專利名稱：移動通信系統(tǒng)中基站側(cè)信令鏈路動態(tài)分配的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種移動通信系統(tǒng)中信令鏈路分配的方法，尤其涉及一種移動通信系統(tǒng)中基站側(cè)信令鏈路動態(tài)分配的方法。
背景技術(shù)：
20世紀80年代以來，移動通信以其便捷、靈活的特點滿足了人們工作、生活中對通信的要求，呈現(xiàn)快速發(fā)展的勢頭。移動通信用戶數(shù)快速增長，移動通信的地位日益提高。移動通信的業(yè)務(wù)也在發(fā)生變化，隨著Internet的發(fā)展和普及，移動數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)被普遍看好。用戶數(shù)的增長和移動數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的發(fā)展，需要更多頻譜資源，也對移動通信的數(shù)據(jù)傳輸能力提出了更高要求；現(xiàn)有的第二代移動通信的頻譜效率和頻譜資源是無法滿足這種需求的，在不少國家已經(jīng)出現(xiàn)了頻譜資源緊張的局面，迫切需要采用新的頻段和頻譜效率更高的技術(shù)。針對這一情況，國際電信聯(lián)盟(ITU)提出了第三代(3G)移動通信系統(tǒng)，以緩解頻譜資源的緊張，滿足多媒體業(yè)務(wù)和高服務(wù)質(zhì)量的要求。
3G移動通信系統(tǒng)包括核心網(wǎng)(CN)、無線網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)(RNS)和用戶設(shè)備(UE)三部分。無線網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)又包括無線網(wǎng)絡(luò)控制器(RNC)和Node B兩個實體。其中，Node B是3G系統(tǒng)的基站，通過Iub接口與RNC相連。
目前對Iub接口局間鏈路的控制通常采用兩種方式一種為主備倒換方式，即在通常情況下，只使用主用鏈路，備用鏈路閑置，當(dāng)主用鏈路發(fā)生問題不能夠完成正常的信令傳輸時，啟動主備倒換過程，將備用鏈路設(shè)為主用，原主用鏈路變?yōu)閭溆?。另一種方式是負荷分擔(dān)的方式，即同時使用多條鏈路來共同為上層用戶提供服務(wù)。
目前現(xiàn)有的兩種鏈路控制方式雖然實現(xiàn)簡單，但都存在缺點。對于主備倒換方式，在通常情況下該方式的可靠性比較好，但備用鏈路占用了資源卻大部分時間(主用鏈路不損壞)里卻處于閑置狀態(tài)，造成資源利用率較低。并且，當(dāng)業(yè)務(wù)不忙時，這種方式可以正常提供服務(wù)，但當(dāng)大量業(yè)務(wù)同時發(fā)生，主用鏈路已經(jīng)不堪重負，發(fā)生丟包，但只要鏈路狀態(tài)還正常時，備用鏈路依然處于閑置狀態(tài)，直到主用鏈路狀態(tài)變化。而且從發(fā)現(xiàn)主用鏈路出現(xiàn)問題，到啟用備用鏈路這個過程，數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃砸矔陆?。負荷分?dān)方式使用所有Iub接口局間鏈路資源協(xié)調(diào)工作，減少了資源的浪費，提高了信令傳輸效率。但同時使用多條鏈路為某一用戶服務(wù)時，若出現(xiàn)某條鏈路擁塞等異常情況，雖然還能保證每條鏈路上的數(shù)據(jù)傳輸，但這些擁塞的鏈路數(shù)據(jù)上傳給用戶時可能已導(dǎo)致了時序關(guān)系的錯亂，從而降低了傳輸?shù)目煽啃浴?br>
發(fā)明內(nèi)容
針對上述現(xiàn)有移動通信系統(tǒng)中信令鏈路分配方法中所存在的問題和不足，本發(fā)明的目的是提供一種數(shù)據(jù)傳輸可靠性高、資源利用率高、實現(xiàn)簡單的移動通信系統(tǒng)中基站側(cè)信令鏈路動態(tài)分配的方法。
本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的一種移動通信系統(tǒng)中基站側(cè)信令鏈路動態(tài)分配的方法，包括以下步驟(1)每個基站與其對應(yīng)的基站控制器之間至少連接有兩條鏈路，并設(shè)置該基站與其對應(yīng)基站控制器之間鏈路總流量最小閾值及每條鏈路流量的最大閾值；(2)正常通信時，所述基站與其對應(yīng)的基站控制器之間啟用一條鏈路作為主用鏈路，來完成該基站與其對應(yīng)的基站控制器之間的信令交互，所述主用鏈路之外的鏈路作為備用鏈路；所述基站控制器的流量檢測模塊檢測主用鏈路的流量，并由比較模塊判斷該檢測出的主用鏈路流量與所述鏈路流量的最大閾值的大小，若主用鏈路流量超出了所述鏈路流量的最大閾值，則由鏈路分配模塊開始啟用所有備用鏈路，以共同承擔(dān)所述基站與其對應(yīng)的基站控制器之間的業(yè)務(wù)；所述流量檢測模塊檢測所有鏈路的流量，并計算所述基站與其對應(yīng)的基站控制器之間的當(dāng)前總流量，所述比較模塊判斷當(dāng)前總流量與總流量最小閾值的大小，若當(dāng)前總流量低于所述總流量最小閾值，則關(guān)閉所有備用鏈路，將所述基站與其對應(yīng)的基站控制器之間的業(yè)務(wù)切換至主用鏈路上。
優(yōu)選地，所述鏈路總流量最小閾值小于或等于每條鏈路流量的最大閾值。
優(yōu)選地，所述步驟(2)還包括以下步驟所述流量檢測模塊檢測所有鏈路的流量后，還須由所述比較模塊判斷各鏈路的流量與所述鏈路流量的最大閾值的大小，若有超出了所述鏈路流量最大閾值的鏈路，則由業(yè)務(wù)控制模塊減少所述基站與其對應(yīng)的基站控制器之間的業(yè)務(wù)或由所述鏈路分配模塊在所述基站與其對應(yīng)的基站控制器之間添加臨時鏈路。
優(yōu)選地，該方法還包括以下步驟所述基站與其對應(yīng)的基站控制器之間添加了臨時鏈路后，所述流量檢測模塊檢測所有鏈路的流量，計算所述基站與其對應(yīng)的基站控制器之間的當(dāng)前總流量，當(dāng)當(dāng)前總流量小于主備用鏈路條數(shù)與鏈路流量的最大閾值之積時，收回所述臨時鏈路；若各鏈路的流量超出了所述鏈路流量的最大閾值，則由所述業(yè)務(wù)控制模塊減少該基站與其對應(yīng)的基站控制器之間的業(yè)務(wù)或由所述鏈路分配模塊在該基站與其對應(yīng)的基站控制器之間繼續(xù)添加臨時鏈路。
本發(fā)明通過在各基站與其對應(yīng)的基站控制器之間設(shè)置多條鏈路而完成信令交互時，正常情況下，僅采用其中一條鏈路作為基站與其對應(yīng)的基站控制器之間的主用鏈路來進行通信，其余鏈路作為備用鏈路。但當(dāng)主用鏈路流量超出了設(shè)定的鏈路最大流量閾值時，啟用備用鏈路以共同承擔(dān)信令流量。如果流量降低到一條鏈路能承載的時候，則將流量切換至任一鏈路，該承載鏈路作為主用鏈路。
具體而言，本發(fā)明具有以下優(yōu)點可靠性較高。在業(yè)務(wù)量較小時使用主用鏈路來完成通信，一條鏈路傳輸信令是最穩(wěn)定可靠的。當(dāng)業(yè)務(wù)量增加到一定程度后，僅使用一條鏈路可能引起擁塞，此時將啟用所有鏈路共同分擔(dān)流量，雖然負荷分擔(dān)方式可能會引起鏈路上數(shù)據(jù)的時序問題，但相比在大業(yè)務(wù)量下依然使用一條鏈路而導(dǎo)致?lián)砣蜴溌饭收隙?，這種方式將具有更高的可靠性。
提高了資源利用率，減少了資源浪費。系統(tǒng)中存在一些閑置的資源，如果將這些資源平均分給每個基站，對其可能不會有多大的幫助，并且對于流量不大的基站，分配資源純屬浪費。本發(fā)明將系統(tǒng)中的閑置資源作為動態(tài)的臨時鏈路，當(dāng)某基站啟用了備用鏈路仍不能滿足流量負荷時，可將臨時鏈路分配于這些基站，而當(dāng)這些基站的流量下降后，再收回臨時鏈路。這大大提高了整個系統(tǒng)資源的有效利用率。


圖1是本發(fā)明各流量狀態(tài)示意圖；圖2是本發(fā)明Iub接口鏈路使用狀態(tài)示意圖；圖3是本發(fā)明RNC的實現(xiàn)結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步的詳細描述。
本發(fā)明以3G移動通信系統(tǒng)為例進行說明。RNC和Node B之間通過Iub接口連接。每個Node B與RNC之間至少連接有兩條鏈路，每個Node B與RNC之間的鏈路組成流量負荷組，設(shè)置負荷組內(nèi)總流量最小閾值M及每條鏈路流量的最大閾值N。其中，如圖1所示，N值是這樣設(shè)置的在系統(tǒng)中，針對每條鏈路均設(shè)置有數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，來保存已發(fā)送但未收到響應(yīng)的數(shù)據(jù)，N值即是根據(jù)處理器處理速度及緩沖區(qū)大小而確定，以使鏈路不發(fā)生擁塞及丟包為準。N值可以用占用緩沖區(qū)的具體緩沖塊個數(shù)來表示，也可以用最大可占用緩沖區(qū)在整個緩沖區(qū)的比例來表示。具體的數(shù)值及表示形式可以根據(jù)實際的系統(tǒng)來確定。對于M，應(yīng)滿足M≤N。
如圖1所示，Node B與RNC通信過程中，正常情況下，流量不是很大，Node B與RNC之間應(yīng)采用一條鏈路完成該負荷組內(nèi)的數(shù)據(jù)交互，該啟用的鏈路即為主用鏈路，其余鏈路為備用鏈路，處于閑置狀態(tài)。RNC中設(shè)置有流量檢測模塊，負責(zé)檢測及監(jiān)控已啟用鏈路的流量(即檢測已啟用鏈路對應(yīng)緩沖區(qū)的占用情況)，同時RNC中的比較模塊判斷主用鏈路流量是否超過了鏈路流量的最大閾值N，若超過了N值，則由系統(tǒng)的鏈路分配模塊開始啟用該負荷組內(nèi)所有的備用鏈路，Node B與RNC間設(shè)置的所有鏈路共同承擔(dān)負荷組內(nèi)的所有流量，轉(zhuǎn)變?yōu)樨摵煞謸?dān)發(fā)式。根據(jù)具體需要，可設(shè)定流量檢測模塊對各已啟用鏈路的檢測周期，狀態(tài)切換較頻繁時，可適當(dāng)減小檢測周期，反之則增大檢測周期。另外，稀土資源較大時，可適當(dāng)減小檢測周期，反之則增大檢測周期。
在負荷分擔(dān)發(fā)式情況下，流量檢測模塊按設(shè)定周期對各主備用鏈路進行流量檢測，系統(tǒng)將首先對各鏈路檢測出的流量進行求和，并與設(shè)定的總流量最小閾值M進行比較，若小于M，則說明此時該Node B與RNC之間的總流量可由一條鏈路承載，而為了避免負荷分擔(dān)發(fā)式的理論瑕疵(有可能出現(xiàn)導(dǎo)致數(shù)據(jù)時序錯亂，從而影響通信質(zhì)量)，本發(fā)明將立即將負荷組內(nèi)的業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)移至某一條鏈路上，仍然采用主用鏈路啟用狀態(tài)來保證通信質(zhì)量。若各鏈路流量和大于M，則由比較模塊判斷是否有流量超出N的鏈路，若有，則說明當(dāng)前流量已到達滿負荷狀態(tài)，需要減少負荷組內(nèi)的業(yè)務(wù)或在該負荷組內(nèi)增加臨時鏈路，本發(fā)明轉(zhuǎn)至請求鏈路添加狀態(tài)。
在請求鏈路添加狀態(tài)下，系統(tǒng)根據(jù)當(dāng)前資源狀況來決定添加臨時鏈路或減少業(yè)務(wù)。若系統(tǒng)資源不足，沒有可用臨時鏈路，那么系統(tǒng)將無法增加臨時鏈路，而是通過在負荷組內(nèi)減少業(yè)務(wù)來實現(xiàn)。雖然，減少業(yè)務(wù)的做法會導(dǎo)致一部分用戶在該時刻無法享有服務(wù)，但相比使整個負荷組內(nèi)當(dāng)前所有用戶通信質(zhì)量下降而言，仍不失為一種較佳方式。當(dāng)然，如果系統(tǒng)有充足的可用資源，存在臨時鏈路，則在業(yè)務(wù)較多的負荷組內(nèi)添加臨時鏈路，以與主、備用鏈路一起分擔(dān)該負荷組內(nèi)業(yè)務(wù)。
在負荷分擔(dān)發(fā)式情況下對各鏈路流量進行檢測后，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，也可先判斷是否有流量超出N的鏈路，若有則轉(zhuǎn)至請求鏈路添加狀態(tài)，否則計算出各鏈路流量之和，并判斷該流量之和是否小于M。
對于分配了臨時鏈路的負荷組，同樣需要對各鏈路(包括臨時鏈路)進行流量檢測。設(shè)此時負荷組內(nèi)的鏈路條數(shù)為L，則計算出各鏈路流量之和H，若H＜(L-1)×N，則轉(zhuǎn)至請求刪除臨時鏈路狀態(tài)，并刪除一條臨時鏈路，若當(dāng)前負荷組內(nèi)不再含有臨時鏈路，則狀態(tài)自動轉(zhuǎn)至負荷分擔(dān)狀態(tài)。若負荷組內(nèi)含有流量超出N的鏈路，則轉(zhuǎn)至請求鏈路添加狀態(tài)，在該負荷組內(nèi)繼續(xù)添加臨時鏈路或減少該負荷組內(nèi)業(yè)務(wù)。
在主用鏈路啟用，備用鏈路閑置狀態(tài)下，若流量檢測模塊檢測出主用鏈路出現(xiàn)故障或流量異常，則啟用備用鏈路作為Node B與RNC之間信令交互鏈路，該啟用鏈路作為主用鏈路。
本發(fā)明的3G移動通信系統(tǒng)是指時分同步碼分多址(TD-CDMA)系統(tǒng)、寬帶碼分多址(WCDMA)系統(tǒng)和CDMA2000系統(tǒng)。
如圖2所示，圖中明確示出了Node B與RNC之間的各鏈路連接情況。圖中，虛箭頭線表示備用鏈路，實箭頭線表示已啟用的鏈路，點劃箭頭線表示啟用的臨時鏈路。該圖是以主用鏈路、備用鏈路和臨時鏈路各為一條為例示出的。本發(fā)明實際上包括三種工作狀態(tài)，即流量不大時，啟用主備用鏈路狀態(tài)(僅啟用主鏈路)，流量持續(xù)增大超出主用鏈路流量閾值時，同時啟用主備用鏈路，形成負荷分擔(dān)狀態(tài)，如果流量繼續(xù)增大，鏈路仍然超出設(shè)定閾值，則啟用臨時鏈路(如果有可用臨時鏈路)，變成含臨時鏈路的負荷分擔(dān)狀態(tài)；或者減少該鏈路組中業(yè)務(wù)。
如圖3所示，本發(fā)明可很好地用于Iub接口的信令鏈路管理中。在RNC內(nèi)部，可通過傳輸網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)的內(nèi)部鏈路管理模塊來實現(xiàn)對Iub接口的信令鏈路的動態(tài)管理。鏈路管理模塊位于傳輸網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)，對Iub接口的所有局間鏈路進行管理。圖中，底層通信平臺用于提供局間及板間的通信服務(wù)；操作維護提供本地維護管理功能及人機接口等；傳輸網(wǎng)絡(luò)提供傳輸網(wǎng)絡(luò)層局間信令的互控和高層局間信令的傳輸功能；高層信令的功能包括語音及數(shù)據(jù)呼叫的控制、無線資源控制與分配、切換控制、基站系統(tǒng)的控制等。圖中的各模塊對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講是清楚的，這里不再贅述。
當(dāng)然，本發(fā)明還可有其他多種實施例，在不背離本發(fā)明精神及其實質(zhì)的情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種移動通信系統(tǒng)中基站側(cè)信令鏈路動態(tài)分配的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟(1)每個基站與其對應(yīng)的基站控制器之間至少連接有兩條鏈路，并設(shè)置該基站與其對應(yīng)基站控制器之間鏈路總流量最小閾值及每條鏈路流量的最大閾值；(2)正常通信時，所述基站與其對應(yīng)的基站控制器之間啟用一條鏈路作為主用鏈路，來完成該基站與其對應(yīng)的基站控制器之間的信令交互，所述主用鏈路之外的鏈路作為備用鏈路；所述基站控制器的流量檢測模塊檢測主用鏈路的流量，并由比較模塊判斷該檢測出的主用鏈路流量與所述鏈路流量的最大閾值的大小，若主用鏈路流量超出了所述鏈路流量的最大閾值，則由鏈路分配模塊開始啟用所有備用鏈路，以共同承擔(dān)所述基站與其對應(yīng)的基站控制器之間的業(yè)務(wù)；所述流量檢測模塊檢測所有鏈路的流量，并計算所述基站與其對應(yīng)的基站控制器之間的當(dāng)前總流量，所述比較模塊判斷當(dāng)前總流量與總流量最小閾值的大小，若當(dāng)前總流量低于所述總流量最小閾值，則關(guān)閉所有備用鏈路，將所述基站與其對應(yīng)的基站控制器之間的業(yè)務(wù)切換至主用鏈路上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動通信系統(tǒng)中基站側(cè)信令鏈路動態(tài)分配的方法，其特征在于，所述鏈路總流量最小閾值小于或等于每條鏈路流量的最大閾值。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動通信系統(tǒng)中基站側(cè)信令鏈路動態(tài)分配的方法，其特征在于，所述步驟(2)還包括以下步驟所述流量檢測模塊檢測所有鏈路的流量后，還須由所述比較模塊判斷各鏈路的流量與所述鏈路流量的最大閾值的大小，若有超出了所述鏈路流量最大閾值的鏈路，則由業(yè)務(wù)控制模塊減少所述基站與其對應(yīng)的基站控制器之間的業(yè)務(wù)或由所述鏈路分配模塊在所述基站與其對應(yīng)的基站控制器之間添加臨時鏈路。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的移動通信系統(tǒng)中基站側(cè)信令鏈路動態(tài)分配的方法，其特征在于，該方法還包括以下步驟所述基站與其對應(yīng)的基站控制器之間添加了臨時鏈路后，所述流量檢測模塊檢測所有鏈路的流量，計算所述基站與其對應(yīng)的基站控制器之間的當(dāng)前總流量，當(dāng)當(dāng)前總流量小于主備用鏈路條數(shù)與鏈路流量的最大閾值之積時，收回所述臨時鏈路；若各鏈路的流量超出了所述鏈路流量的最大閾值，則由所述業(yè)務(wù)控制模塊減少該基站與其對應(yīng)的基站控制器之間的業(yè)務(wù)或由所述鏈路分配模塊在該基站與其對應(yīng)的基站控制器之間繼續(xù)添加臨時鏈路。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動通信系統(tǒng)中基站側(cè)信令鏈路動態(tài)分配的方法，其特征在于，該方法還包括以下步驟所述基站與其對應(yīng)的基站控制器之間采用一條主用鏈路通信時，若所述流量檢測模塊檢測出主用鏈路出現(xiàn)故障或流量異常，則啟用備用鏈路作為基站與其對應(yīng)的基站控制器之間信令交互鏈路。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一權(quán)利要求所述的移動通信系統(tǒng)中基站側(cè)信令鏈路動態(tài)分配的方法，其特征在于，所述流量檢測模塊對所述基站與其對應(yīng)的基站控制器之間已啟用鏈路的流量檢測的周期可根據(jù)具體情況而設(shè)定。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一權(quán)利要求所述的移動通信系統(tǒng)中基站側(cè)信令鏈路動態(tài)分配的方法，其特征在于，所述移動通信系統(tǒng)為第三代移動通信系統(tǒng)，所述基站為Node B基站，所述基站控制器為無線網(wǎng)絡(luò)控制器(RNC)，一個或一個以上的Node B連接于一個RNC，組成無線網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的移動通信系統(tǒng)中基站側(cè)信令鏈路動態(tài)分配的方法，其特征在于，所述第三代移動通信系統(tǒng)是指時分同步碼分多址(TD-CDMA)系統(tǒng)、寬帶碼分多址(WCDMA)系統(tǒng)和CDMA2000系統(tǒng)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一權(quán)利要求所述的移動通信系統(tǒng)中基站側(cè)信令鏈路動態(tài)分配的方法，其特征在于，所述鏈路流量的最大閾值按以下方式設(shè)定每條鏈路均設(shè)置有緩沖區(qū)，來保存已發(fā)送但未收到響應(yīng)的數(shù)據(jù)，所述流量的最大閾值根據(jù)處理器處理速度及緩沖區(qū)大小而確定，以不發(fā)生擁塞及丟包為準。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種移動通信系統(tǒng)中基站側(cè)信令鏈路動態(tài)分配的方法，包括每個基站與控制器間至少設(shè)有兩條鏈路，設(shè)置該鏈路總流量最小閾值M及鏈路流量的最大閾值N；正常通信時，基站與基站控制器之間啟用一條鏈路作為主用鏈路，來完成信令交互，其余鏈路作為備用鏈路；流量檢測模塊檢測主用鏈路的流量，并判斷該主用鏈路流量與N的大小，若大于N，則由鏈路分配模塊開始啟用所有備用鏈路，以共同承擔(dān)基站側(cè)的總業(yè)務(wù)；檢測所有鏈路的流量，并計算當(dāng)前總流量，比較模塊判斷當(dāng)前總流量與M，若小于M，則關(guān)閉所有備用鏈路，將當(dāng)前總業(yè)務(wù)切換至主用鏈路上。本發(fā)明可靠性較高，提高了系統(tǒng)資源利用率，減少了資源浪費。
文檔編號H04W72/12GK1964544SQ20051011589
公開日2007年5月16日 申請日期2005年11月11日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月11日
發(fā)明者郭翡, 謝鉑云, 弋景鋒 申請人:大唐移動通信設(shè)備有限公司