CN109089257A - 一种无线网络话单回溯关联方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种无线网络话单回溯关联方法及系统。该方法包括：话单生成步骤，分析原始的各口信令并生成基础话单，基础话单是包括临时移动用户标识或国际移动用户识别码或同时包括临时移动用户标识和国际移动用户识别码的最小信息单元；话单分析步骤，接收基础话单，采用均衡机制，将基础话单均衡到逻辑相同但资源竞争性隔离的处理实体上，生成分析话单；话单回填步骤，接收分析话单，维护临时移动用户标识散列表，缓冲没有携带国际移动用户识别码的话单。采用临时缓冲技术，提高了整体回填率；通过核间负载均衡技术，将话单分散到各个处理核心上，优化各个核心的处理边界，降低核间资源竞争概率和核间通信成本，能从整体上提高话单回填效率。

Description

一种无线网络话单回溯关联方法及系统

技术领域

本发明涉及无线网络领域，特别涉及一种无线网络话单回溯关联方法及系统。

背景技术

无线领域(2G/3G/4G等)，从特定的信令接口抓取特定的用户信息，诸如：IMEI、IMSI等。

IMSI是区别移动用户的标志，储存在SIM卡或USIM卡中，可用于区别移动用户，总长度不超过15位，使用0～9的数字，由MCC、MNC和MSIN组成。

其中，MCC是移动用户所属国家代号，占3位数字，如中国的MCC规定为460；MNC是移动网号码，由两位或者三位数字组成，用于识别移动用户所归属的移动通信网，如中国移动的移动网络编码(MNC)为00；MSIN是移动用户识别码，用以识别某一移动通信网中的移动用户，占10位。

因此，从技术上讲，IMSI可以区别出每个用户来自的国家，并且在移动网络中的所有位置(包括漫游区)都是有效的。

提高所有无线话单中含有IMSI信息的话单的占比，在总的话单量一定的情况下，所要做的是，提高含有IMSI信息的话单的数量。然而，前端采集系统因为功能特性和资源约束，如，因为流量大，需要尽可能快的完成初步分析和转发，任何稍显规模的缓冲造成的无线通信时延是不可忍受的。同时，也因受限于内存，因为太大内存量会增加部署成本，对于较大规模的话单缓冲也是不可能实现的。因此，需要新的方法提高含有IMSI信息的话单的数量。

发明内容

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

一种无线网络话单回溯关联方法，其特征在于，包括如下步骤：

话单生成步骤，分析原始的各口信令并生成基础话单，所述基础话单是包括临时移动用户标识或国际移动用户识别码或同时包括临时移动用户标识和国际移动用户识别码的最小信息单元；

话单分析步骤，接收所述基础话单，采用均衡机制，将所述话单均衡到逻辑相同但资源竞争性隔离的处理实体上，生成分析话单；

话单回填步骤，接收所述分析话单，维护临时移动用户标识散列表，缓冲没有携带国际移动用户识别码的话单。

具体地，话单分析步骤进一步包括：将接收到的基础话单按照临时移动用户标识散列到不同的处理核心上，并通过缓冲队列将所述话单交付给处理核心。

具体地，处理核心包括独占资源，所述独占资源包括散列表、缓冲队列。

具体地，话单回填步骤进一步包括：针对接收的分析话单，提取临时移动用户标识信息表示为对应的第一临时移动用户标识，提取国际移动用户识别码信息表示为对应的第一国际移动用户识别码；

查找临时移动用户标识散列表是否存在上述第一临时移动用户标识，如果临时移动用户标识散列表中不存在同第一临时移动用户标识取值相同的类项，进一步检查所得第一国际移动用户识别码是否有效；

如果临时移动用户标识散列表中存在同所述第一临时移动用户标识取值相同的散列索引类项，进一步检查所得第一国际移动用户识别码是否有效。

具体地，如果临时移动用户标识散列表中不存在同第一临时移动用户标识取值相同的类项，若所得第一国际移动用户识别码无效，则为所述第一临时移动用户标识建立新的散列索引类项，将所述散列索引类项存储到临时移动用户标识散列表中，为所述第一临时移动用户标识建立临时缓冲队列，并将所述缓冲队列映射到所述散列索引类项中；

若所得第一国际移动用户识别码有效，表示该话单包括国际移动用户识别码，不需要再进行回填处理。

具体地，如果临时移动用户标识散列表中存在同所述有效临时移动用户标识取值相同的类项所述散列索引类项，若所得第一国际移动用户识别码无效，将所述话单添加到临时缓冲队列中；

若所得第一国际移动用户识别码有效，将该第一国际移动用户识别码记录到临时缓冲队列中，等待缓冲超时。

具体地，缓冲超时触发回填操作，参照临时缓冲队列中记录的第一国际移动用户识别码信息；

若临时缓冲队列中记录了有效的第一国际移动用户识别码，则在超期处理时，所述临时缓冲队列中缓冲的所有话单的国际移动用户识别码字段改写成第一国际移动用户识别码，然后将话单交给后方系统；

否则，只将缓存的话单交给后方系统，所述后方系统用于提取某些特定用户的访问记录。

一种无线网络话单回溯关联系统，包括：

话单生成模块，用于分析原始的各口信令并生成基础话单；

话单分析模块，接收话单生成模块的话单，提供均衡机制，均衡到逻辑相同但资源竞争性隔离的处理实体上；

话单回填模块，接收话单分析模块的话单，维护临时移动用户标识散列表，缓冲没有携带国际移动用户识别码的话单。

具体地，话单回填模块包括：

提取单元，针对接收的所述话单分析模块的话单，提取临时移动用户标识信息表示为对应的第一临时移动用户标识，提取国际移动用户识别码信息表示为第一国际移动用户识别码；

查找单元，用于查找临时移动用户标识散列表是否存在上述第一临时移动用户标识，如果临时移动用户标识散列表中不存在同第一临时移动用户标识取值相同的类项，进一步检查所得第一国际移动用户识别码是否有效；如果临时移动用户标识散列表中存在同所述第一临时移动用户标识取值相同的类项散列索引类项，进一步检查所得第一国际移动用户识别码是否有效。

本发明的优点在于：采用本发明提供的技术方法，通过TMSI这一临时代表，使得单个信令接口内的各个话单回填IMSI成为可能。同时，采用临时缓冲技术，使得在一定程度上提高了整体回填率；最后，通过核间负载均衡技术，将话单分散到各个处理核心上，优化各个核心的处理边界，降低核间资源竞争概率和核间通信成本。该方法能从整体上提高话单回填效率。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

附图1示出了根据本发明实施方式的无线网络话单回溯关联方法流程图；

附图2示出了根据本发明实施方式的话单负载均衡原理图；

附图3示出了根据本发明实施方式的话单散列和查找原理图；

附图4示出了根据本发明实施方式的回填原理图；

附图5示出了根据本发明实施方式的无线网络话单回溯关联系统结构图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

“话单回填”是指将指定的IMSI(International Mobile Subscriber Identity，国际移动用户识别码)回写到指定的话单上并输出给后端系统。回填的目的是为了为后台系统提供完善的用户访问记录。例如，对于提供计费服务的运营商而言，要知道哪些用户访问，以及各用户的访问量，作为计费的直接参考，尽管计费系统现在已经很少，取而代之的是计流系统(手持终端的访问流量)。对于网安系统而言，监控手持终端所有者，这些人往往是一些有犯罪记录的人的访问信息和地理位置，对于抓捕在逃罪犯维护网络安全有重要作用。当提交给运营商或网安的话单不完全时，将很难把核心网上的某次访问记录划归到某个移动用户上。

“话单关联”是指，通过某个媒介可以获得希望的IMSI，同时通过该媒介可以找到何其有关系的话单。

综上，通过某个媒介的“关联”以及对和该媒介有关的话单的回填，将使输出话单的含IMSI水平得到整体的提升，为后端分析系统的可靠运行提供了有效保障。

从无线技术的角度讲，出于IMSI的安全考虑，为尽量避免在空中接口传递IMSI,MSC/VLR会为每个IMSI临时分配一个TMSI(Temporary Mobile Subscriber Identity，临时移动用户标识)作为临时移动用户识别码，它是IMSI的临时“代表”。TMSI有不断更新，局部生效的特点。也就是说在某一VLR(Visitor Location Register，拜访位置寄存器)区域内TMSI与IMSI是唯一对应的。在当前VLR中是唯一的，当用户离开这个VLR后，TMSI号码被释放，用户信息也被删除。这使得TMSI作为回填IMSI的天然媒介成为可能。

从整个回填系统的角度考虑，着重点在于设计一种“关联回填”方法，通过短时间缓冲不含IMSI的话单，尽可能提高了获得IMSI信息的可能性，待到携带有IMSI的话单到达时，进行整体回填，从而提高整体回填水平。鉴于TMSI有更换频次的问题，为避免本发明的关联系统存在相同的TMSI在有些情况下可能携带着不同的IMSI的情况，缓冲时间不宜过长，这样容易引起关联紊乱。同时，本发明还在一定程度上介绍了分布式回填的概念，从而极大程度降低各回填任务之间的资源竞争，提高回填效率。

根据本发明的实施方式，提出一种无线网络话单回溯关联方法，如图1所示。包括如下步骤：

话单生成步骤，分析原始的各口信令并生成基础话单，所述基础话单是包括TMSI或IMSI或同时包括TMSI和IMSI的最小信息单元；以S1接口举例说明，S1接口是基站和EPC(分组核心网)之间的通信接口，由控制平面(S1-MME)和用户平面(S1-U)两个接口组成。对于保证“接入控制(安全和许可)，并提供移动性管理”的MME来说，S1-MME接口主要提供的话单内容包括：MME网络地址，MME组号和编码等。话单负载均衡原理如图2所示。话单分析步骤，接收所述话单，提供均衡机制，均衡到逻辑相同但资源竞争性隔离的处理实体上；将接收到的话单按照TMSI散列到不同的处理核心上(Logic CPU)，并通过队列将所述话单交付给处理核心。处理核心包括独占资源，所述独占资源包括散列表、缓冲队列。话单回填步骤，维护TMSI散列表，记为HASH_TABLE^tmsi(即临时移动用户标识散列表)，缓冲没有携带IMSI的话单。

在话单回填步骤，针对接收的分析话单，提取TMSI信息表示为TMSIx(即第一临时移动用户标识)，提取IMSI信息表示为IMSIx(即第一国际移动用户识别码)；查找TMSI散列表是否存在上述TMSIx，如果HASH_TABLE^tmsi中不存在同TMSIx取值相同的类项，进一步检查所得IMSIx是否有效；如果HASH_TABLE^tmsi中存在同TMSIx取值相同的类项INDEX(TMSIx)，进一步检查所得IMSIx是否有效。话单散列和查找原理如图3所示。

如果HASH_TABLE^tmsi中不存在同TMSIx取值相同的类项，检查所述IMSIx是否有效，若所得IMSIx无效，则为该TMSIx建立新的散列索引类项，记为INDEX(TMSIx)，将其存储到HASH_TABLE^tmsi中，为该TMSIx建立临时缓冲队列QUEUE(TMSIx)，并将该队列映射到INDEX(TMSIx)中；若所得IMSIx有效，表示该话单包括IMSI，不需要再进行回填处理。回填原理如图4所示。

如果HASH_TABLE^tmsi中存在同TMSIx取值相同的类项INDEX(TMSIx)，进一步检查所得IMSIx是否有效。若所得IMSIx无效，将所述话单添加到临时缓冲队列QUEUE(TMSIx)中；若所得IMSIx有效，将该IMSIx记录到QUEUE(TMSIx)中，等待缓冲超时。缓冲超时触发回填操作，参照QUEUE(TMSIx)中记录的IMSIx信息；若QUEUE(TMSIx)中记录了有效的IMSIx，则在超期处理时，所述QUEUE(TMSIx)中缓冲的所有话单的IMSI字段改写成IMSIx，然后将话单交给后方系统；否则，只将缓存的话单交给后方系统。后方系统用于提取某些特定用户的访问记录。

一种无线网络话单回溯关联系统，如图5所示，包括：

话单生成模块，用于分析原始的各口信令并生成基础话单；以S1接口举例说明，S1接口是基站和EPC(分组核心网)之间的通信接口，由控制平面(S1-MME)和用户平面(S1-U)两个接口组成，对于保证“接入控制(安全和许可)，并提供移动性管理”的MME(MobilityManagement Entity)来说，S1-MME接口主要提供的话单内容包括：MME网络地址，MME组号和编码等；

话单分析模块，接收话单生成模块的话单，提供均衡机制，均衡到逻辑相同但资源竞争性隔离的处理实体上，话单分析模块是一个独立部署的逻辑或物理实体；

话单回填模块，接收话单分析模块的话单，维护TMSI散列表，记为HASH_TABLE^tmsi，缓冲没有携带IMSI的话单。

话单回填模块包括：

提取单元，针对接收的所述话单分析模块的话单，提取TMSI信息表示为TMSIx，提取IMSI信息表示为IMSIx；

查找单元，用于查找TMSI散列表是否存在上述TMSIx，如果HASH_TABLE^tmsi中不存在同TMSIx取值相同的类项，进一步检查所得IMSIx是否有效；如果HASH_TABLE^tmsi中存在同TMSIx取值相同的类项INDEX(TMSIx)，进一步检查所得IMSIx是否有效。

采用本发明提供的技术方法，通过TMSI这一临时代表，使得单个信令接口内的各个话单回填IMSI成为可能。同时，采用临时缓冲技术，使得在一定程度上提高了整体回填率；最后，通过核间负载均衡技术，将话单分散到各个处理核心上，优化各个核心的处理边界，降低核间资源竞争概率和核间通信成本。该方法能从整体上提高话单回填效率。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种无线网络话单回溯关联方法，其特征在于，包括如下步骤：

话单生成步骤，分析原始的各口信令并生成基础话单，所述基础话单是包括临时移动用户标识或国际移动用户识别码或同时包括临时移动用户标识和国际移动用户识别码的最小信息单元；

话单分析步骤，接收所述基础话单，采用均衡机制，将所述话单均衡到逻辑相同但资源竞争性隔离的处理实体上，生成分析话单；

话单回填步骤，接收所述分析话单，维护临时移动用户标识散列表，缓冲没有携带国际移动用户识别码的话单。

2.如权利要求1所述的关联方法，其特征在于，所述话单分析步骤进一步包括：将接收到的基础话单按照临时移动用户标识散列到不同的处理核心上，并通过缓冲队列将所述话单交付给处理核心。

3.如权利要求2所述的关联方法，其特征在于，所述处理核心包括独占资源，所述独占资源包括散列表、缓冲队列。

4.如权利要求1所述的关联方法，其特征在于，话单回填步骤进一步包括：

针对接收的所述分析话单，提取临时移动用户标识信息表示为对应的第一临时移动用户标识，提取国际移动用户识别码信息表示为对应的第一国际移动用户识别码；

查找临时移动用户标识散列表是否存在上述第一临时移动用户标识，如果临时移动用户标识散列表中不存在同第一临时移动用户标识取值相同的类项，进一步检查所得第一国际移动用户识别码是否有效；

如果临时移动用户标识散列表中存在同所述第一临时移动用户标识取值相同的散列索引类项，进一步检查所得第一国际移动用户识别码是否有效。

5.如权利要求4所述的关联方法，其特征在于，如果所述临时移动用户标识散列表中不存在同第一临时移动用户标识取值相同的类项，若所得第一国际移动用户识别码无效，则为所述第一临时移动用户标识建立新的散列索引类项，将所述散列索引类项存储到临时移动用户标识散列表中，为所述第一临时移动用户标识建立临时缓冲队列，并将所述缓冲队列映射到所述散列索引类项中；

若所得第一国际移动用户识别码有效，表示该话单包括国际移动用户识别码，不需要再进行回填处理。

6.如权利要求4所述的关联方法，其特征在于，如果临时移动用户标识散列表中存在同所述有效临时移动用户标识取值相同的类项所述散列索引类项，若所得第一国际移动用户识别码无效，将所述话单添加到临时缓冲队列中；

若所得第一国际移动用户识别码有效，将所述第一国际移动用户识别码记录到临时缓冲队列中，等待缓冲超时。

7.如权利要求6所述的关联方法，其特征在于，所述缓冲超时触发回填操作，参照临时缓冲队列中记录的第一国际移动用户识别码信息；

若临时缓冲队列中记录了有效的第一国际移动用户识别码，则在超期处理时，所述临时缓冲队列中缓冲的所有话单的国际移动用户识别码字段改写成第一国际移动用户识别码，然后将话单交给后方系统；

否则，只将缓存的话单交给后方系统，所述后方系统用于提取某些特定用户的访问记录。

8.一种无线网络话单回溯关联系统，其特征在于，包括：

话单生成模块，用于分析原始的各口信令并生成基础话单；

话单分析模块，接收话单生成模块的话单，提供均衡机制，均衡到逻辑相同但资源竞争性隔离的处理实体上；

话单回填模块，接收话单分析模块的话单，维护临时移动用户标识散列表，缓冲没有携带国际移动用户识别码的话单。

9.如权利要求8所述的关联系统，其特征在于，所述话单回填模块包括：

提取单元，针对接收的所述话单分析模块的话单，提取临时移动用户标识信息表示为对应的第一临时移动用户标识，提取国际移动用户识别码信息表示为第一国际移动用户识别码；

查找单元，用于查找临时移动用户标识散列表是否存在上述第一临时移动用户标识，如果临时移动用户标识散列表中不存在同第一临时移动用户标识取值相同的类项，进一步检查所得第一国际移动用户识别码是否有效；如果临时移动用户标识散列表中存在同所述第一临时移动用户标识取值相同的类项散列索引类项，进一步检查所得第一国际移动用户识别码是否有效。