CN102300223B - 一种跟踪用户设备国际移动设备身份的方法及其无线网络控制器 - Google Patents

一种跟踪用户设备国际移动设备身份的方法及其无线网络控制器 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种跟踪用户设备国际移动设备身份的方法及其无线网络控制器，其中该方法包括：在RNC与UE建立RRC连接过程中，当用于用户呼叫的信令连接成功后，RNC从UE对非接入层身份请求消息的身份响应消息中获取UE的IMEI；RNC将获取的IMEI保存到在所述UE呼叫过程生成的用户日志中。用户日志详细记录用户特征信息和呼叫过程的行为统计信息，网络运维分析系统能够基于用户日志的用户标识信息，生成或更新维护的IMSI和IMEI对照表，提高网络分析系统准确度。

Description

一种跟踪用户设备国际移动设备身份的方法及其无线网络控制器
技术领域
本发明涉及无线通信跟踪方法及其无线网络控制器，特别涉及第三代移动通讯系统中无线网络控制器跟踪用户设备国际移动设备身份的方法及其无线网络控制器。
背景技术
第三代移动通讯技术提供了一个发展更多业务平台，终端用户在使用传统的语音业务同时可享受数据业务。这样对网络和终端性能都提出更高的要求，需要不断地优化网络配置、提升终端性能。
目前网络运维分析方法中，常用的一些分析手段，如路测、性能统计等，都是一种事后型分析手段，这些手段的缺点，是无法真实还原已经发生事件的原状。比如某重要客户投诉说他掉话了，网络优化工程师到现场测试，很常见也很糟糕的情况是问题不复现，无从下手分析和解决。查看操作维护中心的关键性能指标统计，可能指标很好，由于系统并不记录用户当时通话时的详细情况，因此也就无法定位问题的所在。
此外，现有网络运维分析方法中告警和性能计数器都是基于网络系统设备的角度反映网络运行状况，而无法反映网络中不同终端设备类型的每一个呼叫的具体细节；也无法进行基于终端设备类型，在用户粒度分组基础上，进行关键性能指标(KeyPerformanceIndicator，KPI)的统计以及概率分布分析。
无线网络控制器(RadioNetworkControl，RNC)作为网络侧系统设备的中间环节，负责Uu口无线资源以及Iub、Iu、Iur地面传输承载资源管理和分配。用户呼叫过程中，用户信息(IMSI)、信令和数据的承载建立以及传输过程，RNC都能进行记录跟踪；况且RNC面向的是全网不同终端类型用户，因此网络性能以及不同用户IMSI(国际移动用户识别码)在网络中的表现，RNC是可以通过采集相关数据，生成用户呼叫日志。达到面向终端用户和网络两个角度进行KPI统计，分析网络运行状况。
国际移动设备身份(TheInternationalMobilestationEquipmentIdentity，IMEI)是用户设备(UE)在网内的标识之一，也被称为串号，它的最大功能是用来协助辨别手机身份。
3GPP25.003关于国际移动设备身份定义分成两种：IMEI和IMEISV；
A，IMEI组成结构如附图1所示，
它是由15个数字组成，其中：
●TAC(TypeAllocationCode类型分配码)占用6个数字；
●FAC(FinalAssemblyCode装配码)占用2数字；
●SNR(SerialNumber序列号)占用6个数字，某种型号的TAC类型分配码中唯一序列号。
●还有一位空闲数字位由终端传送，一般情况用于校验位。该校验位对TAC、FAC和SNR组成的14个数字进行校验。
B、IMEISV是由IMEI和SVN(SoftwareVersionNumber)(版本管理软件)组成的，其中SVN指示了IMEI设备的软件版本号，其结构如附图2所示：
其结构前14位数字就是IMEI结构，一位校验为位，后2个数字增加了软件版本号(SVN)。软件版本号是由生产商分配。
因此，IMEI由15位或17位数字组成。一般地，TAC码代表了终端的厂家型号；FAC码其含义是指终端最后完成装配时是在哪一家工厂，每一家工厂都有它特别的代号，它并不是哪个国家制造的代号。所以FAC码也就可以认为是终端产地的代号。
RNC在采集用户呼叫过程信息时，不能直接获取IMEI信息；若RNC能将IMEI信息记录下来，并参照用户呼叫过程中生成的用户日志，就可针对终端设备对应的厂家、型号以及版本信息进行统计。从而获得不同终端设备类型在网络中的表现。督促终端版本升级、技术改进和故障解决。
发明内容
本发明的主要目的在于提一种无线网络控制器(RNC)跟踪用户设备国际移动设备身份(IMEI)的方法及其无线网络控制器，解决RNC无法直接获取IMEI信息的问题。
根据本发明的一个方面，提供了一种跟踪用户设备国际移动设备身份的方法，包括：在RNC与UE建立RRC连接过程中，当用于用户呼叫的信令连接成功后，RNC从UE对非接入层身份请求消息的身份响应消息中获取UE的IMEI；然后RNC将获取的IMEI保存到在所述UE呼叫过程生成的用户日志中。
其中，信令连接成功是Iu口分组域信令连接成功或Iu口电路域信令连接成功。
其中，在Iu口分组域信令连接成功情况下，RNC从UE对非接入层身份请求消息的身份响应消息中获取UE的IMEI包括以下子步骤：
RNC模拟非接入层身份请求消息，并下发给UE；
UE收到所述非接入层身份请求消息后，向RNC返回含有IMEI的身份响应消息；
RNC从所述身份响应消息中获取所述IMEI。
其中，在Iu口电路域信令连接成功情况下，RNC从UE对非接入层身份请求消息的身份响应消息中获取UE的IMEI包括以下子步骤：
RNC模拟非接入层身份请求消息，并下发给UE；
UE收到所述非接入层身份请求消息后，向RNC返回含有IMEI的身份响应消息；
RNC从所述身份响应消息中获取所述IMEI；
RNC读取所述身份响应消息中UE填写的上行序号，并向核心网发送该上行序号的空操作补偿消息。
其中，在Iu口分组域或电路域信令连接成功情况下；RNC在对用户呼叫建立原因进行检测并确定需要在本次呼叫中获取IMEI，RNC从UE对非接入层身份请求消息的身份响应消息中获取UE的IMEI。
其中，在Iu口分组域或电路域信令连接成功情况下，RNC从UE对非接入层身份请求消息的身份响应消息中获取UE的IMEI包括以下子步骤：
核心网把非接入层身份请求消息下发给UE；
UE收到所述非接入层身份请求消息后，向RNC返回含有IMEI的身份响应消息；
RNC从所述身份响应消息中获取所述IMEI；
RNC再将所述身份响应消息上发给核心网。
其中，RNC将获取的IMEI保存到在所述UE呼叫过程生成的用户日志之后：
网络运维分析系统根据IMEI信息生成用户系统维护用的IMSI和IMEI对照表；或
网络运维分析系统根据IMEI信息更新用户系统维护用的IMSI和IMEI对照表。
根据本发明的另一方面，提供了一种跟踪用户设备国际移动设备身份的无线网络控制器，包括：
获取模块，在RNC与UE建立RRC连接过程中，当用于用户呼叫的信令连接成功后，RNC从UE对非接入层身份请求消息的身份响应消息中获取UE的IMEI；
保存模块，RNC将获取的IMEI保存到在所述UE呼叫过程生成的用户日志中。还包括：
请求模块，RNC模拟非接入层身份请求消息，并下发给UE；
接收模块，RNC接收UE返回含有IMEI的身份响应消息；
接收模块，RNC接收UE返回含有IMEI的身份响应消息。
以及，当所述用户呼叫的信令连接成功为Iu口电路域信令连接成功时，还包括：
读取模块，RNC读取所述身份响应消息中UE填写的上行序号；
发送模块，RNC向核心网发送该上行序号的空操作补偿消息；
检测模块，RNC在对用户呼叫建立原因进行检测并确定需要在本次呼叫中获取IMEI，然后启动所述获取模块。
与现有技术相比较，本发明的有益效果在于：
1、本发明在RNC与UE建立RRC连接过程中，当用于用户呼叫的信令连接成功后，RNC从UE对非接入层身份请求消息的身份响应消息中获取UE的IMEI；然后RNC将获取的IMEI保存到在所述UE呼叫过程生成的用户日志中，这样网络运维分析系统根据用户呼叫日志，可以跟踪IMEI反映不同终端设备类型的每一个呼叫的具体细节，进行基于终端类型分组基础上的关键性能指标统计分析。
2、RNC获取UE的IMEI的过程启动区分呼叫类型的采集过程，RNC需要检测用户呼叫建立原因判决是否启动获取IMEI，尽量不额外增加呼叫延时以及空口负荷。
3、RNC获取UE的IMEI的过程还可以通过侦听核心网IMEI采集，防止信令重复发送导致空口负载。
本发明RNC获取IMEI后，将其保存用户呼叫过程的用户日志中，用户日志详细记录用户特征信息和呼叫过程的行为统计信息。网络运维分析系统能够基于用户日志的用户标识信息，生成或更新维护的IMSI和IMEI对照表。网络运维分析系统通过用户日志的用户标识和对照表关联，从网络和用户设备身份(厂家、终端类型和版本)角度进行统计分析，提高网络分析系统准确度，便于网络维护。
附图说明
图1是现有技术中IMEI的结构图；
图2是现有技术中IMEISV的结构图；
图3是本发明跟踪用户设备国际移动设备身份方法的流程图；
图4是本发明中RNC模拟非接入层消息的分组域的获取IMEI的流程图；
图5是本发明中RNC模拟非接入层消息的电路域的获取IMEI的流程图；
图6是本发明跟踪用户设备国际移动设备身份无线网络控制器与CN和UE连接的结构框图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行详细说明，应当理解，以下所说明的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明基于第三代移动无线通信系统，适用于分布式系统和集中式系统。RNC启动获取IMEI过程。RNC将获得IMEI保存至用户呼叫过程生成的用户日志中，用户日志详细记录用户特征信息和呼叫过程的行为统计信息，并通过网络运维分析系统对存储的用户日志从网络和用户终端角度进行统计分析：基于小区、基站生成网络用户失败原因分布率；基于IMEI归属的终端设备类型进行失败问题的概率分布统计，检测不同终端设备类型是否为某些失败问题的频发终端设备。
具体操作时，RNC根据采集应用场景配置开启获取UE的IMEI过程，其中应用场景包括对所有用户呼叫类型过程都采集、区分呼叫类型过程启动采集、侦听核心网IMEI采集过程以及不采集等场景；
对所有用户呼叫类型过程都采集，表示UE只要请求和RNC建立连接用户呼叫过程，RNC就会启动获取IMEI；
区分呼叫类型过程启动采集，表示RNC需要检测用户呼叫建立原因判决是否启动获取IMEI，例如：RNC可指定在位置区更新过程、路由区更新过程和附着请求过程才启动采集IMEI等特定过程，尽量不额外增加呼叫延时以及空口负荷；
侦听核心网IMEI采集过程，表示核心网启动了获取IMEI信令过程。RNC支持非接入层解码，侦听到UE反馈给核心网IMEI响应消息，读取IMEI信息保存。
不采集，表示RNC不启动采集IMEI过程。
下面结合附图对技术方案的优选实施例作进一步的详细描述，如图3所示，跟踪用户设备国际移动设备身份的方法包括：
S11在RNC与UE建立RRC连接过程中，当用于用户呼叫的信令连接成功后，RNC从UE对非接入层身份请求消息的身份响应消息中获取UE的IMEI；
S12RNC将获取的IMEI保存到在所述UE呼叫过程生成的用户日志中。
其中，S11中信令连接成功为Iu口分组域信令连接成功或Iu口电路域信令连接成功。RNC模拟非接入层获取IMEI的信令过程区分电路域和分组域，如果一个域获取IMEI成功后，另一域不再触发获取IMEI过程，从而减少呼叫延时以及空口负载。
下面针对实际应用中RNC模拟非接入层通过分组域获取IMEI的过程做一下详细的介绍，在分组域中对所有用户呼叫类型过程都采集的场景为，在Iu口分组域信令连接成功情况下，
如果核心网未启动鉴权过程，则RNC通过Uu口直接主动模拟非接入层IdentityRequest请求IMEI的下行直传消息给UE；
如果核心网启动鉴权过程，则RNC还需要完成Uu口安全模式过程，然后RNC通过Uu口直接主动模拟非接入层IdentityRequest请求IMEI的下行直传消息给UE；如图4所示；
UE收到所述非接入层IdentityRequest请求信令后，认为是核心网请求，直接携带IMEI响应IdentityResponse上行直传消息给RNC；
RNC从UE响应IdentityResponse上行直传消息中获取所述IMEI。RNC收到上行直传消息支持非接入层解码并获取IMEI。
其中，区分呼叫类型过程启动采集的场景为，在Iu口分组域信令连接成功情况下，RNC在对用户呼叫建立原因进行检测并确定需要在本次呼叫中获取IMEI；
如果核心网未启动鉴权过程，则RNC通过Uu口直接主动模拟非接入层IdentityRequest请求IMEI的下行直传消息给UE；
如果核心网启动鉴权过程，则RNC还需要完成Uu口安全模式过程，然后RNC通过Uu口直接主动模拟非接入层IdentityRequest请求IMEI的下行直传消息给UE；
UE收到所述非接入层IdentityRequest请求信令后，认为是核心网请求，直接携带IMEI响应IdentityResponse上行直传消息给RNC；
RNC从UE响应IdentityResponse上行直传消息中获取所述IMEI。RNC收到上行直传消息支持非接入层解码并获取IMEI。
其中，侦听核心网IMEI采集过程的场景为，在Iu口分组域信令连接成功情况下，RNC从UE对非接入层身份请求消息的身份响应消息中通过核心网获取UE的IMEI包括以下子步骤：
核心网把非接入层身份请求IdentityResponse消息下行直传给UE；
UE收到所述非接入层身份请求IdentityResponse消息后，向RNC返回含有IMEI的身份响应消息；
RNC从所述身份响应消息中获取所述IMEI；
RNC再将所述身份响应消息上发给核心网。
实际应用中RNC模拟非接入层通过电路域获取IMEI的过程，其中，在电路域中对所有用户呼叫类型过程都采集的场景为，在Iu口电路域信令连接成功情况下，
如果核心网未启动鉴权过程，则RNC通过Uu口直接主动模拟非接入层IdentityRequest请求IMEI的下行直传消息给UE；
如果核心网启动鉴权过程，则RNC还需要完成Uu口安全模式过程，然后RNC通过Uu口直接主动模拟非接入层IdentityRequest请求IMEI的下行直传消息给UE；如图5所示；
UE收到所述非接入层IdentityRequest请求信令后，认为是核心网请求，直接携带IMEI响应IdentityResponse上行直传消息给RNC；
RNC从UE响应IdentityResponse上行直传消息中获取所述IMEI；RNC收到上行直传消息支持非接入层解码并获取IMEI；
RNC读取UE响应IdentityResponse上行直传消息中UE填写的上行序号；
RNC模拟非接入层带所述上行序号的MMNULL信令，并通过电路域Iu口将该信令发给核心网更新。
RNC为了对齐核心网上行信令序号，需要将本侧模拟获取IMEI流程中多让UE生成的上行序号补偿掉，则在截获IdentityResponse消息后，插入一条MMNULL消息，携带UE生成的上行序号传递给核心网更新。
其中，区分呼叫类型过程启动采集的场景为，在Iu口电路域信令连接成功情况下，RNC在对用户呼叫建立原因进行检测并确定需要在本次呼叫中获取IMEI；
如果核心网未启动鉴权过程，则RNC通过Uu口直接主动模拟非接入层IdentityRequest请求IMEI的下行直传消息给UE；
如果核心网启动鉴权过程，则RNC还需要完成Uu口安全模式过程，然后RNC再通过Uu口直接主动模拟非接入层IdentityRequest请求IMEI的下行直传消息给UE；
UE收到所述非接入层IdentityRequest请求信令后，认为是核心网请求，直接携带IMEI响应IdentityResponse上行直传消息给RNC；
RNC从UE响应IdentityResponse上行直传消息中获取所述IMEI；RNC收到上行直传消息支持非接入层解码并获取IMEI；
RNC读取UE响应IdentityResponse上行直传消息中UE填写的上行序号；
RNC模拟非接入层带所述上行序号的MMNULL信令，并通过电路域Iu口将该信令发给核心网更新。
其中，侦听核心网IMEI采集过程的场景为，在Iu口电路域信令连接成功情况下，RNC从UE对非接入层身份请求消息的身份响应消息中通过核心网获取UE的IMEI包括以下子步骤：
核心网把非接入层身份请求IdentityResponse消息下行直传给UE；
UE收到所述非接入层身份请求IdentityResponse消息后，向RNC返回含有IMEI的身份响应消息；
RNC从所述身份响应消息中获取所述IMEI；
RNC再将所述身份响应消息上发给核心网。
RNC将获取的IMEI保存到在所述UE呼叫过程生成的用户日志之后：
网络运维分析系统根据IMEI信息生成或者更新用户系统维护用的IMSI和IMEI对照表；并通过全网用户日志从网络和用户设备身份(厂家、终端类型和软件版本)角度生成关联KPI统计和分析。
其中用户日志包含用户标识和关键行为的信令跟踪。
用户标识可以为下列标识其中之一或多个的组合，IMSI(InternationalMobileSubscriberIdentity，国际移动用户识别码)、IMEI、P-TMSI(PacketTemperateMobileSubscriptionIdentity，分组临时移动用户识别码)、TMSI(TemporaryMobileStationIdentity，临时移动台标识符)等；
关键行为的信令跟踪包括用户呼叫过程的切换、无线资源重配以及小区更新相关的Iub口、Uu口和Iu口信令。
根据本发明的另一方面，提供了一种跟踪用户设备国际移动设备身份的无线网络控制器与CN(核心网)和UE(用户设备)连接的结构框图，如图6所示，包括RNC以及获取模块、保存模块、请求模块、接收模块、读取模块、发送模块和检测模块，
其中，获取模块，在RNC与UE建立RRC连接过程中，当用于用户呼叫的信令连接成功后，RNC从UE对非接入层身份请求消息的身份响应消息中获取UE的IMEI；
保存模块，RNC将获取的IMEI保存到在所述UE呼叫过程生成的用户日志中。
请求模块，RNC模拟非接入层身份请求消息，并下发给UE；
接收模块，RNC接收UE返回含有IMEI的身份响应消息；
读取模块和发送模块，RNC通过读取模块读取所述身份响应消息中UE填写的上行序号；并通过发送模块向CN(核心网)发送该上行序号的空操作补偿消息。
检测模块，RNC在对用户呼叫建立原因进行检测并确定需要在本次呼叫中获取IMEI，然后启动获取模块来获取IMEI。
通过各模块的相互作用，使RNC系统生成用户呼叫日志和用户设备身份对应，这样网络运维分析系统根据用户呼叫日志，跟踪IMEI反映不同终端设备类型的每一个呼叫的具体细节，并针对不同的用户设备进行网络维护。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种跟踪用户设备国际移动设备身份的方法，包括：
在无线网络控制器RNC与UE建立无线资源控制RRC连接过程中，当Iu口分组域信令连接成功或Iu口电路域信令连接成功后，RNC向UE下发非接入层身份请求消息；
RNC从UE对非接入层身份请求消息的身份响应消息中获取UE的国际移动设备身份IMEI；
RNC获取所述IMEI后，将其保存到在所述UE呼叫过程生成的用户日志中；
其特征在于，还包括：
RNC将获取的IMEI保存到在所述UE呼叫过程生成的用户日志之后，网络运维分析系统根据IMEI信息生成或更新用户系统维护用的IMSI和IMEI对照表；
在生成或更新用户系统维护用的IMSI和IMEI对照表之后，网络运维分析系统通过全网用户日志，从网络和用户设备身份的角度生成关联KPI统计和分析；
在RNC从所述身份响应消息中获取所述IMEI后，RNC读取所述身份响应消息中UE填写的上行序号，并向核心网发送该上行序号的空操作补偿消息；
其中所述KPI是指关键性能指标。
2.根据权利要求1所述的跟踪用户设备国际移动设备身份的方法，其特征在于，在Iu口分组域信令连接成功情况下，RNC从UE对非接入层身份请求消息的身份响应消息中获取UE的IMEI包括以下子步骤：
RNC模拟非接入层身份请求消息，并下发给UE；
UE收到所述非接入层身份请求消息后，向RNC返回含有IMEI的身份响应消息；
RNC从所述身份响应消息中获取所述IMEI。
3.根据权利要求1所述的跟踪用户设备国际移动设备身份的方法，其特征在于，在Iu口电路域信令连接成功情况下，RNC从UE对非接入层身份请求消息的身份响应消息中获取UE的IMEI包括以下子步骤：
RNC模拟非接入层身份请求消息，并下发给UE；
UE收到所述非接入层身份请求消息后，向RNC返回含有IMEI的身份响应消息；
RNC从所述身份响应消息中获取所述IMEI；
RNC读取所述身份响应消息中UE填写的上行序号，并向核心网发送该上行序号的空操作补偿消息。
4.根据权利要求2或3所述的跟踪用户设备国际移动设备身份的方法，其特征在于，所述的在Iu口分组域或电路域信令连接成功情况下，RNC在对用户呼叫建立原因进行检测并确定需要在本次呼叫中获取IMEI时，RNC从UE对非接入层身份请求消息的身份响应消息中获取UE的IMEI。
5.根据权利要求1所述的跟踪用户设备国际移动设备身份的方法，其特征在于，在Iu口分组域或电路域信令连接成功情况下，RNC通过核心网从UE对非接入层身份请求消息的身份响应消息中获取UE的IMEI，包括以下子步骤：
核心网把非接入层身份请求消息下发给UE；
UE收到所述非接入层身份请求消息后，向RNC返回含有IMEI的身份响应消息；
RNC从所述身份响应消息中获取所述IMEI；
RNC再将所述身份响应消息上发给核心网。
6.一种跟踪用户设备国际移动设备身份的无线网络控制器，其特征在于，包括：
获取模块，在无线网络控制器RNC与UE建立无线资源控制RRC连接过程中，当用于用户呼叫的信令连接成功后，RNC从UE对非接入层身份请求消息的身份响应消息中获取UE的IMEI；RNC向UE下发非接入层身份请求消息；
保存模块，在RNC获取所述IMEI后，将其保存到在所述UE呼叫过程生成的用户日志中；
其中：
RNC将获取的IMEI保存到在所述UE呼叫过程生成的用户日志之后，网络运维分析系统根据IMEI信息生成或更新用户系统维护用的IMSI和IMEI对照表；
在生成或更新用户系统维护用的IMSI和IMEI对照表后，网络运维分析系统通过全网用户日志，从网络和用户设备身份的角度生成关联KPI统计和分析；
在RNC从所述身份响应消息中获取所述IMEI后，RNC读取所述身份响应消息中UE填写的上行序号，并向核心网发送该上行序号的空操作补偿消息；
在无线网络控制器RNC与UE建立无线资源控制RRC连接过程中，当Iu口分组域信令连接成功或者Iu口电路域信令连接成功后，RNC向UE下发非接入层身份请求消息；
其中所述KPI是指关键性能指标。
7.根据权利要求6所述的跟踪用户设备国际移动设备身份的无线网络控制器，其特征在于，还包括：
请求模块，RNC模拟非接入层身份请求消息，并下发给UE；
接收模块，RNC接收UE返回含有IMEI的身份响应消息；
当所述用户呼叫的信令连接成功为Iu口电路域信令连接成功时，还包括：
读取模块，RNC读取所述身份响应消息中UE填写的上行序号；
发送模块，RNC向核心网发送该上行序号的空操作补偿消息。
8.根据权利要求7所述的跟踪用户设备国际移动设备身份的无线网络控制器，其特征在于，还包括：
检测模块，RNC在对用户呼叫建立原因进行检测并确定需要在本次呼叫中获取IMEI时，然后启动所述获取模块。
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