CN101969659A - 用户事件跟踪方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及移动通信技术领域，公开了一种用户事件跟踪方法及系统，所述方法包括：获取TMSI和IMSI映射关系改变相关的信令流程中的信令消息；根据所述信令流程中的信令消息获取TMSI和IMSI的映射关系的变动情况；获取TMSI和IMSI分离的信息；根据获取的TMSI和IMSI分离的信息及所述映射关系变动情况，跟踪给定时间段内各用户事件。利用本发明，无需查询拜访位置寄存器即可获得IMSI和TMSI的对应关系变化，实时跟踪对应关系，从而实现对用户事件的正确跟踪。

Description

用户事件跟踪方法及系统

技术领域

本发明涉及移动通信技术领域，更具体地说，涉及一种用户事件跟踪方法及系统。

背景技术

目前，随着移动通信的迅速发展，移动通信用户快速增加，移动通信的网络日趋复杂，网络的日常维护、网络故障的定位、网络故障的排除也日趋困难。一旦有通信故障，就会产生大面积的影响。就网络维护部门而言能否在出现通信故障时，快速定位故障点，从而在最短时间内排除故障，就显得日益重要。

信令跟踪系统是GSM(Global System for Mobile Communications，全球移动通讯系统)操作维护的一个重要功能，是监测系统是否正常运行的主要工具，也是目前业务维护以及新业务开展的一个有效手段，因此一个良好的信令跟踪系统是提高电信网络管理质量的重要因素。

通常，针对一个用户，可以通过IMSI(International Mobile Subscriber Identification Number，国际移动用户识别码)和TMSI(Temporary Mobile Subscriber Identity，临时识别码)进行标识。其中，IMSI是区别移动用户的标志，储存在SIM(Subscriber Identity Module，用户身份识别模块)卡中，可用于区别移动用户的有效信息。然而信令跟踪系统所收集的信令消息中用户的标识一般采用的不是IMSI，而是TMSI，TMSI的设置是为了防止非法个人或团体通过监听无线路径上的信令交换而窃得移动用户的IMSI或跟踪移动用户的位置。TMSI是由VLR(Visitor Location Register，拜访位置寄存器)分配并不断地进行更换的，更换周期由网路运营者设置。

在信令跟踪过程中，需要获得用户的IMSI和TMSI的对应关系及其变化情况。为此，在现有技术中，通常的做法是从VLR中提取TMSI和IMSI的对应关系，当TMSI发生变化时更新IMSI和TMSI对应关系。这种方法需要在VLR中查询，查询的数据量过大时，会给VLR造成很大的负荷压力，无法及时查询。

发明内容

本发明实施例针对现有技术中存在的上述问题，提供一种用户事件跟踪方法及系统，以简单、有效地获得IMSI和TMSI的对应关系及其变化，实现对用户事件的正确跟踪。

为此，本发明实施例提供如下技术方案：

一种用户事件跟踪方法，包括：

获取TMSI和IMSI映射关系改变相关的信令流程中的信令消息；

根据所述信令流程中的信令消息获取TMSI和IMSI的映射关系的变动情况；

获取TMSI和IMSI分离的信息；

根据获取的TMSI和IMSI分离的信息及所述映射关系变动情况，跟踪给定时间段内各用户事件。

一种用户事件跟踪系统，包括：

信令消息获取单元，用于获取TMSI和IMSI映射关系改变相关的信令流程中的信令消息；

映射关系生成单元，用于根据所述信令流程中的信令消息获取TMSI和IMSI的映射关系的变动情况；

分离信息获取单元，用于获取TMSI和IMSI分离的信息；

跟踪单元，用于根据获取的TMSI和IMSI分离的信息及所述映射关系变动情况，跟踪给定时间段内各用户事件。

本发明实施例用户事件跟踪方法及系统，从无线接口上采集信令，在独立的系统中进行信令消息解码分析、信令流程还原，实现对较长时间内的所有用户的IMSI和TMSI的对应关系及其变化情况的跟踪，不影响无线通信系统中的业务处理。可以针对特定用户进行用户信令回放，或者进行特定事件比如掉话等事件的跟踪，及时发现用户在业务使用中发生的可能影响用户感知的问题，掌握用户对运营商网络、业务的满意度情况，了解网络在时间、地域上的性能，从而更好地辅助进行无线网络的优化。本发明实施例的方法简单易行，不需要对现有的系统和设备进行更改或增加，能够满足绝大部分用户事件跟踪的需求。

附图说明

图1是本发明实施例用户事件跟踪方法的流程图；

图2是本发明实施例中IMSI、TMSI映射关系发生变化的信令流程示意图；

图3是主叫发起呼叫的信令流程；

图4是本发明实施例用户事件跟踪系统的一种结构示意图。

具体实施方式

本发明实施例用户事件跟踪方法及系统，通过从无线接口获取TMSI和IMSI映射关系变动对应信令流程的信令消息，根据所述信令消息确定漫游用户的相关信令事件，得到TMSI和IMSI的映射关系的变动情况，根据所述映射关系的变动情况，实现对给定时间段内各用户事件的跟踪，无需查询VLR，即可简单、有效地获得IMSI和TMSI的对应关系及其变化，实现对用户事件的正确跟踪。

在移动通信系统中，与IMSI和TMSI对应关系改变相关的信令事件主要有表1所述的事件：

表1：

如图1所示，是本发明实施例用户事件跟踪方法的流程图，包括以下步骤：

步骤101，获取TMSI和IMSI映射关系改变相关的信令流程中的信令消息。

MSC(移动交换中心)为终端分配新的TMSI后，该终端在此后的任何业务过程中都将使用该新的TMSI执行业务(包括再次的位置更新过程)，直到再次分配新的TMSI。

如前表1所示，涉及到TMSI和IMSI映射关系变化的信令事件有很多，要全面跟踪用户的TMSI和IMSI关系的变动，所有这些信令事件都需要分析和处理。经过分析发现，不管涉及到这个对应关系变化的信令过程是如何发起的，这个对应关系变化的成功一定以TMSI再分配完成消息为标志。因此，本专利提出具体如下TMSI和IMSI映射关系变化的信令流程和信令消息提取方法：从无线接口采集相应的信令消息，将信令消息解析后，逐条查找，获得TMSI再分配完成消息；根据所述TMSI再分配完成消息中携带的DTID(目的地事务处理标识)参数向下查询属于同一个信令流程的信令消息，直到获得释放链接消息；根据所述释放链接消息中携带的OTID(源端事务处理标识)参数向上查询属于同一个信令流程的信令消息，直到获得信令流程的包含IMSI或旧的TMSI的第一条消息，该消息可以是位置更新请求消息，也可以是其他消息。

在GSM系统中，所述无线接口可以是A接口(BSC(基站控制器)和MSC之间的通信接口)、或者Abis接口(BSC和BTS(基站收发信台)之间的通信接口)。

步骤102，根据所述信令流程中的信令消息获取TMSI和IMSI的映射关系的变动情况。

假设TMSI发生变化的信令流程如图2所示。

首先，在该信令流程中，获得信令流程的包含IMSI或旧的TMSI的第一条消息如图中所示的位置更新请求消息①，从该消息中提取出IMSI和/或旧的TMSI。

前面提到，MSC为终端分配新的TMSI后，终端将使用该新的TMSI进行位置更新或执行业务。

比如在以下流程中，终端需要向MSC发送位置更新请求消息，然后MSC会在必要时给终端分配新的TMSI，并以TMSI再分配完成消息标志新的TMSI分配成功。

终端在开机状态下从相邻MSC进入当前MSC，当前MSC可以从终端携带的TMSI中识别出前一MSC：由于当前MSC内没有该终端的签约信息，其必须到终端归属的HLR上进行位置登记，而登记时必须使用IMSI号码作为请求参数；为避免在无线接口上传输用户身份信息，当前MSC直接从前一MSC获取IMSI号码，再利用该号码进行位置登记。

终端在开机状态下进入MSC，当前MSC无法根据终端的TMSI识别出前一MSC：由于MSC内没有该终端的签约信息，其必须到终端归属的HLR上进行位置登记，而登记时必须使用IMSI号码作为请求参数；此时MSC通过A接口向终端索取IMSI号码，再利用该号码进行位置登记。

终端在MSC内开机，而MSC内无签约数据：终端开机时认为其原有TMSI无效，直接通过IMSI进行位置登记；由于MSC内没有该终端的签约信息，其必须到终端归属的HLR上进行位置登记，MSC直接通过终端上传的IMSI号码进行位置登记。

终端在MSC内开机，MSC内已有签约数据：终端开机时认为其原有TMSI无效，直接通过IMSI进行位置登记；MSC已有终端签约信息，无须到HLR登记。

终端在MSC内移动到新的LAC区：由于MSC内存储的终端位置需要精确到LAC，因此BSC必须向MSC进行位置登记，并申请分配新的TMSI；MSC内已有终端签约信息，无须向HLR登记，也无须向终端索取IMSI号码，只是更新内部存储的终端的LAC位置信息。

终端在非业务状态下在MSC内同一LAC区中移动，或者静止不动：由于LAC信息未变更，BSC不需要向MSC进行位置登记，因此即使发生了小区位置变化，BSC也不向MSC报告；但为了证实该终端仍然活跃，BSC需要周期性地向MSC报告终端的当前位置，该报告只表明终端当前在所指示的小区内，并不代表手机正好进入该小区。

在上述各流程中，终端需要向MSC发送位置更新请求消息，而且根据不同的事件，在该消息中携带了IMSI和/或旧的TMSI。

然后，获得TMSI再分配命令消息②，从该消息中提取出新的TMSI。这样，即可获得TMSI和IMSI的映射关系。

当然，如果从所述位置更新请求消息中获取的是旧的TMSI，则可以继续向上查询与所述TMSI和IMSI对应的其他信令流程，获取与所述旧的TMSI对应的IMSI。

当然，正如前面表1所示，手机在任何业务过程中MSC都可以重新为其分配TMSI，如图3所示。

图3示出了TMSI重分配过程发生在三个不同的信令流程中的情况，三个不同信令流程中的消息在图3中用不同线条区分。其中：

TMSI重分配过程可以发生在主叫发起呼叫的信令流程中，此时旧的TMSI或IMSI不是从位置更新请求消息中获得，而是从该信令流程的第一条消息——连接管理业务请求(CMServiceRequest)消息中得到。

TMSI重分配过程还可以发生在寻呼被叫的信令流程中，此时旧的TMSI或IMSI不是从位置更新请求消息中获得，而是从该信令流程的第一条消息——寻呼消息(AI-Paging)中得到。

另外，TMSI重分配过程还可以发生在切换过程中。

在上述这些消息中，还记录有位置区(即LAC)和时间等信息，为了方便后续对用户事件进行跟踪，可以将这些信息和获得TMSI和IMSI的映射关系存储到数据库中，即可以将获取的IMSI、旧的TMSI、新的TMSI及对应的位置区、新旧TMSI交替时间记录到数据库中。其中，所述新旧TMSI交替时间可以定义为再分配命令消息发送的时间。

比如，数据库中存储的记录如下表2所示：

表2：

其中，各字段表示的含义如下：

ID，是该记录的内部编号，类型为整数；

IMSI，是IMSI号，类型为字符串；

TMOld，是该条记录事件戳之前使用的旧的TMSI，类型为字符串；

TMSINew，是该条记录事件戳之后使用的新的TMSI；

时间戳，代表该条记录对应信令流程发生的时间；

记录时间，代表该条记录入库时间。

步骤103，获取TMSI和IMSI分离的信息。

在其他有关信令流程中，可以获得一条IMSI分离指示消息，在该消息中携带有旧的TMSI，将该旧的TMSI、旧的TMSI对应的位置区和旧TMSI分离时间这些信息记录到所述数据库中。

比如，存储的记录如下表3所示。

表3：

步骤104，根据获取的TMSI和IMSI分离的信息及所述映射关系变动情况，跟踪给定时间段内各用户事件。

所述用户事件可以包括以下任意一个或多个事件：语音呼叫请求事件、语音呼叫接通事件、语音呼叫失败事件，掉话事件、位置更新请求事件、位置更新成功事件、位置更新失败事件、寻呼事件、寻呼应答事件、寻呼失败事件。

比如，基于数据库中TMSI和IMSI的映射，可以跟踪给定时间段内某个特定用户的位置更新事件，过程如下：

首先，在数据库中找到用户手机号MSISDN(Mobile Subscriber International ISDN/PSTN Number，移动用户国际号码)对应的IMSI，数据库中的记录如下表4所示。

表4：

其中，各字段的含义如下：

ID，是该记录的内部编号，类型为整数。

MSISDN，是MSISDN号，类型为字符串

IMSI，是IMSI号，类型为字符串

IMEI，是IMEI号，类型为字符串

MSISDN号就是平时日常用到的手机号码，正如表4所示，每个手机用户都固定拥有用作唯一标识的IMSI号、MSISDN号，这样这两个号码间就有静态的一一对应关系。

通过获得的IMSI在与TMSI映射的数据库中找到某时间段内IMSI和TMSI的对应关系，如表5所示。

表5：

从上述记录可以看出，在2010-04-09 09:57:49到2010-04-09 09:59:15这段时间内该用户使用的TMSI是85fb0a58。

然后，再通过这段时间内该用户使用的TMSI在数据库中查找，可以得到在该时间段内该用户的事件有如下位置更新的事件，如表6所示。

表6：

再比如，基于数据库中TMSI和IMSI的映射，还可以跟踪给定时间段内某个用户的掉话事件，过程如下：

首先，在数据库中找到用户手机号MSISDN对应的IMSI，数据库中的记录如下表7所示。

表7：

通过获得的IMSI在与TMSI映射的数据库中找到某时间段内IMSI和TMSI的对应关系，如表8所示。

表8：

从上述记录可以看出，在2010-07-09 18:12:09到2010-07-09 18:14:20这段时间内该用户使用的TMSI是24410524。

然后，再通过这段时间内该用户使用的TMSI在数据库中查找，可以得到在该时间段内该用户的事件有如下掉话事件，如表9所示。

表9：

当然，根据数据库中记录的信息，还可以跟踪各用户的其他事件，在此不再一一举例说明。

本发明实施例用户事件跟踪方法，可以应用在GSM网络的无线接口(比如A接口或Abis接口)上，从无线接口上采集信令，在独立的系统中进行信令消息解码分析、信令流程还原，实现对较长时间内的所有用户的IMSI和TMSI的对应关系及其变化情况的跟踪，不影响无线通信系统中的业务处理。可以针对特定用户进行用户信令回放，或者进行特定事件比如掉话等事件的跟踪，及时发现用户在业务使用中发生的可能影响用户感知的问题，掌握用户对运营商网络、业务的满意度情况，了解网络在时间、地域上的性能，从而更好地辅助进行无线网络的优化。当然，根据本发明思想，还可以将其扩展应用到其他无线通信系统中。

本发明实施例的方法简单易行，不需要对现有的系统和设备进行更改或增加，能够满足绝大部分用户事件跟踪的需求。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，所述的存储介质，如：ROM/RAM、磁碟、光盘等。

相应地，本发明实施例还提供一种用户事件跟踪系统，如图4所示，是该系统的一种结构示意图。

在该实施例中，所述系统包括：

信令消息获取单元401，用于获取TMSI和IMSI映射关系改变相关的信令流程中的信令消息；

映射关系生成单元402，用于根据所述信令流程中的信令消息获取TMSI和IMSI的映射关系的变动情况；

分离信息获取单元403，用于获取TMSI和IMSI分离的信息；

跟踪单元404，用于根据获取的TMSI和IMSI分离的信息及所述映射关系的变动情况，跟踪给定时间段内各用户事件。

其中，所述信令消息获取单元401包括：

信令采集子单元，用于从无线接口采集信令消息；

第一消息获取子单元，用于解析所述信令消息，逐条查找，获得TMSI再分配完成消息；

第二消息获取子单元，用于根据所述TMSI再分配完成消息中携带的DTID参数向下查询属于同一个信令流程的信令消息，直到获得释放链接消息；

第三消息获取子单元，用于根据所述释放链接消息中携带的OTID参数向上查询属于同一个信令流程的信令消息，直到获得信令流程的包含IMSI或旧的TMSI的第一条消息。

所述映射关系生成单元402包括：

号码信息获取子单元，用于从所述信令流程的包含IMSI或旧的TMSI的第一条消息中获取IMSI和/或旧的TMSI；查询TMSI再分配命令消息，并从该消息中获取新的TMSI；如果从所述信令流程的包含IMSI或旧的TMSI的第一条消息中获取的是旧的TMSI，则继续向上查询与所述TMSI和IMSI对应的其他信令流程，获取与所述旧的TMSI对应的IMSI；

第一记录子单元，用于将获取的IMSI、旧的TMSI、新的TMSI及对应的位置区、新旧TMSI交替时间记录到数据库中。

所述分离信息获取单元403包括：

查询子单元，用于查询IMSI分离指示消息，并从所述IMSI分离指示消息中获得所述旧的TMSI、旧的TMSI对应的位置区、旧TMSI分离时间；

第二记录子单元，用于将所述查询子单元获得的信息记录到数据库中。

利用本发明实施例用户事件跟踪系统实现IMSI与TMSI的映射，以及实现对用户事件跟踪的过程可参照前面本发明方法实施例中的描述，在此不再赘述。

本发明实施例用户事件跟踪系统，从无线接口上采集信令，在独立的系统中进行信令消息解码分析、信令流程还原，实现对较长时间内的所有用户的IMSI和TMSI的对应关系及其变化情况的跟踪，不影响无线通信系统中的业务处理。可以针对特定用户进行用户信令回放，或者进行特定事件比如掉话等事件的跟踪，及时发现用户在业务使用中发生的可能影响用户感知的问题，掌握用户对运营商网络、业务的满意度情况，了解网络在时间、地域上的性能，从而更好地辅助进行无线网络的优化。当然，根据本发明思想，还可以将其扩展应用到其他无线通信系统中。

以上公开的仅为本发明的优选实施方式，但本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的没有创造性的变化，以及在不脱离本发明原理前提下所作的若干改进和润饰，都应落在本发明的保护范围内。

Claims (11)

1.一种用户事件跟踪方法，其特征在于，包括：

获取TMSI和IMSI映射关系改变相关的信令流程中的信令消息；

根据所述信令流程中的信令消息获取TMSI和IMSI的映射关系的变动情况；

获取TMSI和IMSI分离的信息；

根据获取的TMSI和IMSI分离的信息及所述映射关系变动情况，跟踪给定时间段内各用户事件。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取TMSI和IMSI映射关系改变相关的信令流程中的信令消息包括：

从无线接口采集信令消息；

解析所述信令消息，逐条查找，获得TMSI再分配完成消息；

根据所述TMSI再分配完成消息中携带的DTID参数向下查询属于同一个信令流程的信令消息，直到获得释放链接消息；

根据所述释放链接消息中携带的OTID参数向上查询属于同一个信令流程的信令消息，直到获得信令流程的包含IMSI或旧的TMSI的第一条消息。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述无线接口为：

基站控制器和移动交换中心之间的通信接口；或者

基站控制器和基站收发信台之间的通信接口。

4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述信令流程中的信令消息获取TMSI和IMSI的映射关系的变动情况包括：

从所述信令流程的包含IMSI或旧的TMSI的第一条消息中获取IMSI和/或旧的TMSI；

查询TMSI再分配命令消息，并从该消息中获取新的TMSI；

如果从所述信令流程的包含IMSI或旧的TMSI的第一条消息中获取的是旧的TMSI，则继续向上查询与所述TMSI和IMSI对应的其他信令流程，获取与所述旧的TMSI对应的IMSI；

将获取的IMSI、旧的TMSI、新的TMSI及对应的位置区、新旧TMSI交替时间记录到数据库中。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述新旧TMSI交替时间为：所述再分配命令消息发送的时间。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取TMSI和IMSI分离的信息包括：

查询IMSI分离指示消息，并从所述IMSI分离指示消息中获得所述旧的TMSI、旧的TMSI对应的位置区、旧TMSI分离时间；

将获得的信息记录到数据库中。

7.如权利要求1至6任一项所述的方法，其特征在于，所述用户事件包括以下任意一个或多个事件：语音呼叫请求事件、语音呼叫接通事件、语音呼叫失败事件，掉话事件、位置更新请求事件、位置更新成功事件、位置更新失败事件、寻呼事件、寻呼应答事件、寻呼失败事件。

8.一种用户事件跟踪系统，其特征在于，包括：

信令消息获取单元，用于获取TMSI和IMSI映射关系改变相关的信令流程中的信令消息；

映射关系生成单元，用于根据所述信令流程中的信令消息获取TMSI和IMSI的映射关系的变动情况；

分离信息获取单元，用于获取TMSI和IMSI分离的信息；

跟踪单元，用于根据获取的TMSI和IMSI分离的信息及所述映射关系变动情况，跟踪给定时间段内各用户事件。

9.如权利要求8所述的系统，其特征在于，所述信令消息获取单元包括：

信令采集子单元，用于从无线接口采集信令消息；

第一消息获取子单元，用于解析所述信令消息，逐条查找，获得TMSI再分配完成消息；

第二消息获取子单元，用于根据所述TMSI再分配完成消息中携带的DTID参数向下查询属于同一个信令流程的信令消息，直到获得释放链接消息；

第三消息获取子单元，用于根据所述释放链接消息中携带的OTID参数向上查询属于同一个信令流程的信令消息，直到获得信令流程的包含IMSI或旧的TMSI的第一条消息。

10.如权利要求9所述的系统，其特征在于，所述映射关系生成单元包括：

号码信息获取子单元，用于从所述信令流程的包含IMSI或旧的TMSI的第一条消息中获取IMSI和/或旧的TMSI；查询TMSI再分配命令消息，并从该消息中获取新的TMSI；如果从所述信令流程的包含IMSI或旧的TMSI的第一条消息中获取的是旧的TMSI，则继续向上查询与所述TMSI和IMSI对应的其他信令流程，获取与所述旧的TMSI对应的IMSI；

第一记录子单元，用于将获取的IMSI、旧的TMSI、新的TMSI及对应的位置区、新旧TMSI交替时间记录到数据库中。

11.如权利要求8所述的系统，其特征在于，所述分离信息获取单元包括：

查询子单元，用于查询IMSI分离指示消息，并从所述IMSI分离指示消息中获得所述旧的TMSI、旧的TMSI对应的位置区、旧TMSI分离时间；

第二记录子单元，用于将所述查询子单元获得的信息记录到数据库中。

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