專利名稱：一種voip業(yè)務帶寬的分配方法
技術領域：
本發(fā)明涉及通信技術，尤其涉及通信領域中的帶寬管理技術。
背景技術：
傳統的電話網是以電路交換方式傳輸語音，所要求的傳輸寬帶為64kbit/s。且由于電話業(yè)務歷來都是各國管制最為嚴格的業(yè)務，而各國國際長途電話費存在著嚴重的不平衡性，國際長途電話業(yè)務在很多國家都是壟斷經營的，所以，隨著因特網Internet的發(fā)展，在Internet上實現語音通話成為一種趨勢。
起初，利用軟件實現Internet上的語音業(yè)務，用戶只需在PC機上安裝客戶端軟件，并配合麥克風、聲卡、音響等設備，就可以在IP網上與同樣安裝這些軟硬件的用戶通話。由于當時只限于在Internet上使用，因此通常稱為″Internet電話″，即IP(Internet Protocol)電話。
隨著技術的發(fā)展，實現Internet和已有的公共電話交換網(PSTN，PublicSwitched Telephone Network)結合，使得IP電話從當初的PC到PC發(fā)展到PC到PC、PC到電話、電話到電話等多種業(yè)務形式，以及向IP傳輸多媒體業(yè)務過渡。但不論怎樣，IP電話承載網絡是Internet，或是遵循TCP/IP協議的專用網或Internet。
如在UMTS(Universal Mobile Telecommunications System，通用移動通信系統)中，UMTS是采用WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access，寬帶碼分多址接入)空中接口技術的第三代移動通信系統。
如圖1所示，UMTS系統包括RAN(Radio Access Network，無線接入網)和CN(CoreNetwork，核心網)。其中RAN用于處理所有與無線有關的功能，而CN處理UMTS系統內所有的話音呼叫和數據連接，并實現與外部網絡的交換和路由功能。CN從邏輯上分為CS(Circuit Switched Domain，電路交換域)和PS(Packet Switched Domain，分組交換域)，CS一般包括MSC(MobileSwitching Center，移動交換中心)/VLR(Visitor Location Register，拜訪位置寄存器)、GMSC(Gateway Mobile Switching Center，網關移動業(yè)務交換中心)、gsmSSF，PS一般包括SGSN(Serving GPRS Support Node，服務GPRS支持節(jié)點)、GGSN(Gateway GPRS Support Node，網關GPRS支持節(jié)點)；CS主要處理有關的電話、語音等語音業(yè)務，PS則處理有關的分組數據業(yè)務。UTRAN(UMTS Territorial Radio Access Network UMTS，陸地無線接入網)、CN與UE(User Equipment，用戶終端)一起構成了整個UMTS系統，UMTS系統連接外部網絡，例如PSTN和互聯網。
上述的陸地無線接入網UTRAN，其網絡結構框圖如圖2所示，包含至少一個RNS(Radio Network Subsystem，無線網絡子系統)，一個RNS由一個RNC(Radio Network Controller，無線網絡控制器)和至少一個NodeB(基站)組成，NodeB可覆蓋至少一個小區(qū)CELL。
目前，UTRAN使用Iu系列接口，包括Iu，Iur和Iub接口。
RNC與CN之間的接口是Iu接口，NodeB和RNC通過Iub接口連接，NodeB與其小區(qū)CELL中的用戶終端UE通過Uu接口通信。核心網CN的電路交換域CS的Iu接口部分稱為Iu_CS，分組交換域PS的Iu接口部分稱為Iu_PS。在UTRAN內部，RNC之間通過Iur互聯，Iur可以通過RNC之間的直接物理連接或通過傳輸網連接，RNC用來分配和控制與之相連或相關的NodeB的無線資源。NodeB則完成Iub接口和Uu接口之間的數據流的轉換，同時也參與一部分無線資源管理，其中NodeB是WCDMA系統的基站(即無線收發(fā)信機)，包括無線收發(fā)信機和基帶處理部件。通過標準的Iub接口和RNC互連，主要完成Uu接口物理層協議的處理，主要功能是擴頻、調制、信道編碼及解擴、解調、信道解碼，還包括基帶信號和射頻信號的相互轉換等功能。
RNC是無線網絡控制器，用于控制UTRAN的無線資源，主要完成連接建立和斷開、切換、宏分集合并、無線資源管理控制等功能。
Iu接口又分為Iu控制平面和Iu用戶平面，Iu控制平面?zhèn)魉托帕?，Iu用戶平面?zhèn)魉陀脩魯祿?。Iu接口的傳輸采用ATM，Iu在用戶平面采用ATM的AAL2(ATM Adaptation Layer type 2，異步傳輸模式適配層2)適配協議承載用戶面數據，業(yè)務主要使用ATM的PVC(Permanent Virtual Circuit，永久虛擬電路)作為承載。
在RNC和NodeB之間的Iub接口，一般使用多個AAL2 PVC承載UE的數據，這些數據包括UE的CS語音、PS數據。
通過Internet進行語音通信是一個非常復雜的系統工程，所涉及的技術也較多，其中最根本的技術是分組語音(VoIP，VoiceoverIP)技術。
VoIP是以IP分組交換網絡為傳輸平臺，透過IP網絡傳輸的語音訊號或影像訊號的技術。它藉由一連串的轉碼、編碼、壓縮、打包等程序，以便語音數據可以在IP網絡上傳輸到目的端，然后再經由相反的程序，還原成原來的語音訊號以供接聽者接收。VOIP是建立在IP技術上的分組化、數字化傳輸技術，其基本原理是通過語音壓縮算法對語音數據進行壓縮編碼處理，然后把這些語音數據按IP等相關協議進行打包，經過IP網絡把數據包傳輸到接收地，再把這些語音數據包串起來，經過解碼解壓處理后，恢復成原來的語音信號，從而達到由IP網絡傳送語音的目的。IP電話系統把普通電話的模擬信號轉換成計算機可聯入因特網傳送的IP數據包，同時也將收到的IP數據包轉換成聲音的模擬電信號。經過IP電話系統的轉換及壓縮處理，每個普通電話傳輸速率約占用8～11Kbit/s帶寬，因此在與普通電信網同樣使用傳輸速率為64kbit/s的帶寬時，IP電話數是原來的5～8倍。
目前在寬帶碼分多址(WCDMA，Wideband Code Division Multiple Access)系統中，語音采用自適應多速率(AMR，Adaptive Multi-Rate)壓縮編碼，然后轉換為IP數據包在IP網絡上進行傳輸。AMR編碼是一種自適應的編碼方法，可以產生8種不同的模式，每一種模式對應于一種速率12.2、10.2、7.95、7.4、6.7、5.9、5.15和4.75kbit/s。在塊誤碼率(BLER，Block error rate)小于等于1％的條件下，模式越高，提供的語音質量越高，但是占用的傳輸信道帶寬資源(包括負載資源和Iub資源)也越多。
在進行無線接入承載(RAB，Radio Access Bearer)建立時，首先由CN向UTRAN發(fā)送RAB指配請求消息，請求UTRAN建立RAB，核心網CN會指配相應的服務質量(QoS，Quality of Service)參數，無線網絡控制器(RNC，RadioNetwork Controller)根據不同模式的QoS，為VOIP業(yè)務分配相應的帶寬資源。
目前，RNC一般不考慮傳輸信道資源，根據RAB指配的最大速率模式分配帶寬資源，如當RAB指配的最大速率為12.2K，保證速率為10.2K時，RNC根據最大速率12.2K，分配12.2K的傳輸信道帶寬用于語音通信。目前這種傳輸信道資源分配方法，當小區(qū)資源充足時，根據最大速率分配帶寬可以提供更好的語音質量，但是當小區(qū)資源擁塞時，根據最大速率分配帶寬用于語音通信時，有可能會加重小區(qū)的擁塞，容易造成用戶的部分業(yè)務受損，影響QoS。同時，當語音數據需要的實際帶寬較少時，就會大大浪費帶寬資源。
發(fā)明內容
有鑒于此，本發(fā)明提供一種VOIP業(yè)務帶寬的分配方法，保證用戶其它業(yè)務具有較好QoS同時，又可提高傳輸信道帶寬的利用率。
一種VOIP業(yè)務帶寬的分配方法，其中，包括步驟A，根據RAB指配的VOIP業(yè)務的最大速率和保證速率設置傳輸信道帶寬等級；步驟B，監(jiān)測傳輸信道負載資源情況；步驟C，根據傳輸信道負載調整VOIP業(yè)務帶寬的等級。
與現有技術相比，本發(fā)明的VOIP業(yè)務帶寬的分配方法，由于預先根據RAB指配的VOIP業(yè)務的最大速率和保證速率設置傳輸信道帶寬等級，則通過監(jiān)測傳輸信道負載資源情況可以動態(tài)調整VOIP業(yè)務帶寬的等級，則當小區(qū)資源正常時分配大的帶寬，保證高的語音質量；當小區(qū)資源擁塞時根據保證速率分配帶寬，以減輕小區(qū)擁塞狀況，由此，保證用戶其它業(yè)務具有較好QoS同時，又可提高傳輸信道帶寬的利用率。
圖1為現有技術之UMTS系統的網絡結構框圖。
圖2為現有技術之UTRAN的網絡結構框圖。
圖3為本發(fā)明之較佳實施方式之方法流程框圖。
具體實施例方式
為使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚明白，以下結合具體實施方式
及附圖，對本發(fā)明作進一步詳細的說明。
本發(fā)明一種VOIP業(yè)務帶寬的分配方法，主要是根據VOIP業(yè)務的QOS和小區(qū)資源狀況動態(tài)地分配帶寬，當小區(qū)資源正常(如負載、Iub資源均不擁塞)時分配大的帶寬，保證高的語音質量；當小區(qū)資源擁塞(如負載或Iub資源擁塞)時根據保證速率分配帶寬，以減輕小區(qū)擁塞狀況。
如圖3所示，為本發(fā)明之較佳實施方式之一種VOIP業(yè)務帶寬的分配方法流程框圖，主要包括如下步驟。
步驟101，根據相應的服務質量QoS，建立RAB時指配VOIP業(yè)務的最大速率和保證速率；首先，RNC設置小區(qū)負載門限、RNC與其所屬各NodeB之間Iub負載門限，RNC還可以進一步設置資源統計周期。
在進行無線接入承載RAB建立時，首先由CN向UTRAN發(fā)送RAB指配請求消息，請求UTRAN建立RAB，核心網CN指配相應的服務質量(QoS，Quality of Service)參數。
根據相應的服務質量(QoS，Quality of Service)參數，RAB建立過程中，RAB指配信令中指配VOIP業(yè)務的最大速率和保證速率，最大速率是指UE和CN之間傳輸語音所達到的最大速率，此時，語音質量最高，則相應會要求最大的帶寬；保證速率是指要保證所設定的QoS的前提下，UE和CN之間傳輸語音所必須達到的速率。
步驟102，設置傳輸信道帶寬等級；RNC根據RAB指配的最大速率和保證速率劃分傳輸信道帶寬等級，一般而言，最大帶寬對應最大速率，保證帶寬對應保證速率，中間級帶寬根據最大速率和保證速率之間的速率依次選擇。
例如，當RAB指配的最大速率為12.2K，保證速率為7.95K時，傳輸信道帶寬等級可以劃分為3級，依次為12.2K對應的傳輸信道帶寬、10.2K對應的傳輸信道帶寬、7.95K對應的傳輸信道帶寬。
當然，根據需要，可以根據RAB指配的最大速率和保證速率劃分傳輸信道帶寬等級為多個級別，如至少三個級別。
步驟103，監(jiān)測傳輸信道負載資源情況；傳輸信道負載主要包括基于功率的小區(qū)負載資源和基于IUB負載資源，所以RNC可以實時檢測小區(qū)負載和/或Iub負載，或在資源統計周期內統計小區(qū)的吞吐率和/或Iub的吞吐率，進而得到小區(qū)負載和/或Iub負載。
步驟104，判斷傳輸信道負載是否超過預設的負載門限；本實施方式中，判斷傳輸信道負載是否超過預設的負載門限是通過判斷小區(qū)負載是否超過負載門限和/或Iub負載是否超過Iub負載門限實現的。
實時檢測小區(qū)負載和/或Iub負載，或在資源統計周期內統計得到小區(qū)負載和/或Iub負載，判斷小區(qū)負載是否超過負載門限和/或Iub負載是否超過Iub負載門限，即判斷小區(qū)和/或Iub資源是否均發(fā)生擁塞。
如果小區(qū)及Iub資源均不發(fā)生擁塞，則繼續(xù)進行語音、數據及多媒體業(yè)務的傳輸，并重新執(zhí)行步驟103、步驟104，直到判斷出小區(qū)或Iub資源至少之一發(fā)生擁塞，執(zhí)行步驟105。
步驟105，根據當前的傳輸信道信息動態(tài)調整VOIP業(yè)務帶寬。
在業(yè)務進行過程中，當判斷出小區(qū)或Iub資源至少之一發(fā)生擁塞時，則觸發(fā)VOIP業(yè)務進行傳輸信道重配置，在現有帶寬基礎上逐級降低VOIP帶寬等級，也可以根據配置的負載門限跳級降低帶寬等級，直到將VOIP帶寬等級降至保證速率帶寬。
經過一定時間的數據傳輸后，可能小區(qū)及Iub資源均不發(fā)生擁塞，即監(jiān)測到小區(qū)負載低于其負載門限及Iub負載低于其負載門限，可以在現有帶寬基礎上逐級升高VOIP帶寬等級，也可以根據配置的負載門限跳級升高VOIP帶寬等級，直至升到最大帶寬。
此外，還可以配置周期定時器，定時器超時，判斷傳輸信道負載是否高于或低于預設負載門限，如果是，則進行上述的相應的操作；下一次定時器再超時，再判斷負載是否高于或低于門限。具體為定時器超時，判斷小區(qū)負載及Iub負載均沒有超出各自的負載門限時，則在現有帶寬基礎上逐級升高VOIP帶寬等級，也可以根據配置的負載門限跳級升高VOIP帶寬等級，直至升到最大帶寬，關閉周期定時器；判斷小區(qū)負載及Iub負載至少之一超出相應各自的負載門限時，則在現有帶寬基礎上逐級降低VOIP帶寬等級，也可以根據配置的負載門限跳級降低VOIP帶寬等級，直到將VOIP帶寬等級降至保證速率帶寬，關閉周期定時器。
步驟105之后，重新執(zhí)行步驟103。
但上述僅為本發(fā)明的較佳實施方式，并非用于限定本發(fā)明的保護范圍，任何熟悉本技術領域的技術人員應當認識到，凡在本發(fā)明的精神和原則范圍之內，所做的任何修飾、等效替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的權利保護范圍之內。
權利要求
1.一種VOIP業(yè)務帶寬的分配方法，其特征在于，包括步驟A，根據RAB指配的VOIP業(yè)務的最大速率和保證速率設置傳輸信道帶寬等級；步驟B，監(jiān)測傳輸信道負載資源情況；步驟C，根據傳輸信道負載情況調整VOIP業(yè)務帶寬的等級。
2.如權利要求1所述的一種VOIP業(yè)務帶寬的分配方法，其特征在于，步驟A之前還包括核心網指配服務質量QoS，在進行RAB建立時，根據服務質量QoS指配VOIP業(yè)務的最大速率和保證速率。
3.如權利要求2所述的一種VOIP業(yè)務帶寬的分配方法，其特征在于步驟A中，設置傳輸信道帶寬等級具體為最大帶寬對應最大速率，保證帶寬對應保證速率，中間級帶寬根據最大速率和保證速率之間的速率依次選擇。
4.如權利要求1、2或3所述的一種VOIP業(yè)務帶寬的分配方法，其特征在于，步驟B中所述傳輸信道負載具體為小區(qū)負載、Iub負載至少之一。
5.如權利要求1、2或3所述的一種VOIP業(yè)務帶寬的分配方法，其特征在于，步驟B與步驟C之間還包括判斷傳輸信道負載是否超過預設的門限，則步驟C中所述傳輸信道負載情況為該判斷結果。
6.如權利要求5所述的一種VOIP業(yè)務帶寬的分配方法，其特征在于，步驟C具體為當傳輸信道負載超過預設的門限時，逐級或跳級降低VOIP業(yè)務帶寬的等級。
7.如權利要求5所述的一種VOIP業(yè)務帶寬的分配方法，其特征在于，步驟C具體為當傳輸信道負載低于預設的門限時，逐級或跳級升高VOIP業(yè)務帶寬等級，直至升到最大帶寬。
8.如權利要求6所述的一種VOIP業(yè)務帶寬的分配方法，其特征在于，設置周期定時器，降低VOIP業(yè)務帶寬等級的時機為當周期定時器超時且傳輸信道負載超出預設的門限時。
9.如權利要求7所述的一種VOIP業(yè)務帶寬的分配方法，其特征在于，設置周期定時器，升高VOIP業(yè)務帶寬等級的時機為當周期定時器超時且傳輸信道負載低于預設的門限時。
10.如權利要求4所述的一種VOIP業(yè)務帶寬的分配方法，其特征在于，步驟B與步驟C之間還包括判斷小區(qū)負載是否超過預設的負載門限和/或Iub負載是否超過Iub預設的負載門限，則步驟C中所述傳輸信道負載情況為該判斷結果。
11.如權利要求10所述的一種VOIP業(yè)務帶寬的分配方法，其特征在于，當判斷出小區(qū)負載、Iub負載至少之一超出各自預設的負載門限時，步驟C具體為逐級或跳級降低VOIP帶寬等級，直到將VOIP帶寬等級降至保證速率帶寬。
12.如權利要求10所述的一種VOIP業(yè)務帶寬的分配方法，其特征在于，當判斷出小區(qū)負載、Iub負載均低于各自預設的負載門限時，步驟C具體為逐級或跳級升高VOIP帶寬等級，直至升到最大帶寬。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種VOIP業(yè)務帶寬的分配方法，其中，包括根據RAB指配的VOIP業(yè)務的最大速率和保證速率設置傳輸信道帶寬等級，通過監(jiān)測傳輸信道負載資源情況動態(tài)調整VOIP業(yè)務帶寬的等級，則當小區(qū)資源正常時分配大的帶寬，保證高的語音質量；當小區(qū)資源擁塞時根據保證速率分配帶寬，以減輕小區(qū)擁塞狀況，由此，保證用戶其它業(yè)務具有較好QoS同時，又可提傳輸信道帶寬的利用率。
文檔編號H04L12/56GK1901505SQ20061006168
公開日2007年1月24日 申請日期2006年7月17日 優(yōu)先權日2006年7月17日
發(fā)明者于江 申請人:華為技術有限公司