CN1188992C - 分组交换移动电话网络中的信道最佳选择方法和改善其业务处理能力的设备 - Google Patents
分组交换移动电话网络中的信道最佳选择方法和改善其业务处理能力的设备 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种改善处理分组交换移动电话通信***能力的业务的方法。在所述的***中,在基站***和服务的GPRS交换节点之间引入一个负荷分配功能。该负荷分配功能的目的是在可用的网络服务虚拟信道之间分配从SGSN到BSS的业务负荷。
Description
技术领域
本发明涉及用于改善分组交换移动电话通信***的业务处理能力的方法。
背景技术
GPRS是用于分组交换移动电话的一种新标准。本发明提供在用于NS ETSI规范的SGSN中的一种改进,参见GPRS接口(即,从SGSN向BSS(下行链路方向)的接口)的参考文献[1]。
问题
在Gb接口上,参见图1,在SGSN与BSS之间有许多链路(NS-VC)。链路的数量可以从一变化到几百。在NS ETSI规范中,参见参考文献[1]的部分4.4.1,公报(bullet)2,它指出与特定MS(LSP)相关的业务应在同一链路(NS-VC)上传输。对于一个MS,这将保证按顺序将分组从SGSN传送到BSS或反之亦然。不同链路的传输能力可以非常不同。如果对于同一MS使用多个链路可能危及按顺序传送。因此,如果在链路1上将分组1从SGSN发送到BSS,并且随后在链路2上发送下一个分组,即分组2,则我们不能保证分组1将在分组2之前到达BSS。根据参考文献[1]的部分4.4.1,公报2,当所用的链路出现故障时,将选择另一链路。在这种链路出故障的情况下,允许不按顺序接收业务。
在ETSI规范,参考文献[1],部分4.4.1中规定的负载分担功能覆盖了下面的使用情况:
·对新的LSP(ms)应分配一个NS_VC,并保持NS-SDU的顺序传送
·链路故障,将选择另一链路,可不按顺序地接收业务
·链路(NS-VC)的阻塞/阻塞消除,应按顺序接收业务。
使用情况:“一个链路被拥塞”在参考文献[1]中对于负载分担功能没有规定。
不能将MS的业务从一个链路迁移到另一个链路的问题在于,如果当前指定的链路被拥塞,则无法减少该拥塞链路上的业务负载。即,如果该链路被拥塞,MS不能代之以在另一个不拥挤的链路上发送,因为这可能引起这些分组的无序传送。问题是:“是否有可能迁移业务(由于拥挤)而不遭受混乱(in order)传送?”
从美国专利US5649110“Traffic Shaping System With VirtualCircuit Table Time Stamps For Asynchronous Transfer ModeNetworks”(Jul.15,1997,Ben-Nun et al.)可知一种用于(通过缓存)均衡的方法,对通信网络中的业务给予优先级。
美国专利US 5488607“Asynchronous Time-Division MultiplexCommunication Medium Virtual Circuit Throughput MeasuringDevice”(Jan.30,1996,Vinel et al.)涉及一种用于评估分组交换***(ATM)中的通过量的方法。从美国专利US 5132961“Method AndDevice For Evaluating The Throughput of Virtual CircuitsEmploying an Asynchronous Time-Division MultiplexedTransmission Channel”(Jul.21,1992,Thiebaut et al.)也可知道类似的方法。
ETSI规范GSM08.16涉及在下面这些情况中的负载分担:
·新的用户(LSP/MS)
·在信道中的中断
·信道的阻塞/阻塞消除
然而,这些出版物都没有谈及当信道被拥塞时应该做什么。
发明内容
根据本发明通过在BSS与SGSN之间引入负载分担功能解决了上述的问题。该负载分担功能位于网络服务控制子层,它是网络服务层的子层。该负载分担功能的目的是在可利用的NS-VC之间分配从SGSN到BSS(下行链路业务)的业务负载。
在SGSN与BSS之间,对于每个NSE将具有一个或多个NS-VC。一个NSEI标识一组NS-VC。该负载分担功能的责任是在同一组的可用NS-VC之间分配NS SDU业务。
该负载分担功能的要求在于,它应保证将具有同一LSP的NS SDU在同一NS-VC上被发送,这就确保了对于每个BVC保持利用同一LSP标记的所有NS SDU的按顺序传送。
只在用于下行链路业务的SGSN中调用该负载分担功能。
本发明的范围如所附权利要求书中所限定的。
具体地,本发明提供用于分组交换移动电话网络中分组的有效传输的一种信道最佳选择方法,所述网络包括许多移动站、许多基站***、许多服务GPRS交换节点和在SGSN与BSS之间的许多网络服务虚拟信道,所述方法包括如下步骤:对于与链路选择参数(LSP)相关的每个分组,存储最后分组的传输时间;下一次发送具有同一链路选择参数的分组时,从当前时间中减去发送最后分组的时间;如果所得到的时间超过规定的阈值,则将信道报告为拥塞,为这个LSP选择另一信道,其中利用LSP作为关键字在一个表中存储所述传输时间,并且当从NS用户接收新的分组时,查找传输时间以找出对于所述LSP发送最后分组的时间,而且其中诸如分组临时移动站标识的与MS相关的唯一标识符被用作LSP。
本发明还提供一种用于改善分组交换移动电话通信***的业务处理能力的设备,所述***包括许多移动站、许多基站***、许多服务GPRS交换节点和在SGSN与BSS之间的许多网络服务虚拟信道,包括在BSS与SGSN之间的负载分担功能,所述负载分担功能适于存储朝向MS发送的每个分组的传输时间,以及下一次发送具有同一链路选择参数的分组时,从当前时间中减去发送最后分组的时间,如果所得到的时间超过规定的阈值,将信道报告为拥塞,为这个LSP选择另一信道,其中所述的负载分担功能包括一个表,在所述表中利用LSP作为关键字存储每个分组的传输时间,并且其中所述负载分担功能也适于在另一传输方向中起作用,即在朝向SGSN发送分组时起作用。
附图说明
图1是表示在GPRS中的传输方案的示意图。
图2是根据本发明在BSS与SBSN之间选择信道过程的图形表示。
图3是描述这个专利中新逻辑的流程图。
具体实施方式
该负载分担功能具有两个主要要求,
1)从该组NS-VC中选择可用的NS-VC,和
2)确保NS SDU的顺序传送。
当NS用户(例如,BSSGP)向下发送一个分组给NS层时,该负载分担功能将是在该NS层中被调用的第一功能。BSSGP将对该NS层提供两个服务原始参数,NSEI和LSP,该负载分担功能将用于选择NS-VC。NSEI用于选择NS-VC组,而LSP用于从该组中选择一个特定的NS-VC。
以其最简单的形式,该负载分担功能将根据该NSEI和该LSP选择一个NS-VC,并且然后确保将具有同一组NSEI和LSP的所有NS SDU在该同一NS-VC上发送。
参考文献[1]指出:“对于每一个BVC和NSEI,具有同一LSP的NS SDU应在该同一NS-VC上被发送”。
这并不采取在NS-VC上的高度拥挤。在PVC上因而在NS-VC上拥挤的情况下,帧中继层将此指示给该NS层,根据上面参考文献[1]的描述,该负载功能仍然必须在该拥塞的NS-VC上发送NS SDU。利用这个原则只能确保不允许新的MS在该拥塞的NS-VC上开始发送业务,即,在已给MS指定特定的NS-VC以后,不可能将一个MS的业务从一个拥塞的NS-VC迁移到一个未拥塞的NS-VC。
上述的原因是,如果业务将从一个拥塞的NS-VC迁移,将不能保证按序传送NS SDU。即,不能保证在另一个NS-VC上发送该NS SDU之前,在该拥塞的NS-VC上所发送的最后一个NS SDU将到达该BSS。
然而,争论是,在不牺牲按顺序传输要求的情况下,将业务从一个NS-VS迁移到另一NS-VC是有可能的。这是可能的,因为该GPRS网络支持的多数业务源将是突发性(bursty)源,例如,网络浏览。这意味着对于一个特定的MS将具有该MS不接收业务的时间周期。该构思利用了这个事实,其中对于在NS-VC上发送的每一分组,将存储传输(transmission)时间。下一次发送具有同一LSP1的NS SDU时,从当前时间减去发送最后NS SDU的时间,如果所得到的时间超过规定的阈值,则允许该负载分担功能为这个LSP选择另一NS-VC,这将在原来的NS-VC被拥塞时这样做。
两个NS SDU之间的时间超过阈值。
当该负载分担功能从该NS用户接收一个NS SDU时,它将查阅其注1、这意味着该LSP必须是唯一的。通过让该LSP等于该PTMSI可达到这一点。中采用该LSP作为关键字(key)的表,以找出上述的对于PTMSI(LSP)发送最后一个NS SDU的时间。如果该时间超过规定的阈值,则该负载分担功能可自由地重新选择NS-VC。如果原始的NS-VC是拥挤的,将选择一个不拥挤的NS-VC。因此,对于一个时间周期不产生任何下行链路业务的MS的业务将有可能迁移到另一NS-VC。所规定的时间阈值必须大于对于NS SDU通过该帧中继网络的最大时间。在这种情况,将确保NS SDU到该BSS的有序传送。
图形描述
现在参考图2,它是根据本发明在BSS与SGSN之间传输分组过程的图形表示:
1.在SGSN中的该NS用户发送分组给该NS层。
2.在该NS层中的该负载分担功能检查附在输入分组上的LSP。该LSP指示这个分组应在NS-VC1上发送,该负载分担功能检查NS-VC1是否被拥塞。在这个情况中假定未被拥塞,故将该分组在NS-VC1上向该BSS发送。
3.在BSS在NS-VC1上接收该分组。
4.在时间t之后该NS用户发送一个新的分组给该NS层。
5.在该NS层中的该负载分担功能检查附在该输入分组上的LSP。该LSP指示应在NS-VC1上发送这个分组,该负载分担功能检查NS-VC1是否被拥塞。在这种情况假设被拥塞。该负载分担功能检查时间t。如果时间t大于通过该帧中继连接的最大时间,则允许该负载分担功能选择一个新的NS-VC。在这个情况假设时间t较大,故该负载分担功能选择在NS-VC2上发送该分组。只要不被拥塞,就将具有同一NSEI和LSP的所有连续的分组在NS-VC2上发送。
6.在该BSS在NS-VC2上接收该分组。
图3表示在发送者一侧所用的逻辑。
优点
本发明将保证能够将下行链路业务从一拥挤的NS-VC迁移到一个不拥挤的NS-VC,并保证按顺序传送。
NS-VC使用帧中继PVC,并因此在NS-VC上的拥挤意味着在基础的帧中继PVC上有拥挤。如果没有本发明的设备,为了在最坏的情况下给出可接受的性能,所有这些帧中继PVC必须是超尺寸的。利用本发明的设备,因为现在有可能在它们之中迁移业务,所以每个PVC不必应付最坏的情况。
本发明是参考文献[1]中的ETSI规范的一种增强。然而,本发明不产生与这个规范的偏离。因此,它能够实施并且仍然与此规范兼容。
扩展
对于朝向SGSN的上行链路业务,在BSS中同样能够实施该提出的解决方案。
缩写和术语
缩写/术语 | 描述 |
GPRS | 通用分组无线电服务 |
SGSN | 服务GPRS交换节点 |
BSS | 基站*** |
MS | 移动站 |
GPRS | 通用分组无线电服务 |
SGSN | 服务SPRS交换节点 |
BSS | 基站*** |
MS | 移动站 |
P-TMSI | 分组临时移动站标识 |
NSE | 网络服务单元 |
NSEI | 网络服务单元标识符 |
NS-VC | 网络服务虚拟信道 |
SDU | 服务数据单位 |
LSP | 链路选择参数 |
BSSGP | BSS GPRS协议 |
BVC | BSSGP虚拟信道 |
PVC | 永久虚拟信道 |
NSC | 网络服务控制 |
参考文献
[1]GSM 08.16:“数字蜂窝电信***(Phase 2+);通用分组无线电服务(GPRS);服务GPRS支持节点(SGSN)接口;网络服务”V.6.2.0,1999年4月。
Claims (2)
1.用于分组交换移动电话网络中分组的有效传输的一种信道最佳选择方法,所述网络包括许多移动站(MS)、许多基站***(BSS)、许多服务GPRS交换节点(SGSN)和在SGSN与BSS之间的许多网络服务虚拟信道(NS-VC),
所述方法包括如下步骤:
对于与链路选择参数(LSP)相关的每个分组,存储最后分组的传输时间,
下一次发送具有同一链路选择参数(LSP)的分组时,从当前时间中减去发送最后分组的时间,
如果所得到的时间超过规定的阈值,将信道报告为拥塞,为这个LSP选择另一信道,其中利用LSP作为关键字在一个表中存储所述传输时间,并且当从NS用户接收新的分组时,查找传输时间以找出对于所述LSP发送最后分组的时间,而且其中诸如分组临时移动站标识(PTMSI)的与MS相关的唯一标识符被用作LSP。
2.用于改善分组交换移动电话通信***的业务处理能力的一种设备,所述***包括许多移动站(MS)、许多基站***(BSS)、许多服务GPRS交换节点(SGSN)和在SGSN与BSS之间的许多网络服务虚拟信道(NS-VC),包括在BSS与SGSN之间的负载分担功能,
所述负载分担功能适于存储朝向MS发送的每个分组的传输时间,以及
下一次发送具有同一链路选择参数(LSP)的分组时,从当前时间中减去发送最后分组的时间,
如果所得到的时间超过规定的阈值,将信道报告为拥塞,为这个LSP选择另一信道,其中所述的负载分担功能包括一个表,在所述表中利用LSP作为关键字来存储每个分组的传输时间,并且其中所述负载分担功能也适于在另一传输方向中起作用,即在朝向SGSN发送分组时起作用。
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