一种基于DPI的NB-IoT终端故障定位方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及NB‑IOT终端故障定位技术领域，提供了一种基于DPI的NB‑IoT终端故障定位方法和装置。方法包括以Attach Request消息作为xDR生成的开始标志，以Attach Complete作为xDR生成的结束标志的主事务，将信令消息的数据关联在一起，输出第一条xDR数据记录；以Downlink data消息作为xDR生成的开始标志，以Service Accept作为xDR生成的结束标志的主事务，将用户面消息和信令面消息的数据关联在一起，输出第二条xDR数据记录，分析NB‑IoT终端的故障。本发明专利技术通过信令过程记录，提供了一套故障定位体系为用户线上问题识别及线下故障解决提供技术支撑。

A fault location method and device of Nb IOT terminal based on DPI

【技术实现步骤摘要】
一种基于DPI的NB-IoT终端故障定位方法和装置
本专利技术涉及NB-IOT终端故障定位
，特别是涉及一种基于DPI的NB-IoT终端故障定位方法和装置。
技术介绍
随着当前物联网技术的迅速发展，各行业智能化物联网设备的应用率不断增加，承载于无线网络之上的移动通信技术在提供丰富的行业应用的同时也面临着端到端业务实现流程复杂的问题，涉及终端、无线、传输、核心网、物联网基地多元协同，为客户感知提升带来巨大挑战，寻求有效的方法，确保物联网终端的正常运行成为客户的重点分析热点，因此从基于网络本身的质量管理向注重客户感知的端到端横向一体化质量保障机制转变，建立物联网端到端质量管理机制是确保客户业务感知的关键，是4G时代集中性能管理的重要应用之一。鉴于此，克服该现有技术所存在的缺陷是本
亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种基于DPI的NB-IoT终端故障定位方法，解决现有技术中缺少有效手段对NB-IoT问题定位的客观情况。本专利技术进一步要解决的技术问题是在NB-本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于DPI的NB-IoT终端故障定位方法，其特征在于，包括上报过程话单的DPI数据的整理和下控过程话单的DPI数据的整理，其中，上报过程话单的DPI数据的整理具体包括：/n以Attach Request消息作为xDR生成的开始标志，以Attach Complete或AttachReject作为xDR生成的结束标志的主事务，通过各接口信令消息中携带的IMSI、S1AP-ID和TE-ID信元，将信令消息的数据关联在一起，输出第一条xDR数据记录；/n所述下控过程话单的DPI数据的整理具体包括：/n以Downlink data消息作为xDR生成的开始标志，以Service Accept或Do...

【技术特征摘要】
1.一种基于DPI的NB-IoT终端故障定位方法，其特征在于，包括上报过程话单的DPI数据的整理和下控过程话单的DPI数据的整理，其中，上报过程话单的DPI数据的整理具体包括：
以AttachRequest消息作为xDR生成的开始标志，以AttachComplete或AttachReject作为xDR生成的结束标志的主事务，通过各接口信令消息中携带的IMSI、S1AP-ID和TE-ID信元，将信令消息的数据关联在一起，输出第一条xDR数据记录；
所述下控过程话单的DPI数据的整理具体包括：
以Downlinkdata消息作为xDR生成的开始标志，以ServiceAccept或DownlinkDataNotificationFailure作为xDR生成的结束标志的主事务，根据各接口信令消息中携带的IMSI、S1AP-ID、TE-ID、Guti和五元组信元，将用户面消息和信令面消息的数据关联在一起，输出第二条xDR数据记录；
根据所述第一条xDR数据记录和第二条xDR数据记录，分析NB-IoT终端的故障。


2.根据权利要求1所述的基于DPI的NB-IoT终端故障定位方法，其特征在于，所述以Downlinkdata消息作为xDR生成的开始标志，以ServiceAccept或DownlinkDataNotificationFailure作为xDR生成的结束标志的主事，具体包括：
根据NB-IoT终端所发出的ContextRelease消息和/或Detach消息，确定NB-IoT终端目前是否处于Idle或Detach状态；
DPI设备在确定NB-IoT终端目前处于Idle或Detach状态时，获取SGW向MME发送的DDN消息，从而保证DPI设备只记录触发DDN消息情况下的，且以Downlinkdata消息作为xDR生成的开始标志，以ServiceAccept或DownlinkDataNotificationFailure作为xDR生成的结束标志的主事。


3.根据权利要求1所述的基于DPI的NB-IoT终端故障定位方法，其特征在于，所述通过各接口信令消息中携带的IMSI、S1AP-ID和TE-ID信元，将信令消息的数据关联在一起，输出第一条xDR数据记录，具体包括：
在内存中设置等待队列存储空间，信令消息先后抵达DPI设备后，若出现信令消息A无法匹配到其上一条信令消息B，则将当前获取到的信令消息A存入所述等待队列中，待可关联到的上一条消息B的信令消息C抵达，并进入过程信息列表后，从等待队列中将信令消息A取出，进一步与所述信令消息C进行关联分析，若关联成功则架构所述信令消息A添加到过程信息列表中，且为与所述信令消息C之后，并根据所述信令消息C的开始时间，对所述信令消息A的开始时间进行修正，以保证输出的xDR时间戳在正常时间范围内；
其中，所述过程信令列表在搜集到以AttachRequest消息作为xDR生成的开始标志，以AttachComplete或AttachReject作为主事务的xDR结束标志的信令消息后，用于生成所述第一xDR数据记录。


4.根据权利要求1所述的基于DPI的NB-IoT终端故障定位方法，其特征在于，所述根据各接口信令消息中携带的IMSI、S1AP-ID、TE-ID、Guti和五元组信元，将用户面消息和信令面消息的数据关联在一起，输出第二条xDR数据记录，具体包括：
使用TE-ID将下行用户面数据和信令面DDN消息进行关联，使用TE-ID和S1AP-ID将S5/S8接口信令消息与S10/S11口信令消息关联，使用S1AP-ID将S1MME接口与S10/S11接口进行关联。


5.根据权利要求1-4任一所述的基于DPI的NB-IoT终端故障定位方法，其特征在于，所述根据所述第一条xDR数据记录和第二条xDR数据记录，分析NB-IoT终端的故障，具体包括：
对于接口S1MME、S6a、S10和S11，对于其出现的错误码预先定义其问题环节是网络接入环节或者业务接入环节；
其中，在网络接入环节中，终端原因包括：非允许区域内使用、终端版本或模组问题、用户为非法用户、用户鉴权不通过、机卡分离、终端版本/模组问题、非允许区域内使用和未在HSS上开户/已销号中的一种或者多种；核心网原因包括：用户停机和AAA服务器分配用户IP失败；无线原因包括基站弱覆盖或板卡故障，造成空口信令失丢失，导致终端/网络侧没收到信令消息；
其中，在业务接入环节中，使用业务接入信息进行故障分析，将故障终端的业务数据与终端特征分析中的结论进行匹配，其中，终端特征分析中的结论包括：网络侧安全、网络侧接入、网络侧建立链接、业务侧网络安全、业务侧接入异常、业务侧企业服务异常、终端异常和业务不适用终端一项或者多项。


6.根据权利要求5所述的基于DPI的NB-IoT终端故障定位方法，其特征在于，在网络侧安全具体表现为信令风暴时，所述方法还包括：
根据获取S10、S11和S6a接口的参数来对S1-MME接口的NAS消息解密；
统计预设时间区间内，对应于MME网元、eNB基站、区域和终端四种类型主体的，各类型主体下的异常流量、附着消息异常量、鉴权消息异常量、激活消息异常量、切换消息异常量、寻呼消息异常量、附着成功率异常量、鉴权成功率异常量、激活成功率异常量、切换成功率异常量、寻呼成功率异常量中的一项或者多项的总评分；
根据所述总评分确认当S1-MME接口是否遭受到信令风暴攻击。


7.根据权利要求6所述的基于DPI的NB-IoT终端故障定位方法，其特征在于，根据权利要求1所述的物联网信令风暴攻击检测的方法，其特征在于，所述根据获取S10、S11、S6a接口的参数来对S1-MME接口的NAS消息解密，具体包括：
在S6a接口的Diameter协议中的AIR消息和AIA消息中提取IMSI、AUTN、KASME，并建立IMSI和AUTN的第一关联关系；
建立解密所需的第二关联结构，所述第二关联结构包括：AUTN、XRES、RAND、KASME、加密标识、完整保护算法标识、上行计数和下行计数；
从Authenticationrequest消息中提取AUTN，并与MMEID和ENBID建立第三关联关系；
提取EPSintegrityalgorithm信息，并与所述MMEID、所述ENBID和所述第三关联关系，更新所述加密标识；
通过MMEID、ENBID和加密的NAS消息，计算出AUTN，并通过计算出的AUTN在第二关联结构中找到相应KASME；
根据KASME推导KNASME，进一步完成NAS消息解密。


8.根据权利要求6所述的基于DPI的NB-IoT终端故障定位...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯晔，张本军，王赟，叶志钢，谭国权，
申请(专利权)人：武汉绿色网络信息服务有限责任公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42