[发明专利]LTE系统中的PING时延优化方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及通信领域的LTE(Long Term Evolution，长期演进)系统，尤其涉及一种LTE系统中的PING时延优化方法及装置。

背景技术

PING包时延是衡量承载分组域无线通信系统的一个重要指标，从应用角度来看，PING时延关乎系统应用层响应速度，影响用户感受。基于上述原因，PING包测试是运营商验收及评价分组域无线通信系统的一个重要测试手段。

现有的PING包测试方法为：当用户发起业务后，在UE侧对核心网侧的某固定IP地址发起PING操作，PING包大小设定为32Byte和1500Byte两种，PING包间隔为操作系统默认设置。通过记录来自对端的响应时间，并对响应时间进行平均，计算出不同大小的数据包的PING包时延，以此衡量无线通信系统的响应时延。

由于LTE系统的特殊性，其资源是动态调度而非固定分配的，系统默认的PING之间存在时间间隔(默认间隔时间为1s)，会导致用户在得到系统调度后，在PING包间隔时间内，系统会释放该用户的资源，待用户下次发起PING操作时，重新为该用户调度资源。其详细过程如下：

第一步：用户在终端侧发起PING操作，此时终端上行未得到授权即上行无可用资源发送PING请求；

第二步：终端通过PUCCH(Physical Uplink Control CHannel，物理上行链路控制信道)发送调度请求(SR)，基站侧在PUCCH上检测到SR后，通过PDCCH(Physical Downlink Control CHannel，物理下行控制信道)向终端进行下行授权；

第三步：终端收到PDCCH上的下行授权后，通过PUSCH发送缓冲区调度请求(BSR)，反馈需要发送数据的大小，基站侧收到BSR后，根据上行待发送数据量大小，重新通过PDCCH向终端进行下行授权；

第四步：终端收到下行授权后，在PUSCH向基站侧发送PING请求；

第五步：基站向核心网提交PING请求，核心网收到PING请求后，通过基站向终端的IP地址发送PING响应；

第六步：基站将收到的核心网发送的PING响应，以下行数据的形式下发给终端；

第七步：终端收到PING响应，一次PING流程结束；

第八步：PING间隔定时器超时后，终端再次通过SR发起调度请求，重复第二步到第七步。

按照目前实现的情况以及协议定义的上行授权时序问题，从终端发送SR经过两次授权过程，终端把PING请求发送到基站侧，大概需要开销10ms，对PING包时延测试影响较大。

由于PING操作是基于ICMP(Internet Control Message Protocol，Internet，控制报文协议)的回显请求和回显响应实现的。在ICMP报文格式中，以首8比特整数的报文类型字段来标识报文，接入网可以根据识别ICMP报文中的报文类型，判断当前是否进行PING包操作，从而在PDCCH上，以DCI0格式对上行进行持续授权。

对于S1口用户面协议而言，eNB向核心网发送的上行数据包或从核心网收到的下行数据包，其数据格式按照3GPP 36.414协议定义，即在有效的IP数据报文上添加了一个GTP-U报文头，去除该报文头后，即可以获得有效的IP数据报文。如图1所示，是3GPP36.414协议中定义的S1口协议栈示意图；

对于IP数据报文而言，其IP首部格式如图2所示，其中，第73-81位标识协议类型，若该8位的值为0x01，则表示使用的是ICMP协议，ICMP报文在IP数据报文中的位置如图3所示。

对于ICMP协议而言，其报文如图4所示，其中，若类型为8，代码为0，则表示该ICMP报文为请求回显，即PING请求，若类型为0，代码为0，则表示该ICMP报文为回显应答，即PING应答。

发明内容

本发明的目的是，提供一种LTE系统中的PING时延优化方法及装置，以优化现有的PING操作过程中授权时间长导致的PING时延长的问题。

本发明提供了一种LTE系统中的PING时延优化方法，上述方法为：

基站收到终端的上行数据包或核心网的下行数据包时，提取其中的IP数据报文；

根据上述IP数据报文，判断上述数据包的协议类型及应用类型，若上述数据包的协议类型为ICMP且应用类型为PING请求或PING响应，则对上述终端进行上行授权。

本发明还提供了一种PING时延优化装置，上述装置包括报文提取模块，判断模块以及授权模块，