CN100466625C - 一种实现业务流量控制的方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种实现业务流量控制的方法及系统，涉及流量控制技术领域，现有技术中由于业务流量增大造成通信链路严重拥塞时，没有有效的流控方式的问题。本发明用于网络节点之间，在发送节点为接收节点设置流控参数，所述发送节点利用该流控参数控制发给所述接收节点的业务流量，所述流控参数为一段时间内允许发送节点与该接收节点之间进行的业务量，该方法包括：在发送节点和各接收节点之间设定相应的业务成功率阈值，根据发送节点与接收节点之间的业务成功率与所述业务成功率阈值，调整该接收节点对应的流控参数。本发明还提供了实现所述方法的系统。本发明用于网络节点之间业务流量的控制，包括人工控制和自动控制。

Description

一种实现业务流量控制的方法及系统

技术领域

本发明涉及流量控制技术领域，尤其涉及一种实现业务流量控制的方法及系统。

背景技术

随着现代电信网络集成度越来越高，一般都有大量用户同时访问一个设备，而这一设备中同时需要进行不同的业务，特别是对于无线通信系统核心网交换机而言，SGSN、移动交换中心(MSC，mobile switch center)/拜访位置寄存器(VLR，visit location register)中往往同时有数十万，甚至超过百万的用户同时进行业务。

以SGSN为例，在提供业务过程中，SGSN需要和周边的设备进行接口，比如归属位置寄存器(HLR，host location register)、MSC/VLR以及信令转接点(STP，signaling transfer point)等设备，附着过程中SGSN需要到HLR获取签约数据；联合附着过程中SGSN需要到VLR进行位置更新，STP作为SGSN到HLR、MSC/VLR等其他基于7号信令的网络设备的中转节点等。实际维护中，由于某种原因，SGSN发生故障复位或者升级复位，或者是周边的某些相关设备故障，使数以十万计的用户会无法进行业务。而在一次业务请求不成功的情况下，用户或者用户终端往往会发生手动或者自动的反复尝试的现象。而由于目前协议中没有提供基于这种情况的有效流控方式，这样就会造成SGSN的负荷急剧升高，同时到周边设备的业务流量也会急剧升高，造成通信链路拥塞，而且在短时间内无法自愈，进而导致系统崩溃。

举例说明，SGSN通过STP与HLR进行通信，当SGSN复位时，可能有数十万用户在一个很短的时间内迅速接入，导致到HLR数据流量超过相应设备、链路的极限负载能力。实际情况下，这些用户往往都是本地用户占大多数，漫游用户占少数。对一个本地网而言，HLR可能有多个。不失一般性，如图1所示，其中HLR1、HLR2是本地HLR，它们通过STP和SGSN相连，注册在HLR1中的用户的国际移动用户标志(IMSI，international mobile subscriberidentity)号段是460001000000000～460001999999999，注册在HLR2中的用户的IMSI号段是460002000000000～460002999999999。这样，如果HLR1发生故障(可能是完全不能提供业务，也可能是失去部分业务提供能力)，就会导致处于460001000000000～460001999999999之间的用户请求业务失败，用户又会反复请求业务，从而造成SGSN到STP，以及STP到HLR1上的数据量急剧上升，进而影响HLR2的业务提供，导致全网业务不可用。

综上所述，在相关网络设备复位或出现故障等情况下，目前还没有一种有效的流控方式控制业务流的流量，因此可能导致相关通信链路严重拥塞，影响周边设备正常运行，最终会导致整个网络系统崩溃。

发明内容

本发明提供一种实现业务流量控制的方法及系统，用以解决现有技术中由于业务流量增大造成通信链路严重拥塞时，没有有效的流控方式的问题。

本发明方法，用于网络节点之间，在发送节点为接收节点设置流控参数，所述发送节点利用该流控参数控制发给所述接收节点的业务流量，所述流控参数为一段时间内允许发送节点与该接收节点之间进行的业务流量，该方法包括：

在发送节点和各接收节点之间设定相应的业务成功率阈值，根据发送节点与接收节点之间的业务成功率与所述业务成功率阈值，调整该接收节点对应的流控参数，

其中，计算一段时间内发送节点发送业务请求给接收节点，接收节点的响应与发送业务请求的比率为所述业务成功率。

所述发送节点为服务通用分组无线业务支持节点、主交换中心、短消息中心、归属位置寄存器或拜访位置寄存器。

所述接收节点为服务通用分组无线业务支持节点、主交换中心、短消息中心、归属位置寄存器或拜访位置寄存器。

所述调整该接收节点对应的流控参数包括：

比较业务成功率阈值与业务成功率大小，如果业务成功率小于业务成功率阈值，则减小流控参数，如果业务成功率大于业务成功率阈值，则增加流控参数，如果业务成功率等于业务成功率阈值，则保持相应的流控参数不变。

调整流控参数的幅值为一个预先设定的值，或根据业务成功率阈值与业务成功率之间的差值大小设定。

本发明系统，用于发送节点对接收节点的业务流量的控制，发送节点发送业务请求给接收节点，并接收接收节点发送的业务响应，获得业务成功率，该系统包括：

存储模块，用于保存在发送节点和各接收节点之间设定的相应的业务成功率阈值；

流控模块，用于保存每个接收节点的流控参数，根据流控参数控制发向对应接收节点的流量；获得接收节点的业务成功率，并根据该业务成功率与所述业务成功率阈值调整流控参数，其中，计算一段时间内发送节点发送业务请求给接收节点，接收节点的响应与发送业务请求的比率为所述业务成功率。

所述流控模块包括：

流控参数设置单元，用于对所述接收节点地址设置流控参数；

业务流量调整单元，用于根据所述发送节点与所述接收节点之间的业务成功率与所述业务成功率阈值，调整流控参数；用于根据流控参数调整发送节点和接收节点之间的业务流量。

所述业务流量调整单元包括：

业务成功率单元，用于获得所述发送节点与所述接收节点之间的业务成功率；

流控参数调整单元，用于根据所述发送节点与所述接收节点之间的业务成功率与所述业务成功率阈值，调整流控参数；

业务量控制单元，用于根据流控参数调整发送节点和接收节点之间的业务量。

所述流控参数调整单元包括：

用于计算业务成功率阈值与业务成功率的差值的差值单元；

根据所述差值对流控参数进行调整的控制单元。

本发明在作为发送节点的网络节点为作为接收节点的各网络节点的地址设置相应的流控参数，通过调整各流控参数来调整相应的接收节点的业务流量，实现了对各接收节点的单独控制，当业务流量增高，网络系统难以承受时，可以通过减小流控参数降低相应接收节点的业务流量，避免因业务流量的增高而使相关网络系统出现故障，提高了网络安全性；同时，如果网络状态良好，也可以通过增大流控参数来提高相应的接收节点的业务流量，充分利用了网络资源；

本发明通过针对各接收节点的业务成功率设置相应的阈值，并比较接收节点业务成功率与其相应的阈值的大小，根据比较结果实时调整相应的流控参数，实现了该接收节点业务流量的实时调整，实现了业务流量控制的自动化，提高了工作效率。

附图说明

图1为现有技术中作为发送节点的SGSN与作为接收节点的HLR的连接示意图；

图2为本发明方法的流程示意图；

图3为本发明调整流控参数的方法的流程示意图；

图4为本发明方法的具体实施例的流程示意图；

图5为本发明系统结构示意图；

图6为本发明系统的具体实施例的结构示意图。

具体实施方式

本发明的总体思想为，针对网络节点中的发送节点与接收节点，利用在发送节点为接收节点的地址设置相应的流控参数，并通过调整流控参数来实现对所述发送节点与相应的接收节点之间的业务流量的控制，从而控制相关数据链路中的数据量，避免了与发送节点相连的其他网络节点因为相关数据链路中的数据量的增大而难以提供业务的问题；并且，通过针对各接收节点的业务成功率设置相应的阈值，并比较接收节点业务成功率与其相应的阈值的大小，根据比较结果实时调整相应的流控参数，实现了该接收节点业务流量的实时调整，实现了业务流量控制的自动化，提高了网络的安全性。

其中，计算一段时间内发送节点发送业务请求给接收节点，并得到接收节点的响应与发送业务请求的比率，将该比率作为业务成功率；

所述流控参数为一段时间内允许发送节点与该接收节点之间进行的业务量。

针对上述分析，参见图2，本发明方法包括：

S201、在发送节点为各接收节点地址设置流控参数；

发送节点为各接收节点地址设置流控参数，设置流控参数后的数据结构如表1所示：

 

接收节点地址

流控参数

表1

该流控参数为一段时间内允许发送节点与接收节点之间进行的业务流量；

所述的流控参数类型的选择，是根据具体的业务类型和提供相应业务的网络设备而定的，如流控参数可以是一秒内允许SGSN与短消息中心之间进行的短消息次数，其中的一段时间可以视具体的网络状态而定，如可以是一秒也可以是两秒；

所述的发送节点和接收节点可以为不同的网络设备，如SGSN或MSC或VLR或短消息中心，同时，发送节点与接收节点可以是一对一的关系、一对多的关系、多对一的关系或者多对多的关系，例如发送节点为一个SGSN，接收节点可以为一个HLR，或者发送节点为一个SGSN，接收节点可以为多个HLR，或者发送节点为多个短消息中心，而接收节点为一个SGSN，或者发送节点为多个SGSN，接收节点为多个短消息中心；

另外，当接收节点存在多个的情况下，发送节点可以为每个接收节点设置相应的流控参数，以便分别控制各个接收节点的业务流量。

S202、根据所述发送节点与所述各接收节点之间的业务成功率，调整相应的流控参数，所述发送节点利用该流控参数控制发给所述接收节点的业务流量；

发送节点发送一次业务请求，并接收到接收节点的响应，算作一次的业务成功，那么根据该规则根据目前的流控参数所控制的业务流量，可得到目前的业务成功率，根据该成功率来调整流控参数，进而调整接收节点的业务流量，当业务成功率较低时，说明接收节点的处理业务的能力下降，需要减少业务流量，所以调整流控参数变低，从而阻止了发送节点将业务请求发送给接收节点的次数，进行减少了接收节点的业务流量，防止了数据链路的拥塞，避免了与发送节点相连的其他网络节点因数据链路拥塞而产生故障，导致业务提供能力下降；

另外，发送节点也可以根据具体的网络状态，适当提高流控参数，当业务成功率较高时，说明接收节点的工作状态良好，可以提高业务流量，那么就可以适当增大流控参数，来使发送节点与接收节点的业务流量提高；

其中，调节流控参数的工作可以人工完成，也可以由网络节点自动完成，如为业务成功率事先设定一个阈值，并进行实时监控，其中，所述阈值是针对各个不同的接收节点的业务成功率设定的，该阈值可以视具体的网络状态和业务需要而定，如可以是95％，那么参见图3，该自动控制业务流量的方法，具体包括以下步骤：

S301、获得发送节点与接收节点之间的业务成功率；

根据目前的流控参数所控制的业务流量，计算一段时间内发送节点发送业务请求给接收节点，并得到接收节点的响应与发送业务请求的比率，将该比率作为业务成功率；

S302、比较业务成功率阈值与业务成功率的大小，并对流控参数进行调整；

比较业务成功率阈值与业务成功率大小，如果业务成功率小于业务成功率阈值，则减小流控参数，如果业务成功率大于业务成功率阈值，则增加流控参数，如果业务成功率等于业务成功率阈值，则保持相应的流控参数不变。

调整流控参数之后，继续进行步骤S301，利用调整后的流控参数控制业务流量，获得该业务流量下的业务成功率，再继续步骤S302，比较业务成功率阈值与业务成功率的大小，并对流控参数进行调整，依次循环进行上述各步骤，进而实现了对业务成功率的实时监控，对业务流量的实时调整，提供了网络的安全性；

其中，所述比较业务成功率阈值与业务成功率大小包括，业务成功率阈值减去目前的业务成功率的值，判断所述差值是否大于零，当目前成功率低于所述阈值，如目前业务成功率为90％，业务成功率阈值为95％，那么业务成功率阈值减去目前业务成功率的值为大于零的值，则减小流控参数，从而降低业务流量，当目前成功率高于所述阈值，如目前业务成功率为100％，业务成功率阈值为95％，那么业务成功率阈值减去目前业务成功率的值为小于零的值，则增大流控参数，从而提高业务流量，当目前业务成功率等于所述业务成功率阈值，目前业务成功率为95％，业务成功率阈值为95％，那么业务成功率阈值减去目前业务成功率的值等于零，则保持流控参数不变，业务流量也不变；

上述将流控参数增大或减小的幅值可以根据网络状态设置，如可以是一个预先设定的值，也可以根据业务成功率阈值与业务成功率之间的差值大小设定，因此流控参数的调整可以有多种方法，主要是根据网络状态而定。

实施例一：

发送节点为SGSN，接收节点分别为HLR1和HLR2，HLR1的IMSI号段为460001000000000～460001999999999，HLR2的IMSI号段为460002000000000～460002999999999，其网络结构参见图1，那么参见图4，实现对HLR1的业务流量控制的方法具体包括：

S401、在SGSN为HLR1的IMSI号段设置流控参数1；

为HLR1设置了的流控参数1的IMSI号段的数据结构如表2所示：

 

460001000000000～460001999999999

流控参数1

表2

所述的流控参数1为一段时间内允许SGSN与HLR1之间进行的业务量，其中，所述一段时间视具体网络状况而定，如可以为一秒或两秒；

S402、设置HLR1的业务成功率阈值；

根据业务需要和网络状况，设定HLR1的业务成功率阈值，例如设定HLR1的业务成功率阈值为95％，即当业务成功率达到95％时，认为相关网络节点工作正常，不需调整业务流量；

另外，步骤S401和S402的顺序可以互换；

S403、获得HLR1的业务成功率；

在流控参数1控制的业务流量的情况下，得到目前HLR1的业务成功率；

其中，步骤S403与步骤S402可以互换顺序；

S404、业务成功率阈值减去业务成功率，得到业务成功率阈值与业务成功率的差值；

S405、判断所述差值是否大于零；

判断所述差值是否大于零，如果是，则进行步骤S406，否则，进行步骤S407；

S406、减小流控参数1；

减小流控参数1，并进行步骤S403；

S407、判断所述差值是否小于零；

判断所述差值是否小于零，如果是，则进行步骤S408，否则，进行步骤S409；

S408、增大流控参数1，并进行步骤S403；

S409、保持流控参数1，并进行步骤S403；

其中，上述的调整(减小或增大)流控参数1的幅值是根据网络状态设置的，可以是一个预先设定的值，如1、2、3或4；或根据业务成功率阈值与业务成功率之间的差值大小设定，如根据公式K*|阈值-业务成功率|所得到的值，作为调整流控参数的幅值，其中的K为预先设定的比例系数。

另外，为HLR2设置了的流控参数2的IMSI号段的数据结构如表3所示：

 

460002000000000～460002999999999

流控参数2

表3

利用该流控参数2对HLR2进行的业务流控方法与利用流控参数1对HLR1的业务流控方法相同。

当SGSN/MSC为发送节点，短消息中心为接收节点时，接收节点地址为目标短消息中心号码，那么设置了流控参数的目标短消息中心号码的数据结构如表4所示：

 

目标短消息中心号码

流控参数

表4

其中的流控参数可以是一秒内允许SGSN/MSC与短消息中心之间进行的短消息次数，利用该流控参数进行控制短消息中心的业务流量的方法与实施例一中利用流控参数1对HLR1的业务流控方法相同。

当短消息中心作为发送节点，SGSN/MSC作为接收节点时，接收节点地址为目标SGSN/MSC号码，那么设置了流控参数的目标SGSN/MSC号码的数据结构如表5所示：

 

目标SGSN/MSC号码

流控参数

表5

其中的流控参数可以是一秒内允许进行的短消息次数，利用该流控参数进行控制SGSN/MSC的业务流量的方法与实施例一中利用流控参数1对HLR1的业务流控方法相同。

所述流控参数为一段时间内允许发送节点与该接收节点之间进行的业务流量。

另外，当接收节点存在多个的情况下，例如图1中所示，一个发送节点SGSN对应了两个接收节点HLR，那么在发送节点可以为每个接收节点设置相应的流控参数，以便分别控制各个接收节点的业务流量；

当短消息中心作为发送节点时，也可以对应多个SGSN，那么发送节点短消息中心可以为每个接收节点设置相应的流控参数，以便分别控制各个接收节点的业务流量。

参见图5，实现本发明方法的系统包括：发送节点50和接收节点51。其中，所述发送节点50还包括流控模块501。

发送节点50发送业务请求给所述接收节点51，并接收接收节点51发送的业务响应。其中，所述发送节点50中的所述流控模块501，保存了接收节点51的流控参数，根据该流控参数控制发向所述接收节点51的业务流量，并且，计算一段时间内发送节点50发送业务请求给接收节点51所得到的接收节点51的响应与所述发送的业务请求的比率，将该比率作为所述接收节点51的业务成功率，发送节点50再根据该业务成功率调整所述流控参数，进而调整发向所述接收节点51的业务流量，实现了对接收节点51的业务流量的控制。

其中，所述流控参数为一段时间内允许发送节点50与接收节点51之间进行的业务量。

实施例二：

参见图6，本发明系统的具体实施例包括：发送节点60和接收节点61。其中，所述发送节点60包括流控模块601；所述流控模块601包括流控参数设置单元6011和业务流量调整单元6012；所述业务流量调整单元6012包括业务成功率单元60121、流控参数调整单元60122和业务量控制单元60123；所述流控参数调整单元60122包括阈值单元601221、差值单元601222和控制单元601223。

发送节点60发送业务请求给所述接收节点61，并接收接收节点61发送的业务响应。其中，所述发送节点60中的所述流控模块601，保存了接收节点61的流控参数，根据该流控参数控制发向所述接收节点61的业务流量，并且，计算一段时间内发送节点60发送业务请求给接收节点61所得到的接收节点61的响应与所述发送的业务请求的比率，将该比率作为所述接收节点61的业务成功率，发送节点60再根据该业务成功率调整所述流控参数，进而调整发向所述接收节点61的业务流量，实现了对接收节点61的业务流量的控制。

其中，所述流控参数为一段时间内允许发送节点60与该接收节点61之间进行的业务量。所述流控参数设置单元6011，对所述接收节点61的地址设置流控参数。业务流量调整单元6012，根据所述发送节点60与所述接收节点61之间的业务成功率，调整流控参数，通过流控参数调整发送节点60和接收节点61之间的业务流量。其中，业务成功率单元60121，计算一段时间内发送节点60发送业务请求给接收节点61，并得到接收节点61的响应与所述发送节点60发送给接收节点61的业务请求的比率，将该比率作为接收节点61的业务成功率。流控参数调整单元60122，根据所述接收节点61的业务成功率，调整所述流控参数。业务量控制单元60123，根据调整后的流控参数调整发送节点60和接收节点61之间的业务量。业务成功率单元60121再根据新的业务量，获得新的业务成功率，所述系统的相关单元再继续对流控参数进行实时调整，实现对系统业务流量控制的自动化。

其中，所述的流控参数调整单元60122中的阈值单元601221，保存了所述业务成功率的阈值，该阈值根据网络状况，在发送节点60发送业务请求前设置并保存在阈值单元601221。所述差值单元601222，计算业务成功率阈值与业务成功率的差值。所述控制单元601223，根据所述差值，对流控参数进行调整。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (9)

1、一种实现业务流量控制的方法，用于网络节点之间，其特征在于，在发送节点为接收节点设置流控参数，所述发送节点利用该流控参数控制发给所述接收节点的业务流量，所述流控参数为一段时间内允许发送节点与该接收节点之间进行的业务流量，该方法包括:

在发送节点和各接收节点之间设定相应的业务成功率阈值，根据发送节点与接收节点之间的业务成功率与所述业务成功率阈值，调整该接收节点对应的流控参数，

其中，计算一段时间内发送节点发送业务请求给接收节点，接收节点的响应与发送业务请求的比率为所述业务成功率。

2、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述发送节点为服务通用分组无线业务支持节点、主交换中心、短消息中心、归属位置寄存器或拜访位置寄存器。

3、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述接收节点为服务通用分组无线业务支持节点、主交换中心、短消息中心、归属位置寄存器或拜访位置寄存器。

4、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述调整该接收节点对应的流控参数包括:

比较业务成功率阈值与业务成功率大小，如果业务成功率小于业务成功率阈值，则减小流控参数，如果业务成功率大于业务成功率阈值，则增加流控参数，如果业务成功率等于业务成功率阈值，则保持相应的流控参数不变。

5、如权利要求1所述的方法，其特征在于，调整流控参数的幅值为一个预先设定的值，或根据业务成功率阈值与业务成功率之间的差值大小设定。

6、一种业务流量控制系统，用于发送节点对接收节点的业务流量的控制，发送节点发送业务请求给接收节点，并接收接收节点发送的业务响应，获得业务成功率，其特征在于，该系统包括:

存储模块，用于保存在发送节点和各接收节点之间设定相应的业务成功率阈值；

流控模块，用于保存每个接收节点的流控参数，根据流控参数控制发向对应接收节点的流量；获得接收节点的业务成功率，并根据该业务成功率与所述业务成功率阈值调整流控参数，其中，计算一段时间内发送节点发送业务请求给接收节点，接收节点的响应与发送业务请求的比率为所述业务成功率。

7、如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述流控模块包括:

流控参数设置单元，用于对所述接收节点地址设置流控参数；

业务流量调整单元，用于根据所述发送节点与所述接收节点之间的业务成功率与所述业务成功率阈值，调整流控参数；用于根据流控参数调整发送节点和接收节点之间的业务流量。

8、如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述业务流量调整单元包括:

业务成功率单元，用于获得所述发送节点与所述接收节点之间的业务成功率；

流控参数调整单元，用于根据所述发送节点与所述接收节点之间的业务成功率与所述业务成功率阈值，调整流控参数；

业务量控制单元，用于根据流控参数调整发送节点和接收节点之间的业务量。

9、如权利要求8所述的系统，其特征在于，所述流控参数调整单元包括:

用于计算业务成功率阈值与业务成功率的差值的差值单元；

根据所述差值对流控参数进行调整的控制单元。

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