CN101873641A

CN101873641A - 用户流量在小区粒度精准控制的方法及装置

Info

Publication number: CN101873641A
Application number: CN201010208760A
Authority: CN
Inventors: 占治国
Original assignee: ZTE Corp
Current assignee: ZTE Corp
Priority date: 2010-06-23
Filing date: 2010-06-23
Publication date: 2010-10-27
Anticipated expiration: 2030-06-23
Also published as: CN101873641B

Abstract

本发明涉及一种用户流量在小区粒度精准控制的方法，包括：分别采集Gb接口和Gn接口的消息；根据Gb接口的消息类型进行相应的解析处理，获得Gb接口的解析信息；根据Gn接口的消息类型进行相应的解析处理，获得Gn接口的解析信息；根据Gb接口的解析信息和Gn接口的解析信息，通过预置控制策略，对用户流量进行相应控制。本发明还提出了一种对应的用户流量在小区粒度精准控制的装置。本发明通过分别采集Gn接口和Gb接口的消息，并对其进行分析，从而达到精准地控制小区里用户的流量的目的。

Description

用户流量在小区粒度精准控制的方法及装置

技术领域

本发明涉及GSM网络领域，特别涉及一种用户流量在小区粒度精准控制的方法及装置。

背景技术

通用分组无线服务(General Packet Radio Service，GPRS)突破了GSM网络只能提供电路交换的思维方式，只通过增加相应的功能实体和对现有的基站系统进行部分改造来实现分组交换。如图1所示，GPRS基于现有的GSM网络增加了GPRS服务支持节点(Serving GPRS Support Node，SGSN)和GPRS网关支持节点(Gateway GPRS Support Node，GGSN)等功能实体。SGSN用于记录移动台的当前位置信息，并在移动台和GGSN之间完成移动分组数据的发送和接收。SGSN连接着归属位置寄存器(Home Location Register，HLR)基站控制器(Base Station Controller，BSC)和GGSN。SGSN与BSC之间的接口为Gb接口，SGSN与HLR之间的接口为Gr接口，SGSN与GGSN之间的接口为Gn接口，GGSN与外网之间的接口为Gi接口。

随着移动通信网络覆盖范围的扩大，GPRS网络中用户上网的流量控制也成了一大问题。由于一些用户的上网流量较大，将影响到其他用户的使用感受。现有技术中，通过在Gn接口和Gi接口采集信令消息，并根据该信令消息对用户的流量进行控制。

但是，上述Gn接口采集的消息，一般是在用户分组数据协议(Packet Data Protocol，PDP)上下文建立过程中获取用户所在小区的信息。如果，用户在同一个SGSN发生了切换，则在Gn接口无法获取更新后的小区信息。因此，无法对小区里的用户流量进行精准的控制。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种用户流量在小区粒度精准控制的方法，旨在精准地控制小区里用户的流量。

本发明一种用户流量在小区粒度精准控制的方法，包括以下步骤：

分别采集Gb接口和Gn接口的消息；

根据Gb接口的消息类型进行相应的解析处理，获得Gb接口的解析信息；以及，根据Gn接口的消息类型进行相应的解析处理，获得Gn接口的解析信息；

根据Gb接口的解析信息和Gn接口的解析信息，通过预置控制策略，对用户流量进行相应控制。

优选地，上述根据Gb接口的消息类型进行相应的解析处理，获得Gb接口的解析信息的步骤具体包括：

分析Gb接口的消息类型；

当Gb接口的消息类型为激活PDP上下文信令类型时，获取用户的国际移动用户识别IMSI号码及用户IP地址；或

当Gb接口的消息类型为子网汇聚协议SNDCP数据类型时，根据Gb接口的上行消息获得用户所在小区信息，根据Gb接口的下行消息获得用户的IMSI号码，并将用户所在小区信息和用户的IMSI号码关联。

优选地，上述根据Gn接口的消息类型进行相应的解析处理，获得Gn接口的解析信息的步骤具体为：

分析Gn接口的消息类型；

当Gn接口的消息类型为创建PDP上下文信令类型时，获取用户的移动台国际ISDN号码MSISDN、IMSI号码及用户IP地址；或

当Gn接口的消息类型为T-PDU数据类型时，对Gn接口的T-PDU数据包进行深度包DPI分析，获得用户所使用的业务类型；统计Gn接口上下行T-PDU数据包的大小，获得用户的业务流量。

优选地，上述根据Gb接口的解析信息和Gn接口的解析信息，通过预置控制策略，对用户流量进行相应控制的步骤具体包括：

将Gb接口的解析信息及Gn接口的解析信息关联在一起，形成用户的关联信息；

根据所述用户的关联信息，通过预置控制策略，对用户流量进行相应控制。

优选地，上述预置控制策略包括位置区LAC码或CI、业务类型、用户三个方面的预置控制策略。

本发明提供了一种用户流量在小区粒度精准控制的装置，包括：

采集模块，用于分别采集Gb接口和Gn接口的消息；

Gb接口解析模块，用于根据Gb接口的消息类型进行相应的解析处理，获得Gb接口的解析信息；

Gn接口解析模块，用于根据Gn接口的消息类型进行相应的解析处理，获得Gn接口的解析信息；

控制模块，用于根据Gb接口的解析信息和Gn接口的解析信息，通过预置控制策略，对用户流量进行相应控制。

优选地，上述Gb接口解析模块包括：

Gb接口分析单元，用于分析Gb接口的消息类型；

Gb接口第一处理单元，用于当Gb接口的消息类型为激活PDP上下文信令类型时，获取用户的国际移动用户识别IMSI号码及用户IP地址；

Gb接口第二处理单元，用于当Gb接口的消息类型为子网汇聚协议SNDCP数据类型时，根据Gb接口的上行消息获得用户所在小区信息，根据Gb接口的下行消息获得用户的IMSI号码，并将用户所在小区信息和用户的IMSI号码关联。

优选地，上述Gn接口解析模块包括：

Gn接口分析单元，用于分析Gn接口的消息类型；

Gn接口第一处理单元，用于当Gn接口的消息类型为创建PDP上下文信令类型时，获取用户的MSISDN、IMSI号码及用户IP地址；

Gn接口第二处理单元，用于当Gn接口的消息类型为T-PDU数据类型时，对Gn接口的T-PDU数据包进行深度包DPI分析，获得用户所使用的业务类型；统计Gn接口上下行T-PDU数据包的大小，获得用户的业务流量。

优选地，上述控制模块具体用于将Gb接口的解析信息及Gn接口的解析信息关联在一起形成用户的关联信息，根据所述用户的关联信息，通过预置控制策略，对用户流量进行相应控制。

优选地，上述预置控制策略包括位置区LAC码或CI小区信息、业务类型、用户三个方面的预置控制策略。

本发明通过分别采集Gn接口和Gb接口的消息，并对其进行解析，从而根据解析信息，通过预置控制策略进行用户流量的控制，达到精准地控制小区里用户的流量的目的。

附图说明

图1是本发明相关的GPRS网络结构的示意图；

图2是本发明用户流量在小区粒度精准控制的方法一种实施例的流程示意图；

图3是上述实施例中根据Gb接口的消息类型进行相应的解析处理，获得Gb接口的解析信息的步骤的流程示意图；

图4是上述实施例中根据Gn接口的消息类型进行相应的解析处理，获得Gn接口的解析信息的步骤的流程示意图；

图5是本发明用户流量在小区粒度精准控制的装置一种实施例的结构示意图；

图6是上述实施例中Gb接口解析模块的结构示意图；

图7是上述实施例中Gn接口解析模块的结构示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明应用于图1所示的GPRS网络结构。该GPRS网络结构包括：基站控制器(Base Station Controller，BSC)、GPRS服务支持节点(Serving GPRSSupport Node，SGSN)、归属位置寄存器(Home Location Register，HLR)、GPRS网管支持节点(Gateway GPRS Support Node，GGSN)及外网。其中，Gb接口用于连接BSC和SGSN，Gn接口用于连接SGSN和GGSN。

移动台与外网的连接包括三个过程：

(1)附着过程

移动台通过BSC向SGSN发起附着请求，SGSN经过身份认证后，从HLR中获取用户的数据，更新用户的位置信息。

(2)激活过程

移动台通过BSC向SGSN发起激活分组数据协议(Package Data Protocol，PDP)上下文请求，SGSN经过签约数据确认、服务质量(QoS)协商后向GGSN发起创建PDP上下文请求，GGSN响应该创建PDP上下文请求，并为移动台分配一网络地址。

(3)数据传输

移动台先通过附着过程在GPRS网络中进行登记，再通过激活过程进行传输通道的建立，才能与外网进行数据传输。

图2是本发明一种用户流量在小区粒度精准控制的方法一种实施例的流程示意图。

本实施例用户流量在小区粒度精准控制的方法包括以下步骤：

步骤S10、分别采集Gb接口和Gn接口的消息；

Gb接口是SGSN和BSC之间的接口。在Gb接口上，Gb接口协议用于传输信令和话务信息。Gn接口为SGSN与GGSN之间的接口。在Gn接口上，GTP隧道协议，实现了GGSN与SGSN之间的虚拟传输通路，该虚拟传输通路用于传输用户数据和信令。

步骤S11、根据Gb接口的消息类型进行相应的解析处理，获取Gb接口的解析信息；

在本实施例中，Gb接口的消息类型包括激活PDP上下文信令类型和SNDCP数据类型。对Gb接口的不同类型的消息进行解析处理，获得用户相应的基本信息。

步骤S12、根据Gn接口的消息类型进行相应的解析处理，获得Gn接口的解析信息；

在本实施例中，Gn接口的消息类型包括创建PDP上下文信令类型和T-PDU数据类型。对Gn接口的不同类型的消息进行解析处理，获得用户相应的业务信息。

在这里需要说明的是，步骤S11与步骤S12可以同步执行，并没有先后顺序。

步骤S13、根据Gb接口的解析信息和Gn接口的解析信息，通过预置控制策略，对用户流量进行相应控制。

参照图3，步骤S11具体包括：

步骤S111、分析Gb接口的消息类型；当Gb接口的消息类型为激活PDP上下文信令类型时，转步骤S112；当Gb接口的消息类型为子网汇聚协议SNDCP数据类型时，转步骤S113；

步骤S112、获取用户的IMSI号码及用户IP地址；

移动台与外网进行数据传输之前，通过BSC向SGSN发送激活PDP上下文请求信令。SGSN经过签约数据确认、QoS协商后，响应该激活上下文请求。在此过程中，解析采集到的Gb接口的消息，可以获得用户的IMSI号码和IP地址。该IMSI号码即国际移动用户识别号码，在GPRS网络中，给每个移动用户分配一个唯一的IMSI号码。

步骤S113、根据Gb接口的上行消息获得用户所在小区信息，根据Gb接口的下行消息获得用户的IMSI号码；

BSC与SGSN之间进行数据传输时，首先通过SNDCP协议将数据格式形成统一的格式并组包。在此过程中，根据Gb接口的上行消息，可以获得用户所在小区的信息，例如位置区(Location Area Code，LAC)码和CI小区信息。为了确定移动台的位置，每个GPRS网络的覆盖区都被划分为多个位置区，则LAC码和CI小区信息则用于标识不同的位置区。根据Gb接口的下行消息，可以获得用户的IMSI号码。

步骤S114、将用户所在小区信息和用户的IMSI号码关联。

通过SNDCP消息中的临时逻辑链路标识将上行消息获得的LAC码、CI小区信息及下行消息获得的IMSI号码进行关联。通过监测Gb接口的消息，使得用户即使在同一个SGSN发生了切换，也能随时获取更新后的小区信息。

参照图4，步骤S12具体包括：

步骤S121、分析Gn接口的消息类型；当Gn接口的消息类型为创建PDP上下文信令类型时，转步骤S122；当Gn接口的消息类型为T-PDU数据类型时，转步骤S123；

步骤S122、获取用户的MSISDN号码、IMSI号码及用户IP地址；

移动台与外网进行数据传输之前，还需要通过SGSN向GGSN发起创建PDP上下文请求，建立传输通道。在此过程中，解析在Gn接口采集到的消息，可以获得用户的MSISDN号码、IMSI号码及用户IP地址。移动台国际ISDN号码(Mobile Station international ISDN number，MSISDN)是在公共电话网交换网络PSTN编号计划中，唯一能识别移动用户的号码。

步骤S123、对Gn接口的T-PDU数据包进行深度包DPI分析，获得用户所使用的业务类型；

深度包DPI分析不但可以对接收到的数据包进行解析，获取数据包的IP和TCP头信息，而且可以解析数据包每层的信息，例如数据包承载的数据、使用网络的应用程序等等。通过对Gn接口的T-PDU数据包进行深度包DPI分析，可以获得用户所使用的业务类型。例如，视频业务、音频业务等等。

步骤S124、统计Gn接口上下行T-PDU数据包的大小，获得用户的业务流量。

统计Gn接口上下行T-PDU数据包的大小，即可获得用户的T-PDU数据包所承载业务的流量。如果有多个业务类型的T-PDU数据包，还可以获得用户的总流量。

在这里需要说明的是，为了Gn接口的解析信息与Gb接口的解析信息能够关联起来，步骤S124之后还包括：通过用户IP地址，将用户的MSISDN号码、IMSI号码及业务类型、业务流量等信息关联起来。

因此，步骤S13具体为：

步骤A、将Gb接口的解析信息及Gn接口的解析信息关联在一起，形成用户的关联信息；

通过将Gb接口的解析信息及Gn接口的解析信息关联在一起，不但可以获得用户的业务类型及业务流量，还可以获得用户的小区信息。

步骤B、根据用户的关联信息，通过预置控制策略，对用户流量进行相应控制。

预置控制策略为预先存储的或用户即时输入的控制策略，可以包括位置区LAC码或CI小区信息、业务类型、用户三个方面的控制策略。例如，在用户方面，对某些重要客户，可以设置为白名单。对于流量大的客户，可以设置为黑名单或灰名单。在业务类型方面，对于某一业务类型所占流量大的业务，或对于流量大的小区，都可以通过预置控制策略进行流量控制。因此，根据用户的关联信息，可以从位置区LAC码或CI小区信息、业务类型、用户三个方面对用户流量进行控制，达到了用户流量在小区粒度的精准控制的目的，保证了重要客户的使用感受。具体地，通过流控设备来实现用户流量的控制，其控制方法一般包括：

(1)串接接入方式

直接将流控设备串接到上下游两台核心网设备之间的链路中，原数据流量全部流经该流控设备并完成分析、流控和转发。串接接入方式要求DPI设备对源网络实现链路层透明转发，不增加新的路由跳数。串接方式的优点在于可以对所有数据包进行处理和控制，流控直接有效。串接接入要求部署旁路保护设备，流控设备掉电或故障时自动切换到旁路状态，即恢复原数据通路不影响正常通信。

(2)并接接入方式

通过在监测链路上部署分光器件将数据流量复制一份到流控设备进行分析，原数据报文不发生改变进行传输。并接接入方式也可以通过交换机端口镜像实现。并接接入方式通过向业务源端或目的端发送伪造的控制数据包，实现在业务流的源端或目的端降低流量或中断该数据流。

图5是本发明用户流量在小区粒度精准控制的装置一种实施例的结构示意图。

本实施例用户流量在小区粒度精准控制的装置包括：

采集模块10，用于分别采集Gb接口和Gn接口的消息；

Gb接口解析模块20，用于根据Gb接口的消息类型进行相应的解析处理，获得Gb接口的解析信息；

Gn接口解析模块30，用于根据Gn接口的消息类型进行相应的解析处理，获得Gn接口的解析信息；

控制模块40，用于根据Gb接口的解析信息和Gn接口的解析信息，通过预置控制策略，对用户流量进行相应控制。

Gb接口是SGSN和BSC之间的接口。在Gb接口上，Gb接口协议用于传输信令和话务信息。Gn接口为SGSN与GGSN之间的接口。在Gn接口上，GTP隧道协议，实现了GGSN与SGSN之间的虚拟传输通路，该虚拟传输通路传输用户数据和信令。

上述控制模块40具体用于将Gb接口的解析信息及Gn接口的解析信息关联在一起形成用户的关联信息，根据该用户的关联信息，通过预置控制策略，对用户流量进行相应控制。通过将Gb接口的解析信息及Gn接口的解析信息关联在一起，不但可以获得用户的业务类型及业务流量，还可以获得用户的小区信息。

预置控制策略为预先存储的或用户即时输入的控制策略，可以包括位置区LAC码或CI小区信息、业务类型、用户三个方面的控制策略。例如，在用户方面，对某些重要客户，可以设置为白名单。对于流量大的客户，可以设置为黑名单或灰名单。在业务类型方面，对于某一业务类型所占流量大的业务，或对于流量大的小区，都可以通过预置控制策略进行流量控制。因此，根据用户的关联信息，可以从位置区LAC码或CI小区信息、业务类型、用户三个方面对用户流量进行控制，达到了用户流量在小区粒度的精准控制的目的，保证了重要客户的使用感受。

参照图6，上述Gb接口解析模块20包括：

Gb接口分析单元21，用于分析Gb接口的消息类型；

Gb接口第一处理单元22，用于当Gb接口的消息类型为激活PDP上下文信令类型时，获得用户的国际移动用户识别IMSI号码及用户IP地址；

Gb接口第二处理单元23，用于当Gb接口的信令消息类型为子网汇聚协议SNDCP数据类型时，根据Gb接口的上行消息获得用户所在小区信息，根据Gb接口的下行消息获得用户的IMSI号码，并将用户所在小区信息和用户的IMSI号码关联。

上述Gb接口的消息类型包括激活PDP上下文信令类型和SNDCP数据类型。

移动台与外网进行数据传输之前，通过BSC向SGSN发送激活PDP上下文请求信令。SGSN经过签约数据确认、QoS协商后，响应该激活上下文请求。在此过程中，Gb接口第一处理单元22解析在Gb接口采集到的消息，可以获得用户的IMSI号码和IP地址。该IMSI号码即国际移动用户识别号码，在GPRS网络中，给每个移动用户分配一个唯一的IMSI号码。

BSC与SGSN之间进行数据传输时，首先通过SNDCP协议将数据格式形成统一的格式并组包。在此过程中，Gb接口第二处理单元23根据Gb接口的上行消息，可以获得用户所在小区的信息，例如位置区(Location Area Code，LAC)码和CI小区信息。为了确定移动台的位置，每个GPRS网络的覆盖区都被划分为多个位置区，则LAC码和CI小区信息则用于标识不同的位置区。Gb接口第二处理单元23根据Gb接口的下行消息，可以获得用户的IMSI号码。最后通过SNDCP消息中的临时逻辑链路标识将上行消息获得的LAC码、CI小区信息及下行消息获得的IMSI号码进行关联。通过监测Gb接口的消息，使得用户即使在同一个SGSN发生了切换，也能随时获取更新后的小区信息。

参照图7，上述Gn接口解析模块30包括：

Gn接口分析单元31，用于分析Gn接口的消息类型；

Gn接口第一处理单元32，用于当Gn接口的消息类型为创建PDP上下文信令类型时，获得用户的MSISDN、IMSI号码及用户IP地址；

Gn接口第二处理单元33，用于当Gn接口的消息类型为T-PDU数据类型时，对Gn接口的T-PDU数据包进行深度包DPI分析，获得用户所使用的业务类型；统计Gn接口上下行T-PDU数据包的大小，获得用户的业务流量。

上述Gn接口的消息类型包括创建PDP上下文信令类型和T-PDU数据类型。

移动台与外网进行数据传输之前，还需要通过SGSN向GGSN发起创建PDP上下文请求，建立传输通道。在此过程中，Gn接口第一处理单元32解析在Gn接口采集到的消息，可以获得用户的MSISDN号码、IMSI号码及用户IP地址。移动台国际ISDN号码(Mobile Station international ISDN number，MSISDN)是在公共电话网交换网络PSTN编号计划中，唯一能识别移动用户的号码。

深度包DPI分析不但可以对接收到的数据包进行解析，获取数据包的IP和TCP头信息，而且可以解析数据包每层的信息，例如数据包承载的数据、使用网络的应用程序等等。当Gn接口的消息类型为T-PDU数据类型时，Gn接口第二处理单元33对Gn接口的T-PDU数据包进行深度包DPI分析，获得用户所使用的业务类型。例如，视频业务、音频业务等等。

在这里需要说明的是，为了Gn接口的解析信息与Gb接口的解析信息能够关联起来，Gn接口第二处理单元33还用于通过用户IP地址，将用户的MSISDN号码、IMSI号码及业务类型、业务流量等信息关联起来。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims

1.一种用户流量在小区粒度精准控制的方法，其特征在于，包括以下步骤：

分别采集Gb接口和Gn接口的消息；

2.根据权利要求1所述的用户流量在小区粒度精准控制的方法，其特征在于，所述根据Gb接口的消息类型进行相应的解析处理，获得Gb接口的解析信息的步骤具体包括：

分析Gb接口的消息类型；

3.根据权利要求2所述的用户流量在小区粒度精准控制的方法，其特征在于，所述根据Gn接口的消息类型进行相应的解析处理，获得Gn接口的解析信息的步骤具体为：

分析Gn接口的消息类型；

4.根据权利要求1所述的用户流量在小区粒度精准控制的方法，其特征在于，所述根据Gb接口的解析信息和Gn接口的解析信息，通过预置控制策略，对用户流量进行相应控制的步骤具体包括：

5.根据权利要求4所述的用户流量在小区粒度精准控制的方法，其特征在于，所述预置控制策略包括位置区LAC码或CI小区信息、业务类型、用户三个方面的预置控制策略。

6.一种用户流量在小区粒度精准控制的装置，其特征在于，包括：

采集模块，用于分别采集Gb接口和Gn接口的消息；

7.根据权利要求6所述的用户流量在小区粒度精准控制的装置，其特征在于，所述Gb接口解析模块包括：

Gb接口分析单元，用于分析Gb接口的消息类型；

8.根据权利要求7所述的用户流量在小区粒度精准控制的装置，其特征在于，所述Gn接口解析模块包括：

Gn接口分析单元，用于分析Gn接口的消息类型；

Gn接口第一处理单元，用于当Gn接口的消息类型为创建PDP上下文信令类型时，获得用户的MSISDN、IMSI号码及用户IP地址；

9.根据权利要求1所述的用户流量在小区粒度精准控制的装置，其特征在于，所述控制模块具体用于将Gb接口的解析信息及Gn接口的解析信息关联在一起形成用户的关联信息，根据所述用户的关联信息，通过预置控制策略，对用户流量进行相应控制。

10.根据权利要求9所述的用户流量在小区粒度精准控制的装置，其特征在于，所述预置控制策略包括位置区LAC码或CI小区信息、业务类型、用户三个方面的预置控制策略。