 信令消息，从而可实现区分无线网络层信令消息调度发送的策略。
为了使本技术领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合 附图和实施方式对本发明的实施例作进一步的详细说明。
如图2所示，为本发明的实施例中无线网络层信令消息传输的流程图，用 于发送端向接收端发送无线网络层信令消息，其具体步骤如下
步骤201、将无线网络层信令消息划分为不同的传输优先级，然后执行步 骤202;
在本发明的实施例中，可根据无线网络层信令消息的内容、或者根据OM (OperationsMaintenance,运行维护模块)配置、或者4艮据用户优先级的配置 等传输优先级划分方法，可将无线网络层信令消息划分成多个不同的传输优先 级。
下面详细介绍如何通过上述三种方式划分传输优先级，当然，无限网络层 信令消息传输优先级的划分方法并不限于上述三种方式。
若根据无线网络层信令消息的内容来划分传输优先级时，例如根据无线 网络层信令消息的内容可将无线网络层信令消息划分为两个传输优先级，即高 优先级信令消息和低优先级信令消息，其中，高优先级信令消息可包括会导 致信令流程失败的消息、或者会导致网络统计KPI (Key Performance Indicator, 关键性能指标)下降的消息。例如小区删建的信令消息；低优先级信令消息 可包括消息丟失不影响信令流程失败、或者只是为了网络特性优化调整使用 的消息。例如测量上报的信令消息。
在本实施例中，还可根据OM配置来设置无线网络层信令消息的传输优 先级，该方法具体包括无线网络层收到OM的配置请求，然后根据OM配 置请求中的信令消息优先级参数，将无线网络层信令消息划分为不同的传输优 先级。
同样，在本实施例中，还可根据用户优先级来设置无线网络层信令消息的 传输优先级，该方法具体包括才艮据用户签约网络的QoS需求不同，例如 重要用户要保证用户接入的成功性，对于高优先级用户需要将该用户相关的无 线网络层信令消息可设置为高优先级信令消息，而对于低优先级用户相关的无线网络层信令消息则可设置为低优先级信令消息，从而将无线网络层信令消息 划分为不同的传输优先级。
步骤202、无线网络层根据划分后的传输优先级，控制无线网络层信令消 息发往不同的信令承载传输，其中所述信令承载传输具有相同的所述传输优先 级的所述无线网络层信令消息。
在执行完步骤201后，将高优先级信令消息和低优先级信令消息分别发往 不同的信令承载传输，该信令承载可以是基于IP的SCTP传输承载，其中一 个所述信令承载传输具有相同的所述传输优先级的所述无线网络层信令消息， 也就是在本实施例中，每个信令承载可能传输多个无线网络层信令消息，而这 些无线网络层信令消息的优先级别都是相同的，可参见下面描述的承载传输方 式一。从而实现了低优先级信令消息的传输拥塞情况不会影响高优先级信令消 息的传输，从而可保证关键:控制信令消息的QoS。
在本实施例中，对于低优先级信令消息还可根据PR-SCTP (Partial Reliability-Stream Control Transmission Protocol,部分可靠特性的SCTP扩展协 议)来设置该低优先级信令消息传输的超时时长。如果发送端在向接收端发送 低优先级信令消息时，而在低优先级信令消息传输的超时时长内，发送端未收 到接收端SACK的确认信息时，发送端可向接收端发送FORWARD-TSN chunk (转交序列号消息)，此时，接收端可以忽略接收该信息，并强制移动接收窗 。
上述低优先级信令消息传输的超时时长可根据前期网络仿真和网规网优 参数设置。下面简单介绍其设置方法，第一步、根据网络规划的网络连接配置 情况，确定网络互联的模型；第二步、根据网络互联的模型，构造仿真环境， 确定关键参数，数据在拥塞情况下重传但保持连接处于建立状态的平均时延 T;第三步、将低优先级数据的超时时长设为仿真获得的T，根据现实网络中 的情况，例如緩存队列大小、或者数据收发窗口的大小，再进行调整。从而 可得到低优先级信令消息传输的超时时长。
在本实施例中，对于高优先级信令消息可不设置超时时长，如果在接收端 反馈的信息中，若发现有高优先级信令消息丟失的情况时，可通过触发快速重 传机制来重传该丟失的高优先级信令消息，以保证信令消息的传输。在上述方法实施例中，若用来传输无线网络层信令消息的NCP和CCP只 对应一个信令承载时，可根据无线网络层信令消息的传输优先级，将该信令承 载拆分为两个信令承载，即第一信令承载和第二信令承载，并且可将第一信令 承载对应低优先级信令消息的传输，将第二信令承载对应高优先级信令消息的 传输，或者，将第一信令承载对应高优先级信令消息的传输，将第二信令承载 对应低优先级信令消息的传输，然后再控制信令消息发往不同的基于IP的 SCTP传输承载传输。从而有效的保证了高优先级信令消息传输的QoS，降低 了低优先级信令消息传输的丟失以至于拥塞情况对高优先级信令消息传输造 成的影响。
上述信令承载的拆分过程为，根据无线网络层信令消息的传输优先级，通 过发起SCTP偶联的建立过程，建立多个不同的信令承载，将不同优先级的信 令消息分别对应于不同的信令承载传输，来实现信令承载的拆分以及根据信令 消息优先级对于消息进行区分发送的功能。
在上述方法实施例中，不同的信令承载可包括同一偶联中的不同流对； 或不同偶联中的流对，但并不限于此。下面就针对不同的承载传输方式介绍本 实施例，其中，偶联Association是指两个SCTP端点通过SCTP协议规定的 四步握手机制建立起来的进行疏剪传递的逻辑联系或通道；流对Stream是指 一条SCTP偶联中，从一个端点道另 一个端点的单向逻辑通道。
承载传输方式一、 一个SCTP偶联内两对流，分别为流对1和流对2，其 中，流对1承载传输NCP的低优先级信令消息和CCP的低优先级信令消息， 流对2承载传输NCP的高优先级信令消息和CCP的高优先级信令消息，从而 可知，在本发明的实施例中，每个信令承载可能传输多个具有相等传输优先级 的无线网络层信令消息。
承载传输方式二、 一个SCTP偶联内四对流，分别为流对l、流对2、流 对3和流对4，其中流对1承载传输NCP的低优先级信令消息，流对2承载 传输CCP的低优先级信令消息，流对3承载传输NCP的高优先级信令消息， 流对4承载传输CCP的高优先级信令消息。
承载传输方式三、两个SCTP偶联，分别为偶联1和偶联2，其中每个偶 联内具有两对流，分别为流对1和流对2。偶联1中的流对1承载传输NCP的低优先级信令消息，偶联1中的流对2承载传输NCP的高优先级信令消息， 偶联2中的流对1承载传输CCP的低优先级信令消息，偶联2中的流对2承 载传输CCP的高优先级信令消息。
下面再结合附图对上述三种承载方式进行说明。为了方便理解附图，首先 对图3~图5中出现的英文进行说明，SID: Stream identity,流号；SSN: Stream Sequence Number,流序列号；ASSOC: Association,偶联号。
参见图3，介绍的是上述承载传输方式一，由图中可知，NCP和CCP映 射为一个偶联中两对流，分别对应高优先级信令消息和低优先级信令消息，某 个NCP和CCP的低优先级信令消息传输？ I起的重传以至拥塞只会直接对NCP 和CCP低优先级信令消息的传输造成影响。
如图3所示，NCP和CCP的低优先级信令消息传输映射为偶联的流对1， 高优先级信令消息传输映射为偶联的流对2,为描述方便假设其中序号TSN (Transmission Sequence Number,传输序列号)为1 3传输的是低优先级信令 消息，4 9传输的是高优先级信令消息。由图中可以看出，TSN为3的消息丢 失，但是由于该信令消息为低优先级信令消息，并且与高优先级信令消息传输 在不同的流对上，所以不影响NCP和CCP的高优先级信令正确接收和及时递 交。
由于TSN为3的低优先级信令消息在不断重传，不仅会占用发送端针对 整个偶联的发送窗口的大小，可能还会影响NCP和CCP高优先级信令消息发 送的速度和数量；但由于接收端的流对2的消息不占用接收緩存，后续收到的 NCP和CCP高优先级信令消息不会被丢弃。
针对TSN为3的信令消息超过超时时长后，向接收端发送FORWARD-TSN chunk,使得接收端强制移动接收窗口 ，保证后续NCP和NCP的低优先级消 息 的顺序递交。
参见图4，介绍的是上述承载传输方式二，由图中可知，NCP的高优先级 信令消息传输和NCP的低优先级信令消息传输，以及CCP的高优先级信令消 息传输和CCP的低优先级信令消息传输，映射为同一个偶联四个不同流对， 某个NCP或者CCP的低优先级消息传输引起的重传以至拥塞情况只会对本流 对中NCP或者CCP的低优先级信令消息的传输造成影响。如图4所示，NCP和CCP的低优先级信令消息传输映射为某个偶联的不 同流对，分别为流对1和流对2, NCP和CCP的高优先级信令消息传输映射 为该偶联的不同流对，分别为流对3和流对4。可见流对1中的SSN为2(TSN 为3 )的低优先级信令消息丟失，NCP中的高优先级信令消息被接收方正确接 收后及时递交给上层。
TSN为3的消息在不断重传，会占用发送端针对整个偶联的发送窗口的 大小，影响NCP和CCP的高优先级信令消息发送的速度和数量；同时接收端 的流对1的接收端緩存被接收到的消息不断占据，如果超出流对1的接收緩存 的容量，会丟弃接收到的NCP的低优先级信令消息，不会影响NCP的高优先 级信令消息的传输，同时对于CCP的高优先级信令消息的接收也没有影响。
针对TSN为3的信令消息超过超时时长后，发送端向接收端发送 FORWARD-TSN chunk,使得接收端强制移动接收窗口 ，保证后续NCP的低 优先级信令消息的顺序递交。
参见图5，介绍的是上述承载传输方式三，NCP和CCP分别映射为不同 偶联，用偶联内的不同流对分别对应低优先级信令消息传输和高优先级信令消 息传输。某个NCP和CCP的低优先级消息传输引起的重传以至拥塞情况只会 对同一偶联内的NCP和CCP的低优先级信令消息的传输造成影响。
如图5所示，NCP和CCP的信令消息映射为不同偶联的不同流对，NCP 和CCP的信令消息映射的偶联分别为偶联1和偶联2，并且分别用偶联1中 的流对1来承载传输NCP的低优先级信令消息，用偶联2中的流对1来承载 传输CCP的低优先级信令消息，用偶联1中的流对2来承载传输NCP的高优 先级信令消息，用偶联2中的流对2来承载传输CCP的高优先级信令消息。 可见偶联1中的SSN为2 ( TSN为2 )的NCP的低优先级信令消息丟失，而 NCP的高优先级信令消息可被接收端正确接收并及时递交给上层。
由于TSN为3的消息在不断重传，只会占用发送端偶联1的发送窗口的 大小，但不会影响偶联2的CCP的高优先级信令消息发送的速度和数量；同 时接收端的流对1的接收緩存被接收到的消息不断占据，如果超出流对1的接 收緩存的容量，仅丢弃接收到的NCP的低优先级信令消息，对于NCP的高优 先级信令消息接收没有影响，对于CCP的低优先级和高优先级信令消息传输完全没有影响。
针对TSN为3的信令消息超过超时时长后，发送端向接收端发送 FORWARD-TSN chunk,使得接收端强制移动接收窗口 ，保证后续NCP的低 优先级信令消息的顺序递交。
由上述4支术方案可知，利用PR-SCTP (Partial Reliability-Stream Control Transmission Protocol,提供部分可靠特性的SCTP扩展协议)协议对低优先级 信令消息进行处理，有效的保证了高优先级信令消息传输的QoS。
本发明的实施例还提供了 一种用于配合本发明实施例所述方法的装置，下 面结合图6进行说明。另需要首先说明的是，由于下述实施例是为实现上述方 法实施例，故该装置中的模块都是为了实现上述方法中各步骤而设，但本发明 的实施例并不限于下述的实施例，任何可实现上述方法的装置都应包含于本发 明的保护范围中。
如图6所示，为本发明的实施例中无线网络层信令消息传输的装置，用于 发送端向接收端发送无线网络层信令消息，该装置包括
处理模块61 ，用于将无线网络层信令消息划分为不同的传输优先级；
发送模块62,用于根据传输优先级控制无线网络层信令消息发往不同的 信令承载传输，其中所述信令承载传输具有相同的所述传输优先级的所述无线 网络层信令消息，上述信令承载传输可以是基于IP的SCTP承载传输。
在本发明的另一实施例中，处理模块61包括优先级划分单元611，用 于根据无线网络层信令消息的内容、或者根据OM配置、或者根据用户优先 级的配置，将无线网络层信令消息划分为不同的传输优先级，在本实施例中， 该不同传输优先级可包括高优先级信令消息和低优先级信令消息。
在本发明的另一实施例中，该装置还包括设置模块63,用于根据 PR-SCTP协议设置低优先级信令消息传输的超时时长，当发送端在该超时时 长内未收到接收端选择确认SACK的确认信息时，发送端向接收端发送 FORWARD-TSN chunk,使得接收端强制移动接收窗口 。
在本发明的另一实施例中，上述发送模块62包括重传单元621，用于 当检测到高优先级信令消息有丢失的情况时，通过快速重传机制重传丢失的高 优先级信令消息。在本发明的另一实施例中，该装置还包括拆分模块64，用于根据传输 优先级将信令承载拆分为第 一信令承载和第二信令承载，所述第 一信令对应所 述低优先级信令消息的传输，所述第二信令承载对应高优先级信令消息的传 输。或者，将所述第一信令承载对应所述高优先级信令消息的传输，将所述第 二信令承载对应所述低优先级信令消息的传输。
由上述实施例可知，本发明的实施例具有如下有益效果
(1)将无线网络层信令消息划分成高优先级信令消息和低优先级信令消 息，从而可实现区分无线网络层信令消息调度发送的策略；
(2 )利用PR-SCTP协议对低优先级数据进行处理，既保证了高优先级信 令消息发送的QoS,同时对低优先级信令消息的发送也可根据发送情况进行合 理的调整控制。
(3 )当某个NCP和CCP对应的一个信令承载时，可根据传输优先级将 该信令承载拆分为两个信令承载，分别对应低优先级信令消息的传输和高优先 级信令消息的传输，保证了在无线网络层中高优先级信令消息的传输。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通 技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若千改进和润饰， 这些改进和润饰也应;f见为本发明的保护范围。
权利要求
1.一种无线网络层信令消息传输的方法，用于发送端向接收端发送无线网络层信令消息，其特征在于，包括将所述无线网络层信令消息划分为不同的传输优先级；根据划分后的所述传输优先级，控制所述无线网络层信令消息发往不同的信令承载传输，其中所述信令承载传输具有相同的所述传输优先级的所述无线网络层信令消息。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述信令承载为基于网际 协议IP的流控制传输协议SCTP传输承载。
3. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述无线网络层信 令消息划分为不同的传输优先级的方法包括根据所述无线网络层信令消息的内容、或者根据运行维护模块OM配置、 或者根据用户优先级的配置，将所述无线网络层信令消息划分为不同的传输优 先级。
4. 根据权利要求l、 2或3所述的方法，其特征在于，所述不同的信令承 载包括同一偶联中的不同流对、或不同偶联中的流对。
5. 根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述传输优先级包括高 优先级信令消息和低优先级信令消息。
6. 根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括 设置所述低优先级信令消息传输的超时时长，当所述发送端在所述超时时长内未收到所述接收端选择确认SACK的确认信息时，所述发送端向所述接 收端发送转交序列号消息FORWARD-TSN chunk。
7. 根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括 当检测到所述高优先级信令消息有丟失的情况时，通过快速重传机制重传丢失的所述高优先级信令消息。
8. 根据权利要求5所述的方法，其特征在于，若用来传输所述无线网络 层信令消息的无线网络层对应 一个所述信令承载时，所述方法还包括根据所述传输优先级将所述信令承载拆分为第一信令承载和第二信令承载，所述第一信令对应所述低优先级信令消息的传输，所述第二信令承载对应 高优先级信令消息的传输。
9. 一种无线网络层信令消息传输的装置，用于发送端向接收端发送无线 网络层信令消息，其特征在于，包括处理才莫块，用于将所述无线网络层信令消息划分为不同的传输优先级； 发送模块，用于根据所述传输优先级控制所述无线网络层信令消息发往不同的信令承载传输，其中所述信令承载传输具有相同的所述传输优先级的所述无线网络层信令消息。
10. 根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述处理模块包括 优先级划分单元，用于根据所述无线网络层信令消息的内容、或者根据OM配置、或者根据用户优先级的配置，将所述无线网络层信令消息划分为不 同的所述传输优先级。
全文摘要
本发明提供一种无线网络层信令消息传输的方法及装置，属于电通信技术领域，该方法包括将所述无线网络层信令消息划分为不同的传输优先级；然后根据划分后的所述传输优先级，控制所述无线网络层信令消息发往不同的信令承载传输，其中所述信令承载传输具有相同的所述传输优先级的所述无线网络层信令消息。从而实现了区分无线网络层信令消息调度发送的策略，保证了高优先级信令消息的传输。
文档编号H04L29/06GK101562630SQ20081010419
公开日2009年10月21日 申请日期2008年4月16日 优先权日2008年4月16日
发明者鹏 张, 丽 赵 申请人:大唐移动通信设备有限公司