分组数据业务无线承载效率的测量方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种分组数据业务无线承载效率的测量方法，属于无线通信技术领 域。
【背景技术】
[0002] 随着无线通信技术的发展，智能移动终端迅速普及，移动通信的业务结构发生了 根本性的变化，传统语音数据业务占比大幅降低，微信、WAP网页浏览、手游等多种数据类业 务迅速增长，此类业务数据的特点是频次高、流量小、在线时间长，运行期间需传输大量的 小数据包，降低了空口资源承载效率。
[0003] 为适应通信业务结构的变化，保证网络资源的利用率，需要正确评估各类数据业 务的承载效率，为优化空口资源对分组数据业务的承载效率提供依据。
[0004] 现有GPRS/EDGE网络中一般通过计算分组数据信道（PDCH !Packet Data Channel)承载效率评估空口资源的承载效率，具体方法是：从网络侧的基站控制器（BSC : Base Station Controller)中的分组控制单元（PCU :Packet Control Unit)中获取一定 时间内通过的总的无线链路控制层（RLC:Radio Link Control)数据流量以及平均H)CH信 道占用数，然后，计算该基站控制器的H)CH承载效率：
[0005] I3DCH承载效率=(GPRS上下行总数据流量+EDGE上下行总数据流量）/roCH平均 占用数量
[0006] 全网的rocH承载效率通过将全网中各基站控制器的rocH承载效率相加得到。
[0007] 上述通过计算rocH承载效率评估空口资源承载效率的方法存在的问题是：仅采 集无线链路控制层的数据流量，在其基础上进行宏观统计，无法根据传输层、应用层的业务 数据评估网络对于特定业务的资源承载效率，进而无法准确评估网络对不同业务数据的资 源承载效率。
【发明内容】
[0008] 鉴于上述原因，本发明的目的在于提供一种分组数据业务无线承载效率的测量方 法，该方法采集应用层、传输层、物理层的数据，在此基础上计算空口资源对不同类型的特 定业务数据的承载效率，能够为优化空口资源对分组数据业务的承载效率提供较为准确的 评估依据。
[0009] 为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
[0010] 一种分组数据业务无线承载效率的测量方法，包括以下步骤：
[0011] Si:同时从终端侧和网络侧分别采集应用层数据、传输层数据、物理层数据，
[0012] S2:对采集的数据进行处理，从物理层数据中识别测试终端对应的信道资源分配 信息，从传输层数据中识别测试业务数据对应的数据流量信息，基于时间戳关联数据；
[0013] S3 :分别计算传输承载效率、无线承载效率、业务承载效率。
[0014] 进一步的，
[0015] 所述步骤SI包括，从终端侧同步采集应用层数据、传输层数据，同时，从网络侧采 集物理层数据。
[0016] 所述步骤S2包括，从物理层数据中识别测试终端及其对应的信道资源分配信息， 从传输层数据中识别数据传输方向及测试业务类型，基于时间戳关联应用层数据、传输层 数据、物理层数据。
[0017] 从测试终端中安装的用于采集应用层数据的数据采集模块中获取所述应用层数 据，当该数据采集模块监测到目标应用程序启动后，自动采集该目标应用程序对应的应用 层数据，所述应用层数据包括终端唯一标识、应用名称、时间戳、传输方向、数据包大小、总 的数据流量。
[0018] 从测试终端中安装的抓包程序获取所述传输层数据，所述传输层数据包括五元组 信息、数据包通过网卡的时间、数据包大小、数据内容。
[0019] 从测试终端中获取终端所在小区的标识，从基站控制器中用于为对应小区分配信 道资源的分组控制单元采集全部用户当前时刻建立的分组域物理链接所对应的上行/下 行roCH信道资源的分配信息，该roCH信道资源分配信息包括基站收发台ID、载频ID、方 向、终端唯一标识、时间、物理连接ID、为终端分配的roCH/时隙序号、编码类型、业务信道 类型。
[0020] 所述步骤S2具体包括步骤：
[0021] 1)根据采集的物理层数据，利用测试终端的唯一标识识别出测试终端对应的信道 资源分配信息；
[0022] 2)根据采集的传输层数据，利用源、目的IP地址识别出上、下行数据流量，根据服 务提供商的服务器IP地址，依数据包属性中的服务器端IP地址判断数据包对应的业务类 型，并从所采集的终端的全部传输层数据包中筛选出所测试业务的数据包；
[0023] 3)将采集的应用层数据、传输层数据、物理层数据，按照时间戳信息相关联，筛选 出测试终端运行测试业务时对应的信道资源分配信息以及对应的数据流量信息。
[0024] 计算所述传输承载效率的方法是：
[0026] 其中，Tad为测试业务于下行传输方向上对应的应用层的数据总流量，T AU为测试业 务于上行传输方向上对应的应用层的数据总流量，Ttd为相应的下行传输方向上对应的传输 层的数据总流量，Ttu为相应的上行传输方向上对应的传输层的数据总流量。
[0027] 计算所述无线承载效率的方法是：
[0029] 其中，Npd为测试终端在测试业务使用时间内平均的下行H)CH信道激活数，N puS 平均的上行rocH信道激活数，t为测试终端在测试业务使用过程中的总传输时间。
[0030] 计算所述业务承载效率的方法是：
[0032] 本发明的优点在于：
[0033] 本发明通过在终端侧和网络侧采集应用层数据、传输层数据、物理层数据，在此数 据基础上，针对终端在一定时间内运行特定业务过程中对应的信道资源分配信息及产生的 数据流量信息，分别计算从应用层到传输层、从传输层到物理层以及从应用层到物理层的 承载效率，能够为空口资源对不同类型的特定业务数据的承载效率提供较为全面、准确的 评估依据；且测量方法简单，易于实施。
【附图说明】
[0034] 图1是本发明的方法流程示意图。
[0035] 图2是本发明一具体实施例的测试装置示意图。
【具体实施方式】
[0036] 以下结合附图和实施例对本发明作进一步详细的说明。
[0037] 图1是本发明的方法流程示意图，图2是本发明一具体实施例的测试装置示意图， 如图所示，本发明的方法基于图2所示测试装置实现，该测试装置包括上位机，测试终端 MS I、MS2，基站收发台BTSI、BTS2，分组控制单元PCUI、PCU2，测试终端MS I、MS2分别通过基 站收发台 BTS1、BTS2(BTS :Base Transceiver Station)、分组控制单元 PCU1、PCU2 接入通 信网络，上位机用于采集数据和数据处理，本发明公开的分组数据业务无线承载效率的测 量方法，包括以下步骤：
[0038] Sl ::同时从终端侧和网络侧采集原始数据；
[0039] 采集的原始数据包括应用层数据、传输层数据、物理层数据；
[0040] 1)从终端侧采集应用层数据，
[0041] 采集的应用层数据具体包括：终端唯一标识、应用名称、时间戳、传输方向（发送、 接收）、数据包大小、总的数据流量等信息；
[0042] 采集应用层数据的方法是：在测试终端上安装有用于采集应用层数据的数据采集 模块，该数据采集模块在测试终端的后台运行，可监测应用程序的运行情况，当监测到目标 应用程序（如手机QQ程序）启动后，自动采集该目标应用程序对应的应用层数据，包括应 用名称、日期和时间、总的数据流量，以及数据收发信息（目标应用程序运行过程中，每一 次数据发送或接收的详细信息如传输方向、数据包大小等），其中数据收发信息可通过访问 目标应用程序自带的数据库获取；如手机中运行手机QQ程序时，从终端及该应用程序的数 据库文件中获取以下应用层数据：
[0043]
[0044] 2)从终端侧采集传输层数据，
[0045] 采集应用层数据的同时，同步采集目标应用程序在传输层的数据传输信息。
[0046] 采集的传输层数据包括：五元组信息（源IP地址、目的IP地址、源端口号、目的端 口号、传输层协议类型）、数据包通过网卡的时间、数据包大小、数据内容等；
[0047] 采集传输层数据的方法是：终端中安装有具有抓包功能的应用程序（如， TCPdump)，利用抓包程序可获取所有通过终端网卡的数据包的基本信息；也可以将具有采 集传输层数据功能的单元集成于用于采集应用层数据的数据采集模块中，由该数据采集模 块同时采集应用层数据和传输层数据。
[0048] 3)从网络侧采集物理层数据，
[0049] 采集应用层数据、传输层数据的同时，同步采集物理层数据。
[0050] 采集物理层数据的方法是：根据从测试终端操作系统提供的公开接口所获得的该 测试终端当前所归属的小区信息（对GSM系统，指位置区LAC(Location Area Code)和小 区标识CI(Cell ID)的组合），找到网络侧负责该小区分组域数据业务传输和空口资源分 配的网络单元（对GSM系统，为负责该LAC/CI的BSC和PCU单元），利用该网络单元的操作 维护软件（现有技术）访问到该网络单元并获取物理层数据。
[0051] 采集的物理层数据包括：测试终端所在小区内全部激活用户的rocH信道资源分 配信息，该I3DCH信道资源分配信息包括基站收发台ID (BTS ID字段值）、载频ID (TR