[发明专利]用于通信系统的实时性能和负载统计的系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及测量无线通信系统的性能。更特定来说，本发明涉及用于计算此通信系统上的实时性能和负载统计的系统和方法。

背景技术

在例如蜂窝式电话、PDA、微型膝上型计算机和高级寻呼机等无线电信装置中，所述装置通常通过经由现有的蜂窝式电话网络桥接电话呼叫和经由所述网络传递数据包而跨长距离通信。这些无线装置通常限于重要的数据处理和计算能力，且因此除了语音之外还可经由电话网络发送和接收软件程序。

存在提供一般称为“蜂窝式即按即说”(“PTT PoC”、“即按即说”、“PTT”)能力的快速一对一或一对多通信的无线电信服务。通常由运营商设立用于通信的无线装置的接收方装置的特定PTT群组。通常由无线装置上的激活讲话者与群组的每一成员装置之间的半双工链路的单个按钮按下来起始PTT通信连接，且一旦释放所述按钮，所述装置便可接收在释放所述按钮后传入的PTT发射。在某些布置中，PTT讲话者将具有“发言权”，其中在所述讲话者正在讲话时其它群组成员不可讲话。一旦讲话者释放PTT按钮，所述群组中的任何其它个别成员便可按下其PTT按钮且其将具有发言权。

测量处理多个无线通信装置之间的呼叫的无线通信系统(例如，PTT系统)的性能量度是有用的。此系统一般预期在给定负载下以某一质量提供服务。此信息可用于将关于系统状态的信息(系统的负载和性能)提供到网络管理接口，所述信息接着可用于检验预期系统行为。大多数时候，需要评估某些性能准则以检验电信运营商与卖方之间的合约协议。其还可用于提供对系统的呼叫处理算法的反馈以确保必要的系统稳定性和性能。

举例来说，系统要求可需要对于95百分数，系统(例如，QUALCOMM QCHAT^TM系统)将针对地区内QCHAT直接呼叫将不多于150ms分配到初始PTT等待时间。在不提供来自系统的测量的分配的情况下，不可能全面检验来自经营性商业网络的此量度。因此，允许计算此量度将是有用的。此外，通过使用标准网络管理接口实例简单网络管理协议(SNMP)命令按需提供此信息将是有用的。

影响电信系统提供实时性能数据的能力的重要关注点是系统本身的局限性。此系统常常在极重的负荷下且在计算能力和存储器两个方面均具有有限资源。为此，监视性能数据的技术必须至少在这些方面有效。因为呼叫处理服务器需要非常快且以非常低的等待时间连接呼叫，所以大多数用于测量系统性能的技术由于其减慢了呼叫处理服务器而并不被赞同。

现有技术教示取得性能数据，将其存储在服务器外，且稍后计算结果。现有技术未教示实时性能测量，因为其教示当此离线岗位事实(post facto)技术非常慢时，所述技术适于应用。现有技术还教示仅可存储非常有限量的数据(例如可用一秒)，且不能扩增到几分钟的数据。这限制了测量的有效性。现有技术还教示使用滚动和(rolling sum)，其允许快速产生平均数，但不能用于产生最大值、最小值或95百分数。存在问题，因为现有系统不具有近实时地提供通信系统的负载和性能测量的统计分布的有效机制。

现有技术中的一实例是使用非常小数目的所接收的最近数据点的循环队列，例如100。举例来说，100个数据点中的每一者由32位整数表示。然而，如果那些整数中的每一者改为用于表示值范围，且所述整数的值表示落在所述范围内的数据点的数目，那么100个32位整数中的每一者可表示一收集器(bin)，每一收集器允许超过40亿(2^32)的测量。粒度的较小牺牲允许可存储的数据点的数目显著增加。

当前电信系统能够基于在有限时间周期内收集的有限数目的样本或数据而提供系统负载和系统性能量度的平均值、最小值和最大值。这通常采取移动平均值的形式，其中系统存储呼叫的总数目，以及观察到的最小值和最大值。此技术的局限性为原始数据的粒度受到损失，即虽然可计算移动平均值，但个别测量受到损失，使得不可计算那些测量的例如第95百分数。此外，因为粒度受到损失，所以不可能获得系统的负载和性能量度的实际分布。另外，平均值、最小值或最大值常常不能满足检验系统性能的所要需要(例如，当系统性能量度基于所述第95百分数时)。

在无性能的较精细粒度测量的情况下，当用户库的相当大的部分可体验不可接受的性能时(此若干极快连接的呼叫缩短呼叫连接时间，而大多数用户正体验缓慢的呼叫连接时间)，性能量度可看似落在可接受范围内。如此，有必要知道系统性能量度的分布以便评估系统的真实性能。