CN1142692C - 码分多址蜂窝通信系统中过负荷控制的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种码分多址蜂窝通信系统中过负荷控制的方法，该方法采用在HLR系统前置机中进行过负荷控制，根据系统过负荷的程度，通过拒绝不同比例的业务量的接入，保证了接入业务的成功处理，从而避免了HLR系统处理能力的进一步下降，当HLR系统处理能力增强时，业务量的接入会增高。本发明既能对CDMA蜂窝通信系统中的过负荷进行有效控制，又能使系统保持较高的数据处理能力和性能。

Description

码分多址蜂窝通信系统中过负荷控制的方法

技术领域

本发明涉及一种移动通信系统中过负荷控制的方法，尤其是CDMA(码分多址)蜂窝通信系统中过负荷控制的方法。

背景技术

目前，在移动通信系统中，例如CDMA蜂窝通信系统中，系统需要处理的信息量处于动态变化之中，可能会由于系统信息量的增多、处理信息的时延等原因，使系统超负荷运行，从而导致系统性能的下降甚至崩溃。因此，必须对系统负荷进行控制，以保证系统的正常运行。美国专利说明书US5440741，公开了一种通信网络系统中的一种软件过负荷控制的方法(Software overload control method)。它的处理方法是当软件系统处于过负荷状态，根据系统过载的程度判断是延迟处理还是拒绝外来的请求消息。如果按照美国专利说明书US5440741的方法来处理所收到的消息，若是延迟处理所收到的请求消息，当发起方收到响应消息时，可能会因请求消息的定时器已超时，该响应消息已无效。美国专利说明书US5867787也给出了一种GSM(全球移动通信系统)中MSC/HLR(移动交换中心/归属位置寄存器)交换机的过负荷控制的方法(Overload control for an integratedMSC/HLR switch)，对于HLR模块，它判断系统处于过负荷状态时，就拒绝所有TCAP(事务处理能力应用部分)消息的接入。

上述处理系统过负荷的方法，无论是延迟处理还是拒绝所有外来的请求消息，不可避免的导致系统效率的下降和性能的降低。

发明内容

针对上述现有技术的问题，本发明的目的是，提供一种能对CDMA蜂窝通信系统中的过负荷进行有效控制，并使该系统保持较高的数据处理能力和性能的CDMA蜂窝通信系统中过负荷控制的方法。

为达到上述目的，本发明采用一种码分多址蜂窝通信系统中过负荷控制的方法，该方法包括下列步骤：(1)HLR(归属位置寄存器)前置机的TMD(TCAP消息控制模块)接收从TCAP传来的TC_INVOKE_REQ(事务能力操作请求，即TC操作请求)请求信息；(2)获取当前前置机的CPU(中央处理器)的占有率，并根据该CPU的占有率得到前置机的流量控制级；(3)获取MAP(移动应用部分)处理机的处理速度，并根据MAP处理机的处理速度得到该MAP处理机的流量控制级；(4)从上述步骤(2)的HLR前置机的流量控制级和上述步骤(3)的MAP处理机的流量控制级中选取较大者作为系统流量控制级；(5)当系统流量控制级为最低系统流量控制级，则消息全部接入，转步骤(10)继续操作；(6)当系统流量控制级为最高系统流量控制级，则消息全部拒绝，转步骤(9)继续操作；(7)当系统流量控制级在最低系统流量控制级与最高系统流量控制级之间的级别时，最高系统流量控制级减去系统流量控制级再加1，再任取一随机数与之求模。(8)判断该模是否为零，如为零，转步骤(9)继续操作，否则转步骤(10)继续操作；(9)HLR前置机的TMD拒绝从TCAP接收到的TC_INVOKE_REQ请求消息，并向TCAP发TC_U_ABORT消息；(10)HLR前置机的TMD向HLR MAP处理机发送TC_INVOKE_REQ请求消息，由HLR MAP处理机的MMD继续对该信息进行处理。

从上述方案可以看出，由于本发明采用在HLR系统前置机中进行过负荷控制，控制业务量的接入，通过拒绝一些业务量的接入保证了已接入业务的成功处理，从而避免了HLR处理能力的进一步下降。同时本发明在进行过负荷控制时，从HLR前置机的流量控制级和HLR MAP处理机的流量控制级中选取最大者作为系统流量控制级，并以其作为拒绝某项业务抛弃率的基础，即考虑到HLR前置机本身的处理能力，即HLR前置机当前的CPU占有率，又考虑到HLR MAP处理机的处理能力，即MAP处理机处理一条业务的平均时长，从而本发明不但能在系统过负荷控制堵截部分业务的接入，避免HLR系统处理能力的进一步下降，当HLR处理能力增强时，业务量的接入会增高。因此，本发明既能对CDMA蜂窝通信系统中的过负荷进行有效控制，又能使系统保持较高的数据处理能力和性能。

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。

附图说明

图1是本发明的流程示意图；

图2是CDMA HLR系统前置机和HLR MAP处理机逻辑结构示意图；

图3是根据本发明实施例HLR前置机的CPU占有率得出的流量控制级别表；

图4是根据本发明实施例HLR MAP处理机的CPU处理消息速度得出的流量控制级别表；

图5是本发明实施例的不同流量控制级别的消息接入比。

具体实施方式

首先参考图2。HLR系统采用分布式存储，负荷分担处理方法。该系统在硬件结构上分为前置机和MAP处理机，其中前置机中包括MTP(消息传递模块)、SCCP(信令连接控制模块)、TCAP(事务处理应用模块)、TMD(前置机消息分配模块)，MAP处理机包括MMD(MAP处理机消息控制模块)、TM(转换层模块)、MAP(移动应用部分模块)，通过在前置机TCAP模块的上层和MAP处理机TM模块的下层设计MD模块，即TMD模块和MMD模块，由TMD模块和MMD模块共同组成的MD模块的功能就是在前置机与HLR MAP节点之间实现双向的负荷均衡，动态控制消息的流向。可见，在TCAP模块的上层TMD模块必须进行过负荷控制才能保证HLR MAP在过负荷情况下保持一定的处理能力。如果不在HLR前置机的TMD模块进行负荷控制，当HLR MAP处理机由于某些原因，如读取数据库时间很长等，不能对所接受的信息进行及时处理，后续信息仍不断发来，这样只能使每条消息的处理时延增长，以至最后每条消息都无法得到及时处理，整个系统的处理能力可能降为0，如果在TMD模块进行过负荷控制，当HLR的处理能力降到一定时候，通过拒绝一些消息就能保证另一部分消息的成功处理。因此，对HLR前置机进行过负荷控制的目标，就是通过在前置机控制信息的接入，以使整个HLR系统的处理能力不会系统的某个部分的过载而下降。

参考图1，本发明具体是按下述步骤实现的：在步骤1，HLR前置机的TMD接收到从TCAP传来的TC_INVOKE_REQ请求信息，在步骤2，获取当前前置机的CPU的占有率，并根据该CPU的占有率得到前置机的流量控制级。所述根据CPU的占有率得到前置机的流量控制级，是根据该CPU的占有率，在预先设置的前置机流量控制表中查表得到，所述预先设置的前置机流量控制表，是根据前置机大话务量测试得到的经验值得到的，该表具有适当的流量控制级，该流量控制级的最佳级为第6级，参考图3。在步骤3，获取MAP处理机的处理速度，并根据MAP处理机的处理速度得到该MAP处理机的流量控制级。所述根据MAP处理机的处理速度得到该MAP处理机的流量控制级，是根据MAP处理机的处理速度，在预先设置的MAP处理机的流量控制表中查表得到。所述预先设置的MAP处理机的流量控制表，是根据MAP处理机的大话务量测试得到的经验值得到的，该表具有适当的流量控制级，所述预先设置的MAP处理机的流量控制表的最佳流量控制级为第6级，参考图4。在获取MAP处理机的处理速度过程中，首先计算HLR MAP处理机处理一条业务原语的时间，即在发送一个业务请求消息时开始计时，到收到该业务响应消息时为止，得到HLR MAP处理机处理一条业务原语的时间；然后可按如下方法得到HLR MAP处理机处理一条消息的平均时长：设置一定时器，例如时长为一分钟，每回来一条响应消息，都记录这条业务原语的处理时长，和前面的处理消息时长总和相加，除以处理消息个数总和，进而求得HLR MAP处理机处理一条消息的平均时长。在步骤4，从上述步骤2的HLR前置机的流量控制级和上述步骤3的MAP处理机的流量控制级中选取最大者作为系统流量控制级。在步骤5，当系统流量控制级为最低流量控制级，则消息全部接入，转步骤10继续操作。在步骤6，当系统流量控制级为最高流量控制级，则消息全部拒绝，转步骤9继续操作。在步骤7，当系统流量控制级在最低流量控制级，最高流量控制级之间时，任取一随机数与最高流量级减去系统流量控制级再加1求模，即与最高流量级-此系统流量控制级+1求模。在步骤8，判断该模是否为零，如为零，转步骤9继续操作，否则转步骤10继续操作；如果执行步骤9，HLR前置机的TMD拒绝从TCAP接收到的TC_INVOKE_REQ请求消息，并向TCAP发TC_U_ABORT消息。如果执行步骤10，HLR前置机的TMD向HLR MAP处理机发送TC_INVOKE_REQ请求消息，由HLR MAP处理机的MMD继续对该信息进行处理。

至此，本发明根据不同的流量控制级来控制新消息的抛弃率，以减少信息流量，使CDMA蜂窝通信系统中的过负荷得到效控制，并使系统保持了较高的数据处理能力和性能。参考图5。图5给出了本发明实施例的不同流量级别的消息接入比，图中1/5表示抛弃5条消息中的1条，1/4表示抛弃4条消息中的1条，依次类推。也即给出了每条消息的抛弃率，具体到每条消息是丢弃还是发送到HLR MAP，由所取一随机数和流量级别，即最高流量级-流量控制级+1取模的值来决定的。

下面以移动性管理中的登记通知消息为例，采用本发明来进行HLR系统过负荷控制，对本发明做进一步说明。

首先，HLR前置机接收到登记通知请求，当HLR前置机的TMD接收到从TCAP传来的该登记请求消息后，首先获取当前前置机的CPU的占有率，并根据该CPU的占有率得到前置机的流量控制级。假设CPU的占有率为B1，如按照图3所示流量控制级别表的标准，则流量控制级别为1；然后获取MAP处理机的处理速度，并根据MAP处理机的处理速度得到该MAP处理机的流量控制级。假设MAP处理机的处理速度为D2，如按照图4所示流量控制级别表的标准，则流量控制级别为3；从上述HLR前置机的流量控制级和上述HLRMAP处理机的流量控制级中选取最大者作为系统流量控制级，即3。最高系统流量控制级减去系统流量控制级再加1，再任取一随机数与之求模，即与3求模，判断该模是否为零，如为零，拒绝此消息的接入，并向TCAP发TC_U_ABORT消息，否则，向HLR MAP发TC_INVOKE_REQ消息，由HLR MAP处理机继续对该信息进行处理。

通常，只有在大话务量的情况下，才会有很高的流量控制级别，才会开始丢弃消息。

总之，上述公开的是一种在CDMA蜂窝通信系统HLR前置机中进行系统过负荷控制的方法，该方法是当系统处于过负荷状态，根据负荷级别拒绝一定比例的请求消息的接入实现系统的过负荷控制，由于该方法的技术方案和最佳实施例已经阐明，因此围绕上述方法的任何改型都在本发明的范围之内。

Claims (7)

1、一种码分多址蜂窝通信系统中过负荷控制的方法，其特征在于，该方法包括下列步骤：

(1)HLR前置机的前置机消息分配模块接收从事务处理应用模块传来的请求消息；

(2)获取当前HLR前置机的CPU的占有率，并根据该CPU的占有率得到HLR前置机的流量控制级；

(3)获取移动应用部分模块处理机的处理速度，并根据移动应用部分模块处理机的处理速度得到该移动应用部分模块处理机的流量控制级；

(4)从上述步骤(2)的HLR前置机的流量控制级和上述步骤(3)的移动应用部分模块处理机的流量控制级中选取较大者作为系统流量控制级；

(5)当系统流量控制级为最低系统流量控制级，则消息全部接入，转步骤(10)继续操作；

(6)当系统流量控制级为最高系统流量控制级，则消息全部拒绝，转步骤(9)继续操作；

(7)当系统流量控制级在最低系统流量控制级与最高系统流量控制级之间的级别时，最高系统流量控制级减去系统流量控制级再加1，再任取一随机数与之求模。

(8)判断该模是否为零，如为零，转步骤(9)继续操作，否则转步骤(10)继续操作；

(9)HLR前置机的前置机消息分配模块拒绝从事务处理应用模块接收到的请求消息，并向事务处理应用模块发拒绝消息；

(10)HLR前置机的前置机消息分配模块向移动应用部分模块处理机发送请求消息，由移动应用部分模块处理机的移动应用处理机消息控制模块继续对该信息进行处理。

2、根据权利要求1所述的码分多址蜂窝通信系统中过负荷控制的方法，其特征在于：所述根据CPU的占有率得到HLR前置机的流量控制级，是根据该CPU的占有率，在预先设置的HLR前置机流量控制表中查表得到。

3、根据权利要求2所述的码分多址蜂窝通信系统中过负荷控制的方法，其特征在于：所述预先设置的HLR前置机流量控制表，是根据HLR前置机大话务量测试得到的经验值得到的，该表包括HLR前置机的流量控制级。

4、根据权利要求3所述的码分多址蜂窝通信系统中过负荷控制的方法，其特征在于：所述预先设置的HLR前置机流量控制表的最佳流量控制级为第6级。

5、根据权利要求1所述的码分多址蜂窝通信系统中过负荷控制的方法，其特征在于：所述根据移动应用部分模块处理机的处理速度得到该移动应用部分模块处理机的流量控制级，是根据移动应用部分模块处理机的处理速度，在预先设置的移动应用部分模块处理机的流量控制表中查表得到。

6、根据权利要求5所述的码分多址蜂窝通信系统中过负荷控制的方法，其特征在于：所述预先设置的移动应用部分模块处理机的流量控制表，是根据移动应用部分模块处理机的大话务量测试得到的经验值得到的，该表包括移动应用部分模块处理机的流量控制级。

7、根据权利要求6所述的码分多址蜂窝通信系统中过负荷控制的方法，其特征在于：所述预先设置的移动应用部分模块处理机的流量控制表的最佳流量控制级为第6级。