在传输网络内使用主动探测优化无线电服务的方法和系统的制作方法_3

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一时戳,并且标有前向序号,并且被传送到TMR 24,26οTMR 24,26应用第二时戳到进入分组,形成新测试分组(为每个收到的测试分组形成一个分组),并且尽快将新测试分组发送到TMC 22,或者如果在测试分组中有测试分组属于测试分组行列的指示,则可缓冲新测试分组。反射的测试分组加有第三时戳,并且标有反向序号。TMC 22为TMC 22从TMR 24、26接收的每个分组生成第四时戳。
[0035]使用用于每个测试分组的四个时戳集和成对序号,TMC 22能够计算用于在前向和反向中每个传输监视连接的各种单向路径度量。单向路径度量的示例包括单向分组延迟和分组丢失及单向可用路径容量。TMR 24、26不计算性能度量而只是充当回声功能。这称为双向往返测量体系结构。IETF IP性能度量(IPPM)工作组定义了为往返测量定义的双向主动测量协议(TWAMP)。TWAMP能够测量在两个主机之间的单向分组延迟和分组丢失及单向可用路径容量。
[0036]图2是在它们之间交换测试分组的两个无线电服务节点28和30的框图。无线电服务节点28和30可以是两个无线电接入节点或无线电接入节点和无线电核心节点。可使用负责终止/发起传输用户平面和控制平面业务的相同对的传输网络(TN)接口 32、34,交换测试分组。因此,每个无线电服务节点具有用于交换控制分组的控制平面传输实体36和用于交换订户分组的用户平面传输实体38。此外,控制平面实体36可在由无线电服务节点28执行许可订户连接和启用无线电特征之一之前,基于性能度量验证传输网络连接13的状态。用户平面实体38可在由无线电链路调度器执行至少一个承载分组到至少一个订户的调度前,基于性能度量通知无线电链路调度器(未示出)传输监视连接的状态。为方便起见,控制平面实体36和用户平面实体38示为分别通过控制平面传输连接37和用户平面传输连接39连接,这些连接可经传输网络接口 32和34而得以促进。类似地,TMC 22和TMR24示为通过传输监视连接23连接,该连接可经传输网络接口 32和34而得以促进。传输网络监视业务的分组配置有与用户平面或控制平面业务相同的QoS标记,以确保测试业务得到与控制或用户平面业务相同的QoS处理。
[0037]用于给定传输监视连接的测试分组作为单一测试分组40、称为分组队列42的测试分组群组或者作为分组队列与单一测试分组交错的混合传送。分组队列测量可用容量和分组延迟与分组丢失性能。单一测试分组测量分组延迟和丢失性能。因此,TMC 22可包括由处理器58和相关联存储器实现的分析和存储分组中的信息以确定单向性能度量的性能分析器和存储库50和将测试分组注入到监视连接上的测试分组注入器52。TMR 24可包括由处理器60和相关联存储器实现的测试分组反射器54和缓冲器56。测试分组反射器54将新时戳和序号添加到分组,并且将带有新信息的分组发送回TMC 22。在由TMR 24接收分组的队列或多个单一测试分组的情况下,缓冲器56存储要反射的分组。
[0038]TMC 22注入测试业务,并且基于TMR 24反射的测试分组,计算和收集测试性能度量。每个传输监视连接的性能通过性能度量集描述。性能度量能够是以下性能数据的一项或更多项:
传送单向分组延迟;
接收单向分组延迟;
传送单向分组延迟变化;
接收单向分组延迟变化;
在测量间隔期间丢失的传送分组的比率;
在测量间隔期间丢失的接收分组的比率;
传送可用带宽容量;以及接收可用带宽容量。
[0039]TMC 22可使用诸如实时可用带宽(BART)方法等数学算法或基于滤波器的方案,估计可用传输网络容量。可用传输网络容量可转换成可用订户容量以便简化基于像GBR和AMBR等订户层参数的无线电许可控制判定。通过传输网络的可用订户容量可未计及订户传输开销,如GTP-U隧穿开销。确定传输开销的一种示范方法是基于在给定时间传送和接收的GTP-U分组和八位字节的数量从GTP-U/UDP/IP报头计算聚合的开销,并且从可用传输网络容量测量去除带宽开销。
[0040]在每个无线电服务节点存储的性能度量能够是最后测量的值、在值的子集内的移动平均值、在值的子集内的用户可配置百分位数或在值的子集内的最大/最小值。例如,测试连接能够配置成每秒测量可用容量。报告/存储的值能够是在最后一秒测量的可用容量、在可配置期间(比如最后10秒)、在可配置期间的第75个百分位数或在可配置期间计算的最小可用容量中测量的可用容量。
[0041]图2也示出在控制平面实体36与TMC 22之间的接口 44和在用户平面实体38与TMC 22之间的接口 46。接口 44允许诸如无线电接入控制(RAC)等控制平面功能在许可订户连接或启用无线电特征前,验证到特定远程对等体的传输网络的状态。接口 46允许TMC22通知诸如无线电链路调度器等用户平面功能特定远程对等体的高/正常的TN利用或性能降低或提升。
[0042]能够启用位于朝向UE 16或朝向传输网络12的用户平面实体38中的主动队列管理功能,以丢弃或标记分组(ECN或DSCP标记),尝试为共享相同拥塞路径和优先级类的订户提供相等或特定丢弃概率。队列管理技术在技术领域为人所熟知,并且在本发明的范围之外,并且因此在本文中未描述。在传输网络的质量和/或容量阻止接入一个或更多个订户连接,或者不允许使用某个无线电特征时,无线电接入节点14也可触发经无线电核心节点18朝向管理系统的警报或通知。
[0043]参照图3,描述用于交换测试分组和用于基于测试分组的信息的分析,做出无线电服务配给判定的事件的示范序列。在第一步骤(S100)中,在诸如eNB等无线电接入节点14与诸如SGW等无线电核心节点18之间建立一个或更多个用户平面连接。备选,SGff IP地址能够由无线电核心节点18配置并且使其为无线电接入节点14所知。接着,无线电接入节点14将测试分组朝向无线电核心节点18注入传输网络(S102)。无线电核心节点18的响应是将反射的测试分组往回向无线电接入节点14传送(S104)。基于在反射的测试分组中的信息,无线电接入节点14使用已知技术计算路径质量和可用容量(S106)。在另一步骤或另一系列的步骤中,将来自MME 48的E-RAB设置请求发送到无线电接入节点14 (S108)。E-RAB设置过程的目的是为用于给定UE的几个无线电承载和相关联GTP-U隧道之一指派在无线电和SI接口上的资源。基于请求,无线电接入节点14将QCI映射到DSCP (SllO)。QCCI是与每个无线电承载相关联并且用作对控制承载级分组转发处理的引用的号码。无线电接入节点14也验证请求的GBR或UE-AMBR (用于非GBR承载)容量从连接无线电接入网络14和无线电核心节点18的传输网络12是否可用(SI 12)。无线电接入节点14随后将无线电承载设置信号发送到UE 16 (SI 14),并且还将E-RAB设置响应发送到MME 48 (S116)以接受或拒绝用于请求的带宽的无线电承载和相关联GTP-U隧道的建立。
[0044]参照图4,描述用于在无线电接入节点14与无线电核心节点18之间设置和监视传输网络连接的示范过程。相同过程适用于在任何两个无线电服务节点之间设置和监视传输网络连接。在第一步骤中,网络操作员将在无线电接入节点14与无线电核心节点18之间设置控制平面连接和用户平面连接(S120)。接着,操作员可将双向传输监视连接设置为在无线电接入节点14与无线电核心节点18之间的逻辑覆盖(S122)。在本文中使用时,逻辑覆盖指设置与用户平面传输连接带有相同IP地址和DSCP的传输监视连接。步骤S120和S122可手动或自动执行。在无线电接入节点14分析无线电核心节点18反射的测试分组以收集和计算传输网络质量和容量(S124)。在检测到传输连接路径性能提升或降低时,通知接入节点14的控制平面和/或用户平面功能(S126),其中,性能提升或性能降低可基于上述单向性能度量,即,分组丢失、分组丢失变化和连接容量。
[0045]图5是用于基于传输网络性能,监视传输网络连接并且做出无线电服务配给判定的示范过程的流程图。经传输监视连接13,将第一分组从无线电接入节点14发送到无线电核心节点18 (S128)。经传输监视连接13接收来自无线电核心节点18的第二测试分组(S130)。第二测试分组是响应在无线电核心网络18收到的来自无线电接入节点14的第一分组。如上所述,第二测试分组包含第一测试分组的信息加由无线电核心节点18添加的另外信息,即,到达和离开时戳和序号。此过程在本文中称为“反射”第一分组以产生第二分组。无线电接入节点14分析第二测试分组以确定传输监视连接13质量和带宽(S132)。基于确定的传输监视连接13质量和带宽,做出无线电服务配给判定(S134)。无线电服务配给判定可包括许可/拒绝订户接入无线电网络,协商订户承载速率,启用/停用无线电特征(可包括为订户启用和禁用载波聚合和移动性管理)以及修改至少一个承载分组到至少一个订户的调度中的一项或更多项。在一些实施例中,图5的过程可包括在第一无线电服务节点确定是否进行为用户分组标记拥塞指示和基于传输监视连接质量和带宽修改服务质量之一。
[0046]图6是用于交换测试分组以便产生从中能够推导性能度量的信息的示范过程的流程图。具有传送监视收集器22的第一无线电服务节点28经传输监视连接13将具有时戳和序号的第一集的分组传送到第二无线电服务节点30 (S136)。经传输监视连接13,在第一无线电服务节点28接收来自第二无线电服务节点30的具有时戳和序号的第二集的分组的第二集(S138)。第一无线电服务节点28基于时戳和序号的第一集与时戳和序号的第二集,确定传输监视连接13的性能度量集(S140)。性能度量可包括确定单向分组延迟、单向分组延迟变化、单向分组丢失率
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