DE602004011119T2

DE602004011119T2 - Verfahren zur bestimmung der leistungsfähigkeit von mobilfunkendgeräten in einem im betrieb befindlichen mobilfunknetz

Info

Publication number: DE602004011119T2
Application number: DE602004011119T
Authority: DE
Inventors: András VERES; István SZABO; Tamás BOROS
Original assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Current assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Priority date: 2004-01-30
Filing date: 2004-01-30
Publication date: 2008-12-18
Anticipated expiration: 2024-01-31
Also published as: US7668109B2; WO2005076644A1; US20070105544A1; EP1716714A1; EP1716714B1; ES2298718T3; CN1906961A; CN100544473C; ATE383039T1; CA2550523C; DE602004011119D1; CA2550523A1

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die Erfindung betrifft die Mobilkommunikation. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Technik zum Bestimmen der Leistungscharakteristik von Mobilkommunikationsendgeräten, wie beispielsweise Mobiltelefonen.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Qualitätsbewertungen der Leistungscharakteristik von Mobilkommunikationsnetzen sind für Netzbetreiber unerlässlich, um zu gewährleisten, dass ein angebotener Dienst bestimmte Anforderungen erfüllt. Solche Informationen sind besonders nützlich beim Bestimmen der Dienstgüte QoS (Quality of Service) in Mobilkommunikationsnetzstandards, wie beispielsweise dem allgemeinen paktvermittelten Funkdienst GPRS (General Packet Radio Service), der Technik zur Erhöhung der Datenraten für die GSM-Entwicklung EDGE (Enhanced Data Rate for GSM Evolution) und dem universellen Mobilfunk-Telekommunikationssystem UMTS (Universal Mobile Telecommunication System) usw.
Obwohl Statistiken bezüglich der Gesamtleistung eines Mobilfunkdatennetzes oder Teilen davon unter gewissen Umständen nützliche Leistungsmaße bereitstellen, betreffen die relevantesten Daten die vom Benutzer wahrgenommene Leistungscharakteristik auf Anwendungsebene. Die Analyse der Leistungscharakteristik auf Anwendungsebene kann ziemlich komplex sein, da die Leistungscharakteristik auf Anwendungsebene von solchen Faktoren abhängen kann, wie beispielsweise verschiedenen Netzkomponenten und ihrer Leistungscharakteristik (z. B. Paket/Signalisierungsverzögerungen im versorgenden GPRS-Unterstützungsknoten oder der Basisstationssteuerung), Funkprotokollleistung, Protokollen auf Übertragungs/Anwendungsebene (z. B. TCP oder WAP), Funkbedingungen, die innerhalb einer Zelle vorliegen, sowie den verwendeten mobilen Einrichtungen. Die Leistungsmaße, die mit dem Typ des Mobilendgerätetyps korrelieren, wie beispielsweise Mehrschlitzfähigkeit, Paketverarbeitungszeit, Software/Hardwaregeschwindigkeit, Protokollimplementierung und Funksignalverarbeitung, sind besonders nützlich, da der Mobilendgerätetyp eine erhebliche Auswirkung auf die Anwendungs-QoS hat.
Herkömmliche GPRS-Netzsysteme verwenden ein Betriebs- und Wartungssystem zur passiven Überwachung von statistischen Leistungsindikatoren. Diese Indikatoren, welche Zähler und Statistiken über Ereignisse in verschiedenen Teilen des Systems (wie beispielsweise Zellen, Basisstationssteuerungen oder GPRS-Unterstützungsknoten) umfassen, werden zum Überwachen der Netzleistung und der Beaufsichtigung von Netzbetriebsmitteln verwendet. Obwohl diese Statistiken gesammelte Daten bezüglich der Gesamtleistung des Netzes (durch Indikatoren, wie beispielsweise Netzeinrichtungsleistung, Funkprotokolle, Funkbedingungsänderungen bezogen auf geografischen Aufenthaltsort, Endbenutzereinrichtungsleistung usw.) enthalten, sind solche Daten nicht zum Beschreiben von spezifischen Gerätegruppen (wie beispielsweise der Leistungscharakteristik eines spezifischen Mobilendgerätetyps) geeignet. Außerdem betreffen diese Statistiken nur niedrigere Protokollschichten (z. B. Funkprotokolle, Zellbetriebsmittel, TBF-Zuweisungen usw.), statt Maße bezüglich der Leistungscharakteristik auf Anwendungsebene zu liefern.
Die europäische Patentanmeldung EP 0 948 165 A (HEWLETT PACKARD CO), 6. Oktober 1999, offenbart die Erzeugung einer Aufzeichnung von verallgemeinerten Dienstdetails für VoIP- Verbindungen auf der Basis des H.323 Protokolls. Sie betrifft aber nicht die Details von mobilen Endgeräten.
Die internationale Anmeldung WO 02/17612 A (BITTMANN RAN; LASRY MEIR (IL); SHARON OFFER (IL); MSAFE IC (US)), 28. Februar 2002, offenbart ein Verfahren zum Überwachen der Aktivität eines Clientgeräts für drahtlose Kommunikation durch eine Einheit, die innerhalb des Endgeräts installiert ist, und Senden dieser Informationen ans Netz. Es erfolgt keine Korrelation von Daten.
In einigen Anordnungen ist es möglich, QoS-Messungen mit einzelnen Benutzern an der Gi-Schnittstelle, die sich zwischen dem Gateway-GPRS-Unterstützungsknoten und dem externen öffentlichen Datennetz befindet, und an der Gb-Schnittstelle, die sich zwischen dem versorgenden GPRS-Unterstützungsknoten und der Paketsteuereinheit befindet, zu korrelieren. Diese Korrelationen identifizieren Benutzer durch ihre internationale Mobilfunkteilnehmerkennung IMSI (International Mobile Subscriber Identity) oder internationale Mobilstations-ISDN-Nummer MSISDN (Mobil Station International ISDN Number). Obwohl diese Statistiken beim Analysieren von individuellen Nutzungsstatistiken nützlich sein können, sind die IMSI und die MSISDN mit der Teilnehmerkennungsmodul- oder SIM-Karte (Subscriber Identity Modul) assoziiert, die in Verbindung mit mehrfachen Typen von mobilen Endgeräten verwendet werden kann (so dass die Leistungscharakteristik bezogen auf den Mobilendgerätetyp nicht genau bewertet werden kann).
Gegenwärtig gibt es einige Techniken, die Anwendungsleistungsstatistiken und Benchmarks bezüglich eindeutiger Mobilendgerätetypen erzeugen, aber diese Techniken sind für einen umfassenden Einsatz nicht durchführbar. Zum Beispiel können Leistungsmaße durch eine aktive Messung der Leistungscharakteristik von mobilen Endgeräten (z. B. TEMS-Untersuchung) erzeugt werden. Wenn für stationäre Prüfungen implementiert, bleibt das mobile Endgerät an einem festen Aufenthaltsort, und für Ansteuerungsprüfungen kann das mobile Endgerät während der Prüfungsdauer herum bewegt werden. Dieser Ansatz ist insofern begrenzt, als, um eine statistisch relevante Datenmenge zu erhalten, eine große Anzahl von Messungen an verschiedenen Aufenthaltsorten durchgeführt werden muss, und diese Messungen müssen für neue Anwendungen und für jedes neue mobile Endgerät, wenn es erhältlich wird, wiederholt werden. Außerdem wird bei dieser Methodologie ein Benutzerdatenverkehr nur zum Zweck von Leistungsmessungen erzeugt, was häufig zu künstlichen Messungen führt, welche die typische Nutzung von mobilen Endgeräten nicht genau widerspiegeln.
Leistungsstatistiken für ein Benchmarking können auch durch passive Techniken erzeugt werden, indem Benutzerdatenpakete im Netz erfasst werden, um den Protokolldialog auf Anwendungs- oder Sitzungsebene für mobile Endgeräte zu rekonstruieren. Zum Beispiel kann eine Vorrichtung innerhalb jedes mobilen Endgeräts verschiedene Transaktionen von Interesse aufzeichnen, welche periodisch an eine zentrale Schnittstelleneinheit zur Sammlung und Auswertung gesendet werden. Es ist jedoch zu erkennen, dass solch eine Anordnung das Kommunikationsnetz durch Verbrauchen von Bandbreite unnötig belasten und die Zusammenwirkung aller Hersteller von mobilen Endgeräten zur Implementierung erfordern würde.
Es kann auch möglich sein, Leistungsstatistiken dem versorgenden GPRS-Unterstützungsknoten zu entnehmen, da er den Aufenthaltsort eines einzelnen mobilen Endgeräts im Mobilitätsverwaltungskontext und im Paketdatenprotokollkontext für mobile Endgeräte in STANDBY- und READY-Zuständen (Warte- und Bereitschaftszuständen) hält. Obwohl diese Kontextfelder die internationale Mobilgerätekennung IMEI (International Mobile Equipment Identity) enthalten, die verwendet werden kann, um die Identität des mobilen Endge räts zu bestimmen, würde solch eine Anordnung wesentliche Änderungen in der Software für das Kommunikationsnetz erfordern und außerdem verlangen, dass alle Anbieter von mobilen Endgeräten bestimmte Änderungen an ihren mobilen Endgeräten vornehmen.
Folglich ist zu erkennen, dass ein Bedarf an einer verbesserten Technik zur Bewertung der Leistungscharakteristik von mobilen Kommunikationsendgeräten auf einer Typ-für-Typ-Basis besteht.
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Die Erfindung ist in einem Verfahren zum Bestimmen der Leistungscharakteristik eines mobilen Endgeräts innerhalb eines drahtlosen Kommunikationsnetzes verwirklicht. Das Verfahren beginnt mit dem Schritt des Empfangens von Nachrichten, die über das Kommunikationsnetz gesendet werden und mit Benutzertransaktionen assoziiert sind, und Empfangens von Nachrichten, die über das Kommunikationsnetz gesendet werden und mit Mobilendgerätetypinformation assoziiert sind. Daten in den empfangenen Benutzertransaktionsnachrichten werden dann mit Daten in den Mobilendgerätetypinformations-Nachrichten korreliert. Diese Korrelation ermöglicht die Ableitung eines oder mehrerer Leistungsindikatoren bezogen auf Mobilendgerätetypinformation aus den korrelierten Daten. Die Erfindung kann auch den Schritt des Abrufens von Benutzertransaktions- und Mobilendgerätetypinformations-Nachrichten, die über das Kommunikationsnetz gesendet werden, umfassen.
In einer anderen Ausführungsform wird die Erfindung in einem Verfahren zum Bestimmen der Leistungscharakteristik eines mobilen Endgeräts innerhalb eines drahtlosen Kommunikationssystems bereitgestellt. Das Verfahren umfasst den Schritt des Empfangens von Nachrichten, die über das Kommunikationsnetz gesendet werden und mit Benutzertransaktionen assoziiert sind, und Empfangens von Nachrichten, die über das Kommunikationsnetz gesendet werden und mit Mobilendgerätetypinformation assoziiert sind. Außerdem werden Leistungsindikatoren bezüglich der Benutzertransaktionen von den empfangenen Benutzertransaktionsnachrichten abgeleitet, und diese Leistungsindikatoren werden dann mit Daten in den Mobilendgerätetypinformations-Nachrichten korreliert. Das Verfahren kann ferner den Schritt des Abrufens der Benutzertransaktions- und Mobilendgerätetypinformations-Nachrichten, die über das Kommunikationsnetz gesendet werden, umfassen.
Die Endgerätetypinformationen können in den Benutzertransaktionsnachrichten enthalten sein (oder umgekehrt). In solch einem Szenarium können der/die Korrelationsschritt(e) Daten in Bezug auf die Endgerätetypinformation, die von einer Benutzertransaktionsnachricht abgeleitet wurden, mit den Benutzertransaktionsdaten, die in der Benutzertransaktionsnachricht enthalten sind, korrelieren.
Der Korrelationsschritt kann eine Bestimmung und eine Bewertung von permanenten und temporären Kennungen, die in den empfangenen Nachrichten enthalten oder anderweitig damit assoziiert sind, umfassen. Die Kennungen können verwendet werden, um Nachrichten zu identifizieren, die eine Korrelation mit einer oder mehr weiteren Nachrichten ermöglichen. Es kann auf eine Bestimmung und Bewertung von Kennungen verzichtet werden, wenn die Endgerätetypinformationen und die Benutzertransaktionsdaten in einer einzigen Nachricht enthalten sind.
In einigen Anordnungen umfassen die Mobilendgerätetypinformations-Nachrichten Mobilitätsverwaltungssignalisierungs-Nachrichten. In Abhängigkeit vom Kommunikationsnetz und dem verwendeten Protokoll können die Mobilitätsverwaltungssignalisierungs-Nachrichten Informationen über den Typ eines mobilen Endgeräts enthalten, wie beispielsweise die internationale Mobilgerätekennung für den Mobilendgerätetyp. In einigen Varianten umfasst das Verfahren auch den Schritt des Einstellens der Häufigkeit von Mobilfunknachrichtenübermittlungssignalen, die durch das Kommunikationsnetz benötigt werden, um die Anzahl von Nachrichten zu erhöhen, die Daten enthalten, um den Mobilendgerätetyp zu identifizieren. Zusätzlich oder alternativ kann die Häufigkeitswahrscheinlichkeit von Typinformationen in den Mobilfunknachrichtenübermittlungssignalen eingestellt werden. Solch eine Einstellung gewährleistet, dass genügend Typinformationen über das Kommunikationsnetz gesendet werden, um den Mobilendgerätetyp sofort und genau zu identifizieren.
Außerdem können auch Nachrichten abgerufen werden, die Benutzerdaten (z. B. in Benutzerdatenpaketen geliefert) enthalten. Wenigstens zum Teil auf den Benutzerdaten (oder Benutzerdatenpaketen) basierend können eine oder mehr Benutzertransaktionen rekonstruiert werden. Diese Rekonstruktion kann verwendet werden, um die eine oder die mehreren Benutzertransaktionen zu identifizieren, um bestimmte Leistungsindikatoren damit zu assoziieren und Mobilendgerätetypinformation damit zu korrelieren. Da Benutzerdaten üblicherweise durch interne Anwendungen erzeugt werden, die sich in einem entsprechenden mobilen Endgerät befinden, ermöglichen die damit assoziierten Leistungsindikatoren eine Bewertung (und ein Benchmarking) von Mobilendgerätetypen auf einer Anwendungsebene (zum Beispiel im Gegensatz zu einer Netzebene).
Die Benutzertransaktionsnachrichten können außerdem oder alternativ Sitzungsverwaltungssignalisierungs-Nachrichten umfassen. In solch einem Fall kann das Verfahren auch den Schritt des Rekonstruierens von Benutzersitzungen aus den Daten in den abgerufenen Nachrichten umfassen. Mit anderen Worten können die Leistungsindikatoren wenigstens teilweise auf den Sitzungsverwaltungssignalisierungs-Nachrichten basieren, welche bestimmte Daten bezüglich der Benutzersitzungen liefern, die wiederum verwendet werden können, um leistungsbezogene Kriterien, die mit den Benutztransaktionen assoziiert sind (welche mit spezifischen Mobilendgerätetypen korreliert werden oder zuvor wurden), quantitativ und/oder qualitativ zu bewerten.
Die Leistungsindikatoren, die bestimmt werden, wenn die vorliegende Erfindung realisiert wird, können jedes Kriterium umfassen, das beim Bewerten oder Benchmarken von bestimmten Typen von mobilen Endgeräten innerhalb eines Kommunikationsnetzes auf der Basis von Benutzertransaktionen (und vorzugsweise auf einer Anwendungsebene) nützlich sein kann. Zum Beispiel können die Leistungsindikatoren abhängen von der Verarbeitungszeit, Funksignaldecodierleistung, Funksignalübertragungsleistung, Mehrschlitzfähigkeit, Anwendersoftwareleistung, Auswirkung einer Protokollimplementierung auf die Leistungscharakteristik auf Anwendungsebene, Anzahl von erfolglosen Transaktionen, Anzahl der von Benutzern abgebrochenen Transaktionen und dem Paketratenverlust.
Genauer gesagt, können die Leistungsindikatoren auf der Zeitdauer basieren, die von der Sendung einer Nachricht und dem Empfang eines Bestätigungssignals für die gesendete Nachricht gemessen wird. In anderen Anordnungen können die Leistungsindikatoren auf dem Aufwärts/Abwärtsverbindungsdurchsatz von Nachrichtenübermittlungen (wie beispielsweise für Nachrichten des Multimedia-Nachrichtenübermittlungsdienstes MMS (Multimedia Messaging Service)) oder Durchsatz auf IP-Ebene von Nachrichtenübermittlungen basieren. Die Leistungsindikatoren können auch auf der Rate der vom Benutzer abgebrochenen Transaktionen (z. B. der Rate der vom Benutzer abgebrochenen WAP- oder MMS-Transaktionen) und/oder der Anzahl von verlorenen Paketen, die aus (z. B. WAP-)Wiederholungssendungen geschätzt wird, basieren.
Sobald die Leistungsindikatoren für einen bestimmten Mobilendgerätetyp berechnet oder anderweitig abgeleitet wurden, können sie für Benchmarkingzecke verwendet werden (z. B. zum Benchmarken von verschiedenen Typen von mobilen Endgeräten oder mit vorher gemessenen Daten). Demgemäß können Benchmarkingstatistiken bezogen auf den Mobilendgerätetyp, den Benutzertransaktionstyp, den Benutzersitzungstyp, das geografische Gebiet, das Kommunikationsnetz, sowie alle anderen statistischen Maße geliefert werden, die zur Bewertung der Leistungscharakteristik relevant sein können.
In einigen Varianten der Erfindung umfasst das Verfahren ferner den Schritt des Einrichtens einer Leistungsdatenbank mit Feldern, die den Mobilendgerätetyp (und, falls erforderlich, den Benutzertransaktionstyp) identifizieren, und entsprechenden Feldern, die berechnete und geschätzte Leistungsindikatoren enthalten. Solch eine Leistungsdatenbank ist für einen problemlosen Zugriff auf Vergangenheitsdaten nützlich, die für Benchmarkingzwecke verwendet werden können.
Das Verfahren kann in einem Kommunikationsnetz implementiert werden, das über eine offene Schnittstelle funktioniert, um den Einfluss der Leistungsüberwachung auf den Betrieb des Kommunikationsnetzes, sowie des mobilen Endgeräts zu minimieren. In Abhängigkeit vom verwendeten Kommunikationsnetz und Protokoll kann die offene Schnittstelle eine Schnittstelle des allgemeinen paketvermittelten Funkdienstes zwischen einem Gateway-Unterstützungsknoten des allgemeinen paketvermittelten Funkdienstes und einer Paketsteuereinheit, eine Schnittstelle des allgemeinen paketvermittelten Funkdienstes zwischen einem Gateway-Unterstützungsknoten des allgemeinen paketvermittelten Funkdienstes und einem externen öffentlichen Datennetz, eine Schnittstelle des allgemeinen paketvermittelten Funkdienstes zwischen Unterstützungsknoten des allgemeinen paketvermit telten Funkdienstes, eine Schnittstelle, welche die Funknetzsteuerung entweder mit einem Mobilvermittlungsstelle oder einem Unterstützungsknoten des allgemeinen paketvermittelten Funkdienstes verbindet, oder eine Schnittstelle zwischen einem Kernnetz und dem UMTS-Erd-Funkanschlussnetz UTRAN (UMTS Terrestrial Radio Access Network) sein.
In einer anderen Ausführungsform ist die Erfindung als ein Computerprogrammprodukt verwirklicht, das Programmcodeabschnitte zum Durchführen der zuvor beschriebenen Verfahrensschritte umfasst, wenn das Computerprogrammprodukt auf einem Computersystem ausgeführt wird. In einigen Varianten ist das Computerprogrammprodukt auf einem computerlesbaren Aufzeichnungsmedium gespeichert.
In noch einer anderen Ausführungsform wird ein System bereitgestellt, das einen Computerprozessor und einen Speicher, der mit dem Prozessor gekoppelt ist, umfasst. In dieser Anordnung ist der Speicher mit einem oder mehreren Programmen codiert, die jeden der zuvor beschriebenen Verfahrensschritte ausführen können.
Die Erfindung kann auch in einem System zum Durchführen der zuvor beschriebenen Verfahren verwirklicht sein. Zum Beispiel kann die Erfindung in einer Variante ein System zum Bestimmen der Leistungscharakteristik eines mobilen Endgeräts innerhalb eines drahtlosen Kommunikationsnetzes umfassen. Das System umfasst eine erste Nachrichtenempfangseinheit zum Empfangen von Nachrichten, die über ein Kommunikationsnetz gesendet werden und mit Benutzertransaktionen assoziiert sind, eine zweite Nachrichtenempfangseinheit zum Empfangen von Nachrichten, die über das Kommunikationsnetz gesendet werden und mit Mobilendgerätetypinformation assoziiert sind, eine Ableiteinheit zum Ableiten von den empfangenen Benutzertransaktionsnachrichten eines oder mehrerer Leistungsindikatoren für die Benutzertransaktionen und eine Korrelati onseinheit zum Korrelieren der Leistungsindikatoren bezüglich der Benutzertransaktionen mit Daten in den Mobilendgerätetypinformations-Nachrichten.
In einer zweiten Variante kann das System, das so konfiguriert ist, dass es die Leistungscharakteristik eines mobilen Endgeräts innerhalb eines drahtlosen Kommunikationsnetzes bestimmt, eine erste Nachrichtenempfangseinheit zum Empfangen von Nachrichten, die über das Kommunikationsnetz gesendet werden und mit Benutzertransaktionen assoziiert sind, eine zweite Nachrichtenempfangsnachricht zum Empfangen von Nachrichten, die über das Kommunikationsnetzgesendet werden und mit Mobilendgerätetypinformation assoziiert sind, eine Korrelationseinheit zum Korrelieren von Daten in den empfangenen Benutzertransaktionsnachrichten mit Daten in den Mobilendgerätetypinformations-Nachrichten und eine Ableiteinheit zum Ableiten eines oder mehrerer Leistungsindikatoren bezogen auf Mobilendgerätetypinformation aus den korrelierten Daten umfassen.
Ein System oder beide Systeme können optional ferner eine oder mehr Abrufeinheiten, um entweder welche von den Benutzertransaktionsnachrichten oder den Mobilendgerätetypinformations-Nachrichten, die über das Kommunikationsnetz gesendet werden, oder beide abzurufen. Die eine oder die mehreren Abrufeinheiten können mit den restlichen Systemeinheiten zusammen oder entfernt davon untergebracht sein.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Im Folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf Ausführungsbeispiele beschrieben, die in den Figuren veranschaulicht sind, wobei:
1 ein Prozessablaufdiagramm gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist;
2 ein Prozessablaufdiagramm ist, das für das Verständnis von bestimmten Aspekten der Erfindung nützlich ist;
3 ein Prozessablaufdiagramm ist, das für das Verständnis von bestimmten weiteren Aspekten der Erfindung nützlich ist;
4 eine schematische Darstellung ist, die für das Verständnis von bestimmten zusätzlichen Aspekten der Erfindung nützlich ist, und
5 eine schematische Darstellung ist, die für das Verständnis von bestimmten weiteren Aspekten der Erfindung nützlich ist.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
In der folgenden Beschreibung werden zu Erläuterungszwecken und ohne Einschränkung spezifische Einzelheiten dargelegt, wie beispielsweise bestimmte Abfolgen von Schritten und verschiedene Konfigurationen usw., um ein umfassendes Verständnis der vorliegenden Erfindung zu vermitteln. Für einen Fachmann ist zu erkennen, dass die vorliegende Erfindung in anderen Ausführungsformen realisiert werden kann, die von diesen spezifischen Einzelheiten abweichen. Außerdem ist für Fachleute zu erkennen, dass die im Folgenden erläuterten Funktionen unter Verwendung von Software, die in Verbindung mit einem programmierten Mikroprozessor oder einem Allzweckcomputer funktioniert, und/oder unter Verwendung einer anwendungsspezifischen integrierten Schaltung ASIC (application specific integrated circuit) implementiert werden können. Es ist auch zu erkennen, dass, obwohl die vorliegende Erfindung in erster Linie als ein Verfahren beschrieben wird, sie auch in einem Computerprogrammprodukt, sowie einem System verwirklicht sein kann, das einen Computer und einen Speicher, der mit dem Prozessor gekop gelt ist, umfasst, wobei der Speicher mit einem oder mehr Programmen codiert ist, welche die hierin offenbarten Verfahren ausführen können.
1 veranschaulicht ein Prozessablaufdiagramm 100 gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung. Das Ablaufdiagramm betrifft eine passive Überwachungstechnik zum Bestimmen der Leistungscharakteristik eines mobilen Endgeräts, wobei bei Schritt 110 Nachrichten empfangen werden, die Daten bezüglich einer oder mehrerer Benutzertransaktionen enthalten. Bei Schritt 120 werden Nachrichten empfangen, die Daten mit Mobilendgerätetypinformation enthalten. Sobald die Benutzertransaktionsnachrichten und die Mobilendgerätetypinformations-Nachrichten empfangen werden, werden die Daten in Bezug auf Benutzertransaktionen mit den Daten in Bezug auf die Mobilendgerätetypinformation bei Schritt 130 korreliert. Sobald die Korrelation abgeschlossen ist, können bezogen auf Mobilendgerätetypinformation aus den korrelierten Daten, die bei Schritt 140 korreliert werden, Leistungsindikatoren berechnet werden. Obwohl nicht dargestellt, kann das Verfahren auch den Schritt oder die Schritte des Abfragens von Benutzertransaktionsnachrichten und Mobilendgerätetypinformations-Nachrichten von einem Kommunikationsnetz (wie beispielsweise einem drahtlosen Mobilfunk-Telekommunikationsnetz) umfassen.
Für einen Fachmann ist außerdem zu erkennen, dass die zuvor erwähnten Schritte derart modifiziert werden können, dass das Verfahren bei Schritt 140 Leistungsindikatoren bezüglich der einen oder mehreren Benutzertransaktionen von den empfangenen Nachrichten ableitet und anschließend dann die Leistungsindikatoren bezüglich der einen oder mehreren Benutzertransaktionen mit den Mobilengerätetypinformationen korreliert. Weitere Einzelheiten bezüglich dieses Prozesses werden im Folgenden beschrieben.
2 veranschaulicht ein schematisches Prozessablaufdiagramm 200 bezüglich der Erfassung von Ursprungsdaten zum Bestimmen von verschiedenen Leistungsindikatoren für jeden Mobilendgerätetyp. Das schematische Diagram betrifft die Erfassung von Daten in von einer offenen Schnittstelle des Kommunikationsnetzes abgerufenen Nachrichten, die im Allgemeinen drei Kategorien betreffen, nämlich Benutzerdaten 210, Sitzungsverwaltungssignalisierung 220 und Mobilitätsverwaltungssignalisierung 230.
Die Benutzertransaktionsnachrichten, welche Benutzerdaten 210 enthalten, werden normalerweise zwischen dem Kernnetz und dem Funknetz und/oder zwischen dem Kernnetz und externen Netzen abgerufen (oder abgefragt). Der bevorzugte Punkt, um Benutzerdatennachrichten abzurufen oder abzufragen, hängt ab von der Anzahl von Messpunkten, den Kennungen, die in den Nachrichten verfügbar sind, so dass die Nachrichten mit Benutzertransaktionen korreliert werden können, sowie Sicherheitsmaßnahmen, die im Kommunikationsnetz eingesetzt werden.
Die Benutzertransaktionsnachrichten, welche die Sitzungsverwaltungssignalisierung 220 (z. B. Nachrichten wie etwa Create PDP Session (Erzeuge PDP-Sitzung), Delete PDP Session (Lösche PDP-Sitzung) usw.) enthalten, definieren die Benutzerpaketsitzungen. An zwei oder mehr Schnittstellen, wie beispielsweise der Gb-Schnittstelle (die sich zwischen den versorgenden GPRS-Unterstützungsknoten und der Paketsteuereinheit befindet), der Gn-Schnittstelle (die sich zwischen den GPRS-Unterstützungsknoten befindet) und der Radius-Schnittstelle (d. h. dem Fernauthentifizierungs-Einwahlbenutzerdienst (Remote Authentication Dial-In User Service), der den Fernzugriff auf Netze und Netzdienste gegen unbefugten Zugriff schützt) in einem Netz des allgemeinen paketvermittelten Funkdienstes (GPRS)/mit erhöhten Datenraten für die globale Entwicklung (EDGE) können diese Nachrichten abgerufen oder auf sie zugegriffen werden.
Die Mobilendgerätetypinformations-Nachrichten, welche die Mobilitätsverwaltungssignalisierung 230 enthalten, betreffen Mobilitätsfunktionen, die durch ein öffentliches Landfunknetz PLMN (Public Land Mobile Network) bereitgestellt werden, wie beispielsweise einem Netz des globalen Systems für mobile Kommunikation GSM (Global System for Mobile communication) oder einem Netz des universellen Mobilfunk-Telekommunikationssystems UMTS (Universal Mobile Telecommunications System). Die Mobilitätsverwaltungssignalisierungs-Nachrichten verfolgen ein mobiles Endgerät, während es sich durch das Netz bewegt, um zu gewährleisten, dass die Kommunikation aufrechterhalten wird. Die Mobilitätsverwaltungssignalisierungs-Nachrichten 230 können eine Kennung, wie beispielsweise eine internationale Mobilgerätekennung (IMEI), enthalten, um jedes mobile Endgerät eindeutig zu identifizieren.
Die IMEI ist normalerweise eine fünfzehnstellige Nummer, die einen sechsstelligen Typzulassungscode TAC (Type Approval Code), der verwendet wird, um den Hersteller der mobilen Endeinrichtung und den Endgerätetyp zu identifizieren, einen zweistelligen Endmontagecode FAC (Final Assembly Code), der den Herstellungsort des mobilen Endgeräts identifiziert, eine sechsstellige Seriennummer (SNR), die zusammen mit dem TAC und dem FAC das mobile Endgerät eindeutig identifiziert, und eine unbelegte Ziffer. In einigen Netzen können die Mobilitätsverwaltungssignalisierungs-Nachrichten 230 eine internationale Mobilgerätekennung und Softwareversion (IMEISV) enthalten, die eine sechzehnstellige Kennung ist, welche den TAC, den FAC und die SNR, sowie eine zweistellige Kennung bezüglich der Softwareversion des mobilen Endgeräts umfasst.
In den meisten Kommunikationsnetzen ist die Häufigkeit von Mobilitätsverwaltungssignalisierungs-Nachrichten nicht standardisiert (und sie ist unabhängig von der SGSN-Implementierung). Einige Netzknoten können jedoch so konfigu riert sein, dass sie es ermöglichen, die IMEI-Prüfung ein- und auszuschalten und die Häufigkeit der IMEI–Prüfung zu ändern, wenn das mobile Endgerät seine IMEI sendet, wann immer angefordert. Bei solch einer Konfiguration kann die IMEI-Prüfung unter Beteiligung des Kommunikationsnetzbetreibers entweder in einer konstanten „Ein"-Polarität oder bei einer festen oder veränderlichen Häufigkeit während der Leistungsindikatormessungen gehalten werden.
Die Nachrichten, welche die Benutzerdaten 210 enthalten, werden in Schritt 215 rekonstruiert, um zu bestimmen, welchen Typ von Benutzertransaktionen das mobile Endgerät verarbeitete. Abgerufene Nachrichten, welche IP-Pakete enthalten, werden eine nach der anderen verarbeitet, und die Pakete, die zu derselben Anwendungstransaktion desselben Benutzers gehören, werden zu Gruppen zusammengeschlossen. Diese Gruppen können durch Prüfen von Feldern im IP-Kopf erzeugt werden, wie beispielsweise Ursprungs-IP-Adresse, Ziel-IP-Adresse, Ursprungsport und Zielport. Anwendungen können durch die Portnummer identifiziert werden (z. B. wird der TCP-Port 80 für den Web-Verkehr verwendet). In Abhängigkeit von der Anwendungslogik können identifizierte Paketgruppen in Benutzertransaktionen weiter unterteilt werden, wie beispielsweise TCP-Verbindungen, HTTP-Objektdownloads, WAP-Objektdownloads und dergleichen. Nachdem alle der Pakete für eine bestimmte Transaktion gesammelt sind, können verdichtete Informationen (z. B. Start, Ende, Dauer, Datenmenge in Aufwärts- und Abwärtsverbindung, Erfolg, Misserfolg der Transaktion usw.) erzeugt werden.
In Schritt 225 werden die Nachrichten, welche Daten in Bezug auf die Sitzungsverwaltungssignalisierung 220 enthalten, rekonstruiert werden, um die zugrunde liegenden Sitzungsinformationen zu bestimmen, die anschließend verwendet werden, um die Leistungscharakteristik eines mobilen Endgeräts zu bewerten. Während der Sitzungsverwaltungssignalisierung wird ein Teilnehmer durch eine seiner eindeutigen Kennungen im Mobilfunksystem (zum Beispiel seiner internationalen Mobilfunkteilnehmerkennung) identifiziert, und das System antwortet mit einer IP-Adresse, die das mobile Endgerät für seine Anwendungstransaktion verwenden kann. Durch ein Analysieren durch diese Signalisierungsnachrichten kann die erforderliche Assoziation zwischen Teilnehmern und ihren Datensitzungen und ihrer Anwendungstransaktion hergestellt werden. Summendaten (Typ und Anzahl von Transaktionen, Gesamtzahl des Aufwärts- und Abwärtsverbindungsverkehrs, Dienstgüteprofil) werden für Transaktionen erzeugt, die zur selben Benutzersitzung gehören. Die Nachrichten, welche die Mobilitätsverwaltungssignalisierung 230 enthalten, werden verwendet, um in Schritt 235 den Mobilendgerätetyp zu bestimmen.
Die Benutzertransaktionen, Benutzersitzungen und Mobiltelefontypen werden dann bezogen auf den Mobilendgerätetyp in Schritt 240 korreliert. Die Korrelation kann auf Kennungen basieren, die mit den abgerufenen Nachrichten assoziiert sind. Solche Kennungen umfassen zum Beispiel eine Telefonnummer, eine Portnummer und dergleichen.
Die Informationen bezüglich der verschiedenen Benutzertransaktionen werden in einer Transaktionsdatenbank 250 gespeichert, und die Informationen bezüglich der verschiedenen Benutzersitzungen werden in einer Sitzungsdatenbank 260 gespeichert. Aus diesen beiden Quellen können die Leistungsindikatoren in Schritt 270 (z. B. bezogen auf den Mobilendgerätetyp) berechnet und anschließend zum Zugriff und zur Nachbearbeitung in einer Leistungsdatenbank 280 gespeichert werden. Die Leistungsindikatoren können durch Zugreifen auf Transaktionsaufzeichnungen in der Transaktionsdatenbank 250 abgeleitet werden, die mit einem gewünschten Hauptleistungsindikator für jeden Typ von gewünschtem Mobilendgerätetyp assoziiert sind. Wenn zum Beispiel der Hauptleistungsindikator die Benutzertransaktionszeit betrifft, kann auf die Zeitmarke eines ersten Datenpakets und eine Zeitmarke des letzten Datenpakets für eine bestimmte Transaktion aus den Transaktionsaufzeichnungen für jeden Mobilendgerätetyp zugegriffen werden. Mehrfache Messungen vom selben Mobilendgerätetyp können gemittelt werden, um einen einzigen Leistungsindikator für jeden Mobilendgerätetyp bereitzustellen.
Für einen Fachmann ist zu erkennen, dass die Transaktionsdatenbank 250, die Sitzungsdatenbank 260 in Abhängigkeit von Auslegungspräferenzen mit der Leistungsdatenbank 280 kombiniert werden können. Als getrennte Datenbanken stellt die Transaktionsdatenbank 250 nützliche Informationen bezüglich der Leistungscharakteristik der Anwendungen bereit, und die Sitzungsdatenbank 260 stellt solche Informationen bereit, wie beispielsweise Charakteristiken von PDP-Sitzungen innerhalb eines bestimmten GPRS-Netzes.
Die Menge an Verzögerung, Durchsatz, erfolglosen Transaktionen und Paketverlust sind normalerweise die Maße, die beim Bestimmen der Dienstgüte am nützlichsten sind. Die Verzögerung kann auf der Basis einer Vielfalt von Messungen berechnet werden. Zum Beispiel kann die Verzögerung auf der Basis der Umlaufzeit eines Datenpakets des Protokolls für drahtlose Übertragungen WTP (Wireless Transmission Protocol) oder eines Datenpakets des Multimedia-Nachrichtenübermittlungsdienstes MMS (Mulimedia Messaging Service) auf der Basis der Zeit berechnet werden, die vom WTP-Ergebnis und der WTP ACK gemessen wird, wie für kleine Pakete (weniger als 200 Bytes) und große Pakete (zwischen 900 und 1100 Bytes) berechnet. Die Verzögerung kann auch auf der Basis von Paketgruppen berechnet werden, wie beispielsweise der Übertragungs- und Bestätigungszeit für eine Gruppe von vier Paketen.
Der Durchsatz kann ein Maß des Abwärts/Aufwärtsverbindungsdurchsatzes (wie beispielsweise auf der Basis von MMS- oder SMS-Nachrichten) sein, oder er kann auf dem Durchsatz auf IP-Ebene während einer Bandbreite anfordernden TCP-Verbindung (während HTTP GET/PUT oder FTP RETR/PUT) basieren (siehe zum Beispiel „A Largescale, Passive Analysis of End-to-End TCP Performance over GPRS", Peter Benko, Gabor Malicsko, Andras Veres, IEEE Infocom, Hongkong, März 2004). Die Anzahl von erfolglosen Transaktionen kann auf der Rate von vom Benutzer abgebrochenen WAP- oder MMS-Transaktionen basieren, und der Paketverlust kann die Rate von Verlustpaketen umfassen, die aus WAP-Wiederholungssendungen geschätzt wird.
Bezüglich 3 ist ein schematisches Ablaufdiagramm 300 vorgesehen, welches veranschaulicht, dass in einigen Varianten eine Leistungsdatenbank 380 ein Kennungsfeld 370 und ein Leistungsfeld 380 umfasst. Die Leistungsdatenbank 380 wird durch Zuordnen jedes erfassten Pakets zu seinem Mobilendgerätetyp, sowie seiner Benutzertransaktion (wie beispielsweise Web-Objektdownload oder Senden einer MMS-Nachricht) und Benutzersitzung gebildet. Das Kennungsfeld 370 ist mit Daten gefüllt, die zum Beispiel den Benutzer oder das verwendete Protokoll, wie aus abgerufenen Nachrichten entnommen, betreffen. Das Kennungsfeld 370 könnte solche Informationen enthalten, wie beispielsweise eine Telefonnummer 305, die konkrete Anwendung 310, die für die Benutzertransaktion verwendet wurde, die IP-Adresse 315 des mobilen Endgeräts, die internationale Mobilfunkteilnehmerkennung (IMSI) 320 (und/oder den Mobilendgerätetyp), die Portnummer 325 für den Dienstzugriffspunkt, an welchem Transportprotokolle Informationen an höhere Schichte weitergeben, und den verwendeten Protokolltyp 330. Das Leistungsfeld könnte Leistungsinformationen enthalten, die mit dem identifizierten Mobilendgerätetyp (und zugehörigen Identifikationsinformationen) korrelieren, wie beispielsweise Paketverzögerung 335 (auf der Basis der Menge an Zeit von der Sendung eines Pakets bis zum Empfang einer entsprechenden Bestätigung), Paketverlust 340 (geschätzt aus Wiederholungssendungen), fehlgeschlagenen Transaktionen 345 und Gesamtdurchsatz 350.
Für GPRS- und E-GPRS-Netze sind Mobilendgerätekennungen (z. B. IMEI/IMEISV) in Nachrichten enthalten, die zwischen dem mobilen Endgerät und dem versorgenden GPRS-Unterstützungsknoten (SGSN) im GRPS-Mobilitätsverwaltungs- oder GMM-Protokoll übertragen werden. Diese Protokollnachrichten sind an der Gb-Schnittstelle (welche sich zwischen dem SGSN und der Paketsteuereinheit befindet) verfügbar und können während einer Authentifizierungsprozedur (die normalerweise zur GPRS-Anschaltprozedur gehört) oder Identitätsprüfungsprozedur abgerufen oder erfasst werden.
Der SGSN kann die IMEI/IMEISV vom mobilen Endgerät in GMM-Nachrichten, wie beispielsweise AUTHENTICATION AND CIPERHING REQUEST (Authentifizierungs- und Verschlüsselungsanforderung) oder IDENTITIY REQUEST (Identitätsanforderung), anfordern. Die Authentifizierungs- und Verschlüsselungsanforderung enthält das IMEISV-Anforderungsinformationselement (IE). Wenn das Informationselement besagte, dass die IMEISV angefordert wird, muss das mobile Endgerät sie in der entsprechenden Authentifizierungs- und Verschlüsselungsantwortnachricht bereitstellen, und diese Nachricht wird abgerufen, um den Mobilendgerätetyp zu bestimmen. Außerdem enthält die GMM-Identitätsanforderungsnachricht ein Kennungstypinformationselement, um zu spezifizieren, welcher Kennungstyp angefordert wird. Dies kann die IMSI, IMEI, IMEISV oder eine temporäre Mobilfunkteilnehmerkennung IMSI (Temporary Mobile Subscriber Identity) sein.
Ein SGSN kann die Authentifizierungs- oder Identitätsprüfungsprozeduren während einer GPRS-Anschaltung, sowie in einigen Fällen, während das mobile Endgerät angeschaltet ist, einleiten. Obwohl eine IMEI-Prüfung nicht in allen Anschaltprozeduren enthalten ist, ist es nicht immer notwendig, die IMEI für den gesamten Benutzerdatenverkehr zu bestimmen. Selbst wenn außerdem die Gb-Schnittstelle verschlüsselt ist, sind die Nachrichten GMM Attach Request (Anschaltanforderung), Authentication Request/Response (Authentifizierungsanforderung/antwort) und Identity Request/Response (Identitätsanforderung/antwort) noch immer verfügbar, da sie nicht verschlüsselt sind.
Die vorliegende Erfindung kann so konfiguriert sein, dass sie eine große Vielfalt von Hauptleistungsindikatoren analysiert, die für Netzbetreiber, sowie Hersteller von mobilen Endgeräten und Anwendungsentwickler nützlich sein können. Von besonderem Interesse sind jene Eigenschaften, die dem verwendeten Mobilendgerätetyp eindeutig zugewiesen werden können, wie beispielsweise Funksignaldecodierung/Übertragungsleistung, Paketverarbeitungsgeschwindigkeit (in Hardware), Mehrschlitzfähigkeit, Anwendersoftwareleistung (WAP, MMS usw.) und die Auswirkung einer Protokollimplementierung auf die Leistungscharakteristik auf Anwendungsebene.
Bezüglich 4 ist eine Abfragemethodologie zum Bestimmen der IMEI als ein Prozessablaufdiagramm 400 veranschaulicht. Bei dieser Anordnung werden UL/DL UNITDATA-Pakete des Basisstationssystem-GPRS-Protokolls (BSSGP) bei Schritt 410 von der Gb-Schnittstelle abgefragt. Das BSSGP ist eine Protokollschicht zwischen dem SGSN und dem Basisstationssystem, welche die Schicht ist, die auch durch GMM-Protokollnachrichten verwendet wird. Der Kopf einer BSSGP UNITDATA Protokolldateneinheit PDU (Protocol Data Unit) umfasst eine temporäre Kennung der logischen Verbindung TLLI (Temporary Logic Link Identifier), während die Abwärtsverbindungspakete die IMSI enthalten.
Die TLLI wird zum Adressieren von GPRS-Benutzern zwischen dem SGSN und dem BSS verwendet. Die logische Verbindung zwischen dem mobilen Endgerät und dem SGSN wird durch die TLLI eindeutig identifiziert. Obwohl der SGSN den TLLI-Wert verändern kann, enthält der BSSGP-Kopf weiterhin das vorherige TLLI-Informationselement.
Aus GMM-Protokollnachrichten kann bei Schritt 420 die IMEI zusammen mit der relevanten TLLI bestimmt oder decodiert werden. Die IMEI- und TLLI-Informationen werden dann zusammen mit der Zeitmarkeninformation, der TLLI-Information und der IMSI-Information verwendet, um die TLLI zu verfolgen und bei Schritt 430 die IMEI-Kennungen ihrer entsprechenden IMSI zuzuordnen und sie mit einem Zeitintervall zu versehen, in welchem diese Zuordnung gültig ist. Das Ergebnis dieses Prozesses wird entweder bei Schritt 450 direkt zur Online-Korrelation mit einer Leistungsdatenbank verwendet oder bei Schritt 440 in einer Endgerätetypdatenbank zur Offline-Verarbeitung gespeichert.
Bei Schritt 430 wird die IMEI über die IMSI einer oder mehr Benutzertransaktionen zugeordnet. Um die IMSI als eine Benutzertransaktionskennung zu verwenden, können die Benutzerdaten in Abhängigkeit von der Verfügbarkeit von bestimmten GPRS-Schnittstellen und Netzkonfigurationen auf eine von drei Arten und Weisen erfasst, abgefragt oder anderweitig abgerufen werden.
Erstens werden dann, wenn die Gb-Schnittstelle nicht verschlüsselt oder es möglich ist, die Nachrichten (durch Verwenden von Gr-Schnittstellennachrichten) zu entschlüsseln, Benutzerdaten- und Sitzungsverwaltungspakete an der Gb-Schnittstelle als PDUs des Protokolls der Steuerung der logischen Verbindung/Teilnetzabhängigkeitskonvergenz LLC/SNDCP (Logical Link Control/Sub Network Dependence Convergence Protocol) erfasst. Der BSSGP-Protokollkopf enthält das IMSI-Informationselement in jedem Abwärtsverbindungspaket.
Zweitens können die Benutzerdaten- und Sitzungsveraltungspakete an der Gn-Schnittstelle (welche sich zwischen den GPRS-Unterstützungsknoten befindet) erfasst werden. Bei der GPRS-Tunnelprotokoll Version 0 (GTPv0) ist die IMSI in jedem Paket als Teil der Tunnel-ID enthalten. Bezüglich GTPv1 enthält die Create PDP Context Request (Erzeuge PDP-Kontext-Anforderung) die IMSI, während Benutzerpakete des PDP-Kontexts durch den Tunnel identifiziert werden.
Drittens können Datenpakete an der Gi-Schnittstelle (welche sich zwischen dem Gateway-GPRS-Unterstützungsknoten und dem externen öffentlichen Datennetz befindet) erfasst werden. Sitzungsverwaltungsinformationen können aus den Nachrichten zum und vom Fernauthentifizierungs-Einwahlbenutzerdienst- oder RADIUS-Server erhalten werden. Wenn der PDP-Kontext aktiviert wird, wird die MSISDN für das mobile Endgerät an den RADIUS-Server gesendet. In einigen Varianten kann auch die IMSI mit der MSISDN enthalten sein. Wenn jedoch die IMSI aus den abgerufenen Nachrichten nicht erhältlich ist, wird eine Liste von IMSI-MSISDN-Paaren verwendet, um IMSI mit MSISDN zu korrelieren.
Die vorliegende Erfindung kann auch in einem universellen Mobilfunk-Telekommunikationssystem (UMTS) implementiert werden, da die beiden GMM-Nachrichten, nämlich die Authentifizierungs- und Verschlüsselungsantwort und die Identitätsantwort, jeweils die IMSI/IMEISV-Kennungen enthalten können. Die Aspekte dieser Ausführungsform sind jenen ähnlich, die zuvor beschrieben wurden, mit der Ausnahme, dass eine andere Schnittstelle zwischen dem Kernnetz und dem Funknetz verwendet wird.
Bei der UMTS-Anordnung ist die Iu-Schnittstelle zwischen dem Kernnetz und dem UMTS-Erd-Funkanschlussnetz (UTRAN) der bevorzugte Punkt, an welchem die GMM-Nachrichten überwacht werden. Die Benutzerebene verwendet das GTP-U-Protokoll, um Benutzerdatenpakete und Signalisierungsnachrichten zu übertragen. Die GMM-Nachrichten können in der Steuerebene abgerufen werden, wobei die Funknetzschicht der Anwenderteil des Funkanschlussnetzes RANAP (Radio Access Network Application Part) ist und Dienste des Signalisierungsverbindungssteuerungsteils SCCP (Signalling Connection Control Part) von der Transportnetzschicht verwendet.
Der RANAP verwendet eine Signalisierungsverbindung je aktiver Benutzereinrichtung (welche eine Kombination des mobilen Endgeräts und der SIM-Karte ist) und Kernnetz für die Übertragung von Nachrichten der Schicht (3) drei. Erfasste Pakete an dieser Schnittstelle enthalten die Iu-Signalisierungsverbindungskennung, welche verwendet werden kann, um die Mobilstations-IMSI, die aus GMM-Anschaltnachrichten erhalten wird, mit der IMSI zu verbinden, die aus anderen GMM-Nachrichten gewonnen wird. Diese Verfolgungsprozedur kann entweder zur selben Endgerätetypdatenbank wie im Falle von GPRS führen, oder zur Online-Korrelation mit der Leistungsdatenbank verwendet werden.
5 veranschaulicht schematisch eine Ausführungsform eines Systems 500 zur Durchführung der vorliegenden Erfindung. Das System 500 kann auf der Seite eines Netzknotens angeordnet sein und umfasst eine erste Nachrichtenempfangseinheit 520, eine Ableiteinheit 530, eine zweite Nachrichtenempfangseinheit 540 und eine Korrelationseinheit 550, die so konfiguriert sind, dass sie ein Verfahren zum Bestimmen der Leistungscharakteristik von mobilen Endgeräten implementieren, wie beispielsweise jenes, das in Verbindung mit 1 beschrieben wurde. In einigen Varianten sind die erste Nachrichtenempfangseinheit 520, die Ableiteinheit 530, die zweite Nachrichtenempfangseinheit 540 und die Korrelationseinheit 550 miteinander gekoppelt, obwohl zu erkennen ist, dass es möglicherweise nicht notwendig ist, jede der Einheiten miteinander zu verbinden, und dass bestimmte Einheiten in Abhängigkeit von Auslegungspräferenzen kombiniert sein können.
Die erste Nachrichtenempfangseinheit 520 empfangt Nachrichten, die über ein Kommunikationsnetz 510 gesendet werden und eine oder mehr Benutzertransaktionen betreffen. Die zweite Nachrichtenempfangseinheit 540 empfängt Nachrichten, die über das Kommunikationsnetz 510 gesendet werden und Mobilendgerätetypinformation betreffen. Die Korrelationseinheit 550 korreliert Daten in den Benutzertransaktionsnachrichten, die mit Daten in den Mobilendgerätetypinformations-Nachrichten assoziiert sind. Die Ableiteinheit 530 analysiert dann die korrelierten Daten, um einen oder mehr Leistungsindikatoren von Interesse (z. B. Verzögerung, Durchsatz, Transaktionserfolgsraten, Paketverlust usw.) bezogen auf Mobilendgerätetypinformation zu berechnen.
Die abgeleiteten Leistungsindikatoren können dann für eine Vielfalt von Analysetechniken, wie durch die Überwachungseinheit gewünscht, verwendet werden. Außerdem ist für den Fachmann auch zu erkennen, dass alternativ die Ableiteinheit 530 so konfiguriert sein kann, dass sie einen oder mehr Leistungsindikatoren für die eine oder die mehreren Benutzertransaktionen ableitet, und die Korrelationseinheit 550 so konfiguriert sein kann, dass sie die Leistungsindikatoren bezüglich der einen oder der mehreren Benutzertransaktionen mit den Mobilendgerätetypinformation korreliert. Außerdem ist zu erkennen, dass das System auch eine oder mehr Abrufeinheiten zum Abrufen der Nachrichten, die über die Kommunikationsnetz gesendet werden, und zum Liefern der abgerufenen Nachrichten an die erste und die zweite Nachrichtenempfangseinheit 520, 540 umfassen kann.
Für den Fachmann ist zu erkennen, dass es viele Vorteile hat, die verschiedenen Auswirkungen, die verschiedene Mobilendgerätetypen auf die Leistungscharakteristik auf Anwendungsebene haben, gemäß der Erfindung zu identifizieren. Solche Informationen sind nützlich für Gerätehersteller, um ein Feedback über die Leistungscharakteristik ihrer mobilen Endgeräte im alltäglichen Gebrauch in der „realen Welt" zu bekommen, für die Kommunikationsnetzbetreiber, um die Leistungscharakteristik von mobilen Endgeräten für verschiedene GPRS-Anwendungen zu bestimmen, und Anbieter, um die Ursachen einer Leistungsverschlechterung genauer zu identifizieren und beim Auseinanderhalten von Netz- und Mobilengeräteleistungsproblemen zu helfen.
Bedeutenderweise liefert die Erfindung eine Lösung zum (quantitativen) Analysieren und Benchmarken von verschiedenen Mobilendgerätetypen auf eine billige passive Weise. Da standardisierte Netzschnittstellen verwendet werden können, ist die Methodologie anbieterunabhängig. Außerdem kann die Erfindung über ein weites geografisches Gebiet von nur einem Überwachungspunkt (wie beispielsweise einem GPRS-Basisstationssteuerungsgebiet, das normalerweise 100 bis 200 Zellen umfasst) implementiert werden, um statistische Daten auf einer geografischen Basis bereitzustellen.
Obwohl die vorliegende Erfindung in Bezug auf bestimmte Ausführungsformen (einschließlich bestimmter Systemanordnungen und bestimmter Reihenfolgen von Schritten innerhalb verschiedener Verfahren) beschrieben wurde, ist für Fachleute zu erkennen, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die spezifischen Ausführungsformen beschränkt ist, die hierin beschrieben und veranschaulicht sind. Es versteht sich daher von selbst, dass, obwohl die vorliegende Erfindung in Bezug auf ihre bevorzugten Ausführungsformen beschrieben wurde, diese Offenbarung nur veranschaulichend ist. Demgemäß ist beabsichtigt, dass die Erfindung nur durch den Rahmen der hierzu angehängten Ansprüche beschränkt wird.

Claims

Verfahren zum Bestimmen der Leistungscharakteristik eines mobilen Endgeräts innerhalb eines drahtlosen Kommunikationsnetzes, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: Empfangen von Nachrichten, die über das Kommunikationsnetz gesendet werden und mit Benutzertransaktionen assoziiert sind (110); Empfangen von Nachrichten, die über das Kommunikationsnetz gesendet werden und mit Mobilendgerätetypinformation assoziiert sind (120); Korrelieren von Daten in den empfangenen Benutzertransaktionsnachrichten mit Daten in den Mobilendgerätetypinformations-Nachrichten (130); und Ableiten eines oder mehrerer Leistungsindikatoren bezogen auf Mobilendgerätetypinformation aus den korrelierten Daten (140).
Verfahren zum Bestimmen der Leistungscharakteristik eines mobilen Endgeräts innerhalb eines drahtlosen Kommunikationsnetzes, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: Empfangen von Nachrichten, die über das Kommunikationsnetz gesendet werden und mit Benutzertransaktionen assoziiert sind (110); Empfangen von Nachrichten, die über das Kommunikationsnetz gesendet werden und mit Mobilendgerätetypinformation assoziiert sind (120); Ableiten von den empfangenen Benutzertransaktionsnachrichten eines oder mehrerer Leistungsindikatoren für die Benutzertransaktionen (140); und Korrelieren der Leistungsindikatoren bezüglich der Benutzertransaktionen mit Daten in den Mobilendgerätetypinformations-Nachrichten (130).
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend die folgenden Schritte: Abrufen von Nachrichten, die über das Kommunikationsnetz gesendet werden und mit Transaktionen assoziiert sind; und Abrufen von Nachrichten, die über das Kommunikationsnetz gesendet werden und mit Mobilendgerätetypinformation assoziiert sind.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Korrelationsschritt (130) die Mobilendgerätetypinformation mit einem oder mehr Mobilendgerätetypen assoziiert.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die empfangenen Mobilendgerätetypinformations-Nachrichten (120) Mobilitätsverwaltungssignalisierungs-Nachrichten umfassen.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei die Mobilitätsverwaltungssignalisierungs-Nachrichten die internationale Mobilgerätekennung für den Mobilendgerätetyp enthalten.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die empfangenen Benutzertransaktionsnachrichten (110) Benutzerdaten enthalten.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend den Schritt des Rekonstruierens der Benutzertransaktionen aus den Daten in den empfangenen Nachrichten (215).
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die empfangenen Benutzertransaktionsnachrichten (110) Sitzungsverwaltungssignalisierungs-Nachrichten umfassen.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei der Schritt des Ableitens der Leistungsindikatoren (140) auf Daten in den Sitzungsverwaltungssignalisierungs-Nachrichten basiert.
Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, ferner umfassend den Schritt des Rekonstruierens von Benutzersitzungen aus den Daten in den empfangenen Benutzertransaktionsnachrichten (225).
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Schritt des Ableitens der Leistungsindikatoren (140) auf der Zeitdauer basiert, die von der Sendung einer Nachricht und dem Empfang eines Bestätigungssignals für die gesendete Nachricht gemessen wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Schritt des Ableitens der Leistungsindikatoren (140) auf wenigstens einem von einem Abwärts/Aufwärtsverbindungsdurchsatz von Nachrichtenübermittlungen und einem Durchsatz auf IP-Ebene von Nachrichtenübermittlungen basiert.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Schritt des Ableitens der Leistungsindikato ren (140) auf der Rate von vom Benutzer abgebrochenen Nachrichtenübermittlungstransaktionen basiert.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Schritt des Ableitens der Leistungsindikatoren (140) auf der Anzahl von verlorenen Paketen, die aus Nachrichtenübermittlungswiederholungssendungen geschätzt wird, basiert.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Leistungsindikatoren durch den Mobilendgerätetyp gebenchmarkt werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Nachrichten von einer offenen Schnittstelle abgerufen werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend den Schritt des Einrichtens einer Leistungsdatenbank (360) mit Feldern, die den Mobilendgerätetyp und den Benutzertransaktionstyp identifizieren (370), und entsprechenden Feldern, welche die berechneten oder geschätzten Leistungsindikatoren enthalten (380).
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend den Schritt des Einstellens der Häufigkeit von Mobilnachrichtenübermittlungssignalen, die durch das Kommunikationsnetz benötigt werden, um die Anzahl der Nachrichten zu erhöhen, die Daten enthalten, um den Mobilendgerätetyp zu identifizieren.
Computerprogrammprodukt, umfassend Programmcodeabschnitte zum Durchführen der Schritte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wenn das Computerprogrammprodukt auf einem Computersystem ausgeführt wird.
Computerprogrammprodukt nach Anspruch 20, wobei das Computerprogrammprodukt auf einem computerlesbaren Aufzeichnungsmedium gespeichert ist.
System, umfassend einen Computerprozessor und einen Speicher, der mit dem Prozessor gekoppelt ist, wobei der Speicher mit einem oder mehr Programmen codiert ist, welche die Schritte nach einem der Ansprüche 1 bis 19 ausführen können.
Vorrichtung zum Bestimmen der Leistungscharakteristik eines mobilen Endgeräts innerhalb eines drahtlosen Kommunikationsnetzes (510), umfassend: eine erste Nachrichtenempfangseinheit (520) zum Empfangen von Nachrichten, die über das Kommunikationsnetz empfangen werden und mit Benutzertransaktionen assoziiert sind; eine zweite Nachrichtenempfangseinheit (540) zum Empfangen von Nachrichten, die über das Kommunikationsnetz gesendet werden und mit Mobilendgerätetypinformation assoziiert sind; eine Ableiteinheit (530) zum Ableiten von den empfangenen Benutzertransaktionsnachrichten eines oder mehrerer Leistungsindikatoren für die Benutzertransaktionen; und eine Korrelationseinheit (550), welche die Leistungsindikatoren bezüglich der Benutzertransaktionen mit Daten in den Mobilendgerätetypinformations-Nachrichten korreliert.
Vorrichtung zum Bestimmen der Leistungscharakteristik eines mobilen Endgeräts innerhalb eines drahtlosen Kommunikationsnetzes (510), umfassend: eine erste Nachrichtenempfangseinheit (520) zum Empfangen von Nachrichten, die über das Kommunikationsnetz empfangen werden und mit Benutzertransaktionen assoziiert sind; eine zweite Nachrichtenempfangseinheit (540) zum Empfangen von Nachrichten, die über das Kommunikationsnetz gesendet werden und mit Mobilendgerätetypinformation assoziiert sind; eine Korrelationseinheit (550) zum Korrelieren von Daten in den empfangenen Benutzertransaktionsnachrichten mit Daten in den Mobilendgerätetypinformations-Nachrichten; und eine Ableiteinheit (530) zum Ableiten eines oder mehrerer Leistungsindikatoren bezogen auf Mobilendgerätetypinformation aus den korrelierten Daten.