專利名稱:用于非單一服務系統內資源控制的方法
技術領域:
本發明涉及包含電信網絡的電信領域,其中電信網絡結合其他服務使用基本的電路交換服務。
背景技術:
在理想的電話交換系統中,到達的連接請求(即呼叫)被立即分配一根電話線。即當“服務器”(即連接路徑)可用時立即為到達的連接請求服務;否則拒絕連接請求。
當連接請求送入交換機的速度等于或大于交換機上任一處于進程狀態的連接的間隔時,可以將電話交換系統的利用率提高至接近100%的任意程度(即理想的電話交換系統)。初看起來,由于完全是以收入支持業務(revenue-bearing traffic)的標準對系統進行維護,所以這似乎是希望出現的情形。但是這樣做的后果是相關的“呼叫阻塞率”(即連接請求拒絕比率)可能變得令人難以接受的高。為了充分利用可用的服務器容量,服務提供商只提供足夠的連接資源來滿足平均或最低速率的呼叫請求,從而確保在當前進程的呼叫連接終止時,新的連接請求能利用剛剛可用的連接資源,因此連接請求拒絕比率可能較高。但是服務時間通常明顯長于“內部到達時間”,即連接請求到達交換機的時間間隔。從系統用戶的觀點看來,這種高使用率的情形是本能上就不能接受的,因為高利用率意味著相對應的較高的阻塞率(因為如果內部到達時間大于或等于服務時間,則服務請求不能立即得到滿足,從而得到現在我們大家都熟悉的消息“所有線路都占線,請稍后再撥”)。通常情況下,為了確保令客戶滿意的服務,服務提供商都提供額外的連接資源,由此降低出現最壞的連接被拒絕的可能性,一般是降低至0.1%~1%的量級。對于示例性的25個服務器的系統,根據系統話務的服務時間,可用系統容量的平均利用率在40%~60%內。
認識到小型服務器系統的可用系統容量平均利用率介于40%~60%之間,人們試圖尋找利用“未用的”(即可用的)系統容量的方法。這導致引入次級分組數據服務,它與主(即電路交換)服務共享同一交換機/路由器。
引入次級服務是基于其服務時間明顯較主服務短,并且次級服務時間與主服務連接請求到達速率相當或更快。在這些條件下,次級服務對主服務用戶應該是透明的,這是因為雖然未用的系統容量被次級服務使用,但是其所用的連接資源應該在阻塞事件(即主服務連接請求被拒絕)發生時被使用和釋放。但是實際上,這只在少數高度優化的情況下是正確的,通常情況下,引入次級服務可能導致主服務阻塞比率增大。
為了降低主服務的高阻塞比率,服務提供商將主服務連接請求保持一較短的間隔直到分配給它們的服務器可用為止,該較短的間隔比較好是與服務于進程中的次級連接的時間差不多。但是只有在次級服務的平均服務時間短暫到足以使主服務用戶未覺察到服務器可用所需的等待間隔時才算完全成功。然而如果主服務撥號音的最大允許等待時間小于通常較佳的0.25秒的最大等待時間,則次級服務時間的限制就會嚴重到令人無法容忍,因此必須使次級服務數據包非常小。
因此雖然引入次級服務可提高系統利用率,但是它也明顯增加了主服務請求被阻塞的可能。即使以優先方式處理主服務連接請求,這種不希望的特征也不可避免。
因此比較好的是提供一種利用率高的電信系統,它在使主服務阻塞率低于次級服務阻塞率的同時處理主和次級服務。
發明內容
本發明提供一種利用率高的電信系統,它在使主服務連接請求阻塞率較小的同時處理主服務和其他服務。本發明包含在網絡交換機或路由器內采用控制器的裝置和方法,它使網絡在最小的主服務連接請求阻塞率下支持主服務和其他服務。
在較佳實施例中,主服務連接請求被賦予優先權,在為次級服務連接請求分配空閑服務器之前,先為每個未決的主服務連接請求分配一個空閑服務器。當處理次級服務連接請求時,檢查為次級服務連接請求分配服務器是否會減少為主服務使用而保留的服務器下限。保留的服務器下限是為主服務使用而保持的服務器數量。如果給次級服務連接請求的服務器分配不會降低保留服務器下限,則控制器就將空閑服務器分配給次級服務連接請求。但是如果給次級服務連接請求的服務器分配會降低保留服務器下限,則拒絕將空閑服務器分配給次級服務連接請求。
因此本發明的一般目標是在處理主服務和次級服務的網絡上支持較低的主服務阻塞率。通過以下結合附圖對本發明的描述可進一步理解本發明的其他目標、特征和優點。
附圖的簡要說明
圖1典型的已知交換機/路由器的框圖;圖2a為一個25臺服務器系統的Erlang-B阻塞曲線圖;圖2b為一個25臺服務器系統的Erlang-B利用率曲線圖;圖3為已知的雙重服務交換機/路由器的框圖;圖4為雙重服務服務器系統的主服務阻塞事件曲線圖;圖5為雙重服務網絡的框圖;圖6為還支持隨機訪問信令的雙重服務服務器系統的框圖;圖7為雙重服務網絡中基站的框圖;圖8為雙重服務網絡內現有技術服務器控制器的狀態圖;圖9a為利用現有技術服務器控制器的基站的示意性OTA資源利用情況的曲線圖;圖9b為利用現有技術服務器控制器的基站的示意性的主服務和次級服務連接請求阻塞百分比;圖10為示意性的基站內部呼叫延遲的曲線圖;圖11為雙重服務服務器系統中采用的按照本發明的資源下限控制器的框圖;圖12為雙重服務服務器系統中資源下限控制器的狀態圖;圖13a為利用按照本發明的資源下限控制器的基站的示例性資源利用情況的曲線圖;圖13b為利用按照本發明的資源下限控制器的基站的示例性服務連接請求阻塞百分比;圖14為利用按照本發明的資源下限控制器的基站的保留凈空間變化結果表;圖15為基站利用主服務連接請求到達速率和保留的凈空間利用資源的曲線圖;圖16為雙重服務服務器系統內采用的按照本發明的較佳概率資源控制器的框圖;圖17為按照本發明采用的“Probability_of_N_terminating”子程序準代碼;圖18為按照本發明采用的“Resource_estimator”子程序準代碼;圖19為雙重服務服務器系統內采用的按照本發明的較佳概率資源控制器的狀態圖;以及圖20為基站在重負載和輕負載條件下示例性的阻塞情況表圖。
實施發明的較佳方式參見圖1,它示出了典型的M/M/m服務器系統101,其中交換控制器103接收到多個連接請求102。如果服務器104可用,則將各服務器104(即連接路徑)分配給連接請求102。當連接請求102被分配各服務器104之后,它就變為進程105中的連接。但是如果服務器104不能用,則交換機控制器103拒絕連接請求102。
M/M/m服務器系統101的M/M/m描述了服務器系統101的特征。第一個大寫字母“M”包含了到達進程的性質,因此“M”表示泊松,而“G”表示一般的。第二個大寫字母“M”包含與到達的服務器系統連接請求相關的服務事件統計分布,因此“M”表示指數的,“G”表示一般的,而“D”表示確定性的。最后的小寫字母“m”包含交換控制器103中最大數量的可用服務器104。
如果連接請求102的到達數量具有泊松過程的特征并且進程105中的每個連接的服務事件具有指數分布,則可以采用Erlang-B阻塞和利用率曲線確定交換機控制器103的服務器104的可用容量和連接請求102被拒絕時的比率。圖2a示出了最多為25臺服務器的小型系統的示意性Erlang-B阻塞曲線205,而圖2b示出了最多為25臺服務器的小型系統的示意性Erlang-B利用率曲線210。
當連接請求進入交換機控制器的速率較高時,圖2b的Erlang-B利用率曲線210可用任意接近100%。但是這樣做的后果正如圖2a的Erlang-B阻塞曲線205所示,服務連接請求的相應阻塞比率令人難以接受的高。因此已知的系統為了確保滿意的用戶服務,一般將出現拒絕請求連接的最壞情況(即阻塞)可能性設定在0.1%~1%左右。對于示意性的25臺服務器系統,對應的可用服務器容量平均利用率為40%~60%。
小型服務器系統40%~60%的利用率促發人們將次級分組數據服務加入這些服務器系統,由次級服務與主電路交換服務共享同一交換機/路由器。參見圖3,雙重服務交換機/路由器301包含了服務器控制器306。服務器控制器306接收到多個主服務連接請求302。主服務為電路交換服務,它可以包括語音(即電話)、消息,其特征一般為連接請求到達速率較低而連接進程中的服務時間較長。
如果服務器304可用,則由服務器控制器306將各服務器304分配給主服務連接請求302,并且隨后該請求變為進程305中的連接。但是如果服務器304不能使用,則服務器控制器306阻止主服務連接請求302。在替換實施例中,服務器控制器306在因服務器304不能使用而作出放棄該請求的決定之前臨時保存主服務連接請求302,即將主服務連接請求保存一段特定的時間(壽命)以在服務器可以使用時為其服務。
多個次級服務連接請求303也被服務器控制器306接收。次級服務是分組數據服務,它可以由數據消息組成,并且一般具有連接請求速度快但是連接進程服務時間長的特點。如果服務器304可以使用并且在服務器控制器306處沒有未決的主服務連接請求302,則次級服務連接請求303被服務控制器306分配一個相應的服務器304。在主服務連接請求302下,當次級服務連接請求303被分配了各服務器304之后,就變成了進程305中的連接。但是如果服務器304不能使用或者在服務器控制器306處至少有一個未決的主服務連接請求,則服務器控制器306阻止次級服務連接請求303。在替換實施例中,服務器控制器306在因服務器304不能使用而作出放棄該請求的決定之前臨時保存次級服務連接請求303,即將次級服務連接請求303保存一段特定的時間(壽命)以在服務器可以使用時為其服務。
參見圖4,由語音組成的主服務和由數據組成的次級服務同時在示意性的5臺服務器系統內得到服務。在時刻405,進程410內有兩個主服務連接,進程411內有兩個次級服務連接,并且剩余一臺“空閑的”(即未用的)服務器412。在第一時間間隔415內,系統接收一個次級服務連接請求420。由于有一臺未用的服務器412并且沒有未決的主服務連接請求,所以服務器控制器將未用的服務器412分配給次級服務連接請求420。因此在時刻425,進程426內有兩個主服務連接,進程427內有三個次級服務連接,并且沒有空閑的服務器。
在第二時間間隔430內,進程內的一個主服務連接和一個次級服務連接結束,并且系統未接收到主或次級服務連接請求。因此在時刻435,進程440內有一個主服務連接,進程441內有兩個次級服務連接,并且有兩臺空閑的服務器442。
在第三時間間隔445內,系統接收到兩個主服務連接請求450和三個次級服務連接請求455。主服務連接請求被賦予優先權,因此服務器控制器為兩個主服務連接請求中的每一個都分配了空閑的服務器。由于系統內最多只有5臺服務器并且都已經分配完,所以服務器控制器阻止三個次級服務連接請求455。因此在時刻460,進程465內有三個主服務連接,進程466內有兩個次級服務連接,沒有空閑的服務器。
在最后的第四時間間隔470內,系統接收到一個主服務連接請求475和四個次級服務連接請求480。由于沒有空閑的服務器,所以系統阻止主服務連接請求475和四個次級服務連接請求480。因此在時刻485,進程490內有三個主服務連接,進程491內有兩個次級服務連接,沒有空閑的服務器。但是如果系統不支持次級服務器,則由于時刻460和時刻485分配給兩個次級服務連接的兩臺服務器是空閑的,所以主服務連接請求475將被分配服務器。因此將次級服務引入系統導致主服務連接請求被阻止。
按照本發明的雙重服務服務器系統較佳實施例是圖5的網絡501,它同時支持主(電路交換)服務和次級服務(分組數據)。在較佳實施例中,網絡501是無線網絡。替換的網絡實施例包括有線或無線/有線網絡,包括局域網(LAN)和廣域網(WAN)。此外對網絡并無只支持兩種服務的要求。例如可以在支持語音、數據和視頻點播的網絡內采用三重服務器系統基站。
網絡501由多個經空中通信鏈路545(例如無線電波)與多個網絡用戶503通信的基站502組成。每個基站502具有經通信鏈路506與基站控制器555連接的主服務接口(未畫出)。每個基站控制器555經通信鏈路560與電路交換網505連接。電路交換網505可以是GSM網絡或POTS網絡。通信鏈路506可以包括同軸電纜、光纜、數字無線鏈路或電話線。通信鏈路560可以包括同軸電纜、光纜、數字無線鏈路或電話線。
每個基站502還具有經通信鏈路509與分組數據網絡508連接的次級服務接口(未畫出)。另外每個基站502可以經通信鏈路506與基站控制器555通信;各基站控制器555又經通信鏈路550與分組數據網絡508通信。通信鏈路509可以包括共軸電纜、光纜、數字無線鏈路或電話線。通信鏈路550可以包括同軸電纜、光纜、數字無線鏈路或電話線。
每個基站502利用四個隊列(未畫出)來保存未決的主和次級服務連接請求。第一隊列用于用戶啟動的主服務連接請求而第二隊列用于從電路交換網絡505發送的主服務連接請求。第三隊列用于用戶啟動的次級服務連接請求而第四隊列用于從分組數據網絡508發送的次級服務連接請求。
每個基站502還從網絡用戶503接收隨機訪問信令,即信令連接請求,它請求對網絡501進行訪問。隨后每個基站502可以有第五個隊列或其他的存儲器存儲位置,用于保存未決的信令連接請求。
在較佳實施例中,每個基站502包括32個上行/下行“時隙對”(未畫出),它們包含了各個基站502的空中(OTA)資源。具體而言,基站502的一個時隙對就是基站502與用戶503之間通信的服務器。基站502上的服務器被永久地保留用于被基站502接收的信令連接請求;該服務器可以但并非必須始終是同一基站服務器。因此基站502上的31個服務器可以支持主和次級服務連接請求。在替換實施例中,可以為信令連接請求保留一個以上的服務器并且/或一次可保留一個以上的服務器。如果服務器可以使用,則被分配給進程中的信令連接。
參見圖6,各基站502接收多個用戶啟動的主服務連接請求605、多個網絡啟動的主服務連接請求606、多個用戶啟動的次級服務連接請求607、多個網絡啟動的次級服務連接請608和多個信令連接請求609。當各基站服務器615分配給了任一連接請求605、606、607、608或609時,連接請求變為進程620中的連接。
不管主叫資源是屬于網絡啟動還是用戶啟動,主服務連接請求605和606的到達速率和進程620內主服務連接的服務時間一般但并非必須是相等的。不管主叫資源屬于何種類型,次級服務連接請求607和608的到達速率和進程620內次級服務連接的服務時間一般但并非必須是相等的。但是主和次級連接請求的到達速率和連接進程服務時間是不同的。具體而言,主服務的特征是連接請求到達速率一般比次級服務慢而連接進程的服務時間更長。
參見圖7,圖6的基站502配備了現有技術的服務器控制器710,它負責管理基站OTA資源715。具體而言,各基站的服務器控制器由服務器分配器子單元720和服務器觀測器子單元725組成,它們負責使主服務連接請求比次級服務連接請求優先得到服務,并用于為信令連接請求分配至少一個個別基站服務器。服務器觀測器725檢查各基站的OTA資源715并確定是否有一個或更多空閑的服務器,并且由此可以支持連接請求。在較佳實施例中,每個基站有32個上行鏈路/下行鏈路時隙對,即服務器,它們包含了基站OTA資源715;對于各基站的上行連接和下行鏈路,示出了示意性的32個時隙對740中的16個。服務器分配器720檢查4個隊列的未決主和次級連接請求730、731、732和733以及隨機訪問信令(即未決的信令連接請求)隊列735,并將未分配給連接進程的空閑服務器(即時隙對740)優先分配給未決的連接請求。具體而言,服務器分配器720為信令連接請求分配至少一個服務器,并且使主服務連接請求比次級服務連接請求優先得到服務。
圖8示出了現有技術服務器控制器(未畫出)的狀態圖。如果在各基站沒有未決的連接請求,則服務器控制器處于空閑服務器狀態801。如果有一個或多個連接請求變成未決的,則服務器控制器向服務器分配器820請求資源,并使請求轉變830空閑以檢查請求狀態802。
在使請求轉變830空閑后,服務器控制器向各服務器檢測器825請求服務,并向資源轉變835請求檢測資源狀態806。在檢測資源狀態806時,服務器檢測器825檢測各基站的OTA資源(未畫出)并確定所有可能服務器的指針或標識或地址,這些服務器可立即用來支持連接請求,或者充分利用了OTA資源,即沒有可用的服務器可分配給未決的連接請求,并且由此存在阻塞條件。服務器檢測器825隨后向服務器分配器820提供該信息,服務器控制器進行資源的請求轉變840而返回到檢測請求狀態802。
一當有資源的請求轉變840時,服務器分配器820利用服務器檢測器825提供的信息確定服務器控制器是否可以向未決的連接請求分配一個或多個基站服務器。如果服務器分配器820確定在各基站沒有未決的連接請求,則服務器控制器向空閑轉變845請求空閑的服務器狀態801。
如果服務器分配器820確定服務器檢測器825識別到阻塞條件,則服務器控制器向空閑轉變845請求空閑的服務器狀態801。
如果服務器分配器820確定各基站上其中一個信令連接請求是未決的并且服務器檢測器825識別有一個可用的基站服務器,則服務器控制器向信令分配轉變855請求將資源分配給信令狀態803。如果服務器分配器820確定有一個或更多的主服務連接請求是未決的而各基站上沒有未決的信令連接請求,并且服務器檢測器825識別到有一個可用的基站服務器,則服務器控制器語音分配轉變860將資源分配給語音狀態804。如果服務器分配器820確定有一個或更多的次級服務連接請求是未決的而各基站上沒有未決的信令連接請求或主服務連接請求,并且服務器檢測器825識別到有一個可用的基站服務器,則服務器控制器作出請求數據分配轉變865而進入將資源分配給數據狀態805。
在資源分配給信令狀態803的過程中,服務器分配器820檢查各基站上所有未決的信令連接請求并選擇所服務的信令連接請求。如果選定信令連接請求的壽命(即各基站上連接請求變為未決開始的特定時限)未到期,則服務器分配器820從服務器檢測器825識別的可用服務器中選擇一個或多個基站服務器進行分配,隨后服務器控制器使信令分配經請求轉變870而返回到檢查請求狀態802。但是如果選定信令連接請求的壽命已經過期,則服務器分配器820從各隊列丟棄該請求并且服務器控制器使信令分配經請求轉變870而返回到檢查請求狀態802。
在將資源分配給語音狀態804的過程中,服務器分配器820檢查基站上所有未決的主服務連接請求并選擇所服務的主服務連接請求。如果選定主服務連接請求的壽命未到期,則服務器分配器820從服務器檢測器825識別的可用服務器中選擇一個或多個基站服務器進行分配,隨后服務器控制器使語音分配經請求轉變875而返回到檢查請求狀態802。但是如果選定主服務連接請求的壽命已經過期,則服務器分配器820從各隊列丟棄該請求并且服務器控制器使語音分配經請求轉變875返回到檢查請求狀態802。
在資源分配給數據狀態805的過程中,服務器分配器820檢查各基站上所有未決的次級服務連接請求并選擇所服務的次級服務連接請求。如果選定次級服務連接請求的壽命未到期,則服務器分配器820從服務器檢測器825識別的可用服務器中選擇一個或多個基站服務器進行分配,隨后服務器控制器使數據分配經請求轉變880返回到檢查請求狀態802。但是如果選定次級服務連接請求的壽命已經過期,則服務器分配器820從各隊列丟棄該請求并且服務器控制器使數據分配經請求轉變880返回到檢查請求狀態802。
參見圖9a,它示出了圖7所示的服務器控制器下各基站的示意性OTA資源利用情況。1.0的到達率對應總計主服務(即電路交換的,每10秒一次連接請求的到達率)和總計次級服務(即分組數據,每秒兩次連接請求的到達率)。(圖9a和9b的到達率數值與這些基本到達率以簡單的尺度因子有關)。平均服務時間(即進程連接時間)對于主服務為120秒,對于次級服務為2秒。示意性的各基站總OTA資源利用率901為基站網絡始發和用戶始發主服務OTA資源利用率902、基站的網絡始發次級服務OTA資源903和用戶始發次級服務OTA資源利用率904的總計。圖9a的利用率曲線示出了用戶始發次級服務業務由于網絡始發次級服務業務而受到影響,即隨著連接請求到達速率的增大,次級服務用戶始發業務904的基站OTA資源利用減少而次級服務網絡始發業務903的OTA資源利用增加。
參見圖9b,它示出了如同7所示服務器控制器710下各基站的主服務網絡始發910和用戶始發911連接請求的示意性阻塞率以及次級服務網絡始發915和用戶始發916連接請求的阻塞率。對于所有O.8以上的到達率,用戶始發主連接請求(曲線911)在大于相應用戶始發次級服務連接請求(曲線916)的速率上被阻塞,并且網絡始發主連接請求(曲線910)在大于相應網絡始發次級服務連接請求(曲線915)的速率上被阻塞。因此示意性的阻塞曲線910、911、915和916表明引入次級(即分組數據)服務可能會明顯增加主(即電路交換)服務連接請求被阻塞的可能。因此盡管圖7的服務器控制器使未決的主服務連接請求相對次級服務連接請求優先分配到基站服務器,但是仍然可能發生主服務被阻塞的情況。
圖10示出了基本的問題;由于有大量的次級服務請求連接1005(即次級服務連接到達),并且比主服務連接請求(到達)1010發生的次數更頻繁,所以上一可用各基站時隙對(即服務器)被分配給次級服務連接請求的機率大于分配給主服務連接請求的機率,所以相關的主服務阻塞率增大。
因此參見圖11,在本發明的實施例中,基站(未畫出)配備了資源下限控制器1101。資源下限控制器1101實施保留凈空控制規則,用來防止在基站OTA資源1115無法支持預設數量(即保留的凈空)主服務連接請求(它們可能在基站服務器分配給次級服務連接請求之后到達基站)時將基站服務器分配給次級服務連接請求。
資源下限控制器1101由資源分配器1120和資源決定器1125組成。資源下限控制器1101方法允許有因服務器分配給通過預設各基站服務器保留凈空(用于主服務)控制的次級服務連接請求引起的主服務阻塞率。在較佳實施例中,可以通過向基站提供合適的命令設定保留的服務器凈空數。如果資源下限控制器1101確定將各基站服務器分配給未決的次級服務連接請求將使空閑服務器可用數小于保留的凈空,則阻塞次級服務連接請求。
如果設定保留的凈空使得資源下限控制器1101保持用于主服務連接請求的可能空閑服務器數量最大,則由于次級服務連接請求不再分配服務器,不會發生因次級服務引起的主服務阻塞。但是在這種情況下,如果主服務連接請求到達速率足以超過各基站OTA資源1115的能力(即基站的全體服務器),則仍然可能發生主服務阻塞。相反,如果保留的凈空為零,則保留凈空控制規則處于失效狀態,并且次級服務以上述方式阻塞主服務,特別參見圖4。因此服務提供商通過適當設定保留的凈空可以設定主服務阻塞率。引入保留的凈空控制規則確保了有規定數量的基站服務器供主服務使用。
圖12示出了圖11資源下限控制器1101的狀態圖。如果在各基站沒有未決的連接請求,則資源下限控制器(未畫出)處于空閑為主的狀態1201。如果有一個或更多的連接請求在各基站上變為未決的,則資源下限控制器向資源分配器1215請求資源,并且使空閑經檢查請轉變1225而進入檢查請求狀態1202。
在處于檢查請求轉變1225空閑之后,資源下限控制器向資源決定器1220請求服務并作出使(檢查請求)進行檢索資源轉變1230而到達檢查資源狀態1203。在檢查資源狀態1203中,資源決定器1220檢查各基站的OTA資源并確定當前可以支持(即可服務的)的附加連接請求數量和當前可以支持連接請求的所有可能的服務器的指針、標識或地址,或者確定OTA資源被充分利用,即沒有可用的服務器可分配給未決的連接請求,因此存在阻塞條件。資源確定器1220隨后向資源分配器1215提供該信息,資源下限控制器作出使檢查資源進行檢查請求轉變1231而返回到檢查請求狀態1202。
在檢查資源作檢查請求轉變1231之后,資源分配器1215利用資源確定器1220提供的信息確定資源下限控制器是否可以將各個基站服務器分配給未決連接請求。如果資源分配器1215確定各基站上沒有未決的連接請求,則資源下限控制器作出使檢查請求進行空閑轉變1226而進入空閑為主的狀態1201。如果資源分配器1215確定資源決定器1220已經發現阻塞條件存在,則資源下限控制器也作出使檢查請求從空閑轉變1226進入以空閑為主的狀態1201。
如果資源分配器1215確定各基站上有一個或更多未決的信令連接請求并且資源決定器1220發現有一個可用基站服務器,則資源下限控制器作出使分配資源從信令分配轉變1235進入向信令分配資源的狀態1204。
如果資源分配器1215確定各基站上有一個或更多未決的主服務連接請求而且沒有未決的信令連接請求,并且資源決定器1220發現有一個可用基站服務器,則資源下限控制器作出對主分配轉變1236的檢查請求而進入將資源分配給主服務狀態1205。
如果資源分配器1215確定各基站上有一個或更多未決的次級服務連接請求而且沒有未決的信令連接請求,并且資源決定器1220發現有一個可用基站服務器,將基站分配給次級服務連接請求不會減少服務器的保留凈空數量,則資源下限控制器作出對次級分配轉變1237的檢查請求而進入次級服務狀態1206。但是如果資源分配器1215確定各基站上有一個或更多未決的次級服務連接請求而且沒有未決的信令或主服務連接請求,雖然資源決定器1220發現有一個可用基站服務器,但是將基站分配給次級服務連接請求會減少服務器的保留凈空數量,則資源下限控制器阻止未決的次級服務連接請求并且作出空閑轉變1226的檢查請求而進入空閑為主的狀態1201。
在分配資源進入信令狀態1204中,資源分配器1215檢查各基站上所有未決的信令連接請求并選擇所服務的信令連接請求。如果選定的信令連接請求壽命未到期,則資源分配器1215從資源決定器1220發現的可用服務器中選擇服務器進行分配,隨后資源下限控制器作出使信令分配進行檢查請求轉變1240而返回檢查請求狀態1202。但是如果選定信令連接請求的壽命已經過期,則資源分配器1215從各隊列丟棄該請求并且資源下限控制器作出使信令分配進行檢查請求轉變1240而返回檢查請求狀態1202。在第一實施例中,選定的信令連接請求是各基站上時間最長的未決信令連接請求。在另一實施例中,選定的信令連接請求基于優先權方案。
在分配資源進入主服務狀態1205中,資源分配器1215檢查各基站上所有未決的主服務連接請求并選擇所服務的主服務連接請求。如果選定的主服務連接請求壽命未到期,則資源分配器1215從資源決定器1220發現的可用服務器中選擇一個或多個基站服務器進行分配,隨后資源下限控制器作出主分配使檢查請求轉變1241返回檢查請求狀態1202。但是如果選定主服務連接請求的壽命已經過期,則資源分配器1215從各隊列丟棄該請求并且資源下限控制器作出主分配使檢查請求轉變1241返回檢查請求狀態1202。在第一實施例中,選定的主服務連接請求是各基站上時間最長的未決主服務連接請求。在另一實施例中,選定的主服務連接請求基于優先權方案。
在分配資源進入次級服務狀態1206中,資源分配器1215檢查各基站上所有未決的次級服務連接請求并選擇所服務的次級服務連接請求。如果選定的次級服務連接請求壽命未到期,則資源分配器1215從資源決定器1220發現的可用服務器中選擇一個或多個基站服務器進行分配,隨后資源下限控制器作出次級分配使檢查請求轉變1242返回檢查請求狀態1202。但是如果選定次級服務連接請求的壽命已經過期,則資源分配器1215從各隊列丟棄該請求并且資源下限控制器作出次級分配使檢查請求轉變1242返回檢查請求狀態1202。在第一實施例中,選定的次級服務連接請求是各基站上時間最長的未決次級服務連接請求。在另一實施例中,選定的次級服務連接請求基于優先權方案。
參見圖13a,在圖11所示資源下限控制器1101控制下利用示意性的4個服務器保留凈空的總體OTA資源利用率1301為基站網絡始發和用戶始發主服務OTA資源利用率1302和基站網絡始發和用戶始發次級服務OTA資源1303(其本身是基站網絡始發次級服務OTA資源1304和用戶始發次級服務OTA資源1305之和)之和。利用率曲線1302和1303表明利用資源下限控制器,各基站服務器被先于次級服務連接請求分配給主服務連接請求,并且隨著主服務連接請到達速率的增大,分配給次級服務連接請求的各基站服務器的數量一般是減少的。
參見圖13b,在圖11所示對于具有資源下限控制器1101的基站,利用示意性的4個服務器作保留凈空的基站主服務網絡始發和用戶始發連接請求1320的阻塞率小于相應的次級服務網絡始發和用戶始發連接請求1325的阻塞率。
圖13a的主服務利用率曲線1302和圖13b的主服務阻塞率曲線1320表明,當主服務OTA資源利用率達到40~60%時,相關的主服務連接請求阻塞率為10~1%之間。這表明次級服務對主服務的影響甚微,因為這些主服務連接請求阻塞率與理想的工作點有關。
圖14表明,通過利用圖11所示資源下限控制器1101改變保留的凈空而保持各主和次級服務負載(即連接請求到達速率和進程連接服務時間)不變,可以以增加次級服務阻塞率為代價將主服務阻塞率設定在任一水平上。此外,如果保留的凈空過大以確保主服務阻塞率較低,則次級服務一般無法最大程度地利用OTA資源(即服務器)。由于保留凈空的優化選擇只對特定系統負載條件(例如一定服務特征連接請求到達速率和進程連接服務時間下每個系統支持服務的特定進程連接數量)進行下是正確的,所以情況會惡化。
參見圖15,如果各基站的主服務連接請求到達速率特別低,則保留凈空1503應該設定得較低,從而使次級服務能最大程度地利用各基站的OTA資源1502。由于多個主服務連接請求一次到達的速率非常低,所以這種情況下較低的保留凈空一般是允許的。相反,如果各基站的主服務連接請求到達速率較高,則保留凈空1503應該設定得較高,這使基站的次級服務OTA資源利用率1502最小,但是確保了一定的主服務阻塞率。即使在較高的主服務連接請求到達率下,仍然需要正確設定保留的凈空從而使次級服務可以最大程度地利用各基站的OTA資源1502。
因此參見圖16,在較佳實施例中,基站利用由4個子單元構成的機率資源控制器1601,它們用于處理各基站的主和次級服務連接請求以及信令連接請求并管理基站的OTA資源1607。機率資源控制器1601不采用固定的預設保留服務器的凈空數量;它采用機率保留凈空控制規則,其中它重新評估和更新各基站所用的最佳保留凈空。最佳保留凈空是為主服務連接請求保留的各基站服務器數量,確保了各基站主服務阻塞率保持在所需數值,與此同時允許次級服務最充分利用基站服務器。在較佳實施例中,各基站的主服務阻塞率可以由服務提供商向基站輸入合適的命令設定。
機率資源控制器1601的第一子單元是資源監視器1603。資源監視器1603包含由各基站用于主和次級服務的4個未決連接請求隊列1671組成的第一組輸入1606;即主服務網絡始發未決連接請求隊列、主服務用戶始發未決連接請求隊列、次級服務網絡始發未決連接請求隊列和次級服務網絡始發未決連接請求隊列。
資源監視器1603具有包含從各基站OTA資源1607(即基站服務器)檢索到的狀態信息的第二輸入1614。資源監視器1603檢查各基站的主和次級服務連接請求并確定其平均到達速率。具體而言,資源監視器1603估計主服務連接請求到達速率λp和次級服務連接請求到達速率λs(即各基站每秒接收的主和次級服務連接請求的數量)。資源監視器1603還估計進程中平均主服務和次級服務連接時間(即當服務的連接請求被分配服務器1607時各服務器1607的平均使用時間)。具體而言,資源監視器1603估計各基站的平均主服務時間μp和平均次級服務時間μs。
為了確保資源監視器1603的統計結果是精確的,可以借助輸入1614,利用合適的監視技術直接監視各OTA資源1607。資源監視器1603得到的參數值的估計(即可以從任何精確的標準或可用技術獲得的λp、λs、μp和μs)包含了資源監視器的輸出1613。
機率資源控制器1601的第二子單元是資源識別器1605。資源識別器1605包含由來自各基站OTA資源1607的狀態信息組成的第一輸入1610。資源識別器1605檢查各基站OTA資源1607并確定當前進程中的信令、主ηp和次級ηs連接(未畫出)。進程中的連接數量包括資源識別器1605的第一輸出1611。資源識別器1605還確定各基站服務器1607當前是否可用來支持另外的連接請求。如果有一個或更多的各服務器1607可用,則資源識別器1605進一步確定指向它們的精確指針或標識或地址。如果沒有可用的服務器1607,資源識別器1605確定存在阻塞條件,即不能服務連接請求。各可用服務器指針或標識或地址或阻塞條件狀態包含了資源識別器的第二輸出1615。
機率資源控制器1601的第三子單元是資源分配器1602。資源分配器1602包含由各基站用于主和次級服務的4個未決連接請求隊列1617組成的第一組輸入1620和由包含未決信令連接請求(即各基站接收的隨機訪問信號(未畫出))的信令隊列1616組成的第二輸入1609。資源分配器1602具有由各資源識別器輸出1615組成的第三輸入1615。具體而言,資源分配器的第三輸入1615是資源識別器1605決定的可用服務器指針或標識或地址或阻塞條件狀態資源分配器1602包含由各資源估計器輸出1618組成的第四輸入1618。具體而言,資源分配器的第四輸入1618是各資源估計器1604計算的保留凈空。資源分配器1602管理和分配各基站的OTA資源1607。因此資源分配器1602具有對OTA資源1607的輸出1608,由對各基站連接請求的服務器分配1607情況組成。
資源分配器1602確保服務提供商的服務優先權策略的實現,并且OTA資源的總體利用率最大。具體而言,資源分配器1602使未決的信令連接請求比未決的主或次級服務連接請求優先得到處理,并且使主服務連接請求比次級服務連接請求優先得到處理。而且如果分配會減少保留的凈空服務器,則資源分配器1602不會將可用的基站服務器1607分配給未決的次級服務連接請求。資源分配器1602還確保主或次級服務的網絡始發與用戶始發連接請求在服務器分配上的平等。
第四也就是最后一個機率資源控制器1601的子單元是資源估計器1604。資源估計器1604包含對應各資源監視器輸出1613的第一輸入。具體而言,資源估計器的第一輸入1613是資源監視器1603得到的參數值λp、λs、μp和μs的估計。資源估計器1604包含對應各資源識別器輸出1611的第二輸入1611。具體而言,資源估計器的第二輸入1611是各資源識別器1605決定的各基站進程中主服務連接數量ηp、進程中次級服務連接數量ηs和進程中信令服務連接數量。資源估計器1604負責計算在將基站服務器1607分配給規定連接請求之前所用的最佳保留凈空。資源估計器1604計算的保留凈空包括其向資源分配器1602的輸出1618,并確保資源分配器1602將一個相關服務器1607正確分配給次級服務連接請求,從而使OTA資源利用率最高,或者正確拒絕次級服務服務器的分配,從而使主服務阻塞率最低。
各基站的資源估計器1604計算給定當前系統工作點下最佳的保留凈空。系統的工作點由參數λp、λs、μp、μs、ηp和ηs規定。在從各資源識別器1605和資源監視器1603獲取這些參數之后,資源估計器1604根據泊松到達方程計算N個主服務連接請求在規定時間tobs內到達的機率Parrival(Ntobs)=(λp.tobs)N.e-λp.tobsN!]]>方程式(1)資源估計器1604還計算給定進程中ηs個次級服務連接下觀察時間間隔tobs內k個次級服務連接將結束的機率,用平均服務時間為μs的指數過程導出的概率表達式為Pterminatc(k,ηs,μs,tobs)=ηs!k!(ηs-k)!(ρ(μs.tobs))k.(1-ρ(μs.tobs))ηs-k]]>方程式(2)這里ρ(μs,tobs)=Σi=1L(1-eiLμs)ηs!L]]>方程式(3)L為任意大的數。
同樣,資源估計器1604還估計給定進程中ηp個主服務連接下觀察時間間隔tobs內k個主服務連接將結束的機率,用平均服務時間為μp的指數過程導出的概率表達式為Parrival(k,ηp,μp,tobs)=ηp!k!(ηp-k)!(ρ(μp.tobs))k.(1-ρ(μp.tobs))ηps-k]]>方程式(4)ρ(μp,tobs)=Σi=1L(1-eiLμp)ηp!L]]>方程式(5)并且L為任意大的數。
上述方程1~5假定各主和次級服務時間隨長度呈指數分布并且各個主和次級服務到達數量為泊松分布。
方程2~5可以用來計算在時間間隔tobs內有95%以上主和次級服務將結束時進程中最大的連接數量
方程式(6a)
方程式(6b)如果各基站上規定時間間隔內未決的主服務連接請求預期數大于同一時間間隔內各服務器空閑的數量,則可能發生主服務阻塞條件。利用上述方程1~6,資源估計器1604可以計算主服務阻塞時間估計量,它是下一時間間隔tobs內各基站上N個主服務連接請求變為未決時一個或多個被阻塞的機率P(blocking)=Σi=1maxnopriniaryonnectionf(Parrival(i,tobs),Noavailslos)]]>方程式(7)這里
方程式(8a)
方程式(8b)Noavailslots(ηp,ηs)=Noemptyslots+Nprimary95(ηp)+Nseondary95(ηs)方程式(8c)如果資源估計器1604確定方程7得到的阻塞機率(即P(blocking))大于各基站的服務提供商定義的主服務阻塞率,則表明當前可用凈空不充足,應該通知資源分配器1602此時不要將各基站服務器1607分配給任何次級服務連接請求。任何在基站的未決的次級服務連接請求將不會被分配服務器直到因在基站進程中的現有主服務和次級服務連接結束而有新的可用服務器。
在機率資源控制器1601下,隨著主服務連接請求到達基站的速率增大或者隨著基站進程中次級服務平均連接時間增大,將服務器分配給未決的次級服務連接請求的相應機率減小。在機率資源控制器1601下,隨著基站上進程中次級服務連接數量的減少和可用基站服務器數量的減少,將服務器分配給未決的次級服務連接請求的相應機率減小。
在較佳實施例中,參見圖17,圖16所示資源機率控制器1601的資源估計器1604執行“Probability_of_N_terminating”準代碼子程序1701的相應代碼指令以計算上述方程式6a或6b,從而計算得到規定時間間隔內有95%以上機會在基站進程中主或次級服務連接結束下最大的連接數量。
在較佳實施例中,參見圖18,圖16所示資源機率控制器1601的資源估計器1604執行“Resource_estimator”準代碼子程序1801的相應代碼指令以計算上述方程式1~8,從而計算得到對應“blocking_threshold”參數1802的由服務提供商定義的主服務阻塞率的基站保留凈空。
圖19示出了圖16的機率資源控制器1601(未畫出)的狀態圖。如果各基站沒有未決的連接請求,則機率資源控制器處于空閑控制器狀態1901。如果基站有一個或更多的未決連接請求,機率資源控制器從空閑進入檢查OTA資源轉變1940而到達檢查OTA資源狀態1902。在進入空閑狀態以檢查OTA資源轉變1940之后,機率資源控制器向資源識別器1915請求服務。資源識別器1915的估計可用OTA資源單元1925檢查基站OTA資源的當前狀態并確定支持進程中新連接的可用服務器數量、進程中主和次級連接數量以及指向當前支持進程中新連接的所有可能服務器和服務器組合的指針或標識或地址。
如果估計可用OTA資源單元1925識別到一個或更多可用的基站服務器,則機率資源控制器使檢查OTA資源進入檢查連接請求狀態1903以檢查連接請求轉變1942。但是如果估計可用OTA資源單元1925確定當前沒有可用的基站服務器,則機率資源控制器聲明所有未決連接請求遇到阻塞條件,即此時沒有服務器可分配,并且使檢查OTA資源進入空閑轉變1941而到達空閑控制器狀態1901。
在作出檢查OTA資源以檢查連接請轉變1942之后,機率資源控制器向資源分配器1910請求服務以檢查基站的未決連接請求。機率資源控制器首先從隊列中丟棄資源分配器1910確定的連接請求壽命已經到期的所有連接請求。
隨后,如果資源分配器1910確定基站有一個或更多未決信令連接請求,則機率資源控制器使檢查連接請求進行信令分配轉變1946而進入分配OTA資源給信令的狀態1905。否則,如果資源分配器1910確定基站有一個或更多未決主服務連接請求并且沒有未決信令連接請求,則機率資源控制器使檢查連接請求進行主分配轉變1947而到達分配OTA資源給主服務的狀態1906。否則,如果資源分配器1910確定基站有一個或更多未決次級服務連接請求并且沒有未決的主服務或信令連接請求,則機率資源控制器作出檢查連接請求進行檢查凈空轉變1948而進入檢查保留凈空狀態1904。否則,如果資源分配器1910確定基站沒有未決連接請求,則機率資源控制器作出檢查連接請求經空閑轉變而進入空閑控制器狀態1901。
在分配OTA資源進入信令狀態1905過程中,資源分配器1910檢查基站上所有未決的信令連接請并選擇所服務的信令連接請求。資源分配器1910隨后將選自各資源識別器1915的估計可用OTA資源單元1925識別的服務器分配給選定的信令連接請求,并且機率資源控制器隨后作出使信令分配進行空閑轉變1955而進入空閑控制器狀態1901。在第一實施例中,選定的信令連接請求是各基站上時間最長的未決信令連接請求。在另一實施例中,選定的信令連接請求基于優先權方案。
在分配OTA資源進入主服務狀態1906過程中,資源分配器1910檢查基站上所有未決的主服務連接請并選擇所服務的主服務連接請求。資源分配器1910隨后將由各資源識別器1915選擇的可用服務器分配給選定的主服務連接請求,并且機率資源控制器隨后作出使主分配經空閑轉變1956而進入空閑控制器狀態1901。在第一實施例中,選定的主服務連接請求是各基站上時間最長的未決主服務連接請求。在另一實施例中,選定的主服務連接請求基于優先權方案。
在檢查保留凈空狀態1904中,機率資源控制器向各自的資源識別器1915、資源監視器1930和資源估計器1920請求服務。資源識別器1915的估計可用OTA資源單元1925檢查各基站OTA資源的當前狀態并確定支持進程中新連接的服務器數量、進程中當前主服務連接數量ηp和次級服務ηs連接數量以及支持進程中新連接的所有可能服務器和服務器組合的指針或標識或地址。各資源監視器1930的估計連接和服務統計單元1931監視每個新的主和次級服務連接請求的到達速率和每個基站進程中的每個主和次級服務連接的服務時間,隨后計算主和次級服務的平均到達速率λp和λs以及平均服務時間μp和μs。各資源估計器1920的計算保留凈空單元1921利用估計可用OTA資源單元1925(即ηp和ηs)和估計連接與服務統計單元1931得到的參數值計算最佳的保留凈空以確保不超過規定的主服務阻塞率。
在檢查保留凈空狀態1904中,如果資源分配器1910確定各資源估計器1920已經發現將基站服務器分配給次級服務連接請求不會減少保留的凈空服務器,則機率資源控制器使檢查凈空進行次級分配轉變1950從而進入分配OTA資源給次級服務的狀態1907。但是如果資源分配器1910確定各資源估計器1920已經發現將基站服務器分配給次級服務連接請求將減少保留的凈空服務器,則機率資源控制器阻塞未決的次級服務連接請求,例如拒絕將服務器分配給未決的次級服務連接請求,并且作出使檢查凈空進行空閑轉變1949而進入空閑控制器狀態1901。
在分配OTA資源進入次級服務狀態1907過程中,資源分配器1910檢查基站上所有未決的次級服務連接請求并選擇所服務的次級服務連接請求。資源分配器1910隨后將由各資源識別器1915的估計可用OTA資源單元1925識別的一個或多個服務器分配給選定的次級服務連接請求,并且機率資源控制器隨后作出使次級分配經空閑轉變1957而進入空閑控制器狀態1901。在第一實施例中,選定的次級服務連接請求是各基站上時間最長的未決次級服務連接請求。在另一實施例中,選定的次級服務連接請求基于優先權方案。
參見圖20,各示意性阻塞表2001(用于基站重負載條件)和2002(用于基站輕負載條件)的帶陰影線部分2003和2004示出了導致潛在主服務阻塞條件的基站進程中的基站主服務與次級服務連接數量的組合。基站的機率資源控制器應該避免這些組合的發生。
實際上,次級服務連接請求的到達速率經常較高;一般情況是基站每秒接收到1~2個請求。如果主和次級服務到達速率和服務時間的變化較慢,則圖16所示的機率資源控制器1601的資源估計器1604經受的最終計算負擔可以得到減輕。
因此在目前的較佳實施例中,對于特定的基站工作點,機率列表資源控制器的列表估計器利用上述方程1~8計算進程中每種主與次級連接可能組合的最佳保留凈空,并將結果存儲在查詢表內,例如“阻塞”表。這使機率列表資源控制器的各個列表分配器在處理未決次級服務連接請求之后立即查詢所需的信息作為當前主和次級連接的簡單函數而不是等待資源分配器讓它的資源估計器完成所需的計算。阻塞表可以隨著各基站業務統計(例如主和次級服務到達速率和服務時間)的變化,作為列表估計器的后臺任務更新。在其他所有方面,機率列表資源控制器的結構和功能與圖16的機率資源控制器1601相似。
雙重服務網絡的主和次級服務到達速率與服務時間可能并不是理想的泊松和指數分布。因此,在大多數較佳實施例中,自適應資源控制器監視各基站經受的實際主服務阻塞率并且根據真實主服務阻塞率的P(blocking)估計賦予OTA資源分配的未來決策以權重。具體而言,自適應資源控制器的自適應監視器的職責從圖16所示機率資源控制器1601的資源監視器擴展到監視和記錄各基站主服務經受的真實阻塞率。
如果真實主服務阻塞率大于服務提供商規定的阻塞率,則阻塞閾值(即圖18的“blocking_threshold”參數1802,它被自適應資源控制器用來確定是否將基站服務器分配給次級服務連接請求)減小。相反,如果真實主服務阻塞率小于服務提供商規定的阻塞率,則增大阻塞閾值參數1802。可以采用簡單的正比例控制環路實施對阻塞閾值參數1802所需的調節;但是控制環路必須有較長的時間常數以確保自適應資源控制器算法計算的穩定性。具體而言,應該在延長的時間間隔之后估計真實的阻塞率并隨后更新阻塞閾值常數1802;例如阻塞閾值常數更新的時間間隔應該是幾個小時。
在較佳實施例中,就其他所有方面而言,自適應資源控制器在結構和功能上與機率列表資源控制器相似。
在另一實施例中,基站的自適應資源控制器可以在計算進程中主服務和次級服務連接的優化保留凈空中采用不同天數、周、月或其他時間單位收集的主和次級服務到達速率和服務時間以及主服務阻塞率的歷史數據。
在較佳實施例中,每個基站包含處理器和相連的存儲器,用來執行完成上述資源閾值控制器、機率資源控制器、機率列表資源控制器和自適應資源控制器功能所需的指令。
雖然以上描述了本發明的較佳實施例,但是本領域內技術人員對本發明所作的各種修改和改進都屬于本發明的精神和范圍以內。本發明的實質和范圍由權利要求限定。
權利要求
1.一種控制網絡內資源分配的方法,網絡包含多個服務器、一個主服務和一個次級服務,所述方法包含以下步驟如果所述分配后的可用的服務器數量等于或大于閾值,則將響應于次級服務連接請求將一個服務器分配給次級服務連接;以及如果所述分配后的可用的服務器數量小于閾值,則不將服務器分配給次級服務連接。
2.如權利要求1所述的方法,其特征在于所述主服務由電路交換信息組成而所述次級服務由分組數據信息組成。
3.如權利要求1所述的方法,其特征在于所述網絡是無線網絡。
4.如權利要求1所述的方法,其特征在于所述閾值是固定的預設值。
5.如權利要求1所述的方法,其特征在于所述閾值是變量值。
6.如權利要求5所述的方法,其特征在于進一步包含完成自適應控制所述閾值的步驟。
7.如權利要求6所述的方法,其特征在于所述閾值響應主服務連接請求使服務器分配最大化并使不分配服務器的次級服務連接請求數量最小。
8.如權利要求6所述的方法,其特征在于所述閾值由分配了服務器的主服務連接數量和分配了服務器的次級服務連接數量確定。
9.如權利要求8所述的方法,其特征在于網絡進一步包含一個數據庫,所述數據庫包含一張表,所述表包含多個條目,所述方法進一步包含以下步驟確定所述表的每個所述條目的閾值;將所述閾值存儲在所述表合適的條目內;以及訪問所述表以確定是否要向次級服務連接分配服務器。
10.如權利要求6所述的方法,其特征在于進一步包含以下步驟監視未分配服務器的主服務連接請求的速率;如果所述速率小于設定速率則減小所述閾值;以及如果所述速率大于設定速率則增大所述閾值。
11.一種用于系統內的分配方法,系統由多個資源、主服務和次級服務組成,所述方法的特征在于包含以下步驟確定時刻t1在系統單元上被分配的主服務連接的數量Np;確定時刻t1在系統單元上被分配的次級服務連接的數量Ns;根據Np和Ns的組合計算閾值;如果所述分配之后的可用資源數量大于或等于所述閾值則向次級服務連接分配資源;以及如果所述分配之后的可用資源數量小于所述閾值則不向次級服務連接分配資源。
12.如權利要求11所述的方法,其特征在于進一步包含以下步驟計算給定所述Np個主服務連接和Ns個次級服務連接在時刻t1的在所述系統單元上分配資源時沒有資源可以分配給主服務連接的第一機率值;如果所述第一機率大于第二機率則將所述閾值設定為第一數;以及如果所述第一機率不大于所述第二機率則將所述閾值設定為比所述第一數小1。
13.如權利要求12所述的方法,其特征在于所述第一數是所述時刻t1時所述系統單元上可分配的資源數。
14.如權利要求12所述的方法,其特征在于所述第二機率由所述系統的操作者輸入確定。
15.如權利要求12所述的方法,其特征在于進一步包含以下步驟監視未分配所述系統單元上資源的主服務連接請求的速率;如果所述速率大于所述第二機率則增大所述閾值;以及如果所述速率小于所述第二機率則增大所述閾值。
16.如權利要求11所述的方法,其特征在于所述系統單元包含一個數據庫,所述數據庫包含一張表,所述表包含多個條目,所述方法進一步包含以下步驟計算所述表的每個所述條目的閾值;將所述每個計算的閾值存儲在所述表合適的條目內;以及訪問所述表以確定是否向次級服務連接請求分配資源。
17.一種用于系統內的分配服務器的方法,系統由多個服務器組成,所述方法的特征在于包含以下步驟如果服務器可以分配給所述主服務連接則將一個服務器分配給主服務連接以響應主服務連接請求;如果服務器可以分配給所述次級服務連接并且如果所述分配后可用服務器數量大于或等于閾值則將一個服務器分配給次級服務連接以響應次級服務連接請求;以及如果所述分配后可用服務器數量小于閾值則不將服務器分配給次級服務連接以響應次級服務連接請求。
18.如權利要求17所述的方法,其特征在于進一步包含確定時刻t1所述系統建立的主服務連接數量Np;確定時刻t1所述系統建立的次級服務連接數量Ns;識別時刻t1時未分配的服務器。
19.如權利要求18所述的方法,其特征在于進一步包含計算所述系統每秒接收的主服務連接請求平均數估計λp;計算所述系統每秒接收的次級服務連接請求平均數估計λs;計算所述系統上建立的進程中主服務連接請求平均服務時間估計μp;計算所述系統上建立的進程中次級服務連接請求平均服務時間估計μs;計算規定時間間隔內所述系統接收到N個主服務連接請求的機率;計算所述規定時間間隔內進程中k個主服務連接結束的機率;計算所述規定時間間隔內進程中有95%以上結束機率的所述主服務連接結束機率的最大數量;計算規定時間間隔內所述系統的進程中k個次級服務連接結束的機率;計算所述規定時間間隔內進程中有95%以上結束機率的所述次級服務連接的最大數量;計算主服務連接請求不被分配服務器的機率;以及計算所述閾值的數值。
20.如權利要求19所述的方法,其特征在于所述系統進一步包含數據庫,所述數據庫包含一張表,所述表包含多個條目,每個所述條目由計算的閾值組成,所述方法進一步包含以下步驟訪問所述表以確定是否分配服務器以響應次級服務連接請求;以及更新所述表的所述條目。
全文摘要
一種控制網絡支持主服務阻塞的裝置,主服務與次級服務共享網絡的交換機/路由器。資源控制的機率方法識別(1915)每個次級服務連接請求(1907)如果分配網絡路由器/交換機服務器則后續主服務連接請求(1936)被阻塞(即被拒絕分配服務器)的可能性。如果確定向次級服務連接請求分配資源不會阻塞(1903),則將空閑服務器(1907)分配給路由器/交換機上的未決次級服務連接請求。如果確定向次級服務連接請求分配資源會阻塞,則不將服務器分配給路由器/交換機上的未決次級服務連接請求(1904)。
文檔編號H04M7/00GK1269091SQ98808679
公開日2000年10月4日 申請日期1998年6月25日 優先權日1997年7月1日
發明者A·S·萊特, H·R·紐頓, C·門斯菲爾德 申請人:奧普斯威芙網絡股份有限公司