CN101951582B - 一种实现通讯负载均衡的方法和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种实现通讯负载均衡的方法、系统以及一种负载控制子系统，所述方法包括以下步骤：设定各小区对应的计费方案，并将所述计费方案存储在计费方案信息库中；用户通过核心网触发增值业务时，从所述计费方案信息库中读取用户当前所在的小区对应的计费方案；根据所述读取的计费方案处理所述增值业务。本发明通过对不同的小区设定不同的计费方案，引导用户在低负载的小区实现增值业务，能够有效调整各个小区的通讯负载，避免各个小区的通讯负载差异过大，利于实现核心网的通讯负载均衡。

Description

一种实现通讯负载均衡的方法和系统
技术领域
本发明涉及移动通讯领域。尤其涉及一种实现通讯负载均衡的方法和系统。
背景技术
随着智能网技术的不断发展，为用户提供多种个性化服务的增值业务层出不穷，各种增值业务的推广已经成为了运营商吸引用户的一个重要砝码。
如图1所示，目前的核心网架构中，在一个地区，MSC(移动交换中心)管理多个BSC(基站控制器)，每个BSC又管理多个BTS(基站)。目前每个BTS最多可以支持3个CELLID(小区)，CELLID是核心网在物理上的最小管理单位。由于每个CELLID内的用户数量不同，且每个CELLID内用户使用网络资源的频率不一样，导致各个BTS的通讯负载差异很大，有些BTS常年运行在低负载状态，有些BTS常年运行在高负载状态。这种BTS通讯负载不均的状况导致低负载的BTS造成设备资源的浪费，而高负载BTS由于常时间处于高强度的状态下工作，可能导致故障频发，对网络的稳定性和设备寿命造成一定影响。
一种现有的实现通讯负载均衡的方法按照移动台与BTS之间联络的密切程度合理分配移动台，以达到核心网的通讯负载均衡的目的。然而这种方法在实际应用的过程中存在一定的局限性，对于移动网络，移动台与BTS之间的交互一般采取就近原则，移动台使用最近的BTS，如果一些移动台总是在繁华的商业区或者居民区通讯，则必然导致这些小区负载较高。因此，这种控制方法无法针各个小区当前的负载状态，动态调整各个BTS的通讯负载，从而调整核心网的通讯负载均衡。
发明内容
本发明要解决的主要技术问题是，提供一种有效实现通讯负载均衡的方法和系统。
为解决上述技术问题，本发明提出一种实现通讯负载均衡的方法，包括以下步骤：
设定各小区对应的计费方案，并将所述计费方案存储在计费方案信息库中；
用户通过核心网触发增值业务时，从所述计费方案信息库中读取用户当前所在的小区对应的计费方案；
根据所述读取的计费方案处理所述增值业务。
优选地，所述计费方案信息库设置在承载负载控制业务的负载控制子系统中；读取用户当前所在的小区对应的计费方案包括以下子步骤：
移动交换中心触发负载控制业务；
负载控制子系统从所述计费方案信息库中读取用户当前所在的小区对应的计费方案后，将包含所述计费方案的资费控制信令转发至承载增值业务的增值业务子系统。
优选地，所述计费方案是针对基准资费的资费折扣，小区的通讯负载越低，所述小区对应的资费折扣越低。
设定所述计费方案的具体方式为：通过人机界面直接设定，或通过监控各小区的通讯负载计算所述小区对应的计费方案。
一种实施方式中，所述资费控制信令由所述计费方案和所述用户的被叫号码组合形成。
进一步地，处理所述增值业务的具体方式为：增值业务子系统根据所述转发的资费控制信令判断是否运行所述增值业务，是，则通知所述负载控制子系统通过核心网运行所述增值业务，否则通知所述负载控制子系统通过核心网释放所述增值业务。
所述增值业务运行结束后，所述负载控制子系统还将业务结束信息转发给所述增值业务子系统。
优选地，移动交换中心触发负载控制业务后，所述负载控制子系统判断所述用户是否订购负载控制业务，是，则从所述计费方案信息库中读取用户当前所在的小区对应的计费方案。
本发明保护了一种负载控制子系统，用于承载负载控制业务，包括计费方案设定模块、计费方案信息库、计费方案读取模块和业务控制模块；
计费方案设定模块用于设定各小区对应的计费方案；
计费方案信息库用于存储所述计费方案设定模块设定的计费方案；
计费方案读取模块用于当用户通过核心网触发增值业务时，从所述计费方案信息库中读取用户当前所在的小区对应的计费方案；
业务控制模块用于根据所述读取的计费方案处理所述增值业务。
进一步地，还包括转发模块，用于将包含所述计费方案的资费控制信令转发给承载增值业务的增值业务子系统；
业务控制模块还用于当所述增值业务子系统根据所述资费信令判断可运行所述增值业务时，通过核心网运行所述增值业务，否则通过核心网释放所述增值业务。
进一步地，所述计费方案设定模块与负载监控子系统相连，用于获取所述负载监控子系统通过监控各小区的通讯负载计算得到的各小区对应的计费方案。
本发明还保护了一种实现通讯负载均衡的系统，包括承载增值业务的增值业务子系统，还包括计费方案设定模块、计费方案信息库、计费方案读取模块和业务控制模块；
计费方案设定模块用于设定各小区对应的计费方案；
计费方案信息库用于存储所述计费方案设定模块设定的计费方案；
计费方案读取模块用于当用户通过核心网触发增值业务时，从所述计费方案信息库中读取用户当前所在的小区对应的计费方案；
业务控制模块用于根据所述读取的计费方案处理所述增值业务。
进一步地，系统还包括负载监控子系统，用于通过监控各小区的通讯负载计算各小区对应的计费方案，并将所述各小区对应的计费方案提供给所述计费方案设定模块。
本发明的有益效果是：本发明通过对不同的小区设定不同的计费方案，引导用户在低负载的小区实现增值业务，能够有效调整各个小区的通讯负载，避免各个小区的通讯负载差异过大，利于实现核心网的通讯负载均衡。
本发明增加与核心网和增值业务子系统对接的负载控制业务子系统实现各个小区的通讯负载控制，对现有核心网和增值业务系统的改动较小，不仅节省人力物力，而且使用更加方便灵活。
本发明还通过监控各个小区的通讯负载，对各个小区对应的计费方案进行动态调整，以适应通讯负载的变化状况，这种调整方式更加合理有效。
附图说明
图1为一种现有的核心网构架示意图；
图2为本发明一种实施例实现通讯负载均衡的方法流程图；
图3为本发明一种实施例设定计费方案的方法流程图；
图4为本发明另一种实施例实现通讯负载均衡的方法流程图；
图5为本发明一种实施例实现通讯负载均衡的系统结构框图；
图6为图5所示实施例的系统架构示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。
本发明对不同的小区设定不同的计费方案，并根据不同的计费方案对用户从各个小区触发的增值业务进行控制，从而达到各个小区通讯负载均衡的目的。
实施例一：
请参考图2，本实施方式实现通讯负载均衡的方法包括以下步骤：
步骤S201：设定各小区对应的计费方案，相同BTS管理的不同小区可对应不同的计费方案。
计费方案可设置为确定的数值，或者针对基准资费的计算系数，优选地，计费方案为各小区针对各种增值业务的基准资费的资费折扣，例如设置A小区对应的资费折扣为80％，B小区对应的资费折扣为50％，表明用户在A小区拔打电话时通话费为基准资费的80％，用户在B小区拔打电话时通话费为基准资费的50％。为了吸引用户尽量在低负载小区进行通讯，降低高负载小区的通讯压力，一般设置小区的通讯负载越低，该小区对应的资费折扣越低，小区的通讯负载越高，该小区对应的资费折扣越高。
增值业务可分为不同类型，例如通话业务、短信业务、彩信业务、无线上网业务等，相应地，计费方案也可针对不同的业务类型而设定。
计费方案可以根据具体需要灵活设置，例如通过人机界面直接设定，或者一种优选的设定方法可通过实时或者定时监控BTS内各小区的通讯负载，参考个小区当前的负荷信息以及历史负荷信息，通过合理的算法设定各小区对应的计费方案，计费方案还可根据监控结果的变化而不断变化，从而动态调整各个小区对应的计费方案。
步骤S202：将设定的计费方案存储在计费方案信息库中，以便用户通讯过程中调用对应的计费方案，用户还可查询各小区的计费方案。
智能网用户可能已经签约一个或者多个增值业务，如果将计费方案信息库设置在承载增值业务的增值业务子系统中，则需要修改已经签约的增值业务子系统，一方面会导致系统不稳定，另一方面，由于每个运营商可能采用多家设备商的设备，运营商需要花费大量的人力物力实现各个设备的软件升级，因此对原有增值业务系统的改动较大，成本较高。优选地，本实施方式增加与核心网和增值业务子系统对接、承载负载控制业务的负载控制子系统，将计费方案信息库设置在该负载控制子系统中。
步骤S203：用户通过核心网触发某一增值业务。
步骤S204：从计费方案信息库中读取用户当前所在的小区对应的计费方案，当计费方案信息库设置在负载控制子系统时，核心网中的MSC首先触发负载控制业务，负载控制子系统从计费方案信息库中读取用户当前所在的小区对应的计费方案后，将包含该计费方案的资费控制信令转发至增值业务子系统，根据具体需要，资费控制信令还可包括用户的主叫号码、被叫号码、用户位置信息、用户归属信息等信息，增值业务子系统解析资费控制信令，根据其中包含的信息判断是否运行增值业务，并存储该计费方案作为增值业务的计费依据。
步骤S205：根据读取的计费方案处理增值业务。例如增值业务子系统接收转发的资费控制信令后，根据该计费方案等信息判断如何对后付费用户进行计费，或者在大多数情况下对于预付费用户，判断是否允许运行增值业务，是，则通知负载控制子系统通过核心网运行增值业务，否则通知负载控制子系统通过核心网释放增值业务。
实施例二：
如图3所示，本实施方式一种通过监控BTS内各小区的通讯负载设定计费方案的方法包括以下步骤：
步骤S301：监控开始。
步骤S302：BSC会统计各BTS下每个小区的通讯负荷，并在BSC生成记载通讯负荷的负荷文件，本步骤根据具体需要，定期或者实时扫描各BSC记录的各小区对应的负荷文件。
步骤S303：扫描到负荷文件时，首先判断文件是否合法，是，则进入步骤S304，否则进入步骤S314。
步骤S304：不同设备商提供的负荷文件的格式可能不同，因此处理方式也不同，需要对其进行分类处理，例如针对设备商1，进入步骤S305进行处理，对于设备商2，进入步骤S309进行处理。
步骤S305：对于设备商1的负荷文件，首先分析该负荷文件的文件头是否合法，是则进入步骤S306，否则进入步骤S314。
步骤S306：判断是否读到文件尾，是则进入步骤S313，否则进入步骤S307。
步骤S307：没有读到文件尾的情况下，读取下一条文件记录，并通过计算当前的通讯负荷写负荷文件，进入步骤S308等待继续读取文件记录直到读完。
步骤S308：读取下一条文件记录，需要根据不同的设备商再次分类处理，例如针对设备商1，回到步骤S306进行处理，对于设备商2，进入步骤S310进行处理。
步骤S309：对于设备商2的负荷文件，首先判断加载解析负荷文件是否成功，是，则进入步骤S310，否则进入步骤S315。
步骤S310：判断是否处理完所有文件记录，是，则进入步骤S312，否则进入步骤S311。
步骤S311：读取下一条文件记录，并通过计算当前的通讯负荷写负荷文件，进入步骤S308等待继续读取文件记录直到读完。
步骤S312：根据各小区当前的负荷文件计算该小区对应的资费折扣，还可参照之前一段时间内的负荷文件。一种合理的计算方法中，设定通讯负荷的基准值，将该小区当前和/或以前一段时间内的通讯负荷与该基准值相比得出该小区对应的计费方案。例如，A小区的通讯负荷为基准值的0.8倍，B小区的通讯负荷为基准值的0.5倍，则可设置A小区对应的资费折扣为80％，B小区对应的资费折扣为50％。
步骤S313：将得到的资费折扣存储在计费方案信息库中，以便用户通讯过程中调用对应的计费方案，进入步骤S316。计费方案信息库中的计费方案可以根据监控状况进行动态地更新。
步骤S314：将不合法的负荷文件转移至异常目录下，并进入步骤S316。
步骤S315：将不合法的负荷文件转移至异常目录下，并进入步骤S316。
步骤S316：监控结束。
实施例三：
如图4所示，本实施方式以通话业务为例实现了通讯负载均衡的控制流程，短信、彩信、无线上网等其他各类增值业务与本实施方式的流程基本相同。本实施方式的增值业务子系统承载通话业务，具体包括以下步骤：
步骤S401：设定各小区对应的资费折扣。
步骤S402：将设定的各小区对应的资费折扣存储在负载控制子系统提供的计费方案信息库中。
步骤S403：用户订购负载控制业务。本步骤为用户提供了订购平台，用户可通过IVR(Interactive Voice Response：交互语音应答系统)方式或者USSD(Unstructured Supplementary Service Data：非结构化补充数据业务)等方式订购负载控制业务。当然用户还可根据需要，按照以上两种订购方式随时取消负载控制业务。
步骤S404：用户在某一小区拔打电话。
步骤S405：核心网接入呼叫，首先通过MSC触发负载控制业务，将用户的主、被叫号码以及用户所在位置信息等转发至负载控制子系统。
步骤S406：负载控制子系统对用户的主、被叫号码的格式进行规整。
步骤S407：判断用户是否已经订购负载控制业务，是则进入步骤S409，否则进入步骤S408。
步骤S408：负载控制子系统转接增值业务子系统，采用与现有技术相同的方式通过核心网实现用户通话或者其他增值业务。例如，增值业务子系统判断用户符合通话要求后，按照呼叫时长、用户归属位置信息等实现正常计费。
步骤S409：负载控制子系统通过用户当前位置信息，从计费方案信息库中读取用户所在的小区对应的资费折扣。
步骤S410：需要将包含资费折扣的资费控制信令转发给增值业务子系统，本实施方式将资费折扣作为前缀组合在用户的被叫号码之前，组成资费控制信令。
步骤S411：将资费控制信令转发给增值业务子系统。
步骤S412：增值业务子系统从资费控制信令中解析出资费折扣等信息，存储资费折扣，并根据这些信息判断是否继续呼叫，是则进入步骤S414，否则进入步骤S413。判断过程还要结合当前的业务开通状态、话费余额、呼叫属性等因素。
步骤S413：增值业务子系统通知负载控制子系统通过核心网释放呼叫，增值业务无法继续运行。
步骤S414：增值业务子系统通知负载控制子系统通过核心网继续呼叫，增值业务正常运行。
对于短信、彩信等增值业务，核心网还包括与MSC交互的短信中心或彩信中心，当增值业务子系统通知负载控制子系统通过核心网运行增值业务时，核心网采用现有技术，通过短信中心或彩信中心实现短信或彩信的收发控制。对于无线上网等增值业务，当增值业务子系统通知负载控制子系统通过核心网运行增值业务时，核心网采用现有技术实现用户GPRS(General Packet RadioService：通用分组无线服务技术)上网功能。
步骤S415：呼叫结束后，负载控制子系统将包含呼叫时长或者呼叫终止时间等信息的业务结束信息转发给增值业务子系统。
步骤S416：增值业务子系统根据业务结束信息以及计费方案对用户的本次呼叫进行计费。
实施例四：
如图5和图6所示，本发明还保护了一种实现通讯负载均衡的系统，包括用于实现增值业务接入的核心网10、承载增值业务的增值业务子系统40、承载负载控制业务的负载控制子系统20，以及负载监控子系统30等。
其中，负载控制子系统20包括业务订购模块21、业务控制模块22、号码规整模块23、计费方案读取模块24、计费方案信息库25、资费查询模块26、计费方案设定模块27和转发模块28等。
其中，业务订购模块21用于订购和取消负载控制业务，用户可通过IVR方式或者USSD等方式订购或取消负载控制业务。
计费方案设定模块27用于设定各小区对应的计费方案，例如用户可通过人机界面直接设定各小区对应的计费方案，或者利用负载监控子系统30实时或者定时监控BTS内各小区的通讯负载，并通过合理的算法设定各小区对应的计费方案。
计费方案信息库25用于存储计费方案设定模块27设定的各小区对应的计费方案。
资费查询模块26根据用户的查询请求，从计费方案信息库25中查询相应的计费方案并转发给用户供其参考，查询方式也可采用IVR方式或者USSD等方式。
计费方案读取模块24用于当用户通过核心网10触发增值业务时，从计费方案信息库25中读取用户当前所在的小区对应的计费方案。
转发模块28用于将包含用户当前所在的小区对应的计费方案等信息的资费控制信令转发至增值业务子系统40，例如一种实施方式中，将计费方案与用户的被叫号码相组合形成资费控制信令，并将资费控制信令转发给增值业务子系统40。
业务控制模块22用于根据读取的计费方案处理增值业务，具体地，增值业务子系统40根据转发模块28转发的包含用户所在的小区对应的计费方案的资费控制信令判断是否允许运行增值业务，是，则通知业务控制模块22通过核心网10运行增值业务，否则通知业务控制模块22通过核心网10释放增值业务。
本实施方式中，业务控制模块22作为核心网10与负载控制子系统20之间的接口，还用于控制负载控制业务的触发，当用户通过核心网10触发增值业务时，MSC 11首先通过业务控制模块22触发负载控制业务，由业务控制模块22将用户的主、被叫号码转发至号码规整模块23进行号码规整，以及判断用户是否订购了负载控制业务，是，则控制计费方案读取模块24从计费方案信息库25中读取计费方案。
用户订购或取消负载控制业务，以及查询各小区的计费方案时，移动终端都通过MSC 11与负载控制模块22进行信息交互，由负载控制模块22负责控制业务的订购或取消，以及计费方案的查询。
负载监控子系统30用于监控BTS内各小区的通讯负载，通过各小区的通讯负载计算各小区对应的计费方案，并将其提供给计费方案设定模块27。具体包括负荷采集模块32和通讯负载计算模块31，其中，负荷采集模块32用于定期或者实时扫描各BSC记录的各小区对应的负荷文件，并将负荷文件提供给通讯负载计算模块31；通讯负载计算模块31按照预设的计算方式计算各小区对应的计费方案，并将其提供给计费方案设定模块27。
不同的增值业务子系统40可不同种类的的增值业务。其中包括资费控制模块41，用于接收转发模块28转发的资费控制信令，并根据资费控制信令中的计费方案等信息，结合用户的业务开通状态、话费余额、呼叫属性等因素判断是否允许运行增值业务，是则通知业务控制模块22通过核心网MSC运行增值业务，否则通知业务控制模块22通过核心网10释放增值业务。
本发明通过对不同的小区设定不同的计费方案，引导用户在负载较低的BTS所管理的小区实现通话等各类增值业务，能够有效改善各BTS通讯负载不均的状况，避免低负载的BTS造成设备资源的浪费，而高负载BTS常时间处于高强度的状态可能造成的设备故障，网络不稳定性等问题。
本发明不仅适用于传统的智能网，还可应用于OCS(Online charging system：在线计费)智能网系统。本发明增加与核心网和增值业务子系统对接的负载控制业务子系统实现各个小区的通讯负载控制，而且负载控制业务子系统与增值业务子系统之间采取信令传输，因此对现有核心网和增值业务系统的改动较小，不仅节省人力物力，而且使用更加方便灵活。
以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种实现通讯负载均衡的方法,其特征在于，包括以下步骤：
设定各小区对应的计费方案，并将所述计费方案存储在计费方案信息库中，所述计费方案信息库设置在承载负载控制业务的负载控制子系统中；
用户通过核心网触发增值业务时，移动交换中心触发负载控制业务；负载控制子系统从所述计费方案信息库中读取用户当前所在的小区对应的计费方案后，将包含所述计费方案的资费控制信令转发至承载增值业务的增值业务子系统；
增值业务子系统根据所述转发的资费控制信令判断是否运行所述增值业务，判断可运行所述增值业务时，通知所述负载控制子系统通过核心网运行所述增值业务，否则通知所述负载控制子系统通过核心网释放所述增值业务。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计费方案是针对基准资费的资费折扣，小区的通讯负载越低，所述小区对应的资费折扣越低。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，设定所述计费方案的具体方式为：通过人机界面直接设定，或通过监控各小区的通讯负载计算所述小区对应的计费方案。
4.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述资费控制信令由所述计费方案和所述用户的被叫号码组合形成。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述增值业务运行结束后，所述负载控制子系统还将业务结束信息转发给所述增值业务子系统。
6.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，移动交换中心触发负载控制业务后，所述负载控制子系统判断所述用户是否订购负载控制业务，判断用户订购负载控制业务时，从所述计费方案信息库中读取用户当前所在的小区对应的计费方案。
7.一种负载控制子系统，用于承载负载控制业务，其特征在于，包括计费方案设定模块、计费方案信息库、计费方案读取模块、转发模块和业务控制模块；
计费方案设定模块用于设定各小区对应的计费方案；
计费方案信息库用于存储所述计费方案设定模块设定的计费方案；
计费方案读取模块用于当用户通过核心网触发增值业务时，从所述计费方案信息库中读取用户当前所在的小区对应的计费方案；
业务控制模块用于根据所述读取的计费方案处理所述增值业务，以及用于当所述增值业务子系统根据资费控制信令判断可运行所述增值业务时，通过核心网运行所述增值业务，否则通过核心网释放所述增值业务；
转发模块用于将包含所述计费方案的资费控制信令转发给承载增值业务的增值业务子系统。
8.如权利要求7所述的负载控制子系统，其特征在于，所述计费方案设定模块与负载监控子系统相连，用于获取所述负载监控子系统通过监控各小区的通讯负载计算得到的各小区对应的计费方案。
9.一种实现通讯负载均衡的系统，包括：用于实现增值业务接入的核心网、承载增值业务的增值业务子系统和承载负载控制业务的负载控制子系统，其特征在于，所述负载控制子系统包括计费方案设定模块、计费方案信息库、计费方案读取模块、转发模块和业务控制模块；
计费方案设定模块用于设定各小区对应的计费方案；
计费方案信息库用于存储所述计费方案设定模块设定的计费方案；
计费方案读取模块用于当用户通过核心网触发增值业务时，从所述计费方案信息库中读取用户当前所在的小区对应的计费方案；
业务控制模块用于根据所述读取的计费方案处理所述增值业务；
转发模块用于将包含所述计费方案的资费控制信令转发给承载增值业务的增值业务子系统；
所述增值业务子系统用于根据所述转发的资费控制信令判断是否运行所述增值业务，判断可运行所述增值业务时，通知所述业务控制模块通过核心网运行所述增值业务，否则通知所述业务控制模块通过核心网释放所述增值业务。
10.如权利要求9所述的系统，其特征在于，还包括负载监控子系统，用于通过监控各小区的通讯负载计算各小区对应的计费方案，并将所述各小区对应的计费方案提供给所述计费方案设定模块。
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