CN104168601A - 无线网络拥塞控制方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种无线网络拥塞控制方法，包括以下步骤：获取无线网络处于高负荷状态的指示；根据指示获取无线网络的负荷关联信息；根据获取的负荷关联信息和预设的拥塞控制门限选择需拥塞控制的用户，形成拥塞控制用户列表；根据用户列表进行拥塞控制。本发明还公开一种无线网络拥塞控制装置。通过上述方法，可减少层间交互，实时响应无线环境的变化，解决无线网络的拥塞状态。
Description
技术领域
本发明涉及移动通信用户面数据传输领域，特别是涉及一种无线网络拥塞控制方法及装置。
背景技术
随着移动通信的发展，日益增长的数据业务给移动通信***带来较大的压力，表现为：随着用户数、数据吞吐量及信令吞吐量的增加，在基站无线网络侧和核心网侧均可能造成拥塞，使移动通信***的整体吞吐性能下降，影响小区内用户的服务质量和体验，如：数据吞吐慢、时延大及掉线等不良体验。
对于基站无线网络侧，造成拥塞的因素很多，以LTE(Long TermEvolutio,长期演进)为例，如：过多的设备与同一个eNodeB连接，导致设备竞争占用eNodeB所具有的有限资源，产生拥塞；无线环境恶化，信道质量下降，导致无线资源利用率下降，产生拥塞。
目前采用多种算法进行拥塞管理，如：接入控制、拥塞控制及ICIC(Inter-Cell Interference Coordination，小区干扰协调)等。拥塞控制一般是通过检测无线网络环境是否拥塞，根据用户的服务要求和当前的服务质量，将部分用户重定向或强制切换到其他小区，以保障用户的服务质量和用户体验，有效缓解小区的负荷压力。
但在目前的拥塞控制中，存在以下缺陷：与拥塞相关的参数的测量量通常采用频繁的周期性上报的方式，给eNodeB内部带来较大的吞吐开销，影响其内部的吞吐性能；选取的用户不合理，不能有效解决拥塞。
为保证已接入用户的服务质量和后续接入用户的服务质量，在无线网络侧进行有效的无线资源管理显得非常重要，如：基站无线网络侧的拥塞控制。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种无线网络拥塞控制方法及装置，以便实时响应无线环境的变化，解决无线网络的拥塞状态。
为解决上述技术问题，本发明实施例提供的一种无线网络拥塞控制方法，包括以下步骤：获取无线网络处于高负荷状态的指示；根据指示获取无线网络的负荷关联信息；根据获取的负荷关联信息和预设的拥塞控制门限选择需拥塞控制的用户，形成拥塞控制用户列表；根据用户列表进行拥塞控制。
其中，获取无线网络处于高负荷状态的指示之前，包括：统计无线网络的负荷关联信息；根据负荷关联信息和预设的拥塞控制门限判断无线网络的负荷状态；当无线网络处于高负荷状态时，发出高负荷指示。
其中，根据获取的负荷关联信息和预设的拥塞控制门限选择需拥塞控制的用户，形成拥塞控制用户列表，包括：根据获取的负荷关联信息和预设的拥塞控制门限预估需减少的负荷量；根据需减少的负荷量选择需进行拥塞控制的用户，形成拥塞控制用户列表。
其中，根据用户列表进行拥塞控制之后，包括：根据负荷关联信息和预设的拥塞控制门限判断无线网络的负荷状态，该负荷关联信息为重新统计的信息；当无线网络处于高负荷状态时，再次进行拥塞控制；当无线网络处于正常负荷状态时，发出正常负荷指示。
其中，无线网络的负荷关联信息为周期性统计。
其中，无线网络的负荷关联信息包括以下任意一种或多种：
无线资源利用率、频谱效率、数据吞吐量、CPU负荷率、用户数及承载数。
其中，用户列表包括各用户对应的控制方式，控制方式包括强制切换、重定向或承载的释放。
为解决上述技术问题，本发明另一个实施例提供了一种无线网络拥塞控制装置，包括：第一获取模块，用于获取无线网络处于高负荷状态的指示；第二获取模块，用于根据指示获取无线网络的负荷关联信息；选择模块，用于根据获取的负荷关联信息和预设的拥塞控制门限选择需拥塞控制的用户，形成拥塞控制用户列表；控制模块，用于根据用户列表进行拥塞控制。
统计模块，用于统计无线网络的负荷关联信息；判断模块，用于根据负荷关联信息和预设的拥塞控制门限判断无线网络的负荷状态；发出模块，用于当无线网络处于高负荷状态时，发出高负荷指示至第一获取模块。
其中，选择模块进一步用于：根据获取的负荷关联信息和预设的拥塞控制门限预估需减少的负荷量；根据需减少的负荷量选择需进行拥塞控制的用户，形成拥塞控制用户列表。
其中，发出模块还用于：当无线网络恢复正常负荷状态时，发出正常负荷指示。
其中，无线网络的负荷关联信息为周期性统计。
其中，无线网络的负荷关联信息包括以下任意一种或多种：
无线资源利用率、频谱效率、数据吞吐量、CPU负荷率、用户数及承载数。
其中，选择模块形成的用户列表包括各用户对应的控制方式，控制方式包括强制切换、重定向或承载的释放。
本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明无线网络拥塞控制方法的优点如下：
周期性统计无线网络的负荷关联信息，根据预设的拥塞控制门限判断无线网络的负荷状态，当无线网络处于高负荷状态时，上报高负荷指示，根据指示查询无线网络的负荷关联信息，进而进行拥塞控制。此事件型上报、查询的方式，可减少层间的频繁交互。
获取无线网络的负荷关联信息后，根据负荷关联信息和拥塞控制门限预估需减少的负荷量，根据需减少的负荷量选择需拥塞控制的用户，形成拥塞控制用户列表，根据用户列表对选择的用户进行强制切换、重定向或承载释放。此方式可有效的选取用户，进行拥塞控制，节省空口资源。
上述方法可实时响应无线环境的变化，解决无线网络的拥塞状态。
附图说明
图1是本发明无线网络拥塞控制方法一实施例的流程示意图；
图2是本发明无线网络拥塞控制方法另一实施例的流程示意图；
图3是本发明无线网络拥塞控制装置一实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。
请参阅图1，图1是本发明无线网络拥塞控制方法一实施例的流程示意图，如图1所示，包括以下步骤：
S11，获取无线网络处于高负荷状态的指示。
本实施例拥塞控制方法应用于基站无线网络侧，其底层首先进行无线网络负荷关联信息的统计，然后判断无线网络的负荷状态，当无线网络处于高负荷状态时，上报高负荷指示，上层获取此高负荷指示。
S12，根据指示获取无线网络的负荷关联信息。
上层获取高负荷指示后，进而查询负荷关联信息，此方法为事件型上报、查询，可减少层间的频繁交互。
S13，根据获取的负荷关联信息和预设的拥塞控制门限选择需拥塞控制的用户，形成拥塞控制用户列表。
S14，根据用户列表进行拥塞控制。
将所选用户进行强制切换、重定向或承载释放，以解决无线网络的拥塞状态。
请参阅图2，图2是本发明无线网络拥塞控制方法另一实施例的流程示意图，如图2所示，包括以下步骤：
S21，统计无线网络的负荷关联信息。
本实施例拥塞控制方法以应用于LTE***的基站无线网络侧为例进行说明，首先，底层模块对相关负荷参数的负荷关联信息进行统计，即对相关负荷参数的测量量进行统计。
其中，负荷关联信息为周期性统计，且可根据需要适当延长统计的周期。
其中，负荷关联信息包括：无线资源利用率、频谱效率、数据吞吐量、CPU负荷率、用户数及承载数中的一种或多种，负荷关联信息还可以是其他与负荷相关的信息。
上述负荷关联信息可以为设备级别、小区级别、用户级别或承载级别。
其中，本实施例拥塞控制方法还可应用于其他通信标准。
S22，根据负荷关联信息和预设的拥塞控制门限判断无线网络的负荷状态。
拥塞控制门限为预先设置的门限，是负荷关联信息的门限，分为拥塞时的门限和负荷恢复正常时的门限。
S23，当无线网络处于高负荷状态时，发出高负荷指示。
当基站无线网络侧底层模块判断出无线网络处于高负荷状态时，向上层模块发出高负荷指示。
当基站无线网络侧底层模块判断出无线网络的负荷状态正常时，不发出任何指示，拥塞控制结束。
S24，获取无线网络处于高负荷状态的指示。
基站无线网络侧上层模块获取高负荷指示。
S25，根据指示获取无线网络的负荷关联信息。
此获取方式为查询，为事件型上报后的查询，可减少层间的频繁交互，降低层间负荷，实时进行拥塞控制。
S26，根据获取的负荷关联信息和预设的拥塞控制门限选择需拥塞控制的用户，形成拥塞控制用户列表。
此步骤包含以下操作：
A.根据获取的负荷关联信息和预设的拥塞控制门限预估需减少的负荷量。
B.根据需减少的负荷量选择需进行拥塞控制的用户，形成拥塞控制用户列表。
根据需要减少的负荷量及负荷关联信息，有效选择需拥塞控制的用户，形成用户列表，即UE(User Equipment)列表。其中，用户列表包括各用户对应的控制方式，如：强制切换、重定向或承载的释放。
S27，根据用户列表进行拥塞控制。
根据UE列表，进行相应的强制切换、重定向或承载释放。
S28，根据重新统计的负荷关联信息和预设的拥塞控制门限判断无线网络的负荷状态，当无线网络处于高负荷状态时，转入步骤S23，进行新一轮的拥塞控制。
S29，当无线网络处于正常负荷状态时，发出正常负荷指示，拥塞控制结束。
当底层模块上报正常负荷指示后，拥塞控制流程结束。
本实施例的方法可减少层间的频繁交互、减少层间负荷，且能实时响应无线环境变化，准确选取合适的用户进行拥塞控制，简单易行，可提高无线网络的性能，确保用户的服务质量和小区的整体吞吐。
本实施例方法可解决空口拥塞状态，节省空口资源，使拥塞控制过程更为完善合理，提供用户体验。
下面通过一具体实施例介绍拥塞控制的过程。
RRC(Radio Resource Control，无线资源控制)检测PRB(physicalresource block，物理资源块)占用率、***负荷等因素，判定小区是否处于拥塞状态；通过PDCP(Packet Data Convergence Protocol，分组数据汇聚层协议)查询小区内每个UE各承载数据量吞吐情况；MAC(MediaAccess Control，媒体访问控制)统计PRB利用率，并根据预设的PRB利用率门限判断当前小区是否超过门限；根据吞吐量和PRB利用率判定UE是否处于边沿，选取需控制的UE，形成UE列表；根据UE列表进行拥塞解决。其中，MAC还进行事件型上报的操作。
上述过程可减少层间交互，避免吞吐压力，通过统计每个UE各承载吞吐量情况能较精准预估拥塞解决方案，高效地实现拥塞控制。
请参阅图3，图3是本发明无线网络拥塞控制装置一实施例的结构示意图，如图3所示，包括：统计模块31、判断模块32、发出模块33、第一获取模块34、第二获取模块35、选择模块36及控制模块37。
其中，各模块的作用如下：
统计模块31用于统计无线网络的负荷关联信息。具体为对负荷相关测量量(如：无线资源利用率、频谱效率、数据吞吐量及CPU负荷率等)进行统计。
判断模块32用于根据负荷关联信息和预设的拥塞控制门限判断无线网络的负荷状态。
发出模块33用于当无线网络处于高负荷状态时，发出高负荷指示至第一获取模块。即将高负荷指示上报至第一获取模块34。
第一获取模块34用于获取无线网络处于高负荷状态的指示。
第二获取模块35用于根据指示获取无线网络的负荷关联信息。
选择模块36用于根据获取的负荷关联信息和预设的拥塞控制门限选择需拥塞控制的用户，形成拥塞控制用户列表。选择模块36的具体操作为，根据第二获取模块35获取的负荷关联信息和预设的拥塞控制门限预估需减少的负荷量；根据需减少的负荷量选择需进行拥塞控制的用户，形成UE列表。UE列表为无线网络拥塞控制的解决方案，包括需拥塞控制的UE及各UE对应的控制方式，控制方式包括强制切换、重定向或承载的释放。
控制模块37用于将所选用户进行拥塞控制。具体为根据UE列表进行相应的强制切换、重定向或承载释放操作。
其中，统计模块31可供判断模块32和第二获取模块35查询负荷关联信息。
其中，统计模块31周期性统计无线网络的负荷关联信息。
其中，在控制模块37进行拥塞操作后，判断模块32还可根据重新统计的负荷关联信息和预设的拥塞控制门限继续判断无线网络的负荷状态，若无线网络仍处于高负荷状态，再次进行拥塞控制。若无线网络负荷恢复正常，则发出模块33发出正常负荷指示至第一获取模块34，拥塞控制流程结束。
本实施例装置可实时响应无线环境的变化，节省空口资源，解决无线网络拥塞的问题。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (14)
1.一种无线网络拥塞控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
获取无线网络处于高负荷状态的指示；
根据所述指示获取无线网络的负荷关联信息；
根据获取的负荷关联信息和预设的拥塞控制门限选择需拥塞控制的用户，形成拥塞控制用户列表；
根据所述用户列表进行拥塞控制。
2.根据权利要求1所述的无线网络拥塞控制方法，其特征在于，获取无线网络处于高负荷状态的指示之前，包括：
统计无线网络的负荷关联信息；
根据所述负荷关联信息和预设的拥塞控制门限判断无线网络的负荷状态；
当所述无线网络处于高负荷状态时，发出高负荷指示。
3.根据权利要求2所述的无线网络拥塞控制方法，其特征在于，根据获取的负荷关联信息和预设的拥塞控制门限选择需拥塞控制的用户，形成拥塞控制用户列表，包括：
根据获取的负荷关联信息和预设的拥塞控制门限预估需减少的负荷量；
根据需减少的负荷量选择需进行拥塞控制的用户，形成拥塞控制用户列表。
4.根据权利要求3所述的无线网络拥塞控制方法，其特征在于，根据所述用户列表进行拥塞控制之后，包括：
根据负荷关联信息和预设的拥塞控制门限判断无线网络的负荷状态，该负荷关联信息为重新统计的信息；
当所述无线网络处于高负荷状态时，再次进行拥塞控制；
当所述无线网络处于正常负荷状态时，发出正常负荷指示。
5.根据权利要求4所述的无线网络拥塞控制方法，其特征在于，所述无线网络的负荷关联信息为周期性统计。
6.根据权利要求5所述的无线网络拥塞控制方法，其特征在于，所述无线网络的负荷关联信息包括以下任意一种或多种：
无线资源利用率、频谱效率、数据吞吐量、CPU负荷率、用户数及承载数。
7.根据权利要求6所述的无线网络拥塞控制方法，其特征在于，所述用户列表包括各用户对应的控制方式，所述控制方式包括强制切换、重定向或承载的释放。
8.一种无线网络拥塞控制装置，其特征在于，包括：
第一获取模块，用于获取无线网络处于高负荷状态的指示；
第二获取模块，用于根据所述指示获取无线网络的负荷关联信息；
选择模块，用于根据获取的负荷关联信息和预设的拥塞控制门限选择需拥塞控制的用户，形成拥塞控制用户列表；
控制模块，用于根据所述用户列表进行拥塞控制。
9.根据权利要求8所述的无线网络拥塞控制装置，其特征在于，包括：
统计模块，用于统计无线网络的负荷关联信息；
判断模块，用于根据所述负荷关联信息和预设的拥塞控制门限判断无线网络的负荷状态；
发出模块，用于当所述无线网络处于高负荷状态时，发出高负荷指示至第一获取模块。
10.根据权利要求9所述的无线网络拥塞控制装置，其特征在于，所述选择模块进一步用于：
根据获取的负荷关联信息和预设的拥塞控制门限预估需减少的负荷量；
根据需减少的负荷量选择需进行拥塞控制的用户，形成拥塞控制用户列表。
11.根据权利要求10所述的无线网络拥塞控制装置，其特征在于，所述发出模块还用于：
当所述无线网络恢复正常负荷状态时，发出正常负荷指示。
12.根据权利要求11所述的无线网络拥塞控制装置，其特征在于，所述无线网络的负荷关联信息为周期性统计。
13.根据权利要求12所述的无线网络拥塞控制装置，其特征在于，所述无线网络的负荷关联信息包括以下任意一种或多种：
无线资源利用率、频谱效率、数据吞吐量、CPU负荷率、用户数及承载数。
14.根据权利要求13所述的无线网络拥塞控制装置，其特征在于，所述选择模块形成的用户列表包括各用户对应的控制方式，所述控制方式包括强制切换、重定向或承载的释放。
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