中国联通基站限速方案分析

基站限速的具体技术实现涉及多种策略和机制，主要分为核心网控制、基站侧动态调度、用户分类限速以及特定场景优化等。以下是关键技术的详细分析：（已脱敏）

一、核心网控制的全局限速

1. AMBR（聚合最大比特率）

   • 功能：对单个用户的多个 Non-GBR 承载总速率进行限制，由核心网（HSS/MME）下发至基站执行。

   • 实现方式：

     • UE-AMBR：限制用户所有 Non-GBR 承载的总速率（如 4Gbps 下行）。

     • APN-AMBR：针对特定 APN（如物联网卡）限制速率，由 PGW 或基站执行。

   • 信令查看：通过 LTE 的Activate Default EPS Bearer Context Request或 5G 的PDU Session Establishment Accept信令获取 AMBR 值。

2. QoS 参数控制

   • GBR 与 Non-GBR 承载：GBR 承载保障固定速率（如 VoIP），Non-GBR 承载通过 AMBR 限速。

   • QCI 分级：不同业务类型（如视频、网页）分配不同 QCI 等级，对应不同的优先级和速率阈值。

二、基站侧动态调度与限速

1. 基于负载的动态限速

   • PRB 利用率触发：当小区 PRB 利用率超过门限（如 50%），基站对特定用户或业务限速（如从 100Mbps 降至 5Mbps）。

   • 多级限速策略：分三档 PRB 利用率（30%/40%/50%），对应不同限速值（如 5000/3000/1000Kbps）。

   • 令牌桶算法：控制流量突发，通过周期性分配令牌限制瞬时速率。

2. SPID 差异化调度

   • 用户分类：通过 SPID 标识区分用户类型（如物联网卡 SPID=100），限制其总带宽占比（如不超过小区带宽的 20%）。

   • 调度权重调整：降低 SPID 用户的调度优先级（如权重因子从 1 降至 0.1），优先保障普通用户。

3. 频段与小区切换控制

   • 负载均衡：将高流量用户强制切换至高负载频段（如 TDD-LTE），低负载频段（如 FDD-LTE）保留给普通用户。

   • 手动干预：通过 AT 指令（如ATCOPS）锁定特定频段或小区，临时绕过限速。

三、用户行为与业务类型限速

1. 流量特征识别

   • 大流量用户标记：持续高流量（如 BT 下载）触发基站反滥用机制，降速至 0.5Mbps。

   • 分段传输规避：通过限制单线程速率（如 10M/s）或分时段下载，避免被识别为异常用户。

2. APN 分类限速

   • 业务隔离：物联网卡使用专用 APN（如iot），限制其速率低于手机卡 APN（如cmmtm）。

   • 动态切换：修改设备 APN 配置可能短暂提升速率，但可能违反运营商策略。

四、高级调度与专利技术

1. 分层 QoS 队列限速

   • 多级调度结构：根节点、分支节点、叶子节点分级限速，动态分配单播与组播队列带宽。

   • 硬件寄存器控制：直接修改基站硬件表项的限速寄存器值。

2. 动态 QoS 调整（HSUPA）

   • 最小保证速率（mGBR）：根据实际流量动态调整用户调度优先级，低于 mGBR 时提升优先级。

   • 定时器触发：每 100ms 测量逻辑信道比特率，通过标志位（Flg）判断是否需限速。

五、特殊场景优化

1. 高速公路限速系统

   • ZigBee 通信：车辆与基站实时交互，根据位置和路况动态调整限速指令。

   • 服务器协同：基站上传数据至中心服务器，生成限速策略后下发至车辆终端。

2. 高负荷小区优化

   • AMBR 自适应：根据实时负荷调整限速阈值，轻负载时恢复原始速率。

   • SPID 策略组：同一基站下不同小区可配置独立的 SPID 限速规则。

总结

基站限速技术通过核心网策略（AMBR、QoS）、基站动态调度（PRB 利用率、SPID）、用户行为管控（流量识别、APN）和专利算法（分层队列、动态 QoS）实现多维度控制。实际应用中，运营商常组合多种技术（如 AMBR+SPID）以平衡资源分配与用户体验。