CN101488887A

CN101488887A - 监控方法和监控装置

Info

Publication number: CN101488887A
Application number: CNA2009100024626A
Authority: CN
Inventors: 梅田研二
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2008-01-17
Filing date: 2009-01-16
Publication date: 2009-07-22
Anticipated expiration: 2029-01-16
Also published as: EP2081325A3; US20100020705A1; EP2081325B1; CN101488887B; US8331237B2; EP2081325A2; JP2009171265A; JP4984162B2

Abstract

一种用于具有多个网络单元的网络的监控装置，包括：与多个单元组的每个单元组连接的通信接口，其中多个网络单元被分组为多个单元组；以及控制器，用于根据属于各单元组的至少一个网络单元的通信条件变化来控制单元组单位中的监控信息，其中根据监控信息来执行监控。

Description

监控方法和监控装置

技术领域

本申请基于2008年1月17日提交的日本专利申请No.2008-007558并要求其优先权，通过引用将其公开完整地结合到本文中。

本发明涉及包括多个通信装置的网络的监控(supervisory)方法和装置。

背景技术

在通过使用轮询(polling)方案来监视(monitor)多个通信装置的状态的网络监视系统中，向各通信装置发送查询，并且根据是否接收到响应来确定各通信装置的状态。例如，参照图1，监控器1以预定顺序向每个通信装置2发送轮询分组(健康检查分组)(S1)。如果监控器1在预定时间内从通信装置2接收到对轮询分组的响应分组(S2)，则监控器1可确认作为监视目标的通信装置2的有效性(soundness)。下文中，从传送查询(轮询分组)直到接收响应(响应分组)所经过的时间将称作“响应时间”，监控器1等待响应的预定时间将称作“响应等待时间”，以及发送查询(轮询分组)的间隔将称作“轮询间隔”或“传输间隔”。

已经提出与基于轮询的监控有关的各种技术。例如，日本专利申请未审查公布No.H8-223191公开了一种健康检查系统，在该系统中根据各装置的响应时间对装置设置响应等待时间，由此根据各装置的处理负荷来执行健康检查。

此外，日本专利申请未审查公布No.H10-327148公开了一种通信网络管理方法，在该方法中通过根据网络业务的状态改变管理装置发送诊断请求的间隔(传输间隔)来消除轮询引起的业务量的增加。

但是，在单个监控器监视大量通信装置的情况下，如果对每个单独的通信装置设置响应等待时间或者如果轮询间隔随通信状态的变化而动态改变，则增加了监控器的负荷。

发明内容

相应地，本发明的一个目的是提供可降低监控的负荷的监控方法和系统。

根据本发明，一种用于监控具有多个网络单元的网络的装置包括：与多个单元组的每个单元组连接的通信接口，其中多个网络单元分组为多个单元组；以及控制器，用于根据属于各单元组的至少一个网络单元的通信条件变化来控制单元组单位(unit)中的监控信息，其中根据监控信息来执行监控。

根据本发明，能够降低随通信状态的变化而引起的监控的负荷。

附图说明

图1是示出轮询操作的示例的顺序图。

图2是根据本发明的示范实施例的监控系统的示意图。

图3A是各个网络单元的响应时间表，示出向根据当前示范实施例的网络管理系统提供的示例监控数据库的部分。

图3B是关于各个NE组的监控信息表，示出向根据当前示范实施例的网络管理系统提供的示范监控数据库的部分。

图4是示出根据本发明的示例、监控器10启动时的轮询操作的顺序图。

图5是示出根据本发明的当前示例、更新监控数据库的处理的流程图。

具体实施方式

1.示范实施例

1.1)监控系统概述

图2是根据本发明的示范实施例的监控系统的示意图。在这里将给出对于单个监控器(以下又称作“网络管理系统”或“NMS”)通过监督通信线路来监视被分组为多组的多个通信装置(以下又称作“网络元件”或“NE”)的情况的描述。下文中，监督通信线路将称作“SV线”。

监控器10通过SV线30来监视在其控制下的多个网络单元20的各个状态。关于网络布局或网络拓扑结构，虽然各种类型的拓扑结构是可行的，例如网络单元20串行连接以及网络单元20并行连接的情况，但是假定在当前示范实施例中使用在其中网络单元20的某些组(以下又称作“NE组”)各自通过SV线30与监控器10连接的网络。在这种基于分组(grouping-based)的网络中，在许多情况下，在组单位(group unit)中发生拥塞和延迟。根据当前示范实施例，尝试通过在组单位中执行监控来降低处理负荷。

下文中，为了避免使描述复杂化，将示出这样的网络示例，在该网络中五个NE组21-25分别通过SV线31-35与监控器10连接。注意，图2中，网络单元20之间的有线连接由实线表示，而网络单元20之间的无线连接由虚线表示。如果将图2所示的网络应用于移动通信系统，则各网络单元20对应于基站。

SV线31-35是通信线路，监控器10通过它们来交换监视各个网络单元20的状态所需的信号，使得从监控器10传送查询信号，并且从网络单元20传送响应信号。SV线31-35可以是有线线路，或者可以是无线链路。此外，SV线31-35可以是公共网络或专用网络上的线路集合。SV线31-35还可通过分组网络来传送查询分组和响应分组。

1.2)网络管理系统的配置

监控器10通过通信接口101和SV线路31-35来执行以上所述的对各网络单元20的查询信号的传输和响应信号的接收，由此监视各网络单元20的状态。更具体来说，传输部分102向各网络单元20传送查询信号，而接收部分103从那个网络单元20接收响应信号。响应时间测量部分104根据传送查询信号的传输时间以及接收对查询信号的响应信号的接收时间来测量各网络单元20的响应时间，并且向传输间隔和响应等待时间控制部分105通知所测量的响应时间。

如稍后将进行描述，传输间隔和响应等待时间控制部分105按照存储在监控数据库106中的监控信息来执行对查询信号传输和响应信号接收的控制。监控信息至少包含最佳传输间隔和最佳响应等待时间，它们可在操作期间分别由传输间隔确定部分107和响应等待时间确定部分108进行更新。

监控数据库106对于网络单元20的每个网络单元存储由响应时间测量部分104所测量的测量响应时间及其正常响应时间，并且对于NE组21-25的每个NE组还存储分别由传输间隔确定部分107和响应等待时间确定部分108所确定的最佳传输间隔和最佳响应等待时间。在这里，最佳传输间隔是对于各NE组经过优化的查询传输之间的间隔。最佳响应等待时间是对于各NE组进行优化的响应等待时间。另外，最佳传输间隔和最佳响应等待时间在适当情况下又将统称为监控信息。

图3A和图3B是示出向根据当前示范实施例的网络管理系统所提供的监控数据库的示例的简图。图3A示出各个网络单元的响应时间表，而图3B示出对各个NE组的监控信息表。

图3A所示的响应时间表结合各网络单元20的标识信息(NE-ID)至少存储组信息、正常响应时间和测量响应时间。组信息指明所涉及的网络单元20所属的组。在图3A所示的示例中，例如，NE-ID＝＂001＂的网络单元属于NE组21，具有正常响应时间T1，并且具有测量响应时间t1。NE-ID＝＂002＂的网络单元属于NE组24，具有正常响应时间T2，并且具有测量响应时间t2。正常响应时间是在系统启动时没有发生拥塞的状态下所测量的响应时间。可通过将这个正常响应时间与操作期间的响应时间进行比较来检测通信状态的变化。备选地，正常响应时间也可通过计算多个测量结果的平均值来获得。注意，响应时间表还可存储各网络单元20的最佳传输间隔和最佳响应等待时间。

图3B所示的监控信息表至少存储各NE组的最佳传输间隔和最佳响应等待时间。在图3B所示的示例中，该表至少还存储各NE组的平均正常响应时间和平均测量响应时间。平均正常响应时间Tg1-Tg5的每个平均正常响应时间是通过对每个NE组计算图3A所示的正常响应时间的平均值所得到的值。平均测量响应时间tg1-tg5的每个平均测量响应时间是通过对每个NE组计算图3A所示的测量响应时间的平均值所得到的值。但是，还可能的是，传输间隔和响应等待时间控制部分105通过在必要时参考响应时间表中的测量响应时间来计算平均测量响应时间，而无需将平均测量响应时间tg1-tg5存储在监控信息表中。

最佳传输间隔INTtx1至INTtx5的每个最佳传输间隔是根据属于所涉及NE组的至少一个网络单元20的测量响应时间(例如根据该组的平均响应时间)所计算的、传送查询信号的最佳间隔。由于各NE组的最佳传输间隔根据属于该NE组的至少一个网络单元20的测量响应时间来计算，所以能够设置符合监控器10与各NE组之间的SV线路的线路速率和距离的最佳传输间隔。

最佳响应等待时间Tw1-Tw5的每个最佳响应等待时间是根据属于所涉及NE组的至少一个网络单元20的测量响应时间(例如根据该组的平均响应时间)所计算的、监控器10等待响应信号的最大等待时间。由于各NE组的最佳响应等待时间根据属于该NE组的至少一个网络单元20的测量响应时间来计算，所以能够设置符合监控器10与各NE组之间的SV线路的线路速率和距离的最佳响应等待时间。

注意，根据至少一个网络单元20的测量响应时间来计算最佳传输间隔的方法和计算最佳响应等待时间的方法可以是众所周知的方法，而并不局限于某些具体方法。

1.3)监控操作

下面将使用图3A和图3B所示的监控数据库106作为示例来描述传输间隔和响应等待时间控制部分105的操作。

首先，在系统启动时，传输间隔和响应等待时间控制部分105将响应时间测量部分104所测量的各网络单元20的响应时间作为其正常响应时间存储在监控数据库106中。另外，传输间隔和响应等待时间控制部分105还可计算各NE组的响应时间的平均值，并将它作为该组的平均正常响应时间存储在数据库106中。此外，在传输间隔和响应等待时间控制部分105的控制下，传输间隔确定部分107和响应等待时间确定部分108根据所测量响应时间或者它们的平均值来计算正常监控信息(最佳传输间隔和最佳响应等待时间)，并将正常监控信息存储在监控数据库106中。传输间隔和响应等待时间控制部分105允许传输部分102按照相应最佳传输间隔来传送查询信号，并且确定在相应最佳响应等待时间内是否接收到响应信号。

随后，传输间隔和响应等待时间控制部分105将在操作期间由响应时间测量部分104所测量的各网络单元20的响应时间与监控数据库106中存储的所涉及网络单元20的正常响应时间进行比较。如果测量响应时间与正常响应时间之间存在等于或大于预定值的差异，则确定通信状态发生了某种变化。如前面所述，在多数情况下，在NE组单元中发生通信状态的这种变化。当通信状态已经改变时，传输间隔和响应等待时间控制部分105更新所涉及的网络单元20的正常响应时间，使传输间隔确定部分107和响应等待时间确定部分108重新计算与所涉及网络单元20所属的NE组有关的监控信息，然后再更新监控信息数据库106中的监控信息(最佳传输间隔和最佳响应等待时间)。因此，传输间隔和响应等待时间控制部分105根据已更新监控信息来控制传输部分102和接收部分104，由此执行对传送查询信号的控制以及对等待响应信号的控制。

顺便提出，传输间隔和响应等待时间控制部分105也可通过控制监控器10的整体操作的控制部分来实现。可用软件通过在例如CPU的程序控制处理器上运行相应功能和功能控制程序来实现控制部分进行的控制。

响应时间测量部分104在传输部分102传送查询信号时启动计时器，并且在接收部分103接收到对查询信号的响应信号时停止该计时器。传输间隔和响应等待时间控制部分105将计时器停止时所显示的值存储在监控数据库106中，作为所涉及的网络单元20的测量响应时间。

在传输间隔和响应等待时间控制部分105的控制下，接收部分103按照监控数据库106中所存储的最佳响应等待时间来等待响应信号，并在查询信号的传送之后向传输间隔和响应等待时间控制部分105通知在响应等待时间内是否接收到响应信号。当响应等待时间内没有接收到响应信号(超时)时，传输间隔和响应等待时间控制部分105可通过例如激活告警提供此结果的通知。

在传输间隔和响应等待时间控制部分105的控制下，传输间隔确定部分107根据监控数据库106中所存储的各网络单元20的组信息和测量响应时间来计算各NE组的最佳传输间隔。此外，当传输间隔和响应等待时间控制部分105检测到通信状态的变化时，传输间隔确定部分107查阅监控数据库106，重新计算需要更新的NE组的最佳传输间隔，并向传输间隔和响应等待时间控制部分105提供这个重新计算的结果。

在传输间隔和响应等待时间控制部分105的控制下，响应等待时间确定部分108根据监控数据库106中所存储的各网络单元20的组信息和测量响应时间来计算各NE组的最佳响应等待时间。此外，当传输间隔和响应等待时间控制部分105检测到通信状态的变化时，响应等待时间确定部分108查阅监控数据库106，重新计算需要更新的NE组的最佳响应等待时间，并向传输间隔和响应等待时间控制部分105提供这个重新计算的结果。

在多个网络单元20被分组为如图2所示的多个组的网络中，在多数情况下，在NE组单位中发生通信状态的变化、例如拥塞的发生和拥塞的缓解。另外，通信速率在多数情况下从线路到线路而发生改变，因为通信速率取决于各SV线路30的容量和业务量。相应地，如果按照通信状态的变化对整个网络中的各个网络单元20管理用于监控的查询和响应，则增加了监控器10的负荷。根据当前示范实施例，如上所述，仅对通信状态已经改变的NE组更新监控数据库106，由此执行最佳轮询，并降低监控器10的负荷。

2.示例

2.1)系统启动时的监控

图4是根据本发明的示例示出监控器10启动时的轮询操作的顺序图。

当启动监控器10并且将与图2所示的NE网络结构有关的信息输入到传输间隔和响应等待时间控制部分105(S201)时，传输间隔和响应等待时间控制部分105控制传输部分102，以使传输部分102按预定次序向每一个网络单元20传送轮询分组(健康检查分组)，并且还启动响应时间测量部分104的计时器以使响应时间测量部分104开始响应时间测量(S202)。

通过SV线路30把从传输部分102发出的轮询分组向相应网络单元20传送(S203)。已接收到轮询分组的网络单元20执行应答处理(S204)，并且由此回送作为回路(loop)响应分组的轮询分组(S205)。

在接收到来自所涉及的网络单元20的响应分组时，响应时间测量部分104停止计时器，并完成响应时间测量(S206)。

这样测量的各网络单元20的响应时间作为测量响应时间被存储在监控数据库106中(S207)。传输间隔和响应等待时间控制部分105还在监控数据库106中存储由传输间隔确定部分107和响应等待时间确定部分108所计算的关于各NE组的监控信息(S208)。

因此，传输间隔和响应等待时间控制部分105根据NE组的最佳传输间隔向各NE组中的各网络单元20传送轮询分组，并且启动监控以确定在NE组的最佳响应等待时间内是否接收到响应分组(S209)。

2.2)监控数据库的更新

按照如上所述来计算最佳传输间隔和最佳响应等待时间，并且根据得到的这个监控信息来执行监控。在这种操作状态中，传输间隔和响应等待时间控制部分105监视测量响应时间，并且当检测到通信状态的变化时，执行用于更新监控数据库106的处理。下面将具体描述这个更新处理。

图5是根据本发明的当前示例示出更新监控数据库的处理的流程图。在这里，假定根据监控数据库106中所存储的最佳传输间隔和最佳响应等待时间来执行监控，并且假定更新监控数据库106中的各个网络单元20的测量响应时间(参见图3A)(S301)。

传输间隔和响应等待时间控制部分105从监控数据库106的监控信息表中依次选择NE组，并计算所选NE组的平均测量响应时间(S302)。传输间隔和响应等待时间控制部分105将所计算的平均测量响应时间与所涉及的NE组的平均正常响应时间进行比较，由此确定所涉及的NE组是否存在通信状态的变化(S303)。更具体来说，当平均测量响应时间与平均正常响应时间之间的差等于或大于预定阈值(假定为α)，则确定通信状态已经发生变化。也就是说，例如，当平均测量响应时间大于平均正常响应时间时，可确定对于所涉及的NE组在SV线路30中已经发生拥塞。当平均测量响应时间小于平均正常响应时间时，可确定清除了SV线路30上的拥塞。

根据通信状态已经发生变化(S303：是)的确定，传输间隔和响应等待时间控制部分105指示传输间隔确定部分107重新计算最佳传输间隔(S304)，并且指示响应等待时间确定部分108重新计算最佳响应等待时间(S305)。传输间隔确定部分107通过使用属于所涉及NE组的至少一个网络单元20的测量响应时间来重新计算最佳传输间隔，如上所述。响应等待时间确定部分108通过使用属于所涉及NE组的至少一个网络单元20的测量响应时间来重新计算最佳响应等待时间。

传输间隔和响应等待时间控制部分105使用重新计算的最佳传输间隔和最佳响应等待时间来更新监控数据库106的监控信息表(S306)。根据这样更新的监控信息(最佳传输间隔和最佳响应等待时间)，传输间隔和响应等待时间控制部分105执行监控(S301)。当通信状态没有发生变化(S303：否)时，传输间隔和响应等待时间控制部分105使用按原样的监控信息来执行监控(S301)。

如上所述，当NE组的通信已经发生拥塞时，与在正常时间所测量的响应时间相比，相对于属于这个NE组的网络单元20发生了响应延迟。当延迟的平均值等于或大于α时，对相对于发生延迟的NE组重新计算监控信息，并且将其更新到拥塞时的值。此后，当清除了拥塞状态并且与拥塞时所测量的这个NE组的响应时间相比在响应时间的平均值中产生α或更大的减少时，则重新计算关于这个NE组的监控信息并将其更新到正常时间的初始值。

2.3)效果

如上所述，根据当前示例，对于监控器10而言，仅对通信状态已经改变的NE组重置最佳传输间隔和最佳响应等待时间就足够了，并且不需要更新整个监控数据库106。相应地，可极大地降低传输间隔和响应等待时间控制部分105的相关控制负荷。

此外，甚至当拥塞等已经发生时，也可按照通信状态来重置最佳响应等待时间，并且可在没有发生超时的情况下执行最佳轮询。此外，当通过拥塞等的清除来进行到正常通信状态的恢复时，对于监控器10而言，仅对所涉及的NE组重置最佳传输间隔和最佳响应等待时间就足够了。如上所述，甚至当通信状态已经发生变化时，也可降低监控器10的处理负荷。

3.其它示例

本发明并不局限于上述示范实施例和示例，在本发明的要旨之内，各种修改是可能的。

例如，在上述示例中，通过比较平均测量响应时间和平均正常响应时间(参见图5的S303)来确定通信状态是否已经发生变化。但是，用于确定通信状态的变化的方法并不局限于此。例如，还能够采用这样的方法，在该方法中，当属于NE组的多个网络单元20的至少某个预定比例表明与正常响应时间相差α或更大的测量响应时间时，或者当至少预定数量的网络单元20表明与正常响应时间相差α或更大的测量响应时间时，检测到通信状态的变化。

注意，网络管理系统(NMS)10和网络单元(NE)20不受其名称的限制。可使用任何系统或装置，只要它可通过通信链路与通信装置连接，并且可使用轮询方案来监视通信装置的状态。

本发明一般可适用于在其中监控器以及由监控器所监视的通信装置通过通信链路连接的监控系统。例如，一个优选示例是应用于与移动电话系统中的大量基站连接的微波通信系统进行的监控。

在没有背离本发明的精神或基本特性情况下，本发明可通过其它特定形式来实施。因此，上述示范实施例和示例在所有方面均被认为是说明性的而非限制性的，本发明的范围由随附权利要求书而不是由以上描述来指示，因此旨在把落入权利要求书的等效的含义和范围之内的所有变化包含于其中。

Claims

1.一种用于具有多个网络单元的网络的监控的装置，包括：

通信接口，与多个单元组的每个单元组连接，其中，把所述多个网络单元分组为所述多个单元组；以及

控制器，用于根据属于各个单元组的至少一个网络单元的通信条件变化来控制单元组单位中的监控信息，其中，根据所述监控信息来执行所述监控。

2.如权利要求1所述的装置，其中，所述控制器包括：

存储器，用于存储所述多个单元组的每个单元组的所述监控信息；

检测器，用于检测各个单元组的所述通信条件变化；以及

更新控制器，用于在检测到单元组的所述通信条件变化时更新所述单元组的所述监控信息。

3.如权利要求2所述的装置，其中，所述检测器包括：

测量部分，用于测量从查询信号的传送直到响应信号的接收的响应时间；以及

判定部分，用于将测量响应时间与正常响应时间进行比较，以便判定是否发生单元组的通信条件变化。

4.如权利要求2所述的装置，其中，当已检测到单元组的通信条件变化时，所述更新控制器根据从已向属于所述单元组的网络单元传送查询信号的时间直到来自所述网络单元的响应信号的接收的响应时间来更新所述单元组的所述监控信息。

5.如权利要求1-4中的任一项所述的装置，其中，所述监控信息包括：传送查询信号的传输间隔；以及作为等待对所述查询信号的响应信号的等待时间的响应等待时间。

6.一种具有多个网络单元的网络的监控方法，所述多个网络单元被分组为多个单元组，所述方法包括：

检测属于各个单元组的至少一个网络单元的通信条件变化；以及

根据所述通信条件变化来控制单元组单位中的监控信息，其中，根据所述监控信息来执行所述监控。

7.如权利要求6所述的监控方法，其中，通过以下步骤在单元组单位中控制所述监控信息：

存储所述多个单元组的每个单元组的所述监控信息；以及

在已检测到单元组的所述通信条件变化时更新所述单元组的所述监控信息。

8.如权利要求6所述的监控方法，其中，通过以下步骤来检测所述单元组的所述通信条件变化：

测量从查询信号的传送直到响应信号的接收的响应时间；以及

将测量响应时间与正常响应时间进行比较，以便判定是否发生单元组的通信条件变化。

9.如权利要求7所述的监控方法，其中，当已检测到单元组的通信条件变化时，根据从已经向属于所述单元组的网络单元传送查询信号的时间直到来自所述网络单元的响应信号的接收的响应时间来更新所述单元组的所述监控信息。

10.如权利要求6-9中的任一项所述的监控方法，其中，所述监控信息包括：传送查询信号的传输间隔；以及作为等待对所述查询信号的响应信号的等待时间的响应等待时间。

11.一种系统，包括：

具有多个网络单元的网络；以及

用于所述网络的监控的监控器，

其中，所述监控器包括：

12.如权利要求11所述的系统，其中，所述控制器包括：

检测器，用于检测各单元组的所述通信条件变化；以及

更新控制器，用于在已检测到单元组的所述通信条件变化时更新所述单元组的所述监控信息。

13.如权利要求11或12所述的系统，其中，所述监控器通过通信线路与所述多个单元组的每个单元组并行连接以供监控。

14.如权利要求11或12所述的系统，其中，所述网络是移动通信网络，其中，所述多个网络单元的每个网络单元是所述移动通信网络的基站。