Lte系統中的ping時延優化方法及裝置的製作方法
2023-08-06 19:36:06 2
專利名稱：Lte系統中的ping時延優化方法及裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及通信領域的LTE (Long Term Evolution,長期演進)系統,尤其涉及一種LTE系統中的PING時延優化方法及裝置。
背景技術：
PING包時延是衡量承載分組域無線通信系統的一個重要指標，從應用角度來看，PING時延關乎系統應用層響應速度，影響用戶感受。基於上述原因，PING包測試是運營商驗收及評價分組域無線通信系統的一個重要測試手段。
現有的PING包測試方法為:當用戶發起業務後，在UE側對核心網側的某固定IP位址發起PING操作，PING包大小設定為32Byte和1500Byte兩種，PING包間隔為作業系統默認設置。通過記錄來自對端的響應時間，並對響應時間進行平均，計算出不同大小的數據包的PING包時延，以此衡量無線通信系統的響應時延。
由於LTE系統的特殊性，其資源是動態調度而非固定分配的，系統默認的PING之間存在時間間隔(默認間隔時間為Is)，會導致用戶在得到系統調度後，在PING包間隔時間內，系統會釋放該用戶的資源，待用戶下次發起PING操作時，重新為該用戶調度資源。其詳細過程如下:
第一步:用戶在終端側發起PING操作，此時終端上行未得到授權即上行無可用資源發送PING請求；
第二步:終端通過PUCCH(PhysicalUplink Control CHannel,物理上行鏈路控制信道)發送調度請求(SR)，基站側在PUCCH上檢測到SR後，通過HXXH (Physical DownlinkControl CHannel，物理下行控制信道)向終端進行下行授權；
第三步:終端收到HXXH上的下行授權後，通過PUSCH發送緩衝區調度請求(BSR)，反饋需要發送數據的大小，基站側收到BSR後，根據上行待發送數據量大小，重新通過HXXH向終端進行下行授權；
第四步:終端收到下行授權後，在PUSCH向基站側發送PING請求；
第五步:基站向核心網提交PING請求，核心網收到PING請求後，通過基站向終端的IP位址發送PING響應；
第六步:基站將收到的核心網發送的PING響應，以下行數據的形式下發給終端；
第七步:終端收到PING響應，一次PING流程結束；
第八步:PING間隔定時器超時後，終端再次通過SR發起調度請求，重複第二步到第七步。
按照目前實現的情況以及協議定義的上行授權時序問題，從終端發送SR經過兩次授權過程，終端把PING請求發送到基站側，大概需要開銷10ms，對PING包時延測試影響較大。
由於 PING 操作是基於 ICMP (Internet Control Message Protocol, Internet,控制報文協議)的回顯請求和回顯響應實現的。在ICMP報文格式中，以首8比特整數的報文類型欄位來標識報文，接入網可以根據識別ICMP報文中的報文類型，判斷當前是否進行PING包操作，從而在HXXH上，以DCIO格式對上行進行持續授權。
對於SI 口用戶面協議而言，eNB向核心網發送的上行數據包或從核心網收到的下行數據包，其數據格式按照3GPP 36.414協議定義，即在有效的IP數據報文上添加了一個GTP-U報文頭，去除該報文頭後，即可以獲得有效的IP數據報文。如圖1所示，是3GPP36.414協議中定義的SI 口協議棧示意對於IP數據報文而言，其IP首部格式如圖2所示，其中，第73-81位標識協議類型，若該8位的值為0x01，則表示使用的是ICMP協議，ICMP報文在IP數據報文中的位置如圖3所示。
對於ICMP協議而言，其報文如圖4所示，其中，若類型為8，代碼為0，則表示該ICMP報文為請求回顯，即PING請求，若類型為O,代碼為0，則表示該ICMP報文為回顯應答，即PING應答。發明內容
本發明的目的是，提供一種LTE系統中的PING時延優化方法及裝置，以優化現有的PING操作過程中授權時間長導致的PING時延長的問題。
本發明提供了一種LTE系統中的PING時延優化方法，上述方法為:
基站收到終端的上行數據包或核心網的下行數據包時，提取其中的IP數據報文；
根據上述IP數據報文，判斷上述數據包的協議類型及應用類型，若上述數據包的協議類型為ICMP且應用類型為PING請求或PING響應，則對上述終端進行上行授權。
本發明還提供了一種PING時延優化裝置，上述裝置包括報文提取模塊，判斷模塊以及授權模塊，
上述報文提取模塊，用於在基站收到終端的上行數據包或核心網的下行數據包時，提取其中的IP數據報文；
上述判斷模塊，用於根據上述報文提取模塊提取的IP數據報文，判斷上述數據包的協議類型及應用類型，並在上述數據包的協議類型為ICMP且應用類型為PING請求或PING響應，通知上述授權模塊對上述終端進行上行授權；
上述授權模塊，用於在收到上述判斷模塊的通知時，對相應的終端進行上行授權。
本發明進一步提供了一種基站，上述基站包括上述PING時延優化裝置。
本發明在數據包的協議類型為ICMP且應用類型為PING請求或PING響應，使基站主動且持續的向終端進行上行授權，縮短了網絡PING包時延，使得網絡能夠快速響應用戶的PING請求，減少了 PING場景下用戶的等待時間，提高用戶體驗。
此處所說明的附圖用來提供對本發明的進一步理解，構成本發明的一部分，本發明的示意性實施例及其說明用於解釋本發明，並不構成對本發明的不當限定。在附圖中:
圖1是3GPP 36.414協議中定義的SI 口用戶面協議棧示意圖2是IP數據報文的首部格式示意圖3是ICMP報文在IP數據報文中的位置示意圖4是ICMP報文格式示意圖；圖5是本發明PING時延優化方法中基站收到終端的上行數據包時的優選實施例流程圖；圖6是本發明PING時延優化方法中基站收到核心網的下行數據包時的優選實施例流程圖；圖7是本發明PING時延優化裝置優選實施例原理框圖；圖8是本發明基站優選實施例原理框圖。
具體實施例方式為了使本發明所要解決的技術問題、技術方案及有益效果更加清楚、明白，以下結合附圖和實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發明，並不用於限定本發明。如圖5所示，是本發明PING時延優化方法中基站收到終端的上行數據包時的優選實施例流程圖；本實施例包括以下步驟:步驟SOOl:基站收到終端的上行數據包；步驟S002:提取上述數據包中的IP數據報文；步驟S003:判斷IP數據報文的73-80位的值是否為00000001，若是，則表示上述數據包的協議類型為ICMP，執行步驟S004 ;否則，表示上述數據包的協議類型不是ICMPJA行步驟S006 ；步驟S004:去掉IP數據報文的首部；步驟S005:判斷去掉首部後的IP數據報文的前16位是否為0000010000000000，若是，則表示上述數據包的應用類型為PING請求，執行步驟S006 ;否則，執行步驟S007 ；步驟S006:向上述終端發送DCIO消息，對上述終端進行上行授權，轉入步驟SOOl ；DCIO消息中攜帶有為終端分配的上行物理資源、上行RB(Radi0 Block，無線資源塊)數、調製編碼格式和HARQ (Hybrid Automatic Repeat Request,混合自動重傳請求)RV(Redundancy Version,冗餘版本)信息。步驟S007:停止向上述終端發送DCIO消息，結束。如圖6所示，是本發明PING時延優化方法中基站收到核心網的下行數據包時的優選實施例流程圖；本實施例包括以下步驟:步驟SlOl:基站收到核心網的下行數據包；步驟S102:提取上述數據包中的IP數據報文；步驟S103:判斷IP數據報文的73-80位的值是否為00000001，若是，則表示上述數據包的協議類型為ICMP，執行步驟S104 ;否則，表示上述數據包的協議類型不是ICMPJA行步驟S106 ；步驟S104:去掉IP數據報文的首部；步驟S105:判斷去掉首部後的IP數據報文的前16位是否為0000000000000000，
若是，則表示上述數據包的應用類型為PING響應，執行步驟S106 ;否則，執行步驟S107 ；步驟S106:向上述終端發送DCIO消息，對上述終端進行上行授權，轉入步驟SlOl ；步驟S107:停止向上述終端發送DCIO消息，結束。如圖7所示,是本發明PING時延優化裝置優選實施例原理框圖,本實施例包括報文提取模塊01，判斷模塊02以及授權模塊03，報文提取模塊01，用於在基站收到終端的上行數據包或核心網的下行數據包時，提取上述數據包中的IP數據報文；判斷模塊02，用於判斷報文提取模塊01提取的IP數據報文的73-80位的值是否為00000001，以判斷上述數據包的協議類型是否為ICMP ;在上述數據包的協議類型為ICMP時，去掉上述IP數據報文的首部，並判斷去掉首部後的IP數據報文的前16位是否為0000010000000000或者為0000000000000000，以判斷上述數據包的應用類型是否是PING請求或PING響應；並在上述數據包的協議類型為ICMP且應用類型為PING請求或PING響應，通知授權模塊03對終端進行上行授權；授權模塊03，用於在收到判斷模塊02的通知時，對相應的終端進行上行授權。如圖8所示,是本發明基站優選實施例原理框圖，本實施例包括圖7所示的PING時延優化裝置，即PING時延優化裝置包括報文提取模塊01，判斷模塊02以及授權模塊03，各模塊功能參見上述對圖7的描述。上述說明示出並描述了本發明的優選實施例，但如前所述，應當理解本發明並非局限於本文所披露的形式，不應看作是對其他實施例的排除，而可用於各種其他組合、修改和環境，並能夠在本文所述發明構想範圍內，通過上述教導或相關領域的技術或知識進行改動。而本領域人員所進行的改動和變化不脫離本發明的精神和範圍，則都應在本發明所附權利要求的保護範圍內。
權利要求
1.一種長期演進LTE系統中的PING時延優化方法，其特徵在於，所述方法為: 基站收到終端的上行數據包或核心網的下行數據包時，提取其中的IP數據報文； 根據所述IP數據報文，判斷所述數據包的協議類型及應用類型，若所述數據包的協議類型為Internet控制報文協議ICMP且應用類型為PING請求或PING響應，則對所述終端進行上行授權。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述方法通過判斷IP數據報文的73-80位的值是否為00000001來判斷所述數據包的協議類型；若所述IP數據報文的73-80位的值為00000001，則所述數據包的協議類型為ICMP。
3.根據權利要求1或2所述的方法，其特徵在於，所述方法通過以下步驟判讀所述數據包的應用類型: 去掉所述IP數據報文的首部； 判斷去掉首部後的IP數據報文的前16位是否為0000010000000000或者為0000000000000000,若去掉首部後的IP數據報文的前16位為0000010000000000，則所述數據包的應用類型為PING請求；若去掉首部後的IP數據報文的前16位為0000000000000000，則所述數據包的應用類型為PING響應。
4.根據權利要求3所述的方法，其特徵在於，所述基站通過向所述終端發送DCIO消息，對所述終端進行上行授權； 所述DCIO消息中攜帶有為終端分配的上行物理資源、上行無線資源塊RB數、調製編碼格式和混合自動重傳請求HARQ冗餘版本RV信息。
5.一種PING時延優化裝置，其特徵在於，所述裝置包括報文提取模塊，判斷模塊以及授權模塊， 所述報文提取模塊，用於在基站收到終端的上行數據包或核心網的下行數據包時，提取其中的IP數據報文； 所述判斷模塊，用於根據所述報文提取模塊提取的IP數據報文，判斷所述數據包的協議類型及應用類型，並在所述數據包的協議類型為ICMP且應用類型為PING請求或PING響應，通知所述授權模塊對所述終端進行上行授權； 所述授權模塊，用於在收到所述判斷模塊的通知時，對相應的終端進行上行授權。
6.根據權利要求5所述的裝置，其特徵在於， 所述判斷模塊，用於判斷所述IP數據報文的73-80位的值是否為00000001 ;在所述IP數據報文的73-80位的值為00000001時，去掉所述IP數據報文的首部，並判斷所述去掉首部後的IP數據報文的前16位是否為0000010000000000或者為0000000000000000 ； 所述授權模塊，用於向終端發送攜帶有為終端分配的上行物理資源、上行RB數、調製編碼格式和HARQ RV信息的DCIO消息。
7.一種基站，其特徵在於，所述基站包括權利要求5或6所述的PING時延優化裝置。
全文摘要
本發明公開了一種LTE系統中的PING時延優化方法及裝置，上述方法在基站收到終端的上行數據包或核心網的下行數據包時，提取其中的IP數據報文；根據上述IP數據報文，判斷上述數據包的協議類型及應用類型，若上述數據包的協議類型為ICMP且應用類型為PING請求或PING響應，則對上述終端進行上行授權。本發明縮短了網絡PING包時延，減少了PING場景下用戶的等待時間。
文檔編號H04W24/08GK103108342SQ201110354388
公開日2013年5月15日 申請日期2011年11月10日 優先權日2011年11月10日
發明者李廉 申請人:中興通訊股份有限公司