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Patent Searching and Data


Title:
RADIO RESOURCE OPTIMIZATION METHOD, DEVICE AND SYSTEM
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2013/075436
Kind Code:
A1
Abstract:
Provided are a radio resource optimization method, device and system. The method includes: performing depth message detection on the received network data, and identifying the protocol type of the network data; when it is determined that the network data is a first class of data flow according to the protocol type, identifying a heartbeat from the first class of data flow and obtaining heartbeat information about the heartbeat, the heartbeat information including the interval period and bandwidth demand of the heartbeat; when the interval period of the heartbeat is greater than a radio resource pre-allocation time slice, determining a radio resource bandwidth allocation parameter according to the bandwidth demand of the heartbeat; sending a radio resource allocation parameter including the radio resource bandwidth allocation parameter. Hence, the embodiments of the present invention realize dynamically configuring the radio resource bandwidth allocation parameter in the case of an application running in the background, thus improving the utilization rate of the bandwidth and time of the air interface of a wireless base station, and avoiding waste of radio resources.

Inventors:
ZHOU WEI (CN)
ZHANG HONGDING (CN)
Application Number:
PCT/CN2012/072884
Publication Date:
May 30, 2013
Filing Date:
March 23, 2012
Export Citation:
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Assignee:
HUAWEI TECH CO LTD (CN)
ZHOU WEI (CN)
ZHANG HONGDING (CN)
International Classes:
H04W72/08
Foreign References:
CN102045393A2011-05-04
CN102123511A2011-07-13
CN102177697A2011-09-07
Other References:
See also references of EP 2672777A4
Attorney, Agent or Firm:
BEIJING ZBSD PATENT & TRADEMARK AGENT LTD. (CN)
北京中博世达专利商标代理有限公司 (CN)
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Claims:
权 利 要 求 书

1、 一种无线资源优化方法, 其特征在于, 所述方法包括:

对接收到的网络数据进行深度报文检测, 识别出所述网络数据的协议类 型;

当根据所述协议类型确定所述网络数据为第一类数据流时,从所述第一类 数据流中识别出心跳, 并获得所述心跳的心跳信息, 所述心跳信息包括心跳的 间隔周期和带宽需求;

当所述心跳的间隔周期大于无线资源预分配时间片时,根据所述心跳的带 宽需求确定无线资源带宽分配参数;

发送包括所述无线资源带宽分配参数的无线资源分配参数。

2、 根据权利要求 1所述的方法, 其特征在于, 所述当根据所述协议类型 确定所述网络数据为第一类数据流时,从所述第一类数据流中识别出心跳, 并 获得所述心跳的心跳信息, 所述心跳信息包括心跳的间隔周期和带宽需求, 包 括:

将所述第一类数据流中数据包的特征与心跳特征库中的特征项进行匹配, 当匹配成功时, 获得与所述匹配成功的特征项对应的心兆标识;

根据所述心跳标识从心跳信息集中获得与所述心跳标识对应的心跳信息, 所述心跳信息包括心跳的间隔周期和带宽需求。

3、 根据权利要求 1所述的方法, 其特征在于, 所述当根据所述协议类型 确定所述网络数据为第一类数据流时,从所述第一类数据流中识别出心跳, 并 得所述心跳的心跳信息,所述心跳信息包括心跳的间隔周期和带宽需求,包括: 依据包长条件对所述第一类数据流中的数据包进行过滤,得到所述第一类 数据流中包长小于特定值的数据包;

将所述包长小于特定值的数据包的特征与心跳特征库中的特征项进行特 征匹配, 当匹配成功时, 获得与所述匹配成功的特征项对应的心跳标识;

根据所述心跳标识从心跳信息集中获得与所述心跳标识对应的心跳信息, 所述心跳信息包括心跳的间隔周期和带宽需求。 4、 根据权利要求 1所述的方法, 其特征在于, 所述方法还包括: 当识别不出所述网络数据的协议类型, 或者, 当从所述第一类数据流中识 别不出心跳时,探测所述网络数据或所述第一类数据流中是否存在心跳, 若所 述网络数据或所述第一类数据流中存在心跳, 捕获所述心跳;

对所述捕获的心跳进行分类处理;对同一类心跳采用聚类算法进行心跳特 征提取, 得到并反馈所述心跳特征; 对同一类心跳进行心跳信息统计, 得到并 反馈所述心跳信息。

5、 根据权利要求 2或 3所述的方法, 其特征在于, 所述方法还包括: 当识别不出所述网络数据的协议类型时,探测所述网络数据中是否存在心 跳, 若所述网络数据中存在心跳, 捕获所述心跳;

对所述捕获的心跳进行分类处理;对同一类心跳采用聚类算法进行心跳特 征提取, 得到所述心跳特征; 对同一类心跳进行心跳信息统计, 得到所述心跳 信息;

将所述心跳的心跳特征更新到所述心跳特征库中,并将所述心跳的心跳信 息更新到所述心跳信息集中。

6、 根据权利要求 2或 3所述的方法, 其特征在于, 所述方法还包括: 当从所述第一类数据流中识别不出心跳时,探测所述第一类数据流中是否 存在心跳, 若所述第一类数据流中存在心跳, 捕获所述心跳;

对所述捕获的心跳进行分类处理;对同一类心跳采用聚类算法进行心跳特 征提取, 得到所述心跳特征; 对同一类心跳进行心跳信息统计, 得到所述心跳 信息;

将所述心跳的心跳特征更新到所述心跳特征库中,并将所述心跳的心跳信 息更新到所述心跳信息集中。

7、 根据权利要求 1至 4任一项所述的方法, 其特征在于, 所述心跳信息 还包括心跳的持续时间;

所述方法还包括: 根据所述心跳的持续时间确定无线资源时间分配参数; 所述发送包括所述无线资源带宽分配参数的无线资源分配参数为:发送所 述无线资源带宽分配参数和所述无线资源时间分配参数。 8、 根据权利要求 1至 4任一项所述的方法, 其特征在于, 所述发送包括 所述无线资源带宽分配参数的无线资源分配参数:发送所述无线资源带宽分配 参数和预设的无线资源时间分配参数。

9、 一种无线资源优化装置, 其特征在于, 所述装置包括:

协议识别模块, 用于对接收到的网络数据进行深度报文检测,识别出所述 网络数据的协议类型;

心跳识别模块,用于当根据所述协议类型确定所述网络数据为第一类数据 流时, 从所述第一类数据流中识别出心跳, 并获得所述心跳的心跳信息, 所述 心跳信息包括心跳的间隔周期和带宽需求;

无线资源分配参数确定模块,用于当所述心跳的间隔周期大于无线资源预 分配时间片时, 根据所述心跳的带宽需求确定无线资源带宽分配参数;

发送模块, 用于发送包括所述无线资源带宽分配参数的无线资源分配参 数。

10、 根据权利要求 9所述的装置, 其特征在于, 所述心跳识别模块具体用 于: 将所述第一类数据流中数据包的特征与心跳特征库中的特征项进行匹配, 当匹配成功时, 获得与所述匹配成功的特征项对应的心跳标识; 根据所述心跳 标识从心跳信息集中获得与所述心跳标识对应的心跳信息,所述心跳信息包括 心跳的间隔周期和带宽需求。

11、 根据权利要求 9所述的装置, 其特征在于, 所述心跳识别模块具体用 于: 依据包长条件对所述第一类数据流中的数据包进行过滤 ,得到所述第一类 数据流中包长小于特定值的数据包;将所述包长小于特定值的数据包的特征与 心跳特征库中的特征项进行匹配, 当匹配成功时 , 获得与所述匹配成功的特征 项对应的心跳标识;根据所述心跳标识从心跳信息集中获得与所述心跳标识对 应的心跳信息, 所述心跳信息包括心跳的间隔周期和带宽需求。

12、 根据权利要求 9所述的装置, 其特征在于, 所述装置还包括: 心跳探测模块, 用于当识别不出所述网络数据的协议类型, 或者, 当从所 述第一类数据流中识别不出心跳时,探测所述网络数据或所述第一类数据流中 是否存在心跳, 若所述网络数据或所述第一类数据流中存在心跳,捕获所述心 跳;

特征提取模块,对所述捕获的心跳进行分类处理; 对同一类心跳采用聚类 算法进行心跳特征提取,得到并反馈所述心跳特征; 对同一类心跳进行心跳信 息统计, 得到并反馈所述心跳信息。

13、 根据权利要求 10或 11所述的装置, 其特征在于, 所述装置还包括: 心跳探测模块,用于当所述协议识别模块识别不出所述网络数据的协议类 型时, 探测所述网络数据中是否存在心跳, 若所述网络数据中存在心跳, 捕获 所述心跳;

特征提取模块,对所述捕获的心跳进行分类处理; 对同一类心跳采用聚类 算法进行心跳特征提取,得到所述心跳特征;对同一类心跳进行心跳信息统计, 得到所述心跳信息;

特征同步模块,用于将所述特征提取模块获得的心跳的心跳特征更新到所 述心跳特征库中,并将所述特征提取模块获得的心跳的心跳信息更新到所述心 跳信息集中。

14、 根据权利要求 13所述的装置, 其特征在于, 所述心跳探测模块还用 于: 当所述心跳识别模块从所述第一类数据流中识别不出心跳时,探测所述第 一类数据流中是否存在心跳,若所述第一类数据流中存在心跳,捕获所述心跳。

15、 根据权利要求 9至 12任一项所述的装置, 其特征在于, 所述心跳信 息还包括心跳的持续时间;

所述无线资源分配参数确定模块还用于:根据所述心跳的持续时间确定无 线资源时间分配参数;

所述发送模块具体用于:发送所述无线资源带宽分配参数和所述无线资源 时间分配参数。

16、 根据权利要求 9至 12任一项所述的装置, 其特征在于,

所述发送模块具体用于:发送所述无线资源带宽分配参数和预设的无线资 源时间分配参数。

17、 一种无线网络控制器, 包括数据接收装置、 业务处理装置以及数据发 送装置, 其特征在于, 所述无线网络控制器还包括: 权利要求 9至 16任一项 所述的无线资源优化装置。

18、 一种无线资源优化系统, 其特征在于, 所述系统包括: 无线网络控制 器和无线基站, 其中:

所述无线基站用于: 向所述无线网络控制器发送来自用户设备的网络数 据;接收所述无线网络控制器下发的无线资源分配参数, 并执行无线资源的分 配。

所述无线网络控制器为权利要求 17所述的无线网络控制器。

19、 一种无线资源优化系统, 其特征在于, 所述系统包括: 无线基站、 无 线网络控制器, 以及与无线网络控制器具有通信连接的无线资源优化装置, 其 中:

所述无线基站用于: 向所述无线网络控制器发送来自用户设备的网络数 据;接收所述无线网络控制器下发的无线资源分配参数, 并执行无线资源的分 配。

所述无线网络控制器用于: 接收所述无线基站发来的网络数据,将所述网 络数据或所述网络数据的镜像向所述无线资源优化装置发送,并将来自所述无 线资源优化装置的无线资源分配参数向所述无线基站发送;

所述无线资源优化装置为权利要求 9至 16任一项所述的无线资源优化装 置。

Description:
一种无线资源优化方法、 装置及系统 技术领域

本发明涉及无线通信领域, 尤其涉及一种无线资源优化的方法、 装置及系 统。 背景技术

随着通用分组无线业务( General Packet Radio Service, GPRS ) 和第三代 ( 3th Generation, 3G ) 业务的不断发展, 智能手机、 基于数据卡的上网本等 能够进行互联网业务的用户设备(User Equipment, UE )得到了广泛应用, 其 相应的互联网业务呈现爆炸性增长, 例如即时聊天 ( Instant Messenger, IM )、 邮件( Email )和社交网络( Social Network Service, SNS )等。 当这些互联网 应用长时间在后台运行业务时, 为了保活、推送业务等会定时或者不定时的发 送信令包, 这些信令包一般发送持续时间很短(约 0.01 S到 0.1 S )且包长较短 ( 100-200字节左右)。

在目前的应用实践中, 由于 UE节电的需求会定时自动进入待机状态, 此 时无线接入网( Radio Access Network, RAN )会把状态调整至 FACH或者 IDLE, 一旦检测到用户设备发送数据就会切换为 PCH状态, 并预分配固定时间的资 源片时长(约 10s )和固定带宽的信道(64K )。 这样在上述 IM等互联网应用 处于后台运行阶段时就造成无线基站空中接口 带宽和时间上的低利用率,耗费 了大量不必要的无线资源。 发明内容

本发明实施例提供一种无线资源优化的方法、 装置及系统, 以提高应用在 后台长时间运行的情况下, 无线基站空中接口带宽和时间的利用率,避免 了无 线资源的浪费。

本发明实施例提供一种无线资源优化方法, 该方法包括:

对接收到的网络数据进行深度报文检测, 识别出所述网络数据的协议类 型; 当根据所述协议类型确定所述网络数据为第一 类数据流时 ,从所述第一类 数据流中识别出心跳, 并获得所述心跳的心跳信息, 所述心跳信息包括心跳的 间隔周期和带宽需求;

当所述心跳的间隔周期大于无线资源预分配时 间片时,根据所述心跳的带 宽需求确定无线资源带宽分配参数;

发送包括所述无线资源带宽分配参数的无线资 源分配参数。

本发明实施例还提供一种无线资源优化装置, 该装置包括:

协议识别模块, 用于对接收到的网络数据进行深度报文检测, 识别出所述 网络数据的协议类型;

心跳识别模块,用于当根据所述协议类型确定 所述网络数据为第一类数据 流时, 从所述第一类数据流中识别出心跳, 并获得所述心跳的心跳信息, 所述 心跳信息包括心跳的间隔周期和带宽需求;

无线资源分配参数确定模块,用于当所述心跳 的间隔周期大于无线资源预 分配时间片时, 根据所述心跳的带宽需求确定无线资源带宽分 配参数;

发送模块, 用于发送包括所述无线资源带宽分配参数的无 线资源分配参 数。

本发明实施例还提供一种无线网络控制器, 该装置包括: 数据接收装置、 业务处理装置以及数据发送装置等。另外还包 括前述实施例提供的无线资源优 化装置。

本发明实施例还提供一种无线资源优化系统, 该系统包括无线网络控制器 和无线基站, 其中:

所述无线基站用于: 向所述无线网络控制器发送来自用户设备的网 络数 据;接收所述无线网络控制器下发的无线资源 分配参数, 并执行无线资源的分 配。

所述无线网络控制器为前述实施例提供的的无 线网络控制器。

本发明实施例还提供另一种无线资源优化系统 , 该系统包括: 无线基站、 无线网络控制器, 以及与无线网络控制器具有通信连接的无线资 源优化装置, 其巾: 所述无线基站用于: 向所述无线网络控制器发送来自用户设备的网 络数 据;接收所述无线网络控制器下发的无线资源 分配参数, 并执行无线资源的分 配。

所述无线网络控制器用于: 接收所述无线基站发来的网络数据,将所述网 络数据或所述网络数据的镜像向所述无线资源 优化装置发送,并将来自所述无 线资源优化装置的无线资源分配参数向所述无 线基站发送;

所述无线资源优化装置为前述实施例提供的无 线资源优化装置。

可见, 本发明实施例提供的无线资源优化的方法、 装置及系统中, 通过对 接收到的网络数据进行深度报文检测,识别出 所述网络数据的协议类型; 当根 据所述协议类型确定所述网络数据为第一类数 据流时 ,从所述第一类数据流中 识别出心跳; 获得所述心跳的心跳信息, 所述心跳信息包括心跳的间隔周期和 带宽需求; 当所述心跳的间隔周期大于无线资源预分配时 间片时,根据所述心 跳的带宽需求确定无线资源带宽分配参数;并 发送包括所述无线资源带宽分配 行的情况下, 动态设置无线资源分配参数, 进而提高了应用后台运行时无线基 站空中接口带宽和时间的利用率, 避免了无线资源的浪费。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中 的技术方案,下面将对实施 例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单 地介绍,显而易见地, 下面描述 中的附图仅仅是本发明的一些实施例, 对于本领域普通技术人员来讲,在不付 出创造性劳动性的前提下, 还可以根据这些附图获得其他的附图。

图 la为本发明实施例提供的一种无线网络资源优 系统的逻辑结构示意 图;

图 lb为本发明实施例提供的一种无线网络资源优 系统的网络部署架构 示意图;

图 2a为本发明实施例提供的另一种无线网络资源 化系统的逻辑结构示 意图;

图 2b为本发明实施例提供的另一种无线网络资源 化系统的网络部署架 构示意图;

图 3a为本发明实施例提供的再另一种无线网络资 优化系统的逻辑结构 示意图;

图 3b为本发明实施例提供的再另一种无线网络资 优化系统的网络部署 架构示意图;

图 4a为本发明实施例提供的一种无线资源优化方 的流程示意图; 图 4b为本发明实施例提供的一段包含心跳的数据 的流量波形示意图; 图 4c为本发明实施例提供的另一种无线资源优化 法的流程示意图; 图 4d 为本发明实施例提供的另一种无线资源优化方 法的具体流程示意 图;

图 5a为本发明实施例提供的一种无线资源优化装 的逻辑结构示意图; 图 5b 为本发明实施例提供的另一种无线资源优化装 置的逻辑结构示意 图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明 实施例中的技术方案进行清 楚、 完整地描述, 显然, 所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例, 而不是 全部的实施例。基于本发明中的实施例, 本领域普通技术人员在没有作出创造 性劳动的前提下所获得的所有其他实施例, 都属于本发明保护的范围。

请参阅图 la, 为本发明实施例一提供的一种无线网络资源优 化系统的逻 辑结构示意图, 如图 la所示, 本发明实施例提供的无线网络资源优化系统可 以包括:

无线基站 11 , 用于向所述无线网络控制器发送来自用户设备 的网络数据; 接收所述无线网络控制器下发的无线资源分配 参数, 并执行无线资源的分配。

无线网络控制器 12, 用于对接收到的网络数据进行深度报文检测 (Deep Packet Inspection, DPI ) , 识别出该网络数据的协议类型; 当根据识别出的协 议类型确定该网络数据为第一类数据流时,从 所述第一类数据流中识别出心跳 (该心跳可以是单个心跳包, 也可以是多个心跳包), 并获得心跳的间隔周期 和带宽需求等心跳信息; 当该心跳的间隔周期大于无线资源预分配时间 片时, 根据所述心跳的带宽需求确定无线资源带宽分 配参数;并将包括所述无线资源 带宽分配参数的无线资源分配参数向无线基站 11下发。

另外, 无线应用随着时间可能会升级或产生新的应用 ,应用的协议会有所 变化, 应用中包含的心跳也可能会随之改变, 因此, 需要及时快速地修正协议 识别和心跳识别能力。

进一步的, 该无线网络控制器 12还用于当识别不出所述网络数据的协议 类型, 或者, 当从所述第一类数据流中识别不出心跳时, 探测所述网络数据或 所述第一类数据流中是否存在心跳,若所述网 络数据或所述第一类数据流中存 在心跳, 捕获所述心跳; 对所述捕获的心跳进行分类处理; 对同一类心跳采用 聚类算法进行心跳特征提取,得到并反馈所述 心跳特征; 对同一类心跳进行心 跳信息统计, 得到并反馈所述心跳信息。

应当理解的是, 已有的无线应用随着时间可能会升级(例如 QQ升级) , 用户也会有其它新的应用,无论应用升级还是 新应用的产生都可能导致应用协 议的变化, 应用中包含的心跳也可能会随之改变, 因此, 需要及时快速地修正 协议识别和心兆识别能力。

需要说明的是,本发明实施例中的心跳指的是 持续时间很短且包长较短的 数据包,该类数据包往往出现在无线应用后台 运行阶段,用于保活或推送业务, 但是却影响无线资源空中接口的利用率。前述 第一类数据流指的是根据网络数 据的协议类型确定的可能包含心跳的数据流, 例如属于 QQ登陆协议的网络数 据中可能包含 QQ登陆保活心跳,那么就确定该网络数据为第 类数据流即怀 疑包含心跳的数据流, 对其进行心跳识别。

进一步的,本发明实施例提供的无线网络资源 优化系统还可以包括应用服 务器 13 , 用于向所述无线网络控制器发送下行网络数据 。 对于某一些类型的 无线应用, 例如 SNS、 Email等, 它们在后台运行产生的心跳往往属于交互类 心跳, 即心跳中的数据包既有来自用户的上行数据包 , 又有来自应用服务器的 下行数据包。 因此,在本发明实施例提供的无线网络资源优 化系统中的无线网 络控制器 12既可以接收基站传送的上行的网络数据, 又可以接收来自应用服 务器的下行网络数据,从而对前述交互类心跳 进行识别, 并采取相应的无线资 源优化措施。 请参阅图 lb, 为本发明实施例一提供的一种无线网络资源优 化系统的网 络部署架构示意图。 如图 lb所示, 本发明实施例提供的无线网络资源优化系 统可以包括: 无线网络控制器( Radio Network Controller, RNC ) 12, 该 RNC 是前述实施例图 la中无线网络控制器 12的一种具体实现,除了包含通用 RNC 的功能模块之外, 还包含图 la中无线网络控制器 12的功能。 无线基站 11 , 对应于前述实施例图 la中无线基站 12中, 用于向 RNC12发送来自用户设备 的网络数据;接收 RNC12下发的无线资源分配参数, 并执行无线资源的分配。 应用服务器 13 ,用于向 RNC12发送下行网络数据。 RNC12在进行心跳识别的 过程中, 即可能接收到来自无线基站 11的上行网络数据, 也可能接收到来自 应用服务器 13的下行网络数据。例如 SNS应用的心跳一般为多个数据包的交 互, 在对 SNS应用的数据流进行心跳识别时, RNC12会接收到来自无线基站 11的用户请求数据包, 然后将该数据包转发给应用服务器, 然后接收到来自 应用服务器 13的服务器响应数据包,这些请求-响应数据包 的交互过程构成了 一个心兆。

在一种实现方式下,本发明实施例提供的无线 资源优化系统还可以包括用 户设备 UE16, 该用户设备 UE16可以是手机、 无线上网本、 个人数字助理 ( Personal Digital Assistant, PDA )等可以进行无线通讯的通讯工具; GGSN ( Gateway GPRS Support Node, GGSN ) 14, 用来支持通用分组无线服务 ( General Packet Radio Service, GPRS )的数据过滤、路由和转发等; 网络 15, 可以包含路由器、 交换机、 用户节点等数据收发设备, 负责从 GGSN14接收 来自用户设备的上行网络数据, 并将其转发给应用服务器 13 , 或者接收来自 应用服务器 13的下行网络数据, 并将其转发给 GGSN14。

在另一种实现方式下, 上述 GGSN14也可以由分组业务数据节点(Packet Data Serving Node, PDSN )或 GPRS服务支持节点 ( Serving GPRS Support Node, SGSN )代替; 应用服务器 13也可以存在于网络 15里, 成为网络 15 中的一个节点。

请参阅图 2a, 为本发明实施例二提供的另一种无线资源优化 系统的结构 示意图。 如图 2a所示, 本发明实施例提供的这种无线资源优化系统可 以包括: 无线基站 21 , 用于向无线网络控制器 22发送来自用户设备的网络数据; 接收无线网络控制器 22下发的无线资源分配参数, 并执行无线资源的分配。 无线网络控制器 22, 用于接收无线基站 21发来的网络数据, 将该该网络 数据的镜像向无线资源优化装置 23发送,并将来自无线资源优化装置 23的无 线资源分配参数向无线基站 21发送;

无线资源优化装置 23 , 用于对接收到的网络数据(这里的网络数据可 以 是无线网络控制器发来的来自无线基站的上行 网络数据,也可以是无线网络控 制器发来的来自于应用服务器的下行网络数据 )进行深度报文检测,识别出该 网络数据的协议类型;当根据识别出的协议类 型确定该网络数据为第一类数据 流时, 从所述第一类数据流中识别出心跳(该心跳可 以是单个心跳包, 也可以 是多个心跳包), 并获得心跳的间隔周期和带宽需求等心跳信息 ; 当该心跳的 间隔周期大于无线资源预分配时间片时,根据 所述心跳的带宽需求确定无线资 源带宽分配参数; 向无线网络控制器 22发送包括所述无线资源带宽分配参数 的无线资源分配参数。

需要说明的是,在本发明实施例二提供的无线 资源优化系统中, 无线资源 优化装置 23作为一个独立的设备, 外挂于无线网络控制器 22, 无线资源优化 装置 23与无线网络控制器 22具有通信连接, 其用于处理无线网络控制器 22 发来的网络数据包的镜像, 并向无线网络控制器 22发送无线资源带宽分配参 数。

进一步的, 无线资源优化装置 23还用于当识别不出所述网络数据的协议 类型, 或者, 当从所述第一类数据流中识别不出心跳时, 探测所述网络数据或 所述第一类数据流中是否存在心跳,若所述网 络数据或所述第一类数据流中存 在心跳, 捕获所述心跳; 对所述捕获的心跳进行分类处理; 对同一类心跳采用 聚类算法进行心跳特征提取,得到并反馈所述 心跳特征; 对同一类心跳进行心 跳信息统计, 得到并反馈所述心跳信息。 统还包括应用服务器 24, 其作用和功能与前述实施例相同, 在此不再贅述。

请参阅图 2b, 为本发明实施例二提供的另一种无线网络资源 优化系统的 网络部署架构示意图。 如图 2b所示, 用户设备 UE27、 GGSN25、 网络 26、 应 用服务器 24和无线基站 21的功能都与前述图 lb所示的网络部署示意图中的 相应装置相同, 在此不再贅述。 除以上装置之外, 本发明实施例提供的无线网 络资源优化系统还包括: RNC22, 以及外挂的无线资源优化装置 23 , 其作为 一个独立的设备, 仅与 RNC22具有通信连接, 在本发明实施例中, 其可以理 RNC22用于接收无线基站 21或应用服务器 24发来的网络数据, 将该网络数 据的镜像向无线资源优化装置 23发送;无线资源优化装置 23,用于接收 RNC22 发送的网络数据的镜像, 如果该网络数据的镜像为怀疑包含有心跳的数 据流 时, 则从中识别出心跳, 并根据该心跳的心跳信息确定无线资源分配参 数, 并 发送相应的无线资源分配参数给 RNC22, 由 RNC22再发送给基站。 在本实施 例中, 由外挂的无线资源优化装置 23实现无线资源的优化并下发优化后的无 线资源分配参数。

请参阅图 3a, 为本发明实施例三提供的再一种无线资源优化 系统的结构 示意图。 如图 3a所示, 本发明实施例三提供的无线资源优化系统与本 发明实 施例二提供的无线资源优化系统的区别在于, 无线资源优化装置 23与无线网 络控制器 22以及其它网络设备串行连接, 如图 3a中以无线资源优化装置 23 串联在无线网络控制器 22和应用服务器 24之间示意, 无线资源优化装置 23 用于接收无线网络控制器 22发来的上行网络数据,或者应用服务器 24发来的 下行网络数据, 并向无线网络控制器 22发送包括所述无线资源带宽分配参数 的无线资源分配参数。 应当理解的是, 在本发明实施例三中, 无线资源优化装 置 23除了同本发明实施例二的系统中的无线资源 化装置 23的功能以外,还 起到在无线网络控制器 22和其他网络设备如应用服务器 24之间进行信息传递 的角色。

本发明实施例三提供的无线资源优化系统的其 他组成设备的功能参见本 发明实施例二的描述, 这里不再贅述。

请参阅图 3b, 为本发明实施例三提供的再一种无线网络资源 优化系统的 网络部署架构示意图。 如图 3b所示, 用户设备 UE27、 GGSN25、 网络 26、 应 用服务器 24和无线基站 21的功能都与前述图 lb所示的网络部署示意图中的 相应装置相同, 在此不再贅述。 与本发明实施例二的网络部署架构不同的是, 本发明实施例三中, 无线资源优化装置 23是串联在网络架构中, 具体的是串 联在 RNC22和 GGSN25之间, 在本发明实施例中的 RNC22可以理解为通用 的 RNC但具有与无线资源优化装置 23通信的能力, 用于接收无线基站 21发 来的网络数据, 将该网络数据向无线资源优化装置 23发送;

无线资源优化装置 23 , 用于接收 RNC22发送的上行网络数据, 或者, 接 收 GGSN25发送的下行网络数据, 如果该网络数据为怀疑包含有心跳的数据 流时, 则从中识别出心跳, 并根据该心跳的心跳信息确定无线资源分配参 数, 并发送相应的无线资源分配参数给 RNC22, 由 RNC22再发送给基站 21。本发 明实施例中,无线资源优化装置 23还起到在无线网络控制器 22和其他网络设 备如应用服务器 24之间进行信息传递的角色,例如,将 RNC22发送的上行网 络数据传递给 GGSN25 ,或者,将 GGSN25发送的下行网络数据传递给 RNC22。

综上所述, 本发明实施例提供的无线资源优化系统中,通 过对接收到的网 络数据进行深度报文检测,识别出该网络数据 的协议类型; 当根据识别出的协 议类型确定该网络数据为可能包含心跳的第一 类数据流时 ,对该网络数据进行 心跳识别, 进而获得心跳的间隔周期和带宽需求等心跳信 息; 当该心跳的间隔 周期大于无线资源预分配时间片时,根据所述 心跳的带宽需求确定无线资源带 宽分配参数; 发送包括所述无线资源带宽分配参数的无线资 源分配参数; 无线 基站接收无线资源分配参数,执行无线资源的 分配,从而通过本发明实施例实 现了应用在后台长时间运行的情况下动态设置 无线资源分配参数,进而提高了 应用后台运行时无线基站空中接口带宽和时间 的利用率,避免了无线资源的浪 费。

进一步的,还可以通过心跳特征跟心跳信息的 提取和反馈实现协议识别能 力和心跳识别能力的快速修正,进而支持更多 类型的应用后台运行时无线资源 的动态调配。

再进一步的,通过接收来自无线基站的上行数 据和来自应用服务器的下行 数据, 不仅可以提供无线应用的单包心跳识别和多包 心跳识别, 还可以提供 SNS和邮件类等应用的多包交互类心跳识别,根 据心跳的特征动态分配无线资 源, 从而避免了无线应用后台运行时无线基站空中 接口带宽和时间的浪费。

请参阅图 4a, 为本发明实施例提供的一种无线资源优化方法 的流程示意 图, 需要说明的是, 本发明实施例提供的一种无线资源优化的方法 的执行主体 可以是 RNC, 包括但不限于此, 如图 4a所示, 本发明实施例方法可以包括: 步骤 S101、 对接收到的网络数据进行深度报文检测, 识别出所述网络数 据的协议类型; 需要说明的是, 这里的网络数据可以是下行数据, 也可以是上 行数据。

具体的, 可以通过特征匹配的方式进行协议类型的识别 : 首先对接收到的 网络数据执行深度报文检测,检测出来的网络 数据的协议特征可以与预先建立 的协议特征库中的特征项做匹配,在匹配成功 时获得一个与匹配成功的特征项 对应的协议类型标识(例如协议 ID ) 。

步骤 S102、 当根据所述协议类型确定接收到的网络数据为 第一类数据流 时, 从所述第一类数据流中识别出心跳, 并获得所述心跳的心跳信息, 所述心 跳信息包括心跳的间隔周期和带宽需求;

具体的, 可以根据步骤 S101得到的协议类型标识从预先建立的协议信 集中查看对应该协议类型的网络数据是否可能 包含心跳,如果包含心跳, 则该 网络数据为第一类数据流。

在一种实现方式下,将该第一类数据流中数据 包的特征与心跳特征库中的 特征项进行匹配, 当匹配成功时, 获得与所述匹配成功的特征项对应的心兆标 识 (可以为一个心跳 ID);根据所述心跳标识从心跳信息集中获得与 述心跳标 识对应的心跳信息。

在另一种实现方式下, 首先依据包长条件 (包长字节数小于特定值)对所 述第一类数据流中的数据包进行过滤,得到所 述第一类数据流中包长小于特定 值的数据包;然后将所述包长小于特定值的数 据包的特征与心跳特征库中的特 征项进行特征匹配, 当匹配成功时, 获得与所述匹配成功的特征项对应的心跳 标识; 根据所述心跳标识从心跳信息集中获得与所述 心跳标识对应的心跳信 息,

值得一提的是, 步骤 S102进行的特征匹配可以采用子串特征匹配、 行为 特征匹配或算法特征匹配等数据包特征匹配技 术。本领域普通技术人员容易得 知这些技术的具体实现方式, 在此不再贅述。

需要说明的是,这里第一类数据流为根据网络 数据的协议类型确定的可能 包含心跳的数据流,例如属于 QQ登陆协议的网络数据中可能包含 QQ登陆保 活心跳, 那么就确定该网络数据为第一类数据流, 对其进行心跳识别, 识别出 其中的心跳。

在一种实现方式下,步骤 S 102可以获得所述心跳的间隔周期和带宽需求。 例如 ΙΜ类的应用多以私有协议方式承载, 一般采用 UDP心跳的居多, 且一 般只有用户设备到应用服务器的一个单向数据 包作为单包承载的心跳,这种单 包心跳持续时间非常短, 几乎为零, 所以其持续时间可以不存储在心跳信息集 中。

在另一种实现方式下, 步骤 S102可以获得所述心跳的间隔周期、 带宽需 求和持续时间。 例如邮件类或 SNS类的应用多以超文本传输协议( HyperText Transfer Protocol , HTTP )承载, 且心跳一般为一组来自用户设备和应用服务 器的数据包(例如 PING-PONG式的交互方式) , 因此其持续时间相对较长, 需要存储在心跳信息集中, 获得之后作为设置无线资源时间参数的参考。

步骤 S103、 当所述心跳的间隔周期大于无线资源预分配时 间片时, 根据 所述心跳的带宽需求确定无线资源带宽分配参 数;

无线应用 (例如 IM类的 QQ、 SNS或 Email等 )在后台运行时为了保活 或推送业务的需要往往会发送间隔周期非常长 、持续时间非常短、 带宽需求也 很小的数据包, 本发明实施例中称之为心跳。 图 4b即为一段包含该种心跳数 据包的数据流的流量波形示意图, 横坐标表示时间, 纵坐标表示带宽。 图 4b 中突起的波形部分表示单个数据包的心跳, 平滑的部分表示没有数据包。如图 4b所示, 心跳的间隔周期 T大于无线资源预分配时间片 tl ( tl约为 10s ) , 比 如 QQ类的应用可能由于客户的设置而长时间在后 挂机,此时 QQ为了保活 会间隔较长时间才发送一个心跳,因此心跳的 间隔时间会比预分配时间片长很 多; 另外如图 4b所示, 这种心跳的带宽需求 b2小于预分配的带宽 bl , 持续 时间 t2也小于预分配的时间片 tl (单包心跳的持续时间往往非常短) , 因此 从图 4b中可以看出该心跳实际占用的无线资源 (突起的波形部分所示)远小 于预分配的无线资源(实线框所示), 造成了无线资源的浪费。 本发明实施例 通过识别数据流的协议类型确定出怀疑包含心 跳的数据流,从这一类数据流中 识别出心跳并获取心跳的带宽需求 b2和持续时间 t2等心跳信息, 然后根据心 跳的带宽需求 b2和持续时间 t2动态确定更加合适的无线资源带宽和时间分 参数, 最后根据这些无线参数分配无线资源, 如图 4b中虚线框部分示例通过 本发明实施例分配的无线资源,可以看出虚线 框部分远小于实线框部分即预分 配的无线资源, 因此通过本发明实施例能有效减少无线资源的 浪费。

在一种实现方式下,如果所述心跳的间隔周期 与无线资源预分配时间片之 间的差值大于第一阈值,则根据所述心跳的带 宽需求确定无线资源带宽分配参 数; 需要说明的是, 这里的第一阈值可以根据经验值或实际应用来 灵活设置。

在另一种实现方式下,如果所述心跳的间隔周 期与无线资源预分配时间片 之间的比值大于第二阈值,则根据所述心跳的 带宽需求确定无线资源带宽分配 参数;需要说明的是,这里的第二阈值可以根 据经验值或实际应用来灵活设置, 例如是 1.5 , 或者 2。

应当理解的是, 本发明实施例中, 心跳的间隔周期越大于预分配时间片, 本发明实施例提供的无线资源优化效果越明显 。

本发明实施例可以根据所述心跳的带宽需求确 定无线资源带宽分配参数 为该心跳带宽需求的 M倍, M值可以设置为大于或者等于 1的数值, 需要说 明的是, 这里的 M可以根据经验值或实际应用来设置, 以此有效应对带宽资 源使用的高峰。

相应的, 在一种实现方式下, 当步骤 S102获得心跳的间隔周期和带宽需 求时, 说明识别出的可能是单包心跳, 无线资源时间分配参数可以不设置, 也 可以预先设置一个特定的值, 该值可以依据经验值和或实际应用来灵活设置 , 例如预先设定 6s。

在另一种实现方式下, 当步骤 S102获得心跳的间隔周期、 带宽需求和持 续时间时, 步骤 S103除根据心跳的带宽需求确定无线资源带宽 配参数外, 还需要根据该心跳的持续时间确定无线资源时 间分配参数,具体可以根据心跳 的持续时间确定无线资源时间分配参数为该心 跳持续时间的 K倍, K值可以 设置为大于或者等于 1的数值, 需要说明的是, 这里的 K可以根据经验值或 实际应用来设置。

步骤 S104、 发送包括所述无线资源带宽分配参数的无线资 源分配参数。 相应的, 在一种实现方式下, 步骤 S104可以为: 发送预先设定的无线资 源时间分配参数和步骤 S103确定的无线资源带宽分配参数, 或者可以只发送 步骤 S 103确定的无线资源带宽分配参数。

在另一种实现方式下,步骤 S 104可以为:发送步骤 S103确定的无线资源 带宽分配参数和无线资源时间分配参数。

需要说明的是,接收无线资源时间分配参数的 可以是基站。在不发送无线 资源时间分配参数时, 无线基站可以采取转发数据包之后马上译放资 源的策 略, 而不等待时间超时。

进一步的, 请参阅图 4c, 为本发明实施例提供的另一种资源优化方法。 如图 4c所示, 步骤 S101至步骤 S 104与前述实施例相同, 不再贅述, 除此之 步骤 S105、 当步骤 S101识别不出所述网络数据的协议类型, 或者, 步骤

S102从所述第一类数据流中识别不出心跳时 探测所述网络数据或所述第一 类数据流中是否存在心跳, 若所述网络数据或所述第一类数据流中存在心 跳, 捕获所述心跳;

步骤 S106、 对所述捕获的心跳进行分类处理; 对同一类心跳采用聚类算 法进行心跳特征提取,得到并反馈所述心跳特 征; 对同一类心跳进行心跳信息 统计, 得到并反馈所述心跳信息。

应当理解的是, 心跳可能是一个数据包, 也可能是多个数据包。 提取的心 跳特征可以包括数据包的流量波形、 包长序列、 方向序列、 包长统计信息(例 如标准差等)、 到达时间序列等。 统计得到的心跳信息可以包括心跳的间隔周 期、 带宽需求, 进一步还可以包括心跳的持续时间。

在一种优选的实现方式下,心跳特征提取可以 采用自动特征提取的方式实 现; 在另一种实现方式下, 心跳特征提取也可以采用人工特征提取的方式 , 将 数据包通过网络提交到分析中心, 由开发人员进行特征提取。

在得到心跳的心跳特征和心跳信息之后,需要 将该心跳特征和心跳信息反 馈到已有的心跳特征和心跳信息中, 实现心跳特征和心跳信息的及时更新,反 馈操作的顺序不做限定,具体可以通过将该心 跳的心跳特征同步到前述心跳特 征库中, 并将前述心跳的心跳信息同步到所述心跳信息 集中实现。在一种实现 方式下, 如果特征提取操作、 心跳特征库以及心跳信息集在同一个网元中, 可 以将心跳特征直接加入到心跳特征库中, 将心跳信息直接加入到心跳信息集 中; 在另一种实现方式下, 如果特征提取操作、 心跳特征库以及心跳信息集在 不同的网元中, 可以采用网络传输的方式将心跳特征传输到心 跳特征库中, 将 心跳信息传输到心跳信息集中。

综上所述, 本发明实施例提供的无线资源优化方法,通过 对接收到的网络 数据进行 DPI深度报文检测,识别出该网络数据的协议类 型; 当根据识别出的 协议类型确定该网络数据为可能包含心跳的第 一类数据流时 ,从所述第一类数 据流中识别出心跳, 进而获得心跳的间隔周期和带宽需求等心跳信 息; 当该心 跳的间隔周期大于无线资源预分配时间片时, 根据所述心跳的带宽需求确定无 线资源带宽分配参数;并将包括所述无线资源 带宽分配参数的无线资源分配参 况下根据心跳(单包心跳、 多包心跳、 多包交互类心跳等)的带宽需求和持续 时间需求动态设置无线资源分配参数,进而提 高了应用后台运行时无线基站空 中接口带宽和时间的利用率, 避免了无线资源的浪费。

进一步的, 本发明实施例提供的无线资源优化方法, 能够通过对未知协议 的数据流或识别不出心跳的数据流进行心跳探 测, 并提取其中心跳的特征、统 计心跳的心跳信息, 将这些心跳特征和心跳信息及时更新到识别模 块中供使 用, 从而通过本发明实施例实现了协议识别能力和 心跳识别能力的快速修正, 进而支持更多类型的应用后台运行时无线资源 的动态调配。

请参阅图 4d, 为本发明实施例提供的一种无线资源优化方法 的具体流程 示意图,该方法可以在无线资源控制器 RNC内部执行,也可以在 RNC外部单 独的设备里执行, 也可以部分在 RNC内部执行, 部分在单独的设备里执行, 本发明实施例不做限定。 如图 4d所示, 该方法具体包括:

步骤 400、 流程开始;

步骤 401、 接收网络数据;

需要说明的是, 该网络数据可能是来自无线基站的上行网络数 据,也可能 是来自 GGSN等设备的下行网络数据。

步骤 402、利用 DPI技术识别步骤 401接收到的网络数据的应用协议类型, 若识别成功, 执行步骤 403; 若识别失败, 转步骤 408。

具体的, 首先, 建立 DPI协议特征库 41 , 其中可以存储各种协议类型(可 以以协议 ID标识协议类型)和相应的协议特征项; 通过 DPI技术检测出网络 数据的协议特征, 并将该协议特征与 DPI协议特征库 41中的协议特征项进行 匹配, 当匹配成功时, 就会获得与匹配成功的协议特征项对应的该网 络数据的 协议类型。

步骤 403、 判断该协议类型的网络数据是否可能包含心跳 , 若是, 转步骤

404; 若不是, 可以不对该网络数据做任何处理, 本发明实施例不做限定。

本发明实施例可以依据历史经验得知哪一些协 议类型可能包含心跳,例如 QQ登陆协议里一般会包含 QQ登陆保活心跳, QQ文本聊天协议例可能包含 QQ聊天保活心跳等。 这些经验知识可以存储在协议信息集 42中, 协议信息 集 42可以实现为包含协议标识(例如协议 ID )、 心跳标志(例如 TRUE为包 含心跳、 FALSE为不包含心跳)等信息的表, 依据步骤 302获得的协议标识 查询该表可以获得相应的心跳标志: 如果心跳标志为 TRUE, 表示这种类型的 协议可能包含心跳,将该可能包含心跳的网络 数据执行步骤 404的处理; 如果 心跳标志为 FALSE, 表示这种类型的协议不包含心跳, 对于不包含心跳的网 络数据可以采取现有流程处理,。 中的协议特征库 41和步骤 403中的协议信息集 42, 以便识别出越来越多的网 络数据协议类型, 并根据这些协议类型判断出该网络数据是否可 能含有心跳。

步骤 404、 判断该网络数据中是否识别出心跳, 若是, 执行步骤 405; 若 否, 转步骤 408。

在一种实现方式下, 首先依据包长条件 (例如长度小于 100字节)对该网 络数据中的数据包进行过滤,得到符合包长条 件的数据包; 然后将符合包长条 件的数据包的特征与预先建立的心跳特征库 43中的特征项进行特征匹配, 当 匹配成功时,该数据包(可能是单个数据包, 也可能是多个数据包, 不做限定) 可以识别为心跳。 这个心跳特征库 43可以包含心跳标识和心跳特征 (行为特 征、 子串特征和算法特征等)等信息, 数据包的特征与心跳特征库 43里的心 跳特征匹配成功后即可获得一个与匹配成功的 心跳特征对应的心跳标识。

在另一种实现方式下,对网络数据流中的每一 个数据包都进行心跳特征匹 配, 最后看是否能获得对应的心跳标识。 步骤 405、 通过查询心跳信息集 44得到心跳信息, 包括间隔周期、 带宽 需求等;

在一种实现方式下, 当心跳为单个数据包时, 其持续时间非常短, 几乎可 以忽略不计, 所以其持续时间可以不存储在心跳信息集 44中, 获取的心跳信 息包括间隔周期、 带宽需求等;

在另一种实现方式下, 当心跳为多个数据包时, 该心跳可能是来自用户和 服务器的交互心跳(例如 SNS应用的 PING-PONG交互 ) , 其持续时间相对 较长, 可以存储在心跳信息集 44中, 因此可以从心跳信息集 44中获取见个周 期、 带宽需求和持续时间等信息, 以便于后续根据该带宽需求和持续时间进行 无线资源带宽和时间参数的设置。 征库 43和步骤 405中的心跳信息集 44, 以应对应用的升级等变化, 识别出更 多类型的心跳, 进而获得该心跳的心跳信息。

步骤 406、 根据心跳信息动态确定无线资源分配参数。

当心跳的间隔周期大于无线资源时间预分配的 时间片 (一般为 10s ) 时, 根据心跳信息动态确定无线资源分配参数。

在一种实现方式下,如果所述心跳的间隔周期 与无线资源预分配时间片之 间的差值大于 90s时, 则根据所述心跳的带宽需求确定无线资源带宽 分配参 数;

在另一种实现方式下,如果所述心跳的间隔周 期与无线资源预分配时间片 之间的比值大于 3.5时, 则根据所述心跳的带宽需求确定无线资源带宽 分配参 数。

相应的, 在一种实现方式下, 当心跳为单个数据包时, 可以设置无线资源 带宽分配参数为心跳带宽需求的 M ( M e [1.1 , 1.5] )倍, 并设置无线资源时 间分配参数为特定值;

在另一种实现方式下, 当心跳为多个数据包时, 可以设置无线资源带宽分 配参数为心跳带宽需求的 M ( M e [1.1 , 1.5] )倍, 并设置无线资源时间分配 参数为心跳持续时间的 K ( K G [1.5 , 2] )倍。

步骤 407、 发送无线资源分配参数; 相应的, 在一种实现方式下, 当心跳为单个数据包时, 发送根据心跳的带 宽需求设置的无线资源带宽分配参数和预先设 定的无线资源时间分配参数;或 者, 只发送根据心跳的带宽需求设置的无线资源带 宽分配参数。

在另一种实现方式下, 当心跳为多个数据包时,发送根据心跳的带宽 需求 设置的无线资源带宽分配参数和根据心跳的持 续时间设置的无线资源时间分 配参数。

应当理解的是,这里无线资源分配参数的发送 给哪个网络设备具体根据本 发明实施例提供的无线资源优化装置的在网络 部署中的位置决定,可能是将无 线资源分配参数发送给基站 (详见图 lb ) , 也可能是先将无线资源分配参数 发送给无线网络控制器 RNC (详见图 2b和图 3b )等。

值得一提的是, 当心跳为单个数据包时, 除了分配特定的时间片给用户, 无线基站还可以采取转发数据包之后马上译放 资源的策略,相比与分配特定的 时间片给用户, 这种立即译放的策略无需等待时间超时。

步骤 408、 探测是否存在心跳, 若是, 执行步骤 409; 若否, 可以不做处 理。

条件一: 当步骤 402识别不出网络数据的协议类型时, 会执行步骤 408; 这种情况下, 探测该未知协议类型的网络数据中是否存在心 跳。

条件二: 当步骤 404识别不出网络数据中的心跳时, 会执行步骤 408; 这 种情况的发生可能是应用协议的升级, 导致网络数据中包含的心跳发生了变 化, 其特征在心跳特征库 43中没有匹配成功的特征项, 或者可能该网络数据 中的心跳已经不存在。

需要说明的是,条件一和条件二只要满足其中 任意一个条件, 就会执行步 骤 408。

具体的, 首先, 在緩存空间中緩存该网络数据中的数据包; 通过在数据流 表中查找五元组信息 (源 IP、 源端口、 目的 IP、 目的端口、 传输协议 )判断 该网络数据是否是新流,如果是新流,在数据 流表中插入一条新的数据流记录, 并分配新的緩存空间緩存该网络数据流; 如果不是新流,根据该网络数据的五 元组信息在前述数据流表中查找该网络数据的 緩存空间入口 (可能是内存地 址, 也可能是指针地址, 不做限定), 在入口指向的緩存空间中緩存该网络数 据流中的数据包。

然后,将緩存空间緩存的数据包的行为特征与 心跳行为特征(例如包长小 于 100字节, 时序时间小于 Is,静默时间超过 60s等)进行匹配,若匹配成功, 判定该网络数据中存在心跳; 若匹配不成功,在前述緩存空间中继续緩存该 网 络数据的下一个数据包, 等待更多的数据包进行心跳行为特征匹配。

在这个过程中可以定期译放分配给网络数据的 緩存空间 ,并删除与该网络 数据对应的所述流表中的数据流记录,以及时 译放一定时间段内探测不到心跳 的网络数据, 从而保证有足够的緩存空间来緩存其它的网络 数据。

步骤 409、 捕获该心跳。 将步骤 408緩存中的数据写入磁盘陈列, 提交下 一个步骤进行特征提取。

步骤 410、 提取心跳的特征, 并统计心跳的信息。

在一种优选的实现方式下, 首先, 读取步骤 409写入磁盘的数据包, 将数 据包根据传输协议、 流量、 传输速率、 端口等信息进行分类;

然后, 针对每一类数据包从包长、 特征串、 到达时间、 传输速率等维度采 用聚类算法(例如 LCS ( Longest Common Subsequence )算法 )进行特征提取; 再次, 将提取出的特征与前述分类所得的该类的数据 包进行特征匹配校 验;

最后, 特征提取成功之后, 统计同一类数据包的带宽需求、 持续时间及间 隔周期, 间隔周期可以采用傅里叶函数等方式模拟预测 ,也可以采用简单的概 率分布分析获得。

在另一种实现方式下, 步骤 410也可以采用人工特征提取的方式,将数据 包通过网络提交到分析中心, 由开发人员进行心跳特征提取和心跳信息统计 。

值得一提的是, 在本发明实施例中预先建立的特征库(协议特 征库 41和 心跳特征库 43 )和信息集(协议信息集 42和心跳信息集 44 )也可以采用这里 的人工或自动的方式分析提取每一类网络数据 或心跳的特征和信息来建立。

步骤 411、 同步心跳特征和心跳信息, 将心跳特征同步到心跳特征库 43 中, 并将心跳信息同步到心跳信息集 44中。

具体的,该步骤可以采用网络传输的方式将新 的特征更新到到心跳特征库 43中, 并将统计获得的心跳信息同步到心跳信息集 44中。 心跳特征库 43和 心跳信息集 44可以采用主备库切换的方式实现不中断业务 无损升级, 从而 完成特征库或信息集的更新过程。

值得一提的是, 当网络数据中的心跳包(可能是单包, 也可能是多包, 不 做限定)位于网络数据流的前端时,该心跳包 的特征也可以用来识别协议类型, 因此也可以将心跳特征同步到协议特征库 40中, 同时该协议类型的网络数据 中可能包含心跳, 因此将该协议类型添加到协议信息集 42中, 并将对应的心 兆标志设置为 TRUE。

步骤 412、 流程结束。

综上所述, 本发明实施例提供的无线资源优化方法,通过 对接收到的网络 数据进行 DPI深度报文检测,识别出该网络数据的协议类 型; 当根据识别出的 协议类型确定该网络数据为可能包含心跳的第 一类数据流时 ,从所述第一类数 据流中识别出心跳(单包心跳或多包心跳 ) , 进而获得心跳的间隔周期和带宽 需求等心跳信息; 当该心跳的间隔周期大于无线资源预分配时间 片时,根据所 述心跳的带宽需求确定无线资源带宽分配参数 ;并将包括所述无线资源带宽分 配参数的无线资源分配参数向无线基站下发, 从而通过本发明实施例实现了应 用在后台长时间运行的情况下动态设置无线资 源分配参数;进而提高了应用后 台运行时无线基站空中接口带宽和时间的利用 率, 避免了无线资源的浪费。

进一步的, 本发明实施例可以识别单包心跳和多包心跳, 能够对多种应用 的心跳进行识别, 并根据心跳的信息动态设置无线资源时间和带 宽分配参数, 从而有效减小了无线资源静态设置带来的资源 浪费。

再进一步的,本发明实施例能够通过对未知协 议的数据流或识别不出心跳 的数据流进行心跳探测, 并提取其中心跳的特征、 统计心跳的心跳信息, 将这 些心跳特征和心跳信息及时更新到识别模块中 供使用,从而通过本发明实施例 实现了协议识别能力和心跳识别能力的快速修 正,进而支持更多类型的应用后 台运行时无线资源的动态调配。

请参阅图 5a, 为本发明实施例提供的一种无线资源优化装置 的结构示意 图。 如图 5a所示, 本发明实施例提供的无线资源优化装置包括:

协议识别模块 510, 用于对接收到的网络数据进行深度报文检测( DPI ) , 识别出所述网络数据的协议类型; 具体的, 可以通过 DPI协议识别引擎将 DPI技术检测到的网络数据的特 征与预先建立的协议特征库里的特征项做匹配 ,如果匹配成功, 则获得一个与 匹配成功的特征项对应的协议类型标识;依据 该协议类型标识可以在预先建立 的协议信息集中查询该种类型的协议是否包含 可能包含心跳。

需要说明的是,本发明实施例中协议特征库与 协议信息集可以集成在协议 识别模块 510内部, 也可以部署在独立的数据存储设备, 例如数据库中, 所述 数据存储设备与协议识别模块 510具有通信连接, 本发明实施例对此不做限 定。

心跳识别模块 520, 用于当根据所述协议类型确定所述网络数据为 第一类 数据流时, 从所述第一类数据流中识别出心跳; 获得所述心跳的心跳信息, 所 述心跳信息包括心跳的间隔周期和带宽需求;

所述第一类数据流为根据网络数据的协议类型 确定的可能包含心跳的数 据流, 例如属于 QQ登陆协议的网络数据中可能包含 QQ登陆保活心跳, 那么 就确定该网络数据为第一类数据流, 对其进行心跳识别, 识别出其中的心跳。

在一种实现方式下,心跳识别模块 520具体用于将所述第一类数据流中数 据包的特征与心跳特征库中的特征项进行匹配 , 当匹配成功时 , 获得与所述匹 配成功的特征项对应的心跳标识;

根据所述心跳标识从心跳信息集中获得与所述 心跳标识对应的心跳信息, 所述心跳信息包括心跳的间隔周期和带宽需求 。

在另一实现方式下,心跳识别模块 520具体用于依据包长条件对所述第一 类数据流中的数据包进行过滤,得到所述第一 类数据流中包长小于特定值的数 据包;

将所述包长小于特定值的数据包的特征与心跳 特征库中的特征项进行特 征匹配, 当匹配成功时, 获得与所述匹配成功的特征项对应的心跳标识 ; 根据所述心跳标识从心跳信息集中获得与所述 心跳标识对应的心跳信息, 所述心跳信息包括心跳的间隔周期和带宽需求 。

需要说明的是,本发明实施例中心跳特征库与 心跳信息集可以集成在心跳 识别模块 520内部, 也可以部署在独立的数据存储设备, 例如数据库中, 所述 数据存储设备与心跳识别模块 520具有通信连接, 本发明实施例对此不做限 定。

无线资源分配参数确定模块 530, 用于当所述心跳的间隔周期大于无线资 源预分配时间片时, 根据所述心跳的带宽需求确定无线资源带宽分 配参数; 进一步的,无线资源分配参数确定模块 530还用于根据所述心跳的持续时 间确定无线资源时间分配参数;

发送模块 540, 发送包括所述无线资源带宽分配参数的无线资 源分配参 数;

在一种实现方式下,发送模块 540具体用于发送所述无线资源带宽分配参 数和预设的无线资源时间分配参数。

在另一种实现方式下,发送模块 540具体用于发送所述无线资源带宽分配 参数和所述无线资源时间分配参数。

应当理解的是,本发明实施例的无线资源优化 装置在网络上处于不同的部 署位置时, 发送的对象不同, 当无线资源优化装置作为 RNC的外挂设备时, 这里是向 RNC发送所述无线资源带宽分配参数和所述无线 资源时间分配参 数;

当无线资源优化装置集成在 RNC中, 这里是向无线基站发送所述无线资 源带宽分配参数和所述无线资源时间分配参数 。

进一步的, 请参阅图 5b, 为本发明实施例提供的另一种无线资源优化装 置, 其中模块 510至模块 540与前述实施例相同, 不再贅述, 本发明实施例提 供的无线资源优化装置还包括:

心跳探测模块 550,用于当所述 DPI协议识别模块识别不出所述网络数据 的协议类型时,探测所述网络数据中是否存在 心跳, 若所述网络数据中存在心 跳, 捕获所述心跳;

心跳探测模块 550进一步还用于当所述第一类数据流中数据包 的特征与 心跳特征库中的特征项匹配不成功时, 探测所述第一类数据流中是否存在心 跳, 若所述第一类数据流中存在心跳, 捕获所述心跳;

特征提取模块 560, 对所述捕获的心跳进行分类处理; 对同一类心跳采用 聚类算法进行心跳特征提取,得到并反馈所述 心跳特征; 对同一类心跳进行心 跳信息统计, 得到并反馈所述心跳信息。 在一种实现方式下,特征提取模块 560里可以集成特征反馈的功能,将提 取出的特征和分析获得的信息反馈更新到相应 的特征库或信息集;

在另一种实现方式下, 如图 5b所示, 特征提取模块 560仅负责提取特征 和分析心跳信息,特征同步模块 570用于将特征提取模块 560提取的心跳特征 同步到心跳识别模块 520的心跳特征库中,并将统计得到的心跳信息 同步到心 跳识别模块 520的心跳信息集中, 从而实现特征反馈的功能。

值得一提的是,由于特征提取模块 560提取的心跳特征还可能可以用于网 络数据协议的识别,所以特征同步模块 570进一步还用于将该心跳特征同步到 协议识别模块 510的协议特征库中,并将统计得到的心跳信息 同步到协议识别 模块 510的协议信息集中。具体可以依照特征库和信 息集实现方式或存在位置 的不同选择不同的同步方式。

需要说明的是, 图 5b所示将提取到的心跳特征和统计得到的心跳 息同 步到心跳识别模块 520和协议识别模块 510中 (详见图 5b中从模块 570分别 到模块 520和模块 510的虚线箭头 )只是一种实现方式的示例, 即心跳特征库 和心跳信息集可以集成在心跳识别模块 520中 ,协议特征库和协议信息集可以 集成在协议识别模块 510中。 当然, 前述特征库和信息集也可以部署在独立的 数据存储设备中, 该数据存储设备与协议识别模块 510和心跳识别模块 520 具有通信关系,相应的,心跳特征和心跳信息 也可以同步到该数据存储设备中。 部署协议特征库、 协议信息集、 心跳特征库、 心跳信息集的存储设备可以是多 个, 也可以是一个, 本发明实施例对此不做限定。

另外, 需要说明的是, 本发明实施例的无线资源优化装置具体可以是 无线 网络控制器(RNC ) , 或者是与无线网络控制器(RNC )具有通信连接的独立 设备, 也可以部分集成在 RNC内部, 部分形成独立的设备; 可以采用纯软件 形式实现,也可以采用软硬件结合形式实现。 本发明实施例中模块的划分并无 限定的意思, 本领域普通技术人员可以根据需要以其他方式 进行划分。

综上所述, 本发明实施例提供的无线网络控制器中,协议 识别模块通过对 接收到的网络数据进行深度报文检测, 识别出该网络数据的协议类型; 当根据 识别出的协议类型确定该网络数据为可能包含 心跳的第一类数据流时,心跳识 别模块从所述第一类数据流中识别出心跳,进 而获得心跳的间隔周期和带宽需 求等心跳信息;无线资源分配参数确定模块判 断该心跳的间隔周期是否大于无 线资源预分配时间片时,如果是,根据所述心 跳的带宽需求确定无线资源带宽 分配参数,并将包括所述无线资源带宽分配参 数的无线资源分配参数向无线基 置无线资源分配参数,进而提高了应用在后台 运行的情况下无线基站空中接口 带宽和时间的利用率, 避免了无线资源的浪费。

进一步的,通过心跳探测模块对未知协议的数 据流或识别不出心跳的数据 流进行心跳探测; 特征提取模块提取心跳探测模块探测到的心跳 的心跳特征、 并统计心跳的心跳信息;特征同步模块将这些 心跳特征和心跳信息及时更新到 识别模块中供使用,从而实现协议识别能力和 心跳识别能力的快速修正, 进而 支持更多类型的应用后台运行时无线资源的动 态调配。

本领域普通技术人员可以理解实现前述实施例 方法中的全部或部分流程, 是可以通过计算机程序来指令相关的硬件 (如处理器)来完成, 所述的程序可存 储于一计算机可读取存储介质中, 该程序在执行时, 可包括如前述各方法的实 施例的流程。 其中, 所述的存储介质可为磁碟、 光盘、 只读存储记忆体

( Read-Only Memory, ROM )或随机存储记忆体 ( Random Access Memory, 以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的 方法及其思想; 同时,对于本领 域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具 体实施方式及应用范围上均会有 改变之处, 综上所述, 本说明书内容不应理解为对本发明的限制

以上所述仅是本发明的具体实施方式,应当指 出,对于本技术领域的普通 技术人员来说, 在不脱离本发明原理的前提下, 还可以做出若干改进和润饰, 这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。