一种基站控制器的分布式性能数据管理实现方法

专利名称：一种基站控制器的分布式性能数据管理实现方法
技术领域：
本发明属于一种移动通讯领域数据管理方法，尤其涉及的是一种适用 于基站控制器系统的分布式性能数据管理的方法。
背景技术：
随着现有技术移动通信的发展越来越迅速，对移动网络的要求也越来 越高。衡量一个移动网络的质量，评价一个移动网络的可靠性和稳定性， 性能数据指标是一个非常重要的工具，它能够从实际数据上反映出一个移 动网络的运行状况。特别在对移动网络进行优化时以及在定位系统故障时， 性能数据指标更是一个重要的参考依据。因此，在移动网络系统中进行性 能数据的统计和分析是非常重要的。
性能数据管理是对移动网络系统中的性能数据指标进行统计分析处理
过程，其主要包括以下几个部分性能数据的采集和上报，性能数据的存 储及汇总整理，性能数据的分析及报表处理等。
对于移动网络设备的性能数据管理，考虑到在网元及交换设备上面的 负荷分担， 一般将性能数据的分析及报表处理放在后台网管去进行处理。 因此，在无线侧的基站和基站控制器部分就主要承担前面两个部分的工作 或者仅仅第一部分的工作。
而无线侧承担着接入、呼叫、切换、语音、数据等几乎所有移动业务 的处理，系统应该首先要保证移动业务的处理能够正常顺利，系统负荷也 应该主要分担在这方面，而系统其他模块的运行应尽量以不牺牲业务模块 的处理速率为代价，因此一种好的性能数据管理方法就显得很有必要。特别对于GSM系统来说，基站控制器在系统中扮演着非常核心的枢纽 角色。每个电话的接入、切换，每次数据业务的传输，都需要基站控制器 上多个单板进行处理。而在各个基站运行正常的情况下，整个网络的运行 质量，很大程度上也取决于基站控制器的运行状况。
另外，对各个基站的运行状况的掌握也需要在基站控制器上实现，然 后反映到后台，以给网络优化提供有效的参考。怎样在保证业务模块的处 理尽量不受影响的情况下，提供稳定可靠的性能测量数据，真实反映网络 运行质量，为网络的进一步优化提供强有力的数据参考及支持，这是一个 重要的研究课题。
现有技术的中国专利200310113606.8中公开了一种嵌入式分布式系统 性能测量数据采集方法，其主要包括以下步骤第一步主从处理机初始 化；第二步主处理机开始采集性能数据并开始向从处理机发送采集命令； 第三步各从处理机采集性能数据并组包向主处理机发送；第四步主处 理机备份本周期所有采样数据并将统一緩存区清0，开始下一周期的计数； 第五步若主处理机上的向后台发送数据定时器超时，则主处理机对本周 期的所有采样数据进^亍统计计算后发送到后台，再转到第二步，否则直接 转到第二步。
该专利给出了一种移动通讯系统中的性能采集方法，但是在主处理机 上，进行性能测量处理的系统负荷分担比较高，这样会影响到业务模块的 处理速率，因为采用该发明方法，主处理机既要处理自身性能数据以及从 处理机上报的性能数据，收集所有采样数据后又要进行数据的统计计算， 还要跟后台进行交互，向后台发送数据，而与后台之间的网络数据交换也 会对系统负荷产生影响，众而影响业务进程的处理。特别是整个网络网元 比较多，业务量比较大的情况下，这样就会大大增加系统负荷，影响业务 模块的处理，导致整个系统处理效率降低。
因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容
本发明的目的是提供一种基站控制器的分布式性能数据管理实现方
法，针对移动通信系统特别是GSM基站控制器系统，提出一种分布式性能 数据管理的实现方法，用于优化主处理板和其他单板上性能进程与业务进 程共存时的处理。
本发明的技术方案包括
一种基站控制器的分布式性能数据管理实现方法，其包括以下步骤
A、 在所述基站控制器各单板上的性能代理进程将性能数据上报到主处 理板上的性能管理进程，并且所述性能代理进程设置优先级低于对应的业 务进程；
B、 所述主处理板上的性能管理进程将所有性能数据在性能存储备份模 块写成文件存储，用于提供给后台获取。
所述的实现方法，其中，所述步骤A中所述性能代理进程通过组包形 式上报到所述性能管理进程。
所述的实现方法，其中，所述步骤B中所述性能管理进程通过网络文 件系统向所述性能存储备份模块写入数据。
所述的实现方法，其中，所述后台通过ftp方式获取所述所述性能存储 备份模块中的性能数据文件。
所述的实现方法，其中，所述步骤B中所述性能存储^f分模块中的性 能数据文件经压缩后保存。
所述的实现方法，其中，所述步骤A还包括
Al、上电初始化，初始化性能代理进程的性能lt据緩存区和快照緩存 区；读取数据库信息，建立上报对象在数据区对应的索引； A2、设置性能数据上报定时器；
A3、釆集性能数据，所述业务进程通过性能代理进程提供的共享数据指针向性能数据緩存区写统计计数器数据；
A4、如果所述性能数据上报定时器超时，则重新设置所述性能数据上 报定时器，清空性能快照緩存区的内容，进行性能数据緩存区和性能数据 快照区的首指针切换以进行性能数据备份；
A5、进行所述快照緩存区中的性能数据上报。
所述的实现方法，其中，所述步骤A还包括上报快照緩存区中的性 能数据时，按照测量类型进行上报，同一个测量类型多个统计对象的性能 数据进行组包发送。
所述的实现方法，其中，所述步骤A5还包括
A51、对性能数据进行组包；
A52、向性能数据管理进程发送性能数据包；
A53、设置数据重发定时器，判断所述数据重发定时器是否超时；如果 超时，则返回所述步骤A52重发上一包；
A54、接收到性能数据管理进程回应的确认消息。 所述的实现方法，其中，所述步骤B还包括 Bl、进行性能管理进程的上电初始化，初始化緩存队列； B2、设置性能数据采集定时器；
B3、所述性能数据采集定时器超时，则重新-没置定时器，并设置性能 文件封口定时器，用来触发在将临时性能数据文件修改为.data文件；
B4、如果性能文件封口定时器超时，将緩存队列中所有緩存数据通过 网络文件系统写到性能数据存储备份模块的对应临时文件中，将临时文件 修改为.data文件；否则，接收性能代理进程上报的性能数据，判断该上报 测量类型对应緩存的空间是否足够；
B5、如果所述緩存的空间不够，将緩存中的数据通过网络文件系统写 到性能数据存储备份模块的对应临时文件中，清空该緩存区，接收上报的 性能数据；否则，直接将接收的性能数据按照测量类型写到对应的緩存中给性能代理进程回应确认消息，接收下一数据包，直至所有性能数据上报 完毕。
本发明所提供的一种基站控制器的分布式性能数据管理实现方法，由 于采用各单板上的性能代理进程通过组包形式将性能数据上报到主处理板
上的性能管理进程，优化了主处理板和其他单板上性能进程与业务进程共 存时的处理，而且可以将性能进程设置为比业务进程更低优先级，从而减 少了系统对业务进程调度的影响，通过该方法能够解决现有技术影响系统 负荷从而影响移动业务数据处理速率的问题，并且为系统提供了更加安全 可靠的性能数据。


图l给出了本发明方法性能管理的基本原理示意图2是本发明方法的性能代理进程实现流程图3是本发明方法的性能管理进程实现流程图4是本发明方法的数据数据存储备份模块的工作流程图。
具体实施例方式
下面结合附图，对本发明所述方法的具体实施作进一步的详细描述。 本发明基站控制器的分布式性能数据管理实现方法，其核心构思是在 移动通讯系统，特别是GSM基站控制器系统中，由各单板上的性能代理进 程通过组包形式将性能数据上报到主处理板上的性能管理进程，主处理板 上的性能管理进程通过NFS (网络文件系统)将所有性能数据在性能存储 备份模块(通常是一块独立处理单板)写成文件，并在数据上报完毕后对 文件进行压缩，而后台可以根据需要通过ftp在数据存储备份模块获取压缩 后的性能文件。
而且在前后台断链的情况下，由于具有备份功能，不会造成性能数据的丢失；在性能代理进程上采用双緩存机制(分配性能数据緩存区和快照 緩存区)，通过緩存区首指针切换避免性能数据上报时进行緩存区拷贝和清 零时造成业务;f莫块统计数据的丟失。
如图1所示是本发明性能管理的基本原理示意图，各业务进程通过对 应性能代理进程提供的共享指针，向对应性能代理进程分配的緩存区写性 能数据统计；当性能数据上报定时器超时后，性能代理进程通过緩存区首 指针切换实现备份数据到快照数据緩存区，然后将快照数据緩存区中的性 能数据按照测量类型以多个对象组包发送到性能管理进程。
所述性能管理进程接收到性能数据后，按照其测量类型，将数据包存 放到相应的緩存中，然后回应确认消息给性能代理进程；所述性能代理进 程收到确认消息后发送下一包；性能管理进程将緩存中的性能数据通过 NFS写到性能数据存储备份模块，并在文件封口定时器超时后将所有临时 文件修改为.data文件，性能数据存储备份模块对存放性能数据的各目录进 行扫描，当发现.data文件时即将其进行压缩，并拷贝到ftp目录。
后台在定时器超时后，通过ftp获取所有性能数据，获取完毕后将ftp 目录中的源数据删除以节省存储空间。
本发明基站控制器的分布式性能数据管理实现方法具体实施例中包括 以下几个步骤
A、 驻留在主处理单板上的性能管理进程进行上电初始化，设置性能 数据采集定时器T1;
B、 在各单板正常上电后，驻留在需要进行业务性能统计的各单板上 的性能代理进程在操作系统中注册为比业务进程更低的优先级，然后进行 初始化处理，分配性能数据緩存区和快照緩存区，并对緩存区进行初始化， 设置性能数据上报定时器T2;
C、 由性能代理进程向业务模块提供共享数据指针，业务模块通过共 享数据指针向性能数据緩存区写计数器数据；D、 主处理板性能管理进程的性能数据采集定时器Tl超时即性能数 据上报定时器T2达到性能数据采集定时器Tl时(T2=T1 ),设置文件封口 定时器T3 ( T3<T2=T1 ),并重新设置性能数据采集定时器Tl;
E、 性能数据上报定时器T2超时消息触发，开始上报性能数据，各 性能代理进程组包发送性能数据到所述性能数据管理进程；
F、 性能数据管理进程根据不同测量类型的性能数据进行一定的緩 存，当緩存达到最大分配空间时通过NFS将数据写成临时文件存储到数据 存储备份模块，然后再清空緩存，继续接收性能数据上报；
G、 性能数据管理进程在文件封口定时器T3超时后，通过NFS对存 储在数据存储备份模块的性能数据临时文件进行文件封口 ，修改文件后缀 为.data。
H、 数据存储备份模块中扫描存储区中各目录中的文件，如果是后缀 为.data的文件，则将其压缩，以减少数据所可能占用的存储空间。
后台在定时器触发后(后台定时器必须要在文件封口定时器T3超时之 后)，通过ftp直接到数据存储备份模块获取被压缩的性能数据文件。
本发明方法优化了主处理板和其他单板上性能进程与业务进程共存时 的处理，而且可以将性能进程设置为比业务进程更低优先级，从而更加减 少系统对业务进程调度的影响，通过本发明方法能够解决现有技术中影响 系统负荷从而影响移动业务数据处理速率的问题，并且可以为系统提供更 加安全可靠的性能数据。
如图2所示是本发明方法性能代理进程实现的流程图，主要涉及以下 步骤
步骤201:上电初始化，初始化性能数据緩存区和快照緩存区；读取数 据库信息，建立上报对象(统计对象)在数据区对应的索引； 步骤202:设置性能数据上报定时器T2;
步骤203:采集性能数据，业务进程开始通过性能代理进程提供的共享数据指针向性能数据緩存区写统计计数器数据；
步骤204:如果所述性能数据上报定时器T2超时，则上报所述性能数 据，并重新设置定时器T2，清空性能快照緩存区的内容，进行性能数据緩 存区和性能数据快照区的首指针切换以达到将性能数据备份的目的，这样 可以迅速的将原来的性能数据緩存区变成快照緩存区，将原来的快照緩存 区变成新的性能数据緩存区。
在新的周期当中，业务模块将性能数据写在新的性能数据緩存区，即 前一周期的性能快照li存区中，而且，在系统中将性能代理进程的优先级 设置比业务模块进程的优先级低，这样，进一步避免了对业务进程的影响， 同时也不会造成切换时性能数据的丢失。这种处理方式可以避免大量的拷 贝而占用系统负荷，从而减少了对业务模块的影响，而这个过程对业务进 程来说是透明的。
步骤205:判断是否已经上报完本周期所有性能数据，如果已经上报完 毕，则等待下一周期的性能数据上报，否则进行本周期性能数据上报；
步骤206:开始上才艮快照緩存区中的性能数据,按照测量类型进行上报， 同一个测量类型多个统计对象的性能数据进行组包发送，这样可以充分利 用网络带宽，同时可以减少数据包的数量，从而减少处理数据包的时间开 销并且减少网络负荷。
对所述快照緩存区中的性能数据上报的过程包括
步骤216:对性能数据进行组包；
步骤226:向性能数据管理进程发送性能数据包；
步骤236:设置数据重发定时器T4，判断所述数据重发定时器T4是否 超时；如果T4超时，则返回所述步骤226重发上一包；
步骤246:接收到性能数据管理进程回应的确认消息，重复执行所述步 骤216至246。
如图3所示是本发明方法的性能管理进程实现的流程图，主要涉及以
12下步骤
步骤301:进行上电初始化，初始化緩存队列，队列元素是预定大小的 緩存，用来存放性能代理进程上报的性能数据，通过NFS的写盘测试，综 合考虑上报效率、网络负荷及写盘速度，緩存大小应该设置为一个合适的 大小，队列的大小应该大于或者等于测量类型的数目；
步骤302:设置性能数据采集定时器T1;
步骤303:所述性能数据采集定时器T1超时，则重新设置定时器T1;
步骤304:设置性能数据文件封口定时器T3 (T3<T2=T1),用来触发 在稍后步骤中将临时文件修改为.data文件；
步骤305:如果性能文件封口定时器T3超时，将緩存队列中所有緩存 数据通过NFS写到性能数据存储备份模块的对应的临时文件中，然后将临 时文件修改为.data文件，再等待下一周期的处理；否则，执行下一步；
步骤306:接收性能代理进程上报的性能数据，判断该上报测量类型对 应緩存的空间是否足够，如果不够，将緩存中的数据通过NFS写到性能数 据存储备份模块的对应的临时文件中，然后再清空该緩存区，接收上报的 性能数据；否则，执行步骤307;
步骤307:直接将接收的性能数据按照测量类型写到对应的緩存中给性 能代理进程回应确认消息，接收下一数据包；重复执行步骤305至307直 至所有性能数据上报完毕。
如图4所示是本发明性能数据存储备份模块工作流程图，其主要涉及 以下步骤
步骤401:对所述性能数据存储备份模块进行初始化； 步骤402:启用文件扫描进程，对性能数据存放路径下各个目录每隔一 定时间进行扫描；
步骤403:如果当前时间是O点，则删除过期文件，因为考虑到》兹盘容 量，不可能一直将所有性能数据文件进行存放，因此考虑只保存足够长时间的性能文件，对于过期的文件则进行删除；否则，执行下一步；之所以 在零点删除，是因为^f兹盘上保存了一个周期(一般整数天)的数据，所以 每天0点删掉一个周期(整数天)前的数据， 一个周期(整数天)前的文 件就认为是过期文件；
步骤404:如果发现.data文件，则将其进行压缩，然后删除源文件， 并将压缩文件拷贝到ftp目录下，供后台获取；否则，返回步骤402进行扫 描监控。
本发明针对移动通讯系统，特别是GSM基站控制器系统，提出了一种 有效的稳定可靠的分布式性能数据管理的方法，并通过增加性能数据存储 备份模块及在设置为比业务模块进程优先级低的性能代理进程采用双緩存 机制，与目前一般釆用的性能数据采集和管理的方式相比，该方法能够在 尽量不影响业务模块处理的前提下，充分保证系统的稳定性和可靠性，解 决现有技术影响系统负荷从而影响移动业务数据处理速率的问题，真实反 映网络运行状况和质量，为网络优化提供有效参考。
应当理解的是，上述对本发明具体实施的描述较为具体，以使本领域 内的任何技术人员可使用或利用本发明，但不能因此而认为是对本发明专 利保护范围的限制，对这些实施的各种显而易见的修改都应属于本发明所 附权利要求的保护范围。
权利要求
1、一种基站控制器的分布式性能数据管理实现方法，其包括以下步骤A、在所述基站控制器各单板上的性能代理进程将性能数据上报到主处理板上的性能管理进程，并且所述性能代理进程设置优先级低于对应的业务进程；B、所述主处理板上的性能管理进程将所有性能数据在性能存储备份模块写成文件存储，用于提供给后台获取。
2、 根据权利要求1所述的实现方法，其特征在于，所述步骤A中所述 性能代理进程通过组包形式上报到所述性能管理进程。
3、 根据权利要求1所述的实现方法，其特征在于，所述步骤B中所述 性能管理进程通过网络文件系统向所述性能存储备份模块写入数据。
4、 根据权利要求1所述的实现方法，其特征在于，所述后台通过ftp 方式获取所述性能存储备份模块中的性能数据文件。
5、 根据权利要求l、 2、 3或4所述的实现方法，其特征在于，所述步 骤B中所述性能存储备份模块中的性能数据文件经压缩后保存。
6、 根据权利要求l、 2、 3或4所述的实现方法，其特征在于，所述步 骤A还包括Al、上电初始化，初始化性能代理进程的性能数据緩存区和快照緩存区；读取数据库信息，建立上报对象在数据区对应的索引； A2、设置性能数据上报定时器；A3、采集性能数据，所述业务进程通过性能代理进程提供的共享数据 指针向性能数据緩存区写统计计数器数据；A4、如果所述性能数据上报定时器超时，则重新设置所述性能数据上 报定时器，清空性能快照緩存区的内容，进行性能数据緩存区和 性能数据快照区的首指针切换以进行性能数据备份；A5、进行所述快照緩存区中的性能数据上报。
7、 根据权利要求6所述的实现方法，其特征在于，所述步骤A还包括 上报快照緩存区中的性能数据时，按照测量类型进行上报，同一个测量类 型多个统计对象的性能数据进行组包发送。
8、 根据权利要求6所述的实现方法，其特征在于，所述步骤A5还包括A51、对性能数据进行组包；A52、向性能数据管理进程发送性能数据包；A53、设置数据重发定时器，判断所述数据重发定时器是否超时；如果超时，则返回所述步骤A52重发上一包； A54 、接收到性能数据管理进程回应的确认消息。
9、 根据权利要求l、 2、 3或4所述的实现方法，其特征在于，所述步 骤B还包括Bl、进行性能管理进程的上电初始化，初始化緩存队列； B2、设置性能数据采集定时器；B3、所述性能数据采集定时器超时，则重新设置定时器，并设置性能 文件封口定时器，用来触发在将临时文件修改为.data文件；B4、如果性能文件封口定时器超时，将緩存队列中所有緩存数据通过 网络文件系统写到性能数据存储备份模块的对应临时文件中，将 临时文件修改为.data文件；否则，接收性能代理进程上报的性能 数据，判断该上报测量类型对应緩存的空间是否足够；B5、如果所述緩存的空间不够，将緩存中的数据通过网络文件系统写 到性能数据存储备份模块的对应临时文件中，清空该緩存区，接 收上报的性能数据；否则，直接将接收的性能数据按照测量类型 写到对应的緩存中给性能代理进程回应确认消息，接收下一数据 包，直至所有性能数据上报完毕。
全文摘要
本发明公开了一种基站控制器的分布式性能数据管理实现方法，其包括以下步骤在所述基站控制器各单板上的性能代理进程将性能数据上报到主处理板上的性能管理进程，并且所述性能代理进程设置优先级低于对应的业务进程；所述主处理板上的性能管理进程将所有性能数据在性能存储备份模块写成文件存储，用于提供给后台获取。本发明方法通过增加性能数据存储备份模块及在设置为比业务模块进程优先级低的性能代理进程采用双缓存机制，能够在尽量不影响业务模块处理的前提下，充分保证系统的稳定性和可靠性，解决现有技术影响系统负荷从而影响移动业务数据处理速率的问题，真实反映网络运行状况和质量，为网络优化提供有效参考。
文档编号H04W24/00GK101459918SQ20071012508
公开日2009年6月17日 申请日期2007年12月11日 优先权日2007年12月11日
发明者尹智君, 李明杰 申请人:中兴通讯股份有限公司