CN106941670A - 一种lte系统内部信令面和用户面的关联方法及装置 - Google Patents
一种lte系统内部信令面和用户面的关联方法及装置 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种LTE系统内部信令面和用户面的关联方法及装置，解决了现有的用户的IP地址由LTE网络中的PGW设备分配，由于存在多个PGW，根据网络配置策略的不同，这多个PGW之间分配的用户IP地址有可能重复，造成混淆的技术问题，以及由于SGi接口是PGW和Internet之间的接口，不能反应LTE网络中各个网元如eNodeB、SGW等实现数据业务的好坏程度，对网络分析而言不够深入的技术问题。本发明的LTE系统内部信令面和用户面的关联方法包括：在LTE系统的S11接口上通过创建用户面隧道的信令过程提取S11接口侧隧道信息；从LTE系统的S1‑U接口的数据中提取S1‑U接口侧隧道信息；通过S11接口侧隧道信息和S1‑U接口侧隧道信息将S11接口信令过程和S1‑U接口的用户数据关联起来。
Description
技术领域
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种LTE系统内部信令面和用户面的关联方法及装置。
背景技术
LTE(Long Term Evolution，长期演进)是由3GPP(The 3rd GenerationPartnership Project，第三代合作伙伴计划)组织制定的UMTS(Universal MobileTelecommunications System，通用移动通信系统)技术标准的长期演进。LTE系统引入了OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，正交频分复用)和MIMO(Multi-Input&Multi-Output，多输入多输出)等关键技术，显著增加了频谱效率和数据传输速率(20M带宽2X2MIMO在64QAM情况下，理论下行最大传输速率为201Mbps，除去信令开销后大概为150Mbps，但根据实际组网以及终端能力限制，一般认为下行峰值速率为100Mbps，上行为50Mbps)，并支持多种带宽分配：1.4MHz，3MHz，5MHz，10MHz，15MHz和20MHz等，且支持全球主流2G/3G频段和一些新增频段，因而频谱分配更加灵活，系统容量和覆盖也显著提升。LTE系统网络架构更加扁平化简单化，减少了网络节点和系统复杂度，从而减小了系统时延，也降低了网络部署和维护成本。LTE系统支持与其他3GPP系统互操作。根据双工方式不同LTE系统分为FDD-LTE(Frequency Division Duplexing)和TDD-LTE(Time DivisionDuplexing)，二者技术的主要区别在于空口的物理层上(像帧结构、时分设计、同步等)。FDD系统空口上下行采用成对的频段接收和发送数据，而TDD系统上下行则使用相同的频段在不同的时隙上传输，较FDD双工方式，TDD有着较高的频谱利用率。
目前，大致有以下技术方案可以实现LTE系统内部信令面和用户面的关联：
监测LTE系统的S11接口，通过Create Session过程获取User IP、IMSI、MSISDN、IMEI等关键参数；监测SGi接口，分析用户的PS业务，得到该用户的IP地址；利用用户的IP地址将信令面和用户面关联。
然而，用户的IP地址由LTE网络中的PGW设备分配，由于存在多个PGW，根据网络配置策略的不同，这多个PGW之间分配的用户IP地址有可能重复，造成混淆的技术问题，以及由于SGi接口是PGW和Internet之间的接口，不能反应LTE网络中各个网元如eNodeB、SGW等实现数据业务的好坏程度，对网络分析而言不够深入的技术问题。
发明内容
本发明实施例提供了一种LTE系统内部信令面和用户面的关联方法及装置，解决了现有的用户的IP地址由LTE网络中的PGW设备分配，由于存在多个PGW，根据网络配置策略的不同，这多个PGW之间分配的用户IP地址有可能重复，造成混淆的技术问题，以及由于SGi接口是PGW和Internet之间的接口，不能反应LTE网络中各个网元如eNodeB、SGW等实现数据业务的好坏程度，对网络分析而言不够深入的技术问题。
本发明实施例提供的一种LTE系统内部信令面和用户面的关联方法，包括：
在LTE系统的S11接口上通过创建用户面隧道的信令过程提取S11接口侧隧道信息；
从LTE系统的S1-U接口的数据中提取S1-U接口侧隧道信息；
通过S11接口侧隧道信息和S1-U接口侧隧道信息将S11接口信令过程和S1-U接口的用户数据关联起来。
优选地，在LTE系统的S11接口上通过创建用户面隧道的信令过程提取S11接口侧隧道信息和S1-U接口具体包括：
在LTE系统的S11接口上通过Create Session过程、Modify Bearer过程、CreateBearer过程的信令过程提取S11接口侧隧道信息。
优选地，在LTE系统的S11接口上通过Create Session过程、Modify Bearer过程、Create Bearer过程的信令过程提取S11接口侧隧道信息具体包括：
从Create Session Response消息中提取S1-U接口、SGW侧隧道信息和F-TEID，从中分解出SGW侧的IP地址和TEID；
从Modify Bearer Request消息中提取出S1-U接口、eNB侧隧道信息和F-TEID，从中可以分解出eNB侧的IP地址和TEID；
从Create Bearer Request消息中和Create Bearer Response消息提取出S1-U接口、SGW侧隧道信息和F-TEID，从中分解出SGW侧的IP地址和TEID。
优选地，从LTE系统的S1-U接口的数据中提取S1-U接口侧隧道信息具体包括：
从LTE系统的每一个S1-U接口的S1-U接口数据包提取的S1-U接口数据包头部包含的S1-U接口侧隧道信息，S1-U接口侧隧道信息包括S1-U接口数据包的eNB侧或S1-U接口数据包的SGW侧的IP地址、S1-U接口数据包的TEID。
优选地，通过S11接口侧隧道信息和S1-U接口侧隧道信息将S11接口信令过程和S1-U接口的用户数据关联起来具体包括：
将S11接口侧提取的SGW侧或eNB侧的隧道信息，和S1-U接口中提取的S1-U接口侧隧道信息相比较，若完全相同，则表示属于同一个用户，并将S11接口信令过程和S1-U接口的用户数据关联起来。
本发明实施例提供的一种LTE系统内部信令面和用户面的关联装置，包括：
第一提取单元，用于在LTE系统的S11接口上通过创建用户面隧道的信令过程提取S11接口侧隧道信息；
第二提取单元，用于从LTE系统的S1-U接口的数据中提取S1-U接口侧隧道信息；
关联单元，用于通过S11接口侧隧道信息和S1-U接口侧隧道信息将S11接口信令过程和S1-U接口的用户数据关联起来。
优选地，第一提取单元，具体用于在LTE系统的S11接口上通过Create Session过程、Modify Bearer过程、Create Bearer过程的信令过程提取S11接口侧隧道信息。
优选地，第一提取单元包括：
第一提取子单元，用于从Create Session Response消息中提取S1-U接口、SGW侧隧道信息和F-TEID，从中分解出SGW侧的IP地址和TEID；
第二提取子单元，用于从Modify Bearer Request消息中提取出S1-U接口、eNB侧隧道信息和F-TEID，从中可以分解出eNB侧的IP地址和TEID；
第三提取子单元，用于从Create Bearer Request消息中和Create BearerResponse消息提取出S1-U接口、SGW侧隧道信息和F-TEID，从中分解出SGW侧的IP地址和TEID。
优选地，第二提取单元，具体用于从LTE系统的每一个S1-U接口的S1-U接口数据包提取的S1-U接口数据包头部包含的S1-U接口侧隧道信息，S1-U接口侧隧道信息包括S1-U接口数据包的eNB侧或S1-U接口数据包的SGW侧的IP地址、S1-U接口数据包的TEID。
优选地，关联单元，具体用于将S11接口侧提取的SGW侧或eNB侧的隧道信息，和S1-U接口中提取的S1-U接口侧隧道信息相比较，若完全相同，则表示属于同一个用户，并将S11接口信令过程和S1-U接口的用户数据关联起来。
从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点：
本发明实施例提供的一种LTE系统内部信令面和用户面的关联方法及装置，其中，LTE系统内部信令面和用户面的关联方法包括：在LTE系统的S11接口上通过创建用户面隧道的信令过程提取S11接口侧隧道信息；从LTE系统的S1-U接口的数据中提取S1-U接口侧隧道信息；通过S11接口侧隧道信息和S1-U接口侧隧道信息将S11接口信令过程和S1-U接口的用户数据关联起来。本实施例中，通过在LTE系统的S11接口上通过创建用户面隧道的信令过程提取S11接口侧隧道信息；从LTE系统的S1-U接口的数据中提取S1-U接口侧隧道信息；通过S11接口侧隧道信息和S1-U接口侧隧道信息将S11接口信令过程和S1-U接口的用户数据关联起来，解决了现有的用户的IP地址由LTE网络中的PGW设备分配，由于存在多个PGW，根据网络配置策略的不同，这多个PGW之间分配的用户IP地址有可能重复，造成混淆的技术问题，以及由于SGi接口是PGW和Internet之间的接口，不能反应LTE网络中各个网元如eNodeB、SGW等实现数据业务的好坏程度，对网络分析而言不够深入的技术问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明实施例提供的一种LTE系统内部信令面和用户面的关联方法的一个实施例的流程示意图；
图2为本发明实施例提供的一种LTE系统内部信令面和用户面的关联方法的另一个实施例的流程示意图；
图3为本发明实施例提供的一种LTE系统内部信令面和用户面的关联装置的一个实施例的结构示意图；
图4为本发明实施例提供的一种LTE系统内部信令面和用户面的关联装置的另一个实施例的结构示意图；
图5(a)为在Create Session过程中和S1-U接口的关联示意图；
图5(b)为在Modify Bearer过程中和S1-U接口的关联示意图；
图5(c)为在Create Bearer过程中和S1-U接口的关联示意图；
图5(d)为S1-U接口的数据包的消息格式示意图。
具体实施方式
本发明实施例提供了一种LTE系统内部信令面和用户面的关联方法及装置，解决了现有的用户的IP地址由LTE网络中的PGW设备分配，由于存在多个PGW，根据网络配置策略的不同，这多个PGW之间分配的用户IP地址有可能重复，造成混淆的技术问题，以及由于SGi接口是PGW和Internet之间的接口，不能反应LTE网络中各个网元如eNodeB、SGW等实现数据业务的好坏程度，对网络分析而言不够深入的技术问题。
IMSI：International Mobile Subscriber Identification Number，国际移动用户识别码，永久且唯一标识一个用户；
GUTI：Globally Unique Temporary UE Identity，全球唯一临时UE标识，在某段时间内唯一标识一个用户；
UE：User Equipment，用户设备；
TEID：Tunnel Endpoint Identifier，隧道端点标识；
Attach：附着过程；
TAU：Tracking Area Update，跟踪区更新过程；
Service Request过程：业务请求过程，包含很多消息；
Service Request消息：是EMM消息，不是指一个过程；
MCC：Mobile Country Code，移动国家码，表示国家，如中国、美国；
MNC：Mobile Network Code，移动网络码，表示运营商，如中国移动；
MMEGI：MME Group ID，MME组标识；
MMEC：MME Code，MME编码，识别MME组内的一个MME；
S-TMSI：S-Temporary Mobile Subscriber Identity，临时移动用户标识，可以标识一个MME内的用户，GUTI参数的一部分。
为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本发明实施例提供的一种LTE系统内部信令面和用户面的关联方法的一个实施例包括：
101、在LTE系统的S11接口上通过创建用户面隧道的信令过程提取S11接口侧隧道信息；
本实施例中，当需要对LTE系统内部信令面和用户面的关联时，首先需要在LTE系统的S11接口上通过创建用户面隧道的信令过程提取S11接口侧隧道信息。
102、从LTE系统的S1-U接口的数据中提取S1-U接口侧隧道信息；
当在LTE系统的S11接口上通过创建用户面隧道的信令过程提取S11接口侧隧道信息之后，需要从LTE系统的S1-U接口的数据中提取S1-U接口侧隧道信息。
103、通过S11接口侧隧道信息和S1-U接口侧隧道信息将S11接口信令过程和S1-U接口的用户数据关联起来。
当从LTE系统的S1-U接口的数据中提取S1-U接口侧隧道信息之后，需要通过S11接口侧隧道信息和S1-U接口侧隧道信息将S11接口信令过程和S1-U接口的用户数据关联起来。
本实施例中，通过在LTE系统的S11接口上通过创建用户面隧道的信令过程提取S11接口侧隧道信息；从LTE系统的S1-U接口的数据中提取S1-U接口侧隧道信息；通过S11接口侧隧道信息和S1-U接口侧隧道信息将S11接口信令过程和S1-U接口的用户数据关联起来，解决了现有的用户的IP地址由LTE网络中的PGW设备分配，由于存在多个PGW，根据网络配置策略的不同，这多个PGW之间分配的用户IP地址有可能重复，造成混淆的技术问题，以及由于SGi接口是PGW和Internet之间的接口，不能反应LTE网络中各个网元如eNodeB、SGW等实现数据业务的好坏程度，对网络分析而言不够深入的技术问题。
上面是对LTE系统内部信令面和用户面的关联方法的过程进行的描述，下面将对具体过程进行详细的描述，请参阅图2，本发明实施例提供的一种LTE系统内部信令面和用户面的关联方法的另一个实施例包括：
201、在LTE系统的S11接口上通过Create Session过程、Modify Bearer过程、Create Bearer过程的信令过程提取S11接口侧隧道信息；
本实施例中，当需要对LTE系统内部信令面和用户面的关联时，首先需要在LTE系统的S11接口上通过Create Session过程、Modify Bearer过程、Create Bearer过程的信令过程提取S11接口侧隧道信息。
需要说明的是，在LTE系统的S11接口上通过Create Session过程、Modify Bearer过程、Create Bearer过程的信令过程提取S11接口侧隧道信息过程如下：
从Create Session Response消息中提取S1-U接口、SGW侧隧道信息和F-TEID，从中分解出SGW侧的IP地址和TEID；
从Modify Bearer Request消息中提取出S1-U接口、eNB侧隧道信息和F-TEID，从中可以分解出eNB侧的IP地址和TEID；
从Create Bearer Request消息中和Create Bearer Response消息提取出S1-U接口、SGW侧隧道信息和F-TEID，从中分解出SGW侧的IP地址和TEID。
102、从LTE系统的每一个S1-U接口的S1-U接口数据包提取的S1-U接口数据包头部包含的S1-U接口侧隧道信息，S1-U接口侧隧道信息包括S1-U接口数据包的eNB侧或S1-U接口数据包的SGW侧的IP地址、S1-U接口数据包的TEID；
当在LTE系统的S11接口上通过Create Session过程、Modify Bearer过程、CreateBearer过程的信令过程提取S11接口侧隧道信息之后，需要从LTE系统的每一个S1-U接口的S1-U接口数据包提取的S1-U接口数据包头部包含的S1-U接口侧隧道信息，S1-U接口侧隧道信息包括S1-U接口数据包的eNB侧或S1-U接口数据包的SGW侧的IP地址、S1-U接口数据包的TEID。
203、将S11接口侧提取的SGW侧或eNB侧的隧道信息，和S1-U接口中提取的S1-U接口侧隧道信息相比较，若完全相同，则表示属于同一个用户，并将S11接口信令过程和S1-U接口的用户数据关联起来。
当从LTE系统的每一个S1-U接口的S1-U接口数据包提取的S1-U接口数据包头部包含的S1-U接口侧隧道信息，S1-U接口侧隧道信息包括S1-U接口数据包的eNB侧或S1-U接口数据包的SGW侧的IP地址、S1-U接口数据包的TEID之后，需要将S11接口侧提取的SGW侧或eNB侧的隧道信息，和S1-U接口中提取的S1-U接口侧隧道信息相比较，若完全相同，则表示属于同一个用户，并将S11接口信令过程和S1-U接口的用户数据关联起来。
下面以一具体应用场景进行描述，如图5所示，应用例包括：
在LTE系统内部存在2种数据，一种是信令数据，一种是业务数据。信令数据中包含着信令，负责通信过程的接续，数据通路的搭建；而业务数据中则包含着如视频、网页浏览、游戏等用户熟知的内容，这2种数据分别由信令面和业务面(也叫用户面)的程序分别处理。处理信令面中的信令，可以得到手机号码、IMSI、IMEI等关键信息；处理用户面中的数据，可以知道用户的网上行为，如购物、视频、游戏等，二者结合起来，也就是将信令面和用户面的关联起来进行联合分析，就能够勾勒出用户的整个通信行为，为运营商进一步开展流量推送、广告营销等业务打好基础，具有重要的意义。
上图是LTE网络的基本结构图。当用户进行通信时，例如上网时，业务数据经过‘LTE-Uu’→‘S1-U’→‘S5’→‘SGi’这几个接口传递到internet，而internet的数据则从‘SGi’→‘S5’→‘S1-U’→‘LTE-Uu’传递给UE，从上述中的任意一个接口对业务数据进行采集，然后进行业务分析均可，但从信令面和用户面整体结合来看却不尽然。由于现有技术采用S11接口和SGi接口来实现信令面和用户面的关联，存在着一定的缺陷，因此本发明中描述的方法，不从SGi接口而是从S1-U接口采集业务数据，然后再和S11接口来进行关联，解决了上述缺陷。
在S1-U接口上，网络设备一定会为该用户分配一定的资源供其使用，这个资源体现为‘用户面隧道’，在通信过程中要分配2个隧道，这2个隧道只会让该用户使用，直至通信结束之后，才可能被分配给其他用户，因此利用这2个隧道中的任意一个，就可以在通信时段内唯一标识一个UE。这2个隧道一个是上行隧道，UE的数据通过这个隧道发到外网；另一个是下行隧道，外网的数据通过这个隧道发送给UE。
用户面隧道用2个参数来标识：设备IP地址和TEID。在S1-U接口上，设备IP地址指的eNode B的IP地址或SGW的IP地址；TEID为隧道端点标识(Tunnel EndpointIdentifier)，为4字节的整数，用来标识一个隧道，在该设备内部唯一。UE的上行数据到达eNode B后，eNode B将数据通过‘SGW IP+SGW侧的TEID’这个隧道发给SGW；反之外网的下行数据到达SGW后，SGW将通过‘eNodeB IP+eNodeB侧的TEID’这个隧道发给eNode B，然后再由eNode B发送给UE。
由上面描述可知，eNodeB设备和SGW设备必须知道对方分配的隧道，才能知道用户数据往哪里发送，否则业务无法进行。但是问题在于虽然隧道是由eNode B和SGW分配的，但是这2个设备之间只能传输数据(例如上网数据)，不能传递信令消息，换言之隧道信息在这2个设备之间无法传递，必须通过MME设备进行中转，也就是信令消息通过‘S11接口’→‘S1-MME接口’→‘Uu接口’送达UE，因此我们采集S11接口的信令消息，就可以得到用户面的隧道信息。
在S1-U接口上，通过分析IP包可以提取出eNB或者SGW的IP地址，通过分析GTP-U的协议消息的头部可以获取传输该数据的隧道标识，即TEID参数，通过比较这2个接口的用户面隧道信息参数，就可以实现S1-U接口和S11接口的关联，即信令和业务的关联。
第一步：处理S11接口的信令消息
在S11接口上创建用户面隧道的信令过程有3个：Create Session过程、ModifyBearer过程、Create Bearer过程，首先就是要从上述消息中提取出隧道信息。
从Create Session过程中提取
在Create Session过程中，能够取到SGW侧的隧道信息，和S1-U接口的关联如图5(a)；
从Create Session Response消息中可以提取出S1-U SGW F-TEID，从中分解出SGW的IP地址和TEID。
从Modify Bearer过程中提取
在Modify Bearer过程中，必定会取到eNB侧的隧道信息，也可能会采集到SGW侧的隧道信息，和S1-U接口的关联如图5(b)；
从Modify Bearer Request消息中可以提取出S1-U eNB F-TEID，从中可以分解出eNB侧的IP地址和TEID。
从Create Bearer过程中提取
在Create Bearer过程中，会取到eNB侧和SGW侧的隧道信息，和S1-U接口的关联如图5(c)；
从Create Bearer Request消息中可以提取出S1-U SGW F-TEID，从中分解出SGW的IP地址和TEID；从Create Bearer Response消息中可以提取出S1-U eNB F-TEID，从中分解出eNB的IP地址和TEID。
第二步：从S1-U接口的数据中提取隧道信息：
每一个S1-U接口的数据包，在其头部都包含了隧道信息，可以提取出来。消息格式如图5(d)；
其中Tunnel Endpoint Identifier就是TEID，另外从数据包中可以提取出eNB侧或SGW侧的IP地址。
第三步：将S11接口和S1-U接口关联
将S11侧提取的SGW侧或eNB侧的隧道信息，和S1-U中提取的隧道信息(即IP地址、TEID)相比较，若完全相同，则表示属于同一个用户，可将S11接口信令流程和S1-U接口的用户数据关联起来。
本发明是利用了用户面隧道在通信时间内仅可以供一个用户使用，可以唯一标识一个UE，而且用户面隧道信息必定会在S11接口进行传递的特性，利用隧道信息将S1-U接口和S11接进行关联，从而实现信令面和用户面的关联。监测S11接口Create Session、ModifyBearer、Create Bearer过程，提取出SGW侧或eNB侧的隧道信息；同时监测S1-U接口的数据，提取出隧道信息；利用隧道信息将S11接口和S1-U接口进行关联的方法。
现有的信令和业务的关联技术，监测的是SGi接口，无法处理多个PGW之间分配相同的用户IP地址的情况，本专利描述的方法采用S1-U接口的隧道方式，不存在IP地址重复产生的问题，实用性更强；
由于采用了隧道信息，而隧道本身就包含eNB和SGW的IP地址，利用这个特性，可以实现以eNB和SGW的维度，对某种业务(如视频)实现的好坏进行分析，对于网络维护而言更具有意义。
本实施例中，通过在LTE系统的S11接口上通过创建用户面隧道的信令过程提取S11接口侧隧道信息；从LTE系统的S1-U接口的数据中提取S1-U接口侧隧道信息；通过S11接口侧隧道信息和S1-U接口侧隧道信息将S11接口信令过程和S1-U接口的用户数据关联起来，解决了现有的用户的IP地址由LTE网络中的PGW设备分配，由于存在多个PGW，根据网络配置策略的不同，这多个PGW之间分配的用户IP地址有可能重复，造成混淆的技术问题，以及由于SGi接口是PGW和Internet之间的接口，不能反应LTE网络中各个网元如eNodeB、SGW等实现数据业务的好坏程度，对网络分析而言不够深入的技术问题。
请参阅图3，本发明实施例提供的一种LTE系统内部信令面和用户面的关联装置的一个实施例包括：
第一提取单元301，用于在LTE系统的S11接口上通过创建用户面隧道的信令过程提取S11接口侧隧道信息；
第二提取单元302，用于从LTE系统的S1-U接口的数据中提取S1-U接口侧隧道信息；
关联单元303，用于通过S11接口侧隧道信息和S1-U接口侧隧道信息将S11接口信令过程和S1-U接口的用户数据关联起来。
本实施例中，通过第一提取单元301在LTE系统的S11接口上通过创建用户面隧道的信令过程提取S11接口侧隧道信息；第二提取单元302从LTE系统的S1-U接口的数据中提取S1-U接口侧隧道信息；关联单元303通过S11接口侧隧道信息和S1-U接口侧隧道信息将S11接口信令过程和S1-U接口的用户数据关联起来，解决了现有的用户的IP地址由LTE网络中的PGW设备分配，由于存在多个PGW，根据网络配置策略的不同，这多个PGW之间分配的用户IP地址有可能重复，造成混淆的技术问题，以及由于SGi接口是PGW和Internet之间的接口，不能反应LTE网络中各个网元如eNodeB、SGW等实现数据业务的好坏程度，对网络分析而言不够深入的技术问题。
上面是对LTE系统内部信令面和用户面的关联装置的各单元进行详细的描述，下面将对子单元进行描述，请参阅图4，本发明实施例提供的一种LTE系统内部信令面和用户面的关联装置的另一个实施例包括：
第一提取单元401，用于在LTE系统的S11接口上通过创建用户面隧道的信令过程提取S11接口侧隧道信息，第一提取单元401，具体用于在LTE系统的S11接口上通过CreateSession过程、Modify Bearer过程、Create Bearer过程的信令过程提取S11接口侧隧道信息。
第一提取单元401包括：
第一提取子单元4011，用于从Create Session Response消息中提取S1-U接口、SGW侧隧道信息和F-TEID，从中分解出SGW侧的IP地址和TEID；
第二提取子单元4012，用于从Modify Bearer Request消息中提取出S1-U接口、eNB侧隧道信息和F-TEID，从中可以分解出eNB侧的IP地址和TEID；
第三提取子单元4013，用于从Create Bearer Request消息中和Create BearerResponse消息提取出S1-U接口、SGW侧隧道信息和F-TEID，从中分解出SGW侧的IP地址和TEID。
第二提取单元402，用于从LTE系统的S1-U接口的数据中提取S1-U接口侧隧道信息，第二提取单元402，具体用于从LTE系统的每一个S1-U接口的S1-U接口数据包提取的S1-U接口数据包头部包含的S1-U接口侧隧道信息，S1-U接口侧隧道信息包括S1-U接口数据包的eNB侧或S1-U接口数据包的SGW侧的IP地址、S1-U接口数据包的TEID。
关联单元403，用于通过S11接口侧隧道信息和S1-U接口侧隧道信息将S11接口信令过程和S1-U接口的用户数据关联起来，关联单元403，具体用于将S11接口侧提取的SGW侧或eNB侧的隧道信息，和S1-U接口中提取的S1-U接口侧隧道信息相比较，若完全相同，则表示属于同一个用户，并将S11接口信令过程和S1-U接口的用户数据关联起来。
本实施例中，通过第一提取单元401在LTE系统的S11接口上通过创建用户面隧道的信令过程提取S11接口侧隧道信息；第二提取单元402从LTE系统的S1-U接口的数据中提取S1-U接口侧隧道信息；关联单元403通过S11接口侧隧道信息和S1-U接口侧隧道信息将S11接口信令过程和S1-U接口的用户数据关联起来，解决了现有的用户的IP地址由LTE网络中的PGW设备分配，由于存在多个PGW，根据网络配置策略的不同，这多个PGW之间分配的用户IP地址有可能重复，造成混淆的技术问题，以及由于SGi接口是PGW和Internet之间的接口，不能反应LTE网络中各个网元如eNodeB、SGW等实现数据业务的好坏程度，对网络分析而言不够深入的技术问题。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，LTE系统内部信令面和用户面的关联服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种LTE系统内部信令面和用户面的关联方法，其特征在于，包括：
在LTE系统的S11接口上通过创建用户面隧道的信令过程提取S11接口侧隧道信息；
从LTE系统的S1-U接口的数据中提取S1-U接口侧隧道信息；
通过S11接口侧隧道信息和S1-U接口侧隧道信息将S11接口信令过程和S1-U接口的用户数据关联起来。
2.根据权利要求1所述的LTE系统内部信令面和用户面的关联方法，其特征在于，在LTE系统的S11接口上通过创建用户面隧道的信令过程提取S11接口侧隧道信息和S1-U接口具体包括：
在LTE系统的S11接口上通过Create Session过程、Modify Bearer过程、CreateBearer过程的信令过程提取S11接口侧隧道信息。
3.根据权利要求2所述的LTE系统内部信令面和用户面的关联方法，其特征在于，在LTE系统的S11接口上通过Create Session过程、Modify Bearer过程、Create Bearer过程的信令过程提取S11接口侧隧道信息具体包括：
从Create Session Response消息中提取S1-U接口、SGW侧隧道信息和F-TEID，从中分解出SGW侧的IP地址和TEID；
从Modify Bearer Request消息中提取出S1-U接口、eNB侧隧道信息和F-TEID，从中可以分解出eNB侧的IP地址和TEID；
从Create Bearer Request消息中和Create Bearer Response消息提取出S1-U接口、SGW侧隧道信息和F-TEID，从中分解出SGW侧的IP地址和TEID。
4.根据权利要求1所述的LTE系统内部信令面和用户面的关联方法，其特征在于，从LTE系统的S1-U接口的数据中提取S1-U接口侧隧道信息具体包括：
从LTE系统的每一个S1-U接口的S1-U接口数据包提取的S1-U接口数据包头部包含的S1-U接口侧隧道信息，S1-U接口侧隧道信息包括S1-U接口数据包的eNB侧或S1-U接口数据包的SGW侧的IP地址、S1-U接口数据包的TEID。
5.根据权利要求3所述的LTE系统内部信令面和用户面的关联方法，其特征在于，通过S11接口侧隧道信息和S1-U接口侧隧道信息将S11接口信令过程和S1-U接口的用户数据关联起来具体包括：
将S11接口侧提取的SGW侧或eNB侧的隧道信息，和S1-U接口中提取的S1-U接口侧隧道信息相比较，若完全相同，则表示属于同一个用户，并将S11接口信令过程和S1-U接口的用户数据关联起来。
6.一种LTE系统内部信令面和用户面的关联装置，其特征在于，包括：
第一提取单元，用于在LTE系统的S11接口上通过创建用户面隧道的信令过程提取S11接口侧隧道信息；
第二提取单元，用于从LTE系统的S1-U接口的数据中提取S1-U接口侧隧道信息；
关联单元，用于通过S11接口侧隧道信息和S1-U接口侧隧道信息将S11接口信令过程和S1-U接口的用户数据关联起来。
7.根据权利要求6所述的LTE系统内部信令面和用户面的关联装置，其特征在于，第一提取单元，具体用于在LTE系统的S11接口上通过Create Session过程、Modify Bearer过程、Create Bearer过程的信令过程提取S11接口侧隧道信息。
8.根据权利要求6所述的LTE系统内部信令面和用户面的关联装置，其特征在于，第一提取单元包括：
第一提取子单元，用于从Create Session Response消息中提取S1-U接口、SGW侧隧道信息和F-TEID，从中分解出SGW侧的IP地址和TEID；
第二提取子单元，用于从Modify Bearer Request消息中提取出S1-U接口、eNB侧隧道信息和F-TEID，从中可以分解出eNB侧的IP地址和TEID；
第三提取子单元，用于从Create Bearer Request消息中和Create Bearer Response消息提取出S1-U接口、SGW侧隧道信息和F-TEID，从中分解出SGW侧的IP地址和TEID。
9.根据权利要求6所述的LTE系统内部信令面和用户面的关联装置，其特征在于，第二提取单元，具体用于从LTE系统的每一个S1-U接口的S1-U接口数据包提取的S1-U接口数据包头部包含的S1-U接口侧隧道信息，S1-U接口侧隧道信息包括S1-U接口数据包的eNB侧或S1-U接口数据包的SGW侧的IP地址、S1-U接口数据包的TEID。
10.根据权利要求8所述的LTE系统内部信令面和用户面的关联装置，其特征在于，关联单元，具体用于将S11接口侧提取的SGW侧或eNB侧的隧道信息，和S1-U接口中提取的S1-U接口侧隧道信息相比较，若完全相同，则表示属于同一个用户，并将S11接口信令过程和S1-U接口的用户数据关联起来。
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