CN101511103A - 服务通用分组无线业支持节点池的流控方法和设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种SGSN池流控的方法和设备。本发明针对现有技术中SGSN池中的SGSN设备下发数据的流量超过控制设备的能力导致控制设备的溢出和丢包的问题，通过确定各个SGSN与SGSN池的参数比率，并根据所述参数比率确定下发的数据速率；使得SGSN能够根据SGSN池能够处理数据速率下发数据，避免了SGSN池由于各SGSN下发数据超出控制设备的处理能力所导致的溢出以及丢包的发生，保证了SGSN池正常业务的进行。

Description

服务通用分组无线业支持节点池的流控方法和设备

技术领域

本发明涉及通信领域，特别涉及一种SGSN池流控的方法和设备。

背景技术

随着通信网络中对服务通用分组无线业务(GPRS，General Packet RadioService)支持节点(SGSN，Serving GPRS Support Node)容量需求的不断提高，出现了SGSN池的网络结构。

在SGSN池的移动通信网络结构中，只准许一个分组控制单元(PCU，PacketControl Unit)连接多个SGSN，所述的多个SGSN对该PCU构成了一个SGSN池。采用这种网络结构可以使一个PCU的负荷，分担到SGSN池内的多个SGSN中，可以避免采用传统的移动通信网络结构导致的复杂的网络规划以及增加设备的投资成本，例如：当SGSN2中登记的用户大量移动到原SGSN1的服务区(PCU1区和PCU2区)内时，由于PCU1、PCU2也与SGSN2相连，所以这些用户的业务仍然可以由SGSN2承担，SGSN1只需要能够承担本地用户容量的负荷就可以了，对SGSN1容量方面不需要规划得很大。

与传统的组网方式相比，采用SGSN池的网络结构能够提高移动通信网络组网的安全性；当其中一个SGSN故障时，不影响网络的业务提供能力；并且能够在SGSN池内多个SGSN间分担网络负荷，减少SGSN间的用户漫游信令。

发明人在实现本发明过程中发现，在SGSN池组网的方式下，一个PCU连接了多个SGSN，一个PCU下的用户会分布在多个SGSN中，如果PCU还是以现有的流控方式上报流控参数，即采用漏桶的方法，由PCU上报桶的总容量、桶内当前待处理数据量及流速，SGSN根据这些数据计算可以向该PCU下发的数据速率，导致每个SGSN都以该数据速率下行数据，其结果是通信数据超出PCU的处理能力，在PCU处溢出，从而导致丢包，最终影响正常业务进行。

发明内容

本发明实施例提供一种SGSN池流控的方法和设备，使池中的SGSN在控制设备处理能力的限度内下发数据，以保证SGSN池正常业务的进行。

本发明实施例提供了一种SGSN池流控的方法，包括：

确定各个SGSN与SGSN池的参数比率；

根据所述参数比率确定所述SGSN下发的数据速率；

所述SGSN根据所述数据速率下发数据。

本发明实施例还提供了一种SGSN设备，包括：

速率确定单元，用于根据SGSN与SGSN池的参数比率，确定需要下发数据的速率；

发送单元，用于根据所述速率下发数据。

本发明实施例还提供了一种控制设备，用于控制SGSN池，包括：

流量确定单元，用于根据SGSN池中各SGSN与SGSN池的参数比率，确定所述各SGSN下发数据的速率；

流量发送单元，将所述速率发送给对应的SGSN，用于各SGSN根据所述速率下发数据。

本发明实施例提供的一种SGSN池流控的方法和设备，通过确定各个SGSN与SGSN池的参数比率，并根据所述参数比率确定下发的数据速率；使得SGSN能够根据SGSN池能够处理数据速率下发数据，避免了SGSN池由于各SGSN下发数据超出控制设备的处理能力所导致的溢出以及丢包的发生，保证了SGSN池正常业务的进行。

附图说明

图1为本发明一种SGSN池流控方法实施例的流程示意图。

图2为本发明一种SGSN设备实施例的结构示意图。

图3为本发明一种控制设备实施例的结构示意图。

具体实施方式

本发明的一个实施例提供在SGSN池中的所有SGSN相对于PCU配置有相同的识别标识，如网络服务实体(NSE，Network Service Entity)的应用场景下。在这种场景下，由于PCU是通过NSE识别SGSN的，所以SGSN池中的SGSN1和SGSN2(假设池中有两个SGSN)配为相同的NSE，从PCU角度看，看到的就是相同的SGSN，这样可以避免对现网PCU的改动来实现对SGSN池的组网。

在上述组网方式中，现有技术实现流控的方式是由PCU采用漏桶的方法上报桶的总容量、桶内当前待处理数据量及流速，这样的流控方式容易导致PCU的溢出，从而导致丢包，最终影响正常的业务。例如：如果PCU漏桶的总容量为10M，桶内待处理业务量为8M(即桶内目前空闲容量为2M)，流速为2M/s，那么SGSN根据PCU上报的流控参数下发数据的速率最大不能超过4M/s(桶内目前空闲容量为2M加上每秒2M的输出量)。在PCU只接一个SGSN时，SGSN以这个速率下发数据速率是可行的。当一个PCU接了多个SGSN时，假设接了3个SGSN，如果PCU仍以之前上报的参数发送给每个SGSN，则每个SGSN都会以4M/s的最大速率下行数据，结果在PCU上收到的下行速率就是最大12M/s，这个速率超出了PCU的处理能力，就容易导致PCU的溢出，丢包的发生。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种SGSN池中流控的方法和系统，以解决现有技术中PCU溢出的问题。

参考图1，图1为本发明一种SGSN池流控的方法流程示意图，包括步骤：

步骤102：确定SGSN池中各个SGSN的用户数与整个SGSN池中用户数的比率；

即由SGSN池中的各个SGSN获取其用户数与整个SGSN池中用户数的比率。在具体实现中，PCU先上报流控参数给SGSN池中任一SGSN，接收到PCU上报流控参数的SGSN根据所述流控参数计算出其用户数与PCU总用户数(即SGSN池中用户数)的比率，并将所述PCU上报的流控参数转发给所述SGSN池中的其它SGSN，当然也可以由所述接收到流控参数的SGSN将所述流控参数转发给一个独立的网络设备(如网管等)，由所述网络设备将所述流控参数转发给所述SGSN池中的其它SGSN；接收到所述流控参数的所述SGSN池中的其它SGSN根据所述流控参数计算出其用户数与PCU总用户数(即SGSN池中用户数)的比率；

所述用户数是本发明实施例给出的SGSN与SGSN池参数比率中参数的一种，当然还可以用CPU占用率(各个SGSN的CPU占用率)或链路的负荷(PCU与SGSN之间的链路负荷)来确定，本发明实施例不限定该参数的类型。

本发明实施例中，以SGSN池中包括SGSN1、SGSN2、SGSN3，以SGSN1收到PCU上报的流控参数为例进行说明，当然本发明实施例不限定SGSN池中SGSN的个数，其具体个数可由具体组网确定。假设PCU统计其当前服务的总用户数T，分布在SGSN1、SGSN2、SGSN3的用户数分别为：Ts1，Ts2，Ts3，则SGSN1的用户数与PCU总用户数的比率为Ts1/T，SGSN2的用户数与PCU总用户数的比率为Ts2/T，SGSN3的用户数与PCU总用户数的比率为Ts3/T。

其中，确定SGSN1、SGSN2、SGSN3与PCU总用户数的比率可以由SGSN1来完成，也可以由各个SGSN各自确定，或者由网络中的网络管理设备(如网管等设备)等其它能够确定SGSN与PCU用户数关系的设备来实现。

当SGSN1、SGSN2、SGSN3与PCU总用户数的比率由SGSN1来完成时，所述SGSN1可以是包括NNSF(非接入层接点选择功能，NAS Node Select Function)的SGSN，由SGSN1获取SGSN2、SGSN3的当前用户数。

当SGSN1、SGSN2、SGSN3与PCU总用户数的比率由各个SGSN来完成时，由各个SGSN根据接收到的流控参数确定其自身与PCU当前的用户数，然后决定其自身与PCU总用户数的比率。

其中，获取用户数的方式可以包括但不限于如下3种方式：

(1)、SGSN中保存PCU下的用户在各个SGSN之间的动态数据，由与PCU相连的SGSN之间相互定时通知，动态刷新，其中定时时长可配置；

(2)、收到PCU的流控消息后，SGSN之间相互查询该PCU下的用户在各个SGSN中分布的用户数；

(3)、采用集中控制与计算的方式，所有SGSN从一个集中控制中心获取比率。在这个集中控制中心实时记录PCU在各个SGSN的用户分布关系。这个集中控制中心可以是一个独立的实体，或设置在某个网元上，如在网管中心或某个SGSN上，其中，控制中心的数据可以但不限于以下几种方式获取：

控制中心定时向各个SGSN查询；

各个SGSN定时向控制中心上报；

各个SGSN在用户数发生变化时上报。

上述实施例中，SGSN与PCU总用户数的比率是根据获取流控参数时当前的用户数来确定的，但本发明实施例并不限定此种确定方式，在具体实现时，也可以采用预先设定的固定的比率等其它比率来处理。

步骤104：SGSN根据所述比率，确定下发的数据速率；

所述流控参数的确定可以根据所述比率来实现，作为本发明的一个实施例，仍以上述举例来说明：PCU统计其当前服务的总用户数T，分布在SGSN1、SGSN2、SGSN3的用户数分别为：Ts1，Ts2，Ts3，SGSN1的用户数与PCU总用户数的比率为Ts1/T，SGSN2的用户数与PCU总用户数的比率为Ts2/T，SGSN3的用户数与PCU总用户数的比率为Ts3/T。

所述流控参数可以包括：漏桶总容量C，桶内待处理业务U，流速为V；

则SGSN1确定下发数据速率的过程为：漏桶总容量1＝C*(Ts1/T)，桶内待处理业务量1＝U*(Ts1/T)，流速1＝V*(Ts1/T)，则可以下发的最大速率为：(漏桶总容量1-桶内待处理业务量1)M/s+流速1；

SGSN2确定下发数据速率的过程为：漏桶总容量2＝C*(Ts2/T)，桶内待处理业务量2＝U*(Ts2/T)，流速2＝V*(Ts2/T)，则可以下发的最大速率为：(漏桶总容量2-桶内待处理业务量2)M/s+流速2；

SGSN3确定下发数据速率的过程为：漏桶总容量3＝C*(Ts3/T)，桶内待处理业务量3＝U*(Ts3/T)，流速3＝V*(Ts3/T)，则可以下发的最大速率为：(漏桶总容量3-桶内待处理业务量3)M/s+流速3；

假设目前PCU漏桶的总容量为10M，桶内待处理业务量为8M，流速为2M/s，PCU下的总用户是1000个，其中在SGSN1中300个，在SGSN2中400个，在SGSN3中300个。那么，根据上述的计算流控参数的规则，

SGSN1确定的下发数据速率的过程为，漏桶总容量：10M*(300/1000)＝3M，桶内待处理业务：8M*(300/1000)＝2.4M，流速：2M/s*(300/1000)＝0.6M/s，SGSN1可以下发的最大数据速率为：1.2M/s；

SGSN2确定的下发数据速率的过程为，漏桶总容量：10M*(400/1000)＝4M，桶内待处理业务：8M*(400/1000)＝3.2M，流速：2M/s*(400/1000)＝0.8M/s，SGSN2可以下发的最大数据速率为：1.6M/s；

SGSN3确定的下发数据速率的过程为，漏桶总容量：10M*(300/1000)＝3M，桶内待处理业务：8M*(300/1000)＝2.4M，流速：2M/s*(300/1000)＝0.6M/s，SGSN3可以下发的最大数据速率为：1.2M/s。

步骤106：根据所述数据速率下发数据。

SGSN1、SGSN2和SGSN3向PCU下发数据的最大总速率为：1.2M/s+1.6M/s+1.2M/s＝4M/s，没有超过PCU的处理能力，并且根据用户分布的比率，避免了PCU的溢出。

上述实施例中，各SGSN的流控参数是其各自确定的，在具体实现中，也可由SGSN1获取SGSN2、SGSN3的当前用户数，确定SGSN2、SGSN3的流控参数后再发送给SGSN2、SGSN3。

上述实施例中，SGSN与PCU总用户数的比率是根据获取流控参数当前的用户数来确定的，但本发明实施例并不限定此种确定方式，在具体实现时，也可以采用预先设定的固定的比率等其它比率来处理。

上述实施例中，确定流控参数的比率是根据用户数来确定的，本发明实施例不限定此种方式，对于与用户数相同类似功能的其它参数，也都在本发明实施例的保护范围之内。

参考图2，图2为本发明一种SGSN设备20的实施例结构示意图，包括：

速率确定单元201，用于根据自身用户数与SGSN池用户数的比率，确定需要下发数据的速率，所述速率确定单元确定自身的用户数与SGSN池用户数的比率，或者确定SGSN池中各个SGSN的用户数与SGSN池用户数的比率。

发送单元202，用于根据所述速率下发数据。

其中速率确定单元201具体包括：

接收单元2011：用于接收所述SGSN池的控制设备发送的流控参数，将所述流控参数通知确定单元2012；

确定单元2012：用于根据所述流空参数和自身用户数与SGSN池用户数的比率，确定需要下发数据的速率。

所述流控参数包括：与所述SGSN相连的控制设备的总容量、所述控制设备待处理业务量和所述控制设备的流速。

其中，所述用户数是本发明实施例给出的SGSN与SGSN池参数比率中参数的一种，当然还可以用CPU占用率(各个SGSN的CPU占用率)或链路的负荷(PCU与SGSN之间的链路负荷)来确定，本发明实施例不限定该参数的类型。

其中，获取自身用户数的方式，包括但不限于：

(1)、SGSN中保存PCU下的用户在各个SGSN之间的动态数据，由与PCU相连的SGSN之间相互定时通知，动态刷新，其中定时时长可配置；

(2)、收到PCU的流控消息后，SGSN之间相互查询该PCU下的用户在各个SGSN中分布的用户数；

(3)、采用集中控制与计算的方式，所有SGSN从一个集中控制中心获取比率。在这个集中控制中心实时记录PCU在各个SGSN的用户分布关系。这个集中控制中心可以是一个独立的实体，或设置在某个网元上，如在网管中心或某个SGSN上，其中，控制中心的数据可以但不限于以下几种方式获取：

控制中心定时向各个SGSN查询；

各个SGSN定时向控制中心上报；

各个SGSN在用户数发生变化时上报。

上述实施例中，SGSN与PCU总用户数的比率是根据获取流控参数时当前的用户数来确定的，但本发明实施例并不限定此种确定方式，在具体实现时，也可以采用预先设定的固定的比率等其它比率来处理。

所述速率确定单元201确定需要下发数据的速率的具体实现，可以参考上述方法实施例中关于速率确定的描述，在此不再赘述。

本发明的另一方法例应用在PCU能够识别出SGSN池中各个SGSN的情况下，即各个SGSN相对于PCU有不同的识别标识，在这种情况下，确定各个SGSN的用户数与SGSN池用户数的比率以及根据所述比率确定下发的数据速率都是由PCU来完成，其具体实现过程与上述方法实现过程类似，可以参考上述SGSN实现确定比率和下发速率的步骤，在此不再赘述。

参考图3，图3为本发明一种控制设备30实施例结构示意图，包括：

流量确定单元301，用于根据SGSN池中各SGSN与SGSN池的参数比率，确定所述各SGSN下发数据的速率；

流量发送单元302，将所述速率发送给对应的SGSN，用于各SGSN根据所述速率下发数据。

所述参数包括用户数、CPU占有率或链路负荷。

所述控制设备30根据当前的参数情况，确定各个SGSN所占用的比率，其确定方式可参考上述实施例中关于参数比率确定的方式，并根据所述比率确定各个SGSN应当下发的最大数据量，由所述SGSN根据所述最大数据量下发数据，从而避免了控制设备PCU等的溢出。

本发明实施例中，与SGSN相连的控制设备是用PCU举例来说明的，本领域普通技术人员可以理解，基站控制器(BSC，Base Station Controller)等控制设备实现的领域，都可实现本发明实施例中给出的技术方案，实现本发明实施例的技术效果。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可以存储于计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，包括如下步骤：确定各个SGSN与SGSN池的参数比率；根据所述参数比率确定下发的数据速率；所述SGSN根据所述数据速率下发数据。所述的存储介质，如：ROM/RAM、磁碟、光盘等。

本发明实施例提供的一种SGSN池流控的方法和设备，通过确定确定各个SGSN与SGSN池的参数比率，并根据所述参数比率确定下发的数据速率；使得SGSN能够根据SGSN池能够处理数据速率下发数据，避免了SGSN池由于各SGSN下发数据超出控制设备的处理能力所导致的溢出以及丢包的发生，保证了SGSN池正常业务的进行。

上述只是应用了具体个例对本发明实施例的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明所揭示的技术方案；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (14)

1、一种服务通用分组无线业务GPRS支持节点SGSN池的流控方法，其特征在于：

确定各个SGSN与SGSN池的参数比率；

根据所述参数比率确定所述SGSN下发的数据速率；

所述SGSN根据所述数据速率下发数据。

2、根据权利要求1所述的SGSN池的流控方法，其特征在于，所述根据比率确定所述SGSN下发的数据速率具体包括：

根据获取到的流控参数和所述参数比率确定下发的数据速率；

所述流控参数包括与所述SGSN池相连的控制设备的总容量、所述控制设备待处理业务量和所述控制设备的流速。

3、根据权利要求1所述的SGSN池的流控方法，其特征在于：

所述确定各个SGSN与SGSN池的参数比率，由各个SGSN各自完成，或者由一个SGSN单独完成，或者由单独的网络设备完称。

4、根据权利要求1所述的SGSN池的流控方法，其特征在于：

所述确定SGSN下发的数据速率由各个SGSN各自完成，或者由一个SGSN单独完成。

5、根据权利要求2所述的SGSN池的流控方法，其特征在于：

所述流控参数由一个SGSN从与所述SGSN池相连的控制设备处获取，由所述SGSN将所述流控参数转发给所述SGSN池中的其它SGSN；

或者所述流控参数由一个SGSN从与所述SGSN池相连的控制设备处获取，由所述SGSN转发给一个独立的网络设备，由所述网络设备将所述流控参数转发给所述SGSN池中的其它SGSN。

6、根据权利要求1所述的SGSN池的流控方法，其特征在于：

确定各个SGSN与SGSN池的参数比率和确定下发的数据速率由与所述SGSN池连接的控制设备完成。

7、根据权利要求1所述的SGSN池的流控方法，其特征在于：

所述参数比率中的参数包括用户数、CPU占有率或链路负荷。

8、一种SGSN设备，应用于SGSN池中，其特征在于，包括：

速率确定单元，用于根据SGSN与SGSN池的参数比率，确定需要下发数据的速率；

发送单元，用于根据所述速率下发数据。

9、根据权利要求8所述的SGSN设备，其特征在于，所述速率确定单元具体包括：

接收单元：用于接收所述SGSN池的控制设备发送的流控参数，将所述流控参数通知确定单元；

确定单元：用于根据所述流空参数，以及与SGSN池的参数比率，确定需要下发数据的速率。

10、根据权利要求8所述的SGSN设备，其特征在于，所述流控参数包括：与所述SGSN相连的控制设备的总容量、所述控制设备待处理业务量和所述控制设备的流速。

11、根据权利要求8所述的SGSN设备，其特征在于，所述速率确定单元确定自身与SGSN池的参数比率，或者确定SGSN池中各个SGSN与SGSN池的参数比率。

12、根据权利要求8所述的SGSN设备，其特征在于：所述参数包括用户数、CPU占有率或链路负荷。

13、一种控制设备，用于控制SGSN池，其特征在于，包括：

流量确定单元，用于根据SGSN池中各SGSN与SGSN池的参数比率，确定所述各SGSN下发数据的速率；

流量发送单元，将所述速率发送给对应的SGSN，用于各SGSN根据所述速率下发数据。

14、根据权利要求13述的控制设备，其特征在于：所述参数包括用户数、CPU占有率或链路负荷。

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