过载控制方法、装置、系统及设备与流程

本申请涉及通信技术领域，特别是涉及一种过载控制方法、装置、系统及设备。

背景技术：

设备类通信通常会使用大量的用户设备和基站，这些大量的用户设备和基站接入网络时，会产生大量的业务，影响基站接入和用户业务消息处理，进而可能导致网络(可以为移动管理网元和/或网关设备)出现拥塞和过载现象。

发明人发现传统技术中至少存在如下问题：当网关接入的基站数目、接入的用户设备的数量或业务量接近甚至超出网关的处理能力时，就会出现网关收发队列的拥塞情况，对网关造成冲击。

技术实现要素：

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够缓解拥塞的过载控制方法、装置、系统及设备。

为了实现上述目的，一方面，本发明实施例提供了一种过载控制方法，包括：

采集消息耗时信息和/或收发队列拥塞信息；

若消息耗时信息和/或收发队列拥塞信息满足过载控制条件，则启动相应的过载控制策略。

在其中一个实施例中，消息耗时信息包括消息耗时占比率；其中，消息耗时占比率为耗时消息包数与消息报文数量的比值；耗时消息包数为等待读取耗时大于或等于耗时值的消息报文的数量；

收发队列拥塞信息包括发送队列拥塞率和接收队列拥塞率；其中，发送队列拥塞率为发送队列中消息报文的数量与发送队列的容量的比；接收队列拥塞率为接收队列中消息报文的数量与接收队列的容量的比；

过载控制条件包括以下条件中的任意一种或任意组合：消息耗时占比率大于或等于耗时比阈值，发送队列拥塞率大于或等于发送拥塞阈值，以及接收队列拥塞率大于或等于接收拥塞阈值。

在其中一个实施例中，过载控制策略包括以下策略中的任意一种或任意组合：丢弃寻呼消息，丢弃接入速率大于或等于允许接入速率阈值的握手信号，以及丢弃接入速率大于或等于允许接入速率阈值的请求消息。

在其中一个实施例中，若消息耗时信息和/或收发队列拥塞信息满足过载控制条件，则启动相应的过载控制策略的步骤包括：

在发送队列拥塞率大于或等于发送拥塞阈值时，丢弃寻呼消息。

在其中一个实施例中，消息耗时信息还包括消息严重耗时占比率；消息严重耗时占比率为严重耗时消息包数与消息报文数量的比；严重耗时消息包数为等待读取耗时大于或等于严重耗时值的消息报文的数量；严重耗时值大于耗时值；

过载控制条件还包括消息严重耗时占比率大于或等于严重耗时比阈值。

在其中一个实施例中，若消息耗时信息和/或收发队列拥塞信息满足过载控制条件，则启动相应的过载控制策略的步骤包括：

在消息严重耗时占比率大于或等于严重耗时比阈值时，丢弃接入速率大于或等于允许接入速率阈值的请求消息。

在其中一个实施例中，消息耗时占比率包括上行消息耗时占比率和下行消息耗时占比率；消息严重耗时占比率包括上行消息严重耗时占比率和下行消息严重耗时占比率；

发送队列包括上行发送队列和下行发送队列；接收队列包括上行接收队列和下行接收队列；发送队列拥塞率包括上行发送队列拥塞率和下行发送队列拥塞率；接收队列拥塞率包括上行接收队列拥塞率和下行接收队列拥塞率。

在其中一个实施例中，若消息耗时信息和/或收发队列拥塞信息满足过载控制条件，则启动相应的过载控制策略的步骤包括：

在下行发送队列拥塞率大于或等于下行发送拥塞阈值时，丢弃寻呼消息。

在其中一个实施例中，请求消息包括基站注册请求消息及用户注册请求消息。

在其中一个实施例中，握手信号为基于sctp协议的请求原语。

另一方面，本发明实施例还提供了一种过载控制装置，包括：

采集模块，用于采集消息耗时信息和/或收发队列拥塞信息；

过载控制策略模块，用于在消息耗时信息和/或收发队列拥塞信息满足过载控制条件时，启动相应的过载控制策略。

一种过载控制系统，包括依次连接的基站、网关及核心网；网关用于执行上述过载控制方法的步骤。

一种网络设备，网络设备用于执行上述过载控制方法的步骤。

在其中一个实施例中，网络设备为基站设备、本地控制器、网关设备、mme设备、hss设备、msc设备、mgw设备、pcrf设备或sgsn设备。

一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述过载控制方法的步骤。

上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点和有益效果：

通过对消息耗时信息和收发队列拥塞信息进行采集，并以采集到的信息作为过载控制依据，动态做出相应过载控制策略，缓解过载时的拥塞，确保现有业务运行正常，当拥塞情况消失后，正常接收并转发各类消息。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为一个实施例中过载方法的应用环境图；

图2为一个实施例中过载控制方法的第一示意性流程示意图；

图3为一个实施例中过载控制方法的第二示意性流程示意图；

图4为一个实施例中耗时统计步骤的流程示意图；

图5为一个实施例中获取使用率的流程示意图；

图6为一个实施例中进行过载判断的流程示意图；

图7为一个实施例中对基站注册请求消息和用户注册请求消息进行过载控制的流程示意图；

图8为一个实施例中对上行请求消息和下行请求消息进行过载控制的流程示意图；

图9为一个实施例中过载控制装置的第一结构框图；

图10为一个实施例中过载控制装置的第二结构框图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

本申请提供的过载控制方法，可以应用于如图1所示的应用环境中。其中，各用户102分别连接各基站104，各基站104通过网关106与核心网108连接。其中，基站可以但不限于是各种宏基站、微基站、微微基站和分布式基站；网关可以但不限于是各种应用网关、信令网关、中继网关、接入网关、协议网关和安全网关。网关106与基站104间的接口和/或网关106与核心网108间的接口可以但不限于是iuh接口、iu接口、a接口和s1接口等。

网关106将接收到的消息存放在收发队列排队等待读取并处理；其中，收发队列可以包括发送队列和接收队列，进一步的，可以包括上行发送队列、下行发送队列、上行接收队列和下行接收队列；

网关106可以对关于用户102和基站104的请求类信息进行转发，也可以接收或发出用于与各基站104建立通信链路的握手信号，也可以将核心网108下发的寻呼消息传输至各基站104。

网关106在大量用户102业务冲击下达到能力处理极限时，信令处理和转发出现耗时的情况，如果一直有新的基站104持续接入网关106并发起上下行业务，就会影响现有基站104的当前业务，严重时会影响网关106的性能，导致设备瘫痪无法恢复。

本申请通过动态判断收发队列拥塞和消息耗时情况，并执行相应过载控制策略，缓解拥塞情况并减少消息处理时延的时间间隔，以达到设备稳定运行和自我治愈的目的。

在一个实施例中，如图2所示，提供了一种过载控制方法，以该方法应用于图1中的网关为例进行说明，包括以下步骤：

步骤202，采集消息耗时信息和/或收发队列拥塞信息。

其中，消息耗时信息可以包括各消息报文的耗时时长，也可以包括耗时时长较长的消息报文。进一步的，可以包括消息耗时占比率和消息严重耗时占比率；消息耗时占比率可以为耗时消息包数与消息报文数量的比值；耗时消息包数可以为等待读取耗时大于或等于耗时值的消息报文的数量；消息严重耗时占比率可以为严重耗时消息包数与消息报文数量的比；严重耗时消息包数可以为等待读取耗时大于或等于严重耗时值的消息报文的数量；严重耗时值大于耗时值。

收发队列拥塞信息可以包括发送队列拥塞率和接收队列拥塞率；其中，发送队列拥塞率可以为发送队列中消息报文的数量与发送队列的容量的比；接收队列拥塞率可以为接收队列中消息报文的数量与接收队列的容量的比。

具体地，在接收到消息报文时，对该消息报文加上时间戳，之后在采集消息耗时信息时，根据当前时刻与时间戳中的时刻，可以得到消息报文在网关中的耗时，并且根据各消息报文的耗时，可以进一步得到消息耗时信息。进一步的，从网关的收发队列分别获取消息报文的时间戳并做耗时统计，也可以在网关在读取消息报文时，通过消息报文的时间戳实时采样统计记录消息报文的耗时情况，得到某个时间范围内的耗时消息包数和正常消息包数。进一步的，将耗时时长划分为各个耗时区间，得到各个耗时区间内的消息包数，或者根据不同耗时时间等级进行划分采集，得到处于各个耗时时间等级的消息包数，接着再划分得到耗时消息包数和正常消息包数。

根据收发队列中的消息报文的多少以及收发队列的容量，可以获知收发队列拥塞信息。

进一步的，采集得到的信息可以形成统计列表或过载数据结构表，以方便读取和查看，进而便于有效追踪一定时间范围内的设备负荷变化和拥塞情况。

步骤204，若消息耗时信息和/或收发队列拥塞信息满足过载控制条件，则启动相应的过载控制策略。

其中，过载控制条件可以包括以下条件中的任意一种或任意组合：消息耗时占比率大于或等于耗时比阈值，发送队列拥塞率大于或等于发送拥塞阈值，接收队列拥塞率大于或等于接收拥塞阈值，消息严重耗时占比率大于或等于严重耗时比阈值，以及耗时消息包数大于或等于包数限制值。

过载控制策略可以包括以下策略中的任意一种或任意组合：丢弃寻呼消息，丢弃接入速率大于或等于允许接入速率阈值的握手信号，丢弃接入速率大于或等于允许接入速率阈值的请求消息。

需要说明的是，还可按照过载控制条件中所能满足的条件的数量，划分不同的严重程度，严重程度从低到高可依次启动以下策略：丢弃接入速率大于或等于允许接入速率阈值的握手信号、丢弃接入速率大于或等于允许接入速率阈值的请求消息以及丢弃寻呼消息。

上述过载控制方法可以应用于图1中的核心网，具体地，可以应用于msc(mobileswitchingcenter，移动交换中心)设备、mgw(mediagateway，媒体网关)设备、pcrf(policyandchargingrulesfunction，策略与计费规则功能)设备、mme(mobilitymanagemententity，移动管理实体)设备或sgsn(servinggprssupportnode，服务gprs(generalpacketradioservice，通用分组无线服务技术)支持节点)设备，也能应用于各种网络侧接入设备，具体如基站设备、本地控制器和网关设备(如图1中的网关)等。进一步的，上述过载控制方法应用于各种设备中时，上面提到的严重程度从低到高可依次启动的策略可能不再适用于除网关外的其它设备，需要根据具体的设备和业务来决定。

上述过载控制方法中，通过对消息耗时信息和收发队列拥塞信息进行采集，并以采集到的信息作为过载控制依据，动态做出相应过载控制策略，缓解过载时的拥塞，确保现有业务运行正常，当拥塞情况消失后，正常接收并转发各类消息。

在一个实施例中，如图3所示，提供了一种过载控制方法，以该方法应用于图1中的网关为例进行说明，包括以下步骤：

步骤s302，采集消息耗时占比率、发送队列拥塞率和/或接收队列拥塞率。

步骤s304，若满足以下条件中的任意一种或任意组合：

消息耗时占比率大于或等于耗时比阈值，发送队列拥塞率大于或等于发送拥塞阈值，以及接收队列拥塞率大于或等于接收拥塞阈值；

则执行以下策略中的任意一种或任意组合：丢弃寻呼消息，丢弃接入速率大于或等于允许接入速率阈值的握手信号，以及丢弃接入速率大于或等于允许接入速率阈值的请求消息。

其中，握手信号可以是通信链路建立时网关与基站间交互的各类信号。进一步的，握手信号可以是基于sctp(streamcontroltransmissionprotocol，流控制传输协议)、tcp(transmissioncontrolprotocol，传输控制协议)、udp(userdatagramprotocol，用户数据报协议)等传输层协议的握手信号，更进一步的，该握手信号是网关与基站间基于sctp协议实现偶联过程中产生的信号。按照sctp协议的规定，偶联是两个sctp端点(基站与网关)通过4步握手机制建立的用于进行数据传输的逻辑联系或通道。更进一步的，握手信号可以是基于sctp协议的请求原语，即实现偶联过程中4步握手机制产生的init(initialize，初始化)信号。

需要说明的是，上述过载控制方法还可以应用于rua(useradaption，用户适应性)、s1ap(s1applicationprotocol，s1应用协议)、ranap(radioaccessnetworkapplicationpart，无线接入网络应用部分)以及bssap(basestationsystemapplication，基站系统应用部分)等上层应用协议，由于上层应用协议无握手信号(无类似sctp的请求原语)，但是，可以通过上层应用协议的业务严重程度触发传输层协议的过载控制策略。

请求消息可以包括上行请求消息、下行请求消息、基站注册请求消息和用户注册请求消息。其中，上行请求消息可以包括初始直传请求消息。下行请求消息包括宏网切换请求消息。

具体的，接入速率可以根据消息报文或原语传输至网关监控的接口时的时间戳，以及消息报文或原语在各业务执行点的时间戳得到。

在一个具体的实施例中，步骤s304包括：在发送队列拥塞率大于或等于发送拥塞阈值时，丢弃寻呼消息。

需要说明的是，上述步骤中，若满足过载控制条件中除发送队列拥塞率大于或等于发送拥塞阈值以外的条件的任意一种或任意组合，依然可以启动相应的过载控制策略，而在满足发送队列拥塞率大于或等于发送拥塞阈值的条件时，启动丢弃寻呼消息这一过载控制策略。

在一个具体的实施例中，消息耗时信息还包括消息严重耗时占比率；消息严重耗时占比率为严重耗时消息包数与消息报文数量的比；严重耗时消息包数为等待读取耗时大于或等于严重耗时值的消息报文的数量；严重耗时值大于耗时值；

过载控制条件还包括消息严重耗时占比率大于或等于严重耗时比阈值。

其中，严重耗时值可以设置为500毫秒。

在一个具体的实施例中，步骤s304包括：

在消息严重耗时占比率大于或等于严重耗时比阈值时，丢弃接入速率大于或等于允许接入速率阈值的请求消息。

因为有可能出现消息严重耗时占比率过大，但消息耗时占比率小于耗时比阈值的情况，这种情况下也很有可能表示网关已经出现拥塞情况，所以只根据消息耗时占比率的大小作为一种过载控制条件是不够充分的，应把消息严重耗时占比率的大小也考虑到过载控制条件的判断中，提高判断准确性。

需要说明的是，上述步骤中，若满足过载控制条件中除消息严重耗时占比率大于或等于严重耗时比阈值以外的条件的任意一种或任意组合，依然可以启动相应的过载控制策略，而在满足消息严重耗时占比率大于或等于严重耗时比阈值的条件时，启动丢弃接入速率大于或等于允许接入速率阈值的请求消息这一过载控制策略。

在具体的一个实施例中，消息耗时占比率包括上行消息耗时占比率和下行消息耗时占比率；消息严重耗时占比率包括上行消息严重耗时占比率和下行消息严重耗时占比率；

发送队列包括上行发送队列和下行发送队列；接收队列包括上行接收队列和下行接收队列；发送队列拥塞率包括上行发送队列拥塞率和下行发送队列拥塞率；接收队列拥塞率包括上行接收队列拥塞率和下行接收队列拥塞率。

具体地，将过载控制条件进一步分为上行和下行，提高过载控制条件判断的准确性，确保过载控制策略在拥塞时启动，提高稳定性。

需要说明的是，上行指的是基站、网关至核心网的上行通信链路；下行指的是核心网、网关至基站的下行通信链路。

在一个具体的实施例中，步骤s304包括：

在下行发送队列拥塞率大于或等于下行发送拥塞阈值时，丢弃寻呼消息。

需要说明的是，上述步骤中，若满足过载控制条件中除下行发送队列拥塞率大于或等于下行发送拥塞阈值以外的条件的任意一种或任意组合，依然可以启动相应的过载控制策略，而在满足下行发送队列拥塞率大于或等于下行发送拥塞阈值的条件时，启动丢弃寻呼消息这一过载控制策略。

上述已在上一实施例提及的特征，此处不再赘述。

上述过载控制方法中，通过对上下行消息耗时信息和上下行收发队列拥塞信息进行采集，并以采集到的信息作为过载控制依据，动态做出相应过载控制策略，缓解过载时的拥塞，确保现有业务运行正常，当拥塞情况消失后，正常接收并转发各类消息。具体地，上述过载控制方法能够更有针对性地根据过载控制条件中的条件启动相应的过载控制策略，例如：因为寻呼消息是下行传输链路中核心网通过网关向基站下发的信号，因此，在下行发送队列拥塞率大于或等于下行发送拥塞阈值时，丢弃寻呼消息；因为即使消息严重耗时占比率过高，出现严重拥塞情况时，消息耗时占比率也不一定大于或等于耗时比阈值，因此通过消息严重耗时占比率进行判断更能应对紧急的拥塞情况，因此，在消息严重耗时占比率大于或等于严重耗时比阈值时，丢弃接入速率大于或等于允许接入速率阈值的请求消息；因为握手信号是建立通信链路所需的信号，所以丢弃接入速率过快的握手信号能够避免与更多的基站建立通信链路，防止大量业务并发冲击，确保现有业务的正常处理。

下面结合一个具体的例子对本实施例进行说明。

一种过载控制方法，以该方法应用于图1中的网关为例进行说明，包括：

步骤1，如图4所示，收到上行消息报文和下行消息报文时，进行上行消息耗时统计和下行消息耗时统计：根据写入接收队列到业务线程读取包的时间间隔(等待读取耗时)，根据不同耗时时间等级进行划分采集，并统计正常消息包数和耗时消息包数；

步骤2，在过载控制开启的前提下，创建该周期内消息耗时统计项以定时获取统计得到的耗时数据(正常消息包数和耗时消息包数)并得出过载包数占比(消息耗时占比率)和耗时超过500毫秒的严重过载包数占比(消息严重耗时占比率)；同时，如图5所示，获取当前所有接口的接收队列和发送队列当前使用率(发送队列拥塞率和接收队列拥塞率)情况。如图6所示，如果以上各种情况满足任何一个或多个条件(过载控制条件)，则启用信令过载控制(丢弃接入速率大于或等于允许接入速率阈值的请求消息)；

如图6所示，如果基站侧接口和核心网侧接口的消息耗时包数比率(消息耗时占比率)超过设置预设比率参数(耗时比阈值)，或者在信令过载控制启用时，启用sctp限制接入状态(丢弃接入速率大于或等于允许接入速率阈值的基于sctp协议的请求原语)，并设置sctp链路建立速率；

如图6所示，如果基站侧接口和核心网侧接口的发送队列拥塞(发送队列拥塞率)超出或接近设置预期值(发送拥塞阈值)，启用下行寻呼广播业务控制(丢弃寻呼消息)；

步骤3，当相应的过载控制状态启用时，根据不同的业务类型执行速率控制策略，其中，

sctp限制接入状态为启用时：

若基于sctp协议的请求原语超出或接近sctp链路建立速率，丢弃该请求原语；

如图7和图8所示，启用信令过载控制时：

若基站注册请求消息的接入速率超出或接近允许接入速率，拒绝接入该基站注册请求消息；

若用户注册请求消息的接入速率超出或接近允许接入速率，拒绝接入该用户注册请求消息；

需要说明的是，图7中的基站/用户接入请求消息为基站注册请求消息和用户注册请求消息。

若上行请求消息(初始直传请求消息)的接入速率超出或接近允许接入速率，过滤且不处理该上行请求消息；

若下行请求消息(宏网切换请求消息)的接入速率超出或接近允许接入速率，过滤且不处理该下行请求消息；

下行寻呼广播业务控制状态为启用时：

下行寻呼广播消息(寻呼消息)在下行信令控制状态为启用时直接过滤报文丢弃；

步骤4，定时检测，以实时监控网关处理状态，当网关压力恢复时，检测到采集的各项数据恢复正常水平后，过载控制状态为关闭，此时，正常处理各业务；

步骤5，实时输出当前网关的过载控制情况，包括耗时包数统计(耗时消息包数统计)，过载频率(执行过载控制策略的频率)，丢弃包数，队列使用率(发送队列拥塞率和接收队列拥塞率)等指标，体现当前网关的健康状态。

为了实现上述方法，可以利用任何编程语言。采用本发明提供的一种网络设备性能拥塞的过载控制实现方法可以解决网关大业务量冲击情况下的网关处理能力，缓解过负荷导致设备无法恢复工作的问题；可以应用在gsm(globalsystemformobilecommunication，全球移动通信系统)网络系统中的网关，能够有效的缓解业务量冲击下网关处理不及时的问题；提供的性能数据采集机制不局限于网关，实际应用中可以基于不同网络制式的其他设备，包括本地控制器、核心网设备等。

应该理解的是，虽然图2和图3的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图2和图3中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

在一个实施例中，如图9所示，提供了一种过载控制装置，包括：

采集模块910，用于采集消息耗时信息和/或收发队列拥塞信息；

过载控制策略模块920，用于在所述消息耗时信息和/或所述收发队列拥塞信息满足过载控制条件时，启动相应的过载控制策略。

在一个具体的示例中，消息耗时信息包括消息耗时占比率；其中，消息耗时占比率为耗时消息包数与消息报文数量的比值；耗时消息包数为等待读取耗时大于或等于耗时值的消息报文的数量；

收发队列拥塞信息包括发送队列拥塞率和接收队列拥塞率；其中，发送队列拥塞率为发送队列中消息报文的数量与发送队列的容量的比；接收队列拥塞率为接收队列中消息报文的数量与接收队列的容量的比；

过载控制条件包括以下条件中的任意一种或任意组合：消息耗时占比率大于或等于耗时比阈值，发送队列拥塞率大于或等于发送拥塞阈值，以及接收队列拥塞率大于或等于接收拥塞阈值。

在一个具体的示例中，过载控制策略包括以下策略中的任意一种或任意组合：丢弃寻呼消息，丢弃接入速率大于或等于允许接入速率阈值的握手信号，以及丢弃接入速率大于或等于允许接入速率阈值的请求消息。

在一个具体的示例中，过载控制策略模块920，用于在发送队列拥塞率大于或等于发送拥塞阈值时，丢弃寻呼消息。

在一个具体的示例中，消息耗时信息还包括消息严重耗时占比率；消息严重耗时占比率为严重耗时消息包数与消息报文数量的比；严重耗时消息包数为等待读取耗时大于或等于严重耗时值的消息报文的数量；严重耗时值大于耗时值；

过载控制条件还包括消息严重耗时占比率大于或等于严重耗时比阈值。

在一个具体的示例中，过载控制策略模块920，用于在消息严重耗时占比率大于或等于严重耗时比阈值时，丢弃接入速率大于或等于允许接入速率阈值的请求消息。

在一个具体的示例中，消息耗时占比率包括上行消息耗时占比率和下行消息耗时占比率；消息严重耗时占比率包括上行消息严重耗时占比率和下行消息严重耗时占比率；

发送队列包括上行发送队列和下行发送队列；接收队列包括上行接收队列和下行接收队列；发送队列拥塞率包括上行发送队列拥塞率和下行发送队列拥塞率；接收队列拥塞率包括上行接收队列拥塞率和下行接收队列拥塞率。

在一个具体的示例中，过载控制策略模块920，用于在下行发送队列拥塞率大于或等于下行发送拥塞阈值时，丢弃寻呼消息。

在一个具体的示例中，握手信号包括基站注册请求消息及用户注册请求消息。

在一个具体的示例中，握手信号为基于sctp协议的请求原语。

在一个具体的示例中，请求消息包括初始直传请求消息和宏网切换请求消息。

下面结合一个具体的例子对本实施例进行详细的说明。

如图10所示，提供一种过载控制装置，以该过载控制装置应用于图1中的网关为例，包括：

过载控制参数配置单元，用于提供反映当前网关负荷上限的参数预设值；该参数预设值包括过载控制功能启用标识(控制是否禁止过载控制策略启动)，消息耗时参考预设值(耗时值)、接口过载包数占比预设值(耗时比阈值)、正常包数占比预设值、消息耗时大于500毫秒的包数占比预设值(严重耗时比阈值)、发送和接收队列的使用率配置等；

消息耗时包数采集单元，用于对sctp内核转发的数据报文或原语加上时间戳，并转发给接收队列，且在应用层线程读取消息报文后，根据时间戳，实时采样统计记录消息耗时情况，同时从网关接口的接收队列分别获取上下行消息报文进行耗时统计，计算出某个时间范围内的严重耗时消息包数、耗时消息包数和正常消息包数；

收发队列拥塞计算单元，用于根据当前队列积压的消息包数情况(发送队列和接收队列的消息报文数量)和队列的预设总大小(发送队列和接收队列的容量)分别计算，得出发送队列的当前使用率(发送队列拥塞率)和接收队列的当前使用率(接收队列拥塞率)，体现发送队列和接收队列的消息积压程度；

负荷过载检测单元，用于处理消息耗时包数采集单元和收发队列拥塞计算单元得到的数据，得到发送队列拥塞率、接收队列拥塞率、消息耗时占比率(耗时消息包数除以耗时消息包数和正常消息包数的和)和消息严重耗时占比率(严重耗时消息包数除以耗时消息包数和正常消息包数的和)，并形成过载数据结构表；根据过载数据结构表执行网关性能过载判断：

如果网关基站侧或核心网侧接口的接收队列拥塞率、发送队列拥塞率、消息耗时占比率的其中一个或多个条件(过载控制条件)满足过载判断，则启用网关的上下行请求类消息的过载控制；否则关闭控制状态，请求类消息正常处理转发；

如果上下行实际信令延时包数比率(消息耗时占比率)超过消息耗时预设比率(耗时比阈值)，或启用网关的上下行请求类消息的过载控制的一个或多个条件满足过载判断，则启用网关的sctp链路建立速率限制的过载控制策略；否则关闭控制状态，恢复接入速率；

如果网关基站侧接口的发送队列拥塞率超出预设值时，说明下行发送队列拥塞，则启用网关对寻呼消息的控制；否则寻呼消息正常广播转发；

接入速率控制单元，用于根据监控的接口或业务执行点的时间戳得到消息报文或原语的接入速率，如果接入速率满足控制策略下的预设值(允许接入速率)，则基站正常接入，且消息报文正常处理转发，否则终结处理；下个时间间隔重新分别对各种请求类消息进行接入速率判断与控制策略，具体为：

在sctp链路建立速率限制的过载控制策略启用时，丢弃接入速率超出或接近允许接入速率的init数据块(init信号)；

在网关的上下行请求类消息的过载控制启用时，拒绝接入速率超出或接近允许接入速率的基站接入请求消息(基站注册请求消息)和用户接入请求消息(基站注册请求消息)接入，并终止对接入速率超出或接近允许接入速率的上下行请求消息的转发；否则，继续处理并转发请求消息以及进行后续业务流程；

在网关对寻呼消息的控制启用时，丢弃寻呼消息；否则继续将寻呼广播(寻呼消息)转发给基站。

具体的，消息耗时包数采集单元将耗时时长划分为各个耗时区间，得到各个耗时区间内的消息包数，或者根据不同耗时时间等级进行划分采集，得到处于各个耗时时间等级的消息包数，接着再根据各个耗时时间等级的消息包数划分得到耗时消息包数和正常消息包数；同时，消息耗时包数采集样单元从网关接口的接收队列分别获取上下行消息报文并做耗时统计，计算出某个时间范围内的耗时消息包数和正常消息包数。

需要说明的是，可通过过载控制参数配置单元获取或配置网关的性能上限指标(反映当前网关负荷上限的参数预设值)，获取方式可以是通过网关内系统接口进行通信或通过第三方配置应用模块。

具体的，负荷过载检测单元定时获取消息耗时包数采集单元和收发队列拥塞计算单元得到的数据，并根据上述数据，计算得到发送队列拥塞率、接收队列拥塞率、消息耗时占比率(耗时消息包数除以耗时消息包数和正常消息包数的和)和消息严重耗时占比率(严重耗时消息包数除以耗时消息包数和正常消息包数的和)，进一步地，负荷过载检测单元根据计算得到的数据构成周期时间内的过载数据结构表，该过载数据结构表能够在一个周期时间内体现网关的健康状态，还能够作为执行各种过载控制策略的依据。

上述过载控制装置，解决网关性能达到负荷过载时因业务量冲击导致设备瘫痪的问题；提供了一种消息报文耗时和缓存队列统计分析的结构体数据管理方式(形成过载数据结构表)，可以有效追踪一定时间范围内的设备负荷数据变化，且各单元不限于在一个设备也可以在多个设备间通过接口协商组织实现。

关于过载控制装置的具体限定可以参见上文中对于过载控制方法的限定，在此不再赘述。上述过载控制装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。

在一个实施例中，提供了一种网络设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现上述过载控制方法的步骤。

在一个具体的实施例中，该网络设备为基站设备、本地控制器、网关设备、mme设备、hss设备、msc设备、mgw设备、pcrf设备或sgsn设备。

在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：

采集消息耗时信息和/或收发队列拥塞信息；

若消息耗时信息和/或收发队列拥塞信息满足过载控制条件，则启动相应的过载控制策略。

在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：

消息耗时信息包括消息耗时占比率；其中，消息耗时占比率为耗时消息包数与消息报文数量的比值；耗时消息包数为等待读取耗时大于或等于耗时值的消息报文的数量；

收发队列拥塞信息包括发送队列拥塞率和接收队列拥塞率；其中，发送队列拥塞率为发送队列中消息报文的数量与发送队列的容量的比；接收队列拥塞率为接收队列中消息报文的数量与接收队列的容量的比；

过载控制条件包括以下条件中的任意一种或任意组合：消息耗时占比率大于或等于耗时比阈值，发送队列拥塞率大于或等于发送拥塞阈值，以及接收队列拥塞率大于或等于接收拥塞阈值。

在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：

过载控制策略包括以下策略中的任意一种或任意组合：丢弃寻呼消息，丢弃接入速率大于或等于允许接入速率阈值的握手信号，以及丢弃接入速率大于或等于允许接入速率阈值的请求消息。

在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：

若消息耗时信息和/或收发队列拥塞信息满足过载控制条件，则启动相应的过载控制策略的步骤包括：

在发送队列拥塞率大于或等于发送拥塞阈值时，丢弃寻呼消息。

在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：

消息耗时信息还包括消息严重耗时占比率；消息严重耗时占比率为严重耗时消息包数与消息报文数量的比；严重耗时消息包数为等待读取耗时大于或等于严重耗时值的消息报文的数量；严重耗时值大于耗时值；

过载控制条件还包括消息严重耗时占比率大于或等于严重耗时比阈值。

在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：

若消息耗时信息和/或收发队列拥塞信息满足过载控制条件，则启动相应的过载控制策略的步骤包括：

在消息严重耗时占比率大于或等于严重耗时比阈值时，丢弃接入速率大于或等于允许接入速率阈值的请求消息。

在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：

消息耗时占比率包括上行消息耗时占比率和下行消息耗时占比率；消息严重耗时占比率包括上行消息严重耗时占比率和下行消息严重耗时占比率；

发送队列包括上行发送队列和下行发送队列；接收队列包括上行接收队列和下行接收队列；发送队列拥塞率包括上行发送队列拥塞率和下行发送队列拥塞率；接收队列拥塞率包括上行接收队列拥塞率和下行接收队列拥塞率。

在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：

若消息耗时信息和/或收发队列拥塞信息满足过载控制条件，则启动相应的过载控制策略的步骤包括：

在下行发送队列拥塞率大于或等于下行发送拥塞阈值时，丢弃寻呼消息。

在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：

请求消息包括基站注册请求消息及用户注册请求消息。

在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：

握手信号为基于sctp协议的请求原语。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(rom)、可编程rom(prom)、电可编程rom(eprom)、电可擦除可编程rom(eeprom)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(ram)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，ram以多种形式可得，诸如静态ram(sram)、动态ram(dram)、同步dram(sdram)、双数据率sdram(ddrsdram)、增强型sdram(esdram)、同步链路(synchlink)dram(sldram)、存储器总线(rambus)直接ram(rdram)、直接存储器总线动态ram(drdram)、以及存储器总线动态ram(rdram)等。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。