CN106332138B

CN106332138B - 一种基于s1-mme信令关联获取mro用户信息的方法

Info

Publication number: CN106332138B
Application number: CN201610775555.2A
Authority: CN
Inventors: 罗彰; 廖中华; 张波
Original assignee: Sichuan Hengtong Wangzhi Technology Co Ltd
Current assignee: Sichuan Hengtong Wangzhi Technology Co Ltd
Priority date: 2016-08-31
Filing date: 2016-08-31
Publication date: 2019-10-11
Anticipated expiration: 2036-08-31
Also published as: CN106332138A

Abstract

本发明公开了一种基于S1‑MME信令关联获取MRO用户信息的方法,包括以下步骤：S1.将信令采集设备和无线侧采集eNB设备进行时钟同步；S2.信令采集设备和无线侧采集eNB设备进行数据源采集，并解析得到S1‑MME XDR话单、S1‑U XDR话单和结构化的MRO文件；S3.以时间、ECI、MMEUES1apID为键值，将MR中的MR0与S1‑MME XDR关联；S4.以时间和IMSI为键值，将MR0与S1‑U XDR关联，得到每条S1‑U XDR关联的MR数据；S5.根据关联的MR数据和S1‑U XDR获取所需的相关信息。本发明在MRO获取用户信息后与S1‑U信令关联，两类数据分别获取相关信息，实现MR、信令、用户行为的各类深入分析。

Description

一种基于S1-MME信令关联获取MRO用户信息的方法

技术领域

本发明涉及一种基于S1-MME信令关联获取MRO用户信息的方法。

背景技术

移动通信运营商建立信令监测系统，从LTE网络核心网的S1接口采集用户使用时的控制面和用户面信令，形成XDR话单，实现用户感知分析和用户/业务行为分析等；无线侧采集eNB设备上的MR(测量报告)，通过MR数据的定位及相关指标统计分析，实现对无线网络的优化整改。

现阶段核心网信令监测主要从XDR话单分析用户感知及用户/业务行为，因信令采集于S1接口，无用户使用业务时的无线状态及精准位置信息，分析网络问题时大部分仅局限于定位问题的大致节点（S1接口以上或以下），用户/业务行为分析（涉及用户/业务位置分布、用户活动轨迹等）也仅局限于XDR中的小区级别；LTE网络中MR分为MRO、MRS、MRE，MRO为单个用户上报，但现阶段MRO中无标识唯一的用户信息，无法识别用户，因此现阶段的MR分析仅局限于小区和区域的统计分析，无法实现用户级别分析。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于S1-MME信令获取MRO用户信息的方法，MRO获取用户信息后与S1-U信令关联，两类数据分别获取相关信息，实现MR、信令、用户行为的各类深入分析。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种基于S1-MME信令关联获取MRO用户信息的方法，包括以下步骤：

S1.将信令采集设备和无线侧采集eNB设备进行时钟同步；

S2.信令采集设备和无线侧采集eNB设备进行数据源采集，并解析得到S1-MME XDR话单、S1-U XDR话单和结构化的MRO文件；

S3.以时间、ECI、MMEUES1apID为键值，将MR中的MR0与S1-MME XDR关联；

S4.以时间和IMSI为键值，将MR0与S1-U XDR关联，得到每条S1-U XDR关联的MR数据；

S5.根据关联的MR数据和S1-U XDR获取所需的相关信息。

所述的步骤S2包括以下子步骤：

S201.信令采集设备从LTE网络核心网的S1接口采集用户使用时的控制面接口信令S1-MME，形成S1-MME XDR话单；

S202.信令采集设备从LTE网络核心网的S1接口采集用户使用时的用户面接口信令S1-U，形成S1-U XDR话单；

S203.通过无线侧采集eNB设备对MRO原始文件进行采集，并将eNB获取到的MRO原始文件解析成结构化文件。

所述的步骤S3包括以下子步骤：

S301.取MRO时间点和MRO时间点前1小时时间范围内的S1-MME XDR记录；

S302.从所述的S1-MME XDR记录中挑选出满足条件的S1-MME XDR记录；

S303.从满足条件的S1-MME XDR记录中选出与所述MRO时间点最近的一条S1-MMEXDR，将其IMSI 赋值到MRO记录中。

所述满足条件的S1-MME XDR记录需要符合以下规定：ECI与MRO记录相同，且MMEUES1apID与MRO记录相同。

所述的步骤S4包括以下子步骤：

S401.用IMSI识别同一用户S1-U XDR和MRO记录；

S402.以S1-U XDR的开始时间与结束时间范围关联MRO记录；

S403.在时间范围内的MRO记录则为本条S1-U XDR的MR数据。

所述的步骤S5包括以下两种情况：

（1）MR数据从S1-U XDR获得终端、业务类型等信息，实现用户级、终端级、业务级等多维度的无线分析；

（2）S1-U XDR数据从MR获得电平、无线质量以及通过MR定位的经纬度信息，实现从用户感知出发的端到端定位分析、场景用户感知、精准的用户行为分析。

本发明的有益效果是：在现有信令采集和MR记录收集系统的基础上，不增加任何设备，仅通过MR数据和信令数据的关联，解决MRO无用户唯一标识（IMSI）问题。在不提高硬件投入的情况下实现LTE用户感知分析的端到端精准定位、基于信令的用户/业务行为为分析可获得比小区更加精准的位置信息、基于MR的统计分析可实现除小区外的用户、终端、业务等多维度的分析。

附图说明

图1为本发明的方法流程图；

图2为MR中的MR0与S1-MME XDR关联的流程图。

具体实施方式

下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。

如图1所示，一种基于S1-MME信令关联获取MRO用户信息的方法，包括以下步骤：

S1.将信令采集设备和无线侧采集eNB设备进行时钟同步；

S5.根据关联的MR数据和S1-U XDR获取所需的相关信息。

所述的步骤S2包括以下子步骤：

具体的，S1-MME XDR话单的结构中包含如下内容：

Length ，指示整个XDR所占用字节数。

City，城市区号，如010代表北京；采用TBCD编码，每4个比特表示一个十进制数字。

Interface，接口类型：

1. Uu；

2. X2；

3. UE_MR；

4. Cell_MR；

5. S1-MME；

6. S6a；

7. S11；

8. S10；

9. SGs；

10. S5/S8；

11. S1-U；

12. Gn-C；

13. Gm；

14. Mw；

15. Mg；

16. Mi；

17. Mj；

18. ISC；

19. Sv；

20. Cx；

21. Dx；

22. Sh；

23. Dh；

24. Zh；

25. Gx；

26. Rx。

XDR ID，采集解析服务器内唯一的XDR编号，16进制编码；一个信令流程或业务传输过程生成一个XDR ID；对于信令面XDR，一个XDR ID可能对应同一信令流程中的多条原始消息记录；对于MR XDR，一个XDR ID对应一个MR上报。

RAT，RAT类型：

1. UTRAN；

2. GERAN；

3. WLAN；

4. GAN；

5. HSPA Evolution；

6. EUTRAN。

IMSI，用户IMSI（TBCD编码），通过采集核心网信令获取；针对软采接口，该字段填全F，待数据合成服务器进行回填；对于Cell_MR XDR，该字段为全F。

IMEI，终端IMEI（TBCD编码），通过采集核心网信令获取；针对软采接口，该字段填全F，待数据合成服务器进行回填；对于Cell_MR XDR，该字段为全F。

MSISDN ，用户号码（TBCD编码），通过采集核心网信令获取；针对软采接口，该字段填全F，待数据合成服务器进行回填；对于Cell_MR XDR，该字段为全F。

Procedure Type，流程类型编码，具体取值如下：

1： Attach；

2： Sevice Request；

3： Extended Service Request；

4： Paging；

5： TAU；

6： Detach；

7： PDN connectivity；

8： PDN disconnection；

9： EPS bearer resource allocation；

10： EPS bearer resource modify；

11： EPS bearer context deactivation；

12： EPS bearer context modification；

13： Dedicated EPS bearer context activation；

14： X2 handover；

15： S1 handover in；

16： S1 handover out；

17： S1 handover cancel；

18： Initialcontext setup；

19： UE context modification；

20： UE context release；

21： E-RAB release；

22： Reset；

23： Error indication；

24： S1 setup；

25： ENB configuration update；

26： MME configuration update；

27： Overload start；

28： Overload stop；

29： Identity Acquisition；

30： Authentication；

31： Security Activation；

32： SMS；

需要说明的是，当S1过程伴随NAS过程时，该字段需标识NAS过程；

对于Attach/TAU/Service requsest/Detach等较大的NAS流程，若其过程中还包含其他NAS流程（如Identity Acquisition、Authentication、Security Activation、PDNconnectivity、EPS bearer resource modify等），需要输出前者XDR的同时输出所包含的其他NAS流程XDR；Attach过程中所建立的承载的相关信息仅在伴随的PDN connectivity过程XDR中体现，Attach过程XDR中不体现。

Procedure Start Time ，业务流程开始时间；

Procedure End Time，业务流程结束时间。

Procedure Status，流程状态：

0：成功；

1：失败；

255：超时。

Request Cause ，流程的请求消息中所包含的Cause值：

针对S1 handover out流程，填写Handover Required消息中的Cause值；

针对S1 handover in流程，填写Handover Request消息中的Cause值；

针对S1 handover cancel流程，填写Handover Cancel消息中的Cause值；

针对UE context release流程，填写UE Context Release Request或UE ContextRelease Command消息中的Cause值。

Failure Cause，流程失败响应消息中的Cause值。

Keyword 1，辅助流程类型的关键参数信息。

Keyword 2，辅助流程类型的关键参数信息。

Keyword 3，预留字段，当前版本中填全F。

Keyword 4，预留字段，当前版本中填全F。

MME UE S1AP ID，MME UE S1AP ID。

Old MME Group ID，原MME组标识，UE的GUTI发生改变时填写，否则填全F。

Old MME Code，原MME号，UE的GUTI发生改变时填写，否则填全F。

Old M-TMSI，UE的原M-TMSI，UE的GUTI发生改变时填写，否则填全F。

MME Group ID，当前MME组标识。

MME Code，当前MME号。

M-TMSI UE，当前的M-TMSI。

TMSI，2G/3G系统为UE分配的TMSI，针对联合Attach及TAU过程填写，如无则填全F。

USER_IPv4，终端用户的IPv4地址，如无则填全F。

USER_IPv6，终端用户的IPv6地址，如无则填全F。

MME IP Add，接口类型为S1-MME时，填写MME信令面IP地址；接口类型为S1-U时，填写SGW的用户面IP地址；IPv4：4字节，此时前12个字节填全F；IPv6：16字节。

eNB IP Add，根据接口类型为S1-MME或S1-U，填写eNodeB信令面或用户面IP地址：Ipv4：4字节，此时前12个字节填全F；Ipv6：16字节。

MME Port，MME或SGW端口，与MME/SGW IP Add对应。

eNB Port，ENODEB端口。

TAC，TAC。

Cell ID，UE所在小区的ECI。

Other TAC，对端小区的TAC,只在切换过程填写。

Other ECI，对端小区的ECI,只在切换过程填写。

APN，APN。

EPS Bearer Number，整数值N，指示后续跟随的承载信息的个数，每个承载信息与一个承载相对应，其中包括以下多个字段：承载ID，承载类型，QCI，操作结果，该承载对应的用户面eNB侧及SGW侧的GTP-TEID。如果该信令过程不涉及对任何承载的操作，则该字段取值为0，此时该字段之后承载信息的个数为0。

Bearer 1 ID，承载1的EPS bearer ID，取值范围从0到15。

Bearer 1 Type，承载1的类型：1：default bearer；2：dedicated bearer。

Bearer 1 QCI，承载1的QCI，取值范围从1到9。

Bearer 1 Status，承载1的操作结果：1：建立成功，2：建立失败，3：修改成功，4：修改失败，5：释放成功，6：释放失败。

Bearer 1 Request Cause，承载1操作请求消息中的Cause值：针对E-RAB release过程，填写E-RAB Release Command消息中“E-RAB To Be Released List”中对应Bearer 1的cause值，或E-RAB Release Indication消息中“E-RAB Released List”中对应Bearer 1的cause值；针对PDN connectivity过程，填写Activate default EPS bearer contextrequest消息中的cause值；针对EPS bearer resource modify过程，填写Bearer resourcemodification request消息中的cause值；针对EPS bearer context deactivation过程，填写Deactivate EPS bearer context request消息中的cause值；

Bearer 1 Failure Cause，承载1操作失败消息中的Cause值。

Bearer 1 eNB GTP-TEID，承载1对应的eNB侧GTP-TEID。

Bearer 1 SGW GTP-TEID，承载1对应的SGW侧GTP-TEID。

……

Bearer N ID，承载N的EPS bearer ID，取值范围从0到15。

Bearer N Type，承载N的类型：1：default bearer，2：dedicated bearer。

Bearer N QCI，承载N的QCI，取值范围从1到9。

Bearer N Status，承载N的操作结果，1：建立成功，2：建立失败，3：修改成功，4：修改失败，5：释放成功，6：释放失败；

Bearer N Request Cause，承载N操作请求消息中的Cause值。

Bearer N Failure Cause，承载N操作失败消息中的Cause值。

Bearer N eNB GTP-TEID 承载N对应的eNB侧GTP-TEID。

Bearer N SGW GTP-TEID 承载N对应的SGW侧GTP-TEID。

具体的，S1-U XDR话单的结构中包含如下内容：

Length ，用于指示整个XDR所占用字节数。

City，城市区号，如010代表北京。

Interface，全F 接口类型，16进制编码：

1. Uu；

2. X2；

3. UE_MR；

4. Cell_MR；

5. S1-MME；

6. S6a；

7. S11；

8. S10；

9. SGs；

10. S5/S8；

11. S1-U；

12. Gn；

13~20 预留；

21. IDC出口；

22.省网出口；

23.省网网间出口‘

24.骨干网网间出口。

xDR ID ，DPI设备内唯一的xDR编号，16进制编码，一个会话生成一个xDR ID；S1-U接口中，一个会话在同一个小区中的传输过程生成一个xDR ID，如该会话切换到新的小区，则生成新的XDR ID及会话记录；对于超长会话设立时间阈值，超过阈值则该条记录结束，重新生成另一条会话记录并生成新的XDR ID，阈值默认为5分钟。

RAT，RAT类型，16进制编码：

1. UTRAN；

2. GERAN；

3. WLAN；

4. GAN；

5. HSPA Evolution；

6. EUTRAN。

IMSI，用户IMSI（TBCD编码），通过Gn/S11接口信令获取。

IMEI，终端IMEI（TBCD编码），通过Gn/S11接口信令获取。

MSISDN ，用户号码（TBCD编码），通过Gn/S11接口信令获取。

Machine IP Add type，设备IP地址类型，0x01：IPv4；0x02：IPv6；

SGW/GGSN IP Add，对于Gn口，填写GGSN的用户面IP地址；对于S1-U口，填写SGW的用户面IP地址；Ipv4：4字节；Ipv6：16字节。

eNB/SGSN IP Add，对于Gn口，填写SGSN的用户面IP地址；对于S1-U口，填写eNB用户面IP地址：Ipv4：4字节；Ipv6：16字节。

SGW/GGSN Port ，对于Gn口，填写GGSN的端口；对于S1-U口，填写SGW端口。

eNB/SGSN Port ，对于Gn口，填写SGSN的端口；对于S1-U口，填写eNB端口。

eNB/SGSN GTP-TEID，对于Gn口，填写该业务对应承载的SGSN侧GTP-TEID；对于S1-U口，填写该业务对应承载的eNB侧GTP-TEID。

SGW/GGSN GTP-TEID，对于Gn口，填写该业务对应承载的GGSN侧GTP-TEID；对于S1-U口，填写该业务对应承载的SGW侧GTP-TEID。

TAC，TAC。

Cell ID，UE所在小区的ECI。

APN，APN。

App Type Code ，业务类型编码。

Procedure Start Time，TCP/UDP流开始时间，UTC时间）。

Procedure End Time，TCP/UDP流结束时间，UTC时间）。

Protocol Type，协议类型。

App Type，应用大类。

App Sub-type，应用小类。

App Content，应用小类的内容细分，如微信文本、微信语音等：0.心跳，1.文本，2.图片，3.音频，4.视频，5.其他文件，如无则填全F。

App Status，标识业务是否成功0：业务成功，1：业务失败，2：业务未识别。

USER_IPv4，终端用户的IPv4地址，如无则填全F。

USER_IPv6，终端用户的IPv6地址，如无则填全F。

User Port，用户的四层端口号。

L4 protocal，L4协议类型：0：TCP，1：UDP。

App Server IP_IPv4，访问服务器的IPv4地址，如无则填全F。

App Server IP_IPv6，访问服务器的IPv6地址，如无则填全F。

App Server Port，访问的服务器的端口。

UL Data，上行流量：单位：字节，对于场景一，定义为从内层IP包头开始计算的数据包大小总和；对于其他场景，定义为从链路层封装开始计算的数据包大小总和。

DL Data，下行流量，单位：字节；对于场景一，定义为从内层IP包头开始计算的数据包大小总和；对于其他场景，定义为从链路层封装开始计算的数据包大小总和。

UL IP Packet，上行IP包数，内层IP包的个数。

DL IP Packet，下行IP包数，内层IP包的个数。

上行TCP乱序报文数，L4协议非TCP传输时，此字段填0。

下行TCP乱序报文数，非TCP传输时，此字段填0。

上行TCP重传报文数，非TCP传输时，此字段填0。

下行TCP重传报文数，非TCP传输时，此字段填0。

TCP建链响应时延（ms），非TCP传输时，此字段填0。

TCP建链确认时延（ms），非TCP传输时，此字段填0。

UL_IP_FRAG_PACKETS，以内层IP包的分片为准。

DL_IP_FRAG_PACKETS，以内层IP包的分片为准。

TCP建链成功到第一条事务请求的时延（ms），没有事务的时候可以不填写，此时填0。

第一条事务请求到其第一个响应包时延（ms），没有事务的时候可以不填写，此时填0。

窗口大小，TCP 建链协商后的窗口，非TCP传输时，此字段填0。

MSS大小，MSS尺寸，TCP层的最大分段大小，非TCP传输时，此字段填0。

TCP建链尝试次数，TCP SYN的次数，一次TCP流多次SYN的数值，非TCP传输时，此字段填0。

TCP连接状态指示，0：成功；1：失败

会话是否结束标志，1：结束；2：未结束；

HTTP版本：0x01----HTTP0.9；0x02----HTTP1.0；0x03----HTTP1.1；0x04----HTTP2.0；0x05----WAP1.0；0x06----WAP1.1；0x07----WAP1.2。

事务类型，HTTP/WAP2.0的事务类型，遵照HTTP/WAP1.x协议上的编码。

HTTP/WAP事务状态， HTTP/WAP2.0层的响应码。

第一个HTTP响应包时延(MS)，第一个HTTP响应包相对于第一个HTTP请求包（如get命令）的时延。

最后一个HTTP内容包的时延(MS)，最后一个HTTP内容包相对于第一个HTTP请求包（如get命令）的时延。

最后一个ACK确认包的时延（ms），最后一个HTTP包的ACK相对于第一个HTTP请求包（如get命令）的时延，如果无ACK，则按照最后一个数据包计算。

HOST，访问域名。

URI，访问的URI，对于超过512字节的URI进行截短。

X-Online-Host ，针对wap代理上网的私有头部字段，对于cmnet上网该字段与HOST字段相同。

User-Agent，终端向访问网站提供的终端信息，包括IMEI、浏览器类型等。

HTTP_content_type，HTTP的内容是文字还是图片、视频、应用等。

refer_URI；

Cookie ，协议中Cookie字段。

Content-Length，协议中Content-Length字段。

目标行为，0：会话是用户主动点击的页面；1：站点目标而产生的页面。

Wtp中断类型，WTP层的失败类型。

wtp中断原因，WTP层失败原因。

Title，网站名称，在上网内容里解析。

key word，网站关键字，在上网内容里解析。

业务行为标识，0-业务登陆；1-页面访问；2-刷新；3-未识别。

业务完成标识：

0-业务成功，判断规则：状态码<400；

1-业务失败，判断规则：状态码>=400；

2-未识别，断规则：无HTTP状态码；

3-业务完成，判断规则：状态码<400，且response的最后一个包的ack确认到达(判断优先级最高)。

业务时延(ms)，登陆、访问响应或者刷新时延。

浏览工具，未识别的数据用0填充，该字段不能为空。

门户应用集合，未识别的数据用0填充，该字段不能为空。

如图2所示,所述的步骤S3包括以下子步骤：

S302.从所述的S1-MME XDR记录中挑选出满足条件的S1-MME XDR记录；

对每条MR0记录均重复步骤S301到S303的操作，即可将所有的MR0与对应S1-MMEXDR记录的关联。

所述的步骤S4包括以下子步骤：

S401.用IMSI识别同一用户S1-U XDR和MRO记录；

S402.以S1-U XDR的开始时间与结束时间范围关联MRO记录；

S403.在时间范围内的MRO记录则为本条S1-U XDR的MR数据。

所述的步骤S5包括以下两种情况：

Claims

1.一种基于S1-MME信令关联获取MRO用户信息的方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1.将信令采集设备和无线侧采集eNB设备进行时钟同步；

S5.根据关联的MR数据和S1-U XDR获取所需的相关信息；

所述的步骤S3包括以下子步骤：

S302.从所述的S1-MME XDR记录中挑选出满足条件的S1-MME XDR记录；

S303.从满足条件的S1-MME XDR记录中选出与所述MRO时间点最近的一条S1-MME XDR，将其IMSI 赋值到MRO记录中；

所述的步骤S4包括以下子步骤：

S401.用IMSI识别同一用户S1-U XDR和MRO记录；

S402.以S1-U XDR的开始时间与结束时间范围关联MRO记录；

S403.在时间范围内的MRO记录则为本条S1-U XDR的MR数据。

2.根据权利要求1所述的一种基于S1-MME信令关联获取MRO用户信息的方法，其特征在于：所述的步骤S2包括以下子步骤：

3.根据权利要求1所述的一种基于S1-MME信令关联获取MRO用户信息的方法，其特征在于：所述满足条件的S1-MME XDR记录需要符合以下规定：ECI与MRO记录相同，且MMEUES1apID与MRO记录相同。

4.根据权利要求1所述的一种基于S1-MME信令关联获取MRO用户信息的方法，其特征在于：所述的步骤S5包括以下两种情况：

（1）MR数据从S1-U XDR获得终端、业务类型信息，实现用户级、终端级、业务级多维度的无线分析；