数据拥塞管理系统和方法技术方案

本文描述了用于识别最大拥塞区域的系统和方法，使得可以在那些特定站点处部署小型小区，以消除网络拥塞问题。所述系统和方法识别可被用于识别数据拥塞的多个输入源(例如，呼叫数据记录，使用移动应用被动收集的数据等)。该系统和方法将特定的地理区域划分为具有一定形状(例如，六边形，正方形等)的较小块。对于每个地理块，系统和方法基于输入数据样本的相关的拥塞鉴别特性(例如，时间戳，输入数据的类型，等)对输入数据样本进行分类和分组。然后，该系统和方法基于分组的数据样本为每个地理块区域计算拥塞指数。以这种方式，该系统和方法识别出高度拥塞的地理块区域和时间段。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】数据拥塞管理系统和方法
技术介绍
通过对跨地理区域部署的许多小区站点的复杂布置和配置来建立电信网络。例如，为了用于通过不同频带和无线网络，例如全球移动系统(GSM)移动通信网络)，码/时分多址(CDMA/TDMA)移动通信网络，3G/4G(3G/4G)移动通信网络(例如，通用分组无线服务(GPRS/EGPRS))，用于GSM演进的增强数据速率(EDGE)，通用移动电信系统(UMTS)，或长期演进(LTE)网络，5G移动通信网络，IEEE802.11(WiFi)，或其他通信网络提供足够的，可靠的用于移动设备(例如智能手机，平板电脑等)的覆盖范围，可能在特定地理位置(例如城市，邻里，等)中设置不同类型的小区站点(例如，宏小区，微小区，等)。设备可以为网络所提供的多种服务寻求对电信网络的访问，诸如促进通过网络传输数据和/或向设备提供内容的服务。随着设备使用持续以惊人的速度增长，在电信网络的无线边缘容量有限或没有容量的地方，使用过多高需求(hungry)的网络(和/或数据)的应用的人太多了。结果，大多数电信网络不得不应对网络拥塞的问题。数据网络中的网络拥塞是当网络节点承载的数据量超出其处理能力时的降低的服务质量。典型的影响包括排队延迟，数据包丢失或新连接的阻塞。典型的拥塞控制解决方案调制进入电信网络的流量，以避免由超额预订(oversubscription)导致的拥塞崩溃。这可以通过降低来自发送方的数据包速率来实现，这可以防止发送方压倒(overwhelming)网络。但是，这样的解决方案可能导致不良的用户体验并失去移动服务提供商的竞争优势。最近，服务提供商已经引入小小区(smallcell)或异构网络(HetNets)，以通过利用更高的无线频谱效率技术来提高网络容量或吞吐量，以解决拥塞问题。HetNet将较小的小区(例如，毫微微小区，微微小区，或微小区)引入电信网络，从而使服务提供商可以通过总共拥有更多的小区来缓解容量问题，这意味着每个小区更少的用户，或每个用户更多的可用网络资源。然而，服务提供商在部署小小区网络时面临的最成问题和限制性最强的网络元素之一是回程，该回程在小区站点和移动交换中心(MSO)之间传输数据流量。此外，用于部署小小区的站点获取可能是艰苦的过程。服务提供商必须首先确定构建站点的所有者，并协商安装计划。站点通常归城市所有，因此在其管辖范围内放置设备可能有许多限制。此外，建立适当的回程也是昂贵且费时的。例如，从头到尾部署小小区网络需要数十万美元和数年的时间。因此，必须识别用于部署带来最大的收益的小小区的最佳站点。这样的站点通常倾向于出现在经历最大拥塞的位置。小小区通常覆盖相对小的地理区域，例如100米x100米，甚至更少。数据拥塞可能是由于一些因素造成的，例如数据量大的用户，有限的带宽，不利的无线电环境，以及当流量/活动用户数增加时来自其他小区的干扰。在如此小的区域内表征和测量数据拥塞是新的，且具有挑战性的。就最大的拥塞而言，没有直接的方法或度量可用于识别或评估站点。附图的简要说明将通过使用附图来描述和解释所公开技术的示例。图1是示出在其中管理电信网络内的拥塞的合适的计算环境100的框图。图2是示出了拥塞管理系统的组件的框图。图3是流程图，示出了在电信网络中检测拥塞并识别潜在拥塞点的方法。图4是示出在电信网络中检测拥塞并识别潜在拥塞点的方法的流程图。图5是示出用于查看地理区域中的拥塞表示符的示例用户界面的显示图。图6A-6D是示出数据消耗模式和流量数据样本的例子的显示图。图7是示出了概括电信网络中的拥塞的图表的显示图。附图不一定按比例绘制。类似地，出于讨论本技术的一些示例的目的，一些组件和/或操作可以被分离成不同的块或被组合成单个块。此外，尽管该技术可以进行多种修改和替代形式，但是在附图中通过例子的方式示出了具体的示例，并且在下面对其进行详细描述。然而，其目的不是将技术限于所描述的特定示例。相反，该技术旨在覆盖落入由所附权利要求限定的技术范围内的所有修改，等同形式，和替代形式。具体实施方式鉴于上述问题，以及其他，专利技术人已经认识到，识别最大拥塞区域将是有益的，使得可以将小小区部署在那些特定站点以消除拥塞问题。本文描述了用于自动检测和识别网络中的拥塞区域的系统和方法。该系统和方法识别可被用于识别数据拥塞的多个输入源(例如，呼叫详细记录，使用移动应用被动收集的数据等)。然后，该系统和方法将特定地理区域划分为具有一定形状(例如，六边形，正方形等)的较小块(tile)。对于每个地理块，系统和方法然后基于它们相关的拥塞鉴别特征(例如，时间戳(例如，划分为1小时的样本)，输入数据样本的类型(例如，呼叫请求，内容请求)，或流量数据样本类别(例如，流，音频，流视频，网络，电子邮件，文本)，或内容类型(例如，约会，地图，社交，游戏，音乐，网络浏览)，或应用协议类型(例如HTTP，DNS，SIP等)，对在块边界内收集的输入数据样本进行分类和分组。然后，该系统和方法基于分组的数据样本为每个地理块区域计算拥塞指数。以这种方式，该系统和方法识别出高度拥塞的地理块区域和时间段。现在将描述系统的多种示例。以下描述提供了具体细节，以用于对这些示例的透彻理解和能实施的描述。然而，本领域技术人员将理解，可以在没有许多这些细节的情况下实施该系统。另外，可能没有示出或详细描述一些众所周知的结构或功能，以避免不必要地混淆多个示例的相关描述。即使与本专利技术的某些特定示例的详细描述结合使用，但以下呈现的描述中使用的术语意图以其最广泛的合理方式来解释。合适的计算环境图1是示出合适的计算环境100的框图，在该计算环境中，可以检测电信网络内的拥塞并识别拥塞点。与用户(例如，移动电话(例如，智能电话)，平板计算机，膝上型计算机，等)相关联的一个或多个用户设备110，例如移动设备或用户设备(UE)，接收并发送数据，流传输内容，和/或执行其他通信或在电信网络130上接收服务，该服务被用户设备110通过一个或多个小区站点120，125访问。例如，移动设备110可以通过包括该小区站点的地理位置处的小区站点访问电信网络130，以从多种实体，例如内容提供商140，云数据存储库145，和/或网络130上的其他用户155并通过小区站点120，发送和接收数据(例如，流传输或上载多媒体内容)。小区站点可以包括诸如基站之类的宏小区站点120，诸如微微小区，微小区，或毫微微小区之类的小小区站点125，和/或其他网络接入组件或站点。小区站点120，125可以存储与其操作相关的数据，包括与所连接的用户的数量和类型相关的数据，与配置和/或使用频谱，无线电频带，频率信道等相关的数据，由小区站点120，125等提供。小区站点120，125可以监视它们的使用，诸如由LTE网络中的小区站点物理层提供的物理资源块(PRB)的配置或使用。例如，具有5MHz的信道带宽的小区站点120提供25个可用的物理资源块，通过该可用的物理资源块可以向/从用户设备110发送数据。电信网络1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于提供呼叫和数据通信服务的电信网络，所述网络包括：/n服务于移动设备的一组电信节点，其中每个电信节点在地理区域中提供电信服务；和/n拥塞管理服务器，包括：/n至少一个硬件处理器；和/n至少一个存储器，其耦合到所述至少一个硬件处理器，并携带将由所述至少一个硬件处理器执行的指令，/n其中所述指令执行操作：/n以接收至少一组网络流量数据；/n以基于与所述一组网络流量数据中的每个记录相关联的位置表示符，将所述至少一组网络流量数据划分为一个或多个地理区域子集；和/n对于每个地理区域子集：/n以基于与所述地理区域子集中的每个地理区域记录相关联的时间戳表示符，将所述地理区域子集划分为一个或多个基于时间的子集；/n以计算每个基于时间的子集中的合格的基于时间的记录的度量值；/n以基于每个基于时间的子集的所述度量值，计算所有基于时间的子集的最大度量值；/n以基于每个基于时间的子集的所述度量值和所有基于时间的子集的所述最大度量值，计算用于所述地理子集的拥塞指数；和/n以当用于所述地理区域子集的所述拥塞指数大于拥塞阈值量时，将所述地理区域子集识别为潜在的拥塞点。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171114 US 15/813,0701.一种用于提供呼叫和数据通信服务的电信网络，所述网络包括：
服务于移动设备的一组电信节点，其中每个电信节点在地理区域中提供电信服务；和
拥塞管理服务器，包括：
至少一个硬件处理器；和
至少一个存储器，其耦合到所述至少一个硬件处理器，并携带将由所述至少一个硬件处理器执行的指令，
其中所述指令执行操作：
以接收至少一组网络流量数据；
以基于与所述一组网络流量数据中的每个记录相关联的位置表示符，将所述至少一组网络流量数据划分为一个或多个地理区域子集；和
对于每个地理区域子集：
以基于与所述地理区域子集中的每个地理区域记录相关联的时间戳表示符，将所述地理区域子集划分为一个或多个基于时间的子集；
以计算每个基于时间的子集中的合格的基于时间的记录的度量值；
以基于每个基于时间的子集的所述度量值，计算所有基于时间的子集的最大度量值；
以基于每个基于时间的子集的所述度量值和所有基于时间的子集的所述最大度量值，计算用于所述地理子集的拥塞指数；和
以当用于所述地理区域子集的所述拥塞指数大于拥塞阈值量时，将所述地理区域子集识别为潜在的拥塞点。


2.根据权利要求1所述的电信网络，其中，在所述拥塞管理服务器处的所述至少一个存储器还包括指令：
以从所述一组电信节点中识别至少一个电信节点，其中，所识别的至少一个电信节点在与被识别为潜在拥塞点的至少一个地理区域子集相关联的地理区域中提供电信服务；和
以将拥塞补救消息发送到所识别的至少一个电信节点，以及
其中，所述拥塞补救消息包括指令以增加所识别的至少一个电信节点的带宽，增加所识别的至少一个电信节点的扇区，增加所识别的至少一个电信节点的每频谱的量，添加新的频带，或它们的任何组合。


3.根据权利要求1所述的电信网络，其中，所述拥塞管理服务器处的所述至少一个存储器还包括指令：
以从所述一组电信节点中识别至少一个电信节点，其中，所识别的至少一个电信节点在与被识别为潜在拥塞点的至少一个地理区域子集相关联的地理区域中提供电信服务；和
以将拥塞补救消息发送到所识别的至少一个电信节点。


4.根据权利要求1所述的电信网络，其中，所述度量值是以下各项之一：平均数据速率，平均数据大小，或平均会话时间。


5.根据权利要求1所述的电信网络，其中，所述位置表示符是：纬度坐标，经度坐标，海拔坐标，精度，地址，邮政编码，街道，城镇，城市，州，地标，或其任意组合。


6.根据权利要求1所述的电信网络，其中，每个基于时间的子集对应于时间帧，并且其中，所述时间帧具有开始时间和结束时间，并且其中，在所述开始时间与所述结束时间之间的差是秒数，分钟数，小时数，天数，一天中的时间，或其任意组合的函数。


7.根据权利要求6所述的电信网络，其中每个基于时间的子集对应于时间帧。


8.一种用于检测和识别电信网络中的拥塞点的方法，所述方法包括：
在拥塞管理服务器处接收至少一组网络流量数据；
基于与所述一组网络流量数据中的每个记录相关联的位置表示符，将所述至少一组网络流量数据划分为一个或多个地理区域子集；和
对于每个地理区域子集：
基于与所述地理区域子集中的每个地理区域记录相关联的时间戳表示符，将所述地理...

【专利技术属性】
技术研发人员：张宏亮，
申请(专利权)人：T移动美国公司，
类型：发明
国别省市：美国;US