專利名稱：自動緩解處理器過載的cdma數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)系統(tǒng)及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及CDMA技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種自動緩解處理器過載的CDMA數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
目前商用運行的CDMA (Code Division Multiple Access,碼分多址,2G 與 3G 無線網(wǎng)絡(luò)制式之一)分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)系統(tǒng)采用的是分布式處理器網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)基站控制器內(nèi)設(shè)有操作維護處理器、資源分配處理器、基站接入處理器、呼叫控制處理器、專用信令處理器、分組數(shù)據(jù)控制處理器等多種執(zhí)行不同任務(wù)的處理器，而與基站控制器相連的大量基站內(nèi)部還設(shè)
有基站主控處理器。當(dāng)某個處理器由于任務(wù)過重導(dǎo)致利用率過高時，會出現(xiàn)任務(wù)處理延時增大等異常情況，使得分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)流程失敗率升高。例如，單板之間的內(nèi)部通訊信令丟失，或單板處理信令時間過長使得另一單板的等待定時器超時而導(dǎo)致業(yè)務(wù)處理失敗。當(dāng)前的CDMA分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)系統(tǒng)在遇到上述處理器過載的情況時，無法基于當(dāng)前系統(tǒng)處理能力的過載程度從源頭控制流入系統(tǒng)的業(yè)務(wù)負(fù)荷，而是丟棄當(dāng)前正在等待處理的內(nèi)部信令和媒體面數(shù)據(jù)，從而導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)中已接入和正在接入的用戶所獲得的業(yè)務(wù)服務(wù)質(zhì)量下降，甚至持續(xù)得不到改善。隨著網(wǎng)絡(luò)負(fù)載的增加，這些異常情況在話務(wù)高峰時段的發(fā)生頻率越來越高，如果直接進行處理器擴容以減輕負(fù)荷，則可能導(dǎo)致非話務(wù)高峰時段處理器利用率較低，使得網(wǎng)絡(luò)運營的整體經(jīng)濟效益下降。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的是提供一種緩解處理器過載的CDMA數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)系統(tǒng)，以實現(xiàn)更有效率的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳送。本發(fā)明提出一種自動緩解處理器過載的CDMA數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)系統(tǒng)，包括基站控制器模塊、基站模塊、尋呼負(fù)荷控制模塊、過載狀態(tài)記錄模塊以及分組控制模塊；所述基站模塊，用于獲取基站主控制處理器利用率后發(fā)送至所述基站控制器模塊；所述基站控制器模塊，用于獲取所述基站主控處理器利用率以及基站控制器內(nèi)各任務(wù)處理器利用率后發(fā)送至所述過載狀態(tài)記錄模塊；所述過載狀態(tài)記錄模塊，用于根據(jù)獲取到的所述利用率匹配系統(tǒng)過載等級；所述尋呼負(fù)荷控制模塊，用于根據(jù)所述系統(tǒng)過載等級控制數(shù)據(jù)包隊列向下游節(jié)點的發(fā)送；所述分組控制模塊PCF(Packet Control Function),用于與分組數(shù)據(jù)服務(wù)節(jié)點 PDSN(Packet Data Serving Node)以及基站控制器進行數(shù)據(jù)交互。優(yōu)選地，所述尋呼負(fù)荷控制模塊根據(jù)所述系統(tǒng)過載等級調(diào)整數(shù)據(jù)包發(fā)送窗口，將窗口規(guī)定大小的數(shù)據(jù)包發(fā)送至下游節(jié)點。優(yōu)選地，所述過載狀態(tài)記錄模塊包括過載等級賦值單元，用于根據(jù)所述利用率為各處理器進行過載等級賦值；過載等級單元，用于根據(jù)過載等級值計算并匹配系統(tǒng)過載等級。優(yōu)選地，所述過載等級單元具體用于對所有處理器的所述過載等級值求和并結(jié)合系統(tǒng)處理能力過載歷史狀態(tài)進行遞歸運算獲得系統(tǒng)處理能力過載狀態(tài)當(dāng)前值，匹配系統(tǒng)過載等級，當(dāng)過載等級發(fā)生變化時通知尋呼負(fù)荷控制模塊。優(yōu)選地，還包括優(yōu)先級識別模塊，用于對尋呼負(fù)荷控制模塊將發(fā)向下游節(jié)點的數(shù)據(jù)包進行優(yōu)先級排序。優(yōu)選地，所述優(yōu)先級識別模塊，具體用于對所述將發(fā)向下游節(jié)點的將觸發(fā)尋呼的數(shù)據(jù)包進行協(xié)議解析并進行優(yōu)先級賦值；將所述將觸發(fā)尋呼的數(shù)據(jù)包按優(yōu)先級順序放入緩沖區(qū)并遍歷隊列，當(dāng)新插入緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)包與緩沖區(qū)已有數(shù)據(jù)包的用戶信息相同時，按用戶信息合并數(shù)據(jù)包若已有數(shù)據(jù)包排在新插入數(shù)據(jù)包前，則將新插入數(shù)據(jù)包移動合入已有數(shù)據(jù)包，否則將已有數(shù)據(jù)包移動合入新插入數(shù)據(jù)包。本發(fā)明還提出一種自動緩解CDMA數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)系統(tǒng)處理器過載的方法，包括以下步驟獲取基站主控制處理器的利用率以及基站控制器內(nèi)各任務(wù)處理器利用率；根據(jù)獲取到的所述利用率匹配系統(tǒng)過載等級；根據(jù)所述過載等級控制數(shù)據(jù)包隊列向下游節(jié)點的發(fā)送。優(yōu)選地，所述根據(jù)系統(tǒng)過載等級控制數(shù)據(jù)包隊列向下游節(jié)點的發(fā)送的步驟具體包括根據(jù)所述系統(tǒng)過載等級調(diào)整數(shù)據(jù)包發(fā)送窗口，將窗口規(guī)定大小的數(shù)據(jù)包發(fā)送至下游節(jié)點。優(yōu)選地，所述根據(jù)獲取到的所述利用率匹配系統(tǒng)過載等級的步驟包括根據(jù)所述利用率為各處理器進行過載等級賦值；根據(jù)過載等級值計算并匹配系統(tǒng)過載等級。優(yōu)選地，所述根據(jù)過載等級值匹配系統(tǒng)過載等級的步驟具體包括對所有處理器的所述過載等級值求和并結(jié)合系統(tǒng)處理能力過載歷史狀態(tài)進行遞歸運算獲得系統(tǒng)處理能力過載狀態(tài)當(dāng)前值，匹配系統(tǒng)過載等級。優(yōu)選地，所述根據(jù)過載等級控制數(shù)據(jù)包隊列向下游節(jié)點的發(fā)送的步驟之前還包括對將發(fā)向下游節(jié)點的數(shù)據(jù)包進行優(yōu)先級排序。優(yōu)選地，所述對將發(fā)向下游節(jié)點的數(shù)據(jù)包進行優(yōu)先級排序的步驟具體包括對所述將發(fā)向下游節(jié)點的將觸發(fā)尋呼的數(shù)據(jù)包進行協(xié)議解析并進行賦予優(yōu)先級賦值；將所述將觸發(fā)尋呼的數(shù)據(jù)包按優(yōu)先級順序放入緩沖區(qū)并遍歷隊列，當(dāng)新插入緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)包與緩沖區(qū)已有數(shù)據(jù)包的用戶信息相同時，按用戶信息合并數(shù)據(jù)包若已有數(shù)據(jù)包排在新插入數(shù)據(jù)包前，則將新插入數(shù)據(jù)包移動合入已有數(shù)據(jù)包，否則將已有數(shù)據(jù)包移動合入新插入數(shù)據(jù)包。本發(fā)明提供的一種自動緩解處理器過載的CDMA數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)系統(tǒng)，通過獲取基站以及基站控制器的負(fù)荷狀態(tài)，并根據(jù)該負(fù)荷狀態(tài)調(diào)節(jié)基站控制器上游節(jié)點發(fā)出的待發(fā)送尋呼隊列的數(shù)據(jù)量，進而控制了呼建消息被發(fā)送至基站控制器的數(shù)量與時間，避免基站控制器與基站處理的業(yè)務(wù)量瞬時達(dá)到高峰，從而實現(xiàn)了以系統(tǒng)能力不過載為目標(biāo)的尋呼負(fù)荷發(fā)送閉環(huán)控制鏈路與機制，改善了用戶在話務(wù)高峰時段獲得業(yè)務(wù)服務(wù)的可靠性。


圖I為本發(fā)明提供的自動緩解處理器過載的CDMA數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)系統(tǒng)實施例中的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明提供的自動緩解處理器過載的CDMA數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)系統(tǒng)實施例中過載狀態(tài)記錄模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明提供的自動緩解處理器過載的CDMA數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)系統(tǒng)另一實施例中的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明提供的自動緩解CDMA數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)系統(tǒng)過載的方法實施例中的步驟流程圖；圖5為本發(fā)明提供的自動緩解CDMA數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)系統(tǒng)過載的方法實施例中根據(jù)獲取到的利用率匹配系統(tǒng)過載等級的步驟流程圖；圖6為本發(fā)明提供的自動緩解CDMA數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)系統(tǒng)過載的方法另一實施例中的步驟流程圖。本發(fā)明目的的實現(xiàn)、功能特點及優(yōu)點將結(jié)合實施例，參照附圖做進一步說明。
具體實施例方式為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。參照圖1，本發(fā)明提供一種緩解處理器過載的CDMA數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)系統(tǒng)，該系統(tǒng)至少包括基站模塊110、基站控制器模塊120、過載狀態(tài)記錄模塊130、尋呼負(fù)荷控制模塊140以及分組控制模塊150 基站模塊110，與基站控制器模塊110連接，用于獲取基站主控制處理器利用率后發(fā)送至基站控制器模塊110，并負(fù)責(zé)與終端以及基站控制器通訊；基站控制器模塊120，用于獲取基站主控處理器利用率以及基站控制器內(nèi)各任務(wù)處理器利用率后發(fā)送至過載狀態(tài)記錄模塊130，并負(fù)責(zé)與基站、過載狀態(tài)記錄模塊、分組控制功能模塊通訊；過載狀態(tài)記錄模塊130，用于根據(jù)獲取到的基站主控制處理器利用率以及基站控制器內(nèi)各任務(wù)處理器利用率匹配系統(tǒng)過載等級，當(dāng)過載等級發(fā)生變化時通知尋呼負(fù)荷控制模塊；
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尋呼負(fù)荷控制模塊140，用于根據(jù)系統(tǒng)過載等級控制數(shù)據(jù)包隊列向下游節(jié)點的發(fā)送；尋呼負(fù)荷控制模塊140與PCF或者PCF的上游網(wǎng)元節(jié)點相連，在不同的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中，與尋呼負(fù)荷控制模塊140連接的網(wǎng)元節(jié)點是不同的，可以是PCF或者PSDN，還可以是承載網(wǎng)上的路由器或者交換機等類似網(wǎng)元節(jié)點。尋呼負(fù)荷控制模塊140根據(jù)過載狀態(tài)記錄模塊130 匹配的系統(tǒng)過載等級調(diào)整數(shù)據(jù)包發(fā)送窗口，將窗口規(guī)定數(shù)量的數(shù)據(jù)包發(fā)送至下游節(jié)點。例如，當(dāng)尋呼負(fù)荷控制模塊140與PCF連接時，PCF的下游節(jié)點為基站控制器，尋呼負(fù)荷控制模塊140根據(jù)基站控制器的負(fù)荷狀態(tài)對即將發(fā)送至PCF并觸發(fā)其向基站控制器發(fā)出尋呼的數(shù)據(jù)包隊列進行匹配調(diào)整與傳送，從而實現(xiàn)在CPU過載時能自動緩解基站控制器的負(fù)荷。分組控制模塊150,即PCF,用于與分組數(shù)據(jù)服務(wù)節(jié)點F1DSN(Packet Data Serving Node)以及基站控制器進行數(shù)據(jù)交互。本發(fā)明緩解處理器過載的CDMA數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)系統(tǒng)的實施例中，過載狀態(tài)記錄模塊130 可通過基站控制器獲取基站主控制處理器的利用率以及基站控制器內(nèi)部各個任務(wù)處理器利用率?；局芷谛员O(jiān)控主控制處理器的利用率并發(fā)送至基站控制器，基站控制器周期性監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)各任務(wù)處理器的利用率(例如，任務(wù)處理器包括操作維護處理器、資源分配處理器、基站接入處理器、呼叫控制處理器、專用信令處理器以及分組控制處理器)，基站控制器獲取到基站主控制處理器的利用率以及基站控制器各處理器的利用率后，如果利用率超過允許上限或者從超過上限恢復(fù)到正常范圍，基站控制器將利用率數(shù)據(jù)發(fā)送至過載狀態(tài)記錄模塊130，以供其處理。請參照圖2，在一實施例中，過載狀態(tài)記錄模塊130具體包括過載賦值單元131以及過載等級單元132。其中，過載賦值單元131，用于根據(jù)獲取到利用率為各處理器進行過載等級賦值；過載等級單元132，用于根據(jù)獲取到的過載等級值匹配系統(tǒng)過載等級。當(dāng)處理器的利用率處于較高范圍時，說明此時系統(tǒng)的負(fù)荷較高，有必要緩解系統(tǒng)負(fù)荷壓力。過載賦值單元131根據(jù)獲取到的基站主控制處理器的利用率以及基站內(nèi)各任務(wù)處理器的利用率對過載等級值進行賦值。例如，在本實施例中，針對各處理器的具體情況， 過載賦值單元131進行過載等級值當(dāng)操作維護處理器的利用率大于90 %時，過載等級值為(I/該類型處理器總數(shù))；當(dāng)資源分配處理器的利用率大于90 %時，過載等級值為(5/該類型處理器總數(shù))；當(dāng)基站接入處理器的利用率大于90 %時，過載等級值為(3/該類型處理器總數(shù))；當(dāng)專用信令處理器的利用率大于90 %時，過載等級值為(3/該類型處理器總數(shù))；當(dāng)分組數(shù)據(jù)控制處理器的利用率大于90%時，過載等級值為(3/該類型處理器總數(shù))；當(dāng)呼叫控制處理器的利用率大于80%時，過載等級值為(5/該類型處理器總數(shù))；當(dāng)基站主控處理器的利用率大于80%時，過載等級值為(50/基站總數(shù))。
當(dāng)過載賦值單元131完成了對系統(tǒng)過載等級值賦值后，過載等級單元132根據(jù)獲取到的各處理器過載等級值匹配系統(tǒng)過載等級，該過載等級用于尋呼負(fù)荷模塊130控制隊列的發(fā)送。更為具體的，在如述實施例的基礎(chǔ)上，過載等級單兀132對過載等級值進彳丁求和并結(jié)合系統(tǒng)處理能力過載狀態(tài)歷史值進行遞歸運算獲得系統(tǒng)處理能力過載狀態(tài)當(dāng)前值，匹配系統(tǒng)過載等級；過載等級單元132對獲取到各處理器的過載等級值求和得到系統(tǒng)過載狀態(tài)值的和X (η)，將已獲取到的系統(tǒng)過載狀態(tài)值的和X (η)與系統(tǒng)過載狀態(tài)值歷史值Y (η-l)作為輸入變量，采用如下公式獲取到系統(tǒng)過載狀態(tài)當(dāng)前值Y(n) = (1-1/ ε ) ΧΥ(η_1) + (1/ ε ) ΧΧ(η)其中，Υ(η)代表第η個周期算出的系統(tǒng)過載狀態(tài)當(dāng)前值，ε是權(quán)重參數(shù)，用于劃分系統(tǒng)過載狀態(tài)值的歷史值Y (η-l)以及獲取到的系統(tǒng)過載狀態(tài)值的和X (η)。獲取到的系統(tǒng)過載狀態(tài)當(dāng)前值Y (η)作為系統(tǒng)過載狀態(tài)歷史值保存起來，用于第η+1個周期系統(tǒng)過載狀態(tài)值的計算。過載等級單元132根據(jù)已獲得的系統(tǒng)狀態(tài)值的當(dāng)前值Υ(η)匹配系統(tǒng)過載等級，系統(tǒng)狀態(tài)值的當(dāng)前值越大時，匹配的系統(tǒng)過載等級越高Y (η)屬于(1，10)區(qū)間內(nèi)，則系統(tǒng)過載等級為一級；Y (η)屬于(10，20)區(qū)間內(nèi)，則系統(tǒng)過載等級為二級；Y (η)屬于(20，30)區(qū)間內(nèi)，則系統(tǒng)過載等級為三級；Y (η)屬于(30，40)區(qū)間內(nèi)，則系統(tǒng)過載等級為四級。當(dāng)過載等級發(fā)生變化時過載等級單元132將通知尋呼負(fù)荷控制模塊140，尋呼負(fù)荷控制模塊140根據(jù)該系統(tǒng)過載等級控制尋呼隊列的發(fā)送。在本實施例中，以尋呼負(fù)荷控制模塊140與PCF連接為例(如將尋呼負(fù)荷控制模塊140駐留于PCF中)，對本發(fā)明的方法進行說明，尋呼負(fù)荷控制模塊140根據(jù)匹配的系統(tǒng)過載等級調(diào)整數(shù)據(jù)包發(fā)送窗口和安全窗 Π 如果系統(tǒng)處理能力已經(jīng)出現(xiàn)過載，則尋呼負(fù)荷控制模塊140將安全窗口調(diào)整為發(fā)生過載時的數(shù)據(jù)包發(fā)送窗口大小的1/2，且基于過載等級下調(diào)數(shù)據(jù)包發(fā)送窗口為當(dāng)前大小的I/ (過載等級+3)；如果系統(tǒng)處理能力沒有過載，則動態(tài)更新數(shù)據(jù)包發(fā)送窗口 如果當(dāng)前數(shù)據(jù)包發(fā)送窗口小于安全窗口，則調(diào)整數(shù)據(jù)包發(fā)送窗口為當(dāng)前大小的2倍；如果當(dāng)前數(shù)據(jù)包發(fā)送窗口大于安全窗口，則調(diào)整數(shù)據(jù)包發(fā)送窗口為當(dāng)前大小的I. I倍。尋呼負(fù)荷控制模塊140根據(jù)數(shù)據(jù)包發(fā)送窗口調(diào)整緩沖區(qū)大小。當(dāng)PCF內(nèi)的尋呼負(fù)荷控制模塊140接收到上游節(jié)點傳下來的數(shù)據(jù)包隊列的同時， 通過PCF檢查用戶對應(yīng)的鏈路(Α8鏈路)是否已經(jīng)建立，當(dāng)已建立時，尋呼負(fù)荷控制模塊 140直接將接收到的數(shù)據(jù)包隊列交給PCF轉(zhuǎn)發(fā)至對應(yīng)的基站控制器；否則將暫時放入緩沖區(qū)。當(dāng)尋呼負(fù)荷控制模塊140的緩沖區(qū)已經(jīng)滿載時或緩沖區(qū)中數(shù)據(jù)包已經(jīng)裝填并等待發(fā)送達(dá)到一定時間后，尋呼負(fù)荷控制模塊140從緩沖區(qū)按順序取出數(shù)據(jù)包隊列轉(zhuǎn)發(fā)至 PCF。
在系統(tǒng)CPU極端過載情況下，可能會出現(xiàn)尋呼負(fù)荷控制模塊140所屬的數(shù)據(jù)包發(fā)送窗口被關(guān)閉或極度收縮的情況，此時可能會出現(xiàn)流入尋呼負(fù)荷控制模塊140的數(shù)據(jù)包溢出緩沖區(qū)的情況，尋呼負(fù)荷控制模塊140將丟棄這些溢出的數(shù)據(jù)包。請參照圖3，在另一實施例中，本發(fā)明提供的系統(tǒng)還包括優(yōu)先級識別模塊160，用于對尋呼負(fù)荷控制模塊140將發(fā)向下游節(jié)點的數(shù)據(jù)包進行優(yōu)先級排序。在優(yōu)先級識別模塊 160完成對數(shù)據(jù)包的優(yōu)先級排序后將數(shù)據(jù)包隊列返回尋呼負(fù)荷控制模塊140，由其發(fā)送數(shù)據(jù)包給PCF，從而保障重要業(yè)務(wù)被優(yōu)先觸發(fā)尋呼。更為具體的，優(yōu)先級識別模塊160對將發(fā)向下游節(jié)點的數(shù)據(jù)包進行協(xié)議解析并進行優(yōu)先級賦值；將數(shù)據(jù)包按優(yōu)先級順序放入緩沖區(qū)并遍歷隊列，當(dāng)新插入緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)包與緩沖區(qū)已有數(shù)據(jù)包的用戶信息相同時，按用戶信息合并數(shù)據(jù)包若已有數(shù)據(jù)包排在新插入數(shù)據(jù)包前，則將新插入數(shù)據(jù)包移動合入已有數(shù)據(jù)包，否則將已有數(shù)據(jù)包移動合入新插入數(shù)據(jù)包。以下PCF作為上游網(wǎng)元節(jié)點為例對優(yōu)先級識別模塊160進行進一步的描述，此時可以理解為尋呼負(fù)荷控制模塊140與PCF連接，例如，駐留在傳統(tǒng)的PCF內(nèi)部。當(dāng)PCF內(nèi)的尋呼負(fù)荷控制模塊140接收到上游節(jié)點傳下來的數(shù)據(jù)包隊列的同時， 通過PCF檢查用戶對應(yīng)的鏈路(A8鏈路)是否已經(jīng)建立，當(dāng)已建立時，尋呼負(fù)荷控制模塊 140直接將接收到的數(shù)據(jù)包隊列交給PCF轉(zhuǎn)發(fā)至對應(yīng)的基站控制器；否則，先將數(shù)據(jù)包隊列轉(zhuǎn)發(fā)至優(yōu)先級識別模塊160。優(yōu)先級識別模塊160接收到PCF發(fā)送隊列并對其中的數(shù)據(jù)包進行解析，并以解析獲取到的內(nèi)容對隊列進行優(yōu)先級排序。例如，在本實施例中缺省策略可以為區(qū)分該數(shù)據(jù)包是否為FTP協(xié)議數(shù)據(jù)包，在其他的實施例中，還可以接受用戶的輸入設(shè)置解析策略，并根據(jù)用戶設(shè)置的策略對數(shù)據(jù)包進行解析。當(dāng)優(yōu)先級識別模塊160完成對數(shù)據(jù)包的解析后，根據(jù)解析結(jié)果采用預(yù)置的優(yōu)先級策略對隊列進行優(yōu)先級賦值，并對其進行排序。例如，優(yōu)先級識別模塊160維持一個大小與尋呼負(fù)荷控制模塊140的數(shù)據(jù)包發(fā)送窗口相同的緩沖區(qū)以及一個定時器Tl，在定時器Tl超時之前優(yōu)先級識別模塊160將數(shù)據(jù)包放到緩沖區(qū)中。優(yōu)先級識別模塊160基于協(xié)議解析結(jié)果為每個數(shù)據(jù)包賦予協(xié)議優(yōu)先級，同時為每個數(shù)據(jù)包維護定時器T2，T2從大到小變化。根據(jù)以下公式獲取到最終每個數(shù)據(jù)包的優(yōu)先級最終每個數(shù)據(jù)包的優(yōu)先級=協(xié)議優(yōu)先級/T2為了保證隊列發(fā)送的連貫性，優(yōu)先級識別模塊160數(shù)據(jù)包發(fā)送窗口粒度為用戶， 即屬于同一用戶的數(shù)據(jù)包必須同時轉(zhuǎn)發(fā)。本實施例中，優(yōu)先級識別模塊160將隊列中的數(shù)據(jù)包放入緩沖區(qū)并遍歷隊列，查詢緩沖區(qū)內(nèi)已有的數(shù)據(jù)包與新插入數(shù)據(jù)包之間的位置關(guān)系，其中，如果發(fā)現(xiàn)已有數(shù)據(jù)包與新插入數(shù)據(jù)包的用戶信息相同按用戶信息合并數(shù)據(jù)包若緩沖區(qū)內(nèi)已有數(shù)據(jù)包排在新插入數(shù)據(jù)包前，則將新插入數(shù)據(jù)包移動合入已有數(shù)據(jù)包，否則將緩沖區(qū)內(nèi)已有數(shù)據(jù)包移動合入新插入數(shù)據(jù)包。如果緩沖區(qū)已被填滿或者定時器Tl超時，則優(yōu)先級識別模塊160取出緩沖區(qū)中數(shù)據(jù)返回尋呼負(fù)荷控制模塊140。在系統(tǒng)CPU極端過載情況下，可能會出現(xiàn)優(yōu)先級識別模塊160被賦予的數(shù)據(jù)包發(fā)送窗口被關(guān)閉或極度收縮的情況，此時會出現(xiàn)流入優(yōu)先級識別模塊160的數(shù)據(jù)包溢出緩沖區(qū)的情況，優(yōu)先級識別模塊160將丟棄這些溢出的數(shù)據(jù)包。在尋呼負(fù)荷控制模塊140接收到新的數(shù)據(jù)包并轉(zhuǎn)發(fā)給PCF的同時，優(yōu)先級識別模塊160也在循環(huán)對新接收到的下一批數(shù)據(jù)包進行優(yōu)先級排序。本發(fā)明提供的一種自動緩解處理器過載的CDMA數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)系統(tǒng)，通過獲取基站以及基站控制器的負(fù)荷狀態(tài)，并根據(jù)該負(fù)荷狀態(tài)調(diào)節(jié)基站控制器上游節(jié)點發(fā)出的待發(fā)送尋呼隊列的數(shù)據(jù)量，進而控制了呼建消息被發(fā)送至基站控制器的數(shù)量與時間，避免基站控制器與基站處理的業(yè)務(wù)量瞬時達(dá)到高峰，從而實現(xiàn)了以系統(tǒng)能力不過載為目標(biāo)的尋呼負(fù)荷發(fā)送閉環(huán)控制鏈路與機制，改善了用戶在話務(wù)高峰時段獲得業(yè)務(wù)服務(wù)的可靠性。參照圖4，本發(fā)明還提出一種緩解CDMA數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)系統(tǒng)處理器過載的方法，包括以下步驟S410 :獲取基站內(nèi)主控制處理器的利用率以及基站控制器內(nèi)部各任務(wù)處理器的利用率；通過基站控制器獲取基站主控制處理器的利用率以及基站控制器內(nèi)部各個任務(wù)處理器利用率?；局芷谛员O(jiān)控主控制處理器的利用率并發(fā)送至基站控制器，基站控制器周期性監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)各任務(wù)處理器的利用率(例如，任務(wù)處理器包括操作維護處理器、資源分配處理器、基站接入處理器、呼叫控制處理器、專用信令處理器以及分組控制處理器)，如果利用率超過允許上限或者從超過允許上限恢復(fù)到正常范圍，系統(tǒng)將被通知各處理器利用率的最新值。S420 :根據(jù)獲取到的利用率匹配系統(tǒng)過載等級；獲取到的利用率反映了系統(tǒng)的負(fù)荷狀態(tài)，根據(jù)該利用率匹配系統(tǒng)過載等級，該過載等級用于控制數(shù)據(jù)包向下游節(jié)點的發(fā)送。請參照圖5，更為具體的，步驟S420包括以下步驟S421 :根據(jù)獲取到利用率為各處理器進行過載等級值；當(dāng)處理器的利用率處于較高范圍時，說明此時系統(tǒng)的負(fù)荷較高，有必要緩解系統(tǒng)負(fù)荷壓力。系統(tǒng)根據(jù)獲取到的基站主控制處理器的利用率以及基站內(nèi)各任務(wù)處理器的利用率進行過載等級賦值。例如，在本實施例中，針對各處理器的具體情況，系統(tǒng)進行過載等級賦值當(dāng)操作維護處理器的利用率大于90 %時，過載等級值為(I/該類型處理器總數(shù))；當(dāng)資源分配處理器的利用率大于90 %時，過載等級值為(5/該類型處理器總數(shù))；當(dāng)基站接入處理器的利用率大于90 %時，過載等級值為(3/該類型處理器總數(shù))；當(dāng)專用信令處理器的利用率大于90 %時，過載等級值為(3/該類型處理器總數(shù))；當(dāng)分組數(shù)據(jù)控制處理器的利用率大于90%時，過載等級值為(3/該類型處理器總數(shù))；當(dāng)呼叫控制處理器的利用率大于80%時，過載等級值為(5/該類型處理器總數(shù))；當(dāng)基站主控處理器的利用率大于80%時，過載等級值為(50/基站總數(shù))。
S422 :根據(jù)獲取到的過載等級值匹配系統(tǒng)過載等級；本步驟中，系統(tǒng)根據(jù)獲取到的各處理器過載等級值匹配系統(tǒng)過載等級，該過載等級用于控制隊列的發(fā)送。更為具體的，系統(tǒng)對過載等級值進行求和并結(jié)合系統(tǒng)處理能力過載狀態(tài)歷史值進行遞歸運算獲得系統(tǒng)處理能力過載狀態(tài)當(dāng)前值，匹配系統(tǒng)過載等級；獲取到的過載等級值求和得到系統(tǒng)過載狀態(tài)值的和X(n)，將已獲取到的系統(tǒng)過載狀態(tài)值的和X(n)與系統(tǒng)過載狀態(tài)值歷史值Y (η-l)作為輸入變量，采用如下公式獲取到系統(tǒng)過載狀態(tài)當(dāng)前值Y(n) = (1-1/ ε ) ΧΥ(η_1) + (1/ ε ) XX(η)其中，Υ(η)代表第η個周期算出的系統(tǒng)過載狀態(tài)當(dāng)前值，ε是權(quán)重參數(shù)，用于劃分系統(tǒng)過載狀態(tài)值的歷史值Y (η-l)以及獲取到的系統(tǒng)過載狀態(tài)值的和X (η)。獲取到的系統(tǒng)過載狀態(tài)當(dāng)前值Y (η)作為系統(tǒng)過載狀態(tài)歷史值保存起來，用于第η+1個周期系統(tǒng)過載狀態(tài)值的計算。根據(jù)已獲得的系統(tǒng)狀態(tài)值的當(dāng)前值Υ(η)匹配系統(tǒng)過載等級，系統(tǒng)狀態(tài)值的當(dāng)前值越大時，匹配的系統(tǒng)過載等級越高Y (η)屬于(1,10)區(qū)間內(nèi)，則系統(tǒng)過載等級為一級；Y (η)屬于(10，20)區(qū)間內(nèi)，則系統(tǒng)過載等級為二級；Y (η)屬于(20，30)區(qū)間內(nèi)，則系統(tǒng)過載等級為三級；Y (η)屬于(30，40)區(qū)間內(nèi)，則系統(tǒng)過載等級為四級。S430 :根據(jù)過載等級控制數(shù)據(jù)包隊列向下游節(jié)點的發(fā)送；根據(jù)過載等級控制位于基站控制器的上游網(wǎng)元節(jié)點數(shù)據(jù)包隊列向基站控制器的發(fā)送，在不同的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中，該上游網(wǎng)元節(jié)點是不同的，可以是PCF或者PSDN，還可以是承載網(wǎng)上的路由器或者交換機等類似網(wǎng)元節(jié)點。系統(tǒng)根據(jù)過載等級調(diào)整上游網(wǎng)元節(jié)點數(shù)據(jù)包發(fā)送窗口，將窗口規(guī)定數(shù)量的數(shù)據(jù)包發(fā)送至下游節(jié)點。例如，當(dāng)上游網(wǎng)元節(jié)點為PCF時，PCF的下游節(jié)點為基站控制器，系統(tǒng)根據(jù)基站控制器的負(fù)荷狀態(tài)對即將發(fā)送至PCF并觸發(fā)其向基站控制器發(fā)出尋呼的數(shù)據(jù)包隊列進行匹配調(diào)整與傳送，從而實現(xiàn)在CPU過載時能自動緩解基站控制器的負(fù)荷。更為具體的，在本實施例中，系統(tǒng)根據(jù)匹配的系統(tǒng)過載等級周期性調(diào)整數(shù)據(jù)包發(fā)送窗口和安全窗口如果系統(tǒng)處理能力已經(jīng)出現(xiàn)過載，則將安全窗口調(diào)整為發(fā)生過載時的數(shù)據(jù)包發(fā)送窗口大小的1/2，且基于過載等級下調(diào)數(shù)據(jù)包發(fā)送窗口為當(dāng)前大小的1/(過載等級+3)；如果系統(tǒng)處理能力沒有過載，則動態(tài)更新數(shù)據(jù)包發(fā)送窗口 如果當(dāng)前數(shù)據(jù)包發(fā)送窗口小于安全窗口，則調(diào)整數(shù)據(jù)包發(fā)送窗口為當(dāng)前大小的2倍；如果當(dāng)前數(shù)據(jù)包發(fā)送窗口大于安全窗口，則調(diào)整數(shù)據(jù)包發(fā)送窗口為當(dāng)前大小的I. I倍。當(dāng)上游節(jié)點發(fā)送數(shù)據(jù)包至系統(tǒng)時，系統(tǒng)通過PCF檢查用戶對應(yīng)的鏈路(AS鏈路) 是否已經(jīng)建立，當(dāng)已建立時，系統(tǒng)直接將接收到的數(shù)據(jù)包隊列轉(zhuǎn)發(fā)至PCF;否則，系統(tǒng)將暫時將數(shù)據(jù)包放入緩沖區(qū)。當(dāng)緩沖區(qū)已經(jīng)滿載時或緩沖區(qū)中數(shù)據(jù)包已經(jīng)裝填并等待發(fā)送達(dá)到一定時間后，系統(tǒng)按順序?qū)⒕彌_區(qū)中的數(shù)據(jù)包隊列轉(zhuǎn)發(fā)至PCF。在系統(tǒng)CPU極端過載情況下，可能會出現(xiàn)用于數(shù)據(jù)包發(fā)送窗口被關(guān)閉或極度收縮的情況，此時可能會出現(xiàn)上游數(shù)據(jù)包溢出發(fā)送窗口的情況，這些溢出的數(shù)據(jù)包將被丟棄。
請參照圖6，在另一實施例中，步驟S430之前還包括S440 :對將發(fā)向下游節(jié)點的數(shù)據(jù)包進行優(yōu)先級排序；系統(tǒng)在完成對數(shù)據(jù)包的優(yōu)先級排序后，依據(jù)優(yōu)先級順序發(fā)送數(shù)據(jù)包，以保障重要業(yè)務(wù)被優(yōu)先發(fā)送。更為具體的，步驟 S440具體包括以下步驟對將發(fā)向下游節(jié)點的將觸發(fā)尋呼的數(shù)據(jù)包進行協(xié)議解析并進行優(yōu)先級賦值；將即將觸發(fā)尋呼的數(shù)據(jù)包按優(yōu)先級順序放入緩沖區(qū)并遍歷隊列，當(dāng)新插入緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)包與緩沖區(qū)已有數(shù)據(jù)包的用戶信息相同時，按用戶信息合并數(shù)據(jù)包若已有數(shù)據(jù)包排在新插入數(shù)據(jù)包前，則將新插入數(shù)據(jù)包移動合入已有數(shù)據(jù)包，否則將已有數(shù)據(jù)包移動合入新插入數(shù)據(jù)包。本實施例中以調(diào)整PCF將發(fā)送至下游節(jié)點的數(shù)據(jù)包為例，對本發(fā)明進行進一步的描述，當(dāng)系統(tǒng)接收到上游節(jié)點傳下來的數(shù)據(jù)包隊列的同時，通過PCF檢查用戶對應(yīng)的鏈路(A8鏈路)是否已經(jīng)建立，當(dāng)已建立時，直接將接收到的數(shù)據(jù)包隊列交給PCF由其對基站控制器發(fā)起尋呼；否則，對數(shù)據(jù)包隊列進行優(yōu)先級排序。系統(tǒng)對PCF即將發(fā)送至下游節(jié)點的將觸發(fā)尋呼的數(shù)據(jù)包隊列進行解析，并以解析獲取到的內(nèi)容對隊列進行優(yōu)先級排序。例如，在本實施例中缺省策略可以為區(qū)分該數(shù)據(jù)包是否為FTP協(xié)議數(shù)據(jù)包，在其他的實施例中，還可以接受用戶的輸入設(shè)置解析策略，并根據(jù)用戶設(shè)置的策略對數(shù)據(jù)包進行解析。當(dāng)系統(tǒng)完成對數(shù)據(jù)包的解析后，根據(jù)解析結(jié)果采用預(yù)置的優(yōu)先級策略對數(shù)據(jù)包隊列進行優(yōu)先級賦值，并對其進行排序。例如，系統(tǒng)可維持一個大小與數(shù)據(jù)包發(fā)送窗口相同的緩沖區(qū)以及一個定時器Tl，在定時器Tl超時之前將數(shù)據(jù)包放到緩沖區(qū)中?；趨f(xié)議解析結(jié)果為每個數(shù)據(jù)包賦予協(xié)議優(yōu)先級，同時為每個數(shù)據(jù)包維護定時器T2，T2從大到小變化。根據(jù)以下公式獲取到最終每個數(shù)據(jù)包的優(yōu)先級最終每個數(shù)據(jù)包的優(yōu)先級=協(xié)議優(yōu)先級/T2為了保證隊列發(fā)送的連貫性，數(shù)據(jù)包發(fā)送窗口粒度為用戶，即屬于同一用戶的數(shù)據(jù)包必須同時轉(zhuǎn)發(fā)。本實施例中，系統(tǒng)將隊列中的數(shù)據(jù)包按優(yōu)先級放入緩沖區(qū)后將遍歷隊列，查詢緩沖區(qū)內(nèi)已有的數(shù)據(jù)包與新插入數(shù)據(jù)包之間的位置關(guān)系，其中，如果發(fā)現(xiàn)已有數(shù)據(jù)包與新插入數(shù)據(jù)包的用戶信息相同按用戶信息合并數(shù)據(jù)包若緩沖區(qū)內(nèi)已有數(shù)據(jù)包排在新插入數(shù)據(jù)包前，則將新插入數(shù)據(jù)包移動合入已有數(shù)據(jù)包，否則將緩沖區(qū)內(nèi)已有數(shù)據(jù)包移動合入新插入數(shù)據(jù)包。如果緩沖區(qū)已被填滿或者定時器Tl超時，則取出緩沖區(qū)中大小為數(shù)據(jù)包發(fā)送窗口的數(shù)據(jù)包返回PCF。在系統(tǒng)CPU極端過載情況下，可能會出現(xiàn)緩沖區(qū)被賦予的數(shù)據(jù)包發(fā)送窗口被關(guān)閉或極度收縮的情況，此時會出現(xiàn)流入的數(shù)據(jù)包溢出緩沖區(qū)的情況，溢出的數(shù)據(jù)包將被丟棄。本發(fā)明提供的一種緩解CDMA數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)系統(tǒng)處理器過載的方法，通過獲取基站以及基站控制器的負(fù)荷狀態(tài)，并根據(jù)該負(fù)荷狀態(tài)調(diào)節(jié)基站控制器上游節(jié)點發(fā)出的待發(fā)送尋呼隊列的數(shù)據(jù)量，進而控制了呼建消息被發(fā)送至基站控制器的數(shù)量與時間，避免了基站控制器于基站處理的業(yè)務(wù)量瞬時達(dá)到高峰，從而實現(xiàn)了以系統(tǒng)能力不過載為目標(biāo)的尋呼負(fù)荷發(fā)送閉環(huán)控制鏈路與機制，改善了用戶在話務(wù)高峰時段獲得業(yè)務(wù)服務(wù)的可靠性。
以上僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種自動緩解處理器過載的CDMA數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)系統(tǒng)，其特征在于，包括基站控制器模塊、基站模塊、尋呼負(fù)荷控制模塊、過載狀態(tài)記錄模塊以及分組控制模塊；所述基站模塊，用于獲取基站主控制處理器利用率后發(fā)送至所述基站控制器模塊； 所述基站控制器模塊，用于獲取所述基站主控處理器利用率以及基站控制器內(nèi)各任務(wù)處理器利用率后發(fā)送至所述過載狀態(tài)記錄模塊；所述過載狀態(tài)記錄模塊，用于根據(jù)獲取到的所述利用率匹配系統(tǒng)過載等級；所述尋呼負(fù)荷控制模塊，用于根據(jù)所述系統(tǒng)過載等級控制數(shù)據(jù)包隊列向下游節(jié)點的發(fā)送；所述分組控制模塊，用于與分組數(shù)據(jù)服務(wù)節(jié)點F1DSN (Packet Data Serving Node)以及基站控制器進行數(shù)據(jù)交互。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述尋呼負(fù)荷控制模塊根據(jù)所述系統(tǒng)過載等級調(diào)整數(shù)據(jù)包發(fā)送窗口，將窗口規(guī)定數(shù)量的數(shù)據(jù)包發(fā)送至下游節(jié)點。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述過載狀態(tài)記錄模塊包括過載等級賦值單元，用于根據(jù)所述利用率為各處理器進行過載等級賦值；過載等級單元，用于根據(jù)過載等級值計算并匹配系統(tǒng)過載等級。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述過載等級單元具體用于對所有處理器的所述過載等級值求和并結(jié)合系統(tǒng)處理能力過載歷史狀態(tài)進行遞歸運算獲得系統(tǒng)處理能力過載狀態(tài)當(dāng)前值，匹配系統(tǒng)過載等級，當(dāng)過載等級發(fā)生變化時通知尋呼負(fù)荷控制模塊。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括優(yōu)先級識別模塊，用于對尋呼負(fù)荷控制模塊將發(fā)向下游節(jié)點的數(shù)據(jù)包進行優(yōu)先級排序。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述優(yōu)先級識別模塊，具體用于對所述將發(fā)向下游節(jié)點的將觸發(fā)尋呼的數(shù)據(jù)包進行協(xié)議解析并進行優(yōu)先級賦值；將所述將觸發(fā)尋呼的數(shù)據(jù)包按優(yōu)先級順序放入緩沖區(qū)并遍歷隊列，當(dāng)新插入緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)包與緩沖區(qū)已有數(shù)據(jù)包的用戶信息相同時，按用戶信息合并數(shù)據(jù)包若已有數(shù)據(jù)包排在新插入數(shù)據(jù)包前，則將新插入數(shù)據(jù)包移動合入已有數(shù)據(jù)包，否則將已有數(shù)據(jù)包移動合入新插入數(shù)據(jù)包。
7.一種自動緩解CDMA數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)系統(tǒng)處理器過載的方法，其特征在于，包括以下步驟 獲取基站主控制處理器的利用率以及基站控制器內(nèi)各任務(wù)處理器利用率；根據(jù)獲取到的所述利用率匹配系統(tǒng)過載等級；根據(jù)所述過載等級控制數(shù)據(jù)包隊列向下游節(jié)點的發(fā)送。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)系統(tǒng)過載等級控制數(shù)據(jù)包隊列向下游節(jié)點的發(fā)送的步驟具體包括根據(jù)所述系統(tǒng)過載等級調(diào)整數(shù)據(jù)包發(fā)送窗口，將窗口規(guī)定數(shù)量的數(shù)據(jù)包發(fā)送至下游節(jié)
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)獲取到的所述利用率匹配系統(tǒng)過載等級的步驟包括根據(jù)所述利用率為各處理器進行過載等級賦值；根據(jù)過載等級值計算并匹配系統(tǒng)過載等級。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)過載等級值匹配系統(tǒng)過載等級的步驟具體包括對所有處理器的所述過載等級值求和并結(jié)合系統(tǒng)處理能力過載歷史狀態(tài)進行遞歸運算獲得系統(tǒng)處理能力過載狀態(tài)當(dāng)前值，匹配系統(tǒng)過載等級。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)過載等級控制數(shù)據(jù)包隊列向下游節(jié)點的發(fā)送的步驟之前還包括對將發(fā)向下游節(jié)點的數(shù)據(jù)包進行優(yōu)先級排序。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述對將發(fā)向下游節(jié)點的數(shù)據(jù)包進行優(yōu)先級排序的步驟具體包括對所述將發(fā)向下游節(jié)點的將觸發(fā)尋呼的數(shù)據(jù)包進行協(xié)議解析并進行賦予優(yōu)先級賦值；將所述將觸發(fā)尋呼的數(shù)據(jù)包按優(yōu)先級順序放入緩沖區(qū)并遍歷隊列，當(dāng)新插入緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)包與緩沖區(qū)已有數(shù)據(jù)包的用戶信息相同時，按用戶信息合并數(shù)據(jù)包若已有數(shù)據(jù)包排在新插入數(shù)據(jù)包前，則將新插入數(shù)據(jù)包移動合入已有數(shù)據(jù)包，否則將已有數(shù)據(jù)包移動合入新插入數(shù)據(jù)包。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種自動緩解處理器過載的CDMA數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)系統(tǒng)，包括基站控制器模塊、基站模塊、尋呼負(fù)荷控制模塊、過載狀態(tài)記錄模塊以及分組控制模塊。本發(fā)明提供的一種自動緩解處理器過載的CDMA數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)系統(tǒng)，通過獲取基站以及基站控制器的負(fù)荷狀態(tài)，并根據(jù)該負(fù)荷狀態(tài)調(diào)節(jié)基站控制器上游節(jié)點發(fā)出的待發(fā)送尋呼隊列的數(shù)據(jù)量，進而控制了呼建消息被發(fā)送至基站控制器的數(shù)量與時間，避免了基站控制器與基站處理的業(yè)務(wù)量瞬時達(dá)到高峰，從而實現(xiàn)了以系統(tǒng)能力不過載為目標(biāo)的尋呼負(fù)荷發(fā)送閉環(huán)控制鏈路與機制，改善了用戶在話務(wù)高峰時段獲得業(yè)務(wù)服務(wù)的可靠性。
文檔編號H04W68/00GK102595497SQ20121007898
公開日2012年7月18日 申請日期2012年3月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月22日
發(fā)明者吳煒 申請人:中興通訊股份有限公司