DE60302030T2

DE60302030T2 - Verfahren zur Optimierung von Zugangen zu dem Internet durch ein zellulares Netzwerk und entsprechendes System

Info

Publication number: DE60302030T2
Application number: DE60302030T
Authority: DE
Inventors: Jean-Gabriel Remy
Original assignee: Societe Francaise du Radiotelephone SFR SA
Current assignee: Societe Francaise du Radiotelephone SFR SA
Priority date: 2002-11-07
Filing date: 2003-11-07
Publication date: 2006-07-27
Anticipated expiration: 2023-11-08
Also published as: ES2251672T3; ATE308214T1; FR2847098B1; FR2847098A1; US20040142688A1; DK1418775T3; EP1418775A1; DE60302030D1; EP1418775B1

Description

Die Erfindung betrifft zellulare Funkkommunikationsnetze und genauer, die Kontrolle und Optimierung der Kommunikationen zwischen einem Terminal aus einem Funkzellennetz und einem Server vom Typ Internet.
Zweck einer solchen Kontrolle ist das Optimieren der Funktionsweise des Funkzellennetzes und das schnellstmögliche Aufspüren seiner Fehler. Es soll ebenfalls mittels dieser Kontrolle die Qualität der gebotenen Dienstleistung bewertet werden.
Bevor nun die bekannten Techniken zum Kontrollieren von Netzen mit ihren entsprechenden Nachteilen vorgestellt werden, sollen einige strukturelle Eigenschaften eines Funkzellennetzes kurz in Erinnerung gebracht werden.
Ganz allgemein wird eine Zelle eines Funkzellennetzes von einer Basisstation (oder BTS, aus dem Englischen „Base Tranceiver Station") verwaltet, die den mobilen Stationen (oder MS aus dem Englischen „Mobile Station") seiner Zellen einen Eingangspunkt in das Netz zur Verfügung stellt, um Anrufe anzunehmen und/oder zu übertragen. Jede Basisstation wird selbst von einem Basisstationskontroller (oder BSC aus dem Englischen „Base Station Controller", nach der GSM Norm) überwacht.
Einige mobile Netze bieten Datenübertragungsdienste an. So ist beispielsweise die GPRS-Norm (von „General Packet Radio Service" in Englisch, oder „allgemeiner Funkdienst vom Pakettyp") auf solche Dienstleistungen zugeschnitten. Diese Norm wird vom ETSI („European Telecommunication Standard Institute") und insbesondere im Dokument „Digital Cellular Telecommunications Systems (Phase 2+); General Packet Radio Service (GPRS); Beschreibungs-Service; GSM 03.60, Version 7.4.1 Release 1998)" unter dem Kennzeichen ETSI EN 300 344 Version 7.4.1 (2000–09) beschrieben.
So kann ein mobiles Terminal, das mit der GPRS Norm kompatibel ist, Zugang zu Servern vom Typ Internet erlangen. Das mobile Terminal ist somit auf das Senden von Anträgen zur Datenübertragung zu einem Internetserver und zum Erhalten der angeforderten Daten von diesem Server ausgelegt. Die Austausche erfolgen dann über mindestens zwei Netze nach dem entsprechenden Protokoll:

– ein Funkzellennetz vom Typ GPRS, nach einem spezifischen GPRS-Protokoll und,
– ein Festnetz vom Typ Internet, nach einem Protokoll vom Typ IP (von „Internet Protocol" in Englisch).

Klassischerweise werden insbesondere die folgenden Typen von Schnittstellen unterschieden, über welche die zwischen einem GPRS-Terminal und einem Server vom Typ Internet ausgetauschten Daten laufen:

– eine Schnittstelle Air, die sich zwischen dem Terminal und der Basisstation (BTS) der geographischen Zelle, in der das Terminal liegt, befindet;
– eine Schnittstelle Abis, die sich jeweils zwischen der Basisstation (BTS) und dem entsprechenden Kontroller der Basisstation (BSC) befindet;
– eine Schnittstelle Gb zwischen der BSC und einem SGSN (von „Serving GPRS Support Node" in Englisch oder „Unterstützungsknoten des GPRS-Servers");
– eine Schnittstelle Gn zwischen dem SGSN und einem GGSN (von „Gateway GPRS Support Node" in Englisch oder „Gateway-Typ Unterstützungsknoten des GPRS") und,
– eine Schnittstelle Gi zwischen dem GGSN und einem Internetnetz, zum dem der Server gehört.

Die erste bekannte Netzkontrolltechnik besteht darin, „Aufpasser" zu benutzen, d.h., Personal, das die zu prüfenden Zonen mit Spürmobile genannten Messgeräten durchquert (im Allgemeinen handelt es sich bei diesen Spürmobilen um spezialisierte mobile Telefone, die mit einem Rechner verbunden sind, um die aufgezeichneten Daten zu speichern). Die Messungen (Feldmessungen, TEB-Messungen usw.) sind mit der geographischen Lage an der sie durchgeführt wurden mit Hilfe von Peilsendern vom Typ GPS („Global Positioning System" in Englisch) assoziiert. So lassen sich Deckungskarten aufstellen, welche die vom Standpunkt der Air-Schnittstellen problematischen Zonen angeben.
Diese erste bekannte Technik weist eine Vielfalt von Nachteilen auf. Insbesondere liefert sie nur eine begrenzte Zahl von Informationen, da sie ausschließlich auf der Ebene der Air Schnittstellen, über die Funkabwärtsstrecke („Downlink" in Englisch), von der feststehenden zur mobilen Station, eingesetzt wird. Sie erlaubt insbesondere nicht das Erlangen von Informationen bezüglich der aufwärts laufenden Verbindungen (von den Spürmobilen zum Funkzellennetz). Tatsächlich erlaubt diese „Aufpassertechnik" genannte Technik das teilweise Erfassen der Netzqualität vom Standpunkt des Kunden gesehen und erlaubt somit nur das Erlangen einer partiellen Sicht des Netzbetriebes.
Ferner ist das Aufwärtslaufen der Informationen vom Spürmobil aus lang und komplex. Derzeit werden nämlich die in jedem Spürmobil gespeicherten Daten auf Disketten kopiert, um ihre Zentralisierung und globale Verarbeitung zu ermöglichen. Das impliziert erhebliche Verzögerungen, weil die Dauer der Messungen zur Dauer der Datenübertragung über die Disketten sowie die Dauer zum Bewerten der Ergebnisse hinzukommt.
Ferner sind die nach der ersten bekannten Technik benutzten Spürmobile sehr teuer. Ihr Preis beträgt in etwa zwanzig mal den Preis einer klassischen mobilen Station.
Ferner betrifft diese Technik nur das Funkzellennetz und ist nicht zum Analysieren von Daten des Typs Internet geeignet.
Eine zweite bekannte Netzkontrolltechnik besteht im Einsatz von Personal, das in Abhängigkeit der zu untersuchenden geographischen Zone einen Protokollanalysator oder mehrere solcher Geräte an eine Netzschnittstelle oder an mehreren Netzschnittstellen anschließen soll. Jeder Protokollanalysator ermöglicht das Abfangen der Signalraster, die über die überwachte Schnittstelle laufen. Nach der Auswertung lassen sich daraus sehr interessante Informationen bezüglich der Funktionsweise des Netzes ableiten und insbesondere das Verhalten des Netzes bezüglich Verkehr, versagender Anrufe oder auch Verbindungsübergaben zwischen Zellen (oder „handover" in Englisch).
Diese zweite bekannte Technik besteht somit im Einsetzen einer Überwachung auf der Ebene bestimmter Netzschnittstellen. Sie weist ebenfalls Nachteile auf.
Die zweite bekannte Technik benötigt eine Vielzahl qualifizierter Mitarbeiter im Felde. Es muss sich nämlich mindestens eine qualifizierte Person an jedem Aufzeichnungsort aufhalten, um den Protokollanalysator ordnungsgemäß anzuschließen und ihn in geeigneter Weise zu steuern, damit man während der begrenzten Zeitdauer des Versuchs sachdienliche Informationen erhält.
Ferner ist das Hochführen der Informationen (vom Protokollanalysator im vorliegenden Fall), wie bei der ersten bekannten Technik, langwierig und komplex. Derzeit werden nämlich die in jedem Analysator gespeicherten Daten auf Disketten kopiert, um ihre Zentralisierung und globale Verarbeitung zu ermöglichen. All das verursacht große Verzögerungen, weil zu der Dauer der Messungen, die Zeit hinzukommt, die benötigt wird, um die Daten über den Umweg der Disketten weiterzuleiten. Die Zeit zum Auswerten der Ergebnisse kommt ebenfalls hinzu.
Zuletzt lassen sich bei der zweiten bekannten Technik die erzielten Informationen keiner feineren geographischen Angabe als die der Zelle an sich zuordnen. Anders gesagt, ist es unmöglich, das von einem Protokollanalysator geprüfte Segment des Funkzellennetzes genau zu orten. Unter einem geprüften Segment des Funkzellennetzes versteht man hier den Teil des Netzes, der sich zwischen der überwachten Schnittstelle (d.h., die Schnittstelle, auf deren Höhe der Protokollanalysator angeschlossen ist) und der (den) betroffenen mobilen Station(en) (d.h., diejenige(n), deren Protokollinformationen über die überwachte Schnittstelle läuft (laufen)) befindet. Dieses Fehlen einer genauen Lokalisierung der analysierten Segmente bewirkt, dass es nicht möglich ist, eine Darstellung der genauen Situation des Betriebes im Felde zu erhalten, so dass es deshalb auch nicht möglich ist, ein Versagen geographisch festzulegen, um gegebenenfalls die erforderlichen Maßnahmen zu treffen, um das Korrigieren eines Qualitätsfehlers genau an dem in den analysierten Segmenten bestimmten Ort zu ermöglichen.
Es sind ebenfalls Netzkontrolltechniken bekannt, die auf Mitteln der folgenden Typen basieren:

– METRICA (eingetragenes Markenzeichen), wobei die Zähler in den Maschinen vom Typ BSC, SGSN oder GGSN benutzt werden oder,
– TEMS (eingetragenes Markenzeichen), Spürmobil der Firma ERICSSON (eingetragenes Markenzeichen), welche den Datenaustausch mit den Basisstationen des mobilen Netzes erfasst.

Diese Techniken weisen jedoch den Nachteil auf, dass sie das Erfassen von Protokollabnormalitäten nicht erlauben.
Es ist nach dem Stand der Technik ebenfalls ein am 17. September 1996, im Namen von CEGETEL Etudes et Gestion GIE unter der Nummer FR 96 11531 eingereichtes Patentdokument mit der Überschrift „Kontrollsystem und -verfahren für ein Funkzellennetz mit Hilfe einer Gruppe von Protokollanalysatoren und von mobilen Stationen", das unter der Nummer FR 2753596 veröffentlicht wurde, bekannt. Diese Technik, die auf feststehenden Mitteln zum Aufzeichnen und zum Festhalten von Datum und Uhrzeitangaben von Signalisierungsinformationen, die über mindestens eine Schnittstelle des Typs Abis, A, CCITT Nr. 7 telephonique und MAP laufen, sowie über feststehende Mittel zum Zentralisieren der aufgezeichneten Informationen basiert, ermöglicht das Zusammentragen von Informationen bezüglich des Betriebszustandes des Netzes sowie einer genaue Ortung der analysierten Netzsegmente.
Diese Technik weist jedoch den Nachteil auf, dass sie das Identifizieren von genau lokalisierten und für den Zugang zu einem Netz vom Typ Internet spezifischen Problemen durch Terminals, die einem Funkzellennetz angehören, nicht erlaubt.
Ferner weist diese Technik den Nachteil auf, dass sie keine Optimierung der Parameter des Funkzellennetzes in Hinblick auf den Zugang zu einem Netz vom Typ Internet erlaubt.
Die Erfindung bezweckt insbesondere das Eliminieren dieser verschiedenen Nachteile der derzeit bekannten Techniken.
Genauer gesagt besteht ein Ziel dieser Erfindung im Bereitstellen eines Systems und Verfahrens zum Kontrollieren eines Funkzellennetzes, das mit sehr hoher Genauigkeit und mit einer erheblich verbesserten Effektivität einsetzbar und dabei einfacher und preiswerter als die bekannten Lösungen sein soll (insbesondere durch Verringerung des Personalbedarfs sowie dadurch, dass es kein Spürmobil benötigt), wobei es den Erhalt einer höchstmöglichen Menge von Informationen bezüglich des Betriebszustandes des Netzes ermöglichen soll.
Ein zusätzlicher Zweck der Erfindung ist das Bereitstellen eines Systems und Verfahrens, mit dem der Zugang zum Internet über ein Terminal eines Funkzellennetzes ermöglicht wird, insbesondere bei gleichzeitigem Angebot einer hochqualitativen Dienstleistung über den gesamten Bereich (und demnach nicht nur auf der Höhe eines Frontservers).
Ferner bezweckt die Erfindung das Optimieren der Zeit zum Fernladen von Daten durch ein Terminal eines Funkzellennetzes, ausgehend von einem Standort vom Typ Internet.
Auch soll die Erfindung das Ziel verfolgen, den Verlust von Daten, die durch ein Terminal eines Funkzellennetzes und eines Standortes vom Typ Internet laufen, zu verringern und das Korrigieren der Fehler der auf dem Laufweg der Daten zwischen einem Terminal des Funkzellennetzes und einem Netz vom Typ Internet befindlichen Geräte und/oder das Optimieren der Parametrisierung dieser Geräte, zu ermöglichen.
Ferner soll die Erfindung den Zweck haben, die verschiedenen Internet- und Funkzellennetzparametrisierungen zu optimieren, um den Informationsaustausch zwischen beiden Netzen global zu verbessern.
Zuletzt soll die Erfindung das Aufspüren von Protokollabnormalitäten und/oder das Überprüfen der guten Weitergabe der im Funkzellennetz ausgetauschten und den Zugang zu einem Internetserver entsprechenden Meldungen ermöglichen.
Diese Ziele sowie andere, die im Nachhinein ersichtlich werden, erzielt man nach der Erfindung mit Hilfe eines Verfahrens zum Optimieren von Zugängen zu einem Netz vom Typ Internet über ein Funkzellennetz, das verschiedene Typen von beobachtbaren Schnittstellen aufweist, wobei das Verfahren einen Schritt zum Erzeugen eines Datenaustausches zwischen einem dem Funkzellennetz zugehörigen Terminal und mindestens einem Server des Netzes vom Typ Internet aufweist, welches dadurch bemerkbar ist, dass es darüber hinaus die folgenden Schritte umfasst:

– einen Schritt zum synchronen Einfang und zum Festhalten von Datum und Uhrzeit von ersten, dem erwähnten Funkzellennetz eigener Signalisierungsinformationen und von zweiten Signalisierungsinformationen vom Typ Internet, die über mindestens eine der Schnittstellen der erwähnten beobachtbaren Typen von Schnittstellen laufen und,
– einen Schritt zum Zentralisieren der ersten und zweiten Informationen, deren Datum und Uhrzeit festgehalten sind.

Bei den dem Funkzellennetz eigenen Signalisierungsinformationen handelt es sich insbesondere um Informationen, die von den eigenen Elementen des Funkzellennetzes (beispielsweise von der Art mobile Station, Basisstation, Basisstationcontroller usw.) aktualisiert werden. Diese Informationen betreffen beispielsweise das Weiterleiten von Paketen innerhalb des Funkzellennetzes, das Zerschneiden oder Zusammensetzen von Paketen für eine mit den benutzten Kommunikationsprotokollen kompatible Übertragung über das Funkzellennetz, das Identifizieren solcher entsprechender Pakete oder „buckets" innerhalb des Funkzellennetzes usw.
Die Signalisierungsinformationen vom Typ Internet sind beispielsweise die IP-Adressen der Quelle und des Zielortes der Pakete und die Identifizierung der dem Netz vom Typ Internet eignen Pakete.
Eine beobachtbare Schnittstelle ist insbesondere eine Schnittstelle zwischen zwei Elementen eines Funkzellennetzes oder des Internets, auf der man eine Erfassungsprobe zum Einfangen und zum Festhalten von Datum und Uhrzeit der über diese Schnittstelle laufenden Austauschinformationen anbringen kann. Die mit Datum und Uhrzeit versehenen Informationen vom Typ Internet werden ebenfalls vom fernen Internetserver aufgefangen, an dem sich das Terminal oder die den Datenaustausch erzeugenden Geräte (beispielsweise vom Typ Mikrocomputer) sowie diese Geräte selbst, wenden (wobei der Server, das Terminal und/oder diese Geräte gemäß der Erfindung als beobachtbare Schnittstellen betrachtet werden).
Ein Schritt zum Einfangen von Daten an einer Schnittstelle, wird als mit einem einer anderen Schnittstelle entsprechenden Schritt zum Einfangen von Daten aufgrund der genauen Markierung von Datum und Uhrzeit, synchron betrachtet. Somit ermöglicht das genaue Markieren von Datum und Uhrzeit einen Vergleich und eine strenge und effektive Analyse der verschiedenen eingefangenen und zentralisierten synchronen Informationen (der ersten und zweiten Informationen), mit einer Fehlerbandbreite, die Null oder vernachlässigbar ist.
Der Zentralisierungsschritt erlaubt das Zusammenfügen aller erfassten und mit Datum und Uhrzeit markierten Informationen an einem einzigen Punkt, um eine Realzeit- bzw. eine verzögerte Zeitanalyse durchzuführen. So kann die Analyse global und unter Berücksichtigung der Informationen erfolgen, deren Ursprung bekannt ist und die genau datiert sind.
Nach einer besonderen Eigenschaft zeichnet sich das Verfahren dadurch ab, dass der Schritt zum Einfangen und zum Festhalten von Datum und Uhrzeit von mindestens einer Probe und/oder einem mit dem Terminal assoziierten Datenaustauschgenerator eingesetzt wird, und wobei der Zentralisierungsschritt einen Schritt zum Senden der ersten und zweiten Informationen mit festgehaltenem Datum und festgehaltener Uhrzeit an erste Mittel zum Analysieren der ersten und zweiten eingefangenen Informationen aufweist.
So besitzen die ersten Analysemittel eine globale und genaue Sicht des Datenaustausches zwischen den Funkzellennetzen und den Netzen des Typs Internet, so dass sie in der Lage sind, die dem Funkzellennetz eigenen Informationen und die Informationen des Typs Internet optimal zu nutzen.
Zum Durchführen der Kontrolle eines Netzes ist es vorteilhaft, eine Gesamtübersicht über dieses Netz zu haben. Nur eine Gesamtübersicht erlaubt es, die Lücken und Fehler des Netzes zu einem gegebenen Zeitpunkt hervorzuheben und die Ursachen dafür zu diagnostizieren. Hier ermöglicht die Gesamtanalyse eine schnelle und genaue Diagnose, durch gleichzeitiges Berücksichtigen des Inhaltes der übertragenen Pakete, der Internetsignalisierung und der Signalisierung des Funkzellennetzes und der genauen Erfassung von Datum und Zeit an den meisten bemerkenswerten Übergangspunkten in einem Funkzellennetz und in einem Internetserver. So können gezielte Korrekturen schnell angesetzt werden, um die Unzufriedenheitsquellen bei den Benutzern so weit wie möglich durch erhebliche Verbesserung der Qualität der Dienstleistung im Netz zu reduzieren.
Nach einer besondere Eigenschaft zeichnet sich das Verfahren dadurch ab, dass die ersten Mittel zum Analysieren einen Schritt zum Feststellen der Zeit (RTT) umfassen, die verlaufen ist zwischen:

– dem Senden eines vom Terminal an einen Server des Netzes vom Typ Internet gestellten Antrags und
– dem Empfang einer Antwort auf diesen Antrag durch das Terminal.

So ermöglichen die Analysemittel das Bestimmen des Elementes bzw. der Elemente von Netzen, welche die RTT in bedeutender Weise verlängern und/oder der Netzelemente, die im Gegenteil dazu relativ geringe oder vernachlässigbare Transitzeiten aufweisen.
Nach einer besonderen Eigenschaft zeichnet sich das Verfahren dadurch ab, dass die ersten Mittel zum Analysieren einen Vergleichsschritt von Daten einsetzen, die mit den ersten und zweiten Informationen assoziiert sind, so dass die Laufstrecke eines vom Terminal an einen Server des Netzes vom Typ Internet ausgesandten Anfragepakets und/oder eines vom Server an das Terminal gesandten, dem Anfragepaket entsprechenden Antwortpakets, identifiziert wird.
Nach einer besonderen Eigenschaft, wird das Verfahren dadurch hervorgehoben, dass es einen Schritt zum Festellen von Datenverlusten innerhalb der Anfrage- und/oder Antwortpakete umfasst.
So können die ersten Analysemittel den Verlust ganzer Pakete oder von Teilen von Paketen identifizieren. Sie können ebenfalls Verlustraten von binären Daten, von Paketteilen (insbesondere von „buckets" oder Paketblöcke) und/oder von ganzen Paketen für jedes Element des Funkzellennetzes oder für einen Teil dieser Elemente, berechnen.
Nach einer besonderen Eigenschaft, wird das Verfahren dadurch hervorgehoben, dass die ersten Mittel zum Analysieren einen Schritt zum Feststellen von mindestens einer Abnormalität im Austausch von Datenpaketen zwischen dem Terminal und einem Server des Netzes vom Typ Internet einsetzen.
So gibt das Verfahren an, welche Elemente des Funkzellennetzes oder des Netzes vom Typ Internet fehlerhaft und daher reparaturbedürftig sind und/oder eine Optimierung ihrer Parameter bedürfen. Zur Veranschaulichung sei erwähnt, dass, wenn Pakete verloren gehen, die Parameter, welche die Größen von Pufferspeichern am Eingang oder am Ausgang der verschiedenen betroffenen Netzelemente definieren, erneut definiert und optimiert werden können.
Nach einer besonderen Eigenschaft zeichnet sich das Verfahren dadurch ab, dass die ersten Informationen darüber hinaus Analyseninformationen umfassen, die durch zweite, mit dem Terminal assoziierte Mittel zum Analysieren, erzeugt werden.
So umfassen die ersten Informationen nicht nur Informationen, die durch mindestens eine beobachtbare Schnittstelle laufen, sondern auch Analyseinformationen, die beispielsweise durch einen Kontrollgerät des Terminals erzeugt werden. Das erlaubt eine Vereinfachung des Einsatzes der Erfindung, da ein Teil der Analyse örtlich verarbeitet wird und da zu diesem Zweck ausgelegte Werkzeuge, die eine elementare Analyse des Datenaustausches (beispielsweise der RTT-Zeiten) ermöglichen, zur Verfügung stehen.
Nach einer besonderen Eigenschaft zeichnet sich das Verfahren dadurch aus, dass die zweiten Informationen darüber hinaus Analyseinformationen umfassen, die durch dritte, mit dem Server assoziierte Analysemittel, erzeugt werden.
Somit umfassen die zweiten Informationen ebenfalls Analyseinformationen, die beispielsweise durch Softwaretools erzeugt werden, die in einem Server oder in mehreren Servern unter den Servern, zu denen das Terminal Zugang hat, zum Einsatz kommen. Das erlaubt ebenfalls eine Vereinfachung des Einsatzes der Erfindung, da ein Teil der Analyse innerhalb eines Servers oder mehrerer Server verarbeitet wird, und da zu diesem Zweck zugeschnittene Werkzeuge, die eine derartige Analyse des Datenaustausches (beispielsweise der IP-Daten) ermöglichen, vorhanden und im Handel erhältlich sind.
Nach einer besonderen Eigenschaft zeichnet sich das Verfahren dadurch ab, dass die zweiten Signalisierungsinformationen der folgendes umfassenden Gruppe angehören:

– Signalisierungsinformationen des Typs IP („Internet Protocol");
– Signalisierungsinformationen des Typs TCP („Transmission Control Protocol");
– Signalisierungsinformationen des Typs UDP („User Datagram Protocol");
– Signalisierungsinformationen des Typs Hypertext und,
– Signalisierungsinformationen des Typs FTP („File Transfer Protocol").

Nach einer besonderen Eigenschaft zeichnet sich das Verfahren dadurch ab, dass das Funkzellennetz der folgendes umfassenden Gruppe angehört:

– GSM-Netze („Global System for Mobile Communication");
– GPRS-Netze ("General Packet Radio Service") und,
– mobile Netze der dritten Generation.

Nach einer besonderen Eigenschaft zeichnet sich das Verfahren dadurch ab, dass es darüber hinaus einen Schritt zum Suchen von Fehlern in mindestens einem zwischen dem Terminal und dem Netz vom Typ Internet angebrachten Element des erwähnten Zellennetzes aufweist.
Dank der globalen Analyse des Datenaustausches zwischen dem Terminal und einem Internetserver können Abnormalitäten (beispielsweise Verlust von Paketen, zu lange Transitzeit usw.) identifiziert werden, so dass das Orten eines (mehrerer) fehlerhaften Elementes (Elemente) in der Übertragungskette des Datenaustausches und/oder der Signalisierung ermöglicht wird.
Nach einer besonderen Eigenschaft zeichnet sich das Verfahren dadurch ab, dass es darüber hinaus einen Schritt zum Optimieren der Parametrisierung von mindestens einem zwischen dem Terminal und dem Netz vom Typ Internet angebrachten Element des erwähnten Zellennetzes aufweist.
Das Identifizieren von Abnormalitäten ermöglicht ebenfalls das Orten des Elementes oder der Elemente von Netzen, deren Parameter nicht optimiert sind, wobei eine Abnormalität im Allgemeinen entweder eines fehlerhaften Elementes oder einem besonderen, nicht optimierten Parameter oder mehreren solchen Parametern (beispielsweise, wie oben angegeben, ein Verlust von Paketen, das mit einer fehlerhaften Parametrisierung der Pufferspeichergrößen zusammenhängen kann), entspricht. So kann das Verfahren vorteilhafterweise sowohl in einer Einstellungsphase von Netzelementen durch einen Hersteller (um Konzeptions- oder Ausführungsfehlern entgegenzuwirken) als auch in einer Nutzungs- und/oder Optimierungsphase des Netzes durch einen Betreiber eingesetzt werden.
Die Erfindung betrifft ferner ein System zum Optimieren von Zugängen zu einem Netz vom Typ Internet über ein Funkzellennetz, das verschiedene Typen von beobachtbaren Schnittstellen aufweist, wobei das System Mittel zum Erzeugen eines Datenaustausches zwischen einem dem Funkzellennetz zugehörigen Terminal und mindestens einem Server des Netzes vom Typ Internet aufweist. Nach der Erfindung umfasst das System ferner:

– Mittel zum synchronen Einfangen und zum Festhalten von Datum und Uhrzeit von ersten, dem erwähnten Funkzellennetz eigenen Signalisierungsinformationen und von zweiten Signalisierungsinformationen vom Typ Internet, die über mindestens eine der erwähnten beobachtbaren Schnittstellen laufen und,
– Mittel zum Zentralisieren der ersten und zweiten Informationen, deren Datum und Uhrzeit festgehalten sind.

Die Erfindung betrifft ebenfalls eine Vorrichtung nach Anspruch 12.
Die Vorteile des Systems und der Optimierungsvorrichtung sind dieselben wie die des Verfahrens und werden daher nicht weiter im Detail erläutert.
Weitere Eigenschaften und Vorteile der Erfindung erscheinen deutlicher beim Lesen der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführung, die als veranschaulichendes Beispiel und ohne einschränkende Wirkung vorgestellt wird sowie beim Betrachten der beigefügten Figuren, wobei:
1 eine zusammenfassende Übersicht eines Funkzellennetzes nach einer besonderen Ausführung der Erfindung darstellt;
2 eine schematische Darstellung eines Analysators des Netzes der 1 darstellt;
3 ein Kommunikationsprotokoll zwischen den verschiedenen Elementen des Netzes der 1 darstellt;
4 einen Algorithmus beschreibt, der von einem mit einem Terminal der 1 verbundenen Rechner eingesetzt wird;
die 5 und 6 Algorithmen darstellen, die vom Analysator der 2 eingesetzt werden.
Das allgemeine Prinzip der Erfindung beruht auf dem Erzeugen von Anfragen, die von einem zu diesem Zweck eingesetzten Terminal über ein Funkzellennetz zu einem Internetnetz gesendet werden, bevorzugterweise zu einem besonderen, speziell zur Beobachtung eingesetzten Server, wobei die zwischen dem speziell eingesetzten Terminal und dem Funkzellennetz ausgetauschten Daten an verschiedenen Punkten des Datenlaufpfades mit Datum und Uhrzeit markiert und an eine zentrale Analysevorrichtung gesendet werden.
So ist es insbesondere möglich, die Transitzeit zwischen besonderen Punkten des Weges zu schätzen, was das Erkennen allzu langer Transitzeiten ermöglicht, welche zum Beispiel Überschreitungen der RTT (von „Round Trip Time") verursachen, welche die Hin- und Zurücklaufzeit zwischen einem Terminal eines Funkzellennetzes und einem Internetserver darstellt. Üblicherweise beträgt die RTT höchstens 3 Sekunden. Wenn die RTT zu lang ist, machen dem Funkzellennetz und dem Internet eigene Verfahren erneute Übertragungen der Anfragen oder der Daten notwendig, was zu Störungen im Netz führt, die Übertragungen verlangsamt und zu Verbindungsabbrüchen führen kann.
Im Falle von Verbindungen zwischen den verschiedenen Punkten von Funkzellennetzen und dem Internet werden die Daten in Blöcke zerteilt und in Internetpakete eingekapselt. Die Internetpakete können ihrerseits in „buckets" genannte Teilblöcke aufgeteilt werden. Es kann an den verschiedenen Transitpunkten zu Verlusten von „buckets" kommen (insbesondere im festen Teil des Funkzellennetzes). Wenn die Verlustrate an „buckets" („Bucket Leak Rate" in Englisch) zu hoch ist, so ist die Verbindung zwischen Terminal und Server schlecht. Korreliert man nach der Erfindung die Informationen an den verschiedenen Transitpunkten, so wird es möglich, die fehlerhaften Punkte zu erfassen.
Um demnach beispielsweise die RTT zu optimieren und/oder die Verlustrate von Datenpaketen zu verringern, ermöglicht es die Erfindung, den Ursprung der angetroffenen Probleme genau zu erfassen und somit die Ursachen zu beheben, insbesondere durch Änderung der Parameter der fehlerhaften Punkte (beispielsweise, die Größen der Pufferspeicher beim Empfang und beim Senden) und/oder durch Hervorheben oder Korrigieren der Auslegungs- und/oder Herstellungsfehler der betroffenen Geräte.
Es wird im Zusammenhang mit 1 eine zusammenfassende Übersicht eines Funkzellennetzes nach der Erfindung, gemäß einer besonderen Ausführung, vorgestellt.
Das Netz setzt folgendes ein:

– ein Teilfunkzellennetz vom Typ GPRS 109 und,
– ein Internet-Teilnetz 130.

Das GPRS 109 Teilfunkzellennetz umfasst:

– ein Terminal 100;
– eine BTS Basisstation 102;
– einen BSC Basisstationskontroller 104;
– einen SGSN Knoten 106 und,
– einen GGSN Knoten 108.

Das Terminal 100 ist mit einem Mikrocomputer 120 über eine Verbindung 110 und mit der BTS Station 102 über eine Funkverbindung 101 verbunden. Der Rechner 120 umfasst eine Schnittstelle 1200 vom Typ COMMVIEW (eingetragenes Warenzeichen) (Sicherungssoftware für die empfangenen Pakete), die als Schnittstelle zwischen dem Terminal 100 über eine Drahtverbindung 110 und einen Generator 1201 für Anfragen des Typs FTP (oder „File Transfer Protocol" und/oder Internet) wirkt.
Die BTS Station 102 ist mit dem BSC Kontroller 104 über eine normierte Schnittstelle 103 des Typs Abis verbunden. Eine dem Modell K1205 (eingetragenes Markenzeichen) entsprechende Probe 123, die von der Firma TEKTRONIX (eingetragenes Markenzeichen) hergestellt wird, ermöglicht das Akquirieren der verschiedenen Raster (insbesondere zum Anfordern von Daten), die über die normierte Schnittstelle Abis 103 laufen.
Der BSC Kontroller 104 ist mit dem SGSN Knoten 106 über eine normierte Schnittstelle 105 des Typs Gb verbunden. Eine dem Modell K12 (eingetragenes Markenzeichen) entsprechende Probe 125, die von der Firma TEKTRONIX (eingetragenes Markenzeichen) hergestellt wird, ermöglicht das Akquirieren der verschiedenen Raster, die über die Schnittstelle Gb 105 laufen. Anderseits ist der BSC Kontroller 104 mit den Mitteln vom Typ PCU der Firma NOKIA (eingetragenes Markenzeichen) oder MFS der Firma ALCATEL (eingetragenes Markenzeichen) assoziiert.
Der SGSN Knoten 106 ist mit dem GGSN Knoten 108 über eine normierte Schnittstelle 107 Gn verbunden. Der GGSN Knoten 108 ist mit dem Internet 130 über eine normierte Schnittstelle 1010 vom Typ Gi verbunden. Zwei Proben 127 und 129 vom Typ Sniffer Pro (eingetragenes Markenzeichen) der Firma NETWORK ASSOCIATES (eingetragenes Markenzeichen) suchen die verschiedenen Raster ab, die jeweils über die Schnittstellen Gn 107 und Gi 1010 laufen.
Jede der Proben 123, 125, 127 und 129 sowie der Rechner 120 stehen mit einer Analysevorrichtung 140 über spezifische Verbindungswege in Verbindung.
Das Internet 130 umfasst:

– einen Server 131, zum Beispiel vom Typ APACHE (eingetragenes Markenzeichen), der einen IP Paketanalysator umfasst und der Analyse gewidmet ist und,
– beliebige Server 132 und 133 vom Typ web oder FTP, die vom GGSN Knoten 108 aus zugänglich sind.

Es wird angenommen, dass die Server 131 bis 133 ordnungsgemäß arbeiten und auf Anfragen schnell und mit ausreichendem Datendurchsatz antworten.
Die Eigenschaften des Servers 131 sind optimiert und gelten als bekannt, was eine Feinanalyse des Austausches zwischen dem Terminal 100 und dem Server 131 durch den Analysator 140 ermöglicht. Darüber hinaus ist der Server 131 ausgelegt, um seine eigenen Ergebnisse der Analyse von IP-Paketen an den Analysator 140 über eine Probe 129 zu senden.
Nach einer Variante der Erfindung verschafft sich das Terminal 100 Zugang zu einem Server oder zu mehreren Servern des Netzes 130, der (die) nicht für die Analyse eingesetzt ist (sind), um die Paketaustausche in den Netzen 109 und 130 analysieren zu können. Es wird angenommen, dass diese Server ordnungsgemäß arbeiten und ihre Eigenschaften (insbesondere die Antwortverzögerung auf eine Durchsatzanfrage) sind bevorzugterweise dem Analysator 140 bekannt. Da diese Variante demnach keinen für die Analyse eingesetzten Server benötigt, erlaubt sie eine Vereinfachung beim Einsatz und liefert sehr realistische Analysenergebnisse.
Die BTS Station 102, der BSC Kontroller 104, die SGSN Knoten 106 und die GGSN Knoten 108, das Netz 120 sowie die Verbindungen zwischen diesen Elementen sind Teil eines beliebigen, an sich bekannten Netzes, und sind, nach der Erfindung, keinen besonderen Anpassungen unterworfen.
2 zeigt in schematischer Weise eine Analysevorrichtung 140, wie im Zusammenhang mit 1 erläutert.
Die Vorrichtung 140 umfasst die folgenden Elemente, die untereinander durch einen Adressen- und Datenbus 209 verbunden sind:

– einen Prozessor 200;
– einen RAM Speicher 202;
– einen nicht flüchtigen Speicher 201;
– eine Mensch-Maschinen-Schnittstelle 203, die einen Bildschirm und eine Tastatur umfasst und,
– fünf Schnittstellen 204 bis 208, die jeweils eine Verbindung zu einer der Proben 123, 125, 127 und 129 oder zum Rechner 120 ermöglichen.

Jedes der in 2 gezeigten Elemente ist dem Fachmann gut bekannt. Diese gemeinsamen Elemente sollen hier nicht beschrieben werden.
Es sei darauf hingewiesen, dass das Wort „Register", das in der ganzen Beschreibung verwendet wird, in jedem der eingesetzten Speicher sowohl einen Speicherbereich mit geringer Kapazität (einige Binärdaten) als auch einen Speicherbereich hoher Kapazität (die ein ganzes Programm oder die Gesamtheit aller Daten zwischen dem Terminal 100 und dem Internet 130 speichern kann) bezeichnet.
Der nicht flüchtige Speicher 201 hält folgendes in Registern fest, die der Bequemlichkeit halber dieselben Namen wie die von ihnen gespeicherten Daten tragen:

– das Arbeitsprogramm des Prozessors 200 in einem Register „Prog" 210 und,
– die Konfiguration des analysierten GPRS Netzes 109, der Proben 123, 125, 127 und 129 und des Rechners 120, in einem Register „Konfiguration" 211.

Die Algorithmen, welche die Schritte der weiter unten, insbesondere mit Bezug auf die 5 und 6 beschriebenen Verfahren, einsetzen, werden in dem mit der Vorrichtung 140 assoziierten Speicher 201 gespeichert, wobei diese Vorrichtung 140 Schritte dieser Algorithmen einsetzt. Beim Einschalten lädt der Prozessor 200 die Anweisungen dieser Algorithmen und führt sie aus.
Der RAM Speicher 202 umfasst insbesondere:

– das Arbeitsprogramm „Prog" 220 des Prozessors 200, der beim Einschalten der Vorrichtung 140 geladen wird;
– die von den Proben 123, 125, 127 und 129 erfassten Daten sowie die vom Rechner 120 gesendeten oder empfangenen Daten, in einem Register „Data" 221;
– die den Daten 221 entsprechenden Datum- und Uhrzeitangaben, in einem Register „Horodates" 222 und,
– die Analysenergebnisse in einem Register „Resultats" 223.

Nach einer nicht dargestellten Variante, werden die Daten 221, 222 und 223 ebenfalls im Speicher 201 (beispielsweise eine Festplatte) gespeichert.
Der RAM Speicher hält Daten, Variablen und Verarbeitungszwischenergebnisse gespeichert.
Es wird im Zusammenhang mit 3 eine allgemeine zusammenfassende Übersicht des Kommunikationsprotokolls vorgestellt, welche die verschiedenen im Zusammenhang mit 1 dargestellten Elemente einsetzt, insbesondere den Rechner 120, das Terminal 100, die BTS Station 102, den BSC Kontroller 104, die SGSN Knoten 106 und die GGSN Knoten 108 sowie beispielsweise den Server 131 des Internets 130.
Nach dem Erstellen eines Antrages auf Hypertext-Zugang HTTP oder auf FTP-Transfer an den Server 131 des Internet 130, deren Eigenschaften dem Analysator 140 bekannt sind, sendet der Rechner 120 diese Anfrage an das Terminal 100 im Verlauf eines Schrittes 300.
Dann wird im Verlauf der Schritte 301 und 302 eine Verbindung jeweils zwischen dem Terminal 100 und der BTS Station 102 einerseits und zwischen der BTS Station 102 und dem BSC Kontroller 104 andererseits, aufgebaut, nach einem Protokoll des Typs GPRS.
Danach zerteilt, im Verlauf eines Schrittes 310, das Terminal 100 den oben vom Rechner 120 gestellten Antrag, in mehrere Pakete P1, P2 und P3, und sendet das erste Paket P1 zur BTS Station 102. Im Verlauf eines Schrittes 311 wird dann das von der BTS Station 102 empfangene Paket P1 erneut an den BSC Kontroller 104 gesendet, nachdem es nach dem Protokoll GPRS in Form gebracht wurde. Danach wird das Paket P1 nacheinander an die Konten SGSN 106, GGSN 108 und an den Internetserver 131 gesendet, nachdem es in Form gebracht und gegebenenfalls in kleinere Pakete aufgeteilt wurde, die jeweils einem „bucket" entsprechen, jeweils im Verlauf von Schritten 312, 313 und 314.
Parallel dazu wird das zweite Paket P2 nacheinander an die BTS Station 102, an den Kontroller 104, an die SGSN Knoten 106, an die GGSN Knoten 108 und an den Internetserver 131 gesendet, nachdem es in Form gebracht und gegebenenfalls in kleinere, jeweils einem „bucket" entsprechende Pakete zerteilt wurde, jeweils im Verlauf der Schritte 330 bis 334.
In derselben Weise bringt, nach dem Senden des zweiten Paketes P2, jedes Elemente 100, 102, 104, 106 und 108, das dritte Pakete P3 in Form, nachdem dieses eventuell zerteilt wurde, und sendet es zum nächsten Element in der Übertragungskette zwischen Terminal 100 und Server 131.
Nach dem Empfang des (der) dem Paket 1 entsprechenden Rasters (Raster) im Verlauf des Schrittes 314, sendet der Internetserver 131 eine Antwort R1 an den GGSN Knoten 108, im Verlauf eines Schrittes 315, nach einem Protokoll vom Typ IP, welches an das Terminal 100 gesendet wird. So wird diese Antwort nach dem Protokoll GPRS nacheinander von den GGSN Knoten 108, von den SGSN Knoten 106, vom Knotroller BSC 104 und von der BTS Station 102 wieder in Form gebracht und dann an den nachfolgenden Knoten gesendet, um beim Terminal 100 zu enden, jeweils im Verlauf der Schritte 316 bis 319.
Beim Empfang der Antwort R1 im Verlauf des Schrittes 319 bereitet das Terminal 100 die entsprechende Quittierung Ack1 vor und sendet sie an die BTS Station 102 im Verlauf eines Schrittes 320. Nachdem diese Quittierung Ack1, die an den Server gehen soll, die Antwort R1 gesendet hat, wird sie nacheinander dem BSC Kontroller 104, dem SGSN Knoten 106 und dem GGSN Knoten 108 sowie dem Server 131 jeweils im Verlauf von Schritten 321 bis 324 übergeben.
Andererseits wird der Inhalt eines jeden der mit Datum- und Uhrzeitangabe gekennzeichneten Austausches zwischen Terminal 100 und Rechner 120 an die Analysevorrichtung 140 durch den Rechner 120 gesendet.
In gleicher Weise wird jedes der Pakete, insbesondere vom Typ Anfrage, Antwort und Quittierung, die zwischen der BTS Station 102, dem BSC Kontroller 104, den SGSN Knoten 106 und den GGSN Knoten 108 sowie dem Internet 130 ausgetauscht werden, von einer der Proben 123, 125, 127 und 129 eingefangen und mit Datum und Uhrzeit gekennzeichnet. Nach einem jeden Einfangprozess sendet die entsprechende Probe den mit Datum- und Uhrzeitangabe gekennzeichneten Inhalt an die Vorrichtung 140.
Die Vorrichtung 140 speichert den im Datum- und Uhrzeitangabe gekennzeichneten Inhalt, die entsprechende Datum- und Uhrzeitangabe sowie den Ursprung der Meldung (Terminal 120, Proben 123, 125, 127 oder 129).
Nach einer nicht vorgestellten Variante erstellt der Server 131 örtliche Analysen des Inhaltes der ausgetauschten Pakete IP und sendet die entsprechenden Ergebnisse mit ihrer Datum- und Zeitangabe an den Analysator 140 über die Probe 129. Der Analysator 140 speichert dann diese mit Datum- und Zeitangabe versehenen Ergebnisse sowie deren Ursprung (Server 131) zum Zweck einer späteren Gesamtanalyse.
Die dem Zeitabstand zwischen dem Senden der ersten Anfrage P1 durch das Terminal 100 im Verlauf des Schrittes 310 und dem Empfang der entsprechenden Antwort A1 im Verlauf des Schrittes 319 entsprechende RTT wurde im Zusammenhang mit 3 dargestellt. Das Terminal 100 kann abnormale RTT annehmen (insbesondere solche, die wesentlich länger als 3 Sekunden sind), um einen vollständigen Ablauf eines Anfrage- und Antwortvorgangs für eine Gesamtanalyse durch die Vorrichtung 140 zu ermöglichen. Überschreitet demnach die RTT einen vorgegebenen Schwellenwert, kann die Vorrichtung 140 eine abnormale RTT Überschreitung erfassen und, ausgehend von allen Datum- und Uhrzeitangaben der Schritt 310 bis 314 und 315 bis 319, die Zeitverlustquellen (die sich beispielsweise aus einer zu langen Bearbeitungszeit von schlecht empfangenen Paketen durch ein GPRS Netzelement oder aufgrund von erneutem Senden derartiger schlecht empfangener Pakete ergeben) identifizieren, die zu einer Überschreitung der RTT geführt haben.
Andererseits kann die Vorrichtung 140 den Inhalt der eingefangenen Pakete vergleichen, insbesondere mit den vom BSC Kontroller 104 oder den von einem SGSN Knoten 106 oder einem GGSN Knoten 108 empfangenen und gesendeten Paketen, um mögliche Paketverluste festzustellen, falls insbesondere die Verlustrate zu hoch ist.
Nach einer Ausführungsvariante sendet der Server 131, der dem Einsatz der Erfindung angepasst ist und über Mittel zum Analysieren der IP-Pakete verfügt, über die Probe 129 seine Analyseergebnisse an den Analysator 140, der dafür ausgelegt ist, diese zu nutzen.
4 beschreibt einen vom Rechner 120, der mit dem Terminal 100 verbunden ist, eingesetzten Algorithmus.
Dieser Algorithmus ermöglicht insbesondere das Senden von Web- oder FTP-Anfragen sowie den Empfang der zugehörigen Ergebnisse.
So werden im Verlauf eines ersten Schrittes 400, variable Parameter und Schritte, die nach dem Algorithmus eingesetzt werden, initialisiert. Insbesondere wird eine Liste von Dateiadressen, die Servern des Internet 130 gehören und die heruntergeladen werden können, und/oder eine Liste von Web-Page Adressen von Servern des Netzes 130m aktualisiert und gespeichert.
Danach erzeugt, im Verlauf eines Schrittes 401, der Generator 1201 eine Anfrage oder mehrere Anfragen vom Typ Dateitransfer, nach einem FTP- oder Web-Page-Protokoll, als Funktion der während des Schrittes 400 gespeicherten Adressen.
Dann werden, im Verlauf eines Schrittes 402, dort wo die oben erzeugten Anfragen, die an einen beliebigen Server oder an mehreren beliebigen Servern des Internets 130 gerichtet sind, diese Anfragen über die Schnittstelle 1200 an folgende Ziele gesendet:

– einerseits an das Terminal 100, der sie in Form bringt, um sie zu dem Zielserver bzw. zu den Zielservern über das GPRS-Netz 109 zu senden und,
– andererseits an die Analysevorrichtung 140, in Form einer Meldung, die einen Anfragenidentifizierer und den Inhalt der Anfrage bzw. Anfragen enthält.

Parallel dazu setzt der Generator 1201 eine mit jeder Anfrage assoziierte Verzögerung ein, deren Wert weit höher ist, als der Wert der normalerweise bei gutem Funktionieren des Netzes erwarteten RTT (beispielsweise drei Sekunden). Eine Verzögerung beträgt beispielsweise einhundertzwanzig Sekunden.
Danach wartet im Verlauf eines Schrittes 403 der Generator 1201 auf:

– ein jedes in GPRS-Datenrastern enthaltenes Paket (insbesondere die Antwort auf Web- oder FTP-Anfragen, Quittierungen usw.), das vom Terminal 100 empfangen wird;
– den Ablauf einer im Verlauf des Schrittes 402 ausgelösten Verzögerung, die mit einer Anfrage zusammenhängt, für die vor Ablauf der Verzögerung keine Antwort empfangen wurde.

Im Verlauf eines Schrittes 404 wird das erzielte Ergebnis (entweder eine empfangene Antwort oder eine Abnormalität, beispielsweise bezüglich der Art des Ablaufes der Verzögerung) dann ein erstes Mal von der Schnittstelle 1200 vom Typ COMMVIEW (eingetragenes Markenzeichen) verarbeitet, wobei diese Schnittstelle insbesondere die empfangenen Raster sowie den binären Durchsatz beim Empfang und beim Senden zählt und, falls eine Antwort erhalten wurde, den Inhalt analysiert.
Die Schnittstelle 1200 sendet dann im Verlauf des Schrittes 405 eine Meldung an die Vorrichtung 140, die insbesondere folgendes umfasst:

– den Identifizierer der mit der Antwort oder dem Ablauf der Verzögerung zusammenhängenden Anfrage;
– die Natur des Ergebnisses (Antwort oder Verzögerungsablauf);
– die binären Durchsätze, beim Senden und beim Empfang;
– den Inhalt einer möglichen Antwort;
– die aus der Bearbeitung des Schrittes 404 kommenden Elemente und,
– die Natur des Protokolls.

Der Schritt 401 wird dann wiederholt.
Die 5 und 6 zeigen die von der Analysevorrichtung 140 eingesetzten Algorithmen. Genauer gesagt stellt 5 einen Algorithmus zur ersten Bearbeitung der vom Rechner 120 und von den Proben 123, 125, 127 und 129 übertragenen Daten in Realzeit dar. 6 beschreibt einen Algorithmus der zeitverzögerten Analyse der empfangenen Daten.
So werden nach dem Algorithmus von 5, im Verlauf eines ersten Schrittes 500, Parameter und Variablen, die gemäß dem Algorithmus eingesetzt werden, initialisiert. Insbesondere werden die Konfiguration. des Netzes GPRS 109 und die entsprechenden Proben gespeichert.
Dann setzt sich die Vorrichtung 140, im Verlauf eines Schrittes 501, in Erwartung und empfängt Meldungen, die vom Rechner 120 oder von den Proben 123, 125, 127 und 129 übertragen werden.
Danach werden, im Verlauf eines Schrittes 502, die mit Datum und Uhrzeit versehenen Daten in Form gebracht.
Dann werden die mit Datum und Uhrzeit versehenen Daten im Verlauf eines Schrittes 503 in einer Datenbank registriert.
Der Schritt 501 wird dann wiederholt.
Der Algorithmus der 6 wird mit der Bestimmung der Elemente der Dienstleistungsqualität beauftragt und führt zeitverzögerte Bearbeitungen durch, die mit einem Initialisierungsschritt 600 der eingesetzten Parameter und der Variablen beginnt (insbesondere die Konfiguration des Netzes und die Eigenschaften der Server 131 bis 133, die in der Lage sind, vom Rechner 120 erzeugte Anfragen zu empfangen).
Danach liest die Vorrichtung 140, im Verlauf eines Schrittes 601, die in der Datenbank im Verlauf des Schrittes 503 registrierten Daten und identifiziert das mit jeder Anfrage zusammenhängende Ergebnis (empfangene Antwort oder Verzögerungsablauf) sowie die verschiedenen entsprechenden Raster (Anfrage, Antwort und eventuelle Quittierung), die ihm vom Rechner 120 oder von den Proben 123, 125, 127 und 129 übertragen werden. Für jede Anfrage berechnet die Vorrichtung 140, auf der Grundlage der den identifizierten Rastern entsprechenden Datum- und Uhrzeitangaben:

– die globale RTT (Differenz zwischen den Datum- und Uhrzeitangaben der Anfrage und der vom Rechner 120 gesendeten Antwort oder maximale RTT, wenn keine Antwort vor Ablauf der beim Schritt 402 ausgelösten Verzögerung empfangen wurde) und,
– die Transitzeit in den verschiedenen Elementen des GPRS-Netzes 109, ausgehend von den Datum- und Uhrzeitangaben der den neben dem betrachteten Element liegenden Schnittstellen entsprechenden Raster (beispielsweise Schnittstellen Gb 105 und Gn 107 für den SGSN Knoten 107).

Dann zeigt die Vorrichtung 140 am Bildschirm 203, für jede Anfrage, die berechnete RTT und die berechneten verschiedenen Transitzeiten. Nach einer Variante werden am Bildschirm nur die Zeiten angezeigt, die einer Zeit RTT und/oder einer Transitzeit entsprechen, die einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet bzw. überschreiten oder die dynamisch vom Benutzer oder automatisch von der Vorrichtung 140 aktualisiert wird (werden).
Nach einer anderen Variante wird jedes Netzelement identifiziert, für welches eine Transitzeit einen mit dem Netzelement oder seinem Typ assoziierten Schwellenwert der Transitzeit überschritten hat, wobei dieser Schwellenwert eventuell mit einer zu langen Zeit RTT gekoppelt ist (d.h., dass sie einen Schwellenwert RTT überschreitet). Dem Benutzer wird eine entsprechende Abnormalitätsangabe vorgelegt. Bevorzugterweise wird, für den Fall, dass eine Abnormalität identifiziert wird, dem Benutzer ebenfalls eine Angabe zur Optimierung der Parametrisierung vorgelegt.
Die Vorrichtung 140 berechnet und zeigt ebenfalls Feinstatistiken an (Mittelwerte, Standardabweichungen usw.), die mit den RTT und den Transitzeiten in jedem Transitpunkt des Netzes GPRS 109 zusammenhängen.
So kann der Benutzer der Vorrichtung 140 leicht identifizieren und bestimmen, ob die RTT und die Transitzeiten in der BTS Station 102, dem BSC Kontroller 104 oder dem SGSN Knoten 106 und dem GGSN Knoten 108 zu lang sind, und ob sie möglicherweise zu Störungen in den Datenaustauschen zwischen einem GPRS Terminal und einem Internetserver führen würden. Es sei auf die Annahme hingewiesen, demnach die Server, die in der Lage sind, vom Rechner 120 erzeugte Anfragen zu empfangen, ordnungsgemäß arbeiten (der Server darf keine exzessive Blockierungs- oder Verzögerungsursache der Austausche sein) und, dass sie schnell und mit ausreichendem Durchsatz auf etwaige Anfragen antworten.
Im Verlauf eines Schrittes 602 identifiziert die Vorrichtung 140 für jedes Objekt vom Typ Anfrage, Antwort und Quittierung, das zwischen dem Internet 130 und dem Terminal 100 ausgetauscht wurde, die verschiedenen in der Datenbank registrierten entsprechenden Raster. Dann vergleicht die Vorrichtung 140, für jeden Punkt des Pfades (BTS Station 102, BSC Kontroller 104, SGSN Knoten 106 und GGSN Knoten 108) und für jede Anfrage, das eingehende Raster bzw. die eingehenden Raster, mit dem (den) identifizierten ausgehenden entsprechenden Raster(n), durch gekreuzte Korrelation.
Die Vorrichtung 140 identifiziert somit möglich Paketverluste im Verlauf des Datenpfades.
Anderseits sind der BSC Kontroller 104 und die SGSN Knoten 106 sowie die GGSN Knoten 108 in der Lage, die zu großen eingehenden Raster in kleinere Raster (oder „buckets") aufteilen und/oder mehrere Raster zu einem einzigen größeren Raster zu verketten. Es können dann „buckets" verloren gehen. Eine zu hohe Verlustrate von „buckets" („bucket leak rate" in Englisch) wirkt sich nachtteilig auf den Betrieb des Netzes aus. Durch Vergleichen und Korrelieren der Eingänge und Ausgänge an einem besonderen Punkt des Netzes identifiziert die Vorrichtung 140 die Verluste von „buckets" und bestimmt die Verlustrate der „buckets".
Die Vorrichtung 140 zeigt dann die Werte der Verlustraten von „buckets" und allgemeiner von Paketen an, wodurch der Benutzer in die Lage versetzt wird, die fehlerhaften Punkte des GPRS Neztes 109 zu bestimmen. Die fehlerhaften Punkte können dann identifiziert werden, um gegebenenfalls das Korrigieren ihrer konzeptionellen Fehler und/oder ihrer Parametrisierungsfehler (beispielsweise Größe oder Speicherzahl am Ein- oder am Ausgang) oder die Aktualisierung ihrer Konfiguration zu ermöglichen.
Nach einer Variante der Erfindung zeigt die Vorrichtung 140 eine Identifizierung des (der) fehlerhaften Punktes (Punkte) sowie den Ursprung des Fehlers an (zum Beispiel abnormaler Verlust an Paketen oder „buckets") und schlägt bevorzugterweise eine Optimierung der Parametrisierung vor, um diesen Verlusten entgegenzuwirken (zum Beispiel Vergrößerung der Pufferspeicher am Eingang und am Ausgang des entsprechenden Netzelementes).
Danach führt die Vorrichtung, im Verlauf eines Schrittes 603, die zusätzlichen Analysen durch, insbesondere das Berechnen der Prozentzahl des erneuten Sendens von Paketen, die Ortung des Fehlers (der Fehler), die Zuordnung der Ressourcen in Abhängigkeit der Belastung des Netzes usw.
Im Verlauf eines letzten Schrittes 604 werden dann die Gesamtergebnisse dem Benutzer vorgelegt.
Nach einer Variante werden die Analysenergebnisse gespeichert und/oder ausgedruckt.
Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die oben vorgestellten Ausführungsbeispiele beschränkt.
Insbesondere wird es dem Fachmann möglich sein, jede Art von Variante in die Bestimmung der Funkzellennetze (beispielsweise der Typen GSM, GPRS, UMTS usw.) und der Netze vom Typ Internet (Zugänge der Typen FTP, HTTP usw.) einzufügen.
Es sei darauf hingewiesen, dass das Internet Protokoll nicht auf TCP/IP beschränkt ist, sondern für jede Art kompatibler Protokolle gilt und insbesondere für Protokolle des Typs UDP.
Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die Knoten des beschriebenen GPRS Netzes, sondern gilt auch für jedes Element eines Funkzellennetzes, das für das Senden und/oder Empfangen von Rastern ausgelegt ist, die Daten vom Typ Internet einkapseln (insbesondere Anfragen, Antworten, Quittierungen usw.), die in der Lage sind, den Inhalt der ausgetauschten Raster zu ändern oder auch nicht.
Es ist auch jede Variante für die Art der Proben zulässig, mit denen Daten in den Funkzellennetze und/oder im Internet eingefangen werden, wobei diese Daten mit genauen Datum- und Uhrzeitangaben versehen werden können, um das Verfolgen der Daten zu ermöglichen.
Das Erzeugen der Austauschdaten nach der Erfindung ist auch nicht auf Daten beschränkt, die von einem Rechner erzeugt wurden, sondern kann auch beliebig erzeugte Daten betreffen. Das Gerät zum Erzeugen der Daten kann beispielsweise in dem Analysegerät integriert sein.
Der Fachmann kann ebenfalls jede Variante bei der Analyse der eingefangenen Daten einbringen, insbesondere bei der Tiefe der Analyse (Zahl der eingefangenen Daten, geprüfte Netzelemente usw.), der Art der durchgeführten Analyse (insbesondere mit oder ohne Berechnung der Transitzeit, der RTT, der Paketverluste, der Ortung von Problemen usw.), der Darstellung der Ergebnisse usw.
Es sei darauf hingewiesen, dass die Erfindung sich nicht auf eine rein materielle Einführung beschränkt sondern, dass sie sich auch in Form einer Folge von Anweisungen eines EDV-Programms oder jeder Form einsetzen lässt, welche ein Gemisch eines materiellen Teils und eines Softwareteils anwendet. Wird die Erfindung insgesamt oder teilweise in Softwareform eingeführt, so kann die entsprechende Folge von Anweisungen in einem Speichermittel gespeichert werden, das sich entfernen lässt (beispielsweise Diskette, CD-ROM oder DVD-ROM) oder nicht, wobei dieses Speichermittel teilweise oder vollständig von einem Rechner oder einem Mikroprozessor gelesen werden kann.

Claims

Verfahren zum Optimieren von Zugängen zu einem Netz vom Typ Internet (130) über ein Funkzellennetz (109), das verschiedene Typen von beobachtbaren Schnittstellen (100, 103, 105, 107, 1010, 131) aufweist, wobei das Verfahren einen Schritt zum Erzeugen (401) eines Datenaustausches zwischen einem dem Funkzellennetz zugehörigen Terminal (100) und mindestens einem Server (131, 132, 133) des Netzes vom Typ Internet aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren folgende Schritte aufweist: – einen Schritt zum synchronen Einfang und zum Festhalten von Datum und Uhrzeit von ersten, dem erwähnten Funkzellennetz eigener Signalisierungsinformationen und von zweiten Signalisierungsinformationen vom Typ Internet, die über mindestens eine der Schnittstellen der erwähnten beobachtbaren Typen von Schnittstellen laufen und, – einen Schritt zum Zentralisieren der ersten und zweiten Informationen, deren Datum und Uhrzeit festgehalten sind, wobei der Schritt zum Einfangen und zum Festhalten von Datum und Uhrzeit von mindestens einer Probe (123, 125, 127, 129) und/oder einem mit dem Terminal assoziierten Datenaustauschgenerator (120) eingesetzt wird, und wobei der Zentralisierungsschritt einen Schritt zum Senden der ersten und zweiten Informationen mit festgehaltenem Datum und festgehaltener Uhrzeit an erste Mittel zum Analysieren (140) der ersten und zweiten eingefangenen Informationen aufweist und, wobei die ersten Mittel zum Analysieren einen Schritt (601) umfassen, zum Feststellen der Zeit (RTT), die verlaufen ist zwischen: – dem Senden eines vom Terminal an einen Server des Netzes vom Typ Internet gestellten Antrags und – dem Empfang einer Antwort auf diesen Antrag durch das Terminal.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Mittel zum Analysieren einen Vergleichsschritt von Daten einsetzen, die mit den ersten und zweiten Informationen assoziiert sind, so dass die Laufstrecke eines vom Terminal an einen Server des Netzes vom Typ Internet ausgesandten Anfragepakets und/oder eines vom Server an das Terminal gesandten, dem Anfragepaket entsprechenden Antwortpakets, identifiziert wird.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass es einen Schritt (602) zum Festellen von Datenverlusten innerhalb der Anfrage- und/oder Antwortpakete umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Mittel zum Analysieren einen Schritt zum Feststellen von mindestens einer Abnormalität im Austausch von Datenpaketen zwischen dem Terminal und einem Server des Netzes vom Typ Internet einsetzen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die erwähnten ersten Informationen darüber hinaus Analyseninformationen umfassen, die durch zweite, mit dem Terminal assoziierte Mittel zum Analysieren (120), erzeugt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Informationen darüber hinaus Analyseninformationen umfassen, die durch dritte, mit dem Server assoziierte Mittel zum Analysieren (131), erzeugt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Signalisierungsinformationen der folgendes umfassenden Gruppe angehören: – Signalisierungsinformationen des Typs IP („Internet Protocol"); – Signalisierungsinformationen des Typs TCP („Transmission Control Protocol"); – Signalisierungsinformationen des Typs UDP („User Datagram Protocol"); – Signalisierungsinformationen des Typs Hypertext und, – Signalisierungsinformationen des Typs FTP („File Transfer Protocol").
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Funkzellennetz der folgendes umfassenden Gruppe angehört: – GSM-Netze („Global System for Mobile Communication"); – GPRS-Netze ("General Packet Radio Service") und, – mobile Netze der dritten Generation.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass es darüber hinaus einen Schritt zum Suchen von Fehlern in mindestens einem zwischen dem Terminal und dem Netz vom Typ Internet angebrachten Element des erwähnten Zellennetzes aufweist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass es darüber hinaus einen Schritt zum Optimieren der Parametrisierung von mindestens einem zwischen dem Terminal und dem Netz vom Typ Internet angebrachten Element des erwähnten Zellennetzes aufweist.
System zum Optimieren von Zugängen zu einem Netz vom Typ Internet (130) über ein Funkzellennetz (109), das verschiedene Typen von beobachtbaren Schnittstellen (100, 103, 105, 107, 1010, 131) aufweist, wobei das System Mittel zum Erzeugen (120) eines Datenaustausches zwischen einem dem Funkzellennetz zugehörigen Terminal (100) und mindestens einem Server (131, 132, 133) des Netzes vom Typ Internet aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass es darüber hinaus folgendes umfasst: – Mittel zum synchronen Einfang und zum Festhalten von Datum und Uhrzeit (120, 123, 125, 127, 129) von ersten, dem erwähnten Funkzellennetz eigenen Signalisierungsinformationen und von zweiten Signalisierungsinformationen vom Typ Internet, die über mindestens eine der erwähnten beobachtbaren Schnittstellen laufen und, – Mittel zum Zentralisieren (140) der ersten und zweiten Informationen, deren Datum und Uhrzeit festgehalten sind, wobei die Mittel zum Einfangen und zum Festhalten von Datum und Uhrzeit von mindestens einer Probe (123, 125, 127, 129) und/oder einem mit dem Terminal assoziierten Datenaustauschgenerator (120) eingesetzt wird, und wobei die Mittel zum Zentralisieren über Mittel zum Senden der ersten und zweiten Informationen mit festgehaltenem Datum und festgehaltener Uhrzeit an erste Mittel zum Analysieren (140) der ersten und zweiten eingefangenen Informationen verfügen und, wobei die ersten Mittel zum Analysieren über Mittel zum Feststellen der Zeit (RTT) verfügen, die verlaufen ist zwischen: – dem Senden eines vom Terminal an einen Server des Netzes vom Typ Internet gestellten Antrags und – dem Empfang einer Antwort auf diesen Antrag durch das Terminal.
Vorrichtung (140) zum Optimieren von Zugängen zu einem Netz vom Typ Internet (130) über ein Funkzellennetz (109), das verschiedene Typen von beobachtbaren Schnittstellen (100, 103, 105, 107, 1010, 131) aufweist, wobei das System Mittel zum Erzeugen eines Datenaustausches zwischen einem dem Funkzellennetz zugehörigen Terminal und mindestens einen Server des Netzes vom Typ Internet aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung darüber hinaus über Mittel zum Analysieren der ersten, dem Funkzellennetz eigenen Signalisierungsinformationen sowie zweiter Signalisierungsinformationen des Typs Internet verfügt, die über mindestens eine Schnittstelle einer dieser beobachtbaren Typen von Schnittstellen laufen, wobei jeweils die erste und zweite aufgefangene Informationen mit dem entsprechenden Datum und der entsprechenden Uhrzeit gekennzeichnet sind.