WO2014117504A1 - 基于通信管道分段化生成标签的管道智能化方法和系统 - Google Patents

基于通信管道分段化生成标签的管道智能化方法和系统 Download PDF

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WO2014117504A1
WO2014117504A1 PCT/CN2013/082096 CN2013082096W WO2014117504A1 WO 2014117504 A1 WO2014117504 A1 WO 2014117504A1 CN 2013082096 W CN2013082096 W CN 2013082096W WO 2014117504 A1 WO2014117504 A1 WO 2014117504A1
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WO
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pipeline
segment
network
label
module
Prior art date
Application number
PCT/CN2013/082096
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English (en)
French (fr)
Inventor
冯志勇
张奇勋
王颖
尉志青
刘建伟
马思思
张平
Original Assignee
北京邮电大学
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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L43/00—Arrangements for monitoring or testing data switching networks
    • H04L43/08—Monitoring or testing based on specific metrics, e.g. QoS, energy consumption or environmental parameters
    • H04L43/0876—Network utilisation, e.g. volume of load or congestion level

Definitions

  • the present invention relates to the field of telecommunications and the Internet, and more particularly to a pipeline intelligent method and system for generating tags based on segmentation of communication pipes. Background technique
  • Intelligent pipelines as the basis for the development of "flow management", are being favored by operators.
  • the operator can implement a priority policy based on the location of the 3 ⁇ 4 households.
  • the operator can also implement a service-based priority policy. For example, some users have a special liking for video services, and the operator can It tailors bandwidth services with higher bandwidth.
  • the prerequisite is to enable the operator's pipeline to be "user identifiable, The service can be differentiated, the quality can be controlled, and the network can be managed.
  • the target architecture of the intelligent pipeline should be divided into the bearer control layer and the bearer network layer, that is, on the basis of the existing network, the bearer and control are separated.
  • the PCC (Policy and Billing Control) architecture becomes the standard reference architecture for network intelligent control. Based on the PCC architecture, it can realize various dimensions based on user level, inter-area, region, cumulative traffic, time length, service type, bandwidth, etc. Policy control.
  • DPI Deep Packet Inspection
  • DP Devices can perform normal forwarding, blocking, bandwidth limitation, marking priority, etc. according to preset business policies.
  • the PCC architecture and DPI technology are aimed at households and businesses, and do not provide corresponding management methods for the overall planning of the communication pipeline.
  • the patent application number "201210049747.7” provides an intelligent pipeline control method based on intelligent terminals. However, this patent is only for the business of the intelligent terminal, and the corresponding traffic control strategy is selected by the service type classification, the service value classification and the traffic class classification.
  • Another patent with the application number "201210010674.0” provides an intelligent pipeline flow control method based on the behavior of the household. According to user behavior and business statistics flow information, this patent extracts user behavior data through user behavior clustering, and generates traffic and charging control policies. Similarly, this patent is just a flow control implementation method for user behavior. The above two patents do not design the relevant mechanism methods for the monitoring, control and management of the communication pipeline itself from the perspective of the communication pipeline. Summary of the invention
  • the technical problem to be solved by the present invention is how to design a paragraph "tag" of a communication pipe in an end-to-end communication pipe to implement an intelligent system for evaluating and managing various segments of the communication network.
  • the present invention provides a pipeline intelligent method for generating a label based on communication pipeline segmentation, and the intelligent method includes:
  • the end-to-end communication pipeline is segmented according to the nodes through which the information flows, and each segment pipeline is obtained;
  • the step of segmenting the end-to-end communication pipe according to the coarseness and granularity according to the point at which the information flows includes the coarse granularity segment and the fine granularity segment, wherein the coarse granular segment divides the communication pipe
  • the segment is a terminal to the access network segment, the inner segment of the access network, the access network to the core network segment, the inner core segment, the core network to the outer network segment, the outer network inner segment, the outer network to the core network segment, and the a second core network inner segment, a core network to an access network segment, a second access network segment, and an access network to a terminal segment, wherein the fine granularity segment is each segment obtained by segmenting the coarse granularity
  • the communication pipeline between the key nodes is further divided.
  • the method for obtaining tag content comprises: obtaining the tag content by terminating statistics and calculation at the node;
  • the content of the label includes: whether the information arrives, the geographical location where the user is located, the name of the starting node, the name of the terminating node, the network segment where the network segment is used, the type of network used for communication, the type of service, the time occupied by the resource, and the error rate. At least one of a packet loss rate, an average bandwidth, and a frame rate.
  • the present invention further provides a pipeline intelligent system for generating a label based on a communication pipeline segmentation, the intelligent system comprising: a segmentation module, a generation pipeline label module, an acquisition label content module, and a label processing module.
  • the segmentation module is configured to segment the end-to-end communication pipeline according to the set large-thickness granularity according to the node through which the information flows, to obtain each segmentation pipeline;
  • the generating a pipeline label module is configured to track a communication process of each segmented pipeline end-to-end of each customer service, and generate a pipeline label at a termination node of each segmentation pipeline, where the pipeline label indicates the segmentation pipeline of the segment Communication status - the obtaining label content module, configured to acquire label content of the pipeline label;
  • the label processing module includes a first feedback module, a second feedback module, and a storage module:
  • the first feedback module is configured to learn the network resource usage according to the feedback of the pipeline label of each network segment; the second feedback module is configured to perform network resource management according to the feedback of the pipeline label of each network segment;
  • the storage module is configured to store the pipeline labels in a period of time, and analyze and compare resource utilization and link quality of each segment of the network.
  • the segmentation module includes a coarse granularity segmentation module and a fine granularity segmentation module, wherein the coarse granularity segmentation module segments the communication pipeline into a terminal to access network segment, the first access Intranet segment, access network to core network segment, first core network inner segment, core network to outer network segment, outer network inner segment, outer network to core network segment, second core network inner segment, core network to access a network segment, a second access network segment, and an access network to a terminal segment;
  • the fine-grained segmentation module divides the communication pipeline between the key nodes in each segment obtained by segmenting the coarse granularity.
  • the generating pipeline label module further includes an optional setting module and a user authority setting module, wherein the optional setting module is configured to set an optionality of the pipe label content,
  • the User Rights Setting module is used to set the permissions of the user.
  • the acquiring the label content module includes: a first obtaining module, a second obtaining module, and a third obtaining module; the first acquiring module obtaining the label content by using statistics and calculation at the terminating node; a second obtaining module, configured to obtain the label content by using information transmitted by other nodes or related function modules;
  • the third obtaining module obtains the tag content by interacting with the information of the other nodes by the terminating node.
  • the invention provides a pipeline intelligent method and system for generating tags based on segmentation of communication pipelines, which can generate segmented pipeline labels by segmenting and marking the end-to-end communication process in the communication pipeline, which can be more flexible and more specific.
  • Monitoring, control and management of communication pipelines; facilitating operators to generate uniform formatted monitoring information for each segment of the network, which is conducive to comparative analysis of communication pipeline conditions, facilitating link quality, resource occupation, and users of communication pipelines Behavior and other conditions are unified.
  • FIG. 2 is a flowchart of a pipeline intelligent method for generating a label based on a communication pipeline segmentation according to Embodiment 1 of the present invention
  • FIG. 3 is a schematic diagram of a pipeline intelligent method for generating a label based on a communication pipeline segmentation according to Embodiment 1 of the present invention
  • FIG. 4 is a schematic diagram showing an example of fine granularity segmentation in a pipeline intelligent method for generating tags based on communication pipeline segmentation according to Embodiment 1 of the present invention
  • FIG. 5 is a schematic diagram of fine granularity segmentation within an access network in a pipeline intelligent method for generating a label based on communication pipeline segmentation according to Embodiment 1 of the present invention
  • FIG. 6 is a communication pipeline according to Embodiment 2 of the present invention. Schematic representation of the composition of the pipeline intelligent system for generating tags
  • a pipeline intelligent method for generating a label based on a segmentation of a communication pipeline is provided.
  • the flow of the steps is as shown in FIG. 2, and specifically includes the following steps: Step A: According to the granularity, the end-to-end communication pipeline is followed. The nodes through which the information flows are segmented to obtain the individual segment pipes.
  • segmenting the end-to-end communication pipe according to the granularity of the granularity according to the granularity includes the coarse granularity segment and the fine granularity segment.
  • the coarse granularity segment segments the communication pipeline into a terminal-to-access network segment (node T1 to node Ali segment), a first access network inner segment (node Ali to node Alo segment), and an access network to the core network.
  • the foregoing is for the first access network segment,
  • the fine-grained segmentation is to divide the communication pipeline between the key nodes in each segment obtained by segmenting the coarse granularity.
  • the subdivision can be performed in each network segment, that is, the segment is divided into smaller and smaller.
  • the development trend of mobile communication networks is to increase femtocelK picocelL wian and other small cells at the edge of macro cells or hotspots, to achieve horizontal multi-standard, vertical multi-layer network coverage, to improve the cell capacity and the data rate of users in the edge and hotspot areas.
  • the cell edge user can access the femiocell first, and then indirectly access the cell base station through one layer or even multiple layers of indirect access methods.
  • the fine-grained network segment is divided as shown in Figure 4.
  • the terminal generates a signal in the access network segment, and passes through one or more signal amplifying nodes such as relays to indirectly access the base station.
  • the wireless node may be an indirect access node such as a featoceceil base station, a picoceil base station, or a relay.
  • an internal granularity segmentation of the access network is taken as an example, as shown in FIG. 5.
  • Each communication does not necessarily go through each segment of the graph.
  • a communication process may not pass through the external network, and communication is completed only through the access network and the core network. The figure just gives a more complete situation.
  • Step B Track the communication process of each user segment's end-to-end segmentation pipelines, and generate pipe labels at the termination nodes of each segmentation pipeline. Pipe label to indicate the communication status of the segmented pipe in this segment.
  • the pipe label also includes the optionality of the label content and the setting of user rights. Due to the need to consider network overhead And communication efficiency and other issues, so the label content of each pipe label is not all necessary for the operator, and not all users can choose. Operators can select and set all the contents of each pipe label according to the actual situation of different network segments, actual needs in different periods, different monitoring and control objectives, etc. [ Users can also choose according to their own needs. Related services to obtain individual network segments, or end-to-end communication status labels. For the user, a certain range of label content can be selected, but the label content that can be obtained at most is limited by the operator setting relevant authority. The tab contains settings for optionality and user permissions.
  • Step C Get the label content of each pipe label.
  • the method for obtaining the content of the label includes:
  • the content of the label includes: whether the information arrives, the geographical location of the user, the name of the starting node, the name of the terminating node, the network segment where the network is located, the type of network used for communication, the type of service, the time occupied by the resource, the error rate, the packet loss rate, At least one of the average bandwidth and the frame rate.
  • the information flows through the starting node (sending node) of each segment network to the terminating node (arrival node), and finally all the tag contents are summarized into the pipe information label of the segment segment network.
  • the network segment where the network segment is located is the terminal to the access network segment, the inner segment of the first access network, the access network to the core network segment, the inner segment of the first core network, the core network to the outer network segment, and the external network. Fine granularity between inner segment, outer network to core network segment, inner core network segment, core network to access network segment, second access network segment, access network to terminal segment, and key nodes within each network Segmentation.
  • the network types used for communication from the access network to the core network segment include GSM, WLAN, TD-SCDMA, WCDMA-, LTE, and the like.
  • the resource occupation time includes the start time and the arrival time of the communication.
  • Step D According to the feedback of the pipe label of each network segment, the network resource usage is known
  • the information in the tag content can be used for quick feedback to quickly guide user behavior and network resource allocation; it can also be stored for integration, analysis and mining for later communication pipeline and network optimization. Whether the information in the label content is fed back; feedback to the user or the network resource management function module; whether the information is stored or not, the storage time length can be set and selected by the operator, or dynamically adaptively adjusted according to different pipeline conditions.
  • the operator can select whether the information in the label content is quickly fed back to the network resource management module to optimize the resource configuration.
  • the related label information can also be quickly fed back to the user to enhance the user experience;
  • tag contents can help users understand the network communication status and enhance the user experience: it is also used to analyze and compare the resource occupancy and link quality of each segment of the network; it is also used to guide the allocation and management of network resources; to promote the global optimization of communication networks. .
  • segmenting the communication pipeline it is possible to monitor, control and manage the communication pipeline more flexibly and more specifically.
  • the monitoring information is useful for comparative analysis of communication pipeline conditions and helps to analyze and mine the link quality, resource occupancy, and user behavior of the communication pipeline.
  • the profitable ffl tag information is for the instant information of a certain link, 24 hours, one week, one month, one quarter, one year of link quality and resource occupancy. Statistics, generating guidance for future optimization pipelines.
  • terminal to access network segment terminal to access network segment, first access network inner segment, access network to core network segment, first core network inner segment, core network to sip network segment, outer network inner segment Fine-grained points between the core network segment, the second core network inner segment, the core network to the access network segment, the second access network segment, the access network to the terminal segment, and the key nodes within each network Segments, the information labels of the generated segments of the pipeline, can be used to measure the link quality and resource occupancy of each segment of the network.
  • Statistical analysis of the content of the geographical location label of the originating user can obtain information such as the density of the households in different geographical locations and different time periods, and can provide relevant basis for network expansion and heat supplementation.
  • segmented pipeline information label can promote the transition of operators from “3 ⁇ 4 pipelines” to intelligent pipelines, providing assistance and solutions for the monitoring, controllability and manageability of communication pipelines, and the realization of "smart pipelines”. Help.
  • a segmented pipeline label is generated, which can more flexibly and more specifically monitor, control and manage the communication pipeline;
  • the quotient generates unified and formatted monitoring information for each segment of the network, which is beneficial to comparative analysis of the status of the communication pipeline, and helps to statistics on the link quality, resource occupation, and user behavior of the communication pipeline.
  • the second embodiment of the present invention further provides a pipeline intelligent system for generating a label based on a communication pipeline segmentation.
  • the composition diagram is as shown in FIG. 6 , and specifically includes a segmentation module 610 and a generation pipeline label module 620. And obtaining a label content module 630 and a label processing module 640. a segmentation module for traversing the end-to-end communication pipe according to the set large-grain granularity Row segmentation, get each segmentation pipeline.
  • the segmentation module 610 includes: a coarse granularity segmentation module 611 and a fine granularity segmentation module 612.
  • the coarse granularity segmentation module 61 1 segments the communication pipeline into a terminal to access network segment, a first access network inner segment, an access network to a core network segment, a first core network inner segment, and a core network to an external network. Segment, outer network inner segment, outer network to core network segment, second core network inner segment, core network to access network segment, second access network segment, and access network to terminal segment.
  • the fine-grained segmentation module 612 divides the communication pipes between the key nodes in each segment obtained by segmenting the coarse granularity.
  • Each communication does not necessarily go through each segment of the coarse granularity segment.
  • a communication process may not pass through the external network, and communication is completed only through the access network and the core network.
  • the pipeline label module 620 is configured to track the communication process of each segment service of each user service in an end-to-end manner, and generate a pipeline label at the termination node of each segmentation pipeline.
  • the pipe label is used to indicate the communication of the segmented pipe in this section.
  • the generation pipeline label module 620 further includes an optionality setting module 621 and a user authority setting module 622, wherein the optionality setting module 621 is configured to set the optionalness of the label content, and the user authority setting module 622 is configured to Set user permissions.
  • the label content module 630 is configured to obtain the label content of each pipeline label.
  • the acquisition label content module 630 includes a first acquisition module 63 L, a second acquisition module 632, and a third acquisition module 633.
  • the first obtaining module 631 is configured to obtain label content by terminating statistics and calculations at the node.
  • the second obtaining module 632 is configured to obtain label content by using information transmitted by other nodes or related function modules.
  • the third obtaining module 633 is configured to obtain label content by terminating information exchange between the node and other nodes.
  • the contents of the label include: whether the information arrives, the geographical location of the user, the name of the starting node, the name of the terminating node, the network segment where the network is located, the type of network used for communication, the type of service, the time occupied by the resource, the bit error rate, and the packet loss. At least one of rate, average bandwidth, and frame rate.
  • the information flows through the starting point (sending node) of each segment network to the terminating node (arrival node), and finally all the tag contents are summarized into the pipe label of the segment segment network.
  • the network segment where the network segment is located is the terminal to the access network segment, the inner segment of the first access network, the access network to the core network segment, the inner segment of the first core network, the core network to the outer network segment, and the external network. Fine granularity between inner segment, outer network to core network segment, inner core network segment, core network to access network segment, second access network segment, access network to terminal segment, and key nodes within each network Segmentation.
  • the network types used for communication between the access network segment and the core network segment include GSM, WLAN, TD-SCDMA, WCDMA, LTE, and the like.
  • the occupied resources include the start time and the reach of the communication.
  • the tag processing module 640 includes a first feedback module 641, a second feedback module 642, and a storage module 643.
  • the first feedback module 641 is configured to learn network resource usage according to the feedback of the pipe label of each network segment.
  • the second feedback module 642 is configured to perform network resource management according to feedback of the pipe label of each network segment.
  • the storage module 643 is configured to store the pipeline labels in a period of time, and analyze and compare resource utilization and link quality of each segment of the network.
  • a segmented pipeline label is generated, which can more flexibly and more specifically monitor, control and manage the communication pipeline;
  • Each segment of the network generates unified formatted monitoring information, which is beneficial to comparative analysis of the status of the communication pipeline, and helps to statistics the link quality, resource occupancy, and user behavior of the communication pipeline.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)

Abstract

本发明公开了基于通信管道分段化生成标签的管道智能化方法和系统，根据粗细颗粒度将端到端的通信管道按照信息流过的节点进行分段，得到各个分段管道；跟踪各个用户业务在各个分段管道的通信过程，并在不同分段管道的终止节点处生成管道标签；获取各个管道标签的标签内容；将其反馈给用户或者相关的通信资源管理控制系统，或者将一段时间范围内的标签内容存储起来，用于以后的通信管道信息的统计挖掘等处理。本发明通过对通信管道中端到端的通信过程中进行分段化标记，生成各段通信管道的信息标签，可以更灵活更具体地对通信管道迸行监测、控制与管理；方便运营商对各段网络生成统一的格式化的监测信息，有利于比较分析通信管道状况，有助于对通信管道的链路质量、资源占用、以及用户行为等情况进行统计。

Description

基于通信管道分段化生成标签的管道智能化方法和系统 技术领域
本发明涉及电信与互联网领域,尤其涉及基于通信管道分段化生成标签的管道智能化 方法和系统。 背景技术
当前无线移动通信技术迅速发展，在研究上和实现上均获得了重大的技术突破。与此 同 各种宽带接入技术不断涌现，构成了未来无线通信中多种异构网络并存的通信网络 格局。另夕卜， 随着各种宽带接入的部署和商业化服务的开展， 以及各种智能终端和移动业 务的发展普及， 移动互联网的高速发展， 运营商获得了不断攀升的数据流量。传统运营商 的角色正在不知不觉中发生着变化。 为了应对服务类型从单一的话音结合少量的数据通 , 向多媒体、 IPTV等多业务叠加模式演变， 以及产业价值链的改变， 运营商不得不面 对为数众多的、 并旦在逐步壮大的互联网服务提供商和应用提供商。
目前运营商的网络管道网络负载不均衡，网络流量激增及网络设计问题直接导致网络 拥塞。网络上的流量呈现出严重的不均衡性： 同一覆盖区域的固定移动网络之间以及不同 移动网络之间负载不均； 系统忙闲时流量差异大， 系统利用率低； 低价值用户占用大量网 络资源等等。传统的通信管道没有相关机制对整个通信网络各段的资源占用等情况给出统 一标志信息，对网络各段的通信情况没有统一的 "标签信息"报告。一方面没有给出用户 数据业务在各段通信网络的延迟、误码、资源占用等信息。另一方面使得网络质量只是端 到端的笼统评份，未具体到网络各段的通信情况，不利于对网络各段链路质量和资源占用 情况进行针对性的评估和优化。
如何通过通信管道经营获利，如何迸行流量经营管理， 如何将 "ffi管道"变得更加智 能化， 以创造网络更高的价值收益， 是运营商当前面临的严峻问题。 为解决这些问题， 爱 立信提出了智能管道概念， 助力运营商实现网络的转型。
智能管道， 作为开屐 "流量经营" 的基础， 正受到运营商的青睐。在智能管道下， 运 营商可实施基于 ]¾户位置的优先级策略；同时,运营商还可以实施基于业务的优先级策略， 倒如一些用户对视频类业务情有独钟， 运营商可以为其量身定制带宽更高的流量服务。
由此可知， 要实现流量经营， 先决条件便是让运营商的管道能够做到 "用户可识别、 业务可区分、 质量可控制、 网络可管理" 。对此， 智能管道的目标架构应分为承载控制层 和承载网络层， 即在现有网络基础上， 实现承载和控制的有 分离。 其中， PCC (策略和 计费控制)架构成为网络智能化控制的标准参考架构。 基于 PCC架构， 可以实现基于用户 等级、 ^间、 区域、 累计流量、 使 ]¾时长、 业务类型、 带宽等各个维度的策略控制。 除 PCC之外， DPI (深度包检劉技术） 技术同样被运营商寄予厚望。 DP :设备可根据预设的 业务策略进行正常转发、 阻塞、 限制带宽、 标记优先级等处理。 然而 PCC架构和 DPI技术 是针对 户和业务的， 并未对通信管道全局的统筹规划给出相应的管理办法。
申请号为 "201210049747.7 " 的专利提供了一种基于智能终端的智能管道控制方法。 然而此专利只是针对智能终端的业务，通过业务类型分类、业务价值分类和流量等级分类 来选择对应的流量控制策略。而另一篇申请号为 "201210010674.0" 的专利提供了一种基 于 ^户行为的智能管道流量控制方法。此专利根据用户行为和业务统计流量信息，通过用 户行为聚类， 提取用户行为数据， A认而生成流量和计费控制策略。 同样地， 此专利只是一 种针对用户行为的流量计费控制实现方法。以上两个专利都没有从通信管道全局角度，对 通信管道本身的监测、 控制和管理进行相关机制方法的设计。 发明内容
(一） 要解决的技术 ^题
针对上述缺陷,本发明要解决的技术问题是如何在端到端的通信管道中设计一种通信 管道的段落 "标签" ， 以对通信网络各段进行评估和管理的 制与方法，实现智能化的通 信管道， 并对通信管道进行分段式监控和管理。
二） 技术方案
为解决上述 1¾]题，本发明提供了基于通信管道分段化生成标签的管道智能化方法，所 述智能化方法包括：
A: 根据粗细颗粒度将端到端的通信管道按照信息流过的节点进行分段， 得到各个分 段管道；
B: 跟踪各个用户业务在端到端的各个分段管道的通信过程， 并在每段分段管道的终 止节点处生成管道标签， 所述管道标签表示本段分段管道的通信状态；
C: 获取所述管道标签的标签内容；
：0： 根据各个网段的管道标签的反馈， 获知网络资源使用情况；
或根据各个网段的管道标签的反馈， 进行网络资源管理；
或将一段时间范围内的管道标签存储起来,分析比较网络各段的资源利用情况和链路 质量；
优选地，所述根据粗细颗粒度将端到端的通信管道按照信息流过的 点进行分段具体 包括粗颗粒度分段和细颗粒度分段，其中所述粗颗粒度分段将通信管道分段为终端到接入 网段、 第 接入网内段、 接入网到核心网段、 第 核心网内段、 核心网到外网段、 外网内 段、 外网到核心网段、第二核心网内段、 核心网到接入网段、 第二接入网段和接入网到终 端段，所述细颗粒度分段是将所述粗颗粒度分段得到的各个的分段中关键节点间的通信管 道再进行划分。
优选地， 所述获取标签内容的方法包括- 通过终止节点处的统计与计算获得所述标签内容；
或通过其他节点或者相关功能模块传递的信息获得所述标签内容；
或通过所述终止节点与其他节点的信息交互获得所述标签内容。
优选地， 所述标签内容包括： 信息是否到达、 用户所在的地理位置、 起始节点名称、 终止节点的名称、所在的网段、通信使用的网络类型、业务类型、 占用资源时间、误码率、 丢包率、 平均带宽和帧速率中至少一个。
为解决上述 1¾]题， 本发明还提供了基于通信管道分段化生成标签的管道智能化系统， 所述智能化系统包括：分段模块、生成管道标签模块、获取标签内容模块和标签处理模块; 所述分段模块，用于根据设定的大粗细颗粒度将端到端的通信管道按照信息流过的节 点进行分段， 得到各个分段管道；
所述生成管道标签模块， 于跟踪各个 ^户业务在端到端的各个分段管道的通信过 程，并在每段分段管道的终止节点处生成管道标签，所述管道标签表示本段分段管道的通 信状态- 所述获取标签内容模块， 用于获取所述管道标签的标签内容；
所述标签处理模块， 包括第一反馈模块、 第二反馈模块和存储模块：
所述第一反馈模块， 用于根据各个网段的管道标签的反馈， 获知网络资源使用情况; 所述第二反馈模块， 用于根据各个网段的管道标签的反馈， 进行网络资源管理； 所述存储模块，用于将一段时间范围内的管道标签存储起来，分析比较网络各段的资 源利用情况和链路质量。
优选地，所述分段模块中包括粗颗粒度分段模块和细颗粒度分段模块，其中所述粗颗 粒度分段模块将通信管道分段为终端到接入网段、 第一接入网内段、 接入网到核心网段、 第一核心网内段、 核心网到外网段、 外网内段、 外网到核心网段、 第二核心网内段、 核心 网到接入网段、 第二接入网段和接入网到终端段； 所述细颗粒度分段模块是将所述粗颗粒度分段得到的各个分段中关键节点间的通信 管道再进行划分。
优选地，所述生成管道标签模块中还包括可选性设定模块和用户权限设定模块，其中 所述可选性设定模块用于设定所述管道标签内容的可选性，所述用户权限设定模块用于设 定 ]¾户权限。
优选地，所述获取标签内容模块包括：第一获取模块、第二获取模块和第三获取模块； 所述第一获取模块， 于通过终止节点处的统计与计算获得所述标签內容； 所述第二获取模块，用于通过其他节点或者相关功能模块传递的信息获得所述标签內 容；
所述第三获取模块， ^于通过所述终止节点与其他节点的信息交互获得所述标签内 容。
(-三) 有益效果
本发明提出了基于通信管道分段化生成标签的管道智能化方法和系统，通过对通信管 道中端到端的通信过程中进行分段化标记，生成分段式管道标签，可以更灵活更具体地对 通信管道进行监测、 控制与管理； 方便运营商对各段网络生成统一的格式化的监测信息， 有利于比较分析通信管道状况， 有助于对通信管道的链路质量、资源占用、 以及用户行为 等情况进行统 。 附图说明
图】为基础承载网络架构示意图；
图 2为本发明实施例一的基于通信管道分段化生成标签的管道智能化方法的流程图； 图 3为本发明实施例一的基于通信管道分段化生成标签的管道智能化方法中粗颗粒度 分段对通信管道分段化处理与相关节点的示意图；
图 4为本发明实施例一的基于通信管道分段化生成标签的管道智能化方法中细颗粒度 分段举例示意图；
图 5为本发明实施例一的基于通信管道分段化生成标签的管道智能化方法中接入网内 部迸行细颗粒度分段的示意图- 图 6为本发明实施例二的基于通信管道分段化生成标签的管道智能化系统的组成示意
具体实施方式 下面结合付图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施^用 于说明本发明， 但不用来限制本发明的范围。
实施倒一
本发明实施例一中提供了基于通信管道分段化生成标签的管道智能化方法,步骤流程 如图 2所示， 具体包括以下步骤- 歩骤 A: 根据粗细颗粒度将端到端的通信管道按照信息流过的节点进行分段， 得到各 个分段管道。
具体的，根据粗细颗粒度将端到端的通信管道按照信息流过的节点进行分段具体包括 粗颗粒度分段和细颗粒度分段。
其中， 粗颗粒度分段将通信管道分段为终端到接入网段 （节点 T1至节点 Ali段） 、 第 一接入网内段 （节点 Ali至节点 Alo段） 、 接入网到核心网段 （节点 Alo至节点 li段） 、 第 一核心网内段 （节点 CU至节点 αο段） 、 核心网到外网段 （ 点 Clo至节点】 i段） 、 夕卜网 内段 ( 点 li至节点 Ισ段)、外网到核心网段（节点 Ιο至节点 C2i段）、第二核心网内段 (节 点 C2i至节点 C2o段） 、 核心网到接入网段 （节点 C2i至节点 A2i段） 、 第二接入网段 （节 点 A2i至节点 A2o段） 和接入网到终端段 （节点 A2o至节点 T2段） ， 如图 3所示。 其中上述 对第一接入网段、第二接入网段、第一核心网段、 第二核心网段和外网内段是为了方便根 据信息流过网段进行的逻辑划分。
细颗粒度分段是将粗颗粒度分段得到的各个的分段中关键节点间的通信管道再进行 划分。可在上述粗颗粒度分段的网段划分的基础上， 在各网段内进行再划分， 即将网段划 分得更细更小。 现在移动通信网络发展趋势是在宏蜂窝小区边缘或者热点地区增加 femtocelK picocelL wian等 small cell, 实现横向多制式， 纵向多层网络覆盖， 以提高小区 容量和边缘及热点区域用户的数据速率。比如在接入网段， 小区边缘用户可以通过先接入 femiocell, 再间接接入小区基站这种通过一层、 甚至多层的间接接入方法进行接入。 细颗 粒度网段划分如图 4所示。 终端产生信号在接入网段内， 会经过一个或多个中继 (relay)等 信号放大节点， 间接接入基站。 无线节点可以是 feratoceceil基站、 picoceil基站、 中继等间 接接入节点， 本实施例中以接入网内部细颗粒度分段为例进行说明， 如图 5所示。
每次通信不一定经历图中每一段，例如某通信过程可能没有经过外网，只通过接入网 和核心网就完成了通信。 图倒只是给出一种较完全的情况。
步骤 B: 跟踪各个用户业务在端到端的各个分段管道的通信过程， 并在每段分段管道 的终止节点处生成管道标签。 管道标签 以表示本段分段管道的通信状态。
其中，管道标签中还包括标签内容的可选性和设定用户权限。由于需要考虑网络开销 和通信效率等问题， 因此各个管道标签的标签内容对于运营商不是全部必选，对于用户也 不是全部能选。运营商可以根据不同网段的实际情况、不同时期的实际需求、不同的监测 控制目标等，在各个管道标签的所有内容中进行针对性的选择与设定 [ 用户也可以根据自 身的需求， 选择相关业务以获得各个网段， 或者端到端的通信情况标签。 对于用户， 可以 选择一定范围的标签内容， 但其最多可以获得的标签内容由运营商设置相关权限进行限 定。 标签中包含对可选性和用户权限的设定。
步骤 C: 获取各个管道标签的标签内容。
具体的， 获取标签内容的方法包括：
通过到达节点处的统计与计算获得标签内容；
或通过其他节点或者相关功能模块传递的信息获得标签 ή容；
或通过到达节点与其他节点的信息交互获得标签内容。
标签内容包括： 信息是否到达、用户所在的地理位置、起始节点名称、 终止节点的名 称、 所在的网段、 通信使用的网络类型、 业务类型、 占用资源时间、 误码率、 丢包率、 平 均带宽和帧速率中至少一个。信息在流过每一段分段网络的起始节点（发送节点）到终止 节点 （到达节点） ， 最后所有的标签内容汇总成该段分段网络的管道信息标签。
其中， 所在的网段即为步骤 Α中终端到接入网段、 第一接入网内段、 接入网到核心网 段、 第一核心网内段、 核心网到外网段、 外网内段、 外网到核心网段、 第二核心网内段、 核心网到接入网段、第二接入网段、接入网到终端段以及各网络內部的关键节点间的细颗 粒度分段。 例如在终端到接入网， 接入网到核心网段的通信使用的网络类型包括 GSM、 WLAN、 TD-SCDMA, WCDMA-, LTE等。 占用资源时间包括该段通信的启动时间和达到 时间。
步骤 D: 根据各个网段的管道标签的反馈， 获知网络资源使用情况；
或根据各个网段的管道标签的反馈， 进行网络资源管理；
或将一段时间范围内的管道标签存储起来,分析比较网络各段的资源利用情况和链路 质量。
标签内容中的信息可以用来快速反馈， 以迅速对用户行为和网络资源调配做出指导； 也可以存储起来用于统^、分析与挖掘， 以进行后期的通信管道与网络优化。标签内容中 的信息是否反馈； 反馈给用户还是网络资源管理功能模块； 信息是否存储， 存储时间长度 均可以由运营商进行设定和选择， 或者根据不同的管道情况进行动态的自适应调整。
例如，运营商可以选择标签内容中的信息是否快速反馈给网络资源管理模块， 以优化 资源配置； 也可以选择相关标签信息是否快速反馈给用户， 以增强用户体验； 运营商也可 以选择存储一段时间范围内的通信管道中的各个管道标签,用于对网络各段链路质量和资 源占用情况的较长时间维度下的统计和挖掘， 以对整个网络的优化做出指导。
这些标签内容可以帮助用户了解网络通信状况，增强用户体验：还用于分析比较网络 各段的资源占用情况和链路质量；还用于指导网络资源的分配调度与管理；促进通信网络 的全局优化。通过对通信管道分段化， 可以更灵活更具体地对通信管道进行监测、控制与 管理；通过各段管道信息的标签式的监测与统计，可以方便运营商对各段网络生成统一的 格式化的监测信息， 有利于比较分析通信管道状况， 并有助于对通信管道的链路质量、 资 源占用、 以及用户行为等情况进行分析和挖掘。
( 1 ) 针对存储标签的不同时间跨度的统计： -可利 ffl标签信息针对某段链路的即时信 息、 24小时、 一周、 一月、 一季度、 一年的链路质量和资源占用情况进行统计， 生成未来 优化管道的指导信息。
(2 ) 针对不同网段： 终端到接入网段、 第一接入网内段、 接入网到核心网段、 第一 核心网内段、 核心网到夕卜网段、 外网内段、 夕卜网到核心网段、 第二核心网内段、 核心网到 接入网段、第二接入网段、接入网到终端段以及各网络内部的关键节点间的细颗粒度分段， 生成的各段管道的信息标签， 可用干统计各段网络的链路质量和资源占用状况。
(3 ) 针对不同网络类型： 比如接入网段的 GSM、 W:LAN、 TD- SCDMA、 WCDMA , LTE等， 生成统 if标签， 有助于统计信息负载在各网络间的分配， 并对信息负载在网络间 的分配与调度提供数据支持。
(4) 对发端用户所在地理位置标签內容的统计分析， 可以得到不同地理位置， 不同 时间段内的 ^户密度等信息， -可为网络扩容补热等提供相关依据。
总之， 分段化的管道信息标签， 可以促迸运营商从 " ¾管道" 向智能化管道转变， 为 通信管道的可监测、 可控制、 可管理提供辅助和方案， 为 "智能管道" 的实现助力。
通过使用上述智能化方法， 通过对通信管道中端到端的通信过程中进行分段化标记， 生成分段式管道标签， 可以更灵活更具体地对通信管道进行监测、控刺与管理； 方便运营 商对各段网络生成统一的格式化的监测信息，有利于比较分析通信管道状况，有助于对通 信管道的链路质量、 资源占用、 以及用户行为等情况进行统计。
实施倒二
为达到上述目的，本发明的实施例二中还提供了基于通信管道分段化生成标签的管道 智能化系统， 组成示意图如图 6所示， 具体包括- 分段模块 610、 生成管道标签模块 620、 获取标签内容模块 630和标签处理模块 640。 分段模块,用于根据设定的大粗细颗粒度将端到端的通信管道按照信息流过的节点进 行分段， 得到各个分段管道。
分段模块610中包括： 粗颗粒度分段模块 611和细颗粒度分段模块 612。
其中粗颗粒度分段模块 61 1将通信管道分段为终端到接入网段、 第一接入网内段、 接 入网到核心网段、 第一核心网内段、 核心网到外网段、 外网内段、 外网到核心网段、 第二 核心网内段、 核心网到接入网段、 第二接入网段和接入网到终端段。
细颗粒度分段模块 612是将粗颗粒度分段得到的各个分段中关键节点间的通信管道再 进行划分。
每次通信不一定经历粗颗粒度分段的每一段，例如某通信过程可能没有经过外网，只 通过接入网和核心网就完成了通信。
生成管道标签模块 620,用于跟踪各个用户业务在端到端的各个分段管道的通信过程, 并在每段分段管道的终止节点处生成管道标签。管道标签用以表示本段分段管道的通信状 太
生成管道标签模块 620中还包括可选性设定模块 621和用户权限设定模块 622, 其中可 选性设定模块 621用于设定标签内容的可选性， 用户权限设定模块 622用于设定用户权限。
获取标签内容模块 630, 用于获取各个管道标签的标签内容。
获取标签内容模块 630包括：第一获取模块 63 L、第二获取模块 632和第：三获取模块 633。 第一获取模块 631 , 用于通过终止节点处的统计与计算获得标签内容。
第二获取模块 632， 用于通过其他节点或者相关功能模块传递的信息获得标签内容。 第三获取模块 633 , 用于通过终止节点与其他节点的信息交互获得标签内容。
其中的标签内容包括： 信息是否到达、用户所在的地理位置、起始节点名称、终止节 点的名称、 所在的网段、 通信使用的网络类型、 业务类型、 占用资源时间、 误码率、 丢包 率、 平均带宽和帧速率中至少一个。 信息在流过每一段分段网络的起始 点 （发送节点） 到终止节点 （到达节点） ， 最后所有的标签内容汇总成该段分段网络的管道标签。
其中， 所在的网段即为步骤 A中终端到接入网段、 第一接入网内段、 接入网到核心网 段、 第一核心网内段、 核心网到外网段、 外网内段、 外网到核心网段、 第二核心网内段、 核心网到接入网段、第二接入网段、接入网到终端段以及各网络内部的关键节点间的细颗 粒度分段。例如接入网段和核心网段通信使用的网络类型包括 GSM、 WLAN、 TD-SCDMA , WCDMA、 LTE等。 占用资源 间包括该段通信的启动时间和达到 间。
标签处理模块 640， 包括第一反馈模块 641、 第二反馈模块 642和存储模块 643。
第一反馈模块 641 , 用于根据各个网段的管道标签的反馈， 获知网络资源使用情况。 第二反馈模块 642, 用于根据各个网段的管道标签的反馈， 进行网络资源管理。 存储模块 643， 用于将一段时间范围内的管道标签存储起来， 分析比较网络各段的资 源利用情况和链路质量。
通过上述智能化系统，通过对通信管道中端到端的通信过程中进行分段化标记，生成 分段式管道标签， 可以更灵活更具体地对通信管道进行监测、控制与管理； 方便运营商对 各段网络生成统一的格式化的监测信息，有利于比较分析通信管道状况，有助于对通信管 道的链路质量、 资源占用、 以及用户行为等情况进行统计。
以上实施方式仅 ^于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术 人员， 在不脱离本发明的精神和范围的情况下， 还可以做出各种变化和变型， 因此所有等 同的技术方案也属于本发明的范畴， 本发明的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims

权利要求书
L 基于通信管道分段化生成标签的管道智能化方法， 其特征在于， 所述智能化方法 具体包括：
A: 根据粗细颗粒度将端到端的通信管道按照信息流过的节点进行分段， 得到各个分 段管道；
B: 跟踪各个用户业务在端到端的各个分段管道的通信过程， 并在每段分段管道的终 止节点处生成管道标签， 所述管道标签表示本段分段管道的通信状态；
C: 获取所述管道标签的标签内容；
D: 根据各个网段的管道标签的反馈， 获知网络资源使用情况；
或根据各个网段的管道标签的反馈， 进行网络资源管理；
或将一段时间范围内的管道标签存储起来,分析比较网络各段的资源利用情况和链路 质量。
2. 如权利要求 1所述的智能化方法， 其特征在于， 所述根据粗细颗粒度将端到端的通 信管道按照信息流过的节点进行分段具体包括粗颗粒度分段和细颗粒度分段，其中所述粗 颗粒度分段将通信管道分段为终端到接入网段、第一接入网内段、接入网到核心网段、第 一核心网内段、 核心网到外网段、 外网内段、 外网到核心网段、 第二核心网内段、 核心网 到接入网段、第二接入网段和接入网到终端段，所述细颗粒度分段是将所述粗颗粒度分段 得到的各个的分段中关键节点间的通信管道再进行划分。
3. 如权利要求 1所述的智能化方法， 其特征在于， 所述管道标签中还包括设置所述管 道标签內容的可选性和设定用户权限。
4. 如权利要求 1所述的智能化方法， 其特征在于， 所述获取所述管道标签的标签内容 包括：
通过终止节点处的统计与计算获得所述标签内容；
或通过其他节点或者相关功能模块传递的信息获得所述标签内容；
或通过所述终止节点与其他节点的信息交互获得所述标签内容。
5. 如权利要求 1所述的智能化方法，其特征在于，所述标签内容包括： 信息是否到达、 用户所在的地理位置、起始节点名称、 终止节点的名称、所在的网段、通信使 的网络类 型、 业务类型、 占用资源^间、 误码率、 丢包率、 平均带宽和帧速率中至少一个。
6. 基于通信管道分段化生成标签的管道智能化系统， 其特征在于， 所述智能化系统 具体包括； 分段模块、 生成管道标签模块、 获取标签内容模块和标签处理模块； 所述分段模块,用于根据粗细颗粒度将端到端的通信管道按照信息流过的节点进行分 段， 得到各个分段管道；
所述生成管道标签模块， 用于跟踪各个用户业务在端到端的各个分段管道的通信过 程，并在每段分段管道的终止节点处生成管道标签，所述管道标签表示本段分段管道的通 信状态；
所述获取标签内容模块， 于获取所述管道标签的标签內容；
所述标签处理模块， 包括第一反馈模块、 第二反馈模块和存储模块；
所述第一反馈模块，用于根据各个网段的管道标签的反馈， 以便用户或者运营商获知 网络资源使 ^情况；
所述第二反馈模块， ^于根据各个网段的管道标签的反馈， 进行网络资源管理； 所述存储模块，用于将一段时间范围 ή的管道标签存储起来，分析比较网络各段的资 源利用情况和链路质量。
7. 如权利要求 6所述的智能化系统， 其特征在于， 所述分段模块中包括粗颗粒度分段 模块和细颗粒度分段模块， 其中所述粗颗粒度分段模块将通信管道分段为终端到接入网 段、第一接入网内段、接入网到核心网段、第一核心网内段、核心网到外网段、外网内段、 外网到核心网段、第二核心网内段、核心网到接入网段、第二接入网段和接入网到终端段； 所述细颗粒度分段模块是将所述粗颗粒度分段得到的各个分段中关键节点间的通信 管道再进行划分。
8. 如权利要求 6所述的智能化系统， 其特征在于， 所述生成管道标签模块中还包括可 选性设定模块和 ]¾户权限设定模块，其中所述可选性设定模块用于设定所述管道标签内容 的可选性， 所述 ^户权限设定模块 ^于设定 ^户权限。
9. 如权利要求 6所述的智能化系统， 其特征在于， 所述获取标签内容模块包括： 第一 获取模块、 第二获取模块和第:三获取模块；
所述第一获取模块， 用于通过终止节点处的统计与计算获得所述标签内容； 所述第二获取模块， 用于通过其他节点或者相关功能模块传递的信息获得所述标签 容；
所述第≡获取模块， 用于通过所述终止节点与其他节点的信息交互获得所述标签内
10. 如权利要求 6所述的智能化系统， 其特征在于， 所述标签内容包括： 信息是否到 达、 用户所在的地理位置、 起始节点名称、 终止节点的名称、 所在的网段、 通信使 ¾的网 络类型、 业务类型、 占用资源^间、 误码率、 丢包率、 平均带宽和帧速率中至少一个。
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