CN1222019A

CN1222019A - 对通信系统中消息过载进行管理的方法

Info

Publication number: CN1222019A
Application number: CN98123386A
Authority: CN
Inventors: 朴亨善; 慎学縡
Original assignee: LG Information and Communications Ltd
Current assignee: Ericsson LG Co Ltd
Priority date: 1997-12-30
Filing date: 1998-12-14
Publication date: 1999-07-07
Anticipated expiration: 2018-12-14
Also published as: JPH11346377A; CN1111993C; JP3285547B2; US6160875A

Abstract

一种对通信系统中消息的过载进行管理的方法包括:根据消息的使用/未使用以及过载的程度和类型对应用过程进行分类,根据分类的结果建立一个数据库;周期地检查所述应用过程的消息排队以识别该消息排队的状态;当所述消息排队之一的状态是一种高级过载状态时,利用所述数据库分析相关过载的程度和类型,并对分析的过载进行处理。

Description

对通信系统中消息过载进行管理的方法

本发明涉及通信系统，特别是涉及一种消息过载管理方法，用于根据消息对通信系统中的过载进行检测和清除的。

一般的说，在一移动通信系统的内部位置寄存器(HLR)中，每个过程都包括：一个用于对有关消息和其他消息的协议进行处理的申请服务部件(ASE)，一个用于执行周期性的“过程健康”检查，排队检查，和相对于ASE的锁定申请检查的过程管理模块(PRMB)，和一个用于管理PRMB的操作与维护子系统(OMS)。

PRMB大部分包括一个“健康”检查算法，一个排队检查算法，一个过载检查算法，和一个过程状态管理算法。该PRMB在执行这些算法之前的初始化期间对与有关的移动通信系统相关的过程的存在和有效性进行检查。

因此，健康检查、排队检查、锁定申请检查、由OMS完成的过程，以及其他用于消息的过程被周期性地执行。

健康检查算法检查由该系统包括的每个ASE的健康和对故障(如果故障发生的话)进行处理。当向和从每个ASE或通过文件锁定发送和接收消息时，PRMB对所述健康进行检查。

过载检查算法检查每个过程中的排队是否过载。过载是指被引入一个过程的排队中的消息量超过了65,535字节和在整个过程中存储的消息超过了120,000字节，或消息的数量超过了24,000个。

在发明题目为“分布处理电信系统中的负载平衡和过载控制”的美国专利NO.4,974,256中公开了一种控制过载的方法，该方法利用过程的使用时间作为过载的参考。该方法对每个处理器占用的实时时间进行测量和以尝试使每个处理器的占用时间接近于所有处理器的平均占用时间的方法分配新的呼叫。当在一个周期中各处理器的平均占用时间超过了一预定值，则被检测为过载。如果过载发生，新呼叫被屏蔽以使该平均占用时间不超过该预定值。

美国专利NO.4,809,318中公开了另一种控制过载的方法，其根据被接续呼叫的数量和等待将由一过程处理的呼叫数量对过载进行检测，在过载发生的情况下拒绝新的呼叫。

美国专利NO.4,511,762中也公开了一种控制过载的方法，其根据发送一消息到达一线路和中继线及接收一相应消息的过程的时间对过载进行检测。

然而，控制过载的传统技术的开发主要集中在交换机的硬件上，因此其在通过一台公共计算机检测和控制一通信系统中过载的发生中存在着问题。过载可以由各种因素引起，在通信系统中诸如整个消息的量以及进入一特定过程中的消息的集中等。在这方面，传统技术缺乏对在整个系统中发生的过载进行精确的检测。

因此，本发明旨在一种对通信系统中消息的过载进行管理的方法，其大大地消除了现有技术中一种或多种限制和不利之处。

本发明的一个目的是提供一种消息过载管理方法，用于一旦当过载发生时立即对其进行检测和根据通信系统中应用过程的特征通过利用多种管理方式获得有关过载的详细信息。

本发明的其他特性和优点将在下面的描述中进行说明，其中一部分通过描述将变得明显，或者通过本发明的实施得到了解。通过如书面描述和权利要求以及附图所说明的结构将实现和获得本发明上述目的和优点。

为了实现这些和其他优点，根据如所体现并充分描述的本发明的目的，一种对通信系统中消息的过载进行管理的方法，包括如下步骤：

根据消息的使用/未使用以及过载的程度和类型对应用过程进行分类，和根据分类的结果建立一个数据库；

周期地检查所述应用过程的消息排队以识别该消息排队的状态；和

当所述消息排队之一的状态是一种高级过载状态时，利用所述数据库分析相关过载的程度和类型，并对分析的过载进行处理。

分类步骤包括根据消息的使用/未使用把应用过程分成使用消息过程和未使用消息过程，和根据过载的程度和类型分成总过载相关过程和局部过载相关过程的步骤。使用消息过程包括一个数据库管理系统(DBMS)相关过程，一个系统相关过程，和一个接口相关过程。总过载相关过程包括一个DBMS相关过程和一个系统相关过程。局部过载相关过程包括一个位置/服务授权相关过程，一个呼叫处理相关过程，一个额外服务相关过程，和一个接口相关过程。

检查步骤包括：

第一步骤，确定在周期的消息排队检查时间期间在消息排队中消息量没有超过一预定允许限制值和将该消息排队状态保持在一正常状态；

第二步骤，确定在周期的消息排队检查时间期间在消息排队中消息量超过该预定允许限制值，将消息排队状态改变成高级过载状态，请求过载的分析和处理，和初始化过载清除时间；

第三步骤，确定在消息排队检查时间期间在高级过载状态下消息量超过允许限制值，和将消息排队状态保持在高级过载状态直到过载被清除；

第四步骤，确定在消息排队检查时间期间在高级过载状态下消息量没超过允许限制值，和将消息排队状态改变成过载被清除状态，然后计数过载清除时间；

第五步骤，确定在过载清除状态下该计数的过载清除时间超过了预定清除完成时间，和将该消息排队状态改变成正常状态；以及

第六步骤，确定在过载清除状态下该计数的过载清除时间没超过预定清除完成时间，而在周期的消息排队检查时间期间消息量超过了允许限制值，和将消息排队状态改变成高级过载状态。

在第一步骤中，当确定在周期的消息排队检查时间期间在消息排队中消息量超过预定允许限制值时，消息排队状态被改变成初始过载状态。因此，如果确定在初始过载状态下在周期的消息排队检查时间期间消息量没有超过允许限制值，消息排队状态被改变成正常状态。初始过载状态是这样一种状态，即对于过载的实际操作并不执行，而是仅就对于过载的初始信息进行管理。

在本发明的一个实施例中，确定消息量超过允许限制值的步骤包括以下步骤：

确定将对过载进行管理的应用过程使用各种应用程序的消息；

确定检查消息排队的时间和检查不能被处理和在消息排队中累积的消息量；和

确定被检查的消息量超过允许限制值和请求消息排队状态的转移。

在本发明的另一实施例中，确定消息量超过允许限制值的步骤包括以下步骤：

确定检查消息排队的时间和产生并发送一个健康检查消息；和

确定该健康检查消息是否被成功地发送和请求消息排队状态的转移。

在第六步骤中，当确定被计数的过载清除时间没超过预定清除完成时间和在周期的消息排队检查时间期间消息量没超过允许限制值时，该过载被清除状态被保持且该过载清除时间被增加。

分析和处理步骤包括下列步骤：

识别消息排队状态为高级过载状态；

为具有过载的过程产生和发送一检查消息和收集有关过载的信息；

根据数据库信息对收集的过载信息进行分析，通过程度和功能识别过载的类型；

根据被分析信息为一个其他联锁系统产生一过载消息；和

根据被分析信息执行一个其自己的过载处理算法以清除过载。

过载信息包括该过载消息的类型，具有该过载的系统的识别码，由程度表示的过载类型，由功能表示的过载类型，由功能表示的过载的等级，和过载的描述。

可替换地，分析和处理步骤进一步包括以下步骤：响应过载消息的其他联锁系统识别过载的程度、类型和等级，随后当总过载时调整整个消息的量，而当局部过载时根据类型和程度调整相关消息的量。

很清楚，上面的一般性描述和下面的详细描述二者均是示例性和说明性的，其是要对如权利要求所限定的本发明提供进一步的说明。

为本发明提供进一步理解并构成本说明书一部分的说明书附图示出了本发明的几个实施例，在此一并用于对本发明的原理进行解释。

图1是根据本发明的一实施例表示用于在通信系统中进行管理的应用过程如何进行分类的框图；

图2是根据本发明的一实施例在一通信系统中的消息过载管理方法的流图；

图3是表示如何检查图2中所示一消息排队的状态的流图；

图4a和4b是详细表示图3中所示的检测消息过载的步骤的流图；

图5是详细表示图2中所示的对消息过载进行分析和处理的步骤的流图；

图6示出了图5中所示的一个过载消息的结构；和

图7示出了根据本发明的一实施例用于在一过载系统与另一与其链接的系统之间的进行过载控制的数据流图。

现在将对本发明的优选实施例及附图中所示的各个例子详细描述。

作为对通信系统中出现的过载进行统一处理的现有技术具有使过载时间延长和使系统性能下降的缺陷，而根据过载类型对过载进行适当处理的本发明能够使由系统中过载导致的故障降到最低，从而增加了系统的可用时间。

为了获得有关过载类型的信息和其他相关信息，本发明把存在于通信系统中的个应用过程分成各种类型。

如图1所示，该通信系统中用于各应用过程的管理的结构包括应用过程10，过程管理模块20，和一另外系统30。

应用过程10被分成使用应用程序的各种消息的使用消息过程11和不使用这些消息的未使用消息过程12。使用消息过程11包括一个数据库管理系统(DBMS)相关过程111，一个系统相关过程112，和一个接口相关过程113。该DBMS相关过程111包括一个位置/服务授权相关过程1-1，一个呼叫处理相关过程1-2，和一个额外服务相关过程1-3。·在本发明的一个优选实施例中，根据由各功能确定的过载的程度和类型把使用消息过程11划分成与总过载相关的过程和与局部过载相关的过程。总过载与涉及SBMS的故障或涉及系统的故障相对应，而局部过载与在系统的特定部分中出现的故障，诸如与接口有关的故障，与位置/服务授权有关的故障，与呼叫处理有关的故障，和与额外服务有关的故障相对应。总过载相关过程包括DBMS相关过程111和系统相关过程112，而局部过载相关过程包括位置/服务授权相关过程1-1，呼叫处理相关过程1-2，额外服务相关过程1-3，和接口相关过程113，通过过载的类型可以对这些过程进行识别。

过程管理模块20对应用过程10进行管理。它对应用过程10的过载进行检测，和相对于信息与另一系统30接口。

另一系统30，其与过程管理模块20联锁，向和从过程管理模块20发送和接收信息。

通过参考图2中描述的流图，现在对根据本发明实施例的通信系统中的消息过载管理方法进行简要描述。

根据各应用程序的消息的使用/未使用以便对使用各消息的应用过程的过载进行管理，和根据该过载的程度和类型以便识别各种过载信息，对应用过程10进行分类，并根据该分类的结果构造一个数据库(S1)。

特别地，根据消息的使用/未使用将应用过程10划分成使用消息过程11和未使用消息过程12。同时根据过载的程度和类型把该应用过程10划分成总过载相关过程和局部过载相关过程。

总过载相关过程包括DBMS相关过程111和系统相关过程112。局部过载相关过程包括位置/服务授权相关过程1-1，呼叫处理相关过程1-2，额外服务相关过程1-3，和接口相关过程113。

在完成第一步骤S1后，相应于应用过程10的每个消息排队周期地反复检查消息量。把一消息排队的消息量与该相关消息排队的一允许限定值进行比较以识别该消息排队的一个状态，即把该消息状态识别为如无过载的正常状态；并未执行过载的实际操作而仅是对有关过载的初始信息进行管理的初始过载状态；执行了实际过载处理操作的高级过载状态；或由于在高级过载状态中的一个预定连续时间间隔内没检测到过载现象而恢复正常状态的过载清除状态(S2)。

当在步骤S2该消息排队状态被确定为高级过载状态时，执行过载的分析和识别以对该过载进行处理。特别地，利用在步骤S1生成的数据库信息对过载进行分析以确定其涉及整个系统和其属于哪一类型。作为分析的结果，产生一个具有被分析过载信息的消息并将其发送到其他联锁系统30。同时，执行相应于该系统自身内过载的算法以清除过载(S3)。

参考图3，将对检测通信系统中过载的图2中的步骤S2进行详细描述。

对应用过程10的消息排队进行周期地检查以检测消息过载。换句话说，相应于每个消息排队在每个周期的消息排队检查时间检查不能被处理和累积的消息量，以确定一相关应用过程不能处理和正等待的消息量超过了相应的允许限制值(T1)。

在步骤T1，如果在消息排队检查时间内确定该消息量没超过允许限制值，该消息排队状态被保持在正常状态(T2)。如果在步骤T1在消息排队检查时间内确定该消息量超过允许限制值，则设置一初始过载标识，以使该消息排队状态改变成并未执行过载的实际操作而仅是对有关过载的初始信息进行管理的初始过载状态(T3)。

在初始过载状态，在周期的消息排队检查时间对消息量重新测量以确定该消息量超过允许限制值(T4)。如果该消息量未超过允许限制值，一操作标识被设置为正常标识以转移到该正常状态和保持该正常状态(T5)。如果该消息量超过允许限制值，所述操作标识被设置为高级过载标识以转移到高级过载状态(T6)。

在步骤T6一转移到高级过载状态，就请求进行过载的分析和处理并执行图2中的步骤S3，即分析和处理过载的程序进到(T7)。过载清除时间被初始化为“0”，以计数从开始清除相关消息排队的过载所花去的过载清除时间(T8)。

在高级过载状态，在周期的消息排队检查时间对消息量重新测量以确定该消息量超过允许限制值(T9)。如果该消息量超过了允许限制值，则保持该高级过载状态以执行分析和处理过载的程序直到过载被清除(T10)。如果该消息量未超过允许限制值，操作标识被设置为一过载清除标识以转移到过载被清除状态(T11)。在过载被清除状态，过载清除时间被增加(T12)。随后，把增加的过载清除时间与一预定清除完成时间进行比较(T13)。该预定清除完成时间表示完全清除过载必需的时间，并且是预先通过测量和计算建立的。

如果在步骤T13增加的过载清除时间未超过该预定清除完成时间，重新检查消息量是否超过允许限制值(T14)。如果消息量超过允许限制值，程序回到步骤T6以转移到高级过载状态。可替换地，如果在步骤T14消息量未超过允许限制值，则在步骤T12重新使过载清除时间增加。当在步骤T13增加的过载清除时间超过该预定清除完成时间，即当在该过载被清除状态的一预定时间间隔该消息量未超过允许限制值，则操作标识被设置为正常标识以转移到正常状态(T15)。

正如所示，相应于过载通过确切地识别不规律变化的相关消息排队的状态，能够执行合适的过程。

这时，以图4a和4b中描述的流图中所示的方式执行确定消息排队的过载的步骤(T1,T4,T9和T14)。

对于使用消息的应用过程来说，为了对过载进行管理，对各应用过程进行检查以确定它们是否使用了各个应用过程的消息。换句话说，对应该对过载进行管理的应用过程进行检查以确定其在使用消息过程11或在未使用消息过程12中是否发生(ST1)。

如果在步骤ST1确定负责管理过载的应用过程在使用消息过程11中发生，确定该时间点是否与消息排队检查时间相对应。为了对消息排队进行管理，所述消息排队检查时间是用于对过程的消息排队进行周期地检查(ST2)。

在本发明的一个实施例中，在消息排队检查时间对不能被处理和累积的消息量进行检查(ST3-1)。把被检查的消息量与预定允许限制值比较以确定该被检查的消息量是否超过该允许限制值(ST4-1)。当该消息量超过允许限制值时，请求转移消息排队状态(该消息排队状态能被改变成正常状态，初始过载状态，高级过载状态，或过载被清除状态)(ST5-1)。

在本发明的另一实施例中，一个健康检查消息在消息排队检查时间产生并被发送给消息排队(ST3-2)。对健康检查消息是否被成功地发送给消息排队进行确定(ST4-2)。

当健康检查消息没能被发送时，对该通信系统的过载进行确定并请求进行消息排队状态的转移(ST5-2)。

下面参考图5的描述涉及了对通信系统中过载的分析和处理，和在图2中被说明的如S3的步骤。

检查设置的标识以确定该标识是否是高级过载标识(T16)。

如果在步骤T16中该标识被识别为高级过载标识，则一个检查消息被产生并被发送给对过载进行检测的过程的消息排队(T17)。从发送到检查消息中收集有关过载的信息(T18)，和读取在图2中步骤S2生成的数据库信息(T19)。

根据读取的信息对收集的过载信息进行分析。首先，对过载的程度进行分析，即确定过载是发生在涉及总过载的过程中还是发生在涉及局部过载的过程这中(T20)。

随后，通过功能对过载的类型进行分析。换句话说，确定过载是发生在位置/服务授权相关过程1-1，呼叫处理相关过程1-2，额外服务相关过程1-3，接口相关过程113中，还是发生在一个系统反常相关过程(在附图中未示出)中(T21)。

根据步骤T20和T21对信息的分析，以具有图6所示的一种消息格式产生一个过载消息以通知其他联锁系统30过载发生，并将其发送到另外系统30(T22)。此时，该过载消息包括指示过载消息类型的“类型”；指示系统的识别号码的“号码”；用程度指示过载类型的“过载1”；用功能指示过载类型的“过载2”；用功能指示过载等级的“等级”；和包括对过载进行说明的“说明”。

当过载消息被发送到另外系统30时，另外系统30读取该过载消息并根据过载的程度、类型和等级执行不同的操作。参考图7可以很容易地理解由另外系统30执行的控制过载的操作。例如，如果根据程度确定过载是总过载，则对总的消息量进行调整。如果过载被确定是局部的并涉及呼叫过程，则另外系统30仅对在过载中发送到该系统的呼叫处理消息量进行调整。

在结束步骤T22之后，执行该系统本身中拥有的用于处理过载的过载处理算法。

如上所述，本发明可以利用其自身拥有的过载处理算法对由通信系统中各种因素引起的过载进行处理，通过分别相应于各应用过程周期地对消息进行管理，过载一旦就可检测到，通过分析和分类的方法获得有关具有详细的过载过程的信息。

此外，通过分析和分类构成的过载信息被发送到一另外系统以允许该另外系统与相关系统一起对过载进行管理，由此使由系统中过载导致的故障降到最低和使系统的可用时间最大。

通信系统中各应用过程可以按其内部程序改变。本领域的技术人员将会清楚，在本发明的对通信系统中消息过载进行管理的方法中可以做出各种改进和变化，而并不脱离本发明的精神和范围。因此，本发明是要覆盖可能落入所附权利要求范围内的本发明的各种改进和变化以及它们的等同物。

Claims

1．一种对通信系统中消息的过载进行管理的方法，包括如下步骤：

2．根据权利要求1的方法，其中所述分类步骤包括根据消息的使用/未使用把所述应用过程分成使用消息过程和未使用消息过程，和根据过载的程度和类型分成总过载相关过程和局部过载相关过程的步骤。

3．根据权利要求2的方法，其中所述使用消息过程包括一个数据库管理系统(DBMS)相关过程，一个系统相关过程，和一个接口相关过程。

4．根据权利要求2的方法，其中所述总过载相关过程包括一个DBMS相关过程和一个系统相关过程。

5．根据权利要求2的方法，其中所述局部过载相关过程包括一个位置/服务授权相关过程，一个呼叫处理相关过程，一个额外服务相关过程，和一个接口相关过程。

6．根据权利要求1的方法，其中所述检查步骤包括：

第一步骤，确定在周期的消息排队检查时间期间在所述消息排队中消息量没有超过一预定允许限制值和将该消息排队状态保持在一正常状态；

第二步骤，确定在周期的消息排队检查时间期间在所述消息排队中消息量超过该预定允许限制值，将消息排队状态改变成高级过载状态，请求过载的分析和处理，和初始化过载清除时间；

第三步骤，确定在消息排队检查时间期间在所述高级过载状态下消息量超过允许限制值，和将消息排队状态保持在所述高级过载状态直到过载被清除；

第四步骤，确定在消息排队检查时间期间在所述高级过载状态下消息量没超过允许限制值，和将所述消息排队状态改变成过载被清除状态，然后计数所述过载清除时间；

第五步骤，确定在所述过载清除状态下所计数的过载清除时间超过了预定清除完成时间，和将所述消息排队状态改变成正常状态；以及

第六步骤，确定在所述过载清除状态下所计数的过载清除时间没超过预定清除完成时间，和在所述周期的消息排队检查时间期间消息量超过了允许限制值，和把所述消息排队状态改变成所述高级过载状态。

7．根据权利要求6的方法，在所述第一步骤中进一步包括以下步骤：

确定在所述周期的消息排队检查时间期间所述消息量超过允许限制值，和把所述消息排队状态改变成初始过载状态；和

确定在所述初始过载状态下在所述周期的消息排队检查时间期间消息量没有超过允许限制值，和把所述消息排队状态改变成正常状态。

8．根据权利要求7的方法，其中所述初始过载状态是这样一种状态，即在该状态下对于过载的实际操作并不执行，而是仅对过载的初始信息进行管理。

9．根据权利要求6的方法，其中所述确定消息量超过所述允许限制值的步骤包括以下步骤：

确定检查所述消息排队的时间和检查不能被处理的消息量和在所述消息排队中累积的消息量；和

确定被检查的消息量超过所述允许限制值和请求所述消息排队状态的转移。

10．根据权利要求6的方法，其中所述确定消息量超过所述允许限制值的步骤包括以下步骤：

确定所述健康检查消息是否被成功地发送和请求所述消息排队状态的转移。

11．根据权利要求6的方法，在第六步骤中进一步包括以下步骤：

确定所计数的过载清除时间没超过预定清除完成时间和在所述周期的消息排队检查时间期间消息量没超过允许限制值，随后维持该过载被清除状态且增加该过载清除时间。

12．根据权利要求1的方法，其中所述分析和处理步骤包括下列步骤：

识别所述消息排队状态为高级过载状态；

根据所述数据库信息对收集的过载信息进行分析，通过程度和功能识别过载的类型；

根据所分析的信息为一个其他联锁系统产生一过载消息；和

根据所述被分析信息执行一个其自己的过载处理算法以清除过载。

13．根据权利要求12的方法，其中所述过载信息包括一种所述过载消息，具有该过载的系统的识别码，由程度表示的过载类型，由功能表示的过载类型，由功能表示的过载的等级，和该过载的描述。

14．根据权利要求12的方法，进一步包括以下步骤：所述其他联锁系统响应所述过载消息识别过载的程度、类型和等级，随后当总过载发生时调整整个消息的量，而当局部过载发生时根据类型和程度调整相关消息的量。