Atca架構(gòu)sgsn單板進(jìn)程均衡方法和裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種ATCA架構(gòu)SGSN單板進(jìn)程均衡方法和裝置，其中，該方法包括：獲得基站控制器BSC信息，對BSC按照流量由大到小進(jìn)行排序；獲得用于承載BSC流量的進(jìn)程，將已排序的BSC依次加入已承載最小流量的進(jìn)程。本發(fā)明的ATCA架構(gòu)SGSN單板進(jìn)程均衡方法和裝置，首先對BSC按照流量由大到小進(jìn)行排序，將已排好序的BSC依次加入已承載最小流量的進(jìn)程中，保證了每個進(jìn)程承載流量的均衡性，也確保了每個進(jìn)程中承載BSC數(shù)量的均等性，有效實(shí)現(xiàn)了各SGSN單板和進(jìn)程業(yè)務(wù)之間的均衡，使系統(tǒng)中各設(shè)備的實(shí)際工作容量接近標(biāo)稱容量。
【專利說明】ATCA架構(gòu)SGSN單板進(jìn)程均衡方法和裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域中核心網(wǎng)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體地，涉及ATCA架構(gòu)SGSN單板進(jìn)程均 衡方法和裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著移動網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，移動全業(yè)務(wù)運(yùn)行的展開，數(shù)據(jù)增值業(yè)務(wù)已成為運(yùn)營商 重大的業(yè)務(wù)關(guān)注點(diǎn)° ATCA (Advanced Telecommunication Computing Architecture，先進(jìn) 電信運(yùn)算平臺）架構(gòu)的SGSN作為2G、3G和未來4G核心網(wǎng)設(shè)備的發(fā)展方向，正逐漸成為主 流。
[0003] 由于SGSN在處理用戶信令和轉(zhuǎn)發(fā)用戶數(shù)據(jù)的業(yè)務(wù)流中居于核心的地位，SGSN的 性能對用戶感知有很大的影響。由于ATCA架構(gòu)SGSN (Serving GPRS Support Node,服務(wù) GPRS支持節(jié)點(diǎn)）采用刀片服務(wù)器式的架構(gòu)，業(yè)務(wù)分布到各服務(wù)器之上，所以ATCA架構(gòu)SGSN 各單板和進(jìn)程的業(yè)務(wù)是否均衡成為影響SGSN性能的一個重要因數(shù)。SGSN各單板和進(jìn)程業(yè) 務(wù)的不均衡將嚴(yán)重影響設(shè)備的容量和運(yùn)行效率。
[0004] ATCA架構(gòu)的SGSN -般是以BSC (基站控制器)為粒度來進(jìn)行業(yè)務(wù)的單板和進(jìn)程均 衡，均衡的目標(biāo)是確保單板和進(jìn)程的BSC數(shù)量的均衡。實(shí)現(xiàn)的方式是以BSC為粒度對SGSN 單板或進(jìn)程進(jìn)行輪詢，我們能夠發(fā)現(xiàn)BSC數(shù)在各SGSN單板和進(jìn)程上是均衡的。但是這種均 衡方式存在以下問題：
[0005] 1、由于不同BSC的業(yè)務(wù)形態(tài)差異極大，各用戶的流量差異也很大，難以實(shí)現(xiàn)用戶 數(shù)和流量在各SGSN單板和進(jìn)程的均衡。
[0006] 2、如果設(shè)備采用將單板組成機(jī)框，設(shè)備有多個機(jī)框構(gòu)成的情況下，難以實(shí)現(xiàn)用戶 數(shù)和流量在各機(jī)框之間的均衡。
[0007] 3、由于各進(jìn)程和SGSN單板的業(yè)務(wù)流量不均衡，導(dǎo)致設(shè)備的容量難以達(dá)到標(biāo)稱容 量。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中用戶數(shù)和流量在各進(jìn)程中均衡性不佳的缺陷，根據(jù) 本發(fā)明的一個方面，提出一種ATCA架構(gòu)SGSN單板進(jìn)程均衡方法。
[0009] 根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的ATCA架構(gòu)SGSN單板進(jìn)程均衡方法，包括：
[0010] 獲得基站控制器BSC信息，對BSC按照流量由大到小進(jìn)行排序；
[0011] 獲得用于承載BSC流量的進(jìn)程，將已排序的BSC依次加入已承載最小流量的進(jìn)程。
[0012] 本發(fā)明是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中用戶數(shù)和流量在各進(jìn)程中均衡性不佳的缺陷，根據(jù) 本發(fā)明的另一個方面，提出一種ATCA架構(gòu)SGSN單板進(jìn)程均衡裝置。
[0013] 根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的ATCA架構(gòu)SGSN單板進(jìn)程均衡裝置，包括：
[0014] 流量排序模塊，用于獲得基站控制器BSC信息，對BSC按照流量由大到小進(jìn)行排 序；
[0015] 流量分配模塊，用于獲得用于承載BSC流量的進(jìn)程，將已排序的BSC依次加入已承 載最小流量的進(jìn)程。
[0016] 本發(fā)明的ATCA架構(gòu)SGSN單板進(jìn)程均衡方法和裝置，首先對BSC按照流量由大到 小進(jìn)行排序，將已排好序的BSC依次加入已承載最小流量的進(jìn)程中，保證了每個進(jìn)程承載 流量的均衡性，也確保了每個進(jìn)程中承載BSC數(shù)量的均等性，有效實(shí)現(xiàn)了各SGSN單板和進(jìn) 程業(yè)務(wù)之間的均衡，使系統(tǒng)中各設(shè)備的實(shí)際工作容量接近標(biāo)稱容量。
[0017] 本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變 得顯而易見，或者通過實(shí)施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點(diǎn)可通過在所寫的說明 書、權(quán)利要求書、以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)和獲得。
[0018] 下面通過附圖和實(shí)施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019] 附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與本發(fā)明的實(shí) 施例一起用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。在附圖中：
[0020] 圖1為本發(fā)明的ATCA架構(gòu)SGSN單板進(jìn)程均衡方法的流程示意圖；
[0021] 圖2為本發(fā)明進(jìn)程均衡算法的實(shí)現(xiàn)步驟流程示意圖；
[0022] 圖3為本發(fā)明ATCA架構(gòu)SGSN單板進(jìn)程均衡方法的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0023] 下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行詳細(xì)描述，但應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明的保 護(hù)范圍并不受【具體實(shí)施方式】的限制。
[0024] SGSN單板內(nèi)進(jìn)程間業(yè)務(wù)均衡是全網(wǎng)SGSN業(yè)務(wù)均衡的基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)了 SGSN單板內(nèi)進(jìn) 程間的業(yè)務(wù)均衡，可以實(shí)現(xiàn)單板間的業(yè)務(wù)均衡和機(jī)框間的業(yè)務(wù)均衡。SGSN單板的最小工作 單位是進(jìn)程，SGSN單板有多個進(jìn)程同時工作，其中EQJ(Enhanced Control-Plane Unit，增 強(qiáng)型控制面板單元）單板上的GBP(Gb pr〇cesS，Gb接口處理進(jìn)程)需要進(jìn)行負(fù)載均衡。進(jìn) 程負(fù)載與進(jìn)程處理的用戶數(shù)和轉(zhuǎn)發(fā)的流量直接相關(guān)，用戶數(shù)越多，轉(zhuǎn)發(fā)的流量越大，進(jìn)程的 負(fù)載越高。實(shí)現(xiàn)進(jìn)程的負(fù)載均衡，就是實(shí)現(xiàn)進(jìn)程相對流量或用戶數(shù)的均衡。
[0025] 本發(fā)明公開了一種ATCA架構(gòu)SGSN單板進(jìn)程均衡方法，該方法跟蹤一段時間內(nèi)各 進(jìn)程的CPU利用率、業(yè)務(wù)流量、用戶數(shù)，以BSC為粒度平衡BSC在各進(jìn)程上的分布，均衡的目 標(biāo)是使各進(jìn)程CPU利用率、業(yè)務(wù)流量或用戶數(shù)達(dá)到均衡。避免由于各SGSN單板和進(jìn)程的業(yè) 務(wù)不均，使設(shè)備的實(shí)際容量接近標(biāo)稱容量。
[0026] 如圖1所示，本發(fā)明公開了一種ATCA架構(gòu)SGSN單板進(jìn)程均衡方法，包括：
[0027] 步驟102 :檢測是否達(dá)到預(yù)設(shè)的業(yè)務(wù)均衡周期，如已達(dá)到，則先統(tǒng)計(jì)在預(yù)設(shè)的業(yè)務(wù) 均衡周期內(nèi)，各進(jìn)程的CPU利用率、業(yè)務(wù)流量或用戶數(shù)的數(shù)據(jù)，如未達(dá)到，則繼續(xù)檢測預(yù)設(shè) 的業(yè)務(wù)均衡周期；
[0028] 步驟104 :根據(jù)統(tǒng)計(jì)出的CPU利用率、業(yè)務(wù)流量或用戶數(shù)的數(shù)據(jù)，通過進(jìn)程均衡算 法進(jìn)行進(jìn)程分配；
[0029] 步驟106 :根據(jù)計(jì)算出的進(jìn)程分配情況，確定是否需要進(jìn)行進(jìn)程分配調(diào)整；
[0030] 步驟108 :如果需要進(jìn)行進(jìn)程分配調(diào)整，則調(diào)整進(jìn)程分配，保證各進(jìn)程間流量和用 戶數(shù)的均衡，否則，業(yè)務(wù)均衡的流程結(jié)束。
[0031] 以下以流量均衡為例說明步驟104的進(jìn)程均衡算法的實(shí)現(xiàn)步驟：系統(tǒng)內(nèi)共有η個 BSC，設(shè)置第i個BSC內(nèi)用戶數(shù)為Ui，流量為Di。
[0032] 系統(tǒng)內(nèi)有m個GBP進(jìn)程，第j個進(jìn)程內(nèi)第i個BSC用戶數(shù)為Uji，流量為Dji。 標(biāo)記單進(jìn)程平均用戶數(shù)Uavg=( Σ Ui)/m，平均流量為Davg=( Σ Di)/m。單進(jìn)程的用 戶數(shù)方差為AUj=(( Σ Uji)_Uavg)2,系統(tǒng)方差之和AU= Σ AUj，單進(jìn)程的流量方差 ADj=(( Σ Dji)_Davg)2,系統(tǒng)方差之和AD= Σ ADj。系統(tǒng)方差之和越小，進(jìn)程間負(fù)載越均 衡。
[0033] 由于窮舉法的時間復(fù)雜度大，不可在多項(xiàng)式時間內(nèi)完成，本發(fā)明提供了一種能夠 實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)方差之和的次優(yōu)方案，如圖2所示，包括：
[0034] 步驟1042 :對各BSC的流量從大到小進(jìn)行排序，并標(biāo)記第i個BSC的流量為D (i)， 那么有第i個BSC的流量要大于第i+1個BSC的流量，即D (i) >=D (i+1);
[0035] 步驟1044 :將各進(jìn)程的流量標(biāo)記為P(j)并進(jìn)行排序，將流量最小的進(jìn)程標(biāo)記為 P (min)，如果最小流量相等，則隨機(jī)標(biāo)記一個為P (min);
[0036] 步驟1046 :從流量最大的BSC (i=0)開始，以流量自大而小依次按照步 驟1042中的排序?qū)⒏鱾€BSC依次加入步驟1044中已承載的流量為最小的進(jìn)程，即 P(min)=P(min)+D(i)；
[0037] 例如，包括流量自大而小排列的Al、Bl、Cl、D1和El共5個BSC，I、II、III共3個 進(jìn)程，每個進(jìn)程所能承載的流量的能力相同：
[0038] 在分配進(jìn)程時，依次將Al、Β1和C1分配至進(jìn)程I、進(jìn)程II和進(jìn)程III中，在分配D1 時，將D1分配至現(xiàn)有已分配BSC的進(jìn)程中已承載流量最小的進(jìn)程III。同理，將Ε1分配至現(xiàn) 有已分配BSC的進(jìn)程中已承載流量最小的進(jìn)程II。
[0039] 綜上，Al、Bl、Cl、Dl和El分別分配至進(jìn)程I、進(jìn)程II、進(jìn)程m、進(jìn)程m和進(jìn)程II，保 證了進(jìn)程I、進(jìn)程II和進(jìn)程III中所承載的BSC流量的均衡性，充分實(shí)現(xiàn)了 SGSN單板的最大 工作容量。
[0040] 同理，如果包括自大而小排列的八2、82、02、0232、？2和62共7個85(：，1、11、111 共3個進(jìn)程，每個進(jìn)程所能承載的流量的能力相同：
[0041] 因此，Α2、Β2、C2、D2、Ε2、F2和G2分別分配至進(jìn)程I、進(jìn)程II、進(jìn)程III、進(jìn)程III、進(jìn) 程II、進(jìn)程I和進(jìn)程III。
[0042] 步驟1048 :循環(huán)執(zhí)行步驟1046,直至全部的BSC均加入對應(yīng)的進(jìn)程，生成各BSC歸 屬的進(jìn)程。
[0043] 為進(jìn)一步闡釋本發(fā)明的技術(shù)方案，本發(fā)明公開了另一種ATCA架構(gòu)SGSN單板進(jìn)程 均衡方法的具體實(shí)施例。
[0044] 如表1所示，本實(shí)施例包括BSC1、BSC2、BSC3、BSC4和BSC5共5個BSC，流量分別為 1、4、3、6 和 2,標(biāo)記分別為 D (5)、D (2)、D (3)、D (1)和 D (4)，將 BSC1、BSC2、BSC3、BSC4 和BSC5按流量由大到小的排序?yàn)锽SC4、BSC2、BSC3、BSC5和BSC1 ;
[0045] 表 1
[0046]

【權(quán)利要求】
1. 一種ATCA架構(gòu)SGSN單板進(jìn)程均衡方法，其特征在于，包括： 獲得基站控制器BSC信息，對所述BSC按照流量由大到小進(jìn)行排序； 獲得用于承載BSC流量的進(jìn)程，將已排序的所述BSC依次加入已承載最小流量的進(jìn)程。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述依次將已排序的所述BSC加入已承載 最小流量的進(jìn)程包括： 如果所述BSC的數(shù)量不大于所述進(jìn)程的數(shù)量，將每個BSC分別加入不同的進(jìn)程。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述依次將已排序的所述BSC加入已承載 最小流量的進(jìn)程包括： 如果所述BSC的數(shù)量大于所述進(jìn)程的數(shù)量且不小于所述進(jìn)程數(shù)量的2倍，將已排序的 每個BSC分別依次順序加入每個進(jìn)程中，待所有進(jìn)程中都加入BSC后，將其余未加入進(jìn)程的 BSC分別依次逆序加入每個進(jìn)程。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述依次將已排序的所述BSC加入已承載 最小流量的進(jìn)程包括： 如果所述BSC的數(shù)量大于所述進(jìn)程數(shù)量的2倍，則將已排序的每個BSC分別依次順序 加入每個進(jìn)程，待所有進(jìn)程中都加入BSC后，再將未加入進(jìn)程的BSC分別依次逆序加入每個 進(jìn)程； 待所有進(jìn)程中都加入2個BSC后，然后將仍未加入進(jìn)程的BSC分別依次逆序加入每個 進(jìn)程； 待所有進(jìn)程中都加入相同數(shù)量的BSC后，仍存在未加入進(jìn)程的BSC，則將未加入進(jìn)程的 BSC分別依次逆序加入每個進(jìn)程。
5. -種ATCA架構(gòu)SGSN單板進(jìn)程均衡裝置，其特征在于，包括： 流量排序模塊，用于獲得基站控制器BSC信息，對所述BSC按照流量由大到小進(jìn)行排 序； 流量分配模塊，用于獲得用于承載BSC流量的進(jìn)程，將已排序的所述BSC依次加入已承 載最小流量的進(jìn)程。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述流量分配模塊，具體用于如果所述 BSC的數(shù)量不大于所述進(jìn)程的數(shù)量，將每個BSC分別加入不同的進(jìn)程。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述流量分配模塊，具體用于如果所述 BSC的數(shù)量大于所述進(jìn)程的數(shù)量且不小于所述進(jìn)程數(shù)量的2倍，將已排序的每個BSC分別依 次順序加入每個進(jìn)程中，待所有進(jìn)程中都加入BSC后，將其余未加入進(jìn)程的BSC分別依次逆 序加入每個進(jìn)程。
8. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述流量分配模塊，具體用于如果所述 BSC的數(shù)量大于所述進(jìn)程數(shù)量的2倍，則將已排序的每個BSC分別依次順序加入每個進(jìn)程， 待所有進(jìn)程中都加入BSC后，再將未加入進(jìn)程的BSC分別依次逆序加入每個進(jìn)程； 待所有進(jìn)程中都加入2個BSC后，然后將仍未加入進(jìn)程的BSC分別依次逆序加入每個 進(jìn)程； 待所有進(jìn)程中都加入相同數(shù)量的BSC后，仍存在未加入進(jìn)程的BSC，則將未加入進(jìn)程的 BSC分別依次逆序加入每個進(jìn)程。
【文檔編號】H04L12/803GK104065583SQ201310088603
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2013年3月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月20日
【發(fā)明者】王冼, 陳 光 申請人:中國移動通信集團(tuán)湖北有限公司