CN100433881C

CN100433881C - 对无线用户的信息进行管理的装置、系统和方法

Info

Publication number: CN100433881C
Application number: CNB2005101322022A
Authority: CN
Inventors: 杨胜强
Original assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Current assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Priority date: 2005-12-22
Filing date: 2005-12-22
Publication date: 2008-11-12
Anticipated expiration: 2025-12-22
Also published as: CN1867149A

Abstract

本发明提供了一种对无线用户的信息进行管理的用户数据记录(SDR)服务器、系统和方法，该SDR服务器主要包括：业务处理模块、数据库管理模块和维护管理模块。该系统主要包括SDR服务器、无线设备网元和网管设备。该方法主要包括：无线设备网元向SDR服务器上报无线用户的信息，无线设备网元和网管设备向SDR服务器发送携带控制命令的消息；SDR服务器将接收到的所述无线用户的信息进行存储，并根据接收到的消息中携带的控制命令，进行各种无线用户的信息的管理操作，向无线设备网元和网管设备返回响应消息。利用本发明，可以及时地查询和维护各种无线用户的信息，并且可以减少对通讯系统造成的影响。

Description

对无线用户的信息进行管理的装置、系统和方法

技术领域

本发明涉及通讯领域，尤其涉及一种对无线用户的信息进行管理的装置、系统和方法。

背景技术

无线本地(WLL，Wireless Local Loop)网络是利用无线技术为固定终端设备或区域移动终端设备提供终端业务服务，具有容量大、部署灵活、建网速度快、适应环境能力强、网络配置简单等优点，不易受自然灾害破坏，WLL网络可作为有线网络的补充，替代出现故障的有线系统，或提供短期的临时业务和应急业务。

在实际应用中，WLL的终端用户基本是固定无线终端，在实际运维WLL时，基于网络维护、无线网络优化和各地区业务预测等需要，需要了解整个WLL网络中的用户分布信息。

比如，了解各基站或扇区下用户数；了解各基站或扇区下语音业务用户、数据业务用户、短消息业务用户和传真业务用户，以及CDMA20001x以及1xEV-DO用户分布情况；了解两基站间或两扇区间的重叠区用户；了解各基站或扇区下用户开关机状态；了解各基站或扇区下用户当前接入状态(空闲态，激活态)；了解各RAC(无线接入控制器)用户当前分布情况，即了解本RAC中各模块(业务处理框)用户分布情况，了解本RAC有哪些用户漫游到其他RAC下，甚至可以具体到漫游到哪些RAC，反过来，了解哪些RAC的用户漫游到本RAC下。通过了解上述用户分布信息，可有效地提高整个网络的运营维护能力，并有效地提高了客户满意度。

基于CDMA(码分多址)2000的WLL系统的组网示意图如图1所示。

在图1所示的组网中，HDB(归属用户数据库)模块的功能类似于移动网中的HLR(归属位置寄存器)，存储了无线用户的开户数据；VDB(拜访用户数据库)模块的功能类似于移动网中的VLR(拜访位置寄存器)，存储了拜访用户的信息。

现有技术中一种获取WLL网络中的用户分布信息的方法为：查询终端或服务器通过OMC(操作维护中心)发送查询命令给VDB/HDB，VDB/HDB进行了相应的查询操作后，将查询结果返回给OMC，OMC将查询结果返回给查询终端或服务器，并将查询结果进行保存。

上述方法的缺点为：

1、由于WLL网络中的用户分布信息的数据比较多，查询信息量大，因此，所述查询命令无法及时地得到执行，将消耗大量的系统时间，对RAC和OMC性能都有影响，对RAC与OMC间的通讯也有比较大的影响；

2、由于HDB/VDB中存储的用户信息不全，难以全面满足客户了解用户分布信息的需求。

发明内容

鉴于上述现有技术所存在的问题，本发明的目的是提供一种对无线用户的信息进行管理的装置、系统和方法，从而可以及时地收集、查询和维护各种无线用户的信息，并且可以减少对通讯系统造成的影响。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种用户数据记录服务器，包括：

通信控制模块：用于基于传输控制协议TCP/网际协议IP协议实现用户数据记录SDR服务器内各模块间的通信和实现SDR服务器与外部的网管设备或无线设备网元间的通信，将网管设备或无线设备网元传递过来的各种消息传递给数据库管理模块、业务处理模块和维护管理模块，将数据库管理模块、业务处理模块和维护管理模块返回的响应消息传递给外部的网管设备或无线设备网元；

业务处理模块：用于接收通信控制模块传递过来的无线设备网元发送的携带增加、更新和删除用户信息的命令的消息，对该消息进行缓存、解码和预处理操作，将处理后的消息传递给数据库管理模块；

维护管理模块：用于接收通信控制模块传递过来的网管设备发送的携带各种配置管理命令的消息，向数据库管理模块发送对SDR服务器进行维护和管理操作的消息，接收网管设备发送的携带查询用户信息的命令的消息，向数据库管理模块发送对SDR数据库进行查询的消息，将数据库管理模块导出的无线用户的信息返回给网管设备；对SDR服务器进行运行状态的监测，并向网管设备上报各种监测信息；

数据库管理模块：用于对保存无线用户的信息的SDR数据库进行管理，根据业务处理模块传递过来的消息，对SDR数据库进行增加、更新和删除用户信息的操作，根据维护管理模块传递过来的消息，对SDR数据库进行查询和导出用户信息的操作，向维护管理模块或业务处理模块返回响应消息。

包括：

操作系统模块：用于屏蔽各种硬件平台，为SDR服务器中各模块提供支撑平台。

一种对无线用户的信息进行管理的系统，包括：

上述SDR服务器：用于存储无线用户的信息，根据无线设备网元传递过来的消息，进行增加、更新、删除用户信息的操作；根据网管设备传递过来的消息，执行相应的配置操作，包括对存储的无线用户的信息进行查询和导出操作，并向无线设备网元和网管设备返回响应消息；

无线设备网元：用于向SDR服务器上报无线用户的信息，向SDR服务器发送携带增加、更新和删除用户信息的命令的消息，接收SDR服务器返回的响应消息；

网管设备：用于向SDR服务器发送携带各种配置管理命令的消息；向SDR服务器发送携带查询用户信息的命令的消息，接收SDR服务器返回的查询结果；向SDR服务器发送携带导出用户信息的命令的消息，从SDR服务器导出用户信息。

一种对无线用户的信息进行管理的方法，包括：

A、无线设备网元向上述SDR服务器上报无线用户的信息，无线设备网元和网管设备向SDR服务器发送携带控制命令的消息；

B、SDR服务器将接收到的所述无线用户的信息进行存储，并根据接收到的消息中携带的控制命令，进行各种无线用户的信息的管理操作，向无线设备网元和网管设备返回响应消息。

所述的步骤A具体包括：

无线设备网元采用翻转方式向SDR服务器上报无线用户的信息；

和/或，

无线设备网元根据用户的需要对无线用户的信息进行选取，向SDR服务器上报选取的信息；

和/或，

无线设备网元对系统的消息上报点进行控制，在用户完成呼叫或切换进入稳态后，才对需要上报的无线用户的信息向SDR服务器进行集中上报；和/或，

无线设备网元将需要上报给SDR服务器的无线用户的信息进行合并或者压缩处理，再上报给SDR；

和/或，

当无线设备网元为无线接入控制器RAC时，将RAC划分为归属RAC和漫游RAC，归属RAC有选择地向SDR服务器上报消息；

和/或，

无线设备网元与SDR服务器之间采用非确认方式进行消息通信。

所述的步骤A具体包括：

所述无线设备网元向SDR服务器发送更新SDR用户数据请求消息Update_SDR_REQ消息，该Update_SDR_REQ消息中的必选信元包括用户标识和命令码，可选信元包括无线设备网元的IP地址和无线用户的相关信息。

所述的步骤A具体包括：

所述网管设备向SDR服务器发送携带数据配置、查询和导出用户信息的命令的消息。

所述的步骤A还包括：

给一个或者不止一个无线设备网元配置一个SDR服务器，SDR服务器与操作维护中心OMC、近端维护台LMT或其他维护个人计算机PC机设备部署在一台机器上，或将SDR服务器部署在一单独机器上。

所述的步骤A还包括：

给SDR服务器配置两个网卡，一个网卡与无线设备网元配置在同一IP子网，一个网卡与网管设备配置在同一IP子网。

所述的步骤B具体包括：

当SDR服务器接收到携带的命令码为更新命令的Update_SDR_REQ消息后，根据消息中携带的IMSI、用户信息更新SDR数据库中相应无线用户的记录；

或者，

当SDR服务器接收到携带的命令码为删除命令的Update_SDR_REQ消息后，根据消息中携带的IMSI删除SDR数据库中相应无线用户的记录。

所述的步骤B具体包括：

SDR服务器根据网管设备发送的携带导出用户信息的命令的消息，将相应的无线用户的信息导出，以EXCEL或其他形式进行保存，然后，对导出的无线用户的信息进行离线分析，获得各种无线用户的分布信息。

所述的方法适用于无线本地WLL网络或者个人无绳电话系统PHS网络或者全球移动通信系统GSM网络或者码分多址CDMA网络或者宽带码分多址WCDMA网络或者通用分组无线业务GPRS网络。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明通过在系统中设置一个SDR服务器，专门用于收集和管理各种无线用户的信息。和现有技术相比，具有如下优点：

1、机制简单，可以及时地收集、查询和维护各种无线用户的信息，并且可以减少对通讯系统的前台代码和性能造成的影响，可扩展性强，以后需要增加管理任何用户信息时，可以选取合适网元的合适模块来向SDR服务器上报相关用户信息，不受单一网元和模块信息的限制。

2、用户信息的上报可以根据用户接入情况、信息翻转等因数进行控制，一方面信息能及时更新；另一方面平均的消息流量和消息数都不大，对后台通讯链路的冲击比较小。

3、用户可以随时导出最新SDR数据，并且整个导出过程在SDR服务器完成，对通讯主机系统没有影响，通过对导出的SDR数据进行离线分析，可以了解各种用户分布情况。

附图说明

图1为基于CDMA2000的WLL系统的组网示意图；

图2为SDR服务器的具体实现方式的结构示意图；

图3为本发明所述对无线用户的信息进行管理的系统的具体实现方式的结构示意图；

图4为每个RAC配置一个SDR服务器的示意图；

图5为多个RAC共享一个SDR服务器的示意图。

具体实施方式

本发明提供了一种对无线用户的信息进行管理的装置、系统和方法，本发明的核心为：设置一个SDR(用户数据记录)服务器，该SDR服务器专门用于收集和管理各种无线用户的信息。

本发明需要设置一个SDR服务器，该SDR服务器专门用于收集、存储、更新和删除各种无线用户的信息，并且可以根据接收到的命令，将存储的无线用户的信息导出。该SDR服务器的具体实现方式的结构如图2所示，包括操作系统模块、通信控制模块、业务处理部分、维护管理模块和数据库管理模块。各模块的功能如下：

操作系统模块：用于屏蔽各种硬件平台，为SDR服务器中各模块提供支撑平台。该操作系统模块可以为一种虚拟操作系统平台，基于这个平台上编写的软件可以运行在Windows、Unix、甚至是单板主机Vxworks等各种硬件平台上。

通信控制模块：用于基于TCP/IP协议(传输控制协议/网际协议)实现SDR服务器内各模块间的通信和实现SDR服务器与外部设备间的通信，将外部设备传递过来的各种消息传递给数据库管理模块、维护管理模块和业务处理模块，将数据库管理模块、维护管理模块和业务处理模块返回的响应消息传递给外部设备。

数据库管理模块：用于维护SDR数据库，根据接收到的业务处理模块或通信控制模块传递过来的消息，对SDR数据库中保存的无线用户的信息进行增加、更新、删除、查询等操作。

维护管理模块：根据通信控制模块传递过来的消息，对SDR服务器进行各种维护和管理操作，对数据库管理模块中的SDR数据库进行查询、导出操作，将无线用户的信息导出SDR服务器，并通过各种分析手段对导出的信息进行分析。维护管理模块还负责SDR服务器运行状态的监测，并向网管设备上报各种监测信息。

业务处理模块：用于对通信控制模块传递过来的消息进行缓存、解码和预处理等操作，然后，将消息传递给数据库管理模块。

在WLL网络中，所述SDR服务器可以和RAC等装置一起组成一个对无线用户的信息进行管理的系统，该系统的结构如图3所示。主要由RAC、SDR服务器和OMC(操作维护中心)、LMT(近端维护台)组成。SDR逻辑上可以与OMC或LMT安装在一台机器上。考虑到OMC负荷比较重，一般建议将SDR与LMT安装在一起，可以节省一台机器。各部分的功能如下：

SDR服务器：用于存储无线用户的信息，根据RAC传递过来的消息中携带的命令，进行增加、更新、删除用户信息的操作，根据OMC、LMT传递过来的消息中携带的命令，执行相应的配置操作，包括对存储的无线用户的信息进行查询和导出操作。并向RAC、OMC、LMT返回响应消息。

RAC：用于向SDR服务器上报无线用户的信息，向SDR服务器发送携带增加、更新、删除用户信息的命令的消息，接收SDR服务器返回的响应消息。在实际应用中，RAC可以是任何无线设备网元。

OMC或LMT：用于向SDR服务器发送携带各种配置管理命令的消息，包括向SDR服务器发送携带查询用户信息的命令的消息，接收SDR服务器返回的查询结果；向SDR服务器发送携带导出用户信息的命令的消息，从SDR服务器导出用户信息，以EXCEL或其他形式进行保存，然后，可以对导出的无线用户的信息进行离线分析。如果导出的数据以EXCEL保存，则可以直接用EXCEL工具对导出的数据进行离线分析。

根据上报给SDR服务器的总消息流量以及SDR服务器的处理能力，可以给每个RAC配置一个SDR服务器，如图4所示，每个RAC接一个SDR，当用户从RAC1漫游到RAC2时，RAC1会给SDR1发送携带删除指令的消息，同时RAC2会给SDR2发送携带更新指令的消息。多个SDR服务器可以在网络上纳入到统一网管下进行管理，实现SDR数据的集中处理和分析。

也可以多个RAC共享一个SDR服务器。如图5所示，每个RAC在SDR服务器中各自维护一个自己的SDR数据库。

在实际应用中，最好给SDR服务器配置两个网卡，一个网卡与无线设备网元配置在同一IP子网，一个网卡与网管设备配置在同一IP子网。

上述对无线用户的信息进行管理的系统的实现原理为：

RAC的每个处理模块都可以根据需要将与无线用户的信息有关的信息打包在相关消息中，发送给SDR服务器。

所述相关消息可以为Update_SDR_REQ(更新SDR用户数据请求消息)消息。

所述Update_SDR_REQ消息中的必选信元有：

IMSI(用户标识)：用于标识无线用户。

CmdCode(命令码)：用于携带各种通讯系统装置传递给SDR服务器的各种命令，比如增加、更新、删除各种无线用户的信息的命令。

所述Update_SDR_REQ消息中的可选信元有：

RACIP：RAC网元的IP地址，此信元在支持多个网元共享一个SDR服务器时必须携带；

用户相关信息：包括各种无线用户的信息，比如，无线用户所在小区的信息、无线用户的开关机状态等信息等等。

SDR服务器的通信控制模块将接收到的上述RAC传递过来的消息传递给业务处理模块，业务处理模块对该消息进行缓存、解码和预处理等处理后，将消息传递给数据库管理模块，数据库管理模块进行相应的增加、更新、删除用户信息的操作后，向RAC返回响应消息。

比如，当收到Update_SDR_REQ消息后，若消息中携带的命令码为更新命令，则根据消息中携带的IMSI、用户信息更新相应无线用户的记录；若消息中携带的命令码为删除命令，则根据消息中携带的IMSI删除相应无线用户的记录。

SDR服务器的维护管理模块接收通信控制模块传递过来的携带外部控制命令的消息，对SDR服务器进行相应的配置操作。比如，进行SDR数据库的查询操作，并返回查询结果；还可以进行导出用户信息的操作，将用户信息相关的SDR数据从SDR数据库中导出，并通过各种分析手段对导出的信息进行分析。

在该系统中，通过对导出的SDR数据进行离线分析，可以了解各种用户分布信息，将用户终端也纳入到网络运维当中，更好地指导运营商从整体上优化网络结构和预估风险。

上述用户的分布信息包括指定基站、指定小区、指定载频下的用户数量，以及这些用户的详细信息，其中包括用户IMSI、用户ESN、用户所属V5基本速率端口、用户签约业务情况、用户当前开关机状态、用户接入状态、用户最近一次接入时的小区列表信息和用户最近一次呼叫失败原因等信息。

本发明提供了一个借助EXCEL工具，离线对导出的SDR数据进行统计、分析的实施例。在该实施例中，分别按基站、按V5接口、按RAC漫游统计WLL网络中的用户分布信息。下面分别介绍该三个统计情况。

1、按基站统计用户分布情况，统计的结果如表1所示。

表1：按基站统计用户分布情况

从表1可以看出，4号基站下用户最多，其它依次为21号基站、13号基站、26号基站、35号基站。由于4号基站的覆盖范围内用户过多，可以考虑后续增加载频来提高该基站的容量。

2、按V5接口统计用户分布情况。统计的结果如表2所示。

表1：按V5接口统计用户分布情况

从表2可以看出，V5ID＝3的接口下用户较多，V5ID＝2的接口下用户相对较少。同时根据接入框的分布，可以清楚看到目前跨框接入较严重，后续放号需要规范(3框对应V5ID＝1/2/3/4，4框对应V5ID＝5/6/7/8)。

3、按RAC漫游统计用户分布情况。统计的结果如表3所示。

表3：按RAC漫游统计用户分布情况

漫游用户分布是指归属在某个RAC的用户从各互连的相邻RAC接入的分布情况。从表3可以看出，归属于IP地址为192.168.0.2的RAC漫游用户主要分布在IP地址为192.168.0.1的RAC，需要考虑适当扩大IP地址为192.168.0.2的RAC与IP地址为192.168.0.1的RAC之间的A3/A7链路带宽，同时可以指导网优分析一下这两个RAC间的边界重叠区，对该边界重叠区进行优化，以减少两RAC间的漫游用户数。

由于在WLL网络中，一个RAC最多需要管理50万个用户，另外用户分布需求比较多，因此，SDR上需要管理的用户信息的记录会比较多。为了减少RAC上报给SDR的消息流量和消息数，减少对通讯系统造成的影响，在RAC给SDR上报消息时可以进行如下的各种优化措施：

1、用户信息采用翻转方式上报。在一些重要的用户信息发生改变时，才上报给SDR服务器。如用户的一般位置登记信息(非开关机信息，且用户的VDB地址、接入小区不变)，不需要上报给SDR服务器，这样大部分用户的位置登记不用上报任何信息，减少了位置登记对SDR服务器的流量冲击。

2、用户的上报信息可以根据用户需要进行选取，RAC只上报用户选取上报的信息字段。通过这种手段可以减少上报给SDR服务器的消息流量。

3、对消息上报点进行控制。控制前台业务模块在用户完成呼叫或切换进入稳态时，才对需要上报的信息进行集中上报，减少上报给SDR服务器的消息数量。

4、采用大包方式上报消息。虽然按WLL标准话务模型计算的消息的总流量并不大，但由于用户信息分布广，上报点多导致总消息数比较大，因此，RAC将需要上报的消息合并成大包方式往SDR服务器发送。例如：可以将10个Update_SDR_REQ消息打包在一起传给SDR服务器，减少上报给SDR服务器的消息数量。因为CPU的利用率和接收的消息数目成正向关系，和消息大小几乎没有关系，因此，通过减少上报给SDR服务器的消息数，可以降低SDR服务器的CPU的负荷。

5、区分归属RAC和漫游RAC。在归属RAC许多信息可以在后台用户数据库中的配置直接查询得到，不需要前台主机上报给SDR服务器，从而减少上报给SDR服务器的消息数量。

6、采用简单有效的压缩技术对上报的用户信息进行简化，从而减少上报给SDR服务器的消息流量。

7、无线设备网元与SDR服务器之间采用非确认方式进行消息通信。

上述SDR服务器和SDR数据上报的各种优化方法适用于WLL网络、GSM(全球移动通信系统)网络、PHS(个人无绳电话系统)网络、CDMA(码分多址)网络、WCDMA(宽带码分多址)和GPRS(通用分组无线业务)网络。利用SDR同时接入BSC(基站控制器)、MSC(移动交换中心)/VLR、HLR等多个网元，收集各种用户信息，并根据需要导出相应的用户信息进行离线分析，可以分析无线网络中用户分布的各种情况、用户在各网元的资源占用等比较全面完整的信息，更好地指导无线网络的运维。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims

1、一种用户数据记录服务器，其特征在于，包括：

2、根据权利要求1所述的用户数据记录服务器，其特征在于，包括：

3、一种对无线用户的信息进行管理的系统，其特征在于，包括：

如权利要求1或2所述的SDR服务器：用于存储无线用户的信息，根据无线设备网元传递过来的消息，进行增加、更新、删除用户信息的操作；根据网管设备传递过来的消息，执行相应的配置操作，包括对存储的无线用户的信息进行查询和导出操作，并向无线设备网元和网管设备返回响应消息；

4、一种对无线用户的信息进行管理的方法，其特征在于，包括：

A、无线设备网元向如权利要求1或2所述的SDR服务器上报无线用户的信息，无线设备网元和网管设备向SDR服务器发送携带控制命令的消息；

5、根据权利要求4所述对无线用户的信息进行管理的方法，其特征在于，所述的步骤A具体包括：

和/或，

6、根据权利要求4所述对无线用户的信息进行管理的方法，其特征在于，所述的步骤A具体包括：

7、根据权利要求4所述对无线用户的信息进行管理的方法，其特征在于，所述的步骤A具体包括：

8、根据权利要求4所述对无线用户的信息进行管理的方法，其特征在于，所述的步骤A还包括：

9、根据权利要求4所述对无线用户的信息进行管理的方法，其特征在于，所述的步骤A还包括：

10、根据权利要求6、8或9所述对无线用户的信息进行管理的方法，其特征在于，所述的步骤B具体包括：

或者，

11、根据权利要求4、7或9所述对无线用户的信息进行管理的方法，其特征在于，所述的步骤B具体包括：

12、根据权利要求4所述对无线用户的信息进行收集和管理的方法，其特征在于，所述的方法适用于无线本地WLL网络或者个人无绳电话系统PHS网络或者全球移动通信系统GSM网络或者码分多址CDMA网络或者宽带码分多址WCDMA网络或者通用分组无线业务GPRS网络。