CN101087212B

CN101087212B - 一种在无线网络测试中补全空中接口消息序列的方法

Info

Publication number: CN101087212B
Application number: CN200610012151A
Authority: CN
Inventors: 朱振明
Original assignee: ZTE Corp
Current assignee: ZTE Corp
Priority date: 2006-06-07
Filing date: 2006-06-07
Publication date: 2010-05-12
Anticipated expiration: 2026-06-07
Also published as: CN101087212A

Abstract

本发明公开了一种在无线网络测试中补全空中接口消息序列的方法，应用于无线通讯领域，其特征在于，包括：步骤一，通过包含消息时间戳、信道类型及消息类型的测试消息识别丢失的空中接口消息并计算该丢失的空中接口消息在空中接口消息序列中的位置；及步骤二，根据所述位置在所述空中接口消息序列中自动补全所述丢失的空中接口消息，将所述空中接口消息序列恢复完整。采用本发明方法在保证对重要RF性能参数采集完整的情况下，解决了仪表所采集的空中接口消息序列不完整的问题，自动补全丢失的空口消息，恢复完整的空口消息序列，大大提高了网优工程师以及后处理分析软件网络对故障定位和事件判断的准确度及效率。

Description

一种在无线网络测试中补全空中接口消息序列的方法

技术领域

本发明涉及无线通讯领域，特别是涉及一种在无线网络测试中自动补全空中接口消息序列的方法。

背景技术

空中接口消息简称为空口消息或者空口信令，是基站与移动台的通讯协议，由标准化组织制定(如CDMA、EVDO的空口协议由3GPP2制定)。无线通讯系统通过基站与移动台之间空口消息的交互，从而实现各种业务功能。空口消息序列，是指空口消息按其交互的时间顺序排列在一起所形成的序列。空口消息是定位无线通讯系统网络故障的重要的手段之一，通过对空口消息序列的分析，可以定位呼叫失败、掉话、切换失败等重要事件发生的原因。空口消息的采集以及分析一般都是在无线网络测试和分析仪表中进行。其中，CDMA(Code Division Multiple Access)为码分多址，EVDO(Evolution DataOptimized)为最优化的数据业务，或高速分组数据业务，3GPP2(3RD GenerationPartnership Project 2)为第三代合作伙伴计划第二组。

无线网络测试和分析仪表通常由数据采集系统和后处理分析系统构成，是无线网络优化和故障定位最基本、最重要的工具。无线通讯网络的绝大多数关键性能指标都可以通过无线网络测试和分析仪表来获得。

数据采集系统一般由笔记本电脑、测试终端、GPS(Global Position System，全球定位系统)接收机、接收机等组成。测试终端主要用于采集RF(RadioFrequency，无线射频)性能参数和跟踪空口消息。终端所采集的数据，会按测试接口交互协议的要求，把测试数据(RF无线参数、空口消息等)封装为一个个的测试包消息，然后通过串口或者USB(Universal Serial Bus，通用串行总线)接口传送到笔记本电脑上。这些测试包消息简称测试消息。在进行网络测试的时候，网优工程师常常会看到测试仪表上显示的空口消息序列不完整，这就是本领域常见的“丢消息”现象。事实上，空口协议有完善的重传机制，如ARQ(Automatic Repeat Request，自动重复请求)，保证消息的交互过程中的完整性。因此，发生“丢消息”现象时，空口消息并不是在无线传输的过程中丢失，而只是测试仪表在采集过程中没有把交互的消息采集上来。

如果空口消息“丢失”，则无法组成完整的消息交互流程，这会给网络故障的定位带来很大的困难，有时就算有经验的网优工程师也无法准确定位。例如在CDMA网络中，掉话事件定义为终端没有接收或者发送Release Order(释放消息)消息就直接进入同步信道，也就是说掉话主要是依据Release Order消息进行判断的，因此若在通话结束的时候，Release Order消息没有被测试仪表采集上来，就会造成网优工程师无法判断这一次通话是正常通话还是掉话，甚至有时会进行错误的判定。另一方面，空口消息序列的不完整会导致后处理分析软件经常进行错误的事件判断，并输出错误的分析结果。

“丢消息”现象主要是由于下面原因造成：

1)，终端采集的数据多、采集接口带宽少(一般只有38400bps、115200bps)，并且缺乏完善的重传机制；

2)，终端的处理能力有限，忙于业务处理，无法及时进行数据的采集。

可见，空口消息序列采集的不完整，主要是由于测试终端设计上的不足导致，因此除非对终端的测试接口或者相应的处理机制作出修改，否则无法从根本上解决“丢消息”的问题。但实际上，终端的接口的规格早已被明确地写入到相关的测试接口交互协议中，是很难作出调整的。如采用高通终端芯片(如MSM5000、MSM5500等)的终端，在其测试接口交互协议中就明确了该类型终端的物理测试接口带宽只有38400bps与115200bps两种，而实际表明，这两种带宽是远远无法满足网优测试的需要。高通终端芯片的市场占用率是很高的，基本上所有CDMA、EVDO终端及部分WCDMA(Wideband Code DivisionMultiple Access，宽带码分多址)终端都采用高通的终端芯片。这意味着在进行CDMA、EVDO网络测试的时候，“丢消息”基本上是不可避免的，同样在WCDMA网络的测试中也很难避免。不仅是高通的终端芯片，其它厂商的终端芯片也存在同样的问题。随着网络的不断演进，尽管终端的处理能力越来越强，但是需要采集的参数却越来越多，带宽需求也越来越大，空口消息的丢失现象反而越来越明显。

改进终端的设计能从根本上解决此问题，但是涉及面广、难度大。当前减少“丢消息”现象的有效方法为：减少从终端采集RF性能参数的种类，以便空出更多的带宽和处理能力进行空口消息的跟踪和采集。但是这种方法存在下面不足：

1)，RF性能参数是评价网络性能的重要指标，很多RF性能参数是不能减少的，但恰恰是这些RF性参数占用绝大部分的带宽和处理能力；

2)，就算不采集任何一个RF性能参数，对于绝大部分终端来说，其处理能力都无法保证不丢失空口消息。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种在无线网络测试中补全空中接口消息序列的方法，用于实现空中接口消息的自动补全。

为了实现上述目的，本发明提供了一种在无线网络测试中补全空中接口消息序列的方法，其特征在于，包括：

步骤一，通过包含消息时间戳、信道类型及消息类型的测试消息识别丢失的空中接口消息并计算该丢失的空中接口消息在空中接口消息序列中的位置；其中包括判断所述测试消息是否为空中接口消息的步骤，若是，将所述测试消息保存于所述空中接口消息序列中空中接口消息对应的位置，若不为空中接口消息，则判断所属测试消息是否含有空中接口消息摘要；及

步骤二，利用设备所提供的空中接口消息摘要，并根据所述位置在所述空中接口消息序列自动补全所述丢失的空中接口消息，将所述空中接口消息序列恢复完整。

所述的在无线网络测试中补全空中接口消息序列的方法，其中，所述步骤一中，还包括获取所述测试消息并判断获取所述测试消息是否成功的步骤。

所述的在无线网络测试中补全空中接口消息序列的方法，其中，当获取所述测试消息成功时，还包括判断所述测试消息是否为空中接口消息的步骤，若是，并进一步判断测试是否中止。

所述的在无线网络测试中补全空中接口消息序列的方法，其中，还包括当所述测试消息为空中接口消息时判断所述空中接口消息序列中空中接口消息对应的位置是否存放有消息的步骤，若否，将所述测试消息直接保存于所述空中接口消息序列中空中接口消息对应的位置上，若是，将所述测试消息替换存放的消息保存于所述空中接口消息序列中空中接口消息对应的位置上。

所述的在无线网络测试中补全空中接口消息序列的方法，其中，当所述测试消息含有空中接口消息摘要时，还包括判断所述空中接口消息序列中空中接口消息摘要位置上是否存在消息的步骤，若不存在，将所述测试消息中的空中接口消息摘要保存在所述空中接口消息序列中空中接口消息摘要位置上，并进一步判断测试是否中止，若存在，判断测试是否中止。

所述的在无线网络测试中补全空中接口消息序列的方法，其中，所述空中接口消息摘要包括消息时间戳、信道类型及消息类型，所述空中接口消息的内容包括消息时间戳、信道类型、消息类型及消息内容。

所述的在无线网络测试中补全空中接口消息序列的方法，其中，所述计算丢失的空中接口消息在空中接口消息序列中的位置的步骤具体为：如果空中接口消息摘要对应的位置上，不存在空中接口消息，并且在空中接口消息序列上，存在一条或多条空中接口消息的消息时间戳比该空中接口消息摘要的消息时间戳要大，那么据此可判定这条空中接口消息摘要对应位置上的空中接口消息已丢失了，则所述空中接口消息摘要的位置为所述丢失的空中接口消息在空中接口消息序列中的位置。

所述的在无线网络测试中补全空中接口消息序列的方法，其中，当所述空中接口消息序列同时包含空中接口消息及空中接口消息摘要时，通过比较空中接口消息的消息长度与空中接口消息摘要的消息长度区分空中接口消息与空中接口消息摘要。

所述的在无线网络测试中补全空中接口消息序列的方法，其中，所述空中接口消息序列包含：消息时间戳、信道类型、消息类型、消息长度及消息内容的二进制流。

所述的在无线网络测试中补全空中接口消息序列的方法，其中，所述空中接口消息序列的个数为一个或多个，且按各空中接口消息序列的消息时间戳的大小排列。

与现有技术相比，本发明具有如下的技术效果/优点：

1)，无需改造现有终端的设计，使用普通的测试终端即可，成本低，适用范围广；

2)，不影响对RF性能参数的采集；

3)，消息补全度高，基本上不丢失任何一条消息；以及

4)，除了可以在实时测试中应用，还可以在后处理分析软件中使用；这使得普通的测仪表所采集测试的数据也可以进行空口消息序列的补全，只要把其采集的数据让使用该技术的后处理分析软件进行处理即可。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1是本发明的在无线网络测试中自动补全空口消息序列的流程图。

具体实施方式

下面结合附图，详细说明本发明在CDMA无线网络测试仪表中应用的一种较佳实施方案。

请参阅图1所示，为本发明的在无线网络测试中自动补全空口消息序列的流程图。该流程具体包括步骤如下：

步骤1，开始，获取测试消息；

当在测试仪表中应用时，获取表现为从终端采集一条测试消息，而当在后处理分析软件中应用时，获取则表现为从测试日志文件中读取一条测试消息。

步骤2，判断采集/获取测试消息是否成功，若成功，转入步骤3，否则转入步骤8。

步骤3，判断测试消息是否为空口消息，如果是，转入步骤4，否则转入步骤5；

空口消息的内容包括：消息时间戳(Time Stamp)、信道类型、消息类型、消息内容；其中消息时间戳表示消息产生的时间，信道类型表示消息产生的信道，消息类型表示消息的类型，即属于哪一种消息，消息内容包含有消息各字段的内容，其占用空口消息绝大部分的空间。

由上可知，通过消息时间戳、信道类型、消息类型就可以表示一条空口消息的大概内容：消息产生时间、消息产生信道及消息名称，故，空口消息摘要包括消息时间戳、信道类型、消息类型三个属性值。

空口消息摘要有如下特性：

1)，没有包括占用空间最多的消息内容，占用的带宽和处理能力极少，易于采集和传输，不象空口消息那样易于丢失；

2)，绝大部分的网络故障以及事件判断方法都不需要查看空口消息的具体内容，故可以应用于网优分析；

3)，很多终端具有记录空口消息摘要的功能，无需改造现有终端，如终端的DEBUG(调试)、EVENT REPORT(事件报告)等测试消息中都包含有空口消息摘要。

因此，通过采集空口消息摘要，并把该摘要与空口消息序列中的消息进行对比，就可以识别丢失的空口消息所在的位置，恢复“丢失”了的空口消息序列，并应用于网优分析。

尽管无法恢复空口消息的内容，但是在绝大部分的情况下，这足够进行网络故障定位、事件判断。

步骤4，把刚采集到的空口消息保存在空口消息序列相应的位置上，然后转入步骤8；

该步骤中，空口消息序列中保存的内容为：消息时间戳、信道类型、消息类型、消息长度、消息内容的二进制流(消息长度标识了其长度)，该空口消息序列按消息时间戳的大小排列；

该空口消息序列可以同时保存空口消息以及空口消息摘要。空口消息序列中某一条消息是空口消息还是空口消息摘要，可通过消息长度进行判断，空口消息的消息长度大于0，而空口消息摘要的消息长度为0。

空口消息/空口消息摘要(下简称为消息)在空口消息序列中的位置由消息时间戳、信道类型、消息类型确定.空口消息序列是按消息时间戳的大小排列的，通过消息时间戳就可以基本确定消息在空口消息序列中的位置.但无线通讯系统的信道是独立的，在同一时刻可能会同时存在多条空口消息，故不能仅依赖于消息时间戳判断消息的位置.当发现两条消息的消息时间戳一致时，需要再判断消息的信道类型、消息类型，只有消息时间戳、信道类型、消息类型均相同，这两条消息才是同一条消息，需要占用同一个位置.

步骤4中，还包括判断刚采集的空口消息在空口消息序列的相应的位置上是否存放有消息的步骤；如果没有存放消息，则把刚采集的空口消息插入到该位置上；如果已存放有另一条消息，则由刚采集的空口消息替换该位置上的消息；

本实施方案只采用EVENT REPORT测试消息为空口消息摘要的数据源。由于EVENT REPORT测试消息中的时间是经过压缩存放的，会轻微损失一点精度(约为0.0065ms)，所以在进行位置查找时，需要将精度损失考虑在内。具体为：设定一个参数DeltaT，如果两条空口消息的时间戳差值的绝对值小于等于DetlaT，则认定这两条空口消息的时间戳相同；此处，DetlaT的较佳取值为0.0065。

步骤5，判断测试消息是否含有空口消息摘要，如果是，则转入步骤6，否则转入步骤8；

该测试消息中还可含有EVENT REPORT测试消息。

步骤6，判断空口消息摘要在空口消息序列中相应的位置上是否已存在消息，如果不存在，则转入步骤7，否则转入步骤8；

该步骤中，位置查找方式可参照步骤4中的描述。如果空口消息摘要对应的位置上，不存在空口消息，并且在空口消息序列上，存在一条或多条空口消息的时间戳比该空口消息摘要的时间戳要大，那么据此可判定该位置上的空口消息已丢失了。

步骤7，把空口消息摘要保存在空口消息序列相应的位置上，然后转入步骤8；

该步骤中，位置查找方法可参照步骤4中的描述。

步骤8，判断用户是否中止了测试，如果中止，则本流程结束，否则转入步骤1；

该步骤中，当在测试仪表中应用时，中止一般表现为用户中止了测试；而当在后处理分析软件中应用时，中止则表现为到达了测试日志文件的结尾。

经过上述步骤处理过后，丢失空口消息的空口消息序列就会被补全。

本发明补全方法既可以在采集数据的过程中进行实时补全，也可以在后处理分析中应用。

在本实施例中，仅选取EVENT REPORT测试消息作为空口消息摘要的数据源，EVENT REPORT测试消息的体积非常少，在传输的过程中基本上不会丢失，因此，仅使用该数据源基本上就可以补全所有丢失的空口消息；如果使用多数据源补全丢失的空口消息，其所达到的效果会更佳。

以上描述只是本发明的一个实施例子，并不是本发明的全部。在上述的步骤中，只使用了一个序列，但在实际的应用中，是可以使用多序列的。如在后处理分析软件中，可以使用三个序列，序列1保存采集的空口消息，序列2保存采集的空口消息摘要，通过序列1与序列2的对比，并运用本发明的方案，即得到完整的空口消息序列，并把其保存在序列3中。

采用本发明技术方案的无线网络测试和分析仪表通过使用现有的测试终端，在保证对重要RF性能参数采集完整的情况下，解决了仪表所采集的空口消息序列不完整的问题，自动补全丢失的空口消息，恢复完整的空口消息序列，大大提高了网优工程师以及后处理分析软件网络对故障定位和事件判断的准确度及效率。

当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims

1.一种在无线网络测试中补全空中接口消息序列的方法，其特征在于，包括：

步骤一，通过包含消息时间戳、信道类型及消息类型的测试消息识别丢失的空中接口消息并计算该丢失的空中接口消息在空中接口消息序列中的位置；其中包括判断所述测试消息是否为空中接口消息的步骤，若是，将所述测试消息保存于所述空中接口消息序列中空中接口消息对应的位置，若不为空中接口消息，则判断所述测试消息是否含有空中接口消息摘要；及

2.根据权利要求1所述的在无线网络测试中补全空中接口消息序列的方法，其特征在于，所述步骤一中，还包括获取所述测试消息并判断获取所述测试消息是否成功的步骤。

3.根据权利要求2所述的在无线网络测试中补全空中接口消息序列的方法，其特征在于，当获取所述测试消息成功时，还包括判断所述测试消息是否为空中接口消息的步骤，若是，进一步判断测试是否中止。

4.根据权利要求3所述的在无线网络测试中补全空中接口消息序列的方法，其特征在于，还包括当所述测试消息为空中接口消息时判断所述空中接口消息序列中空中接口消息对应的位置是否存放有消息的步骤，若否，将所述测试消息直接保存于所述空中接口消息序列中空中接口消息对应的位置上，若是，将所述测试消息替换存放的消息保存于所述空中接口消息序列中空中接口消息对应的位置上。

5.根据权利要求3所述的在无线网络测试中补全空中接口消息序列的方法，其特征在于，当所述测试消息含有空中接口消息摘要时，还包括判断所述空中接口消息序列中空中接口消息摘要位置上是否存在消息的步骤，若不存在，将所述测试消息中的空中接口消息摘要保存在所述空中接口消息序列中空中接口消息摘要位置上，并进一步判断测试是否中止，若存在，判断测试是否中止。

6.根据权利要求3、4或5所述的在无线网络测试中补全空中接口消息序列的方法，其特征在于，所述空中接口消息摘要包括消息时间戳、信道类型及消息类型，所述空中接口消息的内容包括消息时间戳、信道类型、消息类型及消息内容。

7.根据权利要求6所述的在无线网络测试中补全空中接口消息序列的方法，其特征在于，当所述空中接口消息序列同时包含空中接口消息及空中接口消息摘要时，通过比较空中接口消息的消息长度与空中接口消息摘要的消息长度区分空中接口消息与空中接口消息摘要。

8.根据权利要求1-5任一所述的在无线网络测试中补全空中接口消息序列的方法，其特征在于，所述空中接口消息序列包含：消息时间戳、信道类型、消息类型、消息长度及消息内容的二进制流。

9.根据权利要求1-5任一所述的在无线网络测试中补全空中接口消息序列的方法，其特征在于，所述空中接口消息序列的个数为一个或多个，且按各空中接口消息序列的消息时间戳的大小排列。