专利名称：一种无线通信系统中探测受限链路的方法
技术领域：
本发明涉及无线通信领域，特别是涉及一种无线通信系统中探测受 限链路的方法。
背景技术：
在无线通讯领域，移动台与基站通讯时包括两条链路，称为上行链路 和下行链路，或者前向链路和反向链路，下文以前向链路和反向链路代表这两条链路。基站到移动台的链路称为前向链路；移动台到基站的线路称为 反向链路。由于无线通讯中，前向链路和反向链路的覆盖范围受到频率、 终端和系统的解调灵敏度、系统内部干扰和外界干扰、网络拓扑结构、用 户数量和分布等因素的影响，链路质量随环境发生变化，无法事先预,1， 由于无线通讯的上述特点，导致前向链路和反向链路的不平衡，而且受限 链路不固定。中国专利申请号为CN00104997.6，名称为《无线通信系统中防止因链 路不平衡而产生的反向拥塞的系统和方法》公开了一种针对CDMA系统的 功率控制方法，可以防止链路不平衡产生的反向拥塞问题。同时名称均为 《检测蜂窝通信系统中前向和反向链路不平衡的方法与装置》(Method and apparatus for detecting forward and reverse link imbalance in digital cellular communication systems)的美国专利6,785,249和6,950,417公开了一种蜂窝 通信系统中探测链路不平衡的方法，该方法采用最大接入指针来指示是否 存在链路不平衡引起的反向失败，采用寻呼信道丢失指示和业务信道初始 化超时来确定是否存在链路不平衡引起的前向链路失败。该发明主要是用 于查找发现前反向问题。因此，现有技术中缺少探测前向链路和反向链路中哪一条链路受^制 的方法。发明内容针对现有技术存在的缺陷和不足，本发明的目的是提供一种无线通信 系统中探测受限链路的方法，能够简单的探测出前向链路和反向链路中受 限链路。为了达到上述发明目的，本发明提出了一种无线通信系统中探测受限 链路的方法，包括步骤l、终端和/或基站向对端发送数据包；步骤2、分别统计两条链路接收数据包的成功率或丢包率，判定受限链,路。其中，上述步骤l可以具体为步骤1一1、终端向基站发送数据包； ''步骤1一2、基站收到上述数据包后，向终端发送返回数据包。 则上述步骤2具体为步骤2—1、统计终端发送的数据包数量；统计基站发送的返回数据包 数量；统计终端收到的返回数据包的数量，统计基站收到的数据包的数量；步骤2_2、用终端收到的返回数据包的数量除以基站发送的返回数据' 包数量得到前向链路质量；用基站收到的数据包数量除以终端发送的数据 包数量得到反向链路质量；步骤2 — 3、比较前向链路质量和反向链路质量，其中丢包率较高的链 路为受限链路。采用上述方式，是由终端侧发起测试。其中，上述步骤l也可以具体为 步骤1一3、基站向终端发送数据包； 步骤1—4、终端向基站发送返回数据包。 则步骤2具体为步骤2 — 4、统计基站发送的数据包数量；统计终端发送的返回数据包 数量；统计基站收到的返回数据包的数量，统计终端收到的数据包的数量；步骤2 — 5、用终端收到的数据包的数量除以基站发送的数据包数量得 到前向链路质量；用基站收到的返回数据包数量除以终端发送的返回数据 包数量得到反向链路质量；步骤2 — 6、比较前向链路质量和反向链路质量，其中丢包率较高的链 路为受限链路。采用上述方式，是由基站侧发起测试。其中，上述步骤l又可以具体为步骤1 —5、基站和终端同时向对端发送数据包；步骤1一6、基站和终端收到上述数据包后，向对端发送返回数据包。其中，上述步骤l还可以具体为步骤1 —7、基站和终端先后向对端发送数据包；步骤1 —8、基站和终端收到上述数据包后，向对端发送返回数据包.采用上述方式，可以基站和终端同时或分别向对端发送数据包，以提 高测试的可靠性。则步骤2可以具体为步骤2—7、统计基站或终端发送数据包的数量，统计基站或终端收到 的数据包的数量；步骤2—8、用终端收到的数据包数量除以基站发送数据包的数量招到. 前向链路质量；用基站收到的数据包数量除以终端发送的数据包数量得到 反向链路质量；步骤2_9、比较前向链路质量和反向链路质量，其中接收数据包成功 率较低者对应的链路即为受限链路。采用基站和终端同时向对端发送数据包的方式，可以只统计发送数据包数和接收数据包数，来评估链路的质量。 上述步骤2也可以具体为步骤2—10、统计基站和终端发送数据包的数量，统计基站和终端收到 的数据包的数量；统计基站和终端发送的返回数据包数量，统计基站和终端收到的返回数据包数量步骤2 — 11、用终端收到的数据包数量与终端收到的返回数据包数量除以基站发送的数据包数量与基站发送的返回数据包数量得到前向链路质量；用基站收到的数据包数量与基站收到的返回数据包数量除以终端发送 的数据包数量与终端发送的返回数据包数量得到反向链路质量；步骤2—12、比较前向链路质量和反向链路质量，其中接收数据包成功 率较低者对应的链路即为受限链路。采用基站和终端分别发送数据包的方式，既可以使用两次测试的数据 包数叠加的方式来测试链路的质量，也可以采用上述同时发包时采用的可 以只统计发送数据包数和接收数据包数，来评估链路的质量。其中，所述步骤1中，基站和终端采用TCP/IP协议的ping命令发送数 据包。本发明提出了一种无线通信系统中探测受限链路的方法，针对现^技 术中无法确定前向链路(或上行链路)和反向链路(或下行链路)中的受 限链路的问题而设计。本发明通过基站或终端向对端发送数据包或者基站 和终端同时向对端发送数据包，对端返回给发送端一个返回数据包，然后 统计上述数据包和返回数据包的丢包率或成功率，并通过丢包率或成功率 确定线路质量不好的受限链路。本发明提出的方法简单但非常实用，可以 采用TCP/IP协议中的ping命令来发送数据包和返回数据包，不需要对现有 的系统进行硬件改造即可实现快速检测出受阻链路。同时，本发明提出的 方法还可以用于评估前向链路和反向链路的覆盖情况。利用发送侧和,受 侧的时间同步，可以将发送和接收数据包的情况对应到测试线路上，f寻到' 前向链路和反向链路的覆盖情况。
图1为本发明第一优选实施例流程图； 图2为本发明第二优选实施例流程图； 图3为本发明第三优选实施例流程图； 图4为本发明第四优选实施例流程图； 图5为本发明第五优选实施例流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。 本发明第一优选实施例如图l所示，包括步骤a、终端通过反向链路采用ping命令向基站发送多个数据包；步骤b、基站收到上述数据包后，通过前向链路向终端发送多个返回数 据包；步骤c、统计终端发送的数据包数量；统计基站发送的返回数据包数i; 统计终端收到的返回数据包的数量，统计基站收到的数据包的数量；步骤d、终端收到的返回数据包的数量+基站发送的返回数据包数量X 100%=前向链路接收数据包的成功率；基站收到的数据包数量+终端发送 的数据包数量X 100%=反向链路接收数据包的成功率；步骤e、比较步骤d所得的两个数值，成功率较低的链路为受限链路。在上述的步骤c2和c3中，也可以采用统计丢包率的方式，丢包率较高 的链路即为受限链路。在第一实施例中，如果应用于GSM网络，则前向链路为下行链路，'反. 向链路为上行链路。 '？当然基站和终端也可以采用ping命令之外的其他方式发送数据包，这 是本领域内技术人员可以理解的。本发明第二优选实施例如图2所示，包括步骤A、基站通过ping命令在前向链路向终端发送多个数据包；步骤B、终端收到上述数据包后，通过反向链路向基站发送多个返回数据包；步骤C、统计基站发送的数据包数量；统计终端发送的返回数据包数 量；统计基站收到的返回数据包的数量，统计终端收到的数据包的数量；步骤D、 l一(终端收到的数据包数量+基站发送的数据包数量X 100%)=前向链路接收数据包的丢包率；l一 (基站收到的返回数据包数量+终端 发送的返回数据包数量X 100%)=反向链路接收数据包的丢包率；步骤E、比较步骤D所得的两个数值，丢包率较高的链路为受限链路。在上述的步骤中，也可以采用第一实施例中统计成功率的方式，成功 率较低的链路即为受限链路。 '.当然基站和终端也可以采用ping命令之外的其他方式发送数据包，这 是本领域内技术人员可以理解的。考虑到无线链路受周围环境等很多因素的影响，同一位置不同时刻的 无线链路也存在比较大的区别，前向链路接收成功时刻的无线链路质量要 好于前向链路接收失败时刻，采用前向链路接收成功的包作为反向链路的 发送包来进行评判，对于前向链路不公平，为了更好的评估前反向链路的 受限方，可以对上述方法进行扩展。扩展的方法是基站和终端都发送数据包，然后各自釆用抓包工真捕. 获对方发送的数据包。基站和终端可以同时发送数据包，也可以一先一后 分别发送数据包。如果同时发送，则捕获数据包包括对方发送的数据f ，口 本方发送后反馈回来的返回数据包。可以采用同时发包或不同时发包两种 方式进行测试。分别计算抓包成功率作为前反向链路的评估标准，成功率 较低的一侧对应的链路为受限链路。对于终端和基站同时发包的情况，采用捕获对方发送数据包和对方反 馈回来的本方发送数据包进行评估。即如图3所示的本发明第三实施例， 包括步骤I、基站和终端同时向对端发送数据包； 步骤II、基站和终端向对端发送返回数据包；步骤III、统计基站和终端发送数据包的数量，统计基站和终端收到的数据包的数量；统计基站和终端发送的返回数据包数量，统计基站和终端 收到的返回数据包数量；步骤IV、(终端收到的数据包数量+终端收到的返回数据包数量)+ (基 站发送的数据包数量+基站发送的返回数据包数量)X 100%=前向链路接收 数据包成功率；(基站收到的数据包数量+基站收到的返回数据包数量)+ (终端发送的数据包数量+终端发送的返回数据包数量)X 100%=反向链路 接收数据包成功率；步骤V、比较步骤IV所得的数值，其中数值较低者对应的链路即为受 限链路。本发明第三优选实施例中是采用计算接收数据包成功率来判断受限链 路的。如本发明第二优选实施例中记载，也可以采用计算丢包率来判断受 限链路。基站和终端可以采用ping命令或其他方式发送数据包，这是,领 域内技术人员可以理解的。对于终端和基站不同时发包的情况，既可以采用第三实施例中的两组 测试的方法，也可以采用如图4所示的第四实施例的方法。本发明的第四实施例如图4所示，包括步骤(1)、基站和终端先后向对端发送数据包；步骤(2)、基站和终端收到上述数据包后，向对端发送返回数据包；步骤(3)、统计基站或终端发送数据包的数量，统计基站或终端收到 的数据包的数量；步骤(4)、 l一 (终端收到的数据包数量+基站发送数据包的数量X 100%)=前向链路丢包率；l一 (基站收到的数据包数量+终端发送的数据 包数量X100。/。) -反向链路丢包率；步骤(5)、比较步骤(4)所得数值，其中丢包率高者对应的链路即为 受限链路。本发明第四优选实施例中是采用计算丢包率来判断受限链路的。如本 发明第一优选实施例中记载，也可以采用计算接收数据包的成功率来判断受限链路。基站和终端可以采用ping命令或其他方式发送数据包，这是本领域内技术人员可以理解的。采用上述实施例，要求发包数应达到具有统计意义所需的数量。对于 上述第三实施例中采用两组发包数进行计算的情况，要求两组的发包数尽 可能的接近，或者发包数量较少的一次的发包数应达到具有统计意义所需 的数量。本发明第五实施例如图5所示，采用WiMAX网络执行本发明提出的 方法，包括1. 选择测试路线本实施例的目标是测试覆盖区域前反向链路的覆盖情况，需要进行路 测。测试工程师预先准备好测试路线，测试路线重点包括覆盖边缘区域。2. 终端接入网络3. 反向覆盖测试服务器和终端侧进行时间同步。终端发起ping包，地址为AAA服务器所在地址，服务器捕获终端发 送的数据包，测试反向链路的覆盖情况;在测试路线起始位置发起ping操作，沿测试路线进行测试。终端侧利 用测试软件记录GPS位置信息、发送数据包信息及时间；4. 前向覆盖测试AAA服务器发起ping包，地址为终端所在地址，终端捕获服务器发送 的数据包，测试前向链路的覆盖情况；12服务器侧发起ping包，沿同样的路线完成测试。终端侧利用测试软件 记录GPS位置信息、捕获数据包信息及时间； 5.测试数据分析对于反向覆盖，利用时间同步，将步骤3得到的服务器捕获数据包信 息对应到测试路线上，结合终端发起的ping包信息，根据数据包是否被捕 获，得到各测试位置反向覆盖情况；对于前向覆盖，利用时间同步，将步骤4服务器侧发起ping包的信息 对应到测试路线上，结合终端捕获数据包信息，利用数据包是否被捕获.. 得到各测试位置前向覆盖情况；根据前反向链路覆盖情况，可以评估得到不同位置的受限链路。当然，本发明还可有其他实施例，在不背离本发明精神及其实质的情 况下，所属技术领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变 形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明的权利要求的保护范围。
权利要求
1、一种无线通信系统中探测受限链路的方法，包括步骤1、终端和/或基站向对端发送数据包；步骤2、分别统计两条链路接收数据包的成功率或丢包率，判定受限链路。
2、 根据权利要求1所述的一种无线通信系统中探测受限链路的方法， 其特征在于，步骤l具体为步骤l一l、终端向基站发送数据包；步骤1一2、基站收到上述数据包后，向终端发送返回数据包。
3、 根据权利要求2所述的一种无线通信系统中探测受限链路的方法， 其特征在于，步骤2具体为步骤2—1、统计终端发送的数据包数量；统计基站发送的返回数据包 数量；统计终端收到的返回数据包的数量，统计基站收到的数据包的数量；步骤2—2、用终端收到的返回数据包的数量除以基站发送的返回数据 包数量得到前行链路质量；用基站收到的数据包数量除以终端发送的数据 包数量得到反向链路质量；步骤2—3、比较前行链路质量和反向链路质量，其中丢包率较高的链 路为受限链路。
4、 根据权利要求1所述的一种无线通信系统中探测受限链路的方法， 其特征在于，步骤l具体为步骤1一3、基站向终端发送数据包；步骤1—4、终端向基站发送返回数据包。
5、 根据权利要求4所述的一种无线通信系统中探测受限链路的方法， 其特征在于，步骤2具体为步骤2_4、统计基站发送的数据包数量；统计终端发送的返回数据包 数量；统计基站收到的返回数据包的数量，统计终端收到的数据包的数量；步骤2 — 5、用终端收到的数据包的数量除以基站发送的数据包数量得 到前行链路质量；用基站收到的返回数据包数量除以终端发送的返回数据 包数量得到反向链路质量；步骤2—6、比较前行链路质量和反向链路质量，其中丢包率较高的链 路为受限链路。
6、 根据权利要求1所述的一种无线通信系统中探测受限链路的方法， 其特征在于，步骤l具体为步骤1一5、基站和终端同时向对端发送数据包；步骤1一6、基站和终端收到上述数据包后，向对端发送返回数据包。
7、 根据权利要求1所述的一种无线通信系统中探测受限链路的方法， 其特征在于，步骤l具体为步骤1一7、基站和终端先后向对端发送数据包；步骤1—8、基站和终端收到上述数据包后，向对端发送返回数据包。
8、 根据权利要求7所述的一种无线通信系统中探测受限链路的方法， 其特征在于，步骤2具体为步骤2—7、统计基站或终端发送数据包的数量，统计基站或终端收到 的数据包的数量；步骤2_8、用终端收到的数据包数量除以基站发送数据包的数量得到 前行链路质量；用基站收到的数据包数量除以终端发送的数据包数量得到 反向链路质量；步骤2—9、比较前行链路质量和反向链路质量，其中接收数据包成功 率较低的链路为受限链路。
9、 根据权利要求6或7所述的一种无线通信系统中探测受限链路的方 法，其特征在于，步骤2具体为步骤2 —10、统计基站和终端发送数据包的数量，统计基站和终端收到 的数据包的数量；统计基站和终端发送的返回数据包数量，统计基站和终端收到的返回数据包数量步骤2—11、用终端收到的数据包数量与终端收到的返回数据包数量除 以基站发送的数据包数量与基站发送的返回数据包数量得到前行链路质 量；用基站收到的数据包数量与基站收到的返回数据包数量除以终端发送 的数据包数量与终端发送的返回数据包数量得到反向链路质量；步骤2 — 12、比较前行链路质量和反向链路质量，其中接收数据包成功 率较低的链路为受限链路。
10、根据权利要求l或2或4或6或7任一项所述的一种无线通信系 统中探测受限链路的方法，其特征在于，所述步骤1中，采用TCP/IP协议 的ping命令发送数据包。
全文摘要
本发明提出了一种无线通信系统中探测受限链路的方法，针对现有技术中无法确定前向链路和反向链路中的受限链路的问题而设计。本发明通过基站或终端向对端发送数据包或者基站和终端同时或分别向对端发送数据包，对端返回给发送端一个返回数据包，然后统计上述数据包和返回数据包的丢包率或成功率，并通过丢包率或成功率确定线路质量不好的受限链路。本发明提出的方法可以应用在任何无限通讯领域，简单但非常实用，不需要对现有的系统进行硬件改造即可实现快速检测出受阻链路。
文档编号H04L1/00GK101325793SQ20071011104
公开日2008年12月17日 申请日期2007年6月13日 优先权日2007年6月13日
发明者张旭东, 欧阳曦, 鹏 王, 王秀峰, 马国强 申请人:中兴通讯股份有限公司