CN108769951A - 识别4g高铁专网中非高铁用户的方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明识别4G高铁专网中非高铁用户的方法及系统，包括：用户终端向高铁专网的基站请求RRC连接；RRC连接建立，基站为用户分配一C‑RNTI；采集信令消息；根据预先设置的特征字段，解析下行消息传递中携带的消息是否为跟踪区更新接受消息，若是则启动该基站对应的计时器开始计时；判断该计时器的计时时间到达预设时间之前或到达预设时间时是否收到RRC连接释放消息或RRC连接重置消息并释放了C‑RNTI，若否则判定该用户终端为非高铁用户，将该非高铁用户迁移至公网，否则不需处理。以每个基站为单位进行跟踪区更新消息的解析、监测跟踪区更新信息的产生及占用时长，判断用户是否为高铁用户，以便将非高铁用户迁移出高铁专网。

Description

识别4G高铁专网中非高铁用户的方法及系统
技术领域
本发明涉及用户识别技术领域，特别是涉及一种识别4G高铁专网中非高铁用户的方法及系统。
背景技术
为了保证移动用户在高铁上的通信质量，移动运营商在高铁沿线建设了高铁专网，高铁专网原则上只为高铁上的乘客服务。覆盖高铁区域外的网络，称为公网，完成非高铁用户的通信。在结构上，高铁专网一般设置与公网不同的跟踪区码(Tracking AreaCode，简称TAC)。当用户终端从一个跟踪区进入另一个跟踪区时，会进行跟踪区更新(Tracking Area Update，简称TAU)。也就是说，如果用户终端从公网进入专网，需要进行跟踪区更新。跟踪区跟踪消息在Uu口属于NAS消息，被其他RRC消息携带，无法在Uu口直接获得。
由于无线信号的特性，公网和高铁专网一般存在重叠区域，因此非高铁用户可能会占用到高铁专网下，增加高铁专网的负荷。所以，有必要将高铁专网中的非高铁用户迁移到公网下。因此需要一种用户识别技术或方法，在高铁专网中识别出非高铁用户。
现有的一种用户识别技术，需要在基站的上一级建立一个系统和设备(在实例中为BSC。)该设备通过“上下行临时块(TBF)建立成功”或“CLR CMD”信令的时间作为时间的标识，获取终端在高铁专网进行第一次业务交互时第一小区的第一标识和第一时间，以及进行当前业务交互时所在小区的第二标识和第二时间。当第一标识与第二标识相同时，第二时间与第一时间之差作为终端在专网的第一小区中的驻留时间。当驻留时间大于或等于预设时间时，确定该终端的用户为公网用户。
现有技术方案存在的缺点如下：
1)现有方案需要部署在高铁专网基站的上层，需要与核心网实现信令交互，需要同时监控高铁专网中的多个基站或小区。实际上，用户进行业务交互，首先要经过小区和基站，因此在基站侧完成计算和判断是最简单和直接的。
2)现有方案适用于对一定时间内产生两个及两个以上业务的用户的分析，对于一定时间内一直处于连接状态的用户不起作用。同时，该方案没有对切换命令进行识别，对于已经产生切换但并未结束业务的情形也无法判断。
3)由于LTE中的位置区更新消息在Uu口属于NAS消息，并不进行解码，所以该方案只能使用核心网的信令进行分析。
因此，需要一种无需监测与核心网接口的信息，无需测量用户速度，无需小区序列，能够简单的应用于基站侧，通过监测Uu接口的信息，即可判断出是否为高铁用户的方法。
发明内容
本发明针对现有技术存在的问题和不足，提供一种识别4G高铁专网中非高铁用户的方法及系统，应用于4G高铁专网的基站设备上，以每个基站为单位，建立Uu口进行跟踪区更新消息的解析算法、监测跟踪区更新信息的产生及占用时长，判断用户是否为高铁用户，以便将非高铁用户迁移出高铁专网。
本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：
本发明提供一种识别4G高铁专网中非高铁用户的方法，其特点在于，其包括以下步骤：
S1、用户终端向4G高铁专网的基站请求RRC连接；
S2、RRC连接建立，该基站为用户终端分配一个C-RNTI；
S3、采集用户终端与该基站之间的Uu口的信令消息，所述信令消息包括时间、C-RNTI、接口消息类型和消息内容的十六进制码，所述接口消息类型包括RRC连接建立消息、下行消息传递、RRC连接释放消息或RRC连接重置消息；
S4、根据预先设置的特征字段，解析下行消息传递中携带的消息是否为跟踪区更新接受消息，若是则进入步骤S5；
S5、启动该基站对应的计时器开始计时；
S6、判断该计时器的计时时间到达预设时间之前或到达预设时间时是否收到RRC连接释放消息或RRC连接重置消息并释放了C-RNTI，若否则进入步骤S7，若否则进入步骤S8；
S7、判定该用户终端为非高铁用户，将该非高铁用户迁移至公网；
S8、不需处理。
较佳地，在步骤S4中，该些特征字段按照顺序排列，将按顺序排列的特征字段与下行消息传递中携带的消息的十六进制码按高位至低位顺序进行比较，若该消息的十六进制码按高位至低位顺序匹配了按顺序排列的特征字段，则确定下行消息传递中携带的消息为跟踪区更新接受消息。
本发明还提供一种识别4G高铁专网中非高铁用户的系统，其特点在于，其包括多个含有定时器的基站、请求连接模块、分配模块、采集模块、解析模块、启动模块和判断模块；
所述请求连接模块用于供用户终端向基站请求RRC连接；
所述分配模块用于RRC连接建立，该基站为用户终端分配一个C-RNTI；
所述采集模块用于采集用户终端与该基站之间的Uu口的信令消息，所述信令消息包括时间、C-RNTI、接口消息类型和消息内容的十六进制码，所述接口消息类型包括RRC连接建立消息、下行消息传递、RRC连接释放消息或RRC连接重置消息；
所述解析模块用于根据预先设置的特征字段，解析下行消息传递中携带的消息是否为跟踪区更新接受消息，若是则调用启动模块启动该基站对应的计时器开始计时；
所述判断模块用于判断该计时器的计时时间到达预设时间之前或到达预设时间时是否收到RRC连接释放消息或RRC连接重置消息并释放了C-RNTI，在为否时判定该用户终端为非高铁用户，将该非高铁用户迁移至公网，否则不需处理；
较佳地，该些特征字段按照顺序排列，该解析模块用于将按顺序排列的特征字段与下行消息传递中携带的消息的十六进制码按高位至低位顺序进行比较，在该消息的十六进制码按高位至低位顺序匹配了按顺序排列的特征字段时确定下行消息传递中携带的消息为跟踪区更新接受消息。
在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。
本发明的积极进步效果在于：
本发明应用于4G(LTE)高铁专网中，通过在基站侧解析跟踪区更新消息识别出高铁专网中的非高铁用户，进而将非高铁用户迁移出高铁专网，为真正乘坐高铁的终端用户提供良好的业务体验。本发明简便易行，且能够不依赖核心网，由基站独自实现判断，大大简化结构。
附图说明
图1为本发明实施例的识别4G高铁专网中非高铁用户的方法的流程图。
图2为本发明实施例的识别4G高铁专网中非高铁用户的系统的结构框图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本实施例提供一种识别4G高铁专网中非高铁用户的方法，其包括以下步骤：
步骤101、用户终端向4G高铁专网的基站请求RRC连接。
步骤102、RRC连接建立，该基站为用户终端分配一个C-RNTI。
步骤103、采集用户终端与该基站之间的Uu口的信令消息，所述信令消息包括时间、C-RNTI、接口消息类型和消息内容的十六进制码，所述接口消息类型包括RRC连接建立消息、下行消息传递、RRC连接释放消息或RRC连接重置消息。同一个用户的相关信息储存在一起，如下表所示：
步骤104、根据预先设置的特征字段，解析下行消息传递中携带的消息是否为跟踪区更新接受消息，若是则进入步骤105。
该些特征字段按照顺序排列，将按顺序排列的特征字段与下行消息传递中携带的消息的十六进制码按高位至低位顺序进行比较，若该消息的十六进制码按高位至低位顺序匹配了按顺序排列的特征字段，则确定下行消息传递中携带的消息为跟踪区更新接受消息。
具体举例如下：
1)首先设定A、B、C、D四个特征字段，其中：
A＝HEX(A480)；B＝HEX(A03)；C＝HEX(B81)；
D的值按照下表根据LTE核心网的参数确定：
2)将A、B、C、D四个特征字段与下行消息传递的十六进制码从高位到低位顺序进行比较。
如果该消息的十六进制码从高位到低位顺序匹配了A、B、C、D四个字段值，则确定该下行消息传递消息携带的是跟踪区更新接受消息，即可判断该终端是从另一个跟踪区进入本跟踪区中，也就是从公网小区进入高铁专网小区中。
举例如下：某个下行消息传递的十六进制码为：
010E01A13E77D65400303A480AD24A805FB32780000C109674AA349AA032032780010B0AB81100009B2780010B09182FA0D220C483200808
从高到低顺序匹配出含有A480、A03、B81和20080这四个字符，因此可以判断这个消息携带的是跟踪区更新接受消息。
步骤105、启动该基站对应的计时器开始计时。
步骤106、判断该计时器的计时时间到达预设时间之前或到达预设时间时是否收到RRC连接释放消息或RRC连接重置消息并释放了C-RNTI，若否则进入步骤107，若否则进入步骤108。
步骤107、判定该用户终端为非高铁用户，将该非高铁用户迁移至公网。
步骤108、不需处理。
当定时器到达预设时间，如果该用户在本小区下的连接仍然存在(没有收到RRC连接释放或包含释放该连接的RRC连接重置消息)，说明该用户在一定时间内仍驻留于该高铁专网小区下，此用户被判断为非高铁用户，将此非高铁用户迁移至公网。定时器停止。
当定时器到达预设时间，如果该用户的连接已释放(收到RRC连接释放或包含释放该连接的RRC连接重置消息)，表明用户已不再占用本高铁专网小区的资源(已释放资源或切换至其他基站)，不需处理，同时定时器停止。
如图2所示，本实施例还提供一种识别4G高铁专网中非高铁用户的系统，其包括多个含有定时器的基站1、请求连接模块2、分配模块3、采集模块4、解析模块5、启动模块6和判断模块7；
所述请求连接模块2用于供用户终端向基站1请求RRC连接；
所述分配模块3用于RRC连接建立，该基站1为用户终端分配一个C-RNTI；
所述采集模块4用于采集用户终端与该基站1之间的Uu口的信令消息，所述信令消息包括时间、C-RNTI、接口消息类型和消息内容的十六进制码，所述接口消息类型包括RRC连接建立消息、下行消息传递、RRC连接释放消息或RRC连接重置消息；
所述解析模块5用于根据预先设置的特征字段，解析下行消息传递中携带的消息是否为跟踪区更新接受消息，若是则调用启动模块6启动该基站对应的计时器开始计时；
所述判断模块7用于判断该计时器的计时时间到达预设时间之前或到达预设时间时是否收到RRC连接释放消息或RRC连接重置消息并释放了C-RNTI，在为否时判定该用户终端为非高铁用户，将该非高铁用户迁移至公网，否则不需处理。
本发明具有以下技术优点：
1、新的算法。由于跟踪区跟踪消息在Uu口属于NAS消息，无法直接获得，本提案提出了一种在Uu口解析NAS跟踪区更新接受消息的算法，即通过将下行消息传递信令的十六进制码与四个参数进行顺序匹配，当全部匹配时，确定该消息为跟踪区更新接受消息。
2、适用范围不同。现有方案适用于对一定时间内产生两个及两个以上业务的用户的分析，对于一定时间内一直处于连接状态的用户不起作用；而本方案适用于在连接状态下从公网来到高铁专网从而产生跟踪区更新消息，并在一定时间内一直处于连接态的用户
3、数据源不同。本提案只需监控基站的Uu口的信令消息，无需其他接口(如核心网)的业务交互，监控用户通过跟踪区更新消息进入高铁专网后进行连接的时长。而现有方案是“不需要依赖基站的情况下”，监控的是核心网的“上下行临时块(TBF)建立成功”、“CLRCMD”信令。
4、结构简单。本方案只需部署在高铁专网单个基站设备上。
5、实现简单。不需要设置高铁专网的小区序列，无需了解专网小区间的关系和距离，无需通过引入LTE规范代码来解析NAS消息。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种识别4G高铁专网中非高铁用户的方法，其特征在于，其包括以下步骤：
S1、用户终端向4G高铁专网的基站请求RRC连接；
S2、RRC连接建立，该基站为用户终端分配一个C-RNTI；
S3、采集用户终端与该基站之间的Uu口的信令消息，所述信令消息包括时间、C-RNTI、接口消息类型和消息内容的十六进制码，所述接口消息类型包括RRC连接建立消息、下行消息传递、RRC连接释放消息或RRC连接重置消息；
S4、根据预先设置的特征字段，解析下行消息传递中携带的消息是否为跟踪区更新接受消息，若是则进入步骤S5；
S5、启动该基站对应的计时器开始计时；
S6、判断该计时器的计时时间到达预设时间之前或到达预设时间时是否收到RRC连接释放消息或RRC连接重置消息并释放了C-RNTI，若否则进入步骤S7，若否则进入步骤S8；
S7、判定该用户终端为非高铁用户，将该非高铁用户迁移至公网；
S8、不需处理。
2.如权利要求1所述的识别4G高铁专网中非高铁用户的方法，其特征在于，在步骤S4中，该些特征字段按照顺序排列，将按顺序排列的特征字段与下行消息传递中携带的消息的十六进制码按高位至低位顺序进行比较，若该消息的十六进制码按高位至低位顺序匹配了按顺序排列的特征字段，则确定下行消息传递中携带的消息为跟踪区更新接受消息。
3.一种识别4G高铁专网中非高铁用户的系统，其特征在于，其包括多个含有定时器的基站、请求连接模块、分配模块、采集模块、解析模块、启动模块和判断模块；
所述请求连接模块用于供用户终端向基站请求RRC连接；
所述分配模块用于RRC连接建立，该基站为用户终端分配一个C-RNTI；
所述采集模块用于采集用户终端与该基站之间的Uu口的信令消息，所述信令消息包括时间、C-RNTI、接口消息类型和消息内容的十六进制码，所述接口消息类型包括RRC连接建立消息、下行消息传递、RRC连接释放消息或RRC连接重置消息；
所述解析模块用于根据预先设置的特征字段，解析下行消息传递中携带的消息是否为跟踪区更新接受消息，若是则调用启动模块启动该基站对应的计时器开始计时；
所述判断模块用于判断该计时器的计时时间到达预设时间之前或到达预设时间时是否收到RRC连接释放消息或RRC连接重置消息并释放了C-RNTI，在为否时判定该用户终端为非高铁用户，将该非高铁用户迁移至公网，否则不需处理。
4.如权利要求3所述的识别4G高铁专网中非高铁用户的系统，其特征在于，该些特征字段按照顺序排列，该解析模块用于将按顺序排列的特征字段与下行消息传递中携带的消息的十六进制码按高位至低位顺序进行比较，在该消息的十六进制码按高位至低位顺序匹配了按顺序排列的特征字段时确定下行消息传递中携带的消息为跟踪区更新接受消息。
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