CN100456695C - 无线电接入网系统和对该系统进行故障分析的方法 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于提供一种无线电接入网系统，该系统可以分析移动终端的呼叫处理期间的故障。用于控制移动终端的呼叫的控制设备和用于在移动终端和控制设备之间中继控制信号的中继设备在指定的移动终端的呼叫处理期间对控制信号进行监控。数据收集和分析设备接收并处理那些被监控的控制信号以进行故障分析。

Description

无线电接入网系统和对该系统进行故障分析的方法

技术领域

本发明涉及无线电接入网系统，该系统在网络发生故障时可以分析故障的位置和故障原因。

背景技术

近年来，越来越多地使用多种移动终端，例如蜂窝电话。在用于移动终端的无线电接入网系统中，由于网络电路的各种原因而发生通信故障。因此，希望能够对故障进行快速分析，并且从故障快速恢复。如果发生了某种故障，则用户向网络操作员询问产生故障的原因。网络操作员就需要方法和系统来有效地分析产生故障的因素和故障发生的位置，以便快速处理用户关于这种故障的询问。

在传统的无线电接入网系统中，通常使用这样的分析方法，该方法对通信终止的移动终端或在控制设备上流动的信号进行监控，并且将所收集的信息输出到文件，然后通过使用分析工具对该文件进行分析从而找出故障位置。

另一方面，在无线电接入网络中，存在许多中继设备，用于中继在网络的端点之间流动的信号。因此，从这样收集到的信息难以找出在这些中继设备内发生的故障。因此，在传统的故障分析方法中，当执行信号监控时，将基于时间信息在控制设备内或移动终端内收集的信息、以及每个中继设备内收集的信息组合，然后从这些组合信息分析出故障位置和故障原因。但是，这种传统分析方法要花费大量人力。

在日本专利早期公开No.2001-519619中公开了一种测试方法，在该方法中，用于获取数据的命令被发送到连接到网络中的每个节点的各个管理代理，这些管理代理中的任意一个收集由各个管理代理根据该命令获取的数据并且从整体上进行分析。但是，该测试方法着眼于在网络投入服务之前的检查、网络质量评估检查等，并未公开对投入服务后正在通信时的故障的分析。

发明内容

本发明的目的在于提供一种无线电接入网系统，该系统采用在处于服务中后特定用户宣称发生故障时可以有效找出故障位置和故障原因的方法。

为了实现该目的，根据本发明的无线电接入网系统对移动终端的无线电通信故障进行分析，并且该系统具有：用于控制移动终端的呼叫的控制设备，用于在移动终端和控制设备之间中继控制信号的中继设备，以及用于数据处理的数据收集和分析设备。

控制设备一起接收信号分析请求命令和要被监控的用户标识符，然后将包括该用户标识符的信号监控请求发送到中继设备，还根据该信号分析请求命令来执行对与由该用户标识符指定的移动终端相关的呼叫的控制信号进行监控的监控操作，并在该监控操作完成后将被监控的控制信号发送到数据收集和分析设备。

中继设备接收信号监控请求，根据该信号监控请求来执行对与由该用户标识符指定的移动终端相关的呼叫的控制信号进行监控的监控操作，并在该监控操作完成后将被监控的控制信号发送到数据收集和分析设备。

数据收集和分析设备接收自控制设备和中继设备发送来的被监控的控制信号，基于用户标识符来将来自控制设备的被监控的控制信号和来自中继设备的被监控的控制信号组合，基于附加到各个控制信号的时间索引将所组合的控制信号重新排序，然后输出重新排序后的控制信号以用于故障分析。

根据本发明的无线电接入网系统，对作为被分析对象的移动终端的呼叫进行控制的控制设备和中继呼叫的中继设备分别监控来自移动终端的信号，并且生成监控信息，数据收集和分析设备基于用户标识符将那些监控信息组合，并且基于附加到各个信息的时间索引将所组合的监控信息重新排序，然后输出重新排序后的控制信号以用于故障分析。

因此，在作为被分析对象的移动终端的呼叫连接期间获得故障分析所需要的监控信息，从而快速执行故障分析。

例如，控制设备可以是RNC(无线电网络控制器)，其管理移动终端，并且中继设备可以是中继移动终端的信号的无线电基站或信号转发器。

将信号监控请求发送到中继设备的定时例如可以是控制设备检测到下述移动终端的呼叫连接请求或呼叫终止请求时，所述移动终端具有与存储器中存储的作为故障分析的目标用户的用户标识符一致的用户标识符。

此外，根据本发明，期望控制设备接收到来自在网络操作员的网络管理中心中提供的并且连接到该无线电接入网系统的控制台的信号分析请求。例如使用移动终端的遇到某些故障的用户向网络操作员宣称该故障事实，然后该网络操作员将包括用户标识符的信号分析请求命令从控制台发送到控制设备，以对该用户的故障进行分析。

根据本发明，还期望信号分析请求包括类别信息，其指定要在控制设备和中继设备处被监控的信号。在这种情形中，由于指定了故障分析必需的信号，所以可以快速获得分析结果。

根据本发明，还期望各个信号分析请求命令和信号监控请求包括控制监控操作在控制设备和中继设备处开始、中止、继续或撤消的信息。在这种情形中，可以根据网络状况、故障分析优先级等来执行监控操作。

附图说明

结合附图从下面的详细描述，本发明的示例性特征和优点将变清楚。

图1是根据本发明一个实施例的无线电接入网系统的框图；

图2是示出了图1的无线电接入网系统中的处理的流程图；

图3是示出了图1的无线电接入网系统中的另一个处理的流程图；

图4是示出了图1的无线电接入网系统中的另一个处理的流程图；以及

图5是示出了图1的无线电接入网系统中的另一个处理的流程图。

具体实施方式

现在将参考附图描述本发明的实施例。

图1示出了本发明一个实施例的无线电接入网系统的组成。无线电接入网系统10包括移动终端11、接收并中继来自移动终端11的无线电信号的中继设备12、经由中继设备12接收来自移动终端11的信号并且控制移动终端11的呼叫的控制设备13、由网络操作员使用的控制台15、以及收集并分析由由控制设备13和中继设备12监控的信息的数据收集和分析设备14。该无线电接入网系统10与另一个无线电接入网系统连接，或者经由核心节点21与有线网络系统连接，其中该另一个无线电接入网系统包括对作为移动终端11的通信对方的移动终端23进行管理的控制设备22。

控制设备13具有这样的功能：在移动终端11和两个或更多个中继设备12之间交换控制信号，以便控制移动终端11和作为通信对方的移动终端23之间的呼叫建立/释放。控制台15具有向控制设备13同时提供指定作为要被监控的目标的移动终端的用户标识符和用于对要被注册、中止、继续或撤消的这些控制信号进行监控的指令的功能。中继设备12具有基于请求执行监控操作的功能，包括对由控制设备13指示要被注册、中止、继续或撤消的通信数据进行监控。数据收集和分析设备14一般安装在控制台15中，其具有这样的功能：接收并组合从控制设备13和中继设备12报告来的被监控的信息，分析组合后的信息，并且找出发生故障的位置和故障的原因。

当网络操作员接收到来自宣称他/她使用移动终端时遇到麻烦或故障的用户的询问时，网络操作员将信号分析请求命令和该用户的标识符一起输入到控制台15中，以指示控制设备13监控与该用户相关的信号。在信号分析请求中，可以取决于若干种情形指定要被监控的信号的类别，所述情形例如是网络拥塞状态、系统性能、分析优先级和分析情形等，以控制要获取的信号的量。例如，在信号分析的早期阶段，仅指定由用户终端发送的控制信号中的“第1、2、3层协议”中的“第3层消息”。随着分析的进行，可以增加要被监控的信号。也可以指定用于监控的时间，或者即使在已开始监控之后，也可以控制监控的中止、继续和撤消。

图2～图5是示出了在实施例的无线电接入网系统中的处理的流程图。

在图2中，控制台15将信号分析请求命令和指定要被监控的目标的用户标识符一起发送到控制设备13来注册监控操作，监控操作对在移动终端之间交换的用于呼叫建立和呼叫释放的控制信号进行监控(步骤S201)。在步骤S201中由控制台15发送的信号分析请求命令中，可以包括监控注册的后续指令，例如，监控中止、监控继续或监控撤消。

控制设备13确认在由控制台15发送的信号分析请求命令中包括的指令是监控注册、监控中止、监控继续、还是监控撤消(步骤S202～S205)，并且根据所接收到的指令的内容前进到步骤S206、S301、S401和S501。

在步骤S201的指令是监控注册时，从步骤S202前进到步骤S206，并且将在信号分析请求命令中包括的用户标识符存储到存储器中。然后，在呼叫连接请求的控制信号从移动终端11发送来时，检查控制信号中包含的用户标识符与存储器中存储的用户标识符是否一致(步骤S207)。如果控制信号中包含的用户标识符与存储器中存储的用户标识符一致，则将信号监控请求与涉及请求信号监控的用户标识符一起从控制设备13发送到中继设备12(步骤S208)。此后，控制设备13执行对所涉及的呼叫的控制信号进行监控的监控操作，并且将被监控的信号存储到存储器(步骤S209)。此时，控制设备13存储每个控制信号和时间索引，时间索引指示该监控信号被监控的时间。在步骤S207中，如果存储器中未存储与来自移动终端11的控制信号中包含的用户标识符相同的用户标识，则控制设备13停止处理。

中继设备12在步骤S208中将接收自控制设备13的信号监控请求中包含的用户标识符存储到中继设备12的存储器中(步骤S210)。中继设备12检查每个控制信号及其响应信号(它们是在后续呼叫处理期间接收自/发送到控制设备13的)中包含的用户标识符，并且确认每个控制信号及其响应信号中包含的用户标识符是否与存储器中存储的用户标识符一致(步骤S211)。如果每个控制信号及其响应信号中包含的用户标识符与存储器中存储的用户标识符一致，则中继设备12将所涉及的控制信号存储到存储器中(步骤S212)。此刻，中继设备12存储每个控制信号和时间索引，其中时间索引指示该控制信号被监控的时间。

当在步骤S201中信号分析请求命令包括指示中止监控操作的指令时，处理前进到图3的步骤S301，控制设备13设置标志，示出由信号分析请求命令中包含的用户标识符指定的呼叫的监控操作正被中止。然后，控制设备13将用于由该用户标识符标识出的呼叫的控制信号的监控中止请求与所涉及的用户标识符一起发送到中继设备12(步骤S302)。此后，控制设备13停止将所涉及的呼叫的控制信号存储到存储器(步骤S303)。

当中继设备12在步骤S302中接收到来自控制设备13的监控中止请求和用户标识符时，中继设备12设置标志，示出由该用户标识符指定的呼叫的监控操作正被中止(步骤S304)。中继设备12检查每个控制信号及其响应信号(它们是在后续呼叫处理期间接收自/发送到控制设备13的)中包含的用户标识符，并且确认每个控制信号及其响应信号中包含的用户标识符是否与存储器中存储的用户标识符一致(步骤S305)。如果每个控制信号及其响应信号中包含的用户标识符与存储器中存储的用户标识符一致，则中继设备12确认是否设置了监控中止标志(步骤S306)。如果设置了监控中止标志，则中继设备12停止将所涉及的呼叫的控制信号存储到存储器中(步骤S307)。

当步骤S201的指令是监控继续时，从步骤S204前进到图4的步骤S401，并且控制设备13将与信号分析请求命令中包含的用户标识符相对应的呼叫的监控中止标志清除(步骤S401)。然后，控制设备13将用于由该用户标识符标识出的呼叫的控制信号的监控继续请求与所涉及的用户标识符一起发送到中继设备12(步骤S402)。此后，控制设备13开始将所涉及的呼叫的控制信号与时间索引一起存储到存储器，其中时间索引指示控制信号被监控的时间(步骤S403)。

当中继设备12在步骤S402中接收到来自控制设备13的监控继续请求和用户标识符时，中继设备12将与该用户标识符相对应的呼叫的监控中止标志清除(步骤S404)。中继设备12检查每个控制信号及其响应信号(它们是在后续呼叫处理期间接收自/发送到控制设备13的)中包含的用户标识符，并且确认每个控制信号及其响应信号中包含的用户标识符是否与存储器中存储的用户标识符一致(步骤S405)。如果每个控制信号及其响应信号中包含的用户标识符与存储器中存储的用户标识符一致，则中继设备12确认是否设置了监控中止标志(步骤S406)。如果监控中止标志被清除，则中继设备12将所涉及的呼叫的控制信号与指示该控制信号被监控的时间的时间索引一起存储到存储器中(步骤S407)。

当步骤S201的指令是监控撤消时，从步骤S205前进到图5的步骤S501，控制设备13将与信号分析请求命令中包含的用户标识符相对应的呼叫的标志擦除，并且还将存储器中存储的该用户标识符擦除(步骤S501)。然后，控制设备13将监控撤消请求与所涉及的用户标识符一起发送到中继设备12(步骤S502)。此后，控制设备13发送所涉及的呼叫的控制信号，该控制信号作为监控结果积累并存储在存储器中(步骤S503)。当中继设备12在步骤S502中接收到监控撤消请求时，该中继设备12将与该监控撤消请求中包含的用户标识符相对应的呼叫的标志擦除，并且还将存储器中存储的该用户标识符擦除(步骤S504)。然后，中继设备12发送所涉及的呼叫的控制信号，其中该控制信号作为监控结果积累并存储在存储器中(步骤S505)。

数据收集和分析设备14接收由控制设备13和中继设备12监控的控制信号，并且基于用户标识符将它们组合为控制信号信息块(步骤S506)，然后，基于附加到各个控制信号的时间索引将它们重新排序(步骤S507)。重新排序后的控制信号信息在控制台15的显示器上显示，或者由打印机打印。基于显示或打印，网络操作员分析控制信号信息，并且找出故障发生的位置和故障原因。

尽管上述实施例已解释了控制设备13和中继设备12各为一个的情形，但是可以在移动终端11和控制设备13之间提供多个中继设备，也可以提供与连接到每个控制设备的中继设备相关联的多个控制设备，并且对所涉及的同一个呼叫从各个控制设备和中继设备收集控制信号。另外，要被监控的控制信号不限于与呼叫建立和呼叫释放相关联的那些控制信号，本发明也可以对来自核心节点的与移交(handover)操作和呼叫终止相关的其他控制信号进行监控，以进行故障分析。

前面对实施例的描述提供来使本领域技术人员能够作出并使用本发明。此外，本领域技术人员将清楚对本实施例的各种修改，并且在不需要创造性劳动的情况下这里所定义的通用原理和特定示例可以应用到其他实施例。因此，本发明不是要受限于这里所述的实施例，而是要包括由权利要求书及其等同物限定的最广的范围。

此外，注意发明人是要即使在申请期间修改了权利要求书也要保留所要求保护的发明的所有等同物。

Claims (9)

1.一种无线电接入网系统，该系统提供对与移动终端之间的无线电通信的故障分析，所述系统包括：

控制设备，用于控制所述移动终端的呼叫，所述控制设备一起接收信号分析请求命令和要被监控的用户标识符，输出包括所述用户标识符的信号监控请求，并且根据所述信号分析请求命令来执行对与由所述用户标识符指定的移动终端相关的呼叫的控制信号进行监控的监控操作，然后在所述监控操作完成后输出被监控的控制信号；

中继设备，用于在所述移动终端和所述控制设备之间中继控制信号，所述中继设备接收所述信号监控请求，根据所述信号监控请求来执行对与由所述用户标识符指定的移动终端相关的呼叫的控制信号进行监控的监控操作，然后在所述监控操作完成后输出被监控的控制信号；

数据收集和分析设备，其接收从所述控制设备和所述中继设备输出的被监控的控制信号，基于所述用户标识符来将来自所述控制设备的被监控的控制信号和来自所述中继设备的被监控的控制信号组合，基于附加到各个控制信号的时间索引将所组合的控制信号重新排序，并输出重新排序后的控制信号以用于故障分析，所述时间索引指示控制信号被监控的时间。

2.如权利要求1所述的无线电接入网系统，还包括：

由网络操作员使用的控制台，其生成所述信号分析请求命令，并且将所述信号分析请求命令和指定要被监控的移动终端的用户标识符一起发送到所述控制设备。

3.如权利要求1所述的无线电接入网系统，其中，所述信号分析请求命令包括指定要在所述控制设备处被监控的控制信号的信号类别，并且所述信号监控请求包括已由所述信号分析请求命令指定的信号类别，其指定要在所述中继设备处被监控的控制信号。

4.如权利要求3所述的无线电接入网系统，其中，所述信号分析请求命令还包括控制在所述控制设备处的监控操作的开始、中止、继续或撤消的信息，并且所述信号监控请求还包括控制在所述中继设备处的监控操作的开始、中止、继续或撤消的信息。

5.如权利要求4所述的无线电接入网系统，其中，所述控制设备在接收到撤消所述监控操作的信息时停止所述监控操作，并且将被监控的控制信号发送到所述数据收集和分析设备。

6.如权利要求4所述的无线电接入网系统，其中，所述中继设备在接收到撤消所述监控操作的信息时停止所述监控操作，并且将被监控的控制信号发送到所述数据收集和分析设备。

7.一种用于无线电接入网系统的故障分析方法，该无线电接入网系统具有移动终端、用于控制所述移动终端的呼叫的控制设备、用于在所述移动终端和所述控制设备之间中继控制信号的中继设备以及用于数据处理的数据收集和分析设备，所述方法包括：

在所述控制设备处一起接收信号分析请求命令和用户标识符，所述用户标识符指定要被监控的移动终端；

将信号监控请求从所述控制设备发送到所述中继设备，所述信号监控请求包括已与所述信号分析请求命令一起接收到的所述用户标识符；

在所述控制设备处根据所述信号分析请求命令来执行对与由所述用户标识符指定的移动终端相关的呼叫的控制信号进行监控的监控操作；

在所述中继设备处接收所述信号监控请求；

在所述中继设备处根据所述信号监控请求来执行对与由所述用户标识符指定的移动终端相关的呼叫的控制信号进行监控的监控操作；

在所述监控操作完成后，将被监控的控制信号从所述控制设备和中继设备发送到所述数据收集和分析设备；

在所述数据收集和分析设备处基于所述用户标识符将从所述控制设备和中继设备接收到的被监控的控制信号组合；

在所述数据收集和分析设备处基于附加到各个控制信号的时间索引将所述组合后的控制信号重新排序，所述时间索引指示控制信号被监控的时间；以及

从所述数据收集和分析设备输出重新排序后的控制信号以用于故障分析。

8.如权利要求7所述的用于无线电接入网系统的故障分析方法，其中，所述信号分析请求命令包括指定要在所述控制设备处被监控的控制信号的信号类别，并且所述信号监控请求包括已由所述信号分析请求命令指定的信号类别，其指定要在所述中继设备处被监控的控制信号。

9.如权利要求8所述的用于无线电接入网系统的故障分析方法，所述信号分析请求命令还包括控制在所述控制设备处的监控操作的开始、中止、继续或撤消的信息，并且所述信号监控请求还包括控制在所述中继设备处的监控操作的开始、中止、继续或撤消的信息。

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