【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于通信网络维护，具体涉及一种5g网络信令完整性判别方法。
技术介绍
1、在运营商建设5g移动通信网络后，基于网络性能监测、网络业务分析等业务需求，需对5g网络中核心网的信令采集、解析后进行分析，所以5g网络信令完整性是影响网络分析的重要环节。
2、在现有技术方案中，通过采集5g网络核心网中n1、n2、n4、n11、n12、n14等接口的信令，完成信令解析后对其中的参数进行抽取、分析，包括amf ip总数、smf ip总数、upf ip总数、各接口信令流量等，将这些参数与历史数据及运营商提供的数据进行比对，以实现对信令完整性的判别。
3、在上述实现的技术方案中，有两个主要缺点：
4、1、实时性不足
5、因为网元总数等参数是通过一段时间内的信令采集分析后计算得出，所以在很多情况下无法实时获取信令完整性数据，只能得到一段时间后的统计数据，无法完全满足网络分析的业务需求。
6、2、准确性不足
7、因为目前技术方案中，信令完整性判别的主要方法是比对现有网元数、历史网元数、运营商提供的网元数，由于运营商对于5g网络建设的进行，5g网络在不断变化调整，随时有5g网元上线下线，其中网元数、信令流量等在动态变化，所以现有技术方案不能很准确的反映5g网络的真实情况，其对5g网络的信令完整性判别的准确性也存在不足。
技术实现思路
1、为了克服现有技术的不足，本专利技术提供了一种基于随机森林算法的5g网络信令完整性判别方法
2、本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案包括如下步骤：
3、步骤1：5g网络信令采集点包括：
4、(1)n1接口，位于ue与amf之间；
5、(2)n2接口，位于ran与amf之间；
6、(3)n4接口，位于upf与smf之间；
7、(4)n14接口，位于amf之间；
8、(5)n11接口，位于amf与smf之间；
9、(6)n8接口，位于amf与udm之间；
10、(7)n12接口，位于amf与ausf之间；
11、步骤2：构建训练集；
12、在5g核心网中采集n1、n2、n4、n14、n11、n8、n12这7个接口的上下文管理、会话管理、寻呼流程、切换流程、移动性管理流程的信令，每个接口各采集t1个小时的数据构成一个样本，总共不少于7个接口的t2个样本；在每个接口的数据中采用随机有放回的方式选取t3个样本；
13、步骤3：在5g网络信令中，随机森林的特征向量选择方法如下：
14、步骤3-1：采集的信令是否覆盖n1、n2、n4、n14、n11、n8、n12接口；
15、步骤3-2：在一个接口的一个流程中信令是否完整；
16、步骤3-3：在多个接口参与的一个流程中信令是否完整；
17、步骤3-4：在各流程中包含相同关键信元的信令是否完整、无缺失；
18、步骤3-5：在各接口中在一个指定时间段内是否有信令产生；
19、步骤3-6：选择出的特征向量的数量不少于m个，组成样本集；以上步骤3-1到步骤3-5需同时满足；
20、特征向量指5g核心网中信令完整性的特征，特征向量对应步骤3-1到步骤3-6，描述如下：
21、(1)特征向量集1：对应步骤3-1，即样本中信令是否覆盖n1、n2、n4、n14、n11、n8、n12接口，覆盖则具备信令完整性特征，未覆盖则信令不完整；
22、(2)特征向量集2：对应步骤3-2，即在一个接口的一个流程中信令是否完整；
23、(3)特征向量集3：对应步骤3-3，即在多个接口参与的一个流程中信令是否完整；
24、(4)特征向量集4：在各流程中包含相同关键信元的信令是否完整；
25、(5)特征向量集5：对应步骤3-5，即在一个指定时间段内是否有信令产生，有信令则具备信令完整性特征，无信令则信令不完整；
26、步骤4：计算信息增益；
27、从样本集中，随机选择m个特征向量，m取值为sqrt(m)，计算这m个特征向量的概率，从概率得到特征向量熵的值，计算方法为：
28、
29、其中xi为特征向量；p(xi)为xi发生时的概率，由t2个样本中统计得出；
30、总体熵的计算：其中xi为特征向量；p(xi)为xi发生时的概率，由全部样本统计得出；
31、信息增益的计算：
32、信息增益＝h总-h
33、重复m次步骤4，即重复选择m个特征向量，计算特征向量的熵及信息增益，选择信息增益最大的一次，此次选择的m个特征向量即为最优选择；
34、步骤5：构建决策树；
35、根据上述步骤4产生的m个特征向量，将所有样本进行划分，即为构建了预测信令完整性的决策树；
36、步骤6：测试样本预测；
37、重复步骤2到步骤5k次，得到k颗决策树；
38、采集至少t4小时5g核心网信令数据，用每颗决策树都对其分类，则得到k个分类结果，再使用投票机制来判别采集的信令数据的所属类别。
39、优选地，所述t1＝1，t2＝24，t3＝12，m＝64，t4＝1。
40、本专利技术的有益效果如下：
41、与现有5g信令完整性检测方法相比，本专利技术采用了人工智能中机器学习方法，基于随机森林算法实现对5g信令完整性的判别，预测的准确性有较大提高，而且减少人为的参与，可靠性、检测速度都有较大提升。
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1.一种基于随机森林算法的5G网络信令完整性判别方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于随机森林算法的5G网络信令完整性判别方法，其特征在于，所述t1＝1，t2＝24，t3＝12，M＝64，t4＝1。
【技术特征摘要】
1.一种基于随机森林算法的5g网络信令完整性判别方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一...
【专利技术属性】
技术研发人员：魏杰，安新，司劲松，刘宁，
申请(专利权)人：电信科学技术第十研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：
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