[发明专利]用于在通信网络中支持VOIP和多QOS流业务的统一过载和溢出控制方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及通信，并且具体地涉及用于在无线通信网络中控制数据流的系统。

背景技术

无线射频通信系统使人们能够相互长距离通信而无需接入陆线连接的设备，比如常规电话。尽管早期系统主要被配置用于语音通信，但是技术改进已经支持开发用于语音和高速分组数据传送的“3-G”(第三代)和相似无线网络。例如，现在在美国的许多地区以及其它地方实施的基于CDMA的“1x-EVDO”(优化演进数据或者仅演进数据)无线通信网络使用3-G移动电信协议/规范进行语音和非语音数据的高速无线传输。1x-EVDO是一种支持高数据速率的实施，具体地，在专用于运送高速分组数据的无线电信道(例如与用于运送语音数据的无线电信道分离的1.25MHz带宽(或者更大)无线电信道)中前向链路数据速率高达3.1兆位/秒而反向链路速率高达1.8兆位/秒。

在3-G分组数据网络中，例如主要将网际协议(“IP”)用于数据传输而将IP语音(“VoIP”)用于语音数据传输的网络中，数据分解成多个被寻址的数据分组。例如就VoIP而言，对模拟音频/语音信号进行捕获、数字化和分解成数据分组。然后通过基于IP的通信网络对语音数据分组和非语音数据分组进行传输和路由，在该通信网络中它们被数据分组所寻址的接入终端接收和重组。然而，不同于其中为各呼叫建立物理或者逻辑电路(例如路线)的电路交换系统(用于电路的资源在呼叫的整个持续时间期间专用于该呼叫)，可以在不同时间、无序和/或沿着不同路线发送数据分组。以这一方式，以更高效和优化的方式利用数据传输资源。

对VoIP的使用允许语音服务在无线通信网络中与多媒体和其它分组数据服务集成。这促进了应用的多样性并且可以提高整体系统性能。然而，无线网络带来对分组语音业务的特定挑战。广而言之，随着网络负载增加，呼叫掉线、呼叫质量欠佳(例如由增加的帧错误率引起)、传输延时长等(这些都可能导致无法接受的用户不满意水平)的可能性增加。具体而言，无线网络中的空中接口(例如在一个或者多个固定基站与各种移动或者其它无线接入终端之间的无线电链路)原本是动态的，系统容量以及与各语音用户关联的性能也是如此。因此，可能存在没有足够带宽可用来根据目标服务质量(“QOS”)水平适应每个活跃用户这样的场合。此外，即使带宽可用，但是可能存在由于变化的无线电空中链路状况等而不可能在将语音或者其它数据分组传输到无线接入终端时满足目标或者所需QOS水平的情况。

在一些实例中，这些问题可能由于网络电子处理能力的限制而变复杂。具体而言，进行无线分组数据通信涉及到对大量数据分组的进行中的电子处理。出于这一目的，网络基础设施的各要素(例如无线单元、基站、RNC、MSC等)通常将包括一个或者多个微处理器或者其它电子处理单元。当网络业务负载重时，处理器资源可能例如在通信信道的特定支路/跳跃中过分扩展，可能没有足够处理能力来根据所需或者目标QOS水平适应数据负载。此外，就VoIP和多QOS应用(比如尽力而为(best efforts)数据传送和视频电话)而言，存在复杂的突发业务模式，该模式造成加载浪涌和波动的较高幅度水平。加载浪涌和波动可以将多个处理设备推进到过载(overload)状况。在这样的过载状况期间，处理单元和与之连接的通信总线易于具有复杂和/或无规律的处理器过载行为。这些因素可能造成流漏码和遗漏的分组，从而造成质量欠佳的呼叫和无法接受的系统性能。

发明内容