一种适用于LTE-A网络空口监测仪表的多协议关联方法及系统技术方案

技术编号:13674849 阅读:119 留言:0更新日期:2016-09-08 00:18
为解决现有技术信令监测分析系统SMAP系统存在的不能满足LTE‑A网络的应用要求和不能进行多协议关联分析等问题,本发明专利技术提出一种适用于LTE‑A网络空口监测仪表的多协议关联方法及系统。通过采集LTE‑A网络UE与UTRAN通信的空中接口Uu的原始数据并进行解析合成,获取子CDR关系出表和全局CDR关系出表,根据用户选择的业务详细记录,查找所有跟该业务详细记录直接或者间接关联的业务详细记录,采用后关联方法合成完整业务流程并通过界面进行展示。本发明专利技术的有益技术效果是通过LTE‑A网络UE与UTRAN通信的空中接口Uu采集原始数据,对原始数据进行多协议解析和处理,并按照用户选择的显示规则输出完整业务流程图,有利于LTE‑A网络的检测和维护。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及通信网络监测和网络协议分析
,具体涉及到一种适用于LTE-A网络空口监测仪表的多协议关联方法及系统
技术介绍
随着LTE-A网络的建设和发展,移动互联网业务应用持续深入,用户对数据通信和多媒体业务需求呈现爆炸式增长,移动运营商们认识到信令监测对网络维护优化、客户感知提升和大数据平台建设有着及其重要的价值。网络的质量优化、数据采集、用户追踪和定位分析都离不开信令监测系统,当前的LTE-A网络发展趋势,也促进了信令监测仪表的应用和发展,现在,大多数信令监测仪表已经成为一套综合的系统工具,例如信令监测分析系统(SMAP)。目前大部分SMAP采集通信网A、Mc、Iu等接口各类信令数据,进行信令协议解码,合成呼叫详细记录CDR(Call Detail Record),再现业务接续全过程。由此,进行网络和业务各类指标统计,从而使网络维护人员掌握并分析网络和业务运行情况。由于LTE-A网络扁平化结构导致传统的采集点消失了,需从UE与UTRAN通信的空中接口Uu采集空口信令,使得现有技术SMAP系统已经不能满足LTE-A网络的应用要求,需要设计新的LTE-A空口监测系统。另外,无论现有技术SMAP系统,还是新设计的LTE-A空口监测系统,都离不开对采集的数据进行协议分析,单个协议分析并没有应用价值,而多种协议之间的关联存在广泛的应用空间。而且,实际中网络业务大部分都是多种协议、跨多个基站配合完成的,对这种复杂的业务分析,获取完整的业务流程就需要多协议关联技术。多协议关联是让采集的数据体现价值的核心技术,也是新设计的LTE-A空口监测分析仪系统中的关键技术之一。显然,现有技术信令监测分析系统SMAP系统存在着不能满足LTE-A网络的应用要求和不能进行多协议关联分析等问题。
技术实现思路
为解决现有技术信令监测分析系统SMAP系统存在的不能满足LTE-A网络的应用要求和不能进行多协议关联分析等问题,本专利技术提出一种适用于LTE-A网络空口监测仪表的多协议关联方法及系统。本专利技术一种适用于LTE-A网络空口监测仪表的多协议关联方法,包括以下步骤:S1、定义LTE-A空口,即Uu接口层Ⅰ、层Ⅱ和层Ⅲ中各协议之间关联关系,建立协议间关联关系表;定义业务面与信令面关联关系,建立数据业务面与信令面关联关系表;所述定义LTE-A空口,即Uu接口层Ⅰ、层Ⅱ和层Ⅲ中各协议之间关联关系是指通过字段协议类型ProType、协议字段长度ProSize、关联主键Key和协议关联生存时间ProTime定义各协议之间的关联关系;所述定义业务面与信令面的关联关系是指通过字段业务类型ServType、信令类型SignType、关联主键Key,业务字段长度ServSize、信令字段长度SignSize和关联生存时间RelTime定义业务面与信令面之间的关联关系;S2、采集LTE-A网络UE与UTRAN通信的空中接口Uu的原始数据;S3、对原始数据进行剔除处理,打上识别标签并对重组数据进行保存;所述数据剔除是指删除用户不关心的数据和对后期解码合成关联分析无关的数据;所述识别标签包括,消息ID、小区ID、包长度、数据链路类型和时间标签;S4、将重组数据按照协议类型对各层信令消息进行协议解析;包括,对Uu接口的信令进行解析,即对层Ⅰ的物理层、层Ⅱ的MAC协议、RLC协议和PDCP协议、层Ⅲ的RRC协议和NAS协议进行解析;S5、按照协议类型和协议规则分别合成各个协议的呼叫详细记录CDR,即子CDR;对子CDR进行关联分析,建立子CDR关系出表并按设定更新;按照信令面和业务面分别合成信令面CDR和业务面CDR;对信令面CDR和业务面CDR的进行关联分析,建立全局CDR关系出表并按设定更新;S6、根据用户选择的业务详细记录,查找所有跟该业务详细记录直接或者间接关联的业务详细记录,采用后关联方法合成完整业务流程并通过界面进行展示。进一步的,步骤S5中所述子CDR关系出表的字段包括:协议类型、当前业务识别ID、业务开始时间、业务结束时间、关联主键表、关联业务详细记录表、扩展业务详细记录;所述全局CDR关系出表的字段包括:协议类型、业务类型、当前业务识别ID、用户识别关键信息、业务开始时间、业务结束时间、关联主键表、关联业务详细记录表、扩展业务详细记录;所述关联主键表定义字段包括:关联主键名称、关联主键取值;所述关联业务详细记录表包括用户业务识别详细表;所述用户业务识别详细表,包括,标识用户身份的全球唯一临时UE标识GUTI(Globally Unique Temporary UE Identity)、国际移动用户识别码IMSI(International Mobile Subscriber Identification Number)、临时移动用户标识TMSI(Temporary Mobile Subscriber Identity)、MME临时用户标识MTMSI(MME-Temporary Mobile Subscriber Identity)、小区无线网络临时识别
C-RNTI(Cell-Radio Network Temporay Identifier)、UE标识UEid(UE-Identity)、用户IP地址UserIP和用户业务数据信息表。进一步的,步骤S5中对子CDR进行关联分析,包括,所述子CDR关联是指利用后关联方法进行协议间关联和数据业务面关联;所述协议间关联包括RRC协议与NAS协议的关联;所述RRC协议关联的参数包括由GUTI关联获得的IMSI、C-RNTI、小区ID、EPS承载ID和TransactionID;所述NAS协议关联的参数包括IMSI、MMEID、IEI、EPS mobile Identity和PTI;此时,建立RRC协议与NAS协议关联的参数包括IMSI、小区ID、MMEID和EPS承载ID,通过相同的IMSI建立NAS协议和RRC协议之间的关联,分析出相同IMSI的信令流程;所述数据业务面的关联包括MAC协议、RLC协议和PDCP协议的关联;所述MAC协议关联的参数包括UEid、逻辑信道Identity、LCID和C-RNTI;所述RLC协议关联的参数包括UEid和RBid;所述PDCP协议关联的参数包括PDCP_SDU序列号和RBid;通过相同的UEid和RBid分别建立MAC协议数据流和RLC协议数据流、MAC协议数据流和PDCP协议数据流之间的关联;其中,所述RRC协议关联参数和NAS协议关联参数的确认和获取,包括:UE开机附着到LTE-A网络整个流程中,LTE处于空闲状态,即无业务请求,通过发送Attach request和PDN Connectivity REquest消息,Attach request包含用户消息IMSI、TA_id,MME分配给UE临时标识GUTI;此时建立GUTI与IMSI关联关系,GUTI等同于M-TMSI;UE附着建立PDN连接时,SGW分配给UE一个PDN地址UserIP,此时,关联参数为GUTI、UserIP、SGWIP和TEID,通过GUTI建立IMSI、TA_id与UserIP参数,即一个或多个IP地址,之间的关联关系;UE建立RRC请求时,即有业务本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种适用于LTE‑A网络空口监测仪表的多协议关联方法,其特征在于:该多协议关联方法包括以下步骤:S1、定义LTE‑A空口,即Uu接口层Ⅰ、层Ⅱ和层Ⅲ中各协议之间关联关系,建立协议间关联关系表;定义业务面与信令面关联关系,建立数据业务面与信令面关联关系表;所述定义LTE‑A空口,即Uu接口层Ⅰ、层Ⅱ和层Ⅲ中各协议之间关联关系是指通过字段协议类型ProType、协议字段长度ProSize、关联主键Key和协议关联生存时间ProTime定义各协议之间的关联关系;所述定义业务面与信令面的关联关系是指通过字段业务类型ServType、信令类型SignType、关联主键Key,业务字段长度ServSize、信令字段长度SignSize和关联生存时间RelTime定义业务面与信令面之间的关联关系;S2、采集LTE‑A网络UE与UTRAN通信的空中接口Uu的原始数据;S3、对原始数据进行剔除处理,打上识别标签并对重组数据进行保存;所述数据剔除是指删除用户不关心的数据和对后期解码合成关联分析无关的数据;所述识别标签包括,消息ID、小区ID、包长度、数据链路类型和时间标签;S4、将重组数据按照协议类型对各层信令消息进行协议解析;包括,对Uu接口的信令进行解析,即对层Ⅰ的物理层、层Ⅱ的MAC协议、RLC协议和PDCP协议、层Ⅲ的RRC协议和NAS协议进行解析;S5、按照协议类型和协议规则分别合成各个协议的呼叫详细记录CDR,即子CDR;对子CDR进行关联分析,建立子CDR关系出表并按设定更新;按照信令面和业务面分别合成信令面CDR和业务面CDR;对信令面CDR和业务面CDR的进行关联分析,建立全局CDR关系出表并按设定更新;S6、根据用户选择的业务详细记录,查找所有跟该业务详细记录直接或者间接关联的业务详细记录,采用后关联方法合成完整业务流程并通过界面进行展示。...

【技术特征摘要】
1.一种适用于LTE-A网络空口监测仪表的多协议关联方法,其特征在于:该多协议关联方法包括以下步骤:S1、定义LTE-A空口,即Uu接口层Ⅰ、层Ⅱ和层Ⅲ中各协议之间关联关系,建立协议间关联关系表;定义业务面与信令面关联关系,建立数据业务面与信令面关联关系表;所述定义LTE-A空口,即Uu接口层Ⅰ、层Ⅱ和层Ⅲ中各协议之间关联关系是指通过字段协议类型ProType、协议字段长度ProSize、关联主键Key和协议关联生存时间ProTime定义各协议之间的关联关系;所述定义业务面与信令面的关联关系是指通过字段业务类型ServType、信令类型SignType、关联主键Key,业务字段长度ServSize、信令字段长度SignSize和关联生存时间RelTime定义业务面与信令面之间的关联关系;S2、采集LTE-A网络UE与UTRAN通信的空中接口Uu的原始数据;S3、对原始数据进行剔除处理,打上识别标签并对重组数据进行保存;所述数据剔除是指删除用户不关心的数据和对后期解码合成关联分析无关的数据;所述识别标签包括,消息ID、小区ID、包长度、数据链路类型和时间标签;S4、将重组数据按照协议类型对各层信令消息进行协议解析;包括,对Uu接口的信令进行解析,即对层Ⅰ的物理层、层Ⅱ的MAC协议、RLC协议和PDCP协议、层Ⅲ的RRC协议和NAS协议进行解析;S5、按照协议类型和协议规则分别合成各个协议的呼叫详细记录CDR,即子CDR;对子CDR进行关联分析,建立子CDR关系出表并按设定更新;按照信令面和业务面分别合成信令面CDR和业务面CDR;对信令面CDR和业务面CDR的进行关联分析,建立全局CDR关系出表并按设定更新;S6、根据用户选择的业务详细记录,查找所有跟该业务详细记录直接或者间接关联的业务详细记录,采用后关联方法合成完整业务流程并通过界面进行展示。2.根据权利要求1所述适用于LTE-A网络空口监测仪表的多协议关联方法,其特征在于:步骤S5中所述子CDR关系出表的字段包括:协议类型、当前业务识别ID、业务开始时间、业务结束时间、关联主键表、关联业务详细记录表、扩展业务详细记录;所述全局CDR关系出表的字段包括:协议类型、业务类型、当前业务识别ID、用户识别关键信息、业务开始时间、业务结束时间、关联主键表、关联业务详细记录表、扩展业务详细记录;所述关联主键表定义字段包括:关联主键名称、关联主键取值;所述关联业务详细记录表包括用户业务识别详细表;所述用户业务识别详细表,包括,标识用户身份的全球唯一临时UE标识GUTI,Globally Unique Temporary UE Identity、国际移动用户识别码IMSI,International Mobile Subscriber Identification Number、临时移动用户标识TMSI,Temporary Mobile Subscriber Identity、MME 临时用户标识MTMSI,MME-Temporary Mobile Subscriber Identity、小区无线网络临时识别C-RNTI,Cell-Radio Network Temporay Identifier、UE标识UEid,UE-Identity、用户IP地址UserIP和用户业务数据信息表。3.根据权利要求1所述适用于LTE-A网络空口监测仪表的多协议关联方法,其特征在于:步骤S5中对子CDR进行关联分析,包括,所述子CDR关联是指利用后关联方法进行协议间关联和数据业务面关联;所述协议间关联包括RRC协议与NAS协议的关联;所述RRC协议关联的参数包括由GUTI关联获得的IMSI、C-RNTI、小区ID、EPS承载ID和TransactionID;所述NAS协议关联的参数包括IMSI、MMEID、IEI、EPS mobile Identity和PTI;此时,建立RRC协议与NAS协议关联的参数包括IMSI、小区ID、MMEID和EPS承载ID,通过相同的IMSI建立NAS协议和RRC协议之间的关联,分析出相同IMSI的信令流程;所述数据业务面的关联包括MAC协议、RLC协议和PDCP协议的关联;所述MAC协议关联的参数包括UEid、逻辑信道Identity、LCID和C-RNTI;所述RLC协议关联的参数包括UEid和RBid;所述PDCP协议关联的参数包括PDCP_SDU序列号和RBid;通过相同的UEid和RBid分别建立MAC协议数据流和RLC协议数据流、MAC协议数据流和PDCP协议数据流之间的关联;其中,所述RRC协议关联参数和NAS协议关联参数的确认和获取,包括:UE开机附着到LTE-A网络整个流程中,LTE处于空闲状态,即无业务请求,通过发送Attach request和PDN Connectivity REquest消息,Attach request包含用户消息IMSI、TA_id,MME分配给UE临时标识GUTI;此时建立GUTI与IMSI关联关系,GUTI等同于M-TMSI;UE附着建立PDN连接时,SGW分配给UE一个PDN地址UserIP,此时,关联参数为GUTI、UserIP、SGWIP和TEID,通过GUTI建立IMSI、TA_id与UserIP参数,即一个或多个IP地址,之间的关联关系;UE建立RRC请求时,即有业务请求,UE从IDLE态至连接态时发起呼叫、响应寻呼、Attach Request、TAU Request和Detach Request,携带初始NAS和建立原因信息,eNB分配用户小区内唯一ID,即C-RNTI,此时,建立C-RNTI和GUTI、TA_id和UserIP的关联关系。4.根据权利要求1所述适用于LTE-A网络空口监测仪表的多协议关联方法,其特征在
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【专利技术属性】
技术研发人员:李雷张治中谢雕
申请(专利权)人:重庆重邮汇测通信技术有限公司
类型:发明
国别省市:重庆;50

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