CN101277505B - 通信系统中基于组件的协议栈优化方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种通信系统中基于组件的协议栈优化方法和装置。该协议栈优化方法包括步骤：获取协议栈中组件信息并评估协议栈的综合性能；根据协议栈的综合性能评估确定协议栈的优化策略，所述优化策略至少包括要优化的组件信息；根据协议栈的优化策略选择用于优化的备选组件；利用选定的备选组件完成协议栈中组件的重配置。本发明的协议栈优化方法和装置，可以在组件的层次上优化协议栈，而不是仅仅现有组件参数的调整，扩大了协议栈优化的范围，能够取得更大范围的优化效果。

Description

通信系统中基于组件的协议栈优化方法和装置

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种通信系统中基于组件的协议栈优化方法和装置。

背景技术

在最近的十年中，移动通信技术经历巨大的发展，衍生出多种无线接入技术，其中包括蜂窝移动通信系统，无线局域网系统，广播系统和短距离通信系统。在有线通信方面，互联网的高速发展，也引入了更多的技术标准，来支持更多样的增值业务。考虑到未来的通信设备将能支持多种接入标准和协议栈，可重配置能力将会成为一种关键的驱动技术来促进多样通信技术的融合，从而支持多标准的终端设备和不同网间的资源管理。所谓重配置，就是要实现通信设备中通信标准的灵活转换或者一种通信标准中系统参数的灵活调整。其中，协议栈的可重配置能力是实现通信设备重配置功能的重中之重。

总的来说，主要有两个方面导致了对协议栈重配置能力的需求。一方面，当终端需要切换到一种完全不同的通信技术网络中时，终端应当下载本机中缺少的驱动软件，然后进行协议的重配置来保证无缝的连接。另一方面，在同一种通信技术网络中，当需要改变业务质量(QoS)的时候，也可能触发协议栈的重配置。

有许多因素影响了通信系统中协议栈的性能，其中主要因素是通信的链路情况和运行的业务类型。现有技术通常只能通过调整协议的参数或配置来使协议栈适应当前链路条件的情况，但这和通过软件无线电方式实现的真正意义上的重配置相距甚远。另一方面，未来通信中多样的业务质量需求也对协议栈优化提出了更高的要求。

发明内容

本发明要解决的一个技术问题是提供一种通信系统中基于组件的协议栈优化方法，能够获得更大程度的优化效果。

本发明提供了一种通信系统中基于组件的协议栈优化方法，包括：获取协议栈中组件信息，根据业务质量信息和协议栈中组件信息评估协议栈的综合性能；其中，组件信息包括组件所处的系统环境信息、组件的输入和输出信息；业务质量信息包括业务的QoS业务等级以及与QoS业务等级对应的最低业务质量指标；协议栈的综合性能评估，即各个组件的性能评估和所有激活组件的联合性能评估，表征组件性能的指标是通过对组件信息进行处理来提取的，而联合性能评估是要发现当前系统中制约系统性能的一个或一组协议组件；根据协议栈的综合性能评估确定协议栈的优化策略，所述优化策略至少包括要优化的组件；根据协议栈的优化策略结合业务质量信息和系统资源情况选择用于优化的备选组件；利用选定的备选组件完成协议栈中组件的重配置。

根据本发明的一个实施例，上述评估协议栈的综合性能的步骤包括：根据协议栈中组件信息获得组件的性能指标；根据业务质量信息和组件的性能指标获得组件的效用值；利用各个组件的效用值对协议栈内激活组件的进行联合性能评估。组件信息包括组件所处的系统环境信息、组件的输入和输出信息。

根据本发明的一个实施例，上述利用各个组件的效用值对协议栈内激活组件的进行联合性能评估的步骤包括：通过关键路径法利用各个组件的效用值来对协议栈内激活组件进行联合性能评估。

进一步，上述通过关键路径法对协议栈内激活组件进行联合性能评估的步骤包括：根据协议组件间的性能制约关系构建组件功能拓扑图，其中每个激活组件映射为功能拓扑图中的一个点，并将组件的效用值和所述组件对应的点绑定；通过关键路径算法确定组件功能拓扑图中的关键路径，根据关键路径发现制约系统性能的一个或者多个组件。

系统优化策略还可以包括要优化的组件的优化优先级和/或优化空间。

根据本发明的一个实施例，上述根据协议栈的优化策略选择用于优化的备选组件的步骤包括：根据当前业务和通信环境选择与要优化的组件具有相同或者相似功能的可用组件；基于组件规范说明和/或基于测试平台的仿真测试来从可用组件中选择备选组件。

进一步，上述基于组件规范说明选择备选组件包括：将可用组件的组件规范说明与当前业务及通信环境信息进行匹配，选择匹配符合的组件作为备选组件，其中，所述组件规范说明中包括组件的组件代号、接口信息、需求资源以及组件的运行环境基本信息。组件的运行环境基本信息的是指组件在何种场合以何种方式运行的信息。

进一步，上述基于测试平台的仿真测试选择备选组件包括：为被测组件搭建测试平台，配置组件参数，启动对每个组件的性能仿真测试；比较被测组件的性能测试结果，从中选择具有最佳性能测试结果的组件作为备选组件。

本发明要解决的另一个技术问题是提供一种协议栈优化装置，能够获得更大程度的优化效果。

本发明提供一种通信系统中的协议栈优化装置，包括：协议栈评估单元，用于获取业务质量信息，对协议组件的运行状态进行监测以获取组件信息，并根据业务质量信息和组件信息完成协议栈的综合性能评估；其中，组件信息包括组件所处的系统环境信息、组件的输入和输出信息；业务质量信息包括业务的QoS业务等级以及与QoS业务等级对应的最低业务质量指标；协议栈的综合性能评估，即各个组件的性能评估和所有激活组件的联合性能评估，表征组件性能的指标是通过对组件信息进行处理来提取的，而联合性能评估是要发现当前系统中制约系统性能的一个或一组协议组件；协议栈优化单元，用于接收来自协议栈评估单元的协议栈的综合性能评估，根据综合性能评估确定需要优化的组件，结合业务质量信息和系统资源情况选择备选组件；协议栈管理调度执行单元，用于控制协议栈评估单元和协议栈优化单元的操作，从协议栈优化单元获取选定的备选组件，利用选定的备选组件完成协议栈的重配置。

进一步，协议栈评估单元包括：业务质量信息处理模块，用于获取当前运行业务或将要启动业务的业务质量信息；协议组件运行监控模块，用于对协议组件的运行状态进行监测，获得组件运行的组件信息；协议组件性能评估模块，用于接收来自业务质量信息处理模块的业务质量信息和来自协议组件运行监控模块的组件信息，根据组件信息获得组件的性能指标，根据业务质量信息和组件的性能指标生成表征各个组件性能的效用值，根据组件的效用值完成协议栈激活组件的联合性能评估。

其中，组件信息包括组件所处的系统环境信息、组件的输入和输出信息。协议组件性能评估模块通过关键路径法根据组件的效用值完成协议栈激活组件的联合性能评估。

进一步，协议栈优化单元包括：协议栈优化决策模块，用于接收来自协议栈评估单元的协议栈的综合性能评估，并结合当前业务质量情况决定是否进行系统优化；在确定进行系统优化的情况下，确定需要优化的组件和组件的优化优先级；协议组件获取模块，用于通过空中接口或以有线方式连接网络，从协议组件库下载备选组件；协议组件测试模块，用于对备选组件进行仿真测试，并将备选组件的仿真测试结果发送给协议栈优化决策模块；协议栈优化决策模块根据来自协议组件测试模块的仿真测试结果，从备选组件中选择具有最优性能的组件。

本发明提供的协议栈的优化方法和装置，根据业务质量信息和组件信息对协议栈进行综合性能评估，并根据综合性能评估确定需要优化的组件，选择对应的备选组件并重配置协议栈，从而可以在组件的层次上优化协议栈，扩大了协议栈优化的范围，能够取得更大范围的优化效果。

进一步，通过组件规范说明和仿真测试来选择备选组件，可以进一步提高协议栈优化的效果。

附图说明

图1为示出本发明的协议栈优化方法和装置所在的网络系统的结构示意图；

图2为示出根据本发明的协议栈优化装置的一个实施例的内部结构示意图；

图3为示出根据本发明的协议栈优化方法的一个实施例的流程图；

图4为示出根据本发明的协议栈优化方法的另一个实施例的流程图。

具体实施方式

下面参照附图对本发明进行更全面的描述，其中说明本发明的示例性实施例。

图1为示出根据本发明的协议栈优化方法和装置所在的网络系统的结构示意图。如图1所示，网络系统主要涉及到通信终端11和通信网络12。其中，通信终端11可以为手机，笔记本，台式机电脑或其他通信终端设备。通信终端11主要涉及协议栈管理维护模块110。此外，通信终端11中还可以包括协议组件库111。通信网络12主要涉及本地网络控制设备121和本地通信协议组件库120。通信终端11中的协议组件库111用来存储本机中已有的协议组件。通信终端11可以通过空中软件下载技术或有线下载技术，从本地通信网络12中的协议组件库120中下载性能更佳的协议组件，或通信终端11中缺少的新的协议组件。

假设一个地区有多种有线或无线通信网络覆盖，则可以称该地区为重叠覆盖区域。用户可以以移动或固定的方式在这个地区通信。用户使用的通信终端11处于重叠覆盖区域，当用户终端因为某种原因需要切换到不同技术的通信网络的时候，通信终端11中的协议栈管理模块110能够对终端中的协议栈进行重新配置来改善用户的业务体验。

另一方面，当用户终端滞留在不变的通信网络中，需要依据业务类型和链路状况提升业务服务质量的时候，通信终端11中的协议栈管理模块110能够对终端中的协议栈进行重新配置来改善用户的业务体验。

在整个图1所示网络系统中，通信终端11中的协议栈管理维护模块110完成本发明的方法的主要功能。图2示出协议栈管理维护模块110的内部结构示意图。如图2所示，协议栈管理维护模块110主要包含协议栈评估单元21、协议栈优化单元22和协议栈管理调度执行单元23。上述三个单元之间相互配合，协同完成协议栈性能评估、优化升级和重配置的功能。

其中，协议栈评估单元21，用于获取当前运行业务或将要启动业务的业务质量信息、获取组件运行的系统环境信息、对协议组件的运行状态进行监测以获取组件信息，并根据业务质量信息和组件信息完成协议栈的综合性能评估，即各个组件的性能评估和所有激活组件的联合性能评估，将协议栈的综合性能评估结果输出到协议栈优化单元22。

协议栈优化单元22，用于接收来自协议栈评估单元21的协议栈的综合性格评估，根据综合评估确定需要优化的组件，结合业务质量的需要信息和系统资源情况选择备选组件。

协议栈管理调度执行单元23，用于控制协议栈评估单元21和协议栈优化单元22的操作，从协议栈优化单元22获取选定的备选组件，利用选定的备选组件完成协议栈的重配置。协议栈管理调度执行单元23控制整个协议栈重配置的调度和操作。它依据系统参数和约束条件触发整个协议栈评估和优化流程的启动。根据协议栈优化单元22确定的备选组件，执行完成协议栈组件的动态绑定和协议组件的替换。

根据本发明的协议栈管理维护模块的一个实施例，协议栈评估单元21主要包括业务质量信息处理模块210，协议组件运行监控模块212，协议组件性能评估模块211。

其中，业务质量信息处理模块210用于终端获取当前运行业务或将要启动业务的业务质量信息。它获得的信息包括保证业务运行需要的最低业务质量指标和达到不同用户业务感受需要的不同业务质量指标量级等。用于衡量业务质量的信息可以是时延、抖动、误码率、传输速率等一系列QoS指标。3G(第三代)通信技术中的空中接口定义了会话级、流级、交互级和背景级4种QoS业务等级，用于语音通信、流媒体下载、Internet接入等。业务质量信息处理模块210用于获取支持特定业务的QoS参数，以及将具体的业务和特定的参数标准相对应，以保证后续模块能够对这些信息顺利的使用。协议组件运行监控模块212用于对协议组件的运行状态进行监测，同时获取组件运行的系统环境信息。这些信息主要包括系统当前的配置情况和组件的输入、输出质量等。需要说明的是，对于不同功能的组件，监测参数是不相同的。监测参数应当根据组件提供的功能来灵活的定义。参数的定义的基本原则是能够反应出该组件是否有效的对当前业务的QoS指标给予了高效的支持。系统当前的配置情况是指系统在何种模式下工作，当然具体的来讲，还包括系统在该模式下具体的协议参数配置等详细信息。因为我们在这里将一个协议组件看作一个黑盒子，组件的工作效能主要通过输入输出质量来反应。这里提到的输入输出质量可以根据组件完成的不同功能来灵活的定义。目标是反映出该组件对当前业务QoS的支持程度。协议组件性能评估模块211根据业务质量信息处理模块210和协议组件运行监控模块212的输入信息，完成对协议组件的综合性能评估。综合性能评估主要包括针对单一组件的性能评估和所有激活组件的联合性能评估。针对单一组件的性能评估是指根据获得的组件信息对组件的运行状况进行分析，获得评价该组件性能的效用值。一种分析的实现方式是将组件所能提供的性能指标与该业务条件下需求的性能指标相比较，以确定该组件的效能量级。具体的来讲，我们可以根据组件的不同功能为组件定义特定的性能模型，这部分内容在后面的流程部分有更详细的描述。联合性能评估的目的是要发现当前系统中制约系统性能的一个或一组协议组件，为后面的系统优化做好铺垫。为了简化系统瓶颈发现的复杂过程，有多种算法可以用来解决该问题，比如图论中的关键路径法等。

根据本发明的协议栈管理维护模块的一个实施例，协议栈优化单元22主要包括协议栈优化决策模块220，协议组件获取模块221和协议组件测试模块222。其中，协议栈优化决策模块220根据协议栈评估单元21提供的综合性能评估结果，同时结合当前业务质量情况，决定是否进行系统优化。详细来说，如果当前协议栈的配置不能支持满足一定要求的业务质量时，协议栈优化决策模块220就应当触发系统优化的行为。并且，协议栈评估单元21提供的综合性能评估结果应当给出有哪些制约系统性能的协议组件，以及这些协议组件对系统性能的制约程度。协议栈优化决策模块220根据本机和网络侧的资源情况，具体的来讲，包括空中接口的资源和终端侧具有的软件下载数量的权限量来确定哪些组件应当被优先优化。并且，协议栈优化决策模块22还要考虑协议组件的优化增益，一个组件的优化增益表现为最好的备选组件和当前组件给系统带来的性能的差值。简单来讲，就是备选组件优于当前组件的程度。如果一个组件的优化增益很大，则表明对该组件的优化非常具有意义，也就是说该组件的优化行为应当被优先考虑。综上所述，协议栈优化决策模块220应当综合考虑一个组件对系统性能的制约程度、优化增益以及网络和终端的资源情况决定是否对该组件进行优化以及该组件处于何种优化优先级。所谓优化优先级是指当有多个组件需要优化时，系统以何种顺序以及花费多少系统资源对这些组件进行优化。同时，协议栈优化决策模块220控制并管理协议组件获取模块221和协议组件测试模块222完成相应的功能。协议组件获取模块221是为了进行协议组件下载控制和执行而专门设计的模块，它可以通过空中接口或以有线方式连接网络，从协议组件库120下载需要的协议或协议组件。协议组件测试模块222主要完成对下载协议组件的测试工作。在不能通过组件规范说明判断组件优劣的情况下，需要通过协议组件测试模块222，模拟当前系统环境，对下载的具有相同功能的协议组件进行仿真对比。所谓通过组件的规范说明判断组件优劣是指查询组件的规范说明，确定该组件是否能够在当前链路和业务条件下，为某种特定通信模式有效提供其功能的过程。该过程可以通过简单的条件匹配来实现，即协议栈优化决策模块220在确定了需要被优化的组件后，向协议组件库(可以是网络侧的可以是终端侧的也可以同时是网络和终端侧的)列出具体的筛选条件，比如接口参数，当前链路条件，当前业务，当前系统模式，该组件当前位置的系统参数等等。组件的规范说明应当对这些问题均有描述。对需求越匹配的组件应当确定为越合适的组件。具有最优性能的组件将被动态绑定到现有的协议栈中，或替换现有协议栈中具有相同或相似功能但性能较差的协议组件。

在以上几个模块相互配合的基础上，具体的方案由单一协议组件评估、协议组件联合性能评估、协议组件选择、系统优化执行四个阶段组成。

图3为示出根据本发明的基于组件的协议栈优化方法的一个实施例的流程图。

如图3所示，在步骤301，根据业务质量信息和组件信息对协议栈的性能进行综合评估。可以根据运行业务的业务质量信息、协议组件的运行状态、协议组件运行的系统环境信息来对协议栈性能进行综合评估。业务质量信息可以包括业务的QoS业务等级以及与QoS业务等级对应的最低业务质量指标。组件信息主要包括系统当前的配置参数和组件的输入、输出质量等。综合评估包括单一组件的性能评估和所有激活组件的联合性能评估。

在步骤303，根据协议栈性能的综合评估、通信系统的资源情况来确定协议栈的优化策略。确定的优化策略中包括需要优化的组件，还可以包括要优化组件的优化优先级等信息。一种具体实现是根据组件对系统性能的制约程度、优化增益以及网络和通信终端的资源情况来决定是否对该组件进行优化和该组件的优化优先级。在网络和通信终端的资源允许的情况下，为对系统性能制约程度大、优化增益大的组件分配较高的优化优先级。

在步骤305，在确定协议栈的优化策略后，从组件协议库中筛选对应的备选组件，并从备选组件中选择最终应用的协议组件。对备选组件的筛选可以根据组件的规范说明并结合通信终端当前运行的业务和通信环境来进行。可以从筛选的备选组件中挑选任意一个组件作为最终应用的协议组件，也可以通过仿真测试来选择具备最佳性能的组件。

在步骤307，对协议栈进行重配置，将选择的最终应用的协议组件配置到当前协议栈中。对于协议组件的重配置，可以根据现有的方式进行。

图4为示出根据本发明的基于组件的协议栈优化方法的另一个实施例的流程图。

如图4所示，在步骤401，触发系统评估，启动整个系统的评估、优化流程。协议栈管理调度执行单元23调度整个系统评估和优化操作，其中包括评估的触发动作。评估优化流程的触发机制可以有多种方式，例如，在业务时间内周期性地触发，或者在业务质量衰减到预定阈值时触发。

在步骤403，获取协议栈组件信息。获取协议栈组件工作的系统环境参数，如整个协议栈的配置信息和组件连接周边组件的接口信息，并通过获取各个组件的输入流和输出流的质量信息来监测各个组件的运行状态。

可以通过协议组件运行监控模块212来完成组件信息的获取和组件的运行状态的监控。协议组件运行监控模块212获取组件的输入和输出质量信息后，以预定的规范格式输出结果。具体来说，可以将组件的输入和输出都看作数据流，数据流在通过协议组件时获得相应的处理。功能不同的组件的处理方式也会不同。例如，用于控制差错监测的协议组件，在数据流通过后，应当确保其数据的正确性。组件的输入和输出质量信息应当根据组件的不同功能设定不同的参数来表示，以确定输出质量相比于输入质量的处理优化程度。

在步骤405，根据协议栈组件信息获得组件的性能指标。将步骤403获得的协议栈组件信息送入协议组件性能评估模块中进行处理，获得关于该组件的一组性能指标。

具体的实施方式灵活多样。简单来说，就是通过对组件信息进行处理来提取出能够表征组件性能的一组指标。具体的性能指标和组件的类型紧密相关。例如，对于处理速率控制功能的组件，衡量其工作效能的性能指标可以是平均吞吐量、时延、包丢失率、功耗、调整传输窗口变化速率等。对于处理差错检测功能的组件，衡量其工作效能的性能指标可以是误码率、误块率、ACK数量、丢包率等。

在步骤407，根据业务质量信息和组件的性能指标对组件性能进行评估，获得表征该组件性能的效用值。获取当前业务或将要启动业务的业务质量基本信息，结合步骤405中为组件产生的性能指标生成表征组件性能的效用值，以评估组件对该业务质量的满足程度。

具体包括：业务质量信息处理模块210获取业务质量的基本信息，并在需要时对业务质量信息的格式进行处理。其中，业务质量的基本信息是指保证业务达到不同质量的具体相关性能指标，例如对应不同质量级别的传输速率、时延、抖动、误码率等。进行信息格式处理以使其满足协议组件性能评估模块211输入接口的格式要求。协议组件性能评估模块211根据输入的业务质量基本信息、结合组件的性能指标，为被评估的组件产生单一的组件效用因子。一种具体的实现方式是：将组件的性能指标的值和当前业务对这些指标的要求的值相比较，获得组件的性能指标对于当前业务的满足程度。更具体来说，可以把组件的每项指标的值与业务对该指标的要求值对比，得出一个评分，评分越高则表明该组件对该业务在该指标上的满足程度越高。不同的指标可以具有不同的权重，可以将这些指标的评分通过加权平均求和，从而得到一个单一的效用因子，即效用值。该效用因子综合反映了组件在当前业务及系统环境下的运行状态。

在步骤409，进行协议栈综合评估。根据步骤407为每个协议组件获得的效用因子，对整个协议栈系统进行综合评估，从而发现制约系统性能的一个或一组协议组件。

具体包括：协议组件性能评估模块211整合当前系统中处于激活状态的协议组件的效用因子。考虑每个组件在当前配置和业务条件下对整个系统的影响力度，对所有效用因子的集合进行综合分析，确定整个系统的性能瓶颈所在。下面以图论中的关键路径法为例来说明对协议栈进行综合评估并发现系统性能瓶颈的过程：首先，将每一个激活组件看成是图中的一个点，并将该组件的性能指标值与该点绑定。性能指标值可以直接采用组件的效用因子，或者采用效用因子的变形形式。依据组件间的逻辑性能关系构建整个组件拓扑图。然后利用经典的关键路径算法或其变形算法确定组件拓扑图的关键路径。处于关键路径上的组件一起决定了整个系统的性能，它们是制约系统性能的关键所在。同时，协议组件的优化空间也在该过程中被计算。所谓组件的优化空间是指组件优化的有意义的范围，当超过该优化范围时，对该组件的优化就变的没有意义。因为针对单一组件优化到一定程度时，它将不再是系统性能的制约瓶颈，系统性能将被其他的组件制约。

在步骤411，通过协议栈系统的综合评估判断是否需要系统协议栈的优化。在经过步骤409协议栈综合评估后，协议栈优化决策模块220根据当前的业务质量情况和协议栈的优化空间估计，决定是否需要进行协议栈优化。如果不需要系统优化，则整个流程结束，否则，继续下面的步骤。

在步骤413，初步选择备选组件。当在步骤411中确定需要进行系统优化时，首先确定需要升级的协议组件，然后，从网络侧的协议组件库120中或者通信终端的协议组件库中选择具有相同或相似功能的备选组件。

在存在多个可用组件的情况下，不是必须将所有具有相同或相似功能的可用协议组件下载到终端。组件下载可能带来的网络资源开销和下载资金开销等问题。因此，可以根据组件的规范说明、并结合终端当前运行的业务和通信环境，对备选组件做一次初步选择。符合基本要求的组件才被确定下载。其中，组件的规范说明中需要包含组件的接口信息，需求资源以及组件在何种场合以何种方式运行等运行环境基本信息。

在步骤415，下载备选组件：在步骤413确定备选组件后，协议组件获取模块221执行整个下载任务，控制完成备选组件下载到终端的存储器中。

在步骤417，进行仿真环境测试。具有相同或相似功能的备选组件通过步骤415下载到通信终端以后，可以通过仿真测试来判断在当前业务和通信环境下具备最佳性能的组件。

具体包括：协议组件测试模块222根据终端运行业务和当前的通信环境为被测组件虚拟仿真测试环境。然后，备选组件依次利用协议组件测试模块222进行测试。整个测试包括协议组件参数初始化，测试执行和结果评估等步骤。

在步骤419，输出对比结果。通过步骤417完成仿真测试之后，协议组件测试模块222根据测试产生的关键性能指标，对备选组件根据性能进行排序，最后输出测试结果。

在步骤421，执行协议组件绑定或替换。协议栈管理调度执行单元23根据步骤419输出的对比结果，将具有最佳性能的协议组件配置到当前协议栈中。将新的协议栈动态绑定到现有的协议栈中，或者替换协议栈中已有的协议组件，并保证系统的正常运行。

在步骤423，流程终止。整个系统评估和优化过程完成，等待下一个系统评估触发动作。

本发明提供的基于组件的协议栈的优化方法和装置，根据业务质量信息和组件信息对协议栈进行综合性能评估，并根据综合性能评估确定需要优化的组件，选择对应的备选组件并重配置协议栈，从而可以在组件的层次上优化协议栈，而不是仅限于组件参数的调整，扩大了协议栈优化的范围，能够取得更大范围的优化效果。不仅可以支持同一种通信技术网络中服务质量的提高，还可以支持不同通信网络中的切换的需要。通过对单个组件性能的评估，可以细化协议栈中限制系统性能的瓶颈所在，从而针对性地优化一个或者一组组件，获得更好的优化效果。通过组件规范说明和仿真测试来选择备选组件，可以进一步提高协议栈优化的效果。

本发明的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

Claims (14)

1.一种通信系统中基于组件的协议栈优化方法，其特征在于，包括：

获取协议栈中组件信息，根据业务质量信息和组件信息评估协议栈的综合性能；其中，组件信息包括组件所处的系统环境信息、组件的输入和输出信息；业务质量信息包括业务的QoS业务等级以及与QoS业务等级对应的最低业务质量指标；协议栈的综合性能评估，即各个组件的性能评估和所有激活组件的联合性能评估，表征组件性能的指标是通过对组件信息进行处理来提取的，而联合性能评估是要发现当前系统中制约系统性能的一个或一组协议组件；

根据协议栈的综合性能评估确定协议栈的优化策略，所述确定优化策略至少包括确定要优化的组件；

根据协议栈的优化策略结合业务质量信息和系统资源情况选择用于优化的备选组件；

利用选定的备选组件完成协议栈中组件的重配置；

其中，所述评估协议栈的综合性能的步骤包括：

根据协议栈中组件信息获得组件的性能指标；

根据业务质量信息和组件的性能指标获得组件的效用值；

利用各个组件的效用值对协议栈内激活组件进行联合性能评估。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用各个组件的效用值对协议栈内激活组件的进行联合性能评估的步骤包括：

通过关键路径法利用各个组件的效用值来对协议栈内激活组件进行联合性能评估。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述通过关键路径法对协议栈内激活组件进行联合性能评估的步骤包括：

根据协议组件间的性能制约关系构建组件功能拓扑图，其中每个激活组件映射为功能拓扑图中的一个点，并将组件的效用值和所述组件对应的点绑定；

通过关键路径算法确定组件功能拓扑图中的关键路径，根据关键路径发现制约系统性能的一个或者多个组件。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述系统优化策略还包括要优化的组件的优化优先级和/或优化空间。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据协议栈的优化策略选择用于优化的备选组件的步骤包括：

根据当前业务和通信环境选择与要优化的组件具有相同或者相似功能的可用组件；

基于组件规范说明和/或基于测试平台的仿真测试来从可用组件中选择备选组件。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述基于组件规范说明选择备选组件包括：

将可用组件的组件规范说明与当前业务及通信环境信息进行匹配，选择匹配符合的组件作为备选组件，其中，所述组件规范说明中包括组件的组件代号、接口信息、需求资源以及组件的运行环境基本信息。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述基于测试平台的仿真测试选择备选组件包括：

为被测组件搭建测试平台，配置组件参数，启动对每个组件的性能仿真测试；

比较被测组件的性能测试结果，从中选择具有最佳性能测试结果的组件作为备选组件。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述为被测组件搭建测试平台包括：自主学习系统上下文信息，虚拟组件的运行环境并配置测试平台参数。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述完成协议栈中组件的重配置包括：

对备选组件根据仿真测试结果进行排序；

选择性能最优的备选组件并配置进协议栈。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述配置进协议栈包括动态绑定到协议栈或者替换协议栈中对应的协议组件。

11.一种通信系统中的协议栈优化装置，其特征在于，包括：

协议栈评估单元，用于获取业务质量信息，对协议组件的运行状态进行监测以获取组件信息，并根据业务质量信息和组件信息完成协议栈的综合性能评估；其中，组件信息包括组件所处的系统环境信息、组件的输入和输出信息；业务质量信息包括业务的QoS业务等级以及与QoS业务等级对应的最低业务质量指标；协议栈的综合性能评估，即各个组件的性能评估和所有激活组件的联合性能评估，表征组件性能的指标是通过对组件信息进行处理来提取的，而联合性能评估是要发现当前系统中制约系统性能的一个或一组协议组件；

协议栈优化单元，用于接收来自协议栈评估单元的协议栈的综合性能评估，根据综合性能评估确定需要优化的组件，结合业务质量信息和系统资源情况选择备选组件；

协议栈管理调度执行单元，用于控制协议栈评估单元和协议栈优化单元的操作，从协议栈优化单元获取选定的备选组件，利用选定的备选组件完成协议栈的重配置；

其中，所述协议栈评估单元包括：

业务质量信息处理模块，用于获取当前运行业务或将要启动业务的业务质量信息；

协议组件运行监控模块，用于对协议组件的运行状态进行监测，获得组件运行的组件信息；

协议组件性能评估模块，用于接收来自业务质量信息处理模块的业务质量信息和来自协议组件运行监控模块的组件信息，根据组件信息获得组件的性能指标，根据业务质量信息和组件的性能指标生成表征各个组件性能的效用值，根据组件的效用值完成协议栈激活组件的联合性能评估。

12.根据权利要求11所述的协议栈优化装置，其特征在于，所述协议组件性能评估模块通过关键路径法根据组件的效用值完成协议栈激活组件的联合性能评估。

13.根据权利要求11所述的协议栈优化装置，其特征在于，所述协议栈优化单元包括：

协议栈优化决策模块，用于接收来自协议栈评估单元的协议栈的综合性能评估，并结合当前业务质量情况决定是否进行系统优化；在确定进行系统优化的情况下，确定需要优化的组件和组件的优化优先级；

协议组件获取模块，用于通过空中接口或以有线方式连接网络，从协议组件库下载备选组件。

14.根据权利要求13所述的协议栈优化装置，其特征在于，所述协议栈优化单元还包括协议组件测试模块，用于对备选组件进行仿真测试，并将备选组件的仿真测试结果发送给协议栈优化决策模块；

协议栈优化决策模块根据来自协议组件测试模块的仿真测试结果，从备选组件中选择具有最优性能的组件。

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