流量整形方法和系统与流程

文档序号:13736069阅读:252来源:国知局
技术领域本发明涉及网络通信技术领域,特别是涉及一种流量整形方法和系统。

背景技术:
LTE(LongTermEvolution,长期演进)基站具有下行峰值速率高、突发瞬间流量大的特点,广泛应用于xPON/PTN/IPRAN等网络环境;在实际应用中,由于传输网络质量参差不齐,加上用户业务使用的突发性,数据拥塞成了影响系统实时吞吐量的关键因素,而下行速率是LTE基站系统实时吞吐量的一个关键指标,在现网应用中LTE基站下行速率不高、抖动大,影响用户使用,是一个急需解决的问题。

技术实现要素:
基于上述情况,本发明提出了一种流量整形方法和系统,提高LTE基站的下行业务速率性能和稳定性,满足实际应用需要。为了实现上述目的,本发明技术方案的实施例为:一种流量整形方法,包括以下步骤:接收终端发送的上行用户面数据包;提取所述数据包中的IP(InternetProtocol,网络协议)数据报文;判断所述IP数据报文的协议类型是否为TCP(TransmissionControlProtocol,传输控制协议)类型;若是TCP类型,提取所述IP数据报文中的TCP数据报文;判断所述TCP数据报文的协议类型是否为TCPACK(Acknowledgement,确认字符)类型;若是TCPACK类型,将所述TCP数据报文放入预设TCPACK缓存队列;每隔预设第一周期判断当前TCPACK缓存队列中所述TCP数据报文的数目是否大于预设门限值;若大于预设门限值,每隔预设第二周期按照预设发送规则发送预设数目个所述TCP数据报文到网络侧。一种流量整形系统,包括:上行数据包接收模块,用于接收终端发送的上行用户面数据包;IP数据报文提取模块,用于提取所述数据包中的IP数据报文;TCP类型判断模块,用于判断所述IP数据报文的协议类型是否为TCP类型;TCP数据报文提取模块,用于当所述TCP类型判断模块判定是TCP类型时,提取所述IP数据报文中的TCP数据报文;TCPACK类型判断模块,用于判断所述TCP数据报文的协议类型是否为TCPACK类型;TCP数据报文处理模块,用于当所述TCPACK类型判断模块判定是TCPACK类型时,将所述TCP数据报文放入预设TCPACK缓存队列;TCP数据报文判断模块,用于每隔预设第一周期判断当前TCPACK缓存队列中所述TCP数据报文的数目是否大于预设门限值;第一TCP数据报文发送模块,用于当所述TCP数据报文判断模块判定大于预设门限值时,每隔预设第二周期按照预设发送规则发送预设数目个所述TCP数据报文到网络侧。与现有技术相比,本发明的有益效果为:本发明流量整形方法和系统,实时对接收到的终端上行用户面数据进行解析判断,如果判断为TCPACK类型的数据报文,则将该数据报文放入预设缓存队列,通过控制缓存队列中上行TCPACK类型的数据报文的发送间隔,达到控制下行TCPDATA发送速率的效果,起到对下行TCPDATA平滑滤波的作用,有效提升了LTE基站下行速率稳定性以及峰值速率性能,改善了LTE终端用户体验效果。附图说明图1为一个实施例中流量整形方法流程图;图2为基于图1所示方法一个具体示例中流量整形方法流程图;图3为一个实施例中终端上行用户面数据包协议示意图;图4为一个实施例中IP数据报文的首部格式示意图;图5为一个实施例中TCP数据报文的首部格式示意图;图6为一个实施例中流量整形系统结构示意图。具体实施方式为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步的详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本发明,并不限定本发明的保护范围。一个实施例中流量整形方法,如图1所示,包括以下步骤:步骤S101:接收终端发送的上行用户面数据包;步骤S102:提取所述数据包中的IP数据报文;步骤S103:判断所述IP数据报文的协议类型是否为TCP类型;步骤S104:若是TCP类型,提取所述IP数据报文中的TCP数据报文;步骤S105:判断所述TCP数据报文的协议类型是否为TCPACK类型;步骤S106:若是TCPACK类型,将所述TCP数据报文放入预设TCPACK缓存队列;步骤S107:每隔预设第一周期判断当前TCPACK缓存队列中所述TCP数据报文的数目是否大于预设门限值;步骤S108:若大于预设门限值,每隔预设第二周期按照预设发送规则发送预设数目个所述TCP数据报文到网络侧。从以上描述可知,本发明流量整形方法,通过控制上行TCPACK类型的数据报文发送间隔,达到控制下行TCPDATA发送速率的效果,起到对下行TCPDATA平滑滤波的作用,提高系统下行速率性能,改善用户体验。此外,在一个具体示例中,每隔预设第二周期按照预设发送规则发送预设数目个所述TCP数据报文到网络侧的步骤包括:分别对待发送的各个所述TCP数据报文进行GTP-U封装;每隔预设第二周期按照先进先出的原则将预设数目个进行GTP-U封装后的TCP数据报文发送到网络侧。从缓存队列中按照先进先出的原则,取N个TCPACK类型的TCP数据报文进行GTP-U封装后发送到网络侧;例如,预设参数T′=1ms,N=4,则每1ms向网络侧发送4个进行GTP-U封装后的数据报文,控制缓存队列中上行TCPACK类型的数据报文的发送间隔,达到控制下行TCPDATA发送速率的效果,有效提升了LTE基站下行速率稳定性以及峰值速率性能。此外,在一个具体示例中,当判定所述IP数据报文的协议类型非TCP类型时,对所述IP数据报文进行GTP-U封装,并将进行GTP-U封装后的IP数据报文发送到网络侧。对于非TCP数据报文,不做处理,直接封装发送到网络侧。此外,在一个具体示例中,当判定所述TCP数据报文的协议类型非TCPACK类型时,对所述TCP数据报文进行GTP-U封装,并将进行GTP-U封装后的TCP数据报文发送到网络侧。如果接收到的终端上行消息不是TCPACK类型,则直接将该消息封装后发送到网络侧。此外,在一个具体示例中,当每隔预设第一周期判定当前TCPACK缓存队列中所述TCP数据报文的个数小于或等于所述预设门限值时,对当前TCPACK缓存队列中的数据进行GTP-U封装,并将进行GTP-U封装后的当前TCPACK缓存队列中的数据依次发送到网络侧。如果判断结果不大于预设门限,则将缓存队列中数据封装后依次发送到网络侧。为了更好地理解上述方法,以下详细阐述一个本发明流量整形方法的应用实例。如图2所示,该应用实例可以包括以下步骤:步骤S201:基站收到终端发送的上行用户面数据包;步骤S202:提取上行用户面数据包的IP数据报文;对接收到的数据包文进行解析,接收到的数据包协议示意图如图3所示;提取该数据包的IP数据报文,方法为:提取数据包的第1到第20字节,得到的IP报文格式如图4所示;步骤S203:判断所述IP数据报文的协议类型是否为TCP类型;对上述提取的IP数据报文进行判断,方法为:判断IP数据报文的73到80位的数值是否为00001100,如果判断结果是00001100,则执行步骤205,否则执行步骤204,IP数据报文的73到80位用于表示IP数据承载的协议类型,00001100表示协议类型为TCP;步骤S204:当判定所述IP数据报文的协议类型非TCP类型时,对所述IP数据报文进行GTP-U封装,并将进行GTP-U封装后的IP数据报文发送到网络侧;对于非TCP数据报文,不做处理,直接发送到网络侧;步骤S205:当判定所述IP数据报文的协议类型为TCP类型时,提取所述IP数据报文中的TCP数据报文;方法为:提取IP数据报文的第21到第40字节,得到的TCP数据报文格式如图5所示;步骤S206:判断所述TCP数据报文的协议类型是否为TCPACK类型;对于步骤S205中提取的TCP数据报文进行判断,其方法为:判断TCP数据报文的第108位的数值是否为1,如果是则执行步骤S208,否则执行步骤S207;TCP数据报文的第101到112位用于表示TCP的协议类型标识,第108为1标识该TCP数据为TCPACK类型;步骤S207:当判定所述TCP数据报文的协议类型非TCPACK类型时,对所述TCP数据报文进行GTP-U封装,并将进行GTP-U封装后的TCP数据报文发送到网络侧;如果接收到的终端上行消息不是TCPACK类型,则直接将该消息封装后发送到网络侧;步骤S208:当判定所述TCP数据报文的协议类型为TCPACK类型时,将所述TCP数据报文放入预设TCPACK缓存队列;步骤S209:周期性(T)判断当前TCPACK缓存队列中所述TCP数据报文的个数是否大于预设门限值,如果是则执行步骤S211,否则执行步骤S210;步骤S210:当周期性(T)判定当前TCPACK缓存队列中所述TCP数据报文的个数小于或等于所述预设门限值时,对当前TCPACK缓存队列中的数据进行GTP-U封装,并将进行GTP-U封装后的当前TCPACK缓存队列中的数据依次发送到网络侧;步骤S211:当周期性(T)判定当前TCPACK缓存队列中所述TCP数据报文的个数大于所述预设门限值时,分别对待发送的各个所述TCP数据报文进行GTP-U封装,周期性(T′)按照先进先出的原则将N个进行GTP-U封装后的TCP数据报文发送到网络侧,例如,T′=1ms,N=4,则每1ms向网络侧发送4个进行GTP-U封装后的TCP数据报文。从以上描述可知,本实施例基站实时对接收到的终端上行数据进行解析判断,如果判断为TCPACK类型的数据报文,则将该数据报文放入预设缓存队列,通过控制缓存队列中上行TCPACK类型的数据报文的发送间隔,达到控制下行TCPDATA发送速率的效果,起到对下行TCPDATA平滑滤波的作用,有效提升了LTE基站下行速率稳定性以及峰值速率性能,改善了LTE终端用户体验效果。一个实施例中流量整形系统,如图6所示,包括:上行数据包接收模块601,用于接收终端发送的上行用户面数据包;IP数据报文提取模块602,用于提取所述数据包中的IP数据报文;TCP类型判断模块603,用于判断所述IP数据报文的协议类型是否为TCP类型;TCP数据报文提取模块604,用于当所述TCP类型判断模块603判定是TCP类型时,提取所述IP数据报文中的TCP数据报文;TCPACK类型判断模块605,用于判断所述TCP数据报文的协议类型是否为TCPACK类型;TCP数据报文处理模块606,用于当所述TCPACK类型判断模块605判定是TCPACK类型时,将所述TCP数据报文放入预设TCPACK缓存队列;TCP数据报文判断模块607,用于每隔预设第一周期判断当前TCPACK缓存队列中所述TCP数据报文的数目是否大于预设门限值;第一TCP数据报文发送模块608,用于当所述TCP数据报文判断模块607判定大于预设门限值时,每隔预设第二周期按照预设发送规则发送预设数目个所述TCP数据报文到网络侧。如图6所示,在一个具体示例中,所述第一TCP数据报文发送模块608包括:TCP数据报文封装单元6081,用于分别对待发送的各个所述TCP数据报文进行GTP-U封装;TCP数据报文发送单元6082,用于每隔预设第二周期按照先进先出的原则将预设数目个进行GTP-U封装的TCP数据报文发送到网络侧。从缓存队列中按照先进先出的原则,取N个TCPACK类型的TCP数据报文进行GTP-U封装后发送到网络侧;例如,预设参数T′=1ms,N=4,则每1ms向网络侧发送4个进行GTP-U封装后的数据报文,控制缓存队列中上行TCPACK类型的数据报文的发送间隔,达到控制下行TCPDATA发送速率的效果,有效提升了LTE基站下行速率稳定性以及峰值速率性能。如图6所示,在一个具体示例中,所述流量整形系统还包括IP数据报文发送模块609,用于当所述TCP类型判断模块603判定所述IP数据报文的协议类型非TCP类型时,对所述IP数据报文进行GTP-U封装,并将进行GTP-U封装后的IP数据报文发送到网络侧。对于非TCP数据报文,不做处理,直接封装发送到网络侧。如图6所示,在一个具体示例中,所述流量整形系统还包括第二TCP数据报文发送模块610,用于当所述TCPACK类型判断模块605判定所述TCP数据报文的协议类型非TCPACK类型时,对所述TCP数据报文进行GTP-U封装,并将进行GTP-U封装后的TCP数据报文发送到网络侧。如果接收到的终端上行消息不是TCPACK类型,则直接将该消息封装后发送到网络侧。如图6所示,在一个具体示例中,所述流量整形系统还包括缓存队列发送模块611,用于当所述TCP数据报文判断模块607每隔预设第一周期判定当前TCPACK缓存队列中所述TCP数据报文的个数小于或等于所述预设门限值时,对当前TCPACK缓存队列中的数据进行GTP-U封装,并将进行GTP-U封装后的当前TCPACK缓存队列中的数据依次发送到网络侧。如果判断结果不大于预设门限,则将缓存队列中数据封装后依次发送到网络侧。基于图6所示的本实施例的系统,一个具体的工作过程可以是如下所述:首先上行数据包接收模块601接收终端发送的上行用户面数据包;然后第IP数据报文提取模块602提取所述数据包中的IP数据报文;TCP类型判断模块603判断所述IP数据报文的协议类型是否为TCP类型;当判定是TCP类型时,TCP数据报文提取模块604提取所述IP数据报文中的TCP数据报文;当判定非TCP类型时,IP数据报文发送模块609对所述IP数据报文进行GTP-U封装,并将进行GTP-U封装后的IP数据报文发送到网络侧;TCPACK类型判断模块605判断所述TCP数据报文的协议类型是否为TCPACK类型;当判定是TCPACK类型时,TCP数据报文处理模块606将所述TCP数据报文放入预设TCPACK缓存队列;当判定非TCPACK类型时,第二TCP数据报文发送模块610对所述TCP数据报文进行GTP-U封装,并将进行GTP-U封装后的TCP数据报文发送到网络侧;TCP数据报文判断模块607每隔预设第一周期判断当前TCPACK缓存队列中所述TCP数据报文的个数是否大于预设门限值;当判定大于预设门限值时,第一TCP数据报文发送模块608中的TCP数据报文封装单元6081分别对待发送的各个所述TCP数据报文进行GTP-U封装;TCP数据报文发送单元6082每隔预设第二周期按照先进先出的原则将预设个数个进行GTP-U封装的TCP数据报文发送到网络侧;当判定小于或等于预设门限值时,缓存队列发送模块611对当前TCPACK缓存队列中的数据进行GTP-U封装,并将进行GTP-U封装后的当前TCPACK缓存队列中的数据依次发送到网络侧。从以上描述可知,本发明流量整形系统,通过控制上行TCPACK类型的数据报文发送间隔,达到控制下行TCPDATA发送速率的效果,起到对下行TCPDATA平滑滤波的作用,提高系统下行速率性能,改善用户体验。以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
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