用于分析服务会话中的服务的方法和设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于分析在服务会话中提供给最终用户的服务的方法和设备。它还涉及用于优化向最终用户提供服务以访问和优化多个最终用户服务会话的方法和设备。
【背景技术】
[0002]自动评估和优化在网络上运送的最终用户服务会话的质量是现代网络运营商的要求。由于现在网络中现存的无数的应用会话类型以及在任一时间进行中的庞大的最终用户会话，这是富有挑战的任务。有必要监视和理解大量完全不同的数据以便推导出会话正在经历的质量并向网络建议可能改进质量体验的优化。必须理解服务会话递送上下文以及原服务度量，以便得到服务质量的完整画面。
[0003]当前信息建模实践是对信息静态建模，通常使用统一建模语言(UML)模型或更原始的XML模式(schema)来描述信息结构。在此类模型中未捕获某种类型的信息及其与其它类型的信息的关系的含义；使用实现为计算机程序的适配器、映射器和翻译器执行对数据的链接和添加含义。
[0004]在语义建模领域已经开展了许多工作，其中使用诸如采用诸如本体web语言(OffL)的语言写的资源描述框架(RDF)图和本体的技术捕获模型的结构、含义和参考。此类模型自身可被执行，而没有对于适配器、映射器和翻译器的需要。
[0005]至今，语义方法在网络管理领域仅在非常有限的应用中建议，例如，由M.Serrano> J.Strassner 和 M.Foghlu 的 “A Formal Approach for the Inference PlaneSupporting Integrated Management Tasks in the Future Internet” (IntegratedNetwork Management-fforkshops, 2009.1M ’ 09, IFIP/IEEE Internat1nal Symposiumon, pages 120-127， June 2009) ；N.Sheridan-Smith、 T.0， Neill、 J.Leaney和 M.Hunter 的 “A Policy-based Service Definit1n Language for ServiceManagement’’(Network Operat1ns and Management Symposium, 2006.NOMS 2006.10thIEEE/IFIP, pages 282-293，April 2006 );以及H.Munoz Frutos、1.Kots1poulos、L.Vaquero Gonzalez和 L.Rodero Merino 的“Enhancing Service Select1n by SemanticQoS，，(L.Aroyo, P.Traverso, F.Ciravegna, P.Cimiano, T.Heath, E.Hyvonen, R.Mizoguchi, E.0ren, M.Sabou,Simperl,编辑，The Semantic Web: Research andApplicat1ns, volume 5554 of Lecture Notes in Computer Science, pages 565—577，Springer Berlin / Heidelberg, 2009)所公开的。这个有限的应用部分是由于向大语义模型应用推理、查询和规则是性能挑战，例如参见:Keeney、J.和Boran，A.和Bedin1、1.和Matheus、C.J.和Patel-Schneider, P.F.的“Approaches to Relating and IntegratingSemantic Data from Heterogeneous Sources，， (Web Intelligence and IntelligentAgent Technology (W1-1AT), 2011 IEEE/WIC/ACM Internat1nal Conference on,volume I, pages 170-177, August.2011);以及 J.Lopez de Vergara, A.Guerrero,V.Villagrdi和 J.Berrocal 的“Ontology-Based Network Management: Study Cases andLessons Learned，，(Journal of Network and Systems Management, 17:234-254, 2009)。
[0006]—个现有解决方案是使用Ipoque (www.1poque.com)，其支持协议和应用的列表。此类系统的分组检查库运行到紧密压缩的文本的4页，即，存在大量应用协议。在这么大量协议的情况下，理解每个应用并将网络调谐成给出跨当前在网络中运行的服务集合的性能的最佳平衡将是困难的。
[0007]自动服务分析和优化可考虑在服务消费点的服务集合的服务期望。这些可被设置、约定并主动管理。一旦已经约定了这些期望，就监视用户正在经历的实际服务体验和服务上下文。服务上下文可调整以优化服务递送。可期望的是，解决这些挑战的任何系统都是可适应的，高灵活性的，并且以最少的人为干预进行操作。
[0008]服务期望是在服务递送的质量、成本和资源效率之间达到的平衡。经常使用诸如服务等级约定(SLA)的合同来表达服务递送与组织界限交叉的服务期望。服务提供商未正式设置服务期望，诸如利用纯因特网连接性的视频流播服务。最终用户通常预订某个带宽等级或束，其含蓄地设置服务期望。服务体验是在递送点测量的服务的服务质量(QoS)以及由最终用户所感知的服务的体验质量(QoE)。尽管给出服务质量的QoS测量的原统计是重要的，但那些测量在服务递送的总体上下文中必须被视为被恰当理解。服务上下文是可影响服务质量的因素集合。
[0009]现有系统的最终用户服务体验和服务上下文的源的一个示例是使用计数器报告网络度量。大量计数器是可用的，聚集诸如分组丢失、延迟和抖动以及有关网络事件(诸如设备故障和过载)的度量。计数器还用于报告逻辑实体，诸如虚拟局域网(VLAN)和多协议标签交换(MPLS)隧道。简单网络管理协议(SNMP)管理信息库(MIB)和3GPP PM集成参考点(IRP)只是规定计数器和计数器处置的非常多标准中的两个。
[0010]基于事件的度量收集(其中网络元素报告有关承载中重要事件和控制会话的度量)正在越来越多用于提供最终用户服务体验和服务上下文的数据的丰富源。基于事件的度量可从演进的通用移动电信系统地面无线电接入网(UTRAN)节点B(eN0deB)节点、服务GPRS服务节点(SGSN)节点、网关通用分组无线电系统支持节点(GGSN)节点和MME节点中收集。因特网协议流信息eXport (IPFIX)可用于从网络元素流播有关(IP)流的事件报告。
[0011]直接从服务终端进行报告是评价最终用户服务上下文的最准确的方式之一。在终端中可用的服务体验度量报告包含QoS度量，诸如分组丢失和等待时间，以及由在终端中运行的算法进行的QoE估计。终端报告还报告上下文信息，诸如服务用户、服务递送的位置以及装置信息，诸如处理器载荷、存储器使用、盘空间和剩余能量。
[0012]用于终端报告的标准化活动对具体服务或连网域是特定的。实时传输控制协议(RTCP)用于有关基于实时传输协议(RTP)的流播服务的质量报告。3GPP使用终端报告监视分组交换流播服务(PSS)、多媒体广播多播服务(MBMS)和多媒体电话(MMTel)会话。因为没有用于终端报告的公共标准，因此已经提出了一般服务质量报告协议(GSQR)作为用于终端报告的统一方法，例如由W02010/066288和W02012/084010所公开的。
[0013]探测器可用于报告有关在IP、传输控制协议(TCP)和应用协议等级的信令和承载链路的事件，并且可给出有关应用、会话和各个用户等级的非常详细的信息。分组捕获流由硬件探测器拦截，并且可通过分析器(诸如Ipoque)来对分组进行分类。探测器需要在网络中安装专业化设备和抽头点以拦截分组。
[0014]管理系统诸如记账系统和顾客关系管理系统还可含有关于用户和使用的相关上下文信息。它们给出诸如用户具有的账户的类型以及用户花费的钱数的信息。网络规划系统具有关于网络设备的当前以及规划的部署的信息。商业管理系统具有关于提供给顾客的具体网络服务的商业策略和规则的信息。
[0015]最终用户服务可受天气以及其它自然现象的影响。此类上下文信息源可用于说明为什么发生了服务降级。例如，暴风雪可引起移动网络服务中的暂时降级，其对最终用户服务降级具有冲击效应。然而，在此类情况下没有对优化网络的要求，因为暴风雪会过去。
[0016]诸如新系统或给出即将到来的流行体育事件或音乐会的时间表的系统的其它系统也是有价值的信息源。它们可帮助解释可能由于某个名人相关的意外事件或者由于在农村地区举行的摇滚音乐会的用户活动的异常集中。
[0017]尽管在电信域中建模存在很长的历史，但焦点已经大大集中在网络设备和资源模型上，而不是正在由网络运送的服务上。在管理信息结构(SMI)中描述的SNMP MIB、分布式管理任务组的公共信息模型(DMTF的CM)以及3GPP IRP模型(诸如E-UTRAN网络资源模型(NRM))是此类模型的典型。
[0018]在对电信服务建模中已经从事了一些工作。一种方法是描述标识服务关系(诸如用户、功能性和QoS参数)的一般电信服务模型。另一方法使用服务模板模型来描述依据一般服务模型的服务。TM论坛的共享信息/数据(SID)模型是具有在概念上描述为使用或者需要关系的服务实体之间的关系和映射的一般服务模型。
[0019]上面的所有模型和方法捕获信息的静态结构，但不捕获模型的含义，也不以允许模型由机器处理的方式捕获模型之间的联接。
[0020]已经存在构建用于电信服务的可执行模型的一些尝试。SALmon是用于服务建模的域特定语言，允许使用例如规范的编程语言来规定服务模型实例。这个方法的缺点是所有模型规范都必须被编程。另一已知方法是将电信服务建模为策略。在目录启用网络的下一代(DEN-ng)，服务位于策略连续体的商业视图中。DEN-ng是涵盖网络管理整个域的综合统一模型。这个模型的缺陷是，它被紧密集成，假定策略管理基础设施在适当位置，并且未打开。
[0021]语义模型(称为本体)以正式方式捕获域中的概念和关系的结构和含义，其正式表达约束和限定。在UML模型上经常用来表达复杂关系和限定的自然语言文本和注释可被写到本体中作为模型的一部分。本体可具有变化的语义丰富性程度、存储在本体中的知识量和类型。简单本体(诸如分类学)仅描述一组概念的层级，而更复杂的本体捕获复杂关系作为公理和规则。如果它们被正确写入，则机器可处理本体。
[0022]资源描述框架(RDF)描述用于捕获简单的本体。在RDF中，域中的概念被建模为有向图上的节点，其中概念之间的关系表示为节点之间的弧。RDF可以用图形示出，或者用若干记号(包含XML)示出。RDF模式(RDFS)扩展RDF以允许对概念分类并表达概念的属性。
[0023]更复杂的本体用诸如OWL (web本体语言)的语言表达。OWL实际上是具有变化的表达性程度的语言家族。具有高表达性的OWL的风格比具有较低表达性的OWL的风格具有更高的计算需求。OWL是RDF的子集，并且比RDF更具表达性。它允许更复杂类层级关系，诸如要表达的等价性和联合。它支持在属性上的限定和基数的规定。