专利名称：一种短信智能群发的方法及设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种短信智能群发的方法及设备，属于移动通信的技术领域。
背景技术：
在移动通信网络中的每个本地网内，都设有本地信令转接点(LSTP，local signaling transfer point)禾口多个移动交换中(MSC，mobile switch center)或访|、n]位 置寄存器(VLR，visit location register)，每个MSC/VLR负责接续若干个位置区码(LAC， location area code)覆盖区域的通信业务，每个LAC包含数个扇区CELL。在移动通信网络中还设置有网管系统、业务运营支撑系统(BOSS，business operation support system)、经营分析系统和信令监测系统等各种运营支撑的网路管理 设备，这些管理系统都是实时收集移动通信网中的所有网元和用户终端的各类数据，并进 行统计分析。移动通信网络中也设置很多专业网元，例如短信中心、彩信中心等。来自短 信业务平台或彩信业务平台的短信或彩信，正是通过这些专业网元接入移动网，进而发送 到用户手机。近年来，随着移动增值业务的迅速发展，各类新型短信增值业务(例如气象短信 业务、新闻短信业务等)不断出现。这些短信业务都是使用各自的短信业务平台，将内容相 同的短信送入短信中心，再经过移动网络，群发给所有预订该项增值服务的用户手机。目前采用的移动网络登记体制使得移动通信网能够随时获知任何一部手机位于 哪个MSC/VLR管辖下的哪个LAC之内。在短信中心发送短信之前，网络必须事先依据网络 登记记录，从将要接收短信的手机所位于的MSC/VLR，向该手机所在的LAC发出寻呼，确认 该手机当前是否确切位于该LAC及相应CELL的位置。只有该手机接收到该寻呼并应答以 后，移动网络才会通过该LAC及相应CELL向该手机发出短信。参见图1，介绍目前在移动通信网络内的短信群发系统的工作现状由于每个LAC内都存在很多手机用户，在群发短信的队列中，经常会遇到相邻的 众多准备接收短信的手机都在同一 LAC的情况。这样就可能造成在某些时间段，被寻呼用 户手机相对集中在某个或某些LAC，而在另外时间段，被寻呼用户手机又集中在另一个或另 一些LAC，导致在各个不同时间段的LAC的寻呼负载分布很不均衡，从而造成系统资源的浪 费，网络总体的业务发送效率不高，严重时还会引起拥塞。造成上述结果的原因是相对于短信中心的能力来说，移动无线网络中的每个 LAC的空闲寻呼能力都很小。在一个由100个LAC组成的本地GSM无线网络内，短信业务平 台和短信网关的群发短信能力都能超过1000条/秒，每个短信中心和LSTP的群发短信能 力更为4000条/秒以上。然而，由于每个LAC的空闲寻呼能力只有20 30次/秒左右、 即小于30次/秒(即图中位于MSC与LAC/BSC之间的虚线A表示该传输线路为瓶颈)。这 样全网100个LAC平均空闲寻呼能力只有2000 3000次/秒。即使按照这个数据计算， 理想情况下的100万条短信群发，通常也只需要400秒(不到7分钟)就能全部发完。但 是，由于现实社会中的各个用户手机的LAC分布很不均衡，如果被寻呼用户手机相对集中在某个或某些LAC时，就会大大受限于单个LAC的空闲寻呼能力，导致网络短信的群发能力 大大受限或降低。例如，100万条短信的群发，实际上往往需要4 6个小时才能完成。更 何况，运营商的多年实际运营经验证明，短信中心在群发短信超过100条/秒时，就可能发 生通信网络较大面积的拥塞故障。这个状况大大影响了短信增值业务的发展，也降低了全 网无线网络资源的利用率。因此，如何对移动通信网络内的短信群发的这种传输瓶颈现状进行改进和解决， 就成为业内科技人员关注的新焦点。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种能够克服现有技术传输瓶颈的短信智能群发 的方法及设备，利用本发明方法及设备，能够最大限度地减少发生上述背景技术所介绍的 资源浪费或通信拥塞的概率。而且，在群发短信之前，利用本发明短信智能群发设备，可以 最大可能地准确预测与确定各个预订接收该群发短信的手机所在的LAC位置，再按照当前 手机所在LAC的负载能力，合理、优化地分配预订接收该群发短信的众多手机的接收顺序， 使得各个LAC的负载均衡，避免不必要的网络拥塞，从而大幅度地提高移动通信网络的工 作效率。为了达到上述发明目的，本发明提供了一种短信智能群发设备，安装在移动通信 网络中；其特征在于该设备是由一台大型服务器或藉由专用网络相互连接的多台服务器 构成的服务器群所组成，在该台大型服务器或服务器群中分布式设置有下述功能单元短信业务平台接口单元，用于从移动通信网的短信业务平台获取预订接收群发短 信的所有手机号码和准备群发的短信内容；BOSS系统接口单元，用于从BOSS系统获取预订接收群发短信的每个手机在近期 每天不同时段所在LAC的历史数据；信令监测系统接口单元，用于从信令监测系统获取每个LAC的寻呼负载的历史数 据和/或预订接收群发短信的每个手机在近期每天不同时段所在LAC的历史数据；经营分析系统接口单元，用于从经营分析系统获取预订接收群发短信的每个手机 在近期每天不同时段所在LAC的历史数据；网管系统接口单元，用于从网管系统获取每个LAC的寻呼负载的历史数据；数据采集单元，负责向上述各个接口单元发出数据采集指令，并将各个接口单元 传送来的各种采集数据存储到数据存储单元中；数据存储单元，负责分类存储上述各个接口单元经由数据采集单元传送来的各种 采集数据，同时存储优化排序运算单元在分析、计算过程中的中间结果与最终结果的相关 数据；优化排序运算单元，对存储在数据存储单元的各种采集数据进行统计分析，再根 据历史数据，预测预订接收群发短信的每个手机在群发时段所在的LAC和预测每个LAC在 短信群发时段的空闲负载，在这两个预测数据的基础上，按照均衡LAC负载的原则，对预订 接收群发短信的所有手机号码进行优化排序；短信中心接口单元，用于将优化排序运算单元的群发排序结果和群发的短信内容 送往短信中心，以供短信中心按照群发排序结果发送短信。
为了达到上述发明目的，本发明还提供了一种采用本发明短信智能群发设备实现 的短信群发的智能优化方法，其特征在于从移动通信网络中的短信业务平台获取预订接 收群发短信的所有手机号码和将要群发的短信内容，再从网络中的相关网元获取每个LAC 的寻呼负载的历史数据和预订接收群发短信的每个手机在近期每天不同时段在近期每天 不同时段所在LAC的历史数据后，对这些数据执行统计预测；然后，对预订接收群发短信的 全部手机号码进行合理、优化的群发排序，并将排序结果送往短信中心，由短信中心依据该 排序结果的顺序群发短信。避免位于同一个LAC中的多个手机都在同一时间段内被寻呼而 导致的网络拥塞的瓶颈现象。本发明的优点与功效是利用本发明短信智能群发设备与现有网络的相关网元相 互配合，能够优化接收群发短信的手机号码的群发排序，从而均衡本地无线网络负载，大幅 提高短信群发的速率。这样，在短信智能群发设备的作用下，能够很好地控制每个LAC内的 各个CELL的寻呼风险，降低和避免CELL寻呼过载的风险。本发明的技术创新点是(1)本发明短信智能群发设备是从移动通信网上的六个系统分别获取相应数据 该设备通过其六个接口单元，分别与短信中心、短信业务平台、网管系统、信令监测系统、 BOSS系统及经营分析系统相连接，并通过短信中心接入移动通信网络。短信智能群发设备的数据采集单元通过上述六个接口单元，从短信业务平台获取 所有预订接收短信手机的号码和将要群发的短信内容，从网管系统或信令监测系统获取每 个LAC的寻呼负载历史数据，从BOSS系统、经营分析系统或信令监测系统获取每个预订接 收群发短信的手机在近期每天不同时段所在LAC的历史数据，并将采集到的各类数据存入 数据存储单元。经过短信智能群发设备的优化排序运算单元对采集数据进行优化运算，最 终把预订接收群发短信手机号码的合理优化排序结果送往短信中心。(2)本发明短信智能群发设备是依据其接口单元在技术创新点(1)内采集的数 据，预测每个预订接收群发短信的手机在群发时段所处的LAC和预测每个LAC在将要进行 群发的时段的空闲负载。短信智能群发设备的优化排序运算单元，对所有预订接收群发短信的手机在近期 每天各种时段所在LAC的历史信息进行计算分析，预测出每个预订接收短信的手机在群发 时段所处的LAC。这里的“近期”是指最近的半年到一年。短信智能群发设备的优化排序运算单元依据每个LAC的寻呼负载历史数据，能预 测各个LAC在将要进行的群发时段的实际负载(实际寻呼次数、寻呼成功率)，再依据各个 LAC的最大负载，计算出在该时间段各LAC的空闲负载。(3)本发明短信智能群发设备利用其在技术创新点(2)中得到的两项预测结果， 依据均衡LAC负载的原则，对预订接收群发短信的每个手机的号码进行群发顺序的优化排 序因在群发短信之前，已经获知所有预订接收群发短信的手机在群发时段的各自所 在LAC的预测，以及在该群发时间段各个LAC的空闲负载；这样，短信智能群发设备的优化 排序运算单元经过优化排序运算处理，可以得到最优化的预订接收群发短信的所有手机号 码的群发排序。短信中心依据这个群发排序进行短信群发，就能够避免处在同一个LAC中 的许多手机在同一时间段内被寻呼而导致的网络拥塞的情况发生。
图1是移动通信网络实现短信群发的现有技术网元结构组成及其传输链路现状 示意图。图2是本发明短信智能群发设备的大型服务器或服务器群中分布式设置的功能 单元结构组成示意图。图3是利用本发明短信智能群发设备实现的短信群发的智能优化方法的操作步 骤流程图。图4是本发明短信智能群发设备安装在移动通信网络后，实现群发短信的各网元 结构组成及其改进传输链路状况的示意图。
具体实施例方式为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和实施例对本发明 作进一步的详细描述。参见图2，介绍本发明短信智能群发设备的结构组成由一台大型服务器或藉由 专用网络相互连接的多台服务器构成的服务器群所组成，在这台大型服务器或服务器群中 分布式设置有下述功能单元短信业务平台接口单元，用于从移动通信网的短信业务平台获取预订接收群发短 信的所有手机号码和准备群发的短信内容；BOSS系统接口单元，用于从BOSS系统获取预订接收群发短信的每个手机在近期 每天不同时段所在LAC的历史数据；信令监测系统接口单元，用于从信令监测系统获取每个LAC的寻呼负载的历史数 据和/或预订接收群发短信的每个手机在近期每天不同时段所在LAC的历史数据；经营分析系统接口单元，用于从经营分析系统获取预订接收群发短信的每个手机 在近期每天不同时段所在LAC的历史数据；网管系统接口单元，用于从网管系统获取每个LAC的寻呼负载的历史数据；数据采集单元，负责向上述各个接口单元发出数据采集指令，并将各个接口单元 传送来的各种采集数据存储到数据存储单元中；数据存储单元，负责分类存储上述各个接口单元经由数据采集单元传送来的各种 采集数据，同时存储优化排序运算单元在分析、计算过程中的中间结果与最终结果的相关 数据；优化排序运算单元，对存储在数据存储单元的各种采集数据进行统计分析，再根 据历史数据，预测预订接收群发短信的每个手机在群发时段所在的LAC和预测每个LAC在 短信群发时段的空闲负载，在这两个预测数据的基础上，按照均衡LAC负载的原则，对预订 接收群发短信的所有手机号码进行优化排序；短信中心接口单元，用于将优化排序运算单元的群发排序结果和群发的短信内容 送往短信中心，以供短信中心按照群发排序结果发送短信。本发明短信智能群发设备通过其六个接口单元分别与短信中心、短信业务平台、 网管系统、信令监测系统、BOSS系统及经营分析系统相连接，并通过短信中心接入移动通信网络。该短信智能群发设备在移动通信网上，与其他网元的连接状况如图4所示。在图4 中，本发明短信智能群发设备以100M/S速率接收来自短信业务平台提交的所有准备接收 群发短信的手机号码和全部短信内容。短信智能群发设备则将经其预测优化重新生成新的 群发队列，以确保每个LAC的短信发送速率小于30条/秒。这样，因群发短信的发送队列 已经优化排序，以往位于MSC与LAC/BSC之间的虚线处的瓶颈就不再存在了。实施例证明 经预测优化后重新生成的群发队列，能确保每个LAC发送速率< 30条/s，动态调整后的总 群发速率能够达到的理论最大值为3000条/秒(30 X 100)。现在介绍采用本发明短信智能群发设备实现的短信群发的智能优化方法从移动 通信网络中的短信业务平台获取预订接收群发短信的所有手机号码和将要群发的短信内 容，再从网络中的相关网元获取每个LAC的寻呼负载的历史数据和预订接收群发短信的每 个手机在近期每天不同时段所在LAC的历史数据后，对这些数据执行统计分析，并对预订 接收群发短信的全部手机号码进行群发排序的优化运算；然后，将预订接收群发短信的全 部手机号码的优化排序结果送往短信中心，由短信中心依据该排序结果的顺序群发短信， 避免位于同一个LAC中的多个手机都在同一时间段内被寻呼，从而导致网络拥塞的瓶颈现 象。参见图3，介绍本发明方法的具体操作步骤步骤1，短信智能群发设备的各个接口单元分别采集所需要的各类数据，再将采集 数据存储于数据存储单元。该步骤(1)包括下列具体操作内容(11)短信智能群发设备的数据采集单元向各接口单元发出数据采集指令后，各个 接口单元分别从相应网元采集获取下述各种数据从短信业务平台采集预订接收群发短信的所有手机号码和将要群发的短信内容， 从网管系统或信令监测系统采集每个LAC的寻呼负载的历史数据，从BOSS系统、经营分析 系统或信令监测系统采集预订接收群发短信的每个手机在近期每天不同时段所在LAC的 历史数据。每天各个不同时段包括工作日的正常班或三班倒的工作时间，上下班途中的时 间，中午休息时间，早、中、晚饭的吃饭时间，晚饭后时间，晚上睡觉时间；正常周末休息还是 轮休的周末休息日或法定节假日的上述各个时段。(12)数据采集单元将各种采集数据传送到数据存储单元。(13)数据存储单元对传来的各种采集数据进行分类存储，以供后续处理。步骤2，短信智能群发设备对采集数据进行统计分析，并对预订接收群发短信的全 部手机号码进行群发排序的优化运算，再将优化排序结果发送到短信中心。该步骤(2)包 括下列具体操作内容(21)对于预订接收群发短信的所有手机，优化排序运算单元根据其在近期每天不 同时段所在的LAC的历史信息进行计算分析，预测得到其中每个手机在群发时段所位于的 LAC位置。(22)依据每个LAC寻呼负载的历史数据，优化排序运算单元预测每个LAC在将要 进行的群发时段的实际寻呼次数和寻呼成功率，即预测每个LAC的实际负载后；再依据每 个LAC的最大负载，计算得到每个LAC在该群发时间段的空闲负载。(23)根据步骤(21)和(22)分别得到的预订接收群发短信的每个手机在群发时段所位于的LAC位置和在群发时段每个LAC的空闲负载，按照均衡LAC负载、即尽量分散处理 位于同一个LAC中的各个手机的原则，优化排序运算单元对相关数据执行群发排序的优化 运算，得到该群发短信发送给每个手机的优化顺序后，再将优化排序结果发送到短信中心。步骤3，短信中心按照优化排序结果群发短信。本发明已经进行了预测模型算法的优化试验，通过对700万个手机用户的预测分 析实验，实验结果是用户手机位于一个LAC中的预测准确率在85%以上，用户手机位于三 个LAC中的预测准确率在95%以上，实施该方法的结果是控制群发队列实现的有效无碰撞 率在99%以上。因此，实验结果表明本发明短信智能群发设备对移动用户的LAC位置的 预测是成功和准确的、完全可行。实验结果数据是短信智能群发设备能够将短信中心的发送速度从80条/秒提升 到500条/秒，即提升了 420条/秒，是原发送速度的5. 25倍。接收群发短信的这些手机 分布在100个LAC，每个LAC增加的寻呼量为4. 2次/秒。而在现有移动通信系统中，每个 LAC空闲寻呼能力可达到30次/秒。因此，本发明短信智能群发设备对现有通信系统的提 升量，相对LAC的现有空闲寻呼能力来说，仅仅增加了 14%的负荷。所以，无论从LAC的实 际寻呼次数，还是从其最大寻呼次数来看，本发明短信智能群发设备所提升的短信发送速 度，对于LAC实际寻呼次数的影响是很小的，不会给LAC的寻呼负载带来大的影响。另外， 在实际发送过程中，采用均衡分布和负载风险控制的原则，能够确保每个LAC的负载不会 有大的波动，确保网络系统是安全、可靠的。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精 神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。
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权利要求
一种短信智能群发设备，安装在移动通信网络中；其特征在于该设备是由一台大型服务器或藉由专用网络相互连接的多台服务器构成的服务器群所组成，在该台大型服务器或服务器群中分布式设置有下述功能单元短信业务平台接口单元，用于从移动通信网的短信业务平台获取预订接收群发短信的所有手机号码和准备群发的短信内容；BOSS系统接口单元，用于从BOSS系统获取预订接收群发短信的每个手机在近期每天不同时段所在LAC的历史数据；信令监测系统接口单元，用于从信令监测系统获取每个LAC的寻呼负载的历史数据和/或预订接收群发短信的每个手机在近期每天不同时段所在LAC的历史数据；经营分析系统接口单元，用于从经营分析系统获取预订接收群发短信的每个手机在近期每天不同时段所在LAC的历史数据；网管系统接口单元，用于从网管系统获取每个LAC的寻呼负载的历史数据；数据采集单元，负责向上述各个接口单元发出数据采集指令，并将各个接口单元传送来的各种采集数据存储到数据存储单元中；数据存储单元，负责分类存储上述各个接口单元经由数据采集单元传送来的各种采集数据，同时存储优化排序运算单元在分析、计算过程中的中间结果与最终结果的相关数据；优化排序运算单元，对存储在数据存储单元的各种采集数据进行统计分析，再根据历史数据，预测预订接收群发短信的每个手机在群发时段所在的LAC和预测每个LAC在短信群发时段的空闲负载，在这两个预测数据的基础上，按照均衡LAC负载的原则，对预订接收群发短信的所有手机号码进行优化排序；短信中心接口单元，用于将优化排序运算单元的群发排序结果和群发的短信内容送往短信中心，以供短信中心按照群发排序结果发送短信。
2.一种采用权利要求1所述的短信智能群发设备实现的短信群发的智能优化方法，其 特征在于从移动通信网络中的短信业务平台获取预订接收群发短信的所有手机号码和将 要群发的短信内容，再从网络中的相关网元获取每个LAC的寻呼负载的历史数据和预订接 收群发短信的每个手机在近期每天不同时段所在LAC的历史数据后，对这些数据执行统计 预测，再对预订接收群发短信的全部手机号码进行合理、优化的群发排序，并将排序结果送 往短信中心，由短信中心依据该排序结果的顺序群发短信，避免位于同一个LAC中的多个 手机都在同一时间段内被寻呼，从而导致网络拥塞的瓶颈现象。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法包括下列操作步骤(1)短信智能群发设备的各个接口单元分别采集所需要的各类数据，再将采集数据存 储于数据存储单元；(2)短信智能群发设备对采集数据进行统计分析，并对预订接收群发短信的全部手机 号码进行群发排序的优化运算，再将优化排序结果发送到短信中心；(3)短信中心按照优化排序结果群发短信。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于所述步骤(1)进一步包括下列具体操作 内容(11)短信智能群发设备的数据采集单元向各接口单元发出数据采集指令后，各个接口单元分别从相应网元采集获取下述各种数据从短信业务平台采集预订接收群发短信的所有手机号码和将要群发的短信内容，从网 管系统或信令监测系统采集每个LAC的寻呼负载的历史数据，从BOSS系统、经营分析系统 或信令监测系统采集预订接收群发短信的每个手机在近期每天不同时段所在LAC的历史 数据；(12)数据采集单元将各种采集数据传送到数据存储单元；(13)数据存储单元对传来的各种采集数据进行分类存储，以供后续处理。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于所述每天各个不同时段包括工作日的正 常班或三班倒的工作时间，上下班途中的时间，中午休息时间，早、中、晚饭的吃饭时间，晚 饭后时间，晚上睡觉时间；正常周末休息还是轮休的周末休息日或法定节假日的上述各个 时段。
6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于所述步骤(2)进一步包括下列具体操作 内容(21)对于预订接收群发短信的所有手机，优化排序运算单元根据其在近期每天不同时 段所在LAC的历史信息进行计算分析，预测得到其中每个手机在群发时段所位于的LAC位 置；(22)依据每个LAC寻呼负载的历史数据，优化排序运算单元预测每个LAC在将要进行 的群发时段的实际寻呼次数和寻呼成功率，即预测每个LAC的实际负载后；再依据每个LAC 的最大负载，计算得到每个LAC在该群发时间段的空闲负载；(23)根据步骤(21)和(22)分别得到的预订接收群发短信的每个手机在群发时段所 位于的LAC位置和在群发时段每个LAC的空闲负载，按照均衡LAC负载的原则，优化排序运 算单元对相关数据执行群发排序的优化运算，得到该群发短信发送给每个手机的优化顺序 后，再将优化排序结果发送到短信中心。
全文摘要
一种短信智能群发的方法及设备，该短信智能群发设备由一台大型服务器或藉由专网连接的多台服务器构成的服务器群所组成，该设备分布设置有分别连接短信业务平台、BOSS、经营分析系统、网管系统、信令监测系统和短信中心的六个接口单元，以及数据采集、存储和优化排序运算的三个功能单元。该设备从移动通信网的各网元获取预订接收群发短信的所有手机号码和群发短信内容，获取每个LAC的寻呼负载历史数据和预订接收群发短信的每个手机在近期每天不同时段所在LAC的历史数据后；执行统计预测与优化排序；再将排序后的手机号码送往短信中心，由短信中心依据排序结果群发短信；避免位于同一LAC中的多个手机同时被寻呼所导致的网络拥塞。
文档编号H04W88/18GK101917690SQ201010270590
公开日2010年12月15日 申请日期2010年9月1日 优先权日2010年9月1日
发明者刘旭 申请人:吕廷杰;刘素;刘旭