CN106911517B - 一种移动互联网端到端问题定位方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种移动互联网端到端问题定位方法和系统。在所述方法中，根据XDR数据确定XDR数据中包括的异常信息。根据所述异常信息确定问题端。根据确定的问题端确定具体的问题对象。本发明具体实施例通过对LTE信令的XDR数据进行分析，实现移动互联网业务的端到端质量分析和问题定界。同时结合网管的OMC数据和网优的MR数据进行无线侧和核心侧网络问题的详细定位，快速找到问题原因。

Description

一种移动互联网端到端问题定位方法和系统

技术领域

本发明涉及通信网管技术领域，尤其涉及一种基于信令XDR的端到端问题定位方法和系统。

背景技术

当前已经进入移动互联网时代，长期演进(Long Term Evolution，LTE)网络的成熟商用快速提升了用户使用手机进行互联网冲浪的速度。当前针对移动终端用户上网过程中出现的异常进行问题分析和定位，主要是通过采集和分析网络管理系统中的OMC数据来进行。通过对用户上网过程中使用的网元的性能和告警等进行问题分析，定位导致用户上网出现问题的网元。或者，通过用户上网的CDR话单对用户上网过程中出现的问题进行分析。

通过传统网管的操作维护中心(Operation and Maintenance Center，OMC)数据进行问题分析和定位。通过从网络层面分析用户使用手机上网的过程中经过哪些网元(如：小区、移动管理实体(Mobility Management Entity，MME)、服务网关(Serving GateWay，SGW)等)。分析哪些网元当前可能存在故障或性能问题，影响用户的上网体验，逐一去解决可能存在的网络问题。在所有网络问题解决后重新分析故障或性能问题是否已经解决。无法精确定位影响手机上网的真正原因。

在通过用户上网的话单详情(Call Detail Record，CDR)话单明细进行问题分析和定位是，通过用户上网计费的信息中去分析用户使用手机上网的过程中出现的异常。由于话单CDR中的信息量很少，只能分析用户上网使用业务过程中可能存在的问题。并且，CDR话单没有手机上网控制面的数据，无法从用户终端上网端到端过程以及所使用的业务大类和小类的角度去精确定位问题的真实原因。

但是无法识别用户使用的具体业务，无法真正从移动互联网端到端业务质量分析的角度对用户通过手机上网过程中出现的问题进行快速准确的定位，提升运维人员处理问题的效率。

在手机上网越来越普及、SP业务蓬勃发展的时代，现有的基于OMC数据或CDR话单的网络分析和维护手段，已经很难满足日常运维和投诉支撑的要求。

发明内容

本发明实施例提供了一种移动互联网端到端问题定位方法和系统，可以实现端到端的分析方式来快速实现用户手机上网问题的定位和故障处理。

一方面，本发明实施例提供了一种移动互联网端到端问题定位方法，其特征在于，所述方法包括根据XDR数据确定XDR数据中包括的异常信息。根据所述异常信息确定问题端。根据确定的问题端确定具体的问题对象。

在一个可能的设计中，所述方法还包括接收XDR数据，以根据接收的XDR数据确定XDR数据中包括的异常信息。

在一个可能的设计中，所述接收XDR数据具体包括通过S1-MME、S11和S1-U接口获取XDR数据。

在一个可能的设计中，所述通过S1-MME、S11和S1-U接口获取XDR数据具体包括通过所述S1-MME接口获取控制面附着、承载、TAU相关信息，通过S1-U接口获取用户面DNS、TCP和HTTP相关信息，通过S11接口获取控制面会话、承载相关信息。

在一个可能的设计中，所述方法还包括根据确定的具体的问题对象，结合网优MR和/或网管OMC数据对所述问题对象进行二次分析。

在一个可能的设计中，所述根据XDR数据确定XDR数据中包括的异常信息具体包括确定XDR数据中附着、承载建立、TAU、DNS查询、TCP建立和HTTP业务环节产生的异常信息。

另一方面，本发明实施例提供了一种问题定位系统，所述系统用于根据XDR数据确定XDR数据中包括的异常信息。所述系统，还用于根据所述异常信息确定问题端。所述系统，还用于根据确定的问题端确定具体的问题对象。

在一个可能的设计中，所述问题定位系统，用于接收XDR数据，以根据接收的XDR数据确定XDR数据中包括的异常信息。

在一个可能的设计中，所述系统还用于根据确定的具体的问题对象，结合网优MR和/或网管OMC数据对所述问题对象进行二次分析。

在一个可能的设计中，系统用于根据XDR数据确定XDR数据中包括的异常信息具体包括确定XDR数据中附着、承载建立、TAU、DNS查询、TCP建立和HTTP业务环节产生的异常信息。

本发明具体实施例通过对LTE信令的XDR数据进行分析，实现移动互联网业务的端到端质量分析和问题定界。同时结合网管的OMC数据和网优的MR数据进行无线侧和核心侧网络问题的详细定位，快速找到问题原因。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种移动互联网端到端问题定位系统结构示意图；

图2为本发明具体实施例提供的一种移动互联网端到端问题定位方法；

图3为本发明具体实施例中移动互联网端到端问题定位流程。

具体实施方式

下面通过附图和实施例，对本发明实施例的技术方案做进一步的详细描述。

图1为本发明实施例提供的一种移动互联网端到端问题定位系统结构示意图。如图1所示，所述问题定位系统包括采集服务器、存储和处理服务器和应用服务器。所述采集服务器通过移动管理实体(Mobility Management Entity，MME)、服务网关(ServingGateWay，SGW)和基站(evolved Node B,eNB)获取XDR(CDR呼叫详细记录和TDR事务详细记录统称)数据、网优测量报告(Measurement Report，MR)数据和网管操作维护中心(Operation and Maintenance Center，OMC)数据。

所述采集服务器用于将采集的数据发送至存储和处理服务器中。存储和处理服务器根据获取的数据，对移动互联网上网过程中存在的问题进行端到端的确定。帮助网管的运维人员快速的定位问题的根本原因。同时对无线侧和核心侧网络问题，可以结合小区MR性能数据、网管OMC的性能数据和告警数据等进行精确的问题定位。并且，通过应用服务器将确定的问题进行呈现，按需进行发送。

具体的，采集服务器获取通过对网络的关键接口处的原始报文内容进行深度检测分析和合成后而生成的长期演进(Long Term Evolution，LTE)信令XDR(CDR呼叫详细记录和TDR事务详细记录统称)数据。所述XDR数据记录了用户通过移动终端上网过程中的每一条请求和响应的明细数据。在本发明的具体实施例中，通过接入LTE信令中的S1-MME接口、S11接口和S1-U接口，获取XDR数据。通过XDR数据，同时结合网优测量报告(MeasurementReport，MR)数据和网管操作维护中心(Operation and Maintenance Center，OMC)数据。

在本发明的具体实施例中，所述移动互联网端到端问题定位应用在通信系统中，所述通信系统可以是任意的。例如，所述方法可以应用在演进型分组核心网系统(EvolvedPacket System，EPS)系统架构，所述方法也可以运用在5G等其他通信系统中。

下面，通过具体的方法流程对本发明具体实施例中所述的移动互联网端到端问题定位的方法进行说明。所述端到端问题定位方法可以是上存储器22存储的指令。

图2为本发明具体实施例提供的一种移动互联网端到端问题定位方法。如图2所述，所述方法包括：

S201、根据XDR数据确定XDR数据中包括的异常信息。

S202、根据所述异常信息确定问题端。

S203、根据确定的问题端确定具体的问题对象。

图3为本发明具体实施例中移动互联网端到端问题定位流程。下面，结合图3对图2所述的本发明具体实施例中一种移动互联网端到端问题定位方法进行详细的说明。

S201、根据XDR数据确定XDR数据中包括的异常信息。

在本发明的具体实施例中，所述方法还包括接收XDR数据。本方案采用数据源DPI系统输出的LTE信令XDR数据进行分析，实现移动互联网业务的端到端质量分析和问题定界。在一个例子中，所述接收XDR数据是，通过S1-MME、S11和S1-U接口获取XDR数据。其中，通过所述S1-MME接口获取控制面附着、承载、TAU相关信息，通过S1-U接口获取用户面DNS、TCP和HTTP相关信息，通过S11接口获取控制面会话、承载相关信息。

通过获取所述XDR数据中异常的信息，进而对所述异常的信息进行分析。具体的，使用全量信令XDR数据对上网过程中端到端的各类重点关键绩效指标(Key PerformanceIndicator，KPI)进行汇聚。

移动互联网用户上网过程中所涉及的六个主要环节包括：附着、承载建立、跟踪区更新(Tracking Area Update，TAU)、域名系统(Domain Name System，DNS)查询、传输控制协议(Transmission Control Protocol，TCP)建立和超文本传输协议(HyperTextTransfer Protocol，HTTP)业务。在本发明的具体实施例中，对上述六个环节的KPI指标进行分析，对指标出现异常的情况通过已定义的问题定界流程和分析规则。其中，按控制面可以划分为附着阶段、承载建立阶段、TAU阶段。按用户面可以划分为DNS解析阶段、TCP握手阶段和HTTP业务阶段。分别对每个阶段的信息进行分析，从而最终确定产生问题的对象、原因等。

当然，在所述XDR数据中，针对所述上述六个环节存在多种数据。在本发明的具体实施例中，可以主要对XDR数据中的成功率、时延、下载速率三大类指标进行分析。

具体的，可以针对XDR数据中的不同信息判断异常信息。控制面失败情况下问题定位的“流程类型”、“流程状态”、“失败原因”。控制面时延计算的“流程开始时间”和“流程结束时间”。用户面失败情况下问题定位的“会话是否成功”、“会话是否结束标识”、“DNS响应码”、“TCP连接状态指示”、“HTTP/WAP事务状态”、“业务完成标识”。用户面时延计算的“DNS响应时延”、“TCP建链响应时延”、“最后一个ACK确认包时延”、“TCP连接状态指示”、“第一个HTTP包响应时延”、“最后一个HTTP内容包的时延”、“业务时延”。

例如，针对附着，对附着成功率和附着时延进行，判断附着指标是否异常。针对承载建立，对承载建立过程中的承载建立时延和承载建立成功率，来判断承载建立指标是否异常。针对TAU，对TAU过程中的TAU成功率和TAU时延，来判断TAU指标是否异常。针对DNS查询，通过DNS查询过程中的DNS查询成功率和DNS查询时延，来判断DNS查询指标是否异常。针对TCP建立，通过TCP建立过程中的TCP一二次握手成功率、TCP一二次握手时延、TCP二三次握手成功率和TCP二三次握手时延，来判断TCP建立指标是否异常。针对HTTP业务，通过HTTP业务成功率、HTTP业务时延和HTTP业务下载速率(业务类型可以分为网页浏览、即时通信、应用下载和视频等),来判断HTTP业务指标是否正常。

在一个例子中，通过成功率对所述请求来进行判断。所述成功率为请求成功次数与请求次数的比值。当所述比值大于或小于一个阈值时，确定所述值对应的指标异常。在一个指标异常时，对失败的信息进行分析，从而确定失败原因，以及产生所述原因的对象、端。

需要说明的是，上述仅对XDR数据中的附着、承载建立、TAU、DNS查询、TCP建立和HTTP业务六个环节作为分析指标，并对所述每个指标的相应的问题进行分析仅为本发明具体实施例中的举例，而不能用于对本发明具体实施例的限定。在本发明的具体实施例中，还可以对XDR数据中的任意环节进行判断。同时，也可以对任意环节的任意信息来进行分析，以用于更全面的分析所述环节是否正常。

在本发明的具体实施例中，对于上述环节的信息中，还需要排除偶发条件。所述偶发条件是在某个时间点偶然发生，发生后很快就恢复且未持续发生，需要排除这种偶然事件对问题定位的影响。例如，通过设置阈值，当所述信息超过阈值时，所述信息为有效信息。当所述信息不超过所述阈值时，所述信息为无效信息。对于无效信息，判断该环节是否正常时，不考虑该信息。在一个例子中，所述阈值为一小时内发生3次以上，或者连续3个小时均发生故障超过6次。

在本发明的具体实施例中，还可以将多个环节的前后多条消息进行关联分析，最终定界出问题所属的环节。

S202、根据所述异常信息确定问题端。

通过上述确定的异常信息，以及对异常信息的分析，确定所述问题为用户侧问题、终端侧问题、无线侧问题、核心侧问题或业务侧问题。当用户上网过程发生成功率相关的问题时，通过信令明细数据确定问题发生在哪个环节，根据这个环节的错误码对问题进行判断，从而具体确定哪一端的问题。

S203、根据确定的问题端确定具体的问题对象。

对定界输出的问题侧进行问题定位。对于用户侧问题，输出问题用户清单。对于终端侧问题，输出问题终端型号。对于无线侧问题，结合网优MR数据，输出问题小区。对于核心侧问题，结合网管OMC数据和告警数据，输出问题eNodeB、问题MME、问题SGW。对于业务侧问题，输出问题SP、问题域名、问题IP地址。从而实现端到端的问题定位。

在定界问题对象后，可以直接将问题定位到问题用户、问题终端、问题业务、问题域名、问题IP地址等。

在一个例子中，可以采用分段定界、错误码定界等方法以及对应的错误码规则。如表1为本发明具体实施例提供的一种DNS解析错误码规则。通过所述错误码规则确定问题端。

表1

错误现象	问题描述	问题定界
			Resultcode＝0	成功	正常
Resultcode＝1	格式错误，无法解析	终端
			Resultcode＝2	域名服务器错误	DNS服务器
Resultcode＝3	域名不存在的查询	终端
			Resultcode＝4	DNS不支持该请求	终端或DNS
Resultcode＝5	系统拒绝访问等	DNS服务器

速率类指标体现业务使用的感知情况，区分不同业务类型的HTTP下载速率，需要采用关联分析、横向对比等定界方法，定界出业务使用时导致下载速率低的问题终端、问题小区、问题网元、问题业务等。在一个例子中，表2为本发明具体实施例提供的一种控制面。

表2

在本发明的具体实施例中，所述对于网络侧的问题，可以进一步的结合网优MR和网管OMC数据进行进一步的问题定位。结合传统网优MR无线指标数据，将问题进一步细化为覆盖维度、容量维度、干扰维度、参数配置等，对问题小区清单进行二次分析，精确定位到某个或多个问题小区。

例如，在结合网优MR数据进行进一步的问题定位时，根据覆盖维度确定是否过覆盖或重叠覆盖。根据容量维度确定最大用户数和上下行PRB()利用率。根据干扰维度确定PRB的个数、MR RIP>-105的占比和单PRB干扰电平。根据参数配置确定参考信号、上下行子帧配比和系统带宽。

结合网管OMC数据进行进一步的问题定位时，将问题进一步细化为资源负荷、丢包情况、吞吐量情况。对问题网元清单进行二次分析，精确定位到eNodeB、MME/MME Pool和SGW/SGW Pool的一项或多项中每项的一个或多个。

具体的，通过资源负荷确定最大激活用户数和容量。通过丢包情况确定上/下行丢包率和平均包处理时延。通过吞吐量情况确定低吞吐量占比和小包占比。

本发明的具体实施例中，通过对LTE信令的XDR数据进行分析，实现移动互联网业务的端到端质量分析和问题定界。同时结合网管的OMC数据和网优的MR数据进行无线侧和核心侧网络问题的详细定位，快速找到问题原因。

将以前基于OMC或话单数据、无序的、只关注网元层面的问题定界过程，通过基于信令XDR数据、有序的、全过程的端到端问题定界方法和流程进行异常情况的排查。使问题定界的范围更加全面，需要排查解决的问题对象更加准确。

进一步的，还基于XDR数据的端到端问题定界的结果与传统的基于MR/OMC数据进行分析的手段相结合，对问题对象进行二次分析。使无线侧问题小区和核心侧问题网元的定位更加精确，方便网维人员进行有针对性的网络优化，减少由于优化对象不确定而导致的无用功。

专业人员应该还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种移动互联网端到端问题定位方法，其特征在于，所述方法包括：

根据XDR数据确定XDR数据中包括的异常信息，包括：使用XDR数据对上网过程中端到端的各类关键绩效指标进行汇聚；

根据所述异常信息确定问题端,确定所述问题为用户侧问题、终端侧问题、无线侧问题、核心侧问题或业务侧问题包括：将多个环节的前后多条消息进行关联分析，定界出问题所属的环节；

根据确定的问题端确定具体的问题对象；

根据确定的具体问题对象，结合网管OMC数据对所述问题对象进行二次分析；

所述结合网管OMC数据对所述问题对象进行二次分析包括：结合网管OMC数据将问题进一步细化为资源负荷、丢包情况、吞吐量情况；对问题网元清单进行二次分析，精确定位到eNodeB、MME/MME Pool和SGW/SGW Pool的一项或多项中每项的一个或多个。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括接收XDR数据，以根据接收的XDR数据确定XDR数据中包括的异常信息。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述接收XDR数据具体包括：

通过S1-MME、S11和S1-U接口获取XDR数据。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述通过S1-MME、S11和S1-U接口获取XDR数据具体包括：

通过所述S1-MME接口获取控制面附着、承载、TAU相关信息，通过S1-U接口获取用户面DNS、TCP和HTTP相关信息，通过S11接口获取控制面会话、承载相关信息。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据XDR数据确定XDR数据中包括的异常信息具体包括:

确定XDR数据中附着、承载建立、TAU、DNS查询、TCP建立和HTTP业务环节产生的异常信息。

6.一种问题定位系统，其特征在于，所述系统包括：

根据XDR数据确定XDR数据中包括的异常信息；包括：使用XDR数据对上网过程中端到端的各类关键绩效指标进行汇聚；

根据所述异常信息确定问题端；包括：将多个环节的前后多条消息进行关联分析，定界出问题所属的环节；

根据确定的问题端确定具体的问题对象；

根据确定的具体问题对象，结合网管OMC数据对所述问题对象进行二次分析；

所述结合网管OMC数据对所述问题对象进行二次分析包括：结合网管OMC数据将问题进一步细化为资源负荷、丢包情况、吞吐量情况；对问题网元清单进行二次分析，精确定位到eNodeB、MME/MME Pool和SGW/SGW Pool的一项或多项中每项的一个或多个。

7.根据权利要求6所述的问题定位系统，其特征在于，所述系统还用于接收XDR数据，以根据接收的XDR数据确定XDR数据中包括的异常信息。

8.根据权利要求6所述的问题定位系统，其特征在于，用于根据XDR数据确定XDR数据中包括的异常信息具体包括:

确定XDR数据中附着、承载建立、TAU、DNS查询、TCP建立和HTTP业务环节产生的异常信息。

Images