專利名稱：一種提高移動(dòng)應(yīng)用系統(tǒng)端到端QoS的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及在廣域移動(dòng)通信系統(tǒng)中，滿足應(yīng)用層對(duì)端到端QoS需求，提高系統(tǒng)端到端服務(wù)質(zhì)量(QoS)的一種方法。
背景技術(shù)：
隨著移動(dòng)通信技術(shù)的飛速發(fā)展，移動(dòng)通信領(lǐng)域，已經(jīng)由原有的以語音通信為主，逐步轉(zhuǎn)向數(shù)據(jù)通信和多媒體通信。廣域移動(dòng)通信系統(tǒng)的無線接入環(huán)境非常復(fù)雜，無線頻譜資源有限，加之無線鏈路的信噪比要比有線鏈路信噪比差1到2個(gè)數(shù)量級(jí)，更容易受到干擾。
目前的廣域移動(dòng)通信系統(tǒng)提供高下載帶寬，低上傳帶寬的非對(duì)稱業(yè)務(wù)模式，提供為下載服務(wù)優(yōu)化的數(shù)據(jù)鏈路，對(duì)以上傳為主的業(yè)務(wù)應(yīng)用限制性比較大。從通信系統(tǒng)的協(xié)議層結(jié)構(gòu)來看，廣域移動(dòng)運(yùn)營商最高只實(shí)現(xiàn)到通信協(xié)議層的IP層，端-端應(yīng)用的TCP層由應(yīng)用的移動(dòng)終端和服務(wù)器實(shí)現(xiàn)。并且廣域移動(dòng)運(yùn)營商對(duì)無線接入鏈路段都暫不提供優(yōu)先級(jí)服務(wù)，因此，不能根據(jù)用戶的業(yè)務(wù)的情況分配不同的優(yōu)先級(jí)別和帶寬；延遲大，抖動(dòng)大(延遲的差異性大)、丟包率高、帶寬有限、控制復(fù)雜是目前廣域移動(dòng)數(shù)據(jù)通信的特點(diǎn)。
而在現(xiàn)有的技術(shù)方案中，第一沒有實(shí)現(xiàn)綜合的通信過程的監(jiān)測(cè)和控制。通信過程的監(jiān)測(cè)只是從通信的各層考慮，缺乏對(duì)應(yīng)用而言的通信狀態(tài)和通信質(zhì)量統(tǒng)一的衡量和評(píng)價(jià)，對(duì)通信參數(shù)和通信狀態(tài)的監(jiān)測(cè)大多數(shù)在物理層、鏈路層和IP層實(shí)現(xiàn)，對(duì)TCP層也只是監(jiān)測(cè)TCP連接(SocketConnection)的狀態(tài)；通信過程的控制也是在各層獨(dú)立的實(shí)現(xiàn)，沒有從應(yīng)用層的可用性角度全面考慮的控制策略。這種通信各層的獨(dú)立操作，使底層對(duì)高層而言，是不可完全控制的黑盒。因此，現(xiàn)有技術(shù)方案僅能判別物理信號(hào)強(qiáng)度低引起的物理層中斷、PPP連接的開放和關(guān)閉狀態(tài)引起的鏈路層中斷、TCP連接是否活動(dòng)狀態(tài)引起的TCP中斷?？刂拼胧┮矁H僅是掉線重聯(lián)和超時(shí)重聯(lián)，而且是各層獨(dú)立操作，缺少全局統(tǒng)籌和配合，由于控制措施缺少針對(duì)性，因此會(huì)出現(xiàn)重復(fù)操作和振蕩現(xiàn)象，增加了中斷時(shí)間，降低了通信質(zhì)量，不能從根本上解決應(yīng)用可用性的問題。
第二、現(xiàn)有的技術(shù)方案沒有從應(yīng)用的角度考慮通信的有效性，只是從信號(hào)強(qiáng)度、PPP連接的狀態(tài)、IP層的可達(dá)性、TCP連接的狀態(tài)等來判斷通信的有效性，沒有從應(yīng)用層面判斷通信的連接和狀態(tài)是否真正的有效。既缺少對(duì)無效和低效狀態(tài)的判定和衡量的指標(biāo)及相應(yīng)的措施，也沒有提供全面評(píng)價(jià)通信質(zhì)量的方法。例如，對(duì)于移動(dòng)通信應(yīng)用中經(jīng)常出現(xiàn)的TCP虛連接現(xiàn)象和TCP性能降級(jí)現(xiàn)象TCP虛連接現(xiàn)象是指在移動(dòng)通信正常通信過程中，由于發(fā)生基站/基站控制器的切換、軟件和硬件模塊配合或其它底層的原因，造成無線信號(hào)強(qiáng)度正常、鏈路層正常、IP層正常、TCP連接狀態(tài)正常，而實(shí)際在TCP層并沒有或非常少的應(yīng)用層數(shù)據(jù)傳輸?shù)默F(xiàn)象；TCP性能降級(jí)現(xiàn)象則指在移動(dòng)通信過程中，隨著TCP連接建立時(shí)間的增長，通信各層的參數(shù)正常，但是TCP層的吞吐量效率會(huì)降低，甚至?xí)荒軡M足應(yīng)用的最低需求的現(xiàn)象。現(xiàn)有的技術(shù)方案面對(duì)這兩種現(xiàn)象，因?yàn)門CP連接狀態(tài)正常，通信底層的IP層、鏈路層正常、信號(hào)強(qiáng)度正常，因此系統(tǒng)不會(huì)采取措施而是維持現(xiàn)狀，導(dǎo)致不能識(shí)別和消除無效和低效的狀態(tài)。而實(shí)際上，在TCP層并沒有或僅有非常少的應(yīng)用層數(shù)據(jù)傳輸，對(duì)應(yīng)用層而言，這是一條無效或低效的TCP連接，不能保障通信質(zhì)量的QoS。
第三、由于在無線通信環(huán)境部分，各地的地理環(huán)境、城市布局、建筑形態(tài)、基站分布、用戶群分布、用戶移動(dòng)性分布、應(yīng)用業(yè)務(wù)分布等在時(shí)間域和空間域都對(duì)通信質(zhì)量有很大的影響，例如，在某些區(qū)域的某地點(diǎn)或某時(shí)間段，存在頻繁的切換或中斷現(xiàn)象，對(duì)移動(dòng)終端的通信效果有非常大的影響，現(xiàn)有的技術(shù)方案不能識(shí)別和適應(yīng)位置和時(shí)間等因素的影響，而且沒有歷史經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)作為參考，只能通過頻繁的撥號(hào)和重聯(lián)來試圖解決，降低了通信的有效性和可用性。而在設(shè)備方面，各地運(yùn)營商采用的廠家設(shè)備不同，根據(jù)本地情況進(jìn)行的優(yōu)化不同，通信參數(shù)也存在時(shí)間域和空間域的變化，現(xiàn)有的技術(shù)方案在通信效果和控制層面上，沒有考慮以上因素對(duì)通信質(zhì)量的影響。要實(shí)現(xiàn)QoS機(jī)制，需要面對(duì)這些因素的影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)通信各層獨(dú)立操作，沒有實(shí)現(xiàn)綜合的通信過程的監(jiān)測(cè)和控制的缺點(diǎn)，在移動(dòng)終端及服務(wù)器各自系統(tǒng)的應(yīng)用層與TCP層間增加一個(gè)管理層，實(shí)現(xiàn)對(duì)通信過程中通信各層全面監(jiān)測(cè)，實(shí)施控制策略的功能，建立起一種智能化、可管理的QoS控制機(jī)制，滿足應(yīng)用層對(duì)端到端QoS的需求。
本發(fā)明的另一目的是，提供一種評(píng)價(jià)系統(tǒng)通信質(zhì)量的方法和量化指標(biāo)，定義系統(tǒng)無效和低效狀態(tài)。
本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為一種提高移動(dòng)應(yīng)用系統(tǒng)端到端QoS的方法，其用于移動(dòng)終端/服務(wù)器系統(tǒng)，在所述系統(tǒng)的應(yīng)用層與TCP層之間建立一個(gè)監(jiān)測(cè)和控制該系統(tǒng)通信質(zhì)量的管理層，所述管理層包括一用于連接通信模塊與所述管理層的驅(qū)動(dòng)接口；一用于描述和記錄所述系統(tǒng)通信過程動(dòng)態(tài)變化的有限狀態(tài)機(jī)；一用于動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)更新存儲(chǔ)通信信息的通信信息庫；一提供控制策略的控制策略模塊，與所述通信信息庫和有限狀態(tài)機(jī)通訊連接；一用于管理和協(xié)調(diào)所述管理層上述各功能模塊的控制模塊，與各功能模塊通訊連接；所述方法包括以下步驟A、通過所述驅(qū)動(dòng)接口周期收集所述管理層下的各通信層的通信參數(shù)和通信狀態(tài)，將獲取的參數(shù)信息存入所述通信信息庫，通信狀態(tài)的改變反饋給所述控制模塊；B、所述管理層控制模塊響應(yīng)所述系統(tǒng)通信狀態(tài)的改變，以所述通信信息庫當(dāng)前的信息、有限狀態(tài)機(jī)當(dāng)前的狀態(tài)為依據(jù)，引用預(yù)定義的控制策略；C、由所述管理層控制模塊實(shí)施對(duì)應(yīng)控制策略。
所述的方法，其中所述步驟A同時(shí)還包括以下步驟用所述控制模塊內(nèi)置的通信質(zhì)量評(píng)價(jià)工具，周期評(píng)價(jià)所述系統(tǒng)的通信質(zhì)量，處理結(jié)果存入所述通信信息庫，通信狀態(tài)的改變反饋給所述控制模塊。
所述的方法，其中所述步驟A同時(shí)還包括以下步驟所述控制模塊響應(yīng)通信事件觸發(fā)，將參數(shù)信息存入所述通信信息庫，通信狀態(tài)的改變反饋給所述控制模塊。
所述的方法，其中所述的管理層還包括一通信質(zhì)量等級(jí)庫，所述管理層控制模塊通過所述通信質(zhì)量等級(jí)庫來查詢當(dāng)前通信環(huán)境的通信質(zhì)量等級(jí)，并作為所述步驟B引用控制策略的附加依據(jù)。
所述的方法，其中所述通信質(zhì)量等級(jí)庫用于評(píng)估網(wǎng)絡(luò)實(shí)際通信質(zhì)量等級(jí)，所述通信質(zhì)量等級(jí)分為發(fā)送等級(jí)和接收等級(jí)，所述通信質(zhì)量庫以位置或時(shí)間和位置作為通信質(zhì)量等級(jí)的查詢索引。
所述的方法，其中所述的管理層還包括一專用AP數(shù)據(jù)通道模塊，所述AP數(shù)據(jù)通道模塊具有緩沖機(jī)制和流量反饋控制，通過管理層控制模塊對(duì)所述應(yīng)用層與所述TCP層之間的數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量進(jìn)行管理。
所述的方法，其中所述AP數(shù)據(jù)通道設(shè)置兩級(jí)緩沖，第一級(jí)緩沖設(shè)置在系統(tǒng)內(nèi)存中，作為發(fā)送和接收緩沖區(qū)，第二級(jí)緩沖設(shè)置在系統(tǒng)低速存儲(chǔ)區(qū)，作為發(fā)送和接收溢出處理緩沖區(qū)，所述第一緩沖區(qū)設(shè)置控制閾值，當(dāng)所述數(shù)據(jù)通道第一緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)容量超過控制閾值時(shí)，觸發(fā)流量反饋控制，降低應(yīng)用數(shù)據(jù)的發(fā)送和通信速率。
所述的方法，其中所述管理層控制模塊包括一事件處理模塊、一參數(shù)/狀態(tài)查詢模塊、一連通性/可用性評(píng)價(jià)模塊、一參數(shù)控制模塊，一策略控制模塊、一狀態(tài)控制模塊以及與上述模塊通信連接并調(diào)用和協(xié)調(diào)上述各功能模塊的調(diào)度模塊。
所述的方法，其中所述步驟B所述的步驟包括B1、所述調(diào)度模塊響應(yīng)來自事件處理模塊或參數(shù)/狀態(tài)查詢模塊或者連通性/可用性評(píng)價(jià)模塊報(bào)告的系統(tǒng)工作狀態(tài)的改變；B2、所述調(diào)度模塊調(diào)用所述策略控制模塊，查詢所述通信信息庫、有限狀態(tài)機(jī)、通信質(zhì)量等級(jí)庫的信息，并將查詢獲得的信息提供給控制策略模塊；B3、所述控制策略模塊以所述查詢獲得的信息為輸入條件，從控制策略模塊內(nèi)的規(guī)則庫/方法集中查找對(duì)應(yīng)策略反饋給所述策略控制模塊。
所述的方法，其中所述步驟C所述的實(shí)施控制策略包括采用如下措施用所述策略控制模塊主動(dòng)控制AP數(shù)據(jù)通道的流量反饋；或者調(diào)用所述狀態(tài)控制模塊，使有限狀態(tài)機(jī)按預(yù)定義規(guī)則實(shí)現(xiàn)工作狀態(tài)的轉(zhuǎn)移；或者調(diào)用所述參數(shù)控制模塊通過所述驅(qū)動(dòng)接口在TCP/IP協(xié)議棧和通信模塊實(shí)施控制策略，或同時(shí)采用如上措施；或者不采取任何動(dòng)作。
所述的方法，其中所述的通信質(zhì)量評(píng)價(jià)工具包括對(duì)IP層連通性和可用性的評(píng)價(jià)、對(duì)TCP層連通性和可用性的評(píng)價(jià)以及AP層面可用性的評(píng)價(jià)。
所述的方法，其中所述對(duì)IP層連通性和可用性的評(píng)價(jià)方法為所述調(diào)度模塊調(diào)用連通性/可用性評(píng)價(jià)模塊，通過所述驅(qū)動(dòng)接口，利用PING機(jī)制和ICMP協(xié)議，在所述系統(tǒng)的源和目的端，按指定分組長度和指定數(shù)量，測(cè)試端-端的連通性，分析延遲、抖動(dòng)、丟包率，同時(shí)在指定時(shí)段內(nèi)，統(tǒng)計(jì)IP層發(fā)送和接收分組數(shù)量、類型、分布情況、數(shù)據(jù)流量等信息，評(píng)價(jià)IP層的可用性；所述對(duì)TCP層連通性和可用性的評(píng)價(jià)方法為所述調(diào)度模塊調(diào)用連通性/可用性評(píng)價(jià)模塊，通過所述驅(qū)動(dòng)接口，統(tǒng)計(jì)和分析TCP層的SYN信息包，Alive信息包等心跳信息的互通，測(cè)試TCP連接的連通性，同時(shí)在指定時(shí)段內(nèi)，統(tǒng)計(jì)TCP層發(fā)送和接收包的數(shù)量、類型、分布情況、數(shù)據(jù)流量等信息，評(píng)價(jià)TCP層的可用性；所述對(duì)AP層面可用性的評(píng)價(jià)方法為所述調(diào)度模塊調(diào)用連通性/可用性評(píng)價(jià)模塊，在指定時(shí)段內(nèi)，統(tǒng)計(jì)AP數(shù)據(jù)通道中緩沖區(qū)數(shù)據(jù)發(fā)送和接收的情況，溢出處理的情況，計(jì)算AP層的有效數(shù)據(jù)吞吐量，評(píng)價(jià)AP層面的可用性。
本發(fā)明的有益效果為本發(fā)明的一種方法，由于在應(yīng)用層與TCP層之間增加了一個(gè)管理層，通過管理層控制模塊的調(diào)度、驅(qū)動(dòng)接口調(diào)用、連通性和可用性工具分析、狀態(tài)參數(shù)集和有限狀態(tài)機(jī)的動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)通信全過程，各通信層參數(shù)和狀態(tài)的全面監(jiān)測(cè)；通過管理層控制模塊查詢控制策略，選擇最優(yōu)的處理措施，通過調(diào)用驅(qū)動(dòng)接口在通信各層采取相應(yīng)的措施實(shí)現(xiàn)迅速和準(zhǔn)確的響應(yīng)，提高了通信質(zhì)量；由于本方法提出了從應(yīng)用層面衡量通信的可用性的概念和量化通信質(zhì)量的指標(biāo)，并提供了實(shí)現(xiàn)方法，因此，通過連通性和可用性分析工具評(píng)估，可以判斷當(dāng)前通信狀態(tài)的有效性，識(shí)別低效和無效的通信連接，進(jìn)而通過控制策略查詢采取針對(duì)的措施消除無效和低效狀態(tài)，恢復(fù)有效的通信連接，實(shí)現(xiàn)更高的通信質(zhì)量和可用性。由于本方法引用了反映通信地點(diǎn)和時(shí)間的歷史經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)的通信質(zhì)量等級(jí)庫的概念，可以了解以往此地點(diǎn)的有效通信速率和中斷的概率、中斷類型的頻次，并將通信質(zhì)量等級(jí)作為控制策略引用決策的重要影響因素，根據(jù)控制策略，判斷出在當(dāng)前情況下最優(yōu)的處理，更好的適應(yīng)應(yīng)用環(huán)境的復(fù)雜性和實(shí)際變化，保證更加有效的通信質(zhì)量。
因此，本發(fā)明的方法在移動(dòng)終端/服務(wù)器系統(tǒng)建立起一種智能化、可管理的QoS控制機(jī)制，滿足應(yīng)用層對(duì)端到端QoS的需求。


圖1為增加了管理層的協(xié)議層結(jié)構(gòu)2為管理層結(jié)構(gòu)示意3為驅(qū)動(dòng)接口結(jié)構(gòu)及功能實(shí)現(xiàn)4為典型應(yīng)用的有限狀態(tài)機(jī)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移5為控制策略模塊結(jié)構(gòu)示意6為AP數(shù)據(jù)通道工作示意7為管理層控制模塊結(jié)構(gòu)8為本發(fā)明方法流程圖具體實(shí)施方式
下面根據(jù)附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明由于無線通信的復(fù)雜性，在有線環(huán)境下適用的傳統(tǒng)通信模型不能適應(yīng)無線通信的需求，尤其是會(huì)話型(Session)的實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)。為此，為提高系統(tǒng)端到端服務(wù)質(zhì)量(QoS)，本發(fā)明對(duì)傳統(tǒng)通信模型加以改進(jìn)，在移動(dòng)終端系統(tǒng)的應(yīng)用層與TCP層之間和服務(wù)器系統(tǒng)的應(yīng)用層與TCP層之間同時(shí)增加了一個(gè)專門進(jìn)行通信質(zhì)量監(jiān)測(cè)和控制的管理層，參見圖1、圖2，實(shí)現(xiàn)有QoS保證的新的通信模型。
管理層由下述模塊組成
●驅(qū)動(dòng)接口，參見圖3驅(qū)動(dòng)接口是管理層與各通信層之間通信連接的接口，管理層通過驅(qū)動(dòng)接口實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)查詢并獲取通信信息，并通過驅(qū)動(dòng)接口實(shí)施控制策略。驅(qū)動(dòng)接口由數(shù)據(jù)接口和實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)接口功能的函數(shù)庫組成數(shù)據(jù)接口包括查詢類數(shù)據(jù)接口和控制類數(shù)據(jù)接口，查詢類數(shù)據(jù)接口實(shí)現(xiàn)各通信層狀態(tài)參數(shù)信息的收集和數(shù)據(jù)格式的統(tǒng)一化，包括參數(shù)查詢接口、狀態(tài)查詢接口和事件報(bào)告接口；控制類數(shù)據(jù)接口實(shí)現(xiàn)參數(shù)設(shè)置、控制策略的實(shí)施，包括參數(shù)控制接口、狀態(tài)控制接口和功能控制接口。數(shù)據(jù)接口是在管理層內(nèi)實(shí)現(xiàn)的功能函數(shù)庫，是管理層其它功能模塊調(diào)用的API接口。
數(shù)據(jù)接口函數(shù)庫是具體實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)接口功能的軟件程序。根據(jù)無線通信模塊提供的AT指令集、擴(kuò)展AT指令集、產(chǎn)品特定的指令/接口，TCP/IP協(xié)議棧提供的API、配置文件、特定功能、特定API等接口和調(diào)用作為編程的API和單元功能，經(jīng)過邏輯組合、映射，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)接口的功能。如參數(shù)和狀態(tài)查詢，經(jīng)軟件控制處理，調(diào)用API和AT指令集等單元功能在各通信層實(shí)現(xiàn)查詢，將結(jié)果進(jìn)行處理后，由數(shù)據(jù)接口按預(yù)定義的格式返回。
由于移動(dòng)終端使用的通信模塊(物理層和數(shù)據(jù)鏈路層)的供應(yīng)商不同，接口方式也不同；協(xié)議棧(IP層和TCP層)的版本不同，API接口方式也不同，驅(qū)動(dòng)接口可以為管理層提供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)接口，屏蔽硬件模塊和TCP/IP協(xié)議棧，通過驅(qū)動(dòng)接口，對(duì)管理層控制模塊和其它功能模塊提供一個(gè)適配接口，消除底層的差異性，實(shí)現(xiàn)版本的穩(wěn)定和管理的一致性。
●通信信息庫通信信息庫是一個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)，存儲(chǔ)格式包括數(shù)組、記錄、結(jié)構(gòu)、集合等數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；用來存儲(chǔ)通信參數(shù)、狀態(tài)參數(shù)、統(tǒng)計(jì)信息、事件記錄及其它的相關(guān)特定信息。通信信息庫由管理層控制模塊維護(hù)，實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)更新通信信息，通信信息庫的信息作為引用控制策略的重要依據(jù)之一參與控制策略引用的決定過程。通信信息庫的更新有2種方法主動(dòng)查詢更新、事件報(bào)告更新。其中主動(dòng)查詢采用多線程和計(jì)時(shí)器技術(shù)，由管理層控制模塊定時(shí)通過驅(qū)動(dòng)接口的查詢類數(shù)據(jù)接口，查詢當(dāng)前的通信參數(shù)和狀態(tài)參數(shù)等信息，并更新數(shù)據(jù)；事件報(bào)告更新由通信過程中產(chǎn)生和觸發(fā)的事件報(bào)告，通過驅(qū)動(dòng)接口的事件報(bào)告接口處理，解析出參數(shù)、狀態(tài)信息，并將當(dāng)前的最新數(shù)據(jù)更新通信信息庫。
●有限狀態(tài)機(jī)，參見圖4有限狀態(tài)機(jī)是描述并記錄通信過程動(dòng)態(tài)變化的軟件，由特定的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和實(shí)現(xiàn)狀態(tài)變化的功能函數(shù)組成。有限狀態(tài)機(jī)的變化狀態(tài)是預(yù)先定義的，例如圖4所示的典型應(yīng)用的有限狀態(tài)機(jī)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖，有限狀態(tài)機(jī)根據(jù)通信質(zhì)量的不同在正常通信過程中設(shè)定不同類型的中斷狀態(tài)中斷1狀態(tài)為TCP層保持連接，但AP數(shù)據(jù)吞吐量降級(jí)，低于閥值；中斷2狀態(tài)為TCP層連接拆鏈，但I(xiàn)P可以PING通；中斷3狀態(tài)為IP不能PING通，但PPP連接保持；中斷4PPP連接中斷，并且信號(hào)質(zhì)量低于閥值。有限狀態(tài)機(jī)由管理層控制模塊維護(hù)，管理層控制模塊通過收集的信息、狀態(tài)參數(shù)表中的信息、事件報(bào)告的信息，通信質(zhì)量等級(jí)庫的信息等，經(jīng)引用控制策略后按預(yù)定義規(guī)則維護(hù)有限狀態(tài)機(jī)，使有限狀態(tài)機(jī)狀態(tài)發(fā)生變化。移動(dòng)運(yùn)營商在各地采用的設(shè)備不同，實(shí)現(xiàn)的通信底層的控制狀態(tài)也略有差異；不同的移動(dòng)運(yùn)營商和不同的通信網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)的通信控制狀態(tài)不同，因此，有限狀態(tài)機(jī)具有地域和網(wǎng)絡(luò)的差異性。
●通信質(zhì)量等級(jí)庫通信質(zhì)量等級(jí)庫是為了考量通信環(huán)境對(duì)通信質(zhì)量的影響而引入的概念。通信質(zhì)量庫是這樣建立的，以位置或位置和時(shí)間為主鍵值，通過實(shí)地測(cè)量并處理，記錄移動(dòng)終端側(cè)或服務(wù)器側(cè)發(fā)送、接收通信質(zhì)量等級(jí)和數(shù)據(jù)吞吐量、當(dāng)前位置中斷概率以及中斷類型分布概率的數(shù)據(jù)，并根據(jù)多次實(shí)際測(cè)量得到的數(shù)據(jù)用統(tǒng)計(jì)學(xué)的方法處理吞吐量數(shù)據(jù)，得到均值與方差，以此確定通信質(zhì)量等級(jí)、中斷概率、中斷類型與頻次，將其結(jié)果錄入通信質(zhì)量等級(jí)數(shù)據(jù)庫。通信質(zhì)量等級(jí)是衡量滿足應(yīng)用通信需求的量化指標(biāo)，分為發(fā)送等級(jí)和接收等級(jí)。
通信質(zhì)量等級(jí)庫用于評(píng)估網(wǎng)絡(luò)當(dāng)前實(shí)際通信環(huán)境的通信質(zhì)量，在通信過程中，管理層控制模塊可以利用位置、位置和時(shí)間作為索引查詢當(dāng)前通信環(huán)境的通信質(zhì)量等級(jí)，作為控制策略決策的輸入源，為管理層采用可靠通信的措施提供依據(jù)和支持。由于網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化、網(wǎng)絡(luò)升級(jí)、用戶群變化、移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)變化等都會(huì)對(duì)通信質(zhì)量等級(jí)產(chǎn)生影響，因此通信質(zhì)量等級(jí)庫需要?jiǎng)討B(tài)保持更新，反映實(shí)際應(yīng)用的可用性。
●控制策略，參見圖5控制策略模塊是根據(jù)當(dāng)前的通信狀態(tài)(有限狀態(tài)機(jī))、各通信層的通信參數(shù)(通信信息庫)，并結(jié)合所處的通信環(huán)境(通信質(zhì)量等級(jí)庫)，提供在當(dāng)前狀況下為滿足通信質(zhì)量使用的策略和方法?？刂撇呗阅K由數(shù)據(jù)查詢接口、策略引擎、規(guī)則庫/方法集組成。規(guī)則庫/方法集是一個(gè)知識(shí)庫，存儲(chǔ)著預(yù)先組織好的控制措施，這些措施是實(shí)際應(yīng)用中遇到的問題和解決辦法的總結(jié)，規(guī)則庫/方法集是以有限狀態(tài)機(jī)中的狀態(tài)為主條件進(jìn)行組織的。策略引擎則由管理層控制模塊調(diào)用，根據(jù)輸入的條件在規(guī)則庫/方法集中查找策略和方法，并將匹配的結(jié)果(對(duì)應(yīng)策略)返回給管理層控制模塊實(shí)現(xiàn)。策略引擎是以有限狀態(tài)機(jī)的狀態(tài)、通信信息庫中的通信參數(shù)、通信質(zhì)量等級(jí)、連通性和有效性評(píng)價(jià)工具的結(jié)果為條件來查詢策略的。根據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)、應(yīng)用環(huán)境的變化，知識(shí)的更新，軟件的升級(jí)，控制策略需要保持動(dòng)態(tài)的更新。
●AP數(shù)據(jù)通道，參見圖6AP數(shù)據(jù)通道是具有緩沖機(jī)制和流量反饋控制的數(shù)據(jù)管道，用來完成應(yīng)用層數(shù)據(jù)交換，同時(shí)由管理控制模塊監(jiān)控AP數(shù)據(jù)通道數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量，形成對(duì)AP層面可用性的量化指標(biāo)。
對(duì)以上傳為主的會(huì)話型(Session)實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)通信，尤其是關(guān)鍵業(yè)務(wù)的信息數(shù)據(jù)的傳輸過程中，不能丟失數(shù)據(jù)是系統(tǒng)傳輸?shù)囊粋€(gè)重要質(zhì)量指標(biāo)，為了適應(yīng)無線鏈路的帶寬動(dòng)態(tài)變化大、鏈路可靠性低的狀況，彌補(bǔ)無線通信鏈路的吞吐量速率和應(yīng)用數(shù)據(jù)源的產(chǎn)生和到達(dá)速率的差異性，設(shè)置二級(jí)緩沖和流量反饋控制。
緩沖機(jī)制第一級(jí)緩沖是發(fā)送和接收緩沖區(qū)，在內(nèi)存中實(shí)現(xiàn)。發(fā)送緩沖區(qū)的容量配置，要根據(jù)應(yīng)用的數(shù)據(jù)產(chǎn)生速率、無線鏈路的發(fā)送吞吐量，無線鏈路的可用性等因素考慮，建議按10分鐘應(yīng)用的數(shù)據(jù)平均產(chǎn)生量設(shè)置，當(dāng)一級(jí)緩沖區(qū)達(dá)到90％閾值時(shí)，啟動(dòng)溢出處理。第二級(jí)緩沖是發(fā)送和接收溢出處理緩沖區(qū)，在低速存儲(chǔ)區(qū)，如FLASH、CF卡等實(shí)現(xiàn)。發(fā)送緩沖區(qū)要根據(jù)應(yīng)用數(shù)據(jù)產(chǎn)生速率，考慮在最壞情況下，保證用戶數(shù)據(jù)不丟失的前提下配置容量。
流量反饋控制一級(jí)緩沖區(qū)設(shè)置控制閾值(建議70％)，當(dāng)一級(jí)緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)容量超過閾值時(shí)，觸發(fā)反饋控制。移動(dòng)終端側(cè)發(fā)送緩沖區(qū)的反饋通過數(shù)據(jù)接口與移動(dòng)終端的應(yīng)用層進(jìn)行流量協(xié)商；接收緩沖區(qū)的反饋與對(duì)端數(shù)據(jù)通道軟件或應(yīng)用層進(jìn)行流量協(xié)商。服務(wù)器側(cè)發(fā)送緩沖區(qū)的反饋通過數(shù)據(jù)接口與服務(wù)器的應(yīng)用層進(jìn)行流量協(xié)商；接收緩沖區(qū)的反饋與對(duì)端數(shù)據(jù)通道軟件或應(yīng)用層進(jìn)行流量協(xié)商。
除了上述通過控制閾值被動(dòng)觸發(fā)流量反饋控制外，也可作為實(shí)施控制策略采用的一種手段，由管理層控制模塊主動(dòng)控制AP數(shù)據(jù)通道的流量反饋。
●管理層控制模塊，參見圖7管理層控制模塊是管理層的核心模塊，該模塊管理與協(xié)調(diào)上述各功能模塊并控制各項(xiàng)功能的實(shí)現(xiàn)和任務(wù)的調(diào)度；還提供通信連通性和可用性評(píng)價(jià)工具。管理層控制模塊包括以下子模塊與驅(qū)動(dòng)接口通信連接的事件處理模塊、參數(shù)/狀態(tài)查詢模塊、連通性/可用性評(píng)價(jià)模塊；用來控制的狀態(tài)控制模塊、參數(shù)控制模塊、策略控制模塊；以及調(diào)度各子模塊的調(diào)度模塊。管理層控制模塊的各項(xiàng)功能在下述本發(fā)明方法步驟的詳細(xì)描述中得以體現(xiàn)。
本發(fā)明為了從應(yīng)用層面衡量通信的可用性提出了量化通信質(zhì)量的指標(biāo)——連通性和可用性，用來定義系統(tǒng)無效和低效狀態(tài)，并提供了評(píng)價(jià)連通性和可用性的實(shí)現(xiàn)方法，管理層控制模塊提供了通信連通性和可用性評(píng)價(jià)工具。對(duì)通信各層連通性和可用性的評(píng)價(jià)方法如下對(duì)IP層連通性和可用性的評(píng)價(jià)方法為所述調(diào)度模塊調(diào)用連通性/可用性評(píng)價(jià)模塊，通過所述驅(qū)動(dòng)接口，利用PING機(jī)制和ICMP協(xié)議，在所述系統(tǒng)的源和目的端，按指定分組長度和指定數(shù)量，測(cè)試端-端的連通性，分析延遲、抖動(dòng)、丟包率，同時(shí)在指定時(shí)段內(nèi)，統(tǒng)計(jì)IP層發(fā)送和接收分組數(shù)量、類型、分布情況、數(shù)據(jù)流量等信息，評(píng)價(jià)IP層的可用性。
所述對(duì)TCP層連通性和可用性的評(píng)價(jià)方法為所述調(diào)度模塊調(diào)用連通性/可用性評(píng)價(jià)模塊，通過所述驅(qū)動(dòng)接口，統(tǒng)計(jì)和分析TCP層的SYN信息包，Alive信息包等心跳信息的互通，測(cè)試TCP連接的連通性，同時(shí)在指定時(shí)段內(nèi)，統(tǒng)計(jì)TCP層發(fā)送和接收包的數(shù)量、類型、分布情況、數(shù)據(jù)流量等信息，評(píng)價(jià)TCP層的可用性。
所述對(duì)AP層面可用性的評(píng)價(jià)方法為所述調(diào)度模塊調(diào)用連通性/可用性評(píng)價(jià)模塊，在指定時(shí)段內(nèi)，統(tǒng)計(jì)AP數(shù)據(jù)通道中緩沖區(qū)數(shù)據(jù)發(fā)送和接收的情況，溢出處理的情況，計(jì)算AP層的有效數(shù)據(jù)吞吐量，評(píng)價(jià)AP層面的可用性。數(shù)據(jù)吞吐量的測(cè)算方法有2種移動(dòng)終端測(cè)算在與服務(wù)器的Socket連接有效情況下，發(fā)送數(shù)據(jù)吞吐量以發(fā)送緩沖區(qū)未置空情況下，固定時(shí)長內(nèi)的平均數(shù)據(jù)發(fā)送速率。接收數(shù)據(jù)吞吐量是連續(xù)接收數(shù)據(jù)情況下固定時(shí)長內(nèi)的平均接收速率。
服務(wù)器端測(cè)算在與移動(dòng)終端的Socket連接有效情況下，發(fā)送數(shù)據(jù)吞吐量以發(fā)送緩沖區(qū)未置空情況下，固定時(shí)長內(nèi)的平均數(shù)據(jù)發(fā)送速率。接收數(shù)據(jù)吞吐量是連續(xù)接收數(shù)據(jù)情況下固定時(shí)長內(nèi)的平均接收速率。
下面結(jié)合圖7和圖8詳細(xì)說明本方法的具體步驟1a、通信開始，調(diào)度模塊周期性調(diào)用(根據(jù)應(yīng)用需求調(diào)整周期時(shí)間，建議30秒)參數(shù)/狀態(tài)查詢模塊，通過驅(qū)動(dòng)接口的查詢類數(shù)據(jù)接口，查詢通信各層(從物理層到TCP層)的狀態(tài)和參數(shù)并獲得當(dāng)前的通信狀態(tài)和參數(shù)，若通信狀態(tài)和參數(shù)發(fā)生改變，則將當(dāng)前參數(shù)信息存入通信信息庫，通信狀態(tài)的改變反饋給調(diào)度模塊，并做LOG記錄；1b、與步驟1a同時(shí)并列進(jìn)行的是，通信開始，調(diào)度模塊周期調(diào)用(根據(jù)應(yīng)用需求調(diào)整周期時(shí)間，建議30秒)連通性/可用性評(píng)價(jià)模塊，通過對(duì)驅(qū)動(dòng)接口獲得的IP層TCP層信息的處理以及對(duì)AP數(shù)據(jù)通道獲得的AP層信息的處理，獲得當(dāng)前通信的有效質(zhì)量，將處理結(jié)果存入通信信息庫，通信狀態(tài)的改變反饋給調(diào)度模塊，并做LOG記錄；1c、當(dāng)使通信狀態(tài)改變的突發(fā)事件發(fā)生時(shí)，事件處理模塊接受通信事件的觸發(fā)并進(jìn)行處理，將當(dāng)前參數(shù)信息存入通信信息庫，通信狀態(tài)的改變反饋給調(diào)度模塊，并做LOG記錄；2、所述調(diào)度模塊響應(yīng)來自參數(shù)/狀態(tài)查詢模塊或者連通性/可用性評(píng)價(jià)模塊或者事件處理模塊報(bào)告的系統(tǒng)工作狀態(tài)的改變，調(diào)用策略控制模塊去查詢所述通信信息庫、有限狀態(tài)機(jī)、通信質(zhì)量等級(jí)庫的信息，并將查詢獲得的信息提供給控制策略模塊；3、策略控制模塊調(diào)用策略引擎，策略引擎以所述查詢獲得的信息為輸入條件去規(guī)則庫/方法集查找對(duì)應(yīng)策略和方法，并反饋給所述策略控制模塊；4、策略控制模塊調(diào)用狀態(tài)控制模塊、參數(shù)控制模塊實(shí)施對(duì)應(yīng)控制策略。
步驟4所說的實(shí)施控制策略包括采用如下措施直接用所述策略控制模塊主動(dòng)控制AP數(shù)據(jù)通道的流量反饋；或者調(diào)用所述狀態(tài)控制模塊，使有限狀態(tài)機(jī)按預(yù)定義規(guī)則實(shí)現(xiàn)工作狀態(tài)的轉(zhuǎn)移；或者通過所述參數(shù)控制模塊調(diào)用所述驅(qū)動(dòng)接口在TCP/IP協(xié)議棧和通信模塊實(shí)現(xiàn)控制(實(shí)施控制策略或參數(shù)設(shè)置)。上述措施可以是單獨(dú)實(shí)施，也可以是相互組合實(shí)施，或同時(shí)采用如上措施；或者不采取任何動(dòng)作。
下面舉例說明本發(fā)明方法的效果。采用了本發(fā)明方法后●能及時(shí)發(fā)現(xiàn)無效和低效狀態(tài)參見圖4，在通信開始，經(jīng)過初始化和撥號(hào)連接，正常通信后，有限狀態(tài)機(jī)轉(zhuǎn)移到通信狀態(tài)。管理層控制模塊的連通性/可用性模塊會(huì)周期(根據(jù)應(yīng)用需求調(diào)整)的調(diào)用IP、TCP、AP連通性和可用性工具實(shí)時(shí)監(jiān)視IP層、TCP層和應(yīng)用層的連通和數(shù)據(jù)吞吐量的效率，在數(shù)據(jù)吞吐量低于閾值(根據(jù)應(yīng)用需求確定)時(shí)、或連續(xù)一段時(shí)間內(nèi)低于閾值時(shí)，觸發(fā)通信中斷事件，反饋給管理層控制模塊的調(diào)度模塊，調(diào)度模塊通過狀態(tài)控制模塊將有限狀態(tài)機(jī)轉(zhuǎn)移到中斷1狀態(tài)(TCP連接保持，AP吞吐量降級(jí)，低于閾值)。
●能消除無效和低效狀態(tài)管理層控制模塊的調(diào)度模塊響應(yīng)反饋，啟動(dòng)策略控制模塊，策略控制模塊收集通信信息庫、有限狀態(tài)機(jī)、通信質(zhì)量等級(jí)庫的信息，查詢控制策略1.中斷1狀態(tài)如果在超時(shí)(根據(jù)應(yīng)用需求確定)時(shí)間內(nèi)，恢復(fù)性能，不采取措施，狀態(tài)控制模塊將有限狀態(tài)機(jī)轉(zhuǎn)移到通信狀態(tài)。
2.如果超時(shí)后，通過查詢通信質(zhì)量等級(jí)庫，了解當(dāng)前位置和時(shí)間歷史的通信質(zhì)量信息，判斷是偶發(fā)現(xiàn)象，還是通信質(zhì)量差的原因。
3.如果數(shù)據(jù)吞吐量高于控制值(通信質(zhì)量等級(jí)庫吞吐量的80％)，判定為通信質(zhì)量差的原因，超時(shí)計(jì)數(shù)器清零，有限狀態(tài)機(jī)維持在中斷1狀態(tài)，不采取措施。處理回到第1步。避免不必要的斷鏈重聯(lián)。
4.如果數(shù)據(jù)吞吐量低于控制值(通信質(zhì)量等級(jí)庫吞吐量的80％)，判定為偶發(fā)現(xiàn)象，狀態(tài)控制模塊將有限狀態(tài)機(jī)轉(zhuǎn)移到拆鏈狀態(tài)，參數(shù)控制模塊通過調(diào)用驅(qū)動(dòng)接口的控制類接口斷鏈重?fù)?，重?fù)艹晒?，調(diào)用有限狀態(tài)機(jī)轉(zhuǎn)移到通信狀態(tài)。
通過及時(shí)發(fā)現(xiàn)低效和無效的狀態(tài)，綜合判斷通信狀態(tài)，在避免不必要的動(dòng)作情況下消除低效和無效連接，恢復(fù)有效連接狀態(tài)，保證通信質(zhì)量的QoS。
●使系統(tǒng)具備自適應(yīng)性。
通信質(zhì)量等級(jí)庫反映實(shí)際應(yīng)用環(huán)境的有效性，并根據(jù)實(shí)際的變化及時(shí)動(dòng)態(tài)的調(diào)整?？刂撇呗员４鎸?duì)不同類型的事件和中斷的最優(yōu)化的處理措施，并動(dòng)態(tài)保持更新。
例如，在某些區(qū)域的某地點(diǎn)或某時(shí)間段，存在頻繁的切換或中斷現(xiàn)象，對(duì)移動(dòng)終端的通信效果有非常大的影響，現(xiàn)有的技術(shù)方案不能識(shí)別和適應(yīng)位置和時(shí)間等因素的影響，而且沒有歷史經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)作為參考，只能通過頻繁的撥號(hào)和重聯(lián)來試圖解決，降低了通信的有效性和可用性。
本發(fā)明通過使用通信質(zhì)量等級(jí)庫，記錄因位置和時(shí)間變化的通信可用性和有效性，能夠預(yù)知頻繁切換或中斷的地點(diǎn)，并知道以往此地點(diǎn)的有效通信速率和中斷的概率、中斷類型的頻次，在管理層控制模塊的控制下，利用AP數(shù)據(jù)通道的流量反饋機(jī)制，可以適當(dāng)降低應(yīng)用的發(fā)送和接收速率；同時(shí)，明確的知道當(dāng)前從物理層到應(yīng)用層的各層的通信參數(shù)和通信狀態(tài)，根據(jù)控制策略，判斷出在當(dāng)前情況下最優(yōu)的處理，避免盲目的等待超時(shí)、拆鏈重?fù)?、反?fù)重試等振蕩現(xiàn)象。更好的適應(yīng)應(yīng)用環(huán)境的復(fù)雜性和實(shí)際變化，保證更加有效的通信質(zhì)量。
可以理解的是，對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，而所有這些改變或替換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種提高移動(dòng)應(yīng)用系統(tǒng)端到端QoS的方法，其用于移動(dòng)終端/服務(wù)器系統(tǒng)，在所述系統(tǒng)的應(yīng)用層與TCP層之間建立一個(gè)監(jiān)測(cè)和控制該系統(tǒng)通信質(zhì)量的管理層，所述管理層包括一用于連接通信模塊與所述管理層的驅(qū)動(dòng)接口；一用于描述和記錄所述系統(tǒng)通信過程動(dòng)態(tài)變化的有限狀態(tài)機(jī)；一用于動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)更新存儲(chǔ)通信信息的通信信息庫；一提供控制策略的控制策略模塊，與所述通信信息庫和有限狀態(tài)機(jī)通訊連接；一用于管理和協(xié)調(diào)所述管理層上述各功能模塊的控制模塊，與各功能模塊通訊連接；所述方法包括以下步驟A、通過所述驅(qū)動(dòng)接口周期收集所述管理層下的各通信層的通信參數(shù)和通信狀態(tài)，將獲取的參數(shù)信息存入所述通信信息庫，通信狀態(tài)的改變反饋給所述控制模塊；B、所述管理層控制模塊響應(yīng)所述系統(tǒng)通信狀態(tài)的改變，以所述通信信息庫當(dāng)前的信息、有限狀態(tài)機(jī)當(dāng)前的狀態(tài)為依據(jù)，引用預(yù)定義的控制策略；C、由所述管理層控制模塊實(shí)施對(duì)應(yīng)控制策略。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述步驟A同時(shí)還包括以下步驟用所述控制模塊內(nèi)置的通信質(zhì)量評(píng)價(jià)工具，周期評(píng)價(jià)所述系統(tǒng)的通信質(zhì)量，處理結(jié)果存入所述通信信息庫，通信狀態(tài)的改變反饋給所述控制模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于所述步驟A同時(shí)還包括以下步驟所述控制模塊響應(yīng)通信事件觸發(fā)，將參數(shù)信息存入所述通信信息庫，通信狀態(tài)的改變反饋給所述控制模塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于所述的管理層還包括一通信質(zhì)量等級(jí)庫，所述管理層控制模塊通過所述通信質(zhì)量等級(jí)庫來查詢當(dāng)前通信環(huán)境的通信質(zhì)量等級(jí)，并作為所述步驟B引用控制策略的附加依據(jù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于所述通信質(zhì)量等級(jí)庫用于評(píng)估網(wǎng)絡(luò)實(shí)際通信質(zhì)量等級(jí)，所述通信質(zhì)量等級(jí)分為發(fā)送等級(jí)和接收等級(jí)，所述通信質(zhì)量庫以位置或時(shí)間和位置作為通信質(zhì)量等級(jí)的查詢索引。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于所述的管理層還包括一專用AP數(shù)據(jù)通道模塊，所述AP數(shù)據(jù)通道模塊具有緩沖機(jī)制和流量反饋控制，通過管理層控制模塊對(duì)所述應(yīng)用層與所述TCP層之間的數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量進(jìn)行管理。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于所述AP數(shù)據(jù)通道設(shè)置兩級(jí)緩沖，第一級(jí)緩沖設(shè)置在系統(tǒng)內(nèi)存中，作為發(fā)送和接收緩沖區(qū)，第二級(jí)緩沖設(shè)置在系統(tǒng)低速存儲(chǔ)區(qū)，作為發(fā)送和接收溢出處理緩沖區(qū)，所述第一緩沖區(qū)設(shè)置控制閾值，當(dāng)所述數(shù)據(jù)通道第一緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)容量超過控制閾值時(shí)，觸發(fā)流量反饋控制，降低應(yīng)用數(shù)據(jù)的發(fā)送和通信速率。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于所述管理層控制模塊包括一事件處理模塊、一參數(shù)/狀態(tài)查詢模塊、一連通性/可用性評(píng)價(jià)模塊、一參數(shù)控制模塊，一策略控制模塊、一狀態(tài)控制模塊以及與上述模塊通信連接并調(diào)用和協(xié)調(diào)上述各功能模塊的調(diào)度模塊。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于所述步驟B所述的步驟包括B1、所述調(diào)度模塊響應(yīng)來自事件處理模塊或參數(shù)/狀態(tài)查詢模塊或者連通性/可用性評(píng)價(jià)模塊報(bào)告的系統(tǒng)工作狀態(tài)的改變；B2、所述調(diào)度模塊調(diào)用所述策略控制模塊，查詢所述通信信息庫、有限狀態(tài)機(jī)、通信質(zhì)量等級(jí)庫的信息，并將查詢獲得的信息提供給控制策略模塊；B3、所述控制策略模塊以所述查詢獲得的信息為輸入條件，從控制策略模塊內(nèi)的規(guī)則庫/方法集中查找對(duì)應(yīng)策略反饋給所述策略控制模塊。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于所述步驟C所述的實(shí)施控制策略包括采用如下措施用所述策略控制模塊主動(dòng)控制AP數(shù)據(jù)通道的流量反饋；或者調(diào)用所述狀態(tài)控制模塊，使有限狀態(tài)機(jī)按預(yù)定義規(guī)則實(shí)現(xiàn)工作狀態(tài)的轉(zhuǎn)移；或者調(diào)用所述參數(shù)控制模塊通過所述驅(qū)動(dòng)接口在TCP/IP協(xié)議棧和通信模塊實(shí)施控制策略；或同時(shí)采用如上措施；或者不采取任何動(dòng)作。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于所述的通信質(zhì)量評(píng)價(jià)工具包括對(duì)IP層連通性和可用性的評(píng)價(jià)、對(duì)TCP層連通性和可用性的評(píng)價(jià)以及AP層面可用性的評(píng)價(jià)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于所述對(duì)IP層連通性和可用性的評(píng)價(jià)方法為所述調(diào)度模塊調(diào)用連通性/可用性評(píng)價(jià)模塊，通過所述驅(qū)動(dòng)接口，利用PING機(jī)制和ICMP協(xié)議，在所述系統(tǒng)的源和目的端，按指定分組長度和指定數(shù)量，測(cè)試端-端的連通性，分析延遲、抖動(dòng)、丟包率，同時(shí)在指定時(shí)段內(nèi)，統(tǒng)計(jì)IP層發(fā)送和接收分組數(shù)量、類型、分布情況、數(shù)據(jù)流量等信息，評(píng)價(jià)IP層的可用性；所述對(duì)TCP層連通性和可用性的評(píng)價(jià)方法為所述調(diào)度模塊調(diào)用連通性/可用性評(píng)價(jià)模塊，通過所述驅(qū)動(dòng)接口，統(tǒng)計(jì)和分析TCP層的SYN信息包，Alive信息包等心跳信息的互通，測(cè)試TCP連接的連通性，同時(shí)在指定時(shí)段內(nèi)，統(tǒng)計(jì)TCP層發(fā)送和接收包的數(shù)量、類型、分布情況、數(shù)據(jù)流量等信息，評(píng)價(jià)TCP層的可用性；所述對(duì)AP層面可用性的評(píng)價(jià)方法為所述調(diào)度模塊調(diào)用連通性/可用性評(píng)價(jià)模塊，在指定時(shí)段內(nèi)，統(tǒng)計(jì)AP數(shù)據(jù)通道中緩沖區(qū)數(shù)據(jù)發(fā)送和接收的情況，溢出處理的情況，計(jì)算AP層的有效數(shù)據(jù)吞吐量，評(píng)價(jià)AP層面的可用性。
13.根據(jù)權(quán)利要求1-12所述的方法，其特征在于所述驅(qū)動(dòng)接口由數(shù)據(jù)接口和實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)接口功能的函數(shù)庫組成；所述數(shù)據(jù)接口包括查詢類數(shù)據(jù)接口和控制類數(shù)據(jù)接口；這些數(shù)據(jù)接口為在所述管理層內(nèi)設(shè)置的API接口，可由管理層其它功能模塊調(diào)用；所述函數(shù)庫實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)接口功能的方法為以無線通信模塊和TCP/IP協(xié)議棧提供的接口和調(diào)用作為所述函數(shù)庫編程的單元功能，將所述單元功能經(jīng)過邏輯組合，實(shí)現(xiàn)所述數(shù)據(jù)接口的功能。
全文摘要
一種提高移動(dòng)應(yīng)用系統(tǒng)端到端QoS的方法，其用于移動(dòng)終端/服務(wù)器系統(tǒng)，在系統(tǒng)的應(yīng)用層與TCP層之間建立一個(gè)監(jiān)測(cè)和控制該系統(tǒng)通信質(zhì)量的管理層，管理層包括一驅(qū)動(dòng)接口、一通信信息庫、一有限狀態(tài)機(jī)、一控制策略模塊、一管理層控制模塊；所述方法包括A.通過驅(qū)動(dòng)接口周期收集所述管理層下的各通信層的通信參數(shù)和通信狀態(tài)，將獲取的參數(shù)信息存入通信信息庫，通信狀態(tài)的改變反饋給控制模塊；B.管理層控制模塊響應(yīng)所述系統(tǒng)通信狀態(tài)的改變，以通信信息庫當(dāng)前的信息、有限狀態(tài)機(jī)當(dāng)前的狀態(tài)為依據(jù)，引用預(yù)定義的控制策略；C.由管理層控制模塊實(shí)施對(duì)應(yīng)控制策略。從而實(shí)現(xiàn)智能化的、可管理的QoS控制機(jī)制，滿足應(yīng)用層對(duì)端－端QoS的需求。
文檔編號(hào)H04L29/06GK1558637SQ20041001522
公開日2004年12月29日 申請(qǐng)日期2004年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2004年1月19日
發(fā)明者胡巍, 吳少凡, 邵長軍, 胡 巍 申請(qǐng)人:深圳市思杰科技有限公司