智能网过载控制的研究

的过载将影响呼叫处理和用户的业务质量。＠ＴＳ Ｐ Ｔ ，信
号链路 、ｓ 、ｓ Ｐ ｓ （ ｃＰ ｓ 和ｓ ｃ 基站控制器 ）也 可能过载 。
但在 第 三 代 移 动 通 信 系 统 中 ，ｓｓ 和 ｓ 的 交 互可 能 更 加 Ｐ ｃＰ 复杂， 为了得到信息 ，ｓ ｃＰ可 能 讯 问 其 它 Ｓ 或 物 理 实 ＣＰ 体， 因此 其 它 物 理 实 体 也 可 能 过 载 。其 它 物 理 实 体 的过 载
叫 送 往Ｓ ＣＰ的第 一 条 消 息 ， 一 旦 此 呼 叫 的第 一 条 消 息 通 过
假 定当呼叫被Ｓ ｝ 收时，Ｓ 会 发送信息通知Ｓ Ｐ ＣＰ Ｅ ＣＰ Ｓ ，这 样Ｓ 就知道过载发生 了。若在Ｓ Ｐ ＳＰ Ｃ 控制速率下 的所有智 能网上的业务请 求都能被Ｓ Ｐ Ｓ 接收，Ｓ Ｐ Ｃ 过载控制算法必
理 一 个 Ｉ 务 ， 需 要 在 ＳＳ Ｎ业 Ｐ和 Ｓ 之 间 建 立 几个 对 话 连 ＣＰ
接。
过载检 测应 基于消息 队列 中消息是否超 时。Ｓ 每 隔５ ＣＰ 秒 （ 这个值可经过实验得到，综合考虑了处理开销和响应速
度 的 关 系 ）检 查 一 次 ， 看 这 段 时 间 内是 否 发 生 消 息 超 时 。
须 满足 下面 要 求： （） 效 性 ：在 负载 非 常 重 的 情 况 下 ， Ｓ Ｐ的吞 吐 量 １有 Ｃ
不会下降。
了，将不限制以后的消息 。Ｓ 过载控制算 法的关键是怎 ＣＰ 样确定漏桶 的令牌产生速率ｒ ４ 。＿
（）公平性 ：一个呼 叫在每个Ｓ Ｐ ２ Ｓ 上被接收 的概率相
２ 智能网Ｓ 过载算法的一般性描述 ＣＰ
（）ｓ 过载算法的理论叙述和测量指 标 １ ｃＰ
在ｌ 构 中 Ｎ结
，
业务 逻 辑 是在 ｓ ｃＰ中 执 行 的 ， 在 Ｉ Ｎ
￣Ｓ Ｐ的过载有着本质的区另 ，其过载控制应该采用何种 Ｃ
－
算法至今没有人进行研究，ｌｕ Ｔ 也没有提出建议。 用户登记业 务量 的不稳定 性也可使 Ｓ 过载 。Ｓ ＣＰ ＳＰ
的 教 学 和 科研 工作 。
１ 前 言
第 三 代 移 动 通 信 系 统 的分 布 特 性 使 网 络 任 何 一 部 分
量没 响。 务 需要 Ｓ Ｐ 进 通信 是 有影 业 登记 在 Ｃ 之间 行 ，但
ＩＵ建议没有提供怎样丢弃Ｓ ￣Ｓ ； 息的机制。 Ｔ ＣＰ Ｊ ＣＰ： Ｒ
２２过载控 制的算法模型构架 ．
Ｉ 过载控制 的框架如 图２ （ Ｎ 为了简单，图中的Ｓ Ｐ Ｃ 和 Ｓ Ｐ 只能执行一种业务 ）。ｌ Ｓ 都 Ｎ业务需要的业务逻辑 程序 和 用户数 据保存在 Ｓ ＣＰ。智能 呼叫是在ＳＳ Ｐ中检测 的， Ｓ Ｐ ＣＰ Ｓ 给Ｓ 发送信息流，请求Ｓ 执行业务逻辑程序，控 ＣＰ
，
中
，
，
。
高度 ｌ Ｎ系统 的构成 （ ｙ ｌｍ ｔｕ ｌ ｒ ｆｔ ｅ ｓ ｓｅ ｓｒｃ ｕｅ ｏ ｈ
必须和ｓ 合作使过载 时业务 的完成率最大 。…区性过载 ｃＰ
时丢弃登记业务是一个 好的选择 ，因为它对用户的业务质
ａ ｖ ｎ ｅ ｔｌ ｅ ｔｎ ｔ ｏｋ ｄ ａ ｃ ｄｉ ｅ¨ ｎ ｅｗ ｒ ）如Ｅ ｌ ２ ｎ ｇ ｌ。ｆ所有 的用户数据
对 业务 进 行 控制 的ｓｃＰ由ｓ ＣＦ （ ｅ ｖｃ ０ ｔｏ ｓ ｒ ｉｅ ｃ ｎ ｌ ｒ ｆｎ ｔ ｕ ｃｉ ｏ ）和ｓＤ （ ｅ ｃ ａａｆｎ 们 ｎ ｎ Ｆ ｓ ｍｉ ｄ ｔ ｕ ｃ ）构成，ｓ 管 ｅ ＤＦ 理 更新服 务数 据 在 呼 叫接续 中起 中心 作用 的是ｓｃＰ ， Ｉ 在短 期 内迅 速提 供 各种 各 样 的 新服 务 Ｎ能 ｓｃＰ 须 必 高 可靠
等。
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智能 网过载控 制的研究
【 叶奕亮】
Ｉ裹 圜
词 ｓ隧 控 ｝ 务 Ｃ Ｓ 誉辫 硝 霄 簿
叶奕亮
工学硕士 ，现 为南京邮 电大学副教授 ，２ ０ 年３ 一 ０ ５ 月在 日 ０ ４ 月 ２ ０ 年３ 本爱知工 业 大学作访 问研 究员，现主要 从事通信 系统 、通信 网络 、移动通信 、交换 等方面
图２
３ 最佳漏桶参数的确认算法 （业务请求数 未知 ）
在 实 际 执 行 环 境 中 ， 当ＳＣＰ 测 到 过 载 时 ， Ｓ Ｐ的 检 Ｓ
图１
业务请 求数是未知的，并且业务请求数具有随机性，当我 们知道，控制参数ｒ １ 的确定只与ｒ １ ｋ ＋ ｋ３ ￣ｆ（ ）有关 ： ｋ ｆ（ ）
为了得到一个 高效 、公平 的过载控 制算法， Ｓ 必 ＳＰ
须 既 能 检测 ￣ Ｓ 已 过载 ， 又 能在 过 载 时设 置 限 流 参 数 。 ｌ ＣＰ Ｊ
若 发生 消 息 超 时 ， 则 认 为Ｓ 已 过 载 。 ＣＰ
当ＳＣＰ 检测到 过载后 ，将给Ｓ 发送信 息流，请 求 ＳＰ Ｓ 对引起过载 的业务进行速率限制 。Ｓ Ｐ ＳＰ Ｓ 只限制每个呼
Ｓ ＣＰ的 处 理 能 力 时 ， 将 出现 过 载 。 多 业 务 环 境 中 Ｓ ＣＰ的
常重的情况下，Ｓ Ｐ的服务质量如吞吐率 （ Ｃ 即单位 时间内 完成 的业务数 ）不会下降。ｌ Ｎ呼叫业务，首先是在Ｓ 中 ＳＰ 出现 的，然后Ｓ Ｐ Ｓ 建立和Ｓ Ｐ的对话连接。通常，为了处 Ｃ
２ ０ ．２广 东 通 信技 术 ０ ８１ ’
一 一 ｌ ．新二 务一 新 技ｌ 术 业＝
新技术－ 新业务
包含 在Ｓ ＣＰ中，Ｓ 通 过执 行业务逻辑 来控 制业 务 的执 ＣＰ
行 ， Ｓ Ｐ Ｉ 的关 键 。 因此 必 须 保 证 在 网络 业务 负载 非 Ｃ 是 Ｎ中
制业务的执行。Ｓ ￣， ＣＰ 够执行多种行为，每个Ｓ 可服务 ＣＰ 多个Ｓ Ｐ Ｓ ，每个Ｓ Ｐ 向Ｓ Ｐ 求多种业务。 Ｓ 可 Ｃ 请 当 同一 时 间 内到 达ＳＣＰ的业 务请 求 非 常之 多 超过