CN102438228B - Gprs骨干网数据关联用户信息的方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种GPRS骨干网数据关联用户信息的方法及系统。该系统包括数据输入模块、数据解析模块、哈希处理模块、信息关联模块和信息统计及输出模块。该方法的步骤包括：通过GPRS中的GSN地址和四组TEID值创建四重哈希链表；解析信令数据，建立用户节点，将解析出的信息添加至所述用户节点；将用户节点添加至所述四重哈希链表；解析用户上网数据，通过GSN地址和TEID值在所述四重哈希链表中查找所述用户节点，获取MSISDN、IMSI和IMEI等用户信息，从而保证用户信息关联的实时性和准确性。

Description

GPRS骨干网数据关联用户信息的方法及系统
所属技术领域
本发明属于移动互联网技术领域，具体涉及一种基于TEID的GPRS骨干网数据实时关联用户信息的方法及系统。
背景技术
移动互联网用户数量与日俱增，运营商迫切地需要及时了解用户上网行为及喜好等，通过对用户行为的分析，提供更好的增值服务，以提升自己的竞争力。然而在GPRS(GeneralPacket Radio Service，通用分组无线业务)骨干网中，用户信息是在信令数据中，用户的上网数据并不包含用户信息，仅分析用户的上网数据不能获得用户信息。
GPRS中的Gn接口是同一个PLMN(Public Land Mobile Network，公共陆地移动网)中SGSN(Serving GPRS Support Node，服务GPRS支持节点)与SGSN之间以及SGSN与GGSN(Gateway GPRS Support Node，网关GPRS支持节点)之间的接口，以GTP(GPRS TunnellingProtocol，GPRS隧道协议)协议作为接口协议。GTP协议为每个移动上网用户分配了用户IP地址，但用户IP地址是由GGSN分配的，对于一个地区，用户IP地址不能保证唯一性，因此仅通过用户IP地址不能保证准确地关联到用户信息。
GTP协议还为每个移动上网用户分配了四组TEID(Tunnel Endpoint Identifier，隧道端点标识符)。这四组TEID分别为：从用于传输控制信令的GGSN到用于传输控制信令的SGSN的下行控制TEID，从用于传输控制信令的SGSN到用于传输控制信令的GGSN的上行控制TEID，从用于传输用户数据的GGSN到用于传输用户数据的SGSN的下行数据TEID，以及从用于传输用户数据的SGSN到用于传输用户数据的GGSN的上行数据TEID。因此，仅通过其中一个TEID也是无法准确地获取用户信息。
发明内容
本发明的目的在于解决现有技术中存在的问题，提供一种GPRS骨干网数据关联用户信息的方法及系统，利用GSN地址和为移动上网用户分配的四组TEID值进行GPRS骨干网数据进行用户信息的关联，保证用户信息关联的准确性和实时性。
本发明采用的技术方案如下：
一种GPRS骨干网数据关联用户信息的方法，其步骤包括：
1)通过GPRS中的GSN地址和四组TEID值创建四重哈希链表；
2)解析信令数据，建立用户节点，将解析出的信息添加至所述用户节点；
3)将用户节点添加至所述四重哈希链表；
4)解析用户上网数据，通过GSN地址和TEID值在所述四重哈希链表中查找所述用户节点，获取用户信息。
所述四重哈希链表的关键字分别是：GGSN-C地址和上行控制TEID值、SGSN-C地址和下行控制TEID值、GGSN-U地址和上行数据TEID值以及SGSN-U地址和下行数据TEID值。所述用户节点的结构体包括：Sequence Number、Message type、MSISDN、IMSI、IMEI、GGSN-C地址、SGSN-C地址、GGSN-U地址、SGSN-U地址、上行控制TEID值、下行控制TEID值、上行数据TEID值和下行数据TEID值。所述信令数据包括创建请求信令、创建响应信令、更新请求信令、更新响应信令和删除请求信令，根据不同的所述信令数据对所述用户节点和所述四重哈希链表执行添加、更新和删除操作。所述用户信息包括MSISDN、IMSI和IMEI。通过临时哈希链表保存由所述信令数据中解析出的不完整用户节点信息。
一种GPRS骨干网数据关联用户信息的系统，适用于上述方法，包括数据输入模块、数据解析模块、哈希处理模块、信息关联模块和信息统计及输出模块；
所述数据输入模块用于实时接收网卡捕获到的数据；
所述数据解析模块用于解析由所述数据输入模块接收的信令数据和用户上网数据；
所述哈希处理模块负责根据不同的数据类型对四重哈希链表进行添加、更新、删除和查找操作，提供哈希操作的公共接口；
所述信息关联模块负责用户的上网数据与用户信息的关联；
所述信息统计及输出模块用于对已关联用户信息的上网数据进行统计、分析和输出。
所述信令数据包括创建请求信令、创建响应信令、更新请求信令、更新响应信令和删除请求信令。所述数据解析模块通过GTP头部的Message type字段判断所述数据的类型。
本发明的优点和积极效果如下：
由于GPRS核心网布局复杂，处理数据庞大，GSN端没有实现用户上网数据关联用户信息的接口。本发明所述方法只需对数据镜像，将数据引入基于TEID的数据实时关联用户信息系统，利用GSN地址和为移动上网用户分配的四组TEID值进行GPRS骨干网数据的用户信息关联。本发明可以使数据处理的网络环境简单化，又可以保证用户信息关联的实时性和准确性。
附图说明
图1为本发明实施例中GPRS骨干网数据关联用户信息的系统所处网络位置的示意图。
图2为本发明实施例中对接收到的数据进行解析及关联的流程图。
图3为本发明实施例中临时哈希节点及临时哈希链表的组织图。
图4为本发明实施例中四重哈希节点及四重哈希链表的组织图。
图5为本发明实施例中用户节点的结构体示意图。
图6为本发明实施例中GPRS骨干网数据关联用户信息的系统的结构示意图。
具体实施方式
下面通过实施例并结合附图，对本发明作详细的描述。
图1是本发明一实施例中GPRS骨干网数据关联用户信息的系统所处网络位置的示意图。如该图中所示，将经过交换设备的数据镜像一份给数据实时关联用户信息系统，然后进行数据解析和关联的流程，实现用户上网数据与用户信息的关联。
图2是本实施例对接收到的数据进行解析和关联的流程图，其实施过程如下：
1)系统启动之后，初始化临时哈希链表和四重哈希链表，开始接收数据。
图3是临时哈希节点和临时哈希表的组织图。临时哈希表用于保存从请求信令中解析出的不完整用户信息，以备收到响应信令之后进行用户节点信息的补充。待用户节点信息完整之后，再将用户节点添加四重哈希链表中。
图4是四重哈希节点和四重哈希链表的组织图。四重哈希链表用于用户信息的保存、更新、删除和关联。其中，四重哈希节点的数据域是指向用户节点的指针。四重哈希链表的第一个链表以GGSN-C地址和上行控制TEID值作为关键字，第二个链表以SGSN-C地址和下行控制TEID值作为关键字，第三个链表以GGSN-U地址和上行数据TEID值作为关键字，第四个链表以SGSN-U地址和下行数据TEID值作为关键字。系统分别通过四重哈希节点中的各个哈希链表的关键字计算出哈希值，将四重哈希节点的四个链表节点(list node)链接到四个哈希链表中。
其中GGSN-C是指用于传输信令的GGSN，SGSN-C是指用于传输信令的SGSN，GGSN-U是指用于传输上网数据的GGSN，SGSN-U是指用于传输上网数据的SGSN。所述TEID值全称是Tunnel Endpoint Identifier，即隧道端点标识符。对于一个GSN来说，它是唯一标识用户接收数据或者发送数据的隧道。一个GSN可以给很多用户分配TEID。其中，上行控制TEID值由GGSN-C分配，下行控制TEID值由SGSN-C分配，上行数据TEID值由GGSN-U分配，下行数据TEID值由SGSN-U分配。
2)接收到数据包之后，解析数据包中的GTP头部的消息类型(Message type)字段，根据该字段指示的数据包的类型进行不同的处理。所述数据包的类型包括信令数据和用户上网数据。
3)若Message type字段指示数据包为创建请求信令，解析出序列号(Sequence Number)等信息，也解析出SGSN-C、SGSN-U、下行控制TEID、下行数据TEID等信息，同时也解析出MSISDN、IMSI、IMEI等用户信息。新建一个用户节点，将解析出的信息添加至用户节点中。同时新建一个临时哈希节点，将临时哈希节点的数据域指向新建的用户节点，将临时哈希节点添加至临时哈希表中。图5是用户节点的结构体示意图。用户节点的结构体包含了MSISDN(Mobile Station international ISDN number，移动台国际ISDN号码)、IMSI(International Mobile Subscriber Identity，国际移动用户识别码)、IMEI(International MobileEquipment Identity，国际移动设备识别码)等用户信息，也包含了SGSN-C、GGSN-C、SGSN-U、GGSN-U、上行控制TEID、下行控制TEID、上行数据TEID、下行数据TEID、Sequence Number、Message type等用于数据处理及关联的信息。
4)若Message type字段指示数据包为创建响应信令，解析出Sequence Number等信息，解析出GGSN-C、GGSN-U、上行控制TEID、上行数据TEID等信息。其中，响应和对之对应的创建请求的Sequence Number相同，标志是同一个事务。因此，可根据Sequence Number、SGSN和GGSN，在临时哈希表中查找与响应对应的请求节点，获取用户节点。通过响应中解析出的信息将用户节点中的信息补充完整，新建四重哈希节点，将四重哈希节点的数据域指向信息完整的用户节点，将四重哈希节点添加四重哈希链表中。
5)若Message type字段指示数据包为更新请求信令，解析出Sequence Number、旧的上行控制TEID等信息，也解析出新的SGSN-C、SGSN-U、下行控制TEID、下行数据TEID等信息。新建一个临时用户节点，将解析出的信息添加临时用户节点中。同时新建一个临时哈希节点，将临时哈希节点的数据域指向新建的临时用户节点，将临时哈希节点添加临时哈希表中。
6)若Message type字段指示数据包为更新响应信令，解析出Sequence Number等信息，解析出新的GGSN-C、GGSN-U、上行控制TEID、上行数据TEID等信息。其中，响应和对之对应的更新请求的Sequence Number相同，标志是同一个事务。因此，可根据SequenceNumber、SGSN和GGSN，在临时哈希表中查找与响应对应的请求节点，获取临时用户节点。同时，根据临时用户节点中旧的上行控制TEID和GGSN-C在四重哈希链表中查找旧的用户节点，删除四重哈希节点，获取旧的用户节点。通过临时用户节点更新旧的用户节点中的信息。新建四重哈希节点，将四重哈希节点的数据域指向更新后的用户节点，将四重哈希节点添加四重哈希链表中。
7)若Message type字段指示数据包为用户上网数据，解析出SGSN-U、GGSN-U和TEID等信息。根据上行数据TEID值和GGSN-U或下行数据TEID值和SGSN-U在四重哈希链表的第三个或第四个哈希链表中查找用户节点，获取MSISDN、IMSI和IMEI等用户信息，实现关联。
8)若Message type字段指示数据包为删除请求信令，解析出SGSN-U、GGSN-U和控制TEID等信息。在四重哈希链表中查找用户节点，删除四重哈希节点，删除用户节点，并释放该用户节点结构体所占用的内存空间。
图6是本发明的GPRS骨干网数据关联用户信息的系统的结构示意图，适用于上述方法，包括数据输入模块、数据解析模块、哈希处理模块、信息关联模块和信息统计及输出模块。所述数据输入模块用于实时接收网卡捕获到的数据。所述数据解析模块通过GTP头部的Message type字段判断输入数据的类型，并对这些不同类型的信令数据和用户上网数据进行解析。数据的类型包括信令数据和上网数据，信令数据包括创建请求信令、创建响应信令、更新请求信令、更新响应信令和删除请求信令。所述哈希处理模块负责根据由所述数据解析模块解析出的信息进行四重哈希链表的添加、更新、删除和查找操作，提供哈希操作的公共接口。所述信息关联模块负责用户的上网数据与用户信息的关联，该模块根据从用户的上网数据中解析出的GSN地址和数据TEID值，关联用户信息。所述信息统计及输出模块用于对已关联用户信息的上网数据进行统计、分析和输出，满足后续业务分析。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡根据本发明权利要求所做的同等变化与修改，都应属于本发明的涵盖范围。

Claims (8)

1.一种GPRS骨干网数据关联用户信息的方法，其步骤包括：
1）通过GPRS中的GSN地址和四组TEID值创建四重哈希链表；其中第一个链表以GGSN-C地址和上行控制TEID值作为关键字，第二个链表以SGSN-C地址和下行控制TEID值作为关键字，第三个链表以GGSN-U地址和上行数据TEID值作为关键字，第四个链表以SGSN-U地址和下行数据TEID值作为关键字，分别通过四重哈希节点中的各个哈希链表的关键字计算出哈希值，将四重哈希节点的四个链表节点链接到四个哈希链表中；
2）解析信令数据，建立用户节点，将解析出的信息添加至所述用户节点；
3）将用户节点添加至所述四重哈希链表；
4）解析用户上网数据，通过GSN地址和TEID值在所述四重哈希链表中查找所述用户节点，获取用户信息。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述用户节点的结构体包括：Sequence Number、Message type、MSISDN、IMSI、IMEI、GGSN-C地址、SGSN-C地址、GGSN-U地址、SGSN-U地址、上行控制TEID值、下行控制TEID值、上行数据TEID值和下行数据TEID值。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述信令数据包括创建请求信令、创建响应信令、更新请求信令、更新响应信令和删除请求信令；根据不同的所述信令数据对所述四重哈希链表执行添加、更新和删除操作。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述用户信息包括MSISDN、IMSI和IMEI。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，通过临时哈希链表保存由所述信令数据中解析出的不完整用户节点信息。
6.一种GPRS骨干网数据关联用户信息的系统，其特征在于，包括数据输入模块、数据解析模块、哈希处理模块、信息关联模块和信息统计及输出模块；
所述数据输入模块用于实时接收网卡捕获到的数据；
所述数据解析模块用于解析由所述数据输入模块接收的信令数据和用户上网数据；
所述哈希处理模块负责根据不同的数据类型对四重哈希链表进行添加、更新、删除和查找操作，提供哈希操作的公共接口；所述四重哈希链表中第一个链表以GGSN-C地址和上行控制TEID值作为关键字，第二个链表以SGSN-C地址和下行控制TEID值作为关键字，第三个链表以GGSN-U地址和上行数据TEID值作为关键字，第四个链表以SGSN-U地址和下行数据TEID值作为关键字，分别通过四重哈希节点中的各个哈希链表的关键字计算出哈希值，将四重哈希节点的四个链表节点链接到四个哈希链表中；
所述信息关联模块负责用户的上网数据与用户信息的关联；
所述信息统计及输出模块用于对已关联用户信息的上网数据进行统计、分析和输出。
7.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述数据解析模块通过GTP头部的Message type字段判断所述数据的类型。
8.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述用户节点的结构体包括：Sequence Number、Message type、MSISDN、IMSI、IMEI、GGSN-C地址、SGSN-C地址、GGSN-U地址、SGSN-U地址、上行控制TEID值、下行控制TEID值、上行数据TEID值和下行数据TEID值。
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