專利名稱：確定服務趨勢的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及網(wǎng)絡監(jiān)視方法，尤其涉及確定電信網(wǎng)絡中服務趨勢的方法。
背景技術(shù)：
BMC Software的″Patrol Dashboard″產(chǎn)品使用了網(wǎng)絡監(jiān)視方法，這種網(wǎng)絡監(jiān)視方法測量不同時間的網(wǎng)絡帶寬并且根據(jù)關(guān)于測量結(jié)果的函數(shù)確定帶寬趨勢。
專利申請WO 01/80492公開了用于電信網(wǎng)絡的服務質(zhì)量指標監(jiān)視技術(shù)。然而這種監(jiān)視技術(shù)基于主觀指標而不是趨勢計算。因此，不能確定所監(jiān)視的指標的未來變化。
按照網(wǎng)絡服務提供商和用戶達成的服務等級協(xié)議(SLAB)，服務提供商負責提供具有規(guī)定故障等級的網(wǎng)絡服務。網(wǎng)絡服務可以包括聲音或圖片的實時傳送。目前尚沒有精確預報網(wǎng)絡服務故障的工具。

發(fā)明內(nèi)容
于是需要一種解決此問題的方法。
因此本發(fā)明提出了確定通信網(wǎng)絡服務趨勢的方法，該方法包括的步驟有-選擇兩個或更多代表網(wǎng)絡服務和即時變化的網(wǎng)絡參數(shù)；-兩次或更多次測量和/或計算網(wǎng)絡參數(shù)數(shù)值；-兩次或更多次根據(jù)關(guān)于所述測量和/或計算的參數(shù)數(shù)值的函數(shù)確定服務指標的數(shù)值；和-根據(jù)關(guān)于所述確定的指標數(shù)值的函數(shù)確定指標的趨勢。
在一個實現(xiàn)中，該方法還包括根據(jù)關(guān)于指標趨勢的函數(shù)確定服務指標越過設(shè)定閾值的時間的后續(xù)步驟。
在另一個實現(xiàn)中，從包括以下服務的分組中選擇網(wǎng)絡服務語音；可視電話；電話；多媒體；視頻點播；專用虛擬網(wǎng)絡；實時數(shù)據(jù)；交互式數(shù)據(jù)；和數(shù)據(jù)流服務。
在另一個實現(xiàn)中，該方法還包括通過測量和/或計算的網(wǎng)絡參數(shù)的線性回歸來確定指標平面的步驟。
在另一個實現(xiàn)中，確定服務趨勢包含將參數(shù)數(shù)值與預定閾值相比較。
確定服務趨勢還可以包括-確定網(wǎng)絡參數(shù)趨勢；和-比較參數(shù)趨勢和預定閾值。
在一個實現(xiàn)中，通過神經(jīng)網(wǎng)絡確定指標趨勢。
在另一個實現(xiàn)中，該方法還包括訓練步驟，在該步驟中神經(jīng)網(wǎng)絡確定服務趨勢和服務參數(shù)數(shù)值之間的關(guān)聯(lián)規(guī)則。
在另一個實現(xiàn)中，訓練步驟包括將訓練庫(training base)插入神經(jīng)網(wǎng)絡中，訓練庫提供與服務參數(shù)數(shù)值相關(guān)的服務趨勢數(shù)值。
在另一個實現(xiàn)中，神經(jīng)網(wǎng)絡是多層網(wǎng)絡。
該方法還可以包括根據(jù)關(guān)于所確定的網(wǎng)絡服務趨勢的函數(shù)計算財政損失的數(shù)學期望的步驟。
在一個實現(xiàn)中，該方法還包括確定在指定時間提供網(wǎng)絡服務的容量的步驟。
本發(fā)明還提供網(wǎng)絡和/或服務管理系統(tǒng)，其特征在于使用上述方法。
于是，本發(fā)明通過與上述專利申請WO 01/80492不同的方式指示出所測量指標的趨勢。該趨勢可以表明指標是否可能越過定義的閾值，甚至確定其越過閾值的時間。在本發(fā)明的一個實現(xiàn)中，也可以為估測的閾值越過時間確定可靠性準則。


通過閱讀下面參照附圖以舉例方式對本發(fā)明的實現(xiàn)進行的描述，可以理解本發(fā)明的其它特性和優(yōu)點，其中-圖1示出了根據(jù)本發(fā)明確定網(wǎng)絡服務趨勢的方法的簡化例子的算法；-圖2示出了確定網(wǎng)絡服務趨勢的方法的第一實現(xiàn)；-圖3示出了本發(fā)明的第二實現(xiàn)的簡化算法；而-圖4示出了本發(fā)明的第三實現(xiàn)中使用的神經(jīng)網(wǎng)絡。
具體實施例方式
本發(fā)明提出了確定服務趨勢的方法。為此，選擇代表服務的各種網(wǎng)絡參數(shù)，之后根據(jù)關(guān)于那些參數(shù)的函數(shù)確定網(wǎng)絡服務趨勢。
圖1示出了本發(fā)明確定服務趨勢的方法的一個例子的簡化算法。在方法的第一步驟中，選擇代表網(wǎng)絡服務的多個網(wǎng)絡傳輸參數(shù)。在第二步驟中，測量或計算選擇的參數(shù)在指定時間的數(shù)值。在第三步驟中，測量或計算選擇的參數(shù)在另一個時間的數(shù)值。在第四步驟中，根據(jù)測量的參數(shù)確定以后的服務趨勢。根據(jù)關(guān)于不同網(wǎng)絡服務的函數(shù)測量的各種參數(shù)如下所述。趨勢確定的例子也如下所述。
可以根據(jù)測量和/或計算的數(shù)據(jù)定義服務指標等級。不同時間的指標數(shù)值可用于確定服務趨勢。根據(jù)參數(shù)測量推斷的一或多個趨勢也可以被用來定義指標。在指定時間，也可以通過不同時間的不同參數(shù)的數(shù)值定義指標。
通過這種方式，可以為預先觀察而確定也被稱為服務等級規(guī)格(SLS)的若干網(wǎng)絡參數(shù)，以便確定服務等級。這些參數(shù)尤其包含分組損耗；分組間時間延遲；抖動或穩(wěn)定性；帶寬；帶寬穩(wěn)定性；和通信方向。因此可以使用已經(jīng)根據(jù)測量結(jié)果計算或推斷的參數(shù)。例如在確定網(wǎng)絡服務指標時可以計算和使用帶寬穩(wěn)定性參數(shù)。這種參數(shù)允許確定網(wǎng)絡服務的可靠性。也可以使用推斷的參數(shù)，例如先前確定的參數(shù)趨勢。
服務等級可以涉及任何類型的網(wǎng)絡服務。然而可以強調(diào)以下服務語音傳送服務；電話服務；可視電話服務；多媒體傳送服務；視頻點播服務；白板(whiteboard)應用服務；虛擬專用網(wǎng)服務；實時數(shù)據(jù)傳送服務；和交互式數(shù)據(jù)傳送服務。這些服務尤其可以被用于符合網(wǎng)際協(xié)議(IP)的傳輸服務。
可以選擇多個網(wǎng)絡參數(shù)以便將服務等級定義成關(guān)于所涉及的服務或服務分組的函數(shù)。可以根據(jù)關(guān)于參數(shù)相對指定服務等級的重要程度的函數(shù)對參數(shù)進行加權(quán)。在確定指定網(wǎng)絡服務趨勢時，加權(quán)指定了最敏感參數(shù)所占的比重。下面的表格提供了有關(guān)網(wǎng)絡服務和網(wǎng)絡參數(shù)之間的關(guān)聯(lián)和加權(quán)的一個例子。
表格中的數(shù)值指示各個參數(shù)的加權(quán)或靈敏度，從針對最小加權(quán)的0到針對最大加權(quán)的3。

也可以按照服務類別對服務進行分組。3GPP和Tequila項目定義了服務類別和符合所涉及類別的優(yōu)先選擇參數(shù)的類別。本發(fā)明提出將服務類別與網(wǎng)絡參數(shù)相關(guān)聯(lián)。下面的表格提供了涉及不同類別的網(wǎng)絡參數(shù)的加權(quán)的一個例子。

在圖2示出的第一實現(xiàn)中，通過幾何形狀，在這個例子通過平面1定義服務等級指標。在定義了三維空間的3個軸上表示測量的參數(shù)，例如x軸表示時間，y軸表示參數(shù)數(shù)值，而z軸表示參數(shù)P0、P1和P2。
在這個空間中可以根據(jù)參數(shù)的數(shù)值定義指標平面1。例如，通過在確定趨勢之前的指定時間間隔內(nèi)對參數(shù)P0、P1和P2的數(shù)值進行線性回歸可以獲得指標平面。例如，可以使用將兩個空間維數(shù)中的移動檢測轉(zhuǎn)換成估測平面取向問題的空間-時間過濾方法的基本原理(參見Adelson E.H，Bergen J.R.″Spatiotemporal energy models for theperception of motion″，J.Optical Society of America，vol.A2，no.2，pp.284-299，1985和Laplante P.A.，Stoyenko A.D.″Real time imagingtheory，technique and application″，IEEE Press 1996)。平面本身是服務趨勢指標。
可以按照各種方式轉(zhuǎn)換空間中表示的參數(shù)。于是可以對參數(shù)數(shù)值應用乘數(shù)系數(shù)，使得參數(shù)數(shù)值具有可比較幅度。其趨勢通常與其它參數(shù)的趨勢相反的參數(shù)可以被反相。先前定義的加權(quán)也可以被用來建立指標平面的等式。例如，可以使用具有先驗權(quán)重或作為余數(shù)函數(shù)的權(quán)重的加權(quán)回歸方法。
也可以根據(jù)上面定義的平面推斷另一個趨勢指標。例如，趨勢向量4可以被定義成在指標平面中具有坐標(x，y，0)。該向量提供代表服務趨勢的簡化指標?？梢愿鶕?jù)平面1推斷另一個趨勢指標。例如，這個指標可以是指標平面與具有等式Z＝0的參考平面的交線限定的直線段的斜率。
例如，這些趨勢指標被用來定義服務演變預報。因此能夠確定到越過閾值之前的剩余時間，預定時間周期之后的服務等級，故障之前的服務提供容量，或根據(jù)關(guān)于生效服務協(xié)議的函數(shù)的損失數(shù)學期望。
可以產(chǎn)生警告預定趨勢正被超出的信號，例如可視或聽覺信號。具有高斜率的趨勢可以被認為相當于網(wǎng)絡服務故障的臨近，并且這種信號可以允許實現(xiàn)適當?shù)念A防性測量。這種趨勢確定形式還允許確定網(wǎng)絡的短、中和長期演變需求。于是可以修改被用來根據(jù)關(guān)于預報周期的函數(shù)確定趨勢的測量持續(xù)時間。
首先提供有關(guān)越過服務等級閾值的預報的例子。在圖2中，可以定義服務閾值幾何表面，例如平面2。接著可以在指標平面1和閾值幾何表面或平面2之間的交線上確定曲線3。
對于通過沿著z軸從0到N的數(shù)值表示的參數(shù)，根據(jù)其z值為0到N的交線曲線部分可以確定剩余時間?？梢允褂们€部分的時間的平均值，或其針對從0到N的z的一個極值。于是，曲線部分的較低時間數(shù)值T1可以被用來提供最不利閾值越過假設(shè)。
盡管前面將參考幾何要素2和指標幾何單元1描述成具有平面形式，然而任何適當?shù)膸缀涡螤罹捎糜谕茢嘹厔荨?br> 服務趨勢預報也可以被用來計算財政損失的數(shù)學期望。SLA可以規(guī)定網(wǎng)絡服務提供商必須為用戶支付的賠償。接著可以根據(jù)關(guān)于SLA的期限和條件的函數(shù)確定指定時間的損失。因此可以根據(jù)關(guān)于針對不同SLA計算的損失期望的函數(shù)預報網(wǎng)絡服務優(yōu)先權(quán)。
趨勢確定也可以被用來確定指定日期的服務提供容量。如果預報服務等級在指定時間具有指定等級，則可以確定該時刻的服務提供容量。因此可以定義在達到飽和服務等級之前投入服務等級協(xié)議的容量。
這些服務趨勢確定形式也可以和其它確定趨勢的方法結(jié)合使用，下面提供了一些例子。
如圖3所示，確定服務等級趨勢的方法的第二實現(xiàn)分析多個網(wǎng)絡參數(shù)的具體實例以確定趨勢。在這種實現(xiàn)中，將各種網(wǎng)絡參數(shù)與預定閾值邏輯水平相比較。為此可以對參數(shù)數(shù)值應用布爾準則。接著將預定服務趨勢與參數(shù)等級的組合相關(guān)。這種方法可以包含測量網(wǎng)絡參數(shù)以及將參數(shù)與網(wǎng)絡服務趨勢關(guān)聯(lián)的預備步驟。這種實現(xiàn)尤其適于根據(jù)關(guān)于網(wǎng)絡公司發(fā)現(xiàn)的實際情況的函數(shù)檢測趨勢。在圖3的例子中，事先確定參數(shù)P0和P1的趨勢TP0和TP1。接著這些趨勢被用來確定網(wǎng)絡服務趨勢TS1或TS2。網(wǎng)絡參數(shù)數(shù)值也被用來確定網(wǎng)絡服務趨勢。確定的趨勢可被用于前面描述的預報。于是可以具有預報網(wǎng)絡服務違反協(xié)議時間的步驟。為了針對具體服務趨勢確定服務違反協(xié)議時間，考慮到計算服務趨勢的時間。
另一個實現(xiàn)尤其適于確定網(wǎng)絡服務趨勢，其中測量或計算的參數(shù)的演變是非線性的。在這個實現(xiàn)中，神經(jīng)網(wǎng)絡被用來確定網(wǎng)絡服務趨勢。圖4示出了在本發(fā)明的環(huán)境中使用的神經(jīng)網(wǎng)絡的例子。使用多層神經(jīng)網(wǎng)絡10，即具有一或多個輸入層5、隱藏的中間層9和輸出層11。例如具有N個輸入神經(jīng)元的輸入層5，具有2N+1個神經(jīng)元的隱藏層9和具有用戶選擇的若干輸出的輸出層11。
網(wǎng)絡參數(shù)的數(shù)值6和/或那些參數(shù)的趨勢7被提供到輸入神經(jīng)元5。參數(shù)SLS的閾值8也可以被提供到輸入神經(jīng)元5。接著在隱藏層9中處理在輸入上提供的數(shù)值6、7和8。輸出層接著提供若干個已定義的信號12。信號12可以指示不同的越過，例如可以提供以下警告信號趨勢越過閾值警告信號；服務違反協(xié)議之前剩余時間越過閾值警告信號；或任何其他警告網(wǎng)絡公司服務發(fā)生變化的適當警告信號。
神經(jīng)網(wǎng)絡的使用可以包括多個步驟。例如，在第一時間段根據(jù)實驗結(jié)果形成訓練庫。訓練庫包括作為輸入神經(jīng)元狀態(tài)的函數(shù)的多個輸出神經(jīng)元狀態(tài)。在訓練步驟期間，訓練庫被集成到神經(jīng)網(wǎng)絡中。訓練步驟包括使用訓練規(guī)則確定神經(jīng)網(wǎng)絡的神經(jīng)連接的權(quán)重?？梢允褂貌铄e梯度后向傳播規(guī)則。這個方法是本領(lǐng)域已知的，并且包括對神經(jīng)元之間的鏈接加權(quán)以及循環(huán)校正加權(quán)。于是將通過測試加權(quán)獲得的結(jié)果與先前在訓練庫中固定的結(jié)果進行比較。當涉及輸出神經(jīng)元的差錯低于預定閾值時，中斷循環(huán)過程。已經(jīng)有這樣的神經(jīng)網(wǎng)絡軟件，例如Stuttgart神經(jīng)網(wǎng)絡模擬器。也可以通過集成電路的形式實現(xiàn)神經(jīng)網(wǎng)絡。本領(lǐng)域技術(shù)人員知道如何根據(jù)關(guān)于被監(jiān)視網(wǎng)絡服務的復雜度的函數(shù)選擇適當?shù)碾[藏層數(shù)量。
就一或多個參數(shù)而言，使用神經(jīng)網(wǎng)絡對差錯或不確定性具有更強的承受或抵抗力，并且還允許觀察非線性或循環(huán)行為。
這里通過示例性和非限制性的例子提供了舉例描述的實現(xiàn)，并且本發(fā)明不局限于這里提供的詳細內(nèi)容，而是可以在所附權(quán)利要求限定的范圍內(nèi)對其進行修改。
權(quán)利要求
1.確定通信網(wǎng)絡服務趨勢的方法，包括的步驟有-選擇代表網(wǎng)絡服務和即時變化的兩個或更多網(wǎng)絡參數(shù)(P0，P1，P2)；-兩次或更多次測量和/或計算網(wǎng)絡參數(shù)數(shù)值；-兩次或更多次根據(jù)關(guān)于所述測量和/或計算的參數(shù)數(shù)值的函數(shù)確定服務指標(1，4)的數(shù)值；和-根據(jù)關(guān)于所述確定的指標數(shù)值的函數(shù)確定指標的趨勢。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于還包括根據(jù)關(guān)于指標趨勢的函數(shù)確定服務指標越過設(shè)定閾值(2)的時間(T1，T2)的后續(xù)步驟。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于從以下服務分組中選擇網(wǎng)絡服務語音；可視電話；電話；多媒體；視頻點播；專用虛擬網(wǎng)絡；實時數(shù)據(jù)；交互式數(shù)據(jù)；和數(shù)據(jù)流服務。
4.如前面任何一個權(quán)利要求所述的方法，其特征在于還包括通過測量和/或計算的網(wǎng)絡參數(shù)的線性回歸來確定指標平面(1)的步驟。
5.如權(quán)利要求1-3中任何一個所述的方法，其特征在于確定服務趨勢包含將參數(shù)數(shù)值與預定閾值相比較。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于確定服務趨勢還包括-確定網(wǎng)絡參數(shù)趨勢，和-比較參數(shù)趨勢和預定閾值。
7.如權(quán)利要求1-3中任何一個所述的方法，其特征在于通過神經(jīng)網(wǎng)絡(10)確定指標趨勢。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于還包括訓練步驟，在該步驟中神經(jīng)網(wǎng)絡確定服務趨勢和服務參數(shù)數(shù)值之間的關(guān)聯(lián)規(guī)則。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于訓練步驟包括將訓練庫插入神經(jīng)網(wǎng)絡中，訓練庫提供與服務參數(shù)數(shù)值相關(guān)的服務趨勢數(shù)值。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于神經(jīng)網(wǎng)絡是多層網(wǎng)絡。
11.如前面任何一個權(quán)利要求所述的方法，其特征在于還包括根據(jù)關(guān)于所確定的網(wǎng)絡服務趨勢的函數(shù)計算財政損失的數(shù)學期望的步驟。
12.如前面任何一個權(quán)利要求所述的方法，其特征在于還包括確定在指定時間提供網(wǎng)絡服務的容量的步驟。
13.一種網(wǎng)絡和/或服務管理系統(tǒng)，其特征在于使用如前面任何一個權(quán)利要求所述的方法。
全文摘要
本發(fā)明提出了確定通信網(wǎng)絡服務趨勢的方法。因此本發(fā)明選擇代表網(wǎng)絡服務和即時變化的兩個或更多網(wǎng)絡參數(shù)(P
文檔編號H04L12/14GK1423457SQ02154849
公開日2003年6月11日 申請日期2002年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2001年12月3日
發(fā)明者艾瑪紐爾·瑪瑞萊, 史蒂芬·貝特格－伯拉澤佩茲, 奧利弗·瑪?shù)僦Z特 申請人:阿爾卡塔爾公司