CN104640158B - 终端占用网络资源计算方法、装置和网络资源计算服务器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了终端占用网络资源的计算方法、装置和网络资源计算服务器，所述方法包括：采集使用数据业务的每个终端与提供所述数据应用业务的应用服务器之间的交互信息；根据所述交互信息为所述每个终端确定网络资源参数与第一应用之间的第一对应关系；根据所述第一对应关系计算所述每个终端截止到当前数据包进行所述第一应用所占用的网络资源数；根据所述每个终端截止到当前数据包所占用的网络资源数，计算所有终端截止到当前数据包进行所述第一应用所占用的网络资源总数。本发明通过建立网络资源参数与终端使用的数据业务之间的对应关系，计算得到终端进行某一应用所占用的网络资源总数，提升了数据准确性。
Description
技术领域
本发明涉及数据业务领域，尤其涉及终端占用网络资源计算方法、装置和网络资源计算服务器。
背景技术
随着移动手机用户数量的不断增长，各类手机终端支持的业务功能不断增加，例如手机QQ、微信、飞信、手机证券、手机浏览、文件下载等功能已逐步成为手机终端，尤其是智能手机的主流应用。移动通信网络为了给用户提供服务，需要为终端提供包括接入、传输的网络资源，确保通信的成功和通畅。
网络资源一般包括信令信道资源和业务信道资源两类。手机在使用移动通信网络上网时，使用了种类繁多的业务。各种业务因为用户群体的多样性和业务本身的应用特征，形成了各自的流量模型，例如手机QQ、微信、手机飞信、网络游戏、WAP浏览及下载等热门业务。这些模型由于与应用、环境密切相关，在包括时间维度、流量大小维度等存在较大差异，导致对资源占用情况呈现出不同的状态。例如，在线聊天类应用需要长期保持跟网络的连接和用户可达，需要消耗大量的信令资源而较少的数据业务信道资源；而浏览下载类则侧重于大量的数据信道占用，信令资源占用相对较少。
为了合理使用资源，需要对大量手机应用的资源占用情况进行统计和估算。目前常用的资源统计方法包括：
<方法一>报表统计估算法
报表统计估算法是分别统计无线网络的资源消耗情况，以及核心网络中的流量成分，然后通过各自的占比统计，计算网络中各类应用的无线信令信道占用情况和无线业务信道占用情况。
但是由于无线报表中只有无线信道的分配和占用数据，没有应用程序的信息，所以无法提供与应用相关的分类报表；而核心网络的流量报表中，只有流量的分类情况，完全没有信令信道和业务信道的信息，因此使用报表统计估算法无法跟无线报表建立密切的关联，数据准确性难以保证。
<方法二>手机拨测推算法
手机拨测推算法针对各种应用特性有差异，为了更加准确地进行统计，通过把各项数据业务拆解为基本典型的组成部分，然后利用能记录无线接口信息的网优测软件TEMS测试手机在现网不同场景（校园区、居民区和商业区）的小区下进行主动操作测试，记录无线接口信道消耗和数据流量等信息，根据这两方面数据分别进行测试后分析工作。
但是这种测试推算方法过于依赖手机侧的统计。个别手机的拨测情况，难以全面体现实际网络中数以亿计用户行为、环境变化和复杂的实际情况，从而造成较大偏差。
可以看出，使用上述两种方法对终端占用的网络资源进行计算时，数据准确性不高。
发明内容
本发明的目的是提供终端占用网络资源的计算方法、装置和网络资源计算服务器，通过建立网络资源参数与终端使用的数据业务之间的对应关系，计算得到终端进行某一应用所占用的网络资源总数，提升了数据准确性。
为了实现上述目的，本发明实施例提供了一种终端占用网络资源的计算方法，用于网络资源计算服务器，所述方法包括：
采集使用数据业务的每个终端与提供所述数据应用业务的应用服务器之间的交互信息；
根据所述交互信息为所述每个终端确定网络资源参数与第一应用之间的第一对应关系，其中所述网络资源参数用于标识所述终端占用网络资源，所述第一应用用于标识所述终端使用的数据业务；
根据所述第一对应关系计算所述每个终端截止到当前数据包进行所述第一应用所占用的网络资源数；
根据所述每个终端截止到当前数据包所占用的网络资源数，计算所有终端截止到当前数据包进行所述第一应用所占用的网络资源总数。
上述的计算方法，其中，所述交互信息包括所述每个终端向所述应用服务器发送的请求数据业务的请求信息，以及所述应用服务器返回给每个终端的响应所述数据业务的响应信息；
所述采集使用数据业务的每个终端与提供所述数据应用业务的应用服务器之间的交互信息具体为：
在基站控制器与GPRS服务支持节点SGSN之间的数据链路上采集所述交互信息。
上述的计算方法，其中，所述根据所述交互信息为所述每个终端确定网络资源参数与第一应用之间的第一对应关系具体包括：
根据预存的应用服务器IP地址、使用的网络协议和应用服务器的端口号与应用之间的第二对应关系，确定与采集到的所述交互信息中的应用服务器IP地址、使用的网络协议和应用服务器的端口号均对应的第一应用；
根据采集到的所述交互信息中的网络资源参数，确定网络资源参数与第一应用之间的第一对应关系。
上述的计算方法，其中，所述网络资源数至少包括流量资源数和信令资源数。
上述的计算方法，其中，当计算网络资源数中所包含的流量资源数时，所述网络资源参数至少包括数据包长度；
所述每个终端截止到当前数据包进行所述第一应用所占用的网络资源数具体为所述每个终端截止到当前数据包进行所述第一应用的数据包长度之和。
上述的计算方法，其中，当计算网络资源数中所包含的信令资源数时，所述网络资源参数具体包括：
数据传输方向、相邻数据包的时间间隔、所述终端使用数据业务的网络类型和所述终端所在的位置信息；
所述根据所述第一对应关系确定所述每个终端截止到当前数据包进行所述第一应用所占用的网络资源数具体包括：
根据所述第一对应关系中的数据传输方向和相邻数据包的时间间隔，计算第一时延值，所述第一时延值为与当前数据包相邻且传输方向相同的数据包到当前数据包的时延值；
根据所述第一对应关系中的数据传输方向和相邻数据包的时间间隔，计算第二时延值，所述第二时延值为与当前数据包相邻且传输方向相反的数据包到当前数据包的时延值；
根据预存的数据业务的网络类型、终端由网络传输状态切换到网络等待状态的状态保持时间、终端在上行方向占用传输信道的上行保持时间、终端在下行方向占用传输信道的下行保持时间与终端位置信息的第三对应关系，确定与所述第一对应关系中的数据业务的网络类型和所述终端的位置信息均对应的第一状态保持时间、第一上行保持时间和第一下行保持时间；
根据所述第一时延值、第二时延值、第一状态保持时间、第一上行保持时间和第一下行保持时间，确定每个终端进行所述第一应用时与每个数据包对应的信令资源数；
所述每个终端截止到当前数据包进行所述第一应用所占用的网络资源数具体为所述每个终端截止到当前数据包进行所述第一应用的信令资源数之和。
上述的计算方法，其中，所述根据所述每个终端截止到当前数据包所占用的网络资源数，计算所有终端截止到当前数据包进行所述第一应用所占用的网络资源总数具体为：
计算截止到当前数据包进行所述第一应用的所有终端所占用的网络资源数总和。
为了实现上述目的，本发明实施例还提供了一种终端占用网络资源的计算装置，用于网络资源计算服务器，所述装置包括：
采集模块，用于采集使用数据业务的每个终端与提供所述数据应用业务的应用服务器之间的交互信息；
确定模块，用于根据所述交互信息为所述每个终端确定网络资源参数与第一应用之间的第一对应关系，其中所述网络资源参数用于标识所述终端占用网络资源，所述第一应用用于标识所述终端使用的数据业务；
第一计算模块，用于根据所述第一对应关系计算所述每个终端截止到当前数据包进行所述第一应用所占用的网络资源数；
第二计算模块，用于根据所述每个终端截止到当前数据包所占用的网络资源数，计算所有终端截止到当前数据包进行所述第一应用所占用的网络资源总数。
上述的计算装置，其中，所述交互信息包括所述每个终端向所述应用服务器发送的请求数据业务的请求信息，以及所述应用服务器返回给每个终端的响应所述数据业务的响应信息；
所述采集模块具体为：
在基站控制器与GPRS服务支持节点SGSN之间的链路上采集所述交互信息。
上述的计算装置，其中，所述确定模块具体包括：
第一确定子模块，用于根据预存的应用服务器IP地址、使用的网络协议和应用服务器的端口号与应用之间的第二对应关系，确定与采集到的所述交互信息中的应用服务器IP地址、使用的网络协议和应用服务器的端口号均对应的第一应用；
第二确定子模块，用于根据采集到的所述交互信息，确定网络资源参数与第一应用之间的第一对应关系。
上述的计算装置，其中，所述网络资源数至少包括流量资源数和信令资源数。
上述的计算装置，其中，当计算网络资源数中所包含的流量资源数时，所述网络资源参数至少包括数据包长度；
所述第一计算模块具体为计算所述每个终端截止到当前数据包进行所述第一应用的数据包长度之和。
上述的计算装置，其中，当计算网络资源数中所包含的信令资源数时，所述网络资源参数具体包括：
数据传输方向、相邻数据包的时间间隔、所述终端使用数据业务的网络类型和所述终端所在的位置信息；
所述第一计算模块具体包括：
第一计算子模块，用于根据所述第一对应关系中的数据传输方向和相邻数据包的时间间隔，计算第一时延值，所述第一时延值为与当前数据包相邻且传输方向相同的数据包到当前数据包的时延值；
第二计算子模块，用于根据所述第一对应关系中的数据传输方向和相邻数据包的时间间隔，计算第二时延值，所述第二时延值为与当前数据包相邻且传输方向相反的数据包到当前数据包的时延值；
第三确定子模块，用于根据预存的数据业务的网络类型、终端由网络传输状态切换到网络等待状态的状态保持时间、终端在上行方向占用传输信道的上行保持时间、终端在下行方向占用传输信道的下行保持时间与终端位置信息的第三对应关系，确定与所述第一对应关系中的数据业务的网络类型和所述终端的位置信息均对应的第一状态保持时间、第一上行保持时间和第一下行保持时间；
第四确定子模块，用于根据所述第一时延值、第二时延值、第一状态保持时间、第一上行保持时间和第一下行保持时间，确定每个终端进行所述第一应用时与每个数据包对应的信令资源数；
所述第一计算模块具体为计算所述每个终端截止到当前数据包进行所述第一应用的信令资源数之和。
上述的计算装置，其中，所述第二计算模块具体为计算截止到当前数据包进行所述第一应用的所有终端所占用的网络资源数总和。
为了实现上述目的，本发明实施例还提供了一种网络资源计算服务器，包括上述任一项所述的终端占用网络资源的计算装置。
本发明实施例具有以下有益效果中的至少一项：
本发明实施例通过建立网络资源参数与终端使用的数据业务之间的对应关系，计算得到终端进行某一应用所占用的网络资源总数，提升了数据准确性；
本发明实施例提供了根据上下行数据包的时间特性和网络参数计算各种应用程序占用的信令资源数和流量资源数的方法；
本发明实施例从核心网的流量数据中计算相对应无线网络的信令和流量资源占用信息，实现了信令、应用与流量的紧密关联，分析结果准确符合实际通信行为，避免了无线网络看不到应用，核心网络看不到信令的问题；
本发明实施例对网络内用户、环境、应用的全面分析和统计，具有全面、准确、灵活的特点，解决了通过个别手机拨测所带来的片面问题，可以实现对大量手机应用所占用资源的客观统计分析。
附图说明
图1为现有技术中的GPRS组网示意图；
图2为现有技术中无线应用协议WAP网关的网络结构示意图；
图3为现有技术中激活PDP信令时的信令流程图；
图4为本发明实施例提供的终端占用网络资源的计算方法的流程示意图；
图5为本发明实施例提供的使用数据业务的终端与提供所述数据应用业务的应用服务器之间的交互信令的示意图；
图6为本发明实施例提供的采集使用数据业务的终端与提供所述数据应用业务的应用服务器之间的交互信息时网络资源计算服务器所在的网络位置示意图；
图7为本发明实施例提供的计算终端占用网络资源的整体流程示意图；
图8为本发明实施例提供的终端占用网络资源的计算装置的结构示意图。
具体实施方式
在对本发明实施例进行详细说明之前，先对本发明实施例涉及到的会涉及到的通用分组无线服务技术GPRS上网流程进行详细说明，以便于更好的理解本发明实施例。
首先，GPRS的组网情况如图1所示，主要包括:
基站收发信机BTS、基站控制器BSC、GPRS服务支持节点SGSN、网关GPRS支持节点GGSN以及外部网络。
手机终端通过BTS接入网络，由SGSN/GGSN进行移动性管理和会话管理，并进行上网业务数据包的收发处理。
其中，为了访问GPRS业务，手机终端MS会首先执行GPRS接入过程，以将它的存在告知网络。在MS和SGSN之间建立一个逻辑链路，使得MS可进行如下操作：接收基于GPRS的短消息SMS服务、经由SGSN的寻呼、GPRS数据到来通知。为了收发GPRS数据，MS会激活它所想用的分组数据地址。这个操作使MS可被相应的GGGSN所识别，从而能开始与外部数据网络的互通。用户数据在MS和外部数据网络之间透明地传输，它使用的方法是封装和隧道技术，即数据包用特定的GPRS协议信息打包并在MS和GGSN之间传输。这种透明的传输方法缩减了GPRS公共陆地移动网络PLMN对外部数据协议解释的需求，而且易于在将来引入新的互通协议。用户数据能够压缩，并有重传协议保护，因此数据传输高效且可靠。GPRS可以实现基于数据流量、业务类型及服务质量等级QoS的计费功能，计费方式更加合理，用户使用更加方便。GPRS的核心网络层采用IP技术，底层款可使用多种传输技术，很方便地实现与高速发展的IP网无缝连接。
另外，对应经过无线应用协议WAP网关的网络结构情况如图2所示。
其次，介绍一下GPRS CMWAP APN PDP激活流程。
手机客户端在通过GPRS使用CMWAP业务上网前，需要先进行CMWAP APN激活操作。相应信令流程如图3所示：
PDP激活信令(包括请求建立PDP上下文消息，及Access Request,Access Accept消息)发给GGSN和Radius服务器，Radius服务器把激活的手机IP地址信息转发给WAP网关进行记录，后续的请求则由GGSN直接发往WAP网关，由WAP网关代理处理上网请求。
本发明实施例正是基于上述通信过程实现的，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
本发明实施例提供了一种终端占用网络资源的计算方法，用于网络资源计算服务器，所述方法如图4所示，包括：
步骤41，采集使用数据业务的每个终端与提供所述数据应用业务的应用服务器之间的交互信息；
步骤42，根据所述交互信息为所述每个终端确定网络资源参数与第一应用之间的第一对应关系，其中所述网络资源参数用于标识所述终端占用网络资源，所述第一应用用于标识所述终端使用的数据业务；
步骤43，根据所述第一对应关系计算所述每个终端截止到当前数据包进行所述第一应用所占用的网络资源数；
步骤44，根据所述每个终端截止到当前数据包所占用的网络资源数，计算所有终端截止到当前数据包进行所述第一应用所占用的网络资源总数。
由于每个终端在使用数据业务时，都需要与相应的应用服务器进行交换，通过采集交互信息为每个终端建立网络资源参数与第一应用之间的第一对应关系，将每个终端占用的网络资源数与应用直接关联起来，进一步地，根据第一对应关系计算每个终端进行第一应用时占用的网络资源数，再通过计算得出实际网络中数以亿计的终端占用的网络资源数，提升了数据的准确性。
下面分步骤介绍一下本发明实施例提供的终端占用网络资源的计算方法。
首先，需要采集使用数据业务的每个终端与提供所述数据应用业务的应用服务器之间的交互信息。
其中，所述交互信息包括所述每个终端向所述应用服务器发送的请求数据业务的请求信息，以及所述应用服务器返回给每个终端的响应所述数据业务的响应信息。
为了使用数据业务，终端通过无线网络接入GPRS网络的基站控制器BSC，采取的信令交互过程与常用终端接入GSM/GPRS网络一致。图5为终端向所述应用服务器发送的请求数据业务的请求信息，以及所述应用服务器返回给每个终端的响应所述数据业务的响应信息的完整信令过程的具体示例，包括：
步骤1，IP地址为10.223.223.19的终端首先发出TCP SYN数据包给应用服务器221.179.175.244；
步骤2，应用服务器221.179.175.244返回SYN，ACK数据包给终端10.223.223.19；
步骤3，终端10.223.223.19返回ACK数据包给应用服务器，至此，完成TCP连接的建立；
步骤4，终端发出HTTP GET/?wm=4007_0009请求给应用服务器；
步骤5，应用服务器将指定url的内容返回给终端；
步骤6，应用服务器返回结束后，通过HTTP/1.1200表示内容结束；
步骤7，终端收到内容后，通过TCP FIN，ACK数据包告知应用服务器已收到相应数据，结束传输。
终端在接入基站控制器BSC后，其上网请求数据包通过SGSN、GGSN到达应用服务器，在这个交互过程中，终端将把上网请求数据包发往应用服务器，应用服务器将把业务响应数据发送回终端。由图3可知，上述的交互过程中，数据业务的数据包均要经过基站控制器与GPRS服务支持节点SGSN之间的数据链路进行传递，因此，优选地，所述步骤41具体为：
在基站控制器与GPRS服务支持节点SGSN之间的数据链路上采集所述交互信息。
如图6所示，本发明实施例中的网络资源计算服务器在基站控制器与GPRS服务支持节点SGSN之间的数据链路上监听网络内所有用户的上网过程，并采集所述交互信息，通过分析上述请求与响应信息的特性，用于后续对终端使用应用占用网络资源的计算。
在采集到所述交互信息后，执行步骤42，根据所述交互信息为所述每个终端确定网络资源参数与第一应用之间的第一对应关系。
其中，优选地，步骤42具体包括：
步骤421，根据预存的应用服务器IP地址、使用的网络协议和应用服务器的端口号与应用之间的第二对应关系，确定与采集到的所述交互信息中的应用服务器IP地址、使用的网络协议和应用服务器的端口号均对应的第一应用；
步骤422，根据采集到的所述交互信息中的网络资源参数，确定网络资源参数与第一应用之间的第一对应关系。
在本发明实施例提供的网络资源计算服务器上预存了应用服务器IP地址、使用的网络协议（TCP/UDP等）和应用服务器的端口号与应用之间的第二对应关系，可以存储在应用程序特征库里，这里的应用具体为应用名称，用于标识终端所使用的数据业务，如表1所示。
| 应用名称 | 应用服务器IP地址 | 协议 | 应用服务器端口号 |
| App1 | 221.179.175.244 | TCP | 80 |
| App2 | 2.2.2.2 | UDP | 80 |
| App3 | 3.3.3.3 | UDP | 80 |
| App4 | 4.4.4.4 | TCP | 80 |
| App5 | 5.5.5.5 | TCP | 80 |
| App6 | 6.6.6.6 | UDP | 80 |
表1
在网络资源计算服务器预存了上述第二对应关系的基础上，就可以确定与采集到的所述交互信息中的应用服务器IP地址、使用的网络协议和应用服务器的端口号均对应的第一应用。举例说明如下。
<例子1>
网络资源计算服务器上已经预存了表1，采集到的交互信息指出某一终端A正在使用的数据业务对应的应用服务器IP地址为221.179.175.244，使用的网络协议为TCP，且应用服务器的端口号为80，则可以根据表1确定终端A正在使用的第一应用的应用名称为App1。
在确定了第一应用之后，再根据采集到的所述交互信息中的网络资源参数，确定网络资源参数与第一应用之间的第一对应关系。
在本发明实施例提供的计算方法中，所述的网络资源数至少包括流量资源数和信令资源数。在计算不同的网络资源数时，需要根据不同的网络资源参数与第一应用之间的第一对应关系进行计算。
下面分别介绍每个终端截止到当前数据包进行所述第一应用占用的流量资源数和信令资源数计算方法。
<流量资源数的计算>
流量资源数一般只由数据交互过程中发送的数据包长度决定，因此，当计算网络资源数中所包含的流量资源数时，所述网络资源参数至少包括数据包长度。
对应地，第一对应关系为数据包长度与第一应用之间的对应关系，如表2所示。
| 包序号SEQ | 数据包长度（字节）P | 应用名称A |
| 1 | 21 | APP1 |
| 2 | 21 | APP1 |
| 3 | 21 | APP1 |
| 4 | 1100 | APP1 |
表2
其中，包序号SEQ为从建立第一对应关系的数据库开始对应该用户的收发数据包的顺序号，每个数据包则包序号加1；数据包长度P是网络中传播的数据包的长度，包括数据包的描述信息和数据包内容；应用名称A是网络中传播的数据包所对应的应用类型名称，可以根据表1和采集的交互信息中的应用服务器IP地址、协议(TCP/UDP等)和端口号确定。
相应地，所述每个终端截止到当前数据包进行所述第一应用所占用的网络资源数具体为所述每个终端截止到当前数据包进行所述第一应用的数据包长度之和，即步骤43为计算表2中截止到当前数据包进行所述第一应用的数据包长度之和。对上述流量资源数的计算举例说明如下。
<例子2>
如表2所示的终端，截止到当前数据包4均在进行第一应用APP1，那么该终端截止到当前数据包进行所述第一应用所占用的流量资源数为4个数据包的长度之和，具体为21+21+21+1100=1163字节。
为了方便进行下一步计算所有终端截止到当前数据包进行所述第一应用所占用的网络资源总数，可以对每个终端的每个数据包均计算流量资源数，当前数据包对应的流量资源数F为当前数据包的长度P与上一个数据包对应的流量资源数F0的和，即F=P+F0，那么对应每个终端的截止到当前数据包进行所述第一应用所占用的流量资源数为流量资源数Fi，其中i=max（SEQ），且应用名称为第一应用。
即表2扩展为表3所示。
表3
对应的终端的截止到当前数据包进行所述第一应用所占用的流量资源数为流量资源数F4=1163字节。
本发明实施例提供的终端占用网络资源的计算方法不仅能够计算终端占用的流量资源数，还能够计算终端占用的信令资源数。具体计算过程如下。
<信令资源数的计算>
信令资源数的计算可以根据通信过程中上下行数据包的时间特性等网络资源参数进行计算，优选地，当计算网络资源数中所包含的信令资源数时，所述网络资源参数具体包括：
数据传输方向、相邻数据包的时间间隔、所述终端使用数据业务的网络类型和所述终端所在的位置信息。
对应地，第一对应关系为数据包长度与第一应用之间的对应关系，如表4所示。
表4
其中，包序号SEQ为从建立第一对应关系的数据库开始对应该用户的收发数据包的顺序号，每个数据包则包序号加1；相邻数据包的时间间隔T是当前数据包距离上一个数据包之间的时间间隔，在本发明实施例中将第一个数据包的相邻数据包的时间间隔值设定为1000秒；数据传输方向D是数据包在网络中传播的方向，从终端传给应用服务器为上行，从应用服务器传给终端为下行；应用名称A是网络中传播的数据包所对应的应用类型名称，可以根据表1和采集的交互信息中的网络资源计算服务器IP地址、协议(TCP/UDP等)和端口号确定；网络类型N是终端当前所处的网络类型，例如2G(GSM)、3G、LTE(4G)等类型，具体描述如表5所示；位置信息L是终端所处的小区信息，由位置区编码 (location area code，LAC) 和同一位置区内的小区编码（Cell ID，CI）组成。
| 网络类型 | 描述 |
| 1 | GSM电路模式 |
| 2 | GSM/GPRS |
| 3 | 3G网络，TD |
| 4 | 3G网络，WCDMA |
| 5 | 3G网络，CDMA |
| 6 | LTE网络 |
表5
上述的网络资源参数均可以通过采集到的交互信息获得。
在建立了表4所示的第一对应关系后，步骤43具体包括：
步骤431，根据所述第一对应关系中的数据传输方向和相邻数据包的时间间隔，计算第一时延值，所述第一时延值为与当前数据包相邻且传输方向相同的数据包到当前数据包的时延值；
步骤432，根据所述第一对应关系中的数据传输方向和相邻数据包的时间间隔，计算第二时延值，所述第二时延值为与当前数据包相邻且传输方向相反的数据包到当前数据包的时延值；
步骤433，根据预存的数据业务的网络类型、终端由网络传输状态切换到网络等待状态的状态保持时间、终端在上行方向占用传输信道的上行保持时间、终端在下行方向占用传输信道的下行保持时间与终端位置信息的第三对应关系，确定与所述第一对应关系中的数据业务的网络类型和所述终端的位置信息均对应的第一状态保持时间、第一上行保持时间和第一下行保持时间；
步骤434，根据所述第一时延值、第二时延值、第一状态保持时间、第一上行保持时间和第一下行保持时间，确定每个终端进行所述第一应用时与每个数据包对应的信令资源数。
首先，根据表4计算第一时延值T1，具体做法是从当前数据包的SEQ开始往前SEQ-1查找与当前数据包数据传输方向D相同的条目；如果不相同，则T1就加上该条目的相邻数据包的时间间隔T，直到找到相同D，或者SEQ减少为0为止，举例说明如下。
<例子3>
如表4所示的终端，要计算与当前数据包相邻且传输方向相同的数据包到当前数据包的第一时延值T1，当前数据包为数据包4，则从当前数据包4开始往前查找数据包3是否与数据包4的数据传输方向D相同，由于数据包3与数据包4的数据传输方向D相同，因此确定数据包4的第一时延值T1为数据包4的相邻数据包的时间间隔T，即0.062980s。
其次，根据表4要计算第二时延值T2，具体做法是从当前数据包的SEQ开始往前SEQ-1查找与当前数据包数据传输方向D相反方向的条目；如果相同，则T2就加上该条目的相邻数据包的时间间隔T，直到找到不相同的D，或者SEQ减少为0为止，举例说明如下。
<例子4>
如表4所示的终端，要计算与当前数据包相邻且传输方向相同的数据包到当前数据包的第一时延值T2，当前数据包为数据包4，则从当前数据包4开始往前查找数据包3是否与数据包4的数据传输方向D相同，由于数据包3与数据包4的数据传输方向D相同，直到找到数据包2与数据包4的数据传输方向D不同，则数据包4的第二时延值T2为数据包4的相邻数据包的时间间隔加上数据包3的相邻数据包的时间间隔，即0.062980+1.260733=1.323713s。
除了计算第一时延值和第二时延值，本发明实施例提供的网络资源计算服务器上已经预存了数据业务的网络类型、终端由网络传输状态切换到网络等待状态的状态保持时间、终端在上行方向占用传输信道的上行保持时间、终端在下行方向占用传输信道的下行保持时间与终端位置信息的第三对应关系，如表6所示。
表6
其中，网络类型N是终端当前所处的网络类型，例如2G(GSM),3G,LTE(4G)等类型；通信方式M是当前网络的无线通信协议；状态保持Timer是当前网络和小区对应的状态保持时间，表示终端从网络传输(Ready)状态切换到网络等待(Standby)状态的时延；上行保持时间Tu是终端在上行方向上占用传输信道的时长，可以通过相应通信标准规范得到本数据；下行保持时间Td是终端在下行方向上占用传输信道的时长，同样可以通过相应通信标准规范得到本数据；位置信息L是终端所处的小区信息，由位置区编码(location areacode，LAC)和同一位置区内的小区编码（Cell ID，CI）组成，对于各类移动通信网络而言，位置信息都是必备的。
此时，需要根据表6确定与表4中的数据业务的网络类型和所述终端的位置信息均对应的第一状态保持时间、第一上行保持时间和第一下行保持时间。举例说明如下。
<例子5>
如表4和表6所示，表4中的终端采用的数据业务的网络类型为2，终端的位置信息为9800:1501，则与表4中的网络类型和所述终端的位置信息均对应的第一状态保持时间Timer为60s，第一上行保持时间Td为1.5s，第一下行保持时间Tu为1.2s。
进一步地，根据所述第一时延值、第二时延值、第一状态保持时间、第一上行保持时间和第一下行保持时间，确定每个终端进行所述第一应用时与每个数据包对应的信令资源数。
在本发明实施例中，优选地，定义了信令资源数的计算方法，如下：
如果与当前数据包相邻且传输方向相同的数据包到当前数据包的第一时延值T1大于终端由网络传输状态切换到网络等待状态的状态保持时间Timer，且如果与当前数据包相邻且传输方向相反的数据包到当前数据包的第二时延值T2大于终端由网络传输状态切换到网络等待状态的状态保持时间Timer，则对应当前数据包所占用的信令资源为1，即如果T1>Timer，且T2>Timer，则C=1；
否则，取T1和T2中的最小值作为T3，即T3=Min(T1，T2)，那么
当当前数据包的数据传输方向D为上行时，如果T3大于第一上行保持时间，即T3>Tu，则C=0.5，否则C=0；
当当前数据包的数据传输方向D为下行时，如果T3大于第一下行保持时间，如果T3>Td，则C=0.3，否则C=0。
当第一时延值和第二时延值均大于状态保持时间时，可以明显得出终端正在占用大量的信令资源，在本发明实施例中定义此时终端占用的信令资源的取值为1；当当前数据包的数据传输方向D为上行时，如果第一时延值和第二时延值中的最小值超过了第一上行保持时间，说明终端在至少一个数据传输方向上占用了信令资源，定义此时终端占用的信令资源的取值为0.5，同理当当前数据包的数据传输方向D为下行时，如果T3大于第一下行保持时间，说明终端在至少一个数据传输方向上占用了信令资源，由于现有的通信协议中，上行保持时间一般会超过下行保持时间，因此定义此时终端占用的信令资源的取值为0.3，否则定义终端占用的信令资源的取值为0。
应当说明地是，信令资源数的计算方法多种多样，其他与本发明实施例中相同或类似的计算方法同样属于本发明的保护范围。
为了方便进行下一步计算所有终端截止到当前数据包进行所述第一应用所占用的信令资源总数，可以对每个终端的每个数据包均计算信令资源数，当前数据包对应的流量资源数C为当前数据包占用的信令资源数与上一个数据包占用的信令资源数的和，即所述每个终端截止到当前数据包进行所述第一应用所占用的网络资源数具体为所述每个终端截止到当前数据包进行所述第一应用的信令资源数之和。
那么对应每个终端的截止到当前数据包进行所述第一应用所占用的信令资源数为信令资源数Ci，其中i=max（SEQ），且应用名称为第一应用。
上述过程针对流量资源数和信令资源数分别进行计算，如果需要同时计算流量资源数和信令资源数，则可以在网络资源计算服务器上维护表7，同步计算流量资源数和信令资源数，终端使用数据业务的整体交互过程如图7所示。
表7
其中，流量资源数和信令资源数均为累积值。
在为每个终端建立了表7后，执行步骤44，具体为：
计算截止到当前数据包进行所述第一应用的所有终端所占用的网络资源数总和。
网络中所有终端占用的网络资源为每个终端占用的网络资源之和，即
流量资源总数=∑j流量资源数Fi，i=max（SEQ），j为网络内使用第一应用的终端数；
信令资源总数=∑j信令资源数Ci，i=max（SEQ），j为网络内使用第一应用的终端数。
本发明实施例从核心网的流量数据中计算相对应无线网络的信令和流量资源占用信息，实现了信令、应用与流量的紧密关联，分析结果准确符合实际通信行为，避免了无线网络看不到应用，核心网络看不到信令的问题；另外，本发明实施例对网络内用户、环境、应用的全面分析和统计，具有全面、准确、灵活的特点，解决了通过个别手机拨测所带来的片面问题，可以实现对大量手机应用所占用资源的客观统计分析。
本发明实施例还提供了一种终端占用网络资源的计算装置，用于网络资源计算服务器，所述装置如图8所示，包括：
采集模块，用于采集使用数据业务的每个终端与提供所述数据应用业务的应用服务器之间的交互信息；
确定模块，用于根据所述交互信息为所述每个终端确定网络资源参数与第一应用之间的第一对应关系，其中所述网络资源参数用于标识所述终端占用网络资源，所述第一应用用于标识所述终端使用的数据业务；
第一计算模块，用于根据所述第一对应关系计算所述每个终端截止到当前数据包进行所述第一应用所占用的网络资源数；
第二计算模块，用于根据所述每个终端截止到当前数据包所占用的网络资源数，计算所有终端截止到当前数据包进行所述第一应用所占用的网络资源总数。
上述的计算装置，其中，所述交互信息包括所述每个终端向所述应用服务器发送的请求数据业务的请求信息，以及所述应用服务器返回给每个终端的响应所述数据业务的响应信息；
所述采集模块具体为：
在基站控制器与GPRS服务支持节点SGSN之间的链路上采集所述交互信息。
上述的计算装置，其中，所述确定模块具体包括：
第一确定子模块，用于根据预存的应用服务器IP地址、使用的网络协议和应用服务器的端口号与应用之间的第二对应关系，确定与采集到的所述交互信息中的应用服务器IP地址、使用的网络协议和应用服务器的端口号均对应的第一应用；
第二确定子模块，用于根据采集到的所述交互信息，确定网络资源参数与第一应用之间的第一对应关系。
上述的计算装置，其中，所述网络资源数至少包括流量资源数和信令资源数。
上述的计算装置，其中，当计算网络资源数中所包含的流量资源数时，所述网络资源参数至少包括数据包长度；
所述第一计算模块具体为计算所述每个终端截止到当前数据包进行所述第一应用的数据包长度之和。
上述的计算装置，其中，当计算网络资源数中所包含的信令资源数时，所述网络资源参数具体包括：
数据传输方向、相邻数据包的时间间隔、所述终端使用数据业务的网络类型和所述终端所在的位置信息；
所述第一计算模块具体包括：
第一计算子模块，用于根据所述第一对应关系中的数据传输方向和相邻数据包的时间间隔，计算第一时延值，所述第一时延值为与当前数据包相邻且传输方向相同的数据包到当前数据包的时延值；
第二计算子模块，用于根据所述第一对应关系中的数据传输方向和相邻数据包的时间间隔，计算第二时延值，所述第二时延值为与当前数据包相邻且传输方向相反的数据包到当前数据包的时延值；
第三确定子模块，用于根据预存的数据业务的网络类型、终端由网络传输状态切换到网络等待状态的状态保持时间、终端在上行方向占用传输信道的上行保持时间、终端在下行方向占用传输信道的下行保持时间与终端位置信息的第三对应关系，确定与所述第一对应关系中的数据业务的网络类型和所述终端的位置信息均对应的第一状态保持时间、第一上行保持时间和第一下行保持时间；
第四确定子模块，用于根据所述第一时延值、第二时延值、第一状态保持时间、第一上行保持时间和第一下行保持时间，确定每个终端进行所述第一应用时与每个数据包对应的信令资源数；
所述第一计算模块具体为计算所述每个终端截止到当前数据包进行所述第一应用的信令资源数之和。
上述的计算装置，其中，所述第二计算模块具体为计算截止到当前数据包进行所述第一应用的所有终端所占用的网络资源数总和。
本发明实施例还提供了一种网络资源计算服务器，包括上述任一项所述的终端占用网络资源的计算装置。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (13)
1.一种终端占用网络资源的计算方法，用于网络资源计算服务器，其特征在于，所述方法包括：
采集使用数据业务的每个终端与提供所述数据应用业务的应用服务器之间的交互信息；
根据所述交互信息为所述每个终端确定网络资源参数与第一应用之间的第一对应关系，其中所述网络资源参数用于标识所述终端占用网络资源，所述第一应用用于标识所述终端使用的数据业务；
根据所述第一对应关系计算所述每个终端截止到当前数据包进行所述第一应用所占用的网络资源数；所述网络资源参数包括流量资源数和信令资源数，其中，当计算网络资源数中所包含的信令资源数时，所述网络资源数具体包括：数据传输方向、相邻数据包的时间间隔、所述终端使用数据业务的网络类型和所述终端所在的位置信息，则信令资源数的计算根据通信过程中的数据传输方向、相邻数据包的时间间隔、所述终端使用数据业务的网络类型和所述终端所在的位置信息进行计算；
根据所述每个终端截止到当前数据包所占用的网络资源数，计算所有终端截止到当前数据包进行所述第一应用所占用的网络资源总数。
2.如权利要求1所述的计算方法，其特征在于，所述交互信息包括所述每个终端向所述应用服务器发送的请求数据业务的请求信息，以及所述应用服务器返回给每个终端的响应所述数据业务的响应信息；
所述采集使用数据业务的每个终端与提供所述数据应用业务的应用服务器之间的交互信息具体为：
在基站控制器与GPRS服务支持节点SGSN之间的数据链路上采集所述交互信息。
3.如权利要求1所述的计算方法，其特征在于，所述根据所述交互信息为所述每个终端确定网络资源参数与第一应用之间的第一对应关系具体包括：
根据预存的应用服务器IP地址、使用的网络协议和应用服务器的端口号与应用之间的第二对应关系，确定与采集到的所述交互信息中的应用服务器IP地址、使用的网络协议和应用服务器的端口号均对应的第一应用；
根据采集到的所述交互信息中的网络资源参数，确定网络资源参数与第一应用之间的第一对应关系。
4.如权利要求1所述的计算方法，其特征在于，当计算网络资源数中所包含的流量资源数时，所述网络资源参数至少包括数据包长度；
所述每个终端截止到当前数据包进行所述第一应用所占用的网络资源数具体为所述每个终端截止到当前数据包进行所述第一应用的数据包长度之和。
5.如权利要求1所述的计算方法，其特征在于，所述根据所述第一对应关系确定所述每个终端截止到当前数据包进行所述第一应用所占用的网络资源数具体包括：
根据所述第一对应关系中的数据传输方向和相邻数据包的时间间隔，计算第一时延值，所述第一时延值为与当前数据包相邻且传输方向相同的数据包到当前数据包的时延值；
根据所述第一对应关系中的数据传输方向和相邻数据包的时间间隔，计算第二时延值，所述第二时延值为与当前数据包相邻且传输方向相反的数据包到当前数据包的时延值；
根据预存的数据业务的网络类型、终端由网络传输状态切换到网络等待状态的状态保持时间、终端在上行方向占用传输信道的上行保持时间、终端在下行方向占用传输信道的下行保持时间与终端位置信息的第三对应关系，确定与所述第一对应关系中的数据业务的网络类型和所述终端的位置信息均对应的第一状态保持时间、第一上行保持时间和第一下行保持时间；
根据所述第一时延值、第二时延值、第一状态保持时间、第一上行保持时间和第一下行保持时间，确定每个终端进行所述第一应用时与每个数据包对应的信令资源数；
所述每个终端截止到当前数据包进行所述第一应用所占用的网络资源数具体为所述每个终端截止到当前数据包进行所述第一应用的信令资源数之和。
6.如权利要求1-5任一项所述计算方法，其特征在于，所述根据所述每个终端截止到当前数据包所占用的网络资源数，计算所有终端截止到当前数据包进行所述第一应用所占用的网络资源总数具体为：
计算截止到当前数据包进行所述第一应用的所有终端所占用的网络资源数总和。
7.一种终端占用网络资源的计算装置，用于网络资源计算服务器，其特征在于，所述装置包括：
采集模块，用于采集使用数据业务的每个终端与提供所述数据应用业务的应用服务器之间的交互信息；
确定模块，用于根据所述交互信息为所述每个终端确定网络资源参数与第一应用之间的第一对应关系，其中所述网络资源参数用于标识所述终端占用网络资源，所述第一应用用于标识所述终端使用的数据业务；
第一计算模块，用于根据所述第一对应关系计算所述每个终端截止到当前数据包进行所述第一应用所占用的网络资源数；所述网络资源参数至少包括流量资源数和信令资源数，其中，当计算网络资源数中所包含的信令资源数时，所述网络资源数具体包括：数据传输方向、相邻数据包的时间间隔、所述终端使用数据业务的网络类型和所述终端所在的位置信息，则信令资源数的计算根据通信过程中的数据传输方向、相邻数据包的时间间隔、所述终端使用数据业务的网络类型和所述终端所在的位置信息进行计算；
第二计算模块，用于根据所述每个终端截止到当前数据包所占用的网络资源数，计算所有终端截止到当前数据包进行所述第一应用所占用的网络资源总数。
8.如权利要求7所述的计算装置，其特征在于，所述交互信息包括所述每个终端向所述应用服务器发送的请求数据业务的请求信息，以及所述应用服务器返回给每个终端的响应所述数据业务的响应信息；
所述采集模块具体为：
在基站控制器与GPRS服务支持节点SGSN之间的链路上采集所述交互信息。
9.如权利要求7所述的计算装置，其特征在于，所述确定模块具体包括：
第一确定子模块，用于根据预存的应用服务器IP地址、使用的网络协议和应用服务器的端口号与应用之间的第二对应关系，确定与采集到的所述交互信息中的应用服务器IP地址、使用的网络协议和应用服务器的端口号均对应的第一应用；
第二确定子模块，用于根据采集到的所述交互信息，确定网络资源参数与第一应用之间的第一对应关系。
10.如权利要求7所述的计算装置，其特征在于，当计算网络资源数中所包含的流量资源数时，所述网络资源参数至少包括数据包长度；
所述第一计算模块具体为计算所述每个终端截止到当前数据包进行所述第一应用的数据包长度之和。
11.如权利要求7所述的计算装置，其特征在于，所述第一计算模块具体包括：
第一计算子模块，用于根据所述第一对应关系中的数据传输方向和相邻数据包的时间间隔，计算第一时延值，所述第一时延值为与当前数据包相邻且传输方向相同的数据包到当前数据包的时延值；
第二计算子模块，用于根据所述第一对应关系中的数据传输方向和相邻数据包的时间间隔，计算第二时延值，所述第二时延值为与当前数据包相邻且传输方向相反的数据包到当前数据包的时延值；
第三确定子模块，用于根据预存的数据业务的网络类型、终端由网络传输状态切换到网络等待状态的状态保持时间、终端在上行方向占用传输信道的上行保持时间、终端在下行方向占用传输信道的下行保持时间与终端位置信息的第三对应关系，确定与所述第一对应关系中的数据业务的网络类型和所述终端的位置信息均对应的第一状态保持时间、第一上行保持时间和第一下行保持时间；
第四确定子模块，用于根据所述第一时延值、第二时延值、第一状态保持时间、第一上行保持时间和第一下行保持时间，确定每个终端进行所述第一应用时与每个数据包对应的信令资源数；
所述第一计算模块具体为计算所述每个终端截止到当前数据包进行所述第一应用的信令资源数之和。
12.如权利要求7-11任一项所述的计算装置，其特征在于，所述第二计算模块具体为计算截止到当前数据包进行所述第一应用的所有终端所占用的网络资源数总和。
13.一种网络资源计算服务器，其特征在于，包括权利要求7-11任一项所述的终端占用网络资源的计算装置。
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