一种gprs环境下基于信令分析的移动互联网用户空口占用时长推算方法

文档序号:7864815阅读:444来源:国知局
专利名称:一种gprs环境下基于信令分析的移动互联网用户空口占用时长推算方法
—种GPRS环境下基于信令分析的移动互联网用户空口占用时长推算方法技术领域
本发明以下一代IP网络为基础,提出一种基于量子遗传算法的QoS路由方法。下一代网络不仅要提供传统的“尽力而为”型服务,而且要提供一定Q0S保证的服务。多约束的QoS路由问题是NP问题。采用基于量子计算原理的遗传算法,使用量子比特编码染色体, 利用量子概率幅形式使一个量子染色体同时表征多个状态的信息,通过模拟量子坍塌带来丰富的种群,引入量子变异使得种群以大概率向优良模式进化,从而加快QoS路由收敛的速度。该方法涉及到QoS路由、遗传算法、下一代IP网络等技术领域。
背景技术
为了获取移动互联网用户占用空口资源的信息,运营商一般采取以下二种传统方法。方法之一是通过在空口侧进行路测,从而获取空口资源占用的情况。这种方法一方面仅能路测抽样获得部分信息,另一方面需要大量测试人员室外作业,耗时耗力;传统方法之二是通过查询基站设备,获取空口资源占用信息,但这种方法仪适合在特定情况下使用,因为基站侧负荷很重,无法承受大量的查询操作,且基站设备不保存此类信息,如需要,必须临时配置,且易消耗基站资源,影响正常业务。
目前大部分运营商都已建发了 3G核心网信令监测系统,如果能够通过核心网监测系统推算出空口资源占用情况,将大大降低监测系统建设成本。借助运营商已经建设好的3G核心网信令监测系统,通过本发明中描述的推算方法,简便快捷的推算出3G空口资源占用情况,无需采用路测和基站查询,从而大幅降低空口资源监测系统建设成本。

发明内容
技术问题本发明的目的是借助运营商已经建设好的3G核心网信令监测系统,通过一种信令分析的推算方法,在不使用任何路测仪表,或开放基站资源查询功能的前提下, 将终端空口占用过程映射为核心网建链过程,即可推算出3G移动互联网用户占用的空口时长信息,从而大幅度降低空口资源监测系统建设成本。
技术方案本发明以CDMA2000网络为例,在现有的空口 /基站侧采集空口信息的架构上,如附图I所示,提出了一种在核心网PI侧采集空口信息的架构,如附图2所示。 可见,在现有的架构上,通过路测仪表,人工轮训的方式获取信息,费事费力,且只能抽样采集,获取的是部分的信息;若在基站侧设备上进行查询,将会增大基站负荷,从而影响到正常业务,并且基站不保存此类信息,还需临时配置。若采用在核心网Pl侧采集空口信息的架构,采集点单一,部署简单,使得建设成本大大降低,其可以全面采集,覆盖到全网,信息完整,通过旁路并联,不会影响到网络业务运行,并且无需人工辅助,全部由软件和算法计算得到。
附图3给出了本文的系统组成,可见新增装置有流量信息采集实体、信令分析实体、后台计算实体和信息存储实体。各部分实体实现功能如下
>流量信息采集实体需要采集到所有的核心网信令信息,目前运营商已经建设;
>信令分析实体对GPRS等协议进行解析;
>后台计算实体通过本文所描述的方法进行计算空口资源占用的情况;
>信息存储实体存储空口资源占用信息。
本文的关键方法是利用所采集到的所有的核心网信令信息,将终端空口占用过程映射为核心网建链过程,从而可推算出3G移动互联网用户占用的空口时长信息。具体实现描述如下。
附图4给出了业务的具体信令流程。具体流程描述如下
I、终端上网,向基站设备申请空口资源,成功后发出PDP连接请求;
2、RAN将请求传递给核心网设备H)SN/GSN ;
3、核心网设备H)SN/GSN激活PDP连接,为终端和核心网建立PDP通道,终端开始上网;
4、终端下网,发出PDP释放请求;
5、RAN将请求传递给核心网设备H)SN/GSN ;
6、核心网设备H)SN/GSN释放PDP连接,请返回释放响应给终端;
7、终端成功下网,释放空口资源。
由该信令流程分析可知,空口资源占用的时长从终端向网络发起资源请求且PDP 激活开始,一直到终端发出PDP释放请求,资源释放完成。附图5给出了具体的时间计算流程图。图中具体时间指标定乂如下
I、Tl :手机发出激活连接到该请求到达核心网设备之间的时长,此时已开始占用空口 ;
2、T2 :核心网设备返回建链响应到手机收到该响应;
3、T3 :连接建立成功,手机整个上网会话时长
4、T4 :手机发出释放连接请求道该请求到达核心网设备的时长;
5、T5 :核心网设备返回释放响应到手机收到该响应,此时手机释放空口资源。
另外定义T为手机终端占用空口时长,则满足如下公式
T = Τ1+Τ2+Τ3+Τ4+Τ5
又定义Τ’为核心网信令采集和分析设备可以获取到的时间,则很明显有如下公式
T’ = Τ2+Τ3+Τ4
由于Tl和Τ5实质上是终端到核心网设备的传输时延,通常情况下,这两个时延指标都是毫秒级的,在空口占用时长的计算过程中,可以忽略不计,因此
T T’ = Τ2+Τ3+Τ4
而Τ’仅需信令分析设备记录PDP激活请求到达和PDP释放响应发出这两个时间点的差值即可。


图I是现有的空口 /基站侧采集空口信息的网络架构。传统的采集空口信息的方法之一为通过路测仪表进行测试。另一方法就是在基站侧临时配置,从而进行信息查询。
图2是核心网PI侧采集空口信息的网络架构。只需在I3DSN和Internet之间接入相应设备即可,采集点单一,部署简单。
图3是核心网PI侧采集空口信息的系统组成。图中在I3DSN和互联网之间给出了新增的装置,分别为流量信息采集实体、信令分析实体、后台计算实体和信息存储实体。
图4是业务的具体信令流程图。由此可知终端占用空口时长为从手机终端发起接入请求,PDP激活到网络响应释放资源。
图5是具体的业务信令时间流程图。它分为五个阶段T1、T2、Τ3、Τ4和Τ5。
具体实施方式
在现有架构上,在H)SN和互联网之间接入新增装置,分别为流量信息采集实体、 信令分析实体、后台计算实体和信息存储实体。目前运营商已经建设流量信息采集实体,该实体可以采集到所有的核心网信令信息;信令分析实体是对GPRS等协议进行解析;而后台计算实体就是通过上述所描述的方法进行计算空口资源占用的情况;信息存储实体存储空口资源占用信息。
权利要求
1.一种GPRS环境下基于信令分析的移动互联网用户空口占用时长推算方法,其特征是提供了一种GPRS环境下基于信令分析的移动互联网用户空口占用时长推算方法,利用所采集到的所有的核心网信令信息,将终端空口占用过程映射为核心网建链过程,从而可推算出3G移动互联网用户占用的空口时长信息。
2.根据权利要求I所述的一种GPRS环境下基于信令分析的移动互联网用户空口占用时长推算方法,其特征是 籲设Tl为手机发出激活连接到该请求到达核心网设备之间的时长,此时已开始占用空口 ; 籲设T2为核心网设备返回建链响应到手机收到该响应; 设T3为连接建立成功,手机整个上网会话时长; 设T4为手机发出释放连接请求道该请求到达核心网设备的时长; 设T5为核心网设备返回释放响应到手机收到该响应,此时手机释放空口资源; 定义T为手机终端占用空口时长,则满足如下公式T = T1+T2+T3+T4+T5。
3.根据权利要求I所述的一种GPRS环境下基于信令分析的移动互联网用户空口占用时长推算方法,根据权利要求2所述的各个指标定义,定义T’为核心网信令采集和分析设备可以获取到的时间,则满足T, = T2+T3+T4。
4.根据权利要求I所述的一种GPRS环境下基于信令分析的移动互联网用户空口占用时长推算方法,根据权利要求2所述的各个指标定义,根据权利要求3所述的指标定义,由于Tl和T5实质上是终端到核心网设备的传输时延,通常情况下,这两个时延指标都是毫秒级的,在空口占用时长的计算过程中T ^ T’ = T2+T3+T4。
全文摘要
本方案是在现有的网络架构上,在PDSN和因特网之间加入新增实体来实现。传统获取移动互联网用户占用空口资源的信息的方法有两种通过在空口侧路测和通过查询基站设备。两种方法各有弊端。目前大部分运营商都已建设了3G核心网信令监测系统,如果能够通过核心网监测系统推算出空口资源占用情况,将大大降低监测系统建设成本。借助运营商已经建设好的3G核心网信令监测系统,在不使用任何路测仪表,或开放基站资源查询功能的前提下,仅通过信令分析的方法,将终端空口占用过程映射为核心网建链过程,即可推算出3G移动互联网用户占用的空口时长信息。通过本推算方法,可以简便快捷的推算出3G空口资源占用情况,从而大幅降低空口资源监测系统建设成本。
文档编号H04W24/00GK102984727SQ20121043890
公开日2013年3月20日 申请日期2012年11月2日 优先权日2012年11月2日
发明者王攀, 高一峰, 刘占峰, 刘涛 申请人:王攀, 高一峰, 刘占峰, 刘涛
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