用于确定服务性能的方法和设备的制作方法

专利名称：用于确定服务性能的方法和设备的制作方法
技术领域：
一般来说，本发明涉及用于确定性能指示符的方法和设备，性能 指示符反映通信网络中服务的用户所感知的不同IP服务的性能。基于 IP的多媒体服务的性能则可根据这类所测量的服务性能指示符来估 计。
背景技术：
使用通过IP (因特网协议)的分组交换通信开发了多种不同的多々某 体服务。多媒体服务通常涉及通过IP网络传送不同格式和组合的媒
体。称作IMS (IP多々某体子系统)的网络架构已经由第三代合作伙伴项 目(3GPP)开发，作为用于处理和控制多i某体服务和会话的平台，通常 称作IMS网络。可通过使用IMS来实现的服务的示例是固Tel (多4某体 电话)和PoC(通过蜂窝的按4定通话，Push-to-talk over Cellular)。
在下文中筒单地称作"移动网络"的蜂窝或移动接入网的运营商 通常针对各种特性和方面来监测网络性能，以便概括地评定和诊断其 网络。当今，用于查找任何性能相关缺点以及用于配置和优化移动网 络中影响一般网络性能的不同参数的各种解决方案和系统是已知的。 此外还监测网络性能，以便确保满足对订户和内容提供商的各种责任、 如服务等级协议，以及满足预期的QoS (服务质量)等级。
性能监测通常在移动网络中通过称作0SS (操作和支持系统)的功 能来处理，例如以便支持故障管理。实际上，移动网络中的例如基站、 MSC (移动交换中心)和RNC (无线电网络控制器)等所有节点可配置成通 过特定接口向0SS或其它类似系统提供或多或少的性能相关信息。因 此，各种传感器和计数器安装在不同的网络节点，以便在网络的操作
6期间收集各节点中的有关性能相关参数的测量。在这个上下文中，性 能相关参数往往称作KPI (关键性能指示符)。数据吞吐量和建立无线
电承载的成功率是这类网络性能相关参数或KPI的典型示例。
网络节点中的传感器和计数器可配置成向OSS频繁发送测量结 果、即所测量的KPI值。所谓的"有源纟果测器(active probe)"也 作为传感器/计数器安装在各种接口，以便提供KPI测量。OSS中的适 当软件配置成从所接收测量结果得出有关信息，以便提供当前网络性 能的综合概览。实际上，在多个节点和接口中需要较大数量的传感器 和计数器，以便取得网络的充分认识。这类传感器、计数器和有源探 测器通常根据具体情况进行安装，以便研究网络中的某个问题，例如 当观测到特定服务的不良性能时，从而允许操作人员监测网络的特定 部分。
朝如上述基于IP和IMS的多媒体服务的发展(在下文中简单地称 作"IP服务")将最可能要求性能监测系统中的新服务的附加功能性， 以便正确地评定和控制服务性能。这类服务的整体性能通常取决于除 了接入网之外还使用的多个单独服务节点和实体、例如与IMS系统和 任何所利用应用服务器或功能关联的节点中的性能。
当今的性能监测系统主要适合于监测电路交换接入网(如移动网 络)中的特定节点、部件和子系统。这提供网络性能的较准确评定， 因为网络相关KPI通常取决于单个节点中的传感器/计数器，如同数据 吞吐量和用于建立无线电承载的成功率的情况那样。所报告的KPI则 可看作是分别在无线电资源的可用带宽和可访问性方面的网络性能的 不同程度的准确指示。
对于控制信令和数据业务由相同节点不同程度地均匀处理的电路 交换网络，这样准确地定义了多个KPI。但是，在分组交换网络中， 控制信令与不同节点所处理的数据业务分离，并且许多基于分组的IP 服务也将运行于多个平台。这些事实增加使用不同业务节点中的传感 器和计数器的复杂度，并且以传统方式收集IP服务的KPI也变得更为复杂。
当今，计数器/传感器和定义明确的KPI因而设计用于提供主要话 音服务的传统电路交换网络。如果计数器/传感器和KPI用于分组交换 域中的IP服务，发现会话并且从所涉及的节点中的不同计数器/传感 器提取数据以及按照为电路交换域所定义的聚合KPI ;格式报告结果则 成问题。
此外，与上述"面向网络"的解决方案相对照，希望定义反映服 务用户所感知的性能或质量的特定IP服务的"面向服务"的KPI。由 于这些IP服务的性能通常与网络中的节点、功能和组成部分的组合相 关，所以问题在于，必须引入复杂度，以便聚合和组合来自遍及所涉 及节点的不同位置的多个传感器和计数器的KPI测量。
因此，获得多个不同IP服务的有关服务相关KPI的步骤无疑是还 要求大量处理和信令容量的困难任务，特别是在频繁引入新服务时。 一些IP服务还可利用可能是不同程度的短使用期和波动的多个子服 务和/或不同^某体组件的组合。另一个问题在于，即使从如上所述的多 个节点和组成部分收集传感器和计数器测量，所得总KPI通常也只提 供实际用户体验的粗略估计。

发明内容
本发明的一个目的是解决上述问题。此外， 一个目的是提供用于 以降低的复杂度来确定IP服务的性能指示符并且允许易于引入新IP 服务的解决方案。这些目的及其它目的可通过提供根据以下所附独立 权利要求的方法及设备来获得。
根据一个方面，提供一种用于测量反映当由用户终端在服务会话 中消耗或调用时的通信网络中的IP服务的性能的性能指示符的方法。
当检测到来往于(communicated with)用于服务会话的策略控制 节点的服务相关消息时，将每个所检测服务相关消息的消息类型与时 戳一起作为原始数据记录在会话条目中，由此创建会话条目中的消息事件的序列。时戳指明传递消息的时间。
然后根据会话条目中的信息来选择与性能指示符关联的预定义性能过滤器。将所选性能过滤器应用于过滤器引擎中的原始数据，并且按照与所应用性能过滤器对应的预定义算法从经过滤的数据来计算性能指示符。
根据另 一个方面，提供一种用于测量反映当由用户终端在服务会话中消耗或调用时的通信网络中的IP服务的性能的性能指示符的设备。该设备包括消息检测器，它配置成检测来往于用于服务会话的策略控制节点的服务相关消息。
该设备还包括会话数据库，它配置成将每个所检测服务相关消息的消息类型与时戳一起作为原始数据记录在会话条目中，由此创建会话条目中的消息事件的序列。
该设备还包括过滤器引擎，它配置成根据会话条目中的信息来选择与性能指示符关联的预定义性能过滤器，对原始数据应用所选性能过滤器，以及使用与所应用性能过滤器对应的预定义算法从经过滤数据计算性能指示符。
在上述方法和设备中，不同的实施例是可能的。例如，过滤器引擎可包括识别单元，它配置成接收来自会话数据库的原始数据，识别IP服务并且还识别与那个IP服务有关的一个或多个性能指示符，以及对于与所识别IP服务有关的各性能指示符从过滤器组选择预定义
性能过滤器。过滤器引擎还可包括过滤单元，配置成对原始数据应用所选性能过滤器；以及计算单元，配置成使用预定义算法从经过滤数据计算性能指示符。
性能过滤器可根据会话条目中包含的IP服务标识符或者根据会话条目中的消息事件的序列来选择。
策略控制节点可与接入网中的网关节点之间或者与启用所请求IP服务的应用功能之间传递服务相关消息。然后，服务相关消息可由策略控制节点或者由分别安装在与网关节点和应用功能的接口的有源探应用所选性能过滤器可提供作为开始触发的加时戳第一服务相关消息以及作为停止触发的加时戳第二服务相关消息，用于测量性能指示符。
所计算性能指示符可净艮告给服务评估功能或者存》丈在存储部件中供以后使用。
可通过对相同原始数据应用不同的关联性能过滤器并且分别使用对应算法从经过滤数据计算性能指示符来同时测量多个性能指示符。
可对于多个不同IP服务的每个预先选择与那个服务有关的一个或多个特定性能指示符，并且预定义性能过滤器和对应算法可对于每个特定性能指示符在过滤器引擎中提供。多个性能指示符还可随着时间来聚合，以便揭示趋势。
在以下具体实施方式
中概述本发明的其它可能的特征和有益效果。


现在通过示范实施例并且参照附图更详细地说明本发明，附图包
括
-图1是示出根据一个实施例、由用户终端所使用的IP服务的服务性能的监测的示意图。
-图2是示出根据另一个实施例、用于提供IP服务的性能指示符测量的过程的流程图。
-图3是示出根据又一个实施例、当利用IP服务时记录原始数据的第一示例的信令图。
-图4是示出根据又一个实施例、当利用IP服务时记录原始数据的第二示例的信令图。
-图5是示出根据又一个实施例、当利用IP服务时记录原始数据的第三示例的信令图。-图6是示出根据又一个实施例、当测量一个或多个性能指示符时的过滤器引擎的框图。
具体实施例方式
简言之，本发明可用于监测、评定或评估接入网中通过用户终端所利用或消耗的IP服务的性能，通常涉及网络附连之后的某个点的媒体会话的准许和建立。接入网可以是移动或固定接入网，并且IP服务
可通过例如IMS或T工SPAN (高级网络的电信和因特网服务及协议)使用SIP(会话发起协议)或RTSP(实时流播协议)来启用。但是，本发明并不局限于任何特定的网络架构或协议。
已经发现，通常与接入网关联的策略控制节点实际上可用于通过记录送往或来自策略控制节点的服务相关消息，来获得与基本上表示总体网络的IP服务性能相关的有关测量。因此，策略控制节点保存可用于测量或聚合服务性能参数或指示符的信息，以下简称为"性能指示符"，而不是以上述方式依靠多个网络节点中的测量。
术语"性能指示符"在本描述中用于概括性地表示与通过某种方式反映当消耗或至少调用IP服务时的用户体验的服务性能相关的任何可测量参数，如上述KPI。例如，这个上下文中的性能指示符可与会话建立等待时间、会话建立成功率、服务可用性、々某体等待时间、预期数据吞吐量的满足等相关。即使以下示例和实施例主要涉及单个
性能指示符，但是本发明并不局限于此，而是可涉及测量任何数量的性能指示符。
所利用的策略控制节点基本上负责根据各种预定策略和规则来授权和准许连接到接入网的终端的通信会话。根据3GPP，策略控制节点按照称作PCRF (策略和计费规则功能)、有时备选地称作PDF (策略判定功能)的功能进行操作。策略控制的相似功能和协议对于使用例如TISPAN概念的其它网络也是可用的。
当按照所请求IP服务为用户终端建立会话时，策略控制节点与接
ii入网中的网关节点之间并且与启用所请求IP服务的应用功能之间传
递在本描述中称作"服务相关消息"的某些标准化消息。在3GPP中，PCRF通过Gx接口与网络网关GGSN (网关GPRS支持节点)交换这类服务相关消息，并且通过Rx接口与应用功能交换这类服务相关消息，两种接口通常使用称作"DIAMETER"(根据标准文档RFC 3588)的协议。这
信息来处理。在TISPAN中，对应接口称作Gq，和Rq，。但是，本发明可应用于其中传递月良务相关消息的任何这种策略控制节点接口 。
通常通过Rx接口与应用功能所交换的标准化服务相关DIAMETER消息包括AAR(认证授权请求)、AAA(认证授权应答)、STR(会话终止请求)和STA (会话终止请求)。此外，通过Gx接口与GGSN节点所交换的标准化服务相关DIAMETER消息包括CCR(信用控制请求)、CCA (信用控制应答)、RAR(重新授权请求)和RAA(重新授权应答)。这些消息和其它消息是本领域众所周知的，并且无需进一步描述以理解下列实施例。
为了确定和测量有关性能指示符，服务相关消息由策略控制节点来记录，作为提供有时戳和消息标识符的消息事件。这些消息事件构成所消耗或调用的IP服务的消息序列，并且作为原始数据存储在会话条目中，会话条目还至少包含服务标识符，并且还可能包含可用于过滤特别感兴趣信息的其它服务或会话相关信息，下面将更详细地描述。
参照图1,现在将描述用于监测通过移动终端IOO所消耗的IP服务的服务性能的示范过程和布置。终端100连接到包含用于i某体通信的GGSN节点102的移动网络，并且从驻留在IMS网络等的服务器中的应用功能104调用IP服务。示意步骤1: la示出终端100建立与应用功能104的服务会话，并且另一个示意步骤1: lb示出终端100和GGSN节点102为会话建立接入网中的媒体传输资源。
应用功能104和GGSN节点102均连接到策略控制节点106,它有权访问SPR 108中存储的订户信息，以便执行如上所述的其常规策略
12功能。示意步骤l:2a示出服务相关消息通过Rx接口在应用功能104 与策略控制节点106之间交换。同样地，示意步骤l:2b示出服务相关 消息通过Gx接口在GGSN节点102与策略控制节点106之间交换。
在传递时，这些服务相关消息由策略控制节点106或者备选地由 安装在相应接口 Rx和Gx的有源探测器(未示出)作为消息事件来检测。 每个所检测服务相关消息的类型连同时戳、即传递消息的时间 一起记 录，如另一个步骤1: 3所示作为会话数据库110中存储的会话条目的 原始数据。因此，会话条目将包含用于所调用IP服务的消息事件的序 列，其中包括消息类型和时戳。
本领域的技术人员将会易于理解，也可按照基本相同的方式，例 如使用固定接入，对其它类型的接入网和终端记录消息事件。因此， 所示GGSN节点102概括性地表示负责为当由用户终端消耗或调用时的 IP服务建立网络资源并且与策略控制节点106之间传递服务相关消息 的任何网络功能。
在下一个步骤1:4，将会话条目的所记录原始数据提供给过滤器 引擎112，它适合对原始数据应用有关性能过滤器，并且按照如下所 述从经过滤数据计算关联性能指示符首先，识别会话条目中的IP服 务和/或消息序列，然后根据会话条目的服务和/或消息序列来确定和 选择性能过滤器。最后，对于会话条目中具有原始数据的消息事件应 用所选过滤器，并且使用对性能指示符预定义的对应算法从经过滤原 始数据来计算与过滤器关联的性能指示符。
这样，在提供阶段中，在过滤器引擎112中为不同的性能指示符 预定义不同的性能过滤器和对应算法，它可过滤数据并且以不同方式 使用经过滤的数据。例如，两个特定的经过滤加时戳消息可分别用作 用于开始和停止测量的触发，下面将通过示例更详细地描述。应当注 意，所记录的原始数据没有被过滤过程破坏，并且可例如同时对相同 原始数据应用其它性能过滤器，以便计算还可按照不同组合进行聚合 的多个性能指示符。还可响应会话条目中的附加信息、如用户和终端的识别码而在性能过滤器中定义其它过滤标准。
最后步骤1: 5示出将所计算的性能指示符报告给OSS节点114或 者报告给配置成使用性能指示符来评估、评定或估计所消耗IP服务的 性能的类似功能。备选地，所计算的性能指示符可以筒单地存放在适 当的存储部件116中供将来使用，如可选步骤1: 5a所示。虽然在这里 示为独立组成部分，但是所述会话数据库110、过滤器引擎112和存 储部件116可在策略控制节点106中实现或者与其紧密联系。
这样，可通过可基本上在单个节点、即策略控制节点实现的上述 机构对具有所记录消息事件的会话条目连续测量服务相关性能指示 符。如上所述，有可能通过对相同的所记录原始数据应用不同的性能 过滤器和对应算法，从同一个会话条目同时测量多个不同的性能指示 符。例如，服务建立时间和服务可用性比率可使用不同的适当性能过 滤器和算法从同 一个会话条目得出。与背景技术部分所述的传统解决
方案相比，由此可实现复杂度的极大降低和增加的灵活度，但仍然获 得与用户体验有关的性能指示符。
图2中，流程图示出根据另一个实施例、用于提供由用户消耗时 的特定IP服务的性能指示符测量的过程。所示过程在策略控制节点使 用会话数据库和过滤器引擎、如以上对图1所述的组成部分106、 110 和112来执行。在第一步骤200,检测送往/来自策略控制节点的服务 相关消息，作为涉及用于消耗和/或调用IP服务的终端的会话的消息 事件。在下一个步骤202,所检测消息事件的原始数据记录在会话数 据库中，以便形成会话条目，其中包括消息的类型以及检测到各消息 的时间、即其时戳。
当会话条目已经在会话数据库中形成时，在另一个步骤204识别 会话条目中的所消耗的IP服务和消息事件序列。然后，在下一个步骤 206,过滤器引擎根据所识别服务和/或消息序列从预定义性能过滤器 组确定并且选择与特定性能指示符关联的性能过滤器。这样，待测量 的性能指示符由所识别服务和/或消息序列给出。然后，在下一个步骤
14208，对会话条目中的原始数据应用所选性能过滤器，以便提取关于与
性能指示符有关的消息事件的信息。
最后，在下一个步骤210，性能指示符最终使用对应的预定义算 法从经过滤数据来计算，并且在可选的虚线步骤212可报告给某个服 务评估功能、如0SS。备选地，所测量的性能指示符可简单地存放在 例如策略控制节点中的适当存储部件中。通过某种方式或另 一种方式， 测量结果可用于评定或评估所消耗IP服务的性能。因此，与不同服务 会话结合的性能指示符的多个类似测量可用于总体评估IP服务。在这 个上下文中，"测量"性能指示符一般涉及上述步骤200-210。
以下附图3-5示出，对于涉及与移动接入网关联的策略控制节点 的 一些示范常规信令过程，可如何将不同的消息事件作为原始数据记 录在图1的会话数据库110中。另外，附图3-5的每个基本上示出， 在使用移动终端的情况下可如何在这三个示例中进行图2的步骤200 和202。非限制性地，示例涉及用于启用IP服务的一些典型过程图 3示出网络附连的一个示例，图4示出终端发起PDP(分组数据协议) 上下文的一个示例，以及图5示出网络发起PDP上下文的一个示例。
为移动终端创建PDP上下文基本上表示为即将进行的会话中的 通信分配网络资源， 一般涉及建立RAB(无线电接入承载)。主要PDP 上下文用于传送信令消息，并且在一些情况下也可用于传送服务会话 中的々某体。否则，为传送服务会话中的媒体建立辅助PDP上下文。
图3中，用户终端300通过与接入网中的GGSN 302进行通信来执 行网络附连，GGSN 302又通过Gx接口与本例中作为策略控制节点的 PCRF 304进行通信。在第一步骤3: 1，终端300向GGSN 302发送附连 请求，然后在下一个步骤3:2， GGSN 302 4要照主要例程(prevailing routines )向PCRF 304发出CCR消息。当这个服务相关消息由PCRF 304 或者由Gx接口上的有源探测器检测到时，消息类型CCR和当前时间 Ti作为消息事件记录在会话数据库(未示出)中，如图中示意所示。
在可涉及从SPR才全索订户信息的处理CCR消息的步骤以及应用主要准许规则的步骤之后，在步骤3: 3， PCRF 304采用CCA消息回应GGSN 302。这个消息同样作为消息事件记录在会话数据库中，其中包括消息 类型CCA和当前时间T2。最后，在步骤3:4， GGSN 302向终端300发 送附连响应消息。这样，两个服务相关消息已经检测到并且作为原始 数据记录在会话数据库中CCR 0\)和CCA (T2)。
在图4所示的示例中，移动用户终端400通过调用可驻留在IMS 网络等中、表示为AF 406的应用功能中的IP服务来发起媒体会话。 如同前一个示例中那样，服务于终端400的GGSN 402通过Gx接口与 作为策略控制节点的PCRF 404进行通信。此外，应用功能406通过 Rx 4妄口与PCRF 404进行通信。
在第一步骤4: 1 ， SIP会话一般在终端400与应用功能406之间建 立。按照主要例程，然后在下一个步骤4:2，应用功能406向PCRF 404 发送AAR消息，基本上请求对终端400授权。当这个服务相关消息由 PCRF 404或者由Rx接口上的有源探测器检测到时，消息类型AAR和 当前时间Ti作为消息事件记录在会话数据库(未示出)中，如图中示意 所示。
在这个信令示例中，终端400发起即将进行的々某体会话的PDP上 下文。在某个点，在另一个步骤4:3，终端400向GGSN 402发送PDP 上下文请求，实际请求应用功能406所控制的即将进行的i某体会话的 网络资源。
然后在下一个步骤4: 4， GGSN 402按照主要例程向PCRF 404发送 CCR消息。当这个服务相关消息由PCRF 404或者由Gx接口上的有源 探测器检测到时，消息类型CCR和当前时间T2作为消息事件记录在会 话数据库中。在处理CCR消息之后，在步骤4: 5， PCRF 404向GGSN 402 回送CCA消息。这个消息同样作为消息事件记录在会话数据库中，其 中包"l舌消息类型CCA和当前时间T3。下一个步骤4: 6示出/人GGSN 402 到终端400的响应消息，指明已经建立PDP上下文。
在另一个步骤4: 7, PCRF 404 ^換照主要例程响应AAR消息而向应用功能406发送AAA消息。当检测到这个服务相关消息时，消息类型 AAA和当前时间T4作为另一个消息事件记录在会话数据库中。这个消 息实际上向应用功能406准许终端400，然后可按照步骤4: 8来执行 媒体会话。
这个示例通过在步骤4:9经由称作"SIP BYE"的方法终止i某体会 话继续进行。然后在步骤4: 10,应用功能406向PCRF 404发送STR 消息，以便终止其中的会话。当检测到这个服务相关消息时，消息类 型STR和当前时间T5作为又一个消息事件记录在会话数据库中。
然后在下一个步骤4: 11， PCRF 404还按照主要例程从GGSN 402 接收CCR消息。在某个点，还在步骤4:12停用PDP上下文，实践中实 际上涉及来自终端400的请求消息和来自GGSN 402的响应消息。在另 一个步骤4: 13， PCRF 404通过向GGSN 402回送另一个CCA消息来响 应CCR消息。如图中所示，当检测到这些服务相关消息时，消息类型 CCR、 CCA和当前对应时戳L和T7分别作为另外的消息事件记录在会话 数据库中。
最后，在步骤4:14， PCRF 404通过向应用功能406回送STA消息 来响应在步骤4: 10所接收的STR消息，以便确认已经正确终止会话。 当检测到这个服务相关消息时，消息类型STA和当前时间L也作为消 息事件记录在会话数据库中。
这样，在图4的上述示例中，不少于八个服务相关消息已经检测 到并且作为原始数据记录在会话数据库中AAR 0\) 、 CCR (T2) 、 CCA (T3)、 AAA (T4) 、 STR (T5) 、 CCR (T6) 、 CCA (T7)和STA (T8)。因此，会话条目已经 在会话数据库中形成，它至少包括具有时戳的上述消息事件序列，并 且还可包括服务标识符和可能的其它服务或会话相关信息。例如，会 话条目还可包括用户、终端以及Gx和Rx会话的识别码。然后，该额 外信息可用于得出关于不同的用户组、设备类型等的服务性能的统计。
此外，PCRF 404中的Gx和Rx协议栈可包含监督定时器和状态处 理功能，以便检测非预期信号是否以"错误"状态到达，或者预期信号是否无法在某个时间段内到达。在那种情况下，这种信息也应当包 含在会话条目中。
在又涉及移动用户终端500、 GGSN 502、 PCRF 504和应用功能506 的图5所示的第三信令示例中，假定终端500已经建立某个正进行的 々某体会话的PDP上下文。下面将进行描述，当按照某种方式修改会话、 例如要求不同的网络资源时，接入网发起新的PDP上下文。因此，终 端具有活动PDP上下文、如用于SIP信令的主要PDP上下文，表示IP 会话是活动的。还有可能的是，媒体会话也是活动的。
在第一步骤5: 1,在终端500与应用功能506之间的SIP对话中 对正进行的IP服务修改i某体会话。例如，IP服务可涉及可激活和停 用的一个或多个"子服务"以支持整个IP服务，由此要求修改正进行 的会话或者新的媒体会话等。因此，然后在下一个步骤5:2，应用功 能506向PCRF 404发送AAR消息，基本上请求对终端500授权。当检 测到这个消息时，消息类型AAR和当前时间L作为消息事件记录在会 话数据库中。此外，在下一个步骤5:3，这个消息触发从PCRF 504到 GGSN 502的RAR消息，实际上请求对终端授权。对于这个消息事件， 消息类型RAR和当前时间T2记录在会话数据库中。
RAR消息实际上是送往GGSN 502、用于安装用于处理新的或经修 改的i某体会话的新规则的请求。在另一个步骤5: 4，步骤5: 3中的RAR 消息触发GGSN 502按照经修改的媒体会话来发起用于终端500的新 PDP上下文。下一个步骤5: 5简单地示出在终端500与GGSN 502之 间的通信中建立新的PDP上下文。然后在下一个步骤5:6， GGSN 502 向PCRF 504发送RAA消息，由此响应步骤5: 3的前一个RAR消息而确 认对终端500的重新授权。当检测到这个消息时，消息类型MA和当 前时间L作为另 一个消息事件记录在会话数据库中。
PCRF 504这时能够通过在步骤5: 7发送AAA消息来响应应用功能 506， AAA消息作为消息事件记录在会话数据库中，其中包含消息类型 AAA和当前时间T"然后，经修改的媒体会话可按照步骤5:8执行。
18随后，在步骤5:9，纟某体会话通过方法SIP BYE来终止。然后在 步骤5: 10,应用功能506向PCRF 404发送STR消息，以便终止其中 的会话。当检测到该服务相关消息时，消息类型STR和当前时间Ts作 为又一个消息事件记录在会话数据库中。
在下一个步骤5:11， PCRF 504在这种情况下还从GGSN 502 *接收 RAR消息。此外，在步骤5:12停用PDP上下文。在另一个步骤5:13, PCRF 504通过向GGSN 502回送另一个RAA消息来响应RAR消息。如 图中所示，当检测到这些服务相关消息时，消息类型RAR、 RAA和当前 对应时戳T6和T7分别作为另外的消息事件记录在会话数据库中。
最后，在步骤5:14, PCRF 504通过向应用功能506回送STA消息 来响应在步骤5: 10所接收的STR消息，以便确认已经正确终止会话。 当检测到这个服务相关消息时，消息类型STA和当前时间L也作为消 息事件记录在会话数据库中。
这样，在图5的上述第三示例中，八个服务相关消息已经检测到 并且作为原始数据记录在会话数据库中AAR(TJ、 RAR(T2)、 RAA(T3)、 AAA (T4) 、 STR (T5) 、 RAR (T6) 、 RAA (T7)和ST A (T8)。因此，会话条目已经 在会话数据库中形成，它至少包括具有时戳的上述消息事件序列，并 且可选地还包括服务标识符。
这样，图3-5示出服务利用的三个不同示例，其中性能指示符可 通过来往于策略控制节点的所记录服务相关消息来测量。许多其它信 令过程当然可用于可按照这种方式记录送往/来自策略控制节点的服 务相关消息的不同服务使用情况，并且本发明并不局限于上述三个示 例。
现在描述可如何通过过滤所记录的原始数据、例如按照图4的上 述信令示例并且使用对应的预定义算法来测量不同的示范性能指示符 A)-G),基本上实现图2的过程中的步骤208和210。
性能指示符A):"服务可访问性比率"。这个性能指示符可用于 描述在请求时访问移动IP电话服务的概率。A)作为相对于访问尝试的
19总次数的成功访问尝试的次数来测量。从始发用户的角度来看，在按 下其终端上的发送按钮之后，当听到指明相对终止终端振铃的提示音
(alert tone)时，访问尝试j皮i人为是成功的。
使用图4的示例的当前解决方案，性能指示符A)可在策略控制节 点PCRF 404通过应用对应性能过滤器来测量，其中对应性能过滤器才是 供由PCRF 404在步骤4: 2作为开始触发所接收的消息AAR (Tj以及由 PCRF 404在步骤4: 7作为停止触发所发送的消息AAA (T4)，这是因为 后一个消息确认接入尝试是成功的。
性能指示符B):"服务建立时间"。这个性能指示符可用于测量 建立会话、如固Tel呼叫所花费的时间。B)作为始发用户请求服务时 的建立开始触发与提示终止用户时的建立停止触发之间的时间来测 量。从始发用户的角度来看，服务建立时间是按下发送按钮与在相对 终端听到提示音的时间之间的时间。
在图4的示例中，性能指示符B)可作为PCRF 404接收消息AAR 0\) 与发送消息AAA(T4)的经过滤消息之间的时间、即TfTi来测量。
性能指示符C):"服务中止会话比率(Service cut-off session ratio)"。这个性能指示符可用于描述无意地终止成功发起的会话的 概率。C)作为相对于成功发起会话的数量的无意地终止会话的数量来 测量。从用户的角度来看，这个性能指示符的开始触发是在始发终端 听到来自相对终止方的提示音或忙音时，而停止触发是当会话由始发 方或终止方的任一个结束时，确认已经有意地终止会话。
在图4的示例中，性能指示符C)可通过应用性能过滤器来测量， 其中性能过滤器提供由PCRF 404在步骤4: 7作为开始触发所发送的消 息AAR(T4)以及由PCRF 404在步骤4: 10作为停止触发所^接收的消息 STR(Ts)，这是因为后一个消息指明在应用功能406已经正确终止会话。 因此，如果尚未记录后一个消息，则已经无意地终止成功发起的会话。
性能指示符D):"服务会话完成比率"。这个性能指示符可用于 描述由始发方或终止方的任一个有意地释^L对于某个持续时间所保持的成功发起会话的频度。D)作为相对于成功发起会话的总数的有意地 终止会话的数量来测量。从用户的角度来看，这个性能指示符的开始
和停止触发与上述性能指示符c)相同。
同样参照图4，性能指示符D)可从作为开始触发的消息AAA(T4) 和作为停止触发的消息STR(T》来测量，正如C)那样。因此，如果已 经记录STR (T5)，则已经有意地终止成功发起的会话。
性能指示符E):"服务断开时间(Service teardown time)"。 这个性能指示符可用于测量终止服务会话所花费的时间。E)作为用户 之一结束会话时的断开开始触发与网络中已经释放会话时的断开停止 触发之间的时间来测量。从用户的角度来看，这个性能指示符的开始 触发是当任一个用户按下按钮以结束会话时，而停止触发是当已经释 》文会话时。
在图4的示例中，性能指示符E)可通过应用性能过滤器来测量， 其中性能过滤器提供由PCRF 404在步骤4: 10作为开始触发所接收的 消息STR (T5)以及由PCRF 404在步骤4: 14作为停止触发所发送的消息 STA(L)，后一个消息指明在应用功能406终止会话。因此，性能指示 符E)可作为消息STR (T5)与STA (T8)之间的时间、即T8-T5来测量。
性能指示符F):"服务平均保持时间"。这个性能指示符可用于 测量完整会话持续时间的平均时间，即，需要网络资源时的时间段。 F)作为始发用户请求服务时的建立开始触发与网络中已经释放会话时 的断开停止触发之间的时间来测量。
在图4的示例中，性能指示符F)可通过应用性能过滤器来测量， 其中性能过滤器提供由PCRF 404在步骤4: 2作为开始触发所接收的消 息AAR(TJ以及由PCRF 404在步骤4: 14作为停止触发所发送的消息 STA(T8)。因此，性能指示符F)可作为消息AAR(TJ与STA(Ts)之间的时 间、即T「T:来测量。
性能指示符G):"服务平均会话时间"。这个性能指示符可用于 描述会话的实际i 某体通信部分的平均时间，即，消耗可基本上对用户计费的服务的时间。G)作为始发用户请求服务时的建立开始触发与网
络中已经释放会话时的断开停止触发之间的时间来测量。
在图4的示例中，性能指示符G)可通过应用性能过滤器来测量， 其中性能过滤器提供由PCRF 404在步骤4: 7作为开始触发所发送的消 息AAA(T4)以及由PCRF 404在步骤4: 10作为停止触发所4妄收的消息 STR (T5) 。 AAA消息是在步骤4: 8可执行々某体会话之前的最后一个PCRF 消息，并且STR消息是由用户在步骤4: 8终止会话之后的第一个PCRF 消息。因此，性能指示符G)可作为消息AAA(L)与STR(T》之间的时间、 即T5-L来测量。
可当IP服务由各个用户消耗或调用时对多个会话来测量以上所 述的示范性能指示符A)-G)，以便收集统计资料并且提供关于所考虑 的IP服务的性能的有关信息。因此，性能评估系统可配置成使得为各 IP服务预先选择与那个服务有关的一个或多个特定性能指示符。每当 调用这种IP服务时在策略控制节点检测服务相关消息，并且所检测消 息与时戳一起作为原始数据记录在会话条目中。对于各会话条目，过
滤器引擎则对原始数据应用关联性能过滤器，并且从经过滤的数据计 算性能指示符，例如如同上述示例中那样。
这样，可极准确并且与用户体验极有关地评估IP服务的性能，这 是因为性能指示符可按照所述方式"精细化"。单个IP服务会话可要 求多个々某体组件，而接入网要将各々某体组件看作要求特定QoS的独立 服务。例如，如果对始发方和终止方测量性能指示符，则可作为其组 合来聚合性能指示符，以便使评估能够"端对端"。多个性能指示符 还可随着时间来聚合，以便揭示趋势等。
图6更详细地示出根据另一个实施例、过滤器引擎600可如何配 置成提供上述功能性。过滤器引擎600可基本上实现为对于图1所述 的过滤器引擎112，包括识别单元600a、过滤单元600b和计算单元 600c。
过滤器引擎还保持预定义性能过滤器组6Q0d和对应算法组600e,它们在过滤器引擎600中提供用于可按照上述方式对不同IP服务测量的不同性能指示符。通过在过滤器引擎600中提供用于服务的新过滤器和对应算法，相当容易实现新引入IP服务的性能指示符测量。
应当注意，这个附图只在逻辑意义上示出过滤器引擎600中的各种功能单元，而技术人员实际上使用任何适当软件和硬件部件能够随意地实现这些功能。因此，本发明一般并不局限于过滤器引擎600的所示结构。
图6还示出会话数据库602 (与图1的数据库IIO相似)和消息检测器604,消息检测器604用于检测来往于用于服务会话的策略控制节点的JI良务相关消息。消息;险测器604可驻留在策略控制节点或者在分别安装于策略控制节点与接入网的网关节点以及与启用所请求IP服务的应用功能之间的接口的有源探测器中。这样，消息检测器604提供作为原始数据记录在会话数据库602中的加时戳的服务相关消息M(T)。
在操作中，识别单元600b配置成从会话数据库602接收每个所调用IP服务的原始数据"RD"，其中包括服务相关消息及其时戳，作为还可包含服务标识符的会话条目中的消息事件。通过读取服务标识符(若存在的话)，或者通过分析会话条目中的消息事件的序列，识别单元600a可识别已经调用的IP服务，并且还识别与那个IP服务有关的一个或多个性能指示符KPL、 KPIB、 KPIc...。
识别单元600a还配置成对于与所识别IP服务或者所识别的服务相关消息流有关的各性能指示符从过滤器组600d选择预定义性能过滤器。各性能指示符KPL、 KPIB、 KPL...与性能过滤器Fa、 Fb、 Fc...和对应算法夂、AB、 V..关联。由于多个性能指示符可与特定IP服务有关，所以有可能对于相同会话条目选择一个以上过滤器，如虚线箭头所示。
过滤单元600b配置成对于来自识别单元600a的原始数据RD应用一个或多个所选性能过滤器FA、 Fb、 Fe...,如自预定义过滤器600d的箭头所示，由此从各滤波器产生一组或多组经过滤的原始数据RD(FA)、RD(FB)、 RD(Fc)...'。如上所述，在过滤器引擎600中为不同的性能指示符提供不同的预定义性能过滤器600d和对应算法600e。如上所述，过滤器还可只从所识别的服务相关消息流中选择。但是，IP服务的消息流可改变，并且在一些情况下，消息流可因某种网络差错或丟失连接而遭破坏。在那种情况下，识别单元600a可配置成识别错误消息并且相应地选择过滤器。
计算单元600c配置成对于来自过滤单元600b的各组经过滤的数据RD(Fa)、 RD(Fb)、 RD(Fc)...应用对应算法Aa、 Ab、 A"..,如自预定义算法600e的箭头所示，由此产生与所消耗或所调用IP服务有关的一个或多个性能指示符KPL、 KPIB、 KPIe...。然后，这些性能指示符可递送给服务性能评估功能、如图1中的OSS 114，或者存放在适当存储部件中供以后使用。
可采用例如用户组、服务类、用户终端的IP地址范围、当前位置等其它标准定义性能过滤器600d，以便按照过滤标准滤出特别感兴趣的某些服务会话。为了在测量性能指示符时启用这类附加过滤标准，这种类型的添加信息可包含在记录在会话数据库602中的会话条目中，或者可例如根据会话条目中提供的用户或终端的识别码从SPR等检索。例如，会感兴趣的是，评估某个服务类的用户、如"白金用户"或者接收某种特定i某体的用户、或者位于特定区域或具有特定类型的终端的用户等的服务性能。本解决方案允许所测量性能指示符的这种进一步精细化。
应当注意，为了简洁起见，示范实施例的以上描述一般涉及测量单个媒体会话的性能指示符。但是，IP服务往往涉及当消耗IP服务时还在不同点-陂激活和终止的不同J 某体组件的变化的持续时间的多个媒体会话。在那种情况下，性能指示符可按照上述方式对于各媒体组件来测量，然后当评估总服务时可按照适当方式来考虑所测量性能指示符。因此，各性能指示符可不同程度地贡献于IP服务的整体性能。通过例如根据上述实施例的任一个来实现本发明，与涉及i某体会话的任何IP服务有关的性能指示符可易于从来往于单个节点、即策略控制节点的消息获得。这种解决方案对于网络性能没有影响并且对于部署要求最小的复杂度。例如，IMS网络通常不可得到的有价值的信息还可用于测量性能指示符，例如当前位置、终端类型、访问类型等。
此外，可获得性能指示符，而无需访问IMS网络或者所使用的应用功能，这使接入网运营商即使当IMS网络或应用功能位于另一个运营商域时也能够监测服务性能。这个解决方案还实现新IP服务的快速简便部署。还可极灵活地对于i某体组件(例如视频和语音)并且根据任何预定义过滤标准来生成性能指示符。
性能指示符可当IP服务由不同用户消耗时连续生成。不同的性能指示符还可随着时间来聚合，以便揭示趋势等。相同的原始数据可用于计算多个不同的性能指示符，并且性能过滤器可按照任何方式用于IP服务。还可对于每个所执行服务会话来选择特定过滤器。
虽然已经参照具体的示范实施例描述了本发明，但是，描述一般仅意在说明本发明的概念，而不应当被理解为限制本发明的范围。虽然在描述以上实施例时使用了 IMS、 SIP、 GGSN和PCRF的概念，但是基本上可如本文所述使用任何其它类似的适当标准、协议和网络组成部分。本发明一般由以下独立权利要求定义。
权利要求
1.一种测量反映当由用户终端(100)在服务会话中消耗或调用时的通信网络中的IP服务的性能的性能指示符的方法，包括以下步骤-检测来往于用于所述服务会话的策略控制节点(106)的服务相关消息，-将每个所检测服务相关消息的消息类型与时戳一起作为原始数据记录在会话条目中，由此创建所述会话条目中的消息事件的序列，所述时戳指明传递所述消息的时间，-根据所述会话条目中的信息来选择与所述性能指示符关联的预定义性能过滤器，-在过滤器引擎(112)中对所述原始数据应用所选性能过滤器，以及-按照与所应用性能过滤器对应的预定义算法从经过滤数据来计算所述性能指示符。
2. 如权利要求l所述的方法，其中，所述性能过滤器根据所述会 话条目中包含的IP服务标识符来选择。
3. 如权利要求l所述的方法，其中，所述性能过滤器根据所述会 话条目中的消息事件的序列来选择。
4. 如权利要求1-3中的任一项所述的方法，其中，所述策略控制 节点与接入网中的网关节点之间或者与启用所请求IP服务的应用功 能之间传递服务相关消息。
5. 如权利要求4所述的方法，其中，所述服务相关消息由所述策 略控制节点或者由分别安装在与所述网关节点和所述应用功能的接口 的有源探测器来检测。
6. 如权利要求4或5所述的方法，其中，所述服务相关消息是通 过与所述网关节点的Gx接口传递或者通过与所述应用功能的Rx接口 传递的DIAMETER消息。
7. 如权利要求1-6中的任一项所述的方法，其中，应用所述所选 性能过滤器的步骤提供作为开始触发的加时戳第 一服务相关消息以及 作为停止触发的加时戳第二服务相关消息，用于测量所述性能指示符。
8. 如权利要求1-7中的任一项所述的方法，其中，所述所计算性 能指示符报告给服务评估功能或者存放在存储部件中供以后使用。
9. 如权利要求1-8中的任一项所述的方法，其中，通过对相同原 始数据应用不同的关联性能过滤器并且分别使用对应算法从所述经过 滤数据计算所述性能指示符而对于所述服务会话同时测量多个性能指 示符。
10. 如权利要求1-9中的任一项所述的方法，其中，为多个不同 IP服务的每个预先选择与那个服务有关的一个或多个特定性能指示 符，并且预定义性能过滤器和对应算法可对于每个特定性能指示符在 所述过滤器引擎中提供。
11. 如权利要求1-10中的任一项所述的方法，其中，在所述性能 过滤器中定义了附加标准，其中包括用户组、服务类、终端类型、媒 体类型、用户终端的IP地址范围和当前位置中的至少一个，以便按照 所述附加过滤标准滤出特别感兴趣的某些服务会话。
12. 如权利要求11所述的方法，其中，所述附加过滤标准响应所 述会话条目中的信息或者响应根据所述会话条目中提供的所述用户和 终端的识别码从SPR所检索的信息。
13. 如权利要求1-12中的任一项所述的方法，其中，多个性能指 示符随着时间来聚合，以便揭示趋势。
14. 一种用于测量反映当由用户终端在服务会话中消耗或调用时 的通信网络中的IP服务的性能的性能指示符的设备，包括-消息检测器(604)，配置成检测来往于用于所述服务会话的策略 控制节点的服务相关消息，-会话数据库(602)，配置成将每个所检测服务相关消息的消息类 型与时戳一起作为原始数据记录在会话条目中，由此创建所述会话条目中的消息事件的序列，所述时戳指明传递所述消息的时间，以及-过滤器引擎(600)，配置成根据所述会话条目中的信息来选择与 所述性能指示符关联的预定义性能过滤器，对所述原始数据应用所选 性能过滤器，以及使用与所应用性能过滤器对应的预定义算法从经过 滤数据计算所述性能指示符。
15. 如权利要求14所述的设备，其中，所述过滤器引擎包括-识别单元(600a)，配置成接收来自所述会话数据库的所述原始 数据，识别所述IP服务并且还识别与那个IP服务有关的一个或多个 性能指示符，以及对于与所识别IP服务有关的各性能指示符从过滤器 组(6 0Od)选择预定义性能过滤器，-过滤单元(6GQb),配置成对所述原始数据应用所述所选性能过 滤器，以及國计算单元(600b),配置成使用所述预定义算法从所述经过滤数 据计算所述性能指示符。
16. 如权利要求15所述的设备，其中，所述识别单元还配置成根
17. 如权利要求15所述的设备，其中，所述识别单元还配置成根 据所述会话条目中的消息事件的序列来选择所述性能过滤器。
18. 如权利要求14-17中的任一项所述的设备，其中，所述消息 检测器驻留在所述策略控制节点或者在分别安装于所述策略控制节点 与接入网中的网关节点以及与启用所请求IP服务的应用功能之间的 接口的有源探测器中。
19. 如权利要求15所述的设备，其中，所述过滤单元还配置成提 供作为开始触发的加时戳第 一服务相关消息以及作为停止触发的加时 戳第二服务相关消息，用于测量所述性能指示符。
20. 如权利要求14-19中的任一项所述的设备，其中，所述过滤 器引擎还配置成向服务评估功能报告所计算性能指示符，或者将它存 放在存储部件中供以后使用。
21.如权利要求14-20中的任一项所述的设备，其中，所述过滤 器引擎还配置成通过对相同原始数据应用不同的关联性能过滤器并且 分别使用对应算法从所述经过滤数据计算所述性能指示符而对于所述 服务会话同时测量多个性能指示符。
全文摘要
一种用于测量反映由用户终端在服务会话中消耗或调用的IP服务的性能的性能指示符的方法和设备。消息检测器(604)检测来往于用于服务会话的策略控制节点(106)的服务相关消息。会话数据库(110)将每个所检测消息的消息类型与时戳一起作为原始数据记录在会话条目中。过滤器引擎(112)根据会话条目中的信息来选择与性能指示符关联的预定义性能过滤器，对原始数据应用所选性能过滤器，以及使用与所应用性能过滤器对应的预定义算法从经过滤数据计算性能指示符。由此，可使用来往于策略控制节点的所记录的服务相关消息以最小复杂度对IP服务测量性能指示符。
文档编号H04L29/06GK101690304SQ200780053683
公开日2010年3月31日 申请日期2007年12月19日 优先权日2007年7月11日
发明者M·利德斯特伦, T·克弗恩维克, T·拉森 申请人:艾利森电话股份有限公司