面向移动网络的异构数据采集装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种面向移动网络的异构数据采集装置以及方法。该装置包括信令接入模块，用于获取数据包；信令解码模块，用于对数据包进行自底向上的逐层解码，其中，根据多种通信协议中的对应一种协议对每一层进行解码，以及根据每一层协议的解码规则确定更高层的协议；信令输出模块，用于输出解码后的数据包。能够极大简化信令采集方案，增加设备利用率，使得组网更加灵活，以及提高了数据采集设备的通用性。用性。用性。

【技术实现步骤摘要】
面向移动网络的异构数据采集装置和方法


[0001]本申请涉及移动通信领域和数据采集领域，具体涉及一种面向移动网络的异构数据采集装置和方法。

技术介绍

[0002]移动通信网络经过2G、3G、4G的发展，网络越来越复杂，网元数量越来越多，业务种类越来越多样化。随着5G时代的到来，这种现象更加明显。为了保证通信质量，运营商需要对移动网络上的电话、短信、上网业务的指标进行监控和审查，并需要结合大数据手段提供综合分析的能力，包括网络性能分析、业务性能分析和数据库分析等。目前业界普遍的做法是通过数据采集获取移动网络中关键节点链路上的数据，这些数据经过解码、过滤、回填处理后存储到专用的分析系统中，由分析系统提供上述综合分析能力。另外，还可以通过信令采集方式提供基于位置的业务或漏话提醒等业务，这类业务的实时性要求低于呼叫业务，从经济性和复杂性上考虑，信令采集方式是不错的选择。
[0003]由于移动网络的复杂性和业务多样性，数据采集点是多源的，数据结构是异构的。其中，CS(Circuit Switched，电路交换)域网络的数据采集点包括：Mc口、A口、Abis口、LSTP(Low Signal Transfer Point，低级信令转接点)、HSTP(High Signal Transfer Point，高级信令转接点)、HLR(Home Location Register，归属位置寄存器)、关口局等网元以及接口；IMS(IP Multimedia Subsystem，IP多媒体子系统)网络的数据采集点包括：I/S
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CSCF(Inquiry Call Session Control Function，询问呼叫会话控制功能；Service Call Session Control Function，服务呼叫会话控制功能)和P
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CSCF(Proxy Call Session Control Function，代理呼叫会话控制功能)、I/S
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CSCF和MGCF(Media Gateway Control Function，媒体网关控制功能)之间的接口、I/S
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CSCF与HSS(Home Subscriber Server，归属签约用户服务器)之间的接口以及SBC(Session Border Controller，边界会话控制器)和IMS CE路由器之间的接口。数据结构以信令为主，包括SIP(Session Initiation Protocol，会话初始协议)、CAP(CAMEL Application Part，CAMEL应用部分协议)、MAP(Mobile Application Part，移动应用部分协议)、DIAMETER(IETF的AAA工作组作为下一代的AAA协议标准)、HTTP(HyperText Transfer Protocol,超文本传输协议)、ENUM(E.164Number URI Mapping，电话号码映射)/DNS(omain Name System，域名系统)等多种协议。
[0004]对于移动网络的数据采集包括信令接入和信令解析两部分，目前信令解析技术主要有以下实现方式：一是基于专用硬件的方法实现。专用硬件是通过板卡的方式实现信令采集，信令解码和输出的程序置于固件中。由于信令接入的端口不同，设备的输入端口可以是E1端口、以太网口或者两种混合。设备的输出端口都为以太网口。专用硬件是一个黑盒，安装部署简单，解码效率高。一是基于软件的方法实现。软件采集方式是指通过在被采集设备上安装监控程序并由此程序将采集到的信令转发给信令采集设备，属于客户端/服务端模式。此方式对被采集设备具有一定的侵入性。
[0005]然而，以上信令解析的方法均有一些缺陷，具体如下:
[0006](1)专用硬件内置的解码协议具有较强的针对性，比如七号信令采集设备就只支持七号信令，IMS信令采集设备就只支持SIP，随着网络演进，原有设备的利用率逐渐下降。
[0007](2)信令过滤灵活性欠佳，不能满足对信令的特定操作进行过滤的需求，而这是一些业务平台迫切需要的。
[0008](3)信令采集设备将信令输出到云资源池上时，不具备良好的负载均衡机制。由于云资源池提供的虚拟机规格不会是特别高的配置，会需要很多虚拟机进行信令分析处理，因此会有此问题。
[0009](4)有的信令采集设备的输出是基于二层转发，不能指定上游设备的IP和端口，这需要信令采集设备输出到的设备或平台从链路层开始处理报文，增加了复杂性。

技术实现思路

[0010]针对相关技术中存在的问题，本申请的目的在于提供一种面向移动网络的异构数据采集装置和方法，能够极大简化信令采集方案，增加设备利用率，使得组网更加灵活，进而降低移动网络中数据采集方案的成本、提高数据采集设备的通用性。
[0011]本专利技术的技术方案是这样实现的：
[0012]根据本专利技术的一个方面，提供了一种面向移动网络的异构数据采集装置，包括：信令接入模块，用于获取数据包；信令解码模块，用于对数据包进行自底向上的逐层解码，其中，根据多种通信协议中的对应一种协议对每一层进行解码，以及根据每一层协议的解码规则确定更高层的协议；信令输出模块，用于输出解码后的数据包。
[0013]根据本专利技术的实施例，异构数据采集装置，还包括：信令过滤模块，用于：接受信令解码模块输入的每一层的解码结果；从解码结果读取字段并将字段与信令过滤规则对应的条件进行匹配；若匹配成功，将过滤规则对应的动作返回信令解码模块，信令解码模块在执行动作后进行更高层的解码。
[0014]根据本专利技术的实施例，异构数据采集装置，动作包括接受和丢弃，接受表示继续处理更高层的协议，丢弃表示直接丢弃数据包；条件由参数名称、逻辑运算和取值组成，参数名称和取值来自于信令解码模块。
[0015]根据本专利技术的实施例，异构数据采集装置，信令接入模块包括DPDK组件。
[0016]根据本专利技术的实施例，异构数据采集装置，其特征在于，DPDK组件包括：输入无锁环形队列，用于缓存装置接收的数据包，数据包由DPDK组件从网卡读到数据包后直接写入，并由信令解码模块读出；输出无锁环形队列，用于缓存需要输出的数据包，数据包由信令过滤模块写入并由信令输出模块读出。
[0017]根据本专利技术的实施例，异构数据采集装置，信令输出模块支持连接多个信令处理装置，信令输出模块将解码后的数据包按照信令输出格式进行编码后输出至多个信令处理装置中对应的信令处理装置。
[0018]根据本专利技术的实施例，异构数据采集装置，采用负载均衡算法将信令分流到多个信令处理装置，负载均衡算法包括轮询、加权轮询、哈希中的一种或多种。
[0019]根据本专利技术的实施例，异构数据采集装置，多种通信协议包括：IP、TCP/UDP/SCTP、MTP3、SCCP、TCAP、BICC、SIP、DIAMETER。
[0020]根据本专利技术的另一方面，提供了一种面向移动网络本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种面向移动网络的异构数据采集装置，其特征在于，包括：信令接入模块，用于获取数据包；信令解码模块，用于对所述数据包进行自底向上的逐层解码，其中，根据多种通信协议中的对应一种协议对每一层进行解码，以及根据每一层协议的解码规则确定更高层的协议；信令输出模块，用于输出解码后的所述数据包。2.根据权利要求1所述的异构数据采集装置，其特征在于，还包括：信令过滤模块，用于：接受所述信令解码模块输入的每一层的解码结果；从所述解码结果读取字段并将所述字段与信令过滤规则对应的条件进行匹配；若匹配成功，将所述过滤规则对应的动作返回所述信令解码模块，所述信令解码模块在执行所述动作后进行更高层的解码。3.根据权利要求2所述的异构数据采集装置，其特征在于，所述动作包括接受和丢弃，所述接受表示继续处理更高层的协议，所述丢弃表示直接丢弃所述数据包；所述条件由参数名称、逻辑运算和取值组成，所述参数名称和所述取值来自于所述信令解码模块。4.根据权利要求2所述的异构数据采集装置，其特征在于，所述信令接入模块包括DPDK组件。5.根据权利要求4所述的异构数据采集装置，其特征在于，所述DPDK组件包括：输入无锁环形队列，用于缓存所述装置接收的数据包，所述数据包由所述DPDK组件从网卡读到数据包后直接写入，并由所述信令解码模块读出；输出无锁环形队列，...

【专利技术属性】
技术研发人员：周晓光，
申请(专利权)人：北京邮电大学，
类型：发明
国别省市：