專利名稱：Diameter協議接口的性能測量方法及測量設備和系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及第三代移動通信(3G，3rd Generation Wireless Communication)網絡中接口性能的測評技術，具體涉及基于Diameter協議的接口的性能測量方法及測量設備和系統。
背景技術：
Diameter協議是新一代的網絡鑒別、授權、計費(AAA，Authentication、Authorization、Accounting)協議，作為上一代AAA協議一Radius協議的升級版本，Diameter協議提供更為嚴格的AAA過程。隨著3G網絡逐步向全因特網協議(IP，Internet Protocol)網絡演進，Diameter協議將被廣泛的使用于其核心網絡和接入網絡設備中。
在3G網絡的演進過程中，第三代移動通信標準化伙伴項目(3GPP，3rdGeneration Partnership Project)提出的R5版本協議提供了在寬帶碼分多址(WCDMA，Wideband Code Division Multiple Access)網絡中增加一個IP多媒體子系統(IMS，IP Multimedia Subsystem)的方案，用于提供基于IP的多媒體服務。在IMS中，定義了大量的基于Diameter協議的標準接口，例如歸屬簽約服務器(HSS，Home Subscriber Server)網元與查詢呼叫會話控制功能(I-CSCF，Interrogating-CSCF；CSCF，Call Session Control Function)/服務呼叫會話控制功能(S-CSCF，Serving-CSCF)網元之間的Cx接口、HSS網元與應用服務器(AS，Application Server)網元之間的Sh接口、服務器定位功能(SLF，Server Locator Function)網元與I-CSCF/S-CSCF網元之間的Dx接口等。
在IMS中，當兩個網元之間存在Diameter協議接口時，接口間的Diameter消息均具有嚴格的請求消息與響應消息相對應的關系。如圖1所示，IMS網元A給IMS網元B發送一條Diameter請求消息，網元B接收到該Diameter請求消息后，即進行相應的業務處理，并向網元A返回一條Diameter響應消息。
然而在當前3GPP關于IMS的規范中，尚未建立起完善的性能指標測量體系，這些基于Diameter協議的標準接口也無明確的性能測量方法。這樣就給系統運營商度量相應網元(例如HSS網元、S-CSCF網元等)的服務質量帶來了相當的困難。由于沒有統一而有效的度量標準，自然也就無法對網絡質量的提高進行有效的指導和反饋。
發明內容
本發明的目的在于提供一種Diameter協議接口的性能測量方法及測量設備和系統，能夠對具有Diameter協議標準接口的網元進行有效的性能度量，全面的反映服務質量狀況，使得運營商能夠對網絡服務質量進行有效的測評，同時也使得運營商能夠統一對各設備廠商的要求。
為達到本發明的目的，所采取的技術方案是一種Diameter協議接口的性能測量方法，包括1)監測待測接口接收/返回的Diameter消息；2)對監測到的Diameter消息進行分類統計，獲得相應的性能測量指標；3)將所述性能測量指標上報系統。
優選的是，所述Diameter消息包括Diameter響應消息；所述步驟2)中，按Diameter響應消息中所包含響應信元的不同類型分別統計Diameter響應消息的個數作為相應的性能測量指標。
優選的是，所述步驟2)進一步包括將Diameter響應消息按照所包含響應信元的指示分為成功的類型和失敗的類型；分別統計成功的Diameter響應消息數目和失敗的Diameter響應消息數目；將統計的成功的Diameter響應消息數目和失敗的Diameter響應消息數目作為待測接口的性能測量指標。
或者優選的是，所述步驟2)進一步包括將Diameter響應消息按照所包含響應信元的指示分為成功的類型和若干相應于不同失敗原因的失敗的類型；分別統計成功的Diameter響應消息數目和各種不同失敗原因的失敗的Diameter響應消息數目；將統計的成功的Diameter響應消息數目和各種不同失敗原因的失敗的Diameter響應消息數目作為待測接口的性能測量指標。
所述響應信元的不同類型也可包括指示成功的類型和相應于不同的失敗原因劃分的若干指示失敗的類型。
優選的是，所述Diameter消息還包括Diameter請求消息；所述步驟2)中，還統計Diameter請求消息數目，并將統計的Diameter請求消息數目作為待測接口的性能測量指標。
為本發明的目的，還提供一種Diameter協議接口的性能測量設備，包括監測模塊、計數模塊和通知模塊；所述監測模塊對待測接口接收/返回的Diameter消息進行監測；所述計數模塊對所述監測模塊監測到的Diameter消息進行分類計數，獲得相應的性能測量指標并發送給通知模塊；所述通知模塊將獲得的性能測量指標上報系統。
所監測的Diameter消息包括Diameter響應消息；所述計數模塊可按照Diameter響應消息所包含的響應信元的不同類型分別進行計數，包括第一計數單元和第二計數單元，所述第一計數單元對包含指示成功的響應信元的Diameter響應消息進行計數，所述第二計數單元對包含指示失敗的響應信元的Diameter響應消息進行計數。
所述第二計數單元還可包括若干計數器，分別對包含具有不同失敗原因的響應信元的Diameter響應消息進行計數。
優選的是，所監測的Diameter消息還包括Diameter請求消息；所述計數模塊還包括第三計數單元，所述第三計數單元對Diameter請求消息進行計數。
由于被測接口很可能發送/接收多對不同的Diameter請求/響應消息，為了能全面而清楚的測量接口性能，優選按照被測接口發送/接收的Diameter請求/響應消息的種類配置計數模塊的個數，每個計數模塊對被測接口的一類Diameter請求/響應消息進行計數。
本發明還提供一種IMS核心網系統，包含Diameter協議接口，并且還包含上述Diameter協議接口的性能測量設備，所述性能測量設備中的監測模塊對所述核心網系統的Diameter協議接口進行監測，所述性能測量設備中的通知模塊將獲得的性能測量指標上報所述核心網系統。
采用上述技術方案，本發明有益的技術效果在于1)本發明采用對Diameter消息進行分類統計，根據統計數據獲取被測接口性能測量指標從而進行性能測量的方法，結束了目前Diameter協議接口沒有明確的性能測評方法的狀況。本發明優選采用根據Diameter響應消息中攜帶的響應信元進行分類統計的方法，由于該響應信元中攜帶有關于Diameter業務處理結果的信息，因此基于該信元進行的數據統計能夠有效的反映出網元的工作情況和服務質量，從而為運營商提高網絡質量進行有效的指導和反饋。
2)本發明中還進一步提供了具體性能測量指標的優選方案，能夠簡潔而全面的反映相關網元的服務質量狀況，同時也為運營商衡量各設備廠商的設備質量提供了統一而有效的標準。
下面通過
具體實施方式
并結合附圖對本發明作進一步的詳細說明。
圖1是IMS中兩個具有Diameter協議接口的網元間的消息流程示意圖。
圖2是一種本發明性能測量方法流程示意圖。
圖3是HSS網元與S-CSCF網元之間PPR/PPA消息流程示意圖。
圖4是一種Diameter協議接口的性能測量設備示意圖。
具體實施例方式
本發明提供一種Diameter協議接口的性能測量方法及測量設備和系統，其核心思想是通過獲得根據Diameter響應消息中包含的響應信元來定義的性能測量指標進行性能測量。所謂響應信元是包含于Diameter響應消息中的特定的信元，該信元用于向發出Diameter請求消息的網元指示本次Diameter業務的處理結果。
在IMS網絡中，該信元為結果代碼屬性值對(Result-Code AVP)或實驗結果屬性值對(Experimental-Result AVP)中的一個(屬性值對(AVP，AttributeValue Pair)是采用屬性(Attribute)-長度(Length)-取值(Value)三元組形式來表達的參數，其具體含義可參考Diameter協議的RFC3588文檔)。其中Result-Code AVP的各種取值及其對應的含義在Diameter協議的RFC3588文檔中已有詳細定義，Experimental-Result AVP的各種取值及其對應的含義在不同的3GPP規范中也有相應定義(例如在3GPP TS 29.229中定義了Cx接口的Experimental-Result AVP的各種取值和含義)。由于響應信元攜帶著關于Diameter業務處理結果的信息，因此基于該信元進行的數據統計能夠有效的反<p>“\x05\x0Dpppoepassword”壓縮后
然后將上述壓縮結果合并。考慮到密碼部分壓縮后第一位為0，而用戶名壓縮后第一位為1，有較多起始0的壓縮信息放在前面會使轉換成的數字串比較短，因為值比較小。盡可能使最后轉后出來的數字串比較短。合并順序并不影響信息的還原。其中兩壓縮信息各自的長度碼為6位，位于上述兩張表的第一行中的第9至14單元格。
合并后為
2)將監測到的Diameter響應消息按所包含響應信元的指示分為成功的類型和若干相應于不同失敗原因的失敗的類型；分別統計成功的Diameter響應消息數目和各種不同失敗原因的失敗的Diameter響應消息數目；將統計的成功的Diameter響應消息數目和各種不同失敗原因的失敗的Diameter響應消息數目作為待測接口的性能測量指標，因此相應的性能測量指標有若干個，分別對應響應信元指示成功的取值和多個指示失敗的取值。可以對一個性能測量單元用上述定義的若干個性能測量指標分別在請求方和響應方網元進行性能測量。
下表即是按照上述方法分別在請求方/響應方網元進行統計操作的對照說明
3)將統計獲得的性能測量指標上報系統，系統即可根據獲得的關于成功以及不同失敗原因的失敗響應的統計數據具體判斷出網絡的運行情況以及服務提供狀況，為運營商解決網絡故障進行網絡優化提供反饋和指導。
與方法一相比，方法二中采用了優選的對失敗的Diameter響應消息按失敗原因不同進行分別統計的方法，這樣通過對每一種業務處理的失敗情況都進行詳細統計記錄，運營商就可根據這些與失敗原因相關的統計數據對網絡進行有針對性的監控和優化分析可根據收集到的按失敗原因分類的統計信息，對一直都頻繁發生的失敗原因進行定性分析，找出網絡的短板，對網絡進行優化；如果在某一段時間內，關于某一個失敗原因的性能指標統計值相比以往劇增，則可能是由于網絡出現異常引起的，運營商即可對該類消息進行跟蹤處理，以定位出產生異常的具體原因，并采取相應的補救措施。
方法三、包括步驟1)監測待測接口接收/返回的Diameter請求/響應消息；每個待測接口都可能接收/返回多種Diameter請求/響應消息，對于每一對Diameter請求/響應消息，都可視為一個性能測量單元，對其進行監測。
2)分別對成功的Diameter響應消息數目和失敗的Diameter響應消息數目進行統計，同時也對Diameter請求消息數目進行統計；將統計的成功的Diameter響應消息數目、失敗的Diameter響應消息數目以及Diameter請求消息數目一并作為待測接口的性能測量指標。
3)將統計獲得的性能測量指標上報系統，系統即可根據獲得的關于成功響應、失敗響應以及對應請求消息的統計數據對網絡性能進行整體判斷和評價。
方法四、包括步驟1)監測待測接口接收/返回的Diameter請求/響應消息；每個待測接口都可能接收/返回多種Diameter請求/響應消息，對于每一對Diameter請求/響應消息，都可視為一個性能測量單元，對其進行監測。
2)分別對成功的Diameter響應消息數目和各種不同失敗原因的失敗的Diameter響應消息數目進行統計，同時也對Diameter請求消息數目進行統計；將統計的成功的Diameter響應消息數目和各種不同失敗原因的失敗的Diameter響應消息數目以及Diameter請求消息數目一并作為待測接口的性能測量指標。
下表即是按照上述方法分別在請求方/響應方網元進行統計操作的對照說明
3)將統計獲得的性能測量指標上報系統，系統即可根據獲得的數據判斷網絡的運行情況以及服務提供狀況，為運營商解決網絡故障進行網絡優化提供反饋和指導。
與方法一、二相比，方法三、四中除了以基于響應信元定義的統計數據作為性能測量指標外還采用了Diameter請求消息個數作為性能測量指標之一，能夠更全面的反映系統的運行狀況，例如可以通過比較在某個網元的性能測量中所記錄的Diameter請求消息個數與所有Diameter響應消息個數(包括所有類型的失敗消息和成功消息的數目)，獲得是否有消息丟失情況的信息。
利用上述方法，我們可以通過對Diameter消息的監測，對各種類型的消息進行統計，得出Diameter協議接口的性能參數，可以更好的對Diameter協議接口進行監測和管理。
下面，以IMS中Cx接口(HSS網元與I-CSCF/S-CSCF網元之間的接口)中的一對Diameter請求/響應消息-數據更新請求(PPR，Push-Profile-Request)/數據更新應答(PPA，Push-Profile-Answer)消息作為一個性能測量單元，給出基于上述性能測量方法三的一個實例。其余Diameter協議接口的性能測量，
表六表六中的Stream Table Item結構詳見表七，所述視頻流標識(VideoStream ID)、音頻流標識(Audio Stream ID)和HMF流標識(HMF StreamID)都是必不可少的參數，其中HMF流標識是在格式轉換時由包封裝模塊自動分配的。
表七MOV格式的Data Section結構沒有Header Packet域，其Stream TableItem結構見表八。同樣地，表八中列出的三個參數也都是必不可少的。MP4格式的Data Section結構與MOV格式類似，此處不再贅述。
表八從上述表六～表八看出，在使用MMS協議時，傳送流數據之前需要通過Header Packet域向終端用戶發送媒體描述信息，而在使用RTP/RTST協議傳送MOV和MP4文件時，不必執行上述過程。
造成上述差別的原因在于使用MMS協議時，是由終端用戶提供流數據的選擇項，再由服務器最終決定提供哪個流數據，因此在進行流媒體數據傳輸之前，需要先將媒體描述信息傳送給終端用戶。而在RTP/RTST協議中，服務器能夠直接決定提供哪路流數據給終端用戶，故省去了媒體描述信息的交互過程。
此外，不論是ASF格式、MOV格式或是MP4格式都要設置流映射表，<p>要說明的是，區域并不局限于上述以國家號、地區號、本地局號來表示，而可以采用其他任何能夠表示區域的形式。特別地，區域可具有分級結構，以便于運營商設定靈活的計費規則，爾后進行計費。例如，區域可抽象描述為一級區域號、二級區域號、三級區域號等信息，相應的計費規則也需要使用相同的區域來表示。
下面，對現有電信智能網的計費規則、計費策略以及預算和計算流程做簡單描述。計費規則是在某個業務下，根據用戶和服務所在國家號、地區號、本地局號的不同，而進行不同策略計費的一套規則。繼續上述例子，對于深圳到北京的國內長途呼叫，以及清華大學和北京大學之間的呼叫，它們的計費規則表示如下，這里，主叫可看作用戶方，被叫可看作服務方
以下是按時長計費的計費策略的一個示例
作為同時支持互聯網和電信智能網終端的實時計費解決方案，還需要具有以下特性支持國際呼叫、國內長途呼叫、本地呼叫；支持按時長計費、按使用次數計費、按跳次計費；以及支持計費規則和計費策略數據的用戶靈活配置。
預算是在呼叫開始前或者呼叫過程中，根據呼叫的計費策略和用戶的帳戶余額預算出呼叫的可維持時間，用于預付費業務。計算是根據呼叫的計費策略和用戶使用服務的時長計算出呼叫的費用。
本發明的應用場景舉例如下，對于用戶獲取基本通話服務的計費，需要分別分析用戶A和用戶B的電話號碼或者URI，得到區域信息。再根據主叫(用戶A)和被叫(用戶B)的區域信息，查詢計費規則得出本次服務的計費策略，以實現對用戶A的計費。例如，用戶A使用URI為sip001@lg.sz.cn的互聯網終端作為主叫接入200業務，它呼叫的被叫是075525678001。對用戶A的URI進行分析，得到其對應的國家號、地區號、本地局號分別為86、755、1，由用戶B發送/接收的Diameter請求/響應消息的種類進行配置，每個計數模塊對被測接口的一類Diameter請求/響應消息進行計數(例如，對于Cx接口，其性能測量設備可包括PPR/PPA計數模塊、注銷請求/注銷應答(RTR/RTA)計數模塊等，為清楚起見，圖4中僅表示出一個計數模塊)，并將獲得的相應性能測量指標發送給通知模塊；通知模塊則將獲得的性能測量指標上報系統。各計數模塊包括三個計數單元第一計數單元含有一個計數器，對包含指示成功的響應信元的Diameter響應消息進行計數；當被測接口每發送或接收一個操作成功的Diameter響應消息時，該計數器加1；第二計數單元含有若干個計數器(1)～(N)，分別對包含具有不同失敗原因的響應信元的Diameter響應消息進行計數；當被測接口每發送或接收一個操作失敗且失敗原因為(1)(或者說響應信元的取值為(1))的Diameter響應消息時，對應的計數器(1)加1，......，以此類推，當被測接口每發送或接收一個操作失敗且失敗原因為(N)的Diameter響應消息時，對應的計數器(N)加1；第三計數單元含有一個計數器，對Diameter請求消息進行計數；當被測接口每發送或接收一個Diameter請求消息時，該計數器加1。
上述性能測量設備可以分別設置于具有Diameter協議接口的請求方/響應方網元，網元每通過被測接口進行一次Diameter請求/響應消息的發送或接收都執行相應的統計操作。
本發明還提供一種IMS核心網系統，包含Diameter協議接口以及上述Diameter協議接口的性能測量設備，性能測量設備中的監測模塊對核心網系統的Diameter協議接口進行監測，性能測量設備中的通知模塊則將獲得的性能測量指標上報核心網系統，使得該核心網系統能夠自動的對Diameter協議接口進行性能測評，指導網絡優化和故障的排除。
將本發明Diameter協議接口性能測評技術應用于IMS，能夠明確的獲得核心網系統Diameter協議接口的性能測量指標，為運營商測評和提高IMS網絡服務質量提供有效的指導和反饋，有助于運營商進一步提高運營效率和客戶滿意度。
權利要求
1.一種Diameter協議接口的性能測量方法，其特征在于包括1)監測待測接口接收/返回的Diameter消息；2)對監測到的Diameter消息進行分類統計，獲得相應的性能測量指標；3)將所述性能測量指標上報系統。
2.根據權利要求1所述的Diameter協議接口的性能測量方法，其特征在于所述Diameter消息包括Diameter響應消息；所述步驟2)中，按Diameter響應消息中所包含響應信元的不同類型分別統計Diameter響應消息的個數作為相應的性能測量指標。
3.根據權利要求2所述的Diameter協議接口的性能測量方法，其特征在于，所述步驟2)進一步包括將Diameter響應消息按照所包含響應信元的指示分為成功的類型和失敗的類型；分別統計成功的Diameter響應消息數目和失敗的Diameter響應消息數目；將統計的成功的Diameter響應消息數目和失敗的Diameter響應消息數目作為待測接口的性能測量指標。
4.根據權利要求2所述的Diameter協議接口的性能測量方法，其特征在于，所述步驟2)進一步包括將Diameter響應消息按照所包含響應信元的指示分為成功的類型和若干相應于不同失敗原因的失敗的類型；分別統計成功的Diameter響應消息數目和各種不同失敗原因的失敗的Diameter響應消息數目；將統計的成功的Diameter響應消息數目和各種不同失敗原因的失敗的Diameter響應消息數目作為待測接口的性能測量指標。
5.根據權利要求1～4任意一項所述的Diameter協議接口的性能測量方法，其特征在于所述Diameter消息還包括Diameter請求消息；所述步驟2)中，還統計Diameter請求消息數目，并將統計的Diameter請求消息數目作為待測接口的性能測量指標。
6.一種Diameter協議接口的性能測量設備，其特征在于包括監測模塊、計數模塊和通知模塊，所述監測模塊對待測接口接收/返回的Diameter消息進行監測；所述計數模塊對所述監測模塊監測到的Diameter消息進行分類計數，獲得相應的性能測量指標并發送給通知模塊；所述通知模塊將獲得的性能測量指標上報系統。
7.根據權利要求6所述的Diameter協議接口的性能測量設備，其特征在于所監測的Diameter消息包括Diameter響應消息；所述計數模塊按照Diameter響應消息所包含的響應信元的不同類型分別進行計數，包括第一計數單元和第二計數單元，所述第一計數單元對包含指示成功的響應信元的Diameter響應消息進行計數，所述第二計數單元對包含指示失敗的響應信元的Diameter響應消息進行計數。
8.根據權利要求7所述的Diameter協議接口的性能測量設備，其特征在于所述第二計數單元包括若干計數器，分別對包含具有不同失敗原因的響應信元的Diameter響應消息進行計數。
9.根據權利要求8所述的Diameter協議接口的性能測量設備，其特征在于所監測的Diameter消息還包括Diameter請求消息；所述計數模塊還包括第三計數單元，所述第三計數單元對Diameter請求消息進行計數。
10.根據權利要求9所述的Diameter協議接口的性能測量設備，其特征在于所述計數模塊的數目按照被測接口發送/接收的Diameter請求/響應消息的種類進行配置，每個計數模塊對被測接口的一類Diameter請求/響應消息進行計數。
11.一種用于因特網協議多媒體子系統的核心網系統，包含Diameter協議接口，其特征在于還包含權利要求6～10任意一項所述的Diameter協議接口的性能測量設備，所述性能測量設備中的監測模塊對所述核心網系統的Diameter協議接口進行監測，所述性能測量設備中的通知模塊將獲得的性能測量指標上報所述核心網系統。
全文摘要
本發明公開了一種Diameter協議接口的性能測量方法及測量設備和系統，主要思想是通過對Diameter消息進行分類統計，根據統計數據獲取被測接口性能測量指標從而進行性能測量。本發明結束了目前Diameter協議接口沒有明確的性能測評方法的狀況，并且優選采用根據Diameter響應消息中攜帶的響應信元進行分類統計的方法，由于該響應信元中攜帶有關于Diameter業務處理結果的信息，因此基于該信元進行的數據統計能夠有效的反映出網元的工作情況和服務質量，從而為運營商提高網絡質量進行有效的指導和反饋。
文檔編號H04L29/06GK1859238SQ20061006532
公開日2006年11月8日 申請日期2006年3月17日 優先權日2006年3月17日
發明者馬波, 馬春燕 申請人:華為技術有限公司