CN112333202B - 基于tr069协议的ims接入网设备远程集中监控方法及系统 - Google Patents

基于tr069协议的ims接入网设备远程集中监控方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明属于IMS接入网设备远程集中监控领域，提供了一种基于TR069协议的IMS接入网设备远程集中监控方法及系统。其中，基于TR069协议的IMS接入网设备远程集中监控方法包括在CPE上配置ACS的地址；CPE为IMS接入网设备，ACS为网管服务器；当发生需要CPE上报的事件时，建立CPE与ACS间的TR069协议通信，由CPE将其固有信息上报至ACS；由ACS对CPE进行鉴权认证，在认证成功后，由ACS向CPE发送查询不同的设备类型及品牌型号状态信息的请求；在CPE接受查询请求后向ACS上报相应状态信息，并存入数据库，进而实现对设定指标的统计分析。

Description

基于TR069协议的IMS接入网设备远程集中监控方法及系统
技术领域
本发明属于IMS接入网设备远程集中监控领域，尤其涉及一种基于TR069 协议的IMS接入网设备远程集中监控方法及系统。
背景技术
本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。
目前电力公司行政交换网采用IMS(IP Multimedia Subsystem，IP多媒体子系统)技术体制，网络建设采用省级统一部署，集中管理的模式，公司本部建设IMS核心网，各地市公司、直属单位负责建设IMS接入网。其中，接入网设备包括模/数转换设备(IAD/AG设备)、IP话机，通过公司的信息内网接入IMS 核心交换网。随着IMS接入网设备大规模应用，其品牌、型号、类别也越来越复杂，现有行政电话交换网运维模式已不能满足IMS行政交换网运维管理的要求。
发明人发现，IMS接入网设备存在如下问题：
(1)IMS接入网设备运行状态缺乏有效监控。目前IMS接入网设备的状态采集采用人工方式，只有通话受到影响时，才会检查设备的运行状态，无法第一时间发现设备的异常，难以满足电网营销等对外业务安全需求。
(2)IMS接入网设备的品牌型号难以有效掌控。公司的IMS接入网设备分布在各个省、市、县公司，变电站，电厂等地区，分布范围广，数量大，难以掌控全部设备的品牌型号，不利于设备的运维和统计，此外，设备上绑定的用户号码、姓名等信息也未得到充分利用。不符合相关规定的设备接入IMS接入网则可能对电网的安全生产造成影响。
(3)当出现大范围IMS接入网设备异常时，运维人员通常逐一检查设备的运行状态，判断故障影响范围，从而定位故障原因，耗时耗力，影响了故障恢复时长，降低电网安全运行的安全性、可靠性。
发明内容
为了解决上述背景技术中存在的至少一项技术问题，本发明提供一种基于 TR069协议的IMS接入网设备远程集中监控方法及系统，其监控系统覆盖范围广，安全性高，设备状态发生变化时，及时更新统计结果，根据统计结果，能够迅速对设备故障做出初步判断，具有极高的参考价值。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
本发明的第一个方面提供一种基于TR069协议的IMS接入网设备远程集中监控方法，其包括：
在CPE(Customer Premise Equipment)上配置ACS(Auto-Configuration Server)的地址；CPE为IMS接入网设备，ACS为网管服务器；
当发生需要CPE上报的事件时，建立CPE与ACS间的TR069协议通信，由CPE将其固有信息上报至ACS；
由ACS对CPE进行鉴权认证，在认证成功后，由ACS向CPE发送查询不同的设备类型及品牌型号状态信息的请求；
在CPE接受查询请求后向ACS上报相应状态信息，并存入数据库，进而实现对设定指标的统计分析。
作为一种实施方式，所述事件包括CPE初次安装、入网，上电或者重启，每一个上报周期到来，以及ACS向CPE请求。
上述技术方案的优点在于，该方法能够对IMS接入网设备不同的状态或是设定的时间间隔进行监控，提高了IMS接入网设备监控的实时性。
作为一种实施方式，当IMS接入网设备入网时，向ACS发送建立http连接的请求，ACS回复该请求，经过三次握手后，建立http连接；CPE发送通知报文，开始建立TR069会话，并将通知报文中Eventcode字段设置为“0 BOOTSTAP”，表示要求建立TR069会话。
作为一种实施方式，所述CPE上报固有信息包括品牌名、型号、硬件版本、软件版本和MAC地址。
作为一种实施方式，由ACS对CPE进行鉴权认证的过程中，ACS根据CPE上报的账号密码和鉴权值，利用MD5算法，对CPE进行合法性验证。
上述技术方案的优点在于，每一台设备都有独特的网管账号和密码，状态上报前需要鉴权认证，有效防止非法设备接入。
作为一种实施方式，ACS向不同类型的CPE发送不同的查询请求，并与对应品牌型号的CPE进行RPC函数库匹配，确定双方都认可的编解码方式、RPC 函数库版本、方法名、参数，CPE接受请求，向ACS上报状态，并存入数据库
上述技术方案的优点在于，根据设备初次上报的信息发送不同的查询请求，实现对不同品牌型号设备的集中监控，使得IMS接入网设备远程集中监控方法兼容性强。
作为一种实施方式，RPC函数库存储在RPC控制模块中，RPC控制模块嵌入在ACS中，RPC控制模块根据TR069会话建立时采集的品牌型号，控制RPC 函数库生成相匹配的RPC报文，并发送给SOAP协议栈、http协议栈进行封装。
作为一种实施方式，RPC(远程过程调用)函数库匹配的过程为：
当ACS要发起一个远程查询请求时，先通过本地的Stub接口将方法名、参数，通过约定的协议进行编码，生成RPC报文并进行协议封装，协议封装完成后发送给CPE；
CPE接收到请求之后，交给CPE本地的Stub接口进行解码，然后根据方法名和参数返回CPE状态；
CPE返回状态之后，将状态报文交给Stub接口进行编码，并进行协议封装，然后返回ACS；
ACS接收到结果，交给本地Stub接口进行解码，最终发送到数据库存储。
上述技术方案的优点在于，IMS接入网设备均设置不同类型的RFC函数，并根据设备初次上报的信息发送不同的查询请求，实现对不同品牌型号设备的集中监控。
本发明的第二个方面提供一种基于TR069协议的IMS接入网设备远程集中监控系统，其包括IMS接入网设备和网管服务器；其中，IMS接入网设备记为 CPE，网管服务器记为ACS；
CPE上配置有ACS的地址；CPE与ACS间通过TR069协议通信；
当发生需要CPE上报的事件时，CPE用于将其固有信息上报至ACS；
ACS用于对CPE进行鉴权认证，在认证成功后，向CPE发送查询不同的设备类型及品牌型号状态信息的请求；
CPE用于接受查询请求后向ACS上报相应状态信息，并存入数据库，进而实现对设定指标的统计分析。
作为一种实施方式，所述基于TR069协议的IMS接入网设备远程集中监控系统，还包括Web前端展示模块，其用于展示对设定指标的统计分析结果。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)本发明IMS接入网设备远程集中监控系统覆盖范围广，安全性高。本发明针对分布在全省范围内各个市、县公司、变电站、直属单位的IMS接入网设备进行集中监控，监控设备数量达十万左右，每一台设备都有独特的网管账号和密码，状态上报前需要鉴权认证，有效防止非法设备接入。
(2)本发明IMS接入网设备远程集中监控方法兼容性强。本发明针对华为、中兴等主流品牌下所有型号的IMS接入网设备均设置不同类型的RFC函数，并根据设备初次上报的信息发送不同的查询请求，实现对不同品牌型号设备的集中监控。
(3)本发明IMS接入网设备远程集中监控方法实时性高。本发明以ACS 周期性查询和CPE主动上报相结合的方式对设备进行监控，设备状态发生变化时，及时更新数据库并显示。
(4)本发明IMS接入网设备远程集中监控系统及方法统计分析能力强。本发明统计分析承载全省十万用户的设备状态，样本大，设备状态发生变化时，及时更新统计结果，根据统计结果，能够迅速对设备故障做出初步判断，具有极高的参考价值。
(5)本发明IMS接入网设备远程集中监控系统及方法采集设备参数多。本发明数据库中保存全省IMS接入网设备大量信息，对设备各个运行参数，各项软硬件指标、标识都进行采集，并且实现本地保存，实现了全省IMS接入网设备的信息化管理。
本发明附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
图1是本发明实施例的基于TR069协议的IMS接入网设备远程集中监控方法流程图；
图2是本发明实施例的基于TR069协议的IMS接入网设备远程会话建立机制及鉴权方法流程图；
图3是本发明实施例的基于TR069协议的IMS接入网设备状态采集方法流程图；
图4是本发明实施例提供的基于TR069协议的IMS接入网设备远程集中监控系统功能架构图。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
实施例一
如图1所示，本实施例的基于TR069协议的IMS接入网设备远程集中监控方法，其包括：
步骤1：在CPE上配置ACS的地址；CPE为IMS接入网设备，ACS为网管服务器。
在具体实施中，在IMS接入网设备上配置ACS地址，并开启TR069功能，建立设备(CPE)与核心处理单元之间通信。其具体操作为：
登陆IMS接入网设备的Web页面，输入ACS地址，并开启TR069功能，设备自动向ACS地址发起请求，建立TR069会话。
步骤2：当发生需要CPE上报的事件时，建立CPE与ACS间的TR069协议通信，由CPE将其固有信息上报至ACS。
在本实施例中，所述事件包括CPE初次安装、入网，上电或者重启，每一个上报周期到来，以及ACS向CPE请求。能够对IMS接入网设备不同的状态或是设定的时间间隔进行监控，提高了IMS接入网设备监控的实时性。
其中，如图2所示，设备自动向ACS地址发起请求，建立TR069会话的过程为：
当设备入网时，会向ACS发送建立http连接的请求，ACS回复该请求，经过三次握手后，建立http连接；
CPE发送通知报文，开始建立TR069会话。并将通知报文中Eventcode字段设置为“0BOOTSTAP”，表示要求建立TR069会话，同时，CPE上报固有信息，包括品牌名、型号、硬件版本、软件版本、MAC地址。
步骤3：由ACS对CPE进行鉴权认证，在认证成功后，由ACS向CPE发送查询不同的设备类型及品牌型号状态信息的请求。
在具体实施中，ACS完成对CPE鉴权认证，包括：
ACS根据CPE上报的账号密码和鉴权值，利用MD5算法，对CPE进行合法性验证。
具体地，如图2所示，合法性验证的过程为：
步骤3.1：ACS收到空消息后，根据空消息中携带的鉴权值对设备进行合法性验证，鉴权值的判断在ACS内部判断，未体现在报文中。
步骤3.2：ACS验证设备鉴权值，发送消息要求CPE上报网管的账号、密码信息，CPE接收该ACS请求上报账号的消息后，发送CPE上配置的网管账号、密码作为该请求的响应。
步骤3.3：ACS收到消息后，根据消息中携带的账号、密码进行合法性验证，利用MD5算法计算鉴权值，并与空消息中的鉴权值作对比，若验证通过则进行后续操作，若不通过则下发消息提示账号非法，禁止该设备接入。
步骤4：在CPE接受查询请求后向ACS上报相应状态信息，并存入数据库，进而实现对设定指标(比如：品牌型号分布、在线率等指标)的统计分析。
具体地，ACS向不同类型的CPE发送不同的查询请求，并与对应品牌型号的 CPE进行RPC函数库匹配，确定双方都认可的编、解码方式、RPC函数库版本、方法名、参数，CPE接受请求，向ACS上报状态，并存入数据库。
本实施例的RPC函数库存储在RPC控制模块中，RPC控制模块嵌入在ACS 中，RPC控制模块根据TR069会话建立时采集的品牌型号，控制RPC函数库生成相匹配的RPC报文，并发送给SOAP协议栈、http协议栈进行封装。
如图3所示，ACS向不同类型的CPE发送不同的查询请求，CPE接受请求，向ACS上报状态，并存入数据库的具体过程为：
步骤4.1：CPE成功与ACS建立TR069会话，并通过了ACS的鉴权认证。
步骤4.2：RPC控制模块根据TR069会话建立时采集的品牌型号，控制RPC 函数库生成相匹配的RPC报文，并发送给SOAP协议栈、http协议栈进行封装。
步骤4.3：CPE接受到ACS发送的查询请求，解析被查询信息的方法名、参数，并根据方法名、参数返回CPE状态。
步骤4.4：CPE封装状态信息，并向ACS发送查询响应。
步骤4.5：ACS接收并解析出状态信息，将状态信息存入数据库，并向CPE 回复一个空消息，表示此次查询结束。
其中，RPC函数库匹配的过程包括：
当ACS要发起一个远程查询请求时，先通过本地的Stub接口将方法名、参数，通过约定的协议进行编码，生成RPC报文并进行协议封装，协议封装完成后发送给CPE；
CPE接收到请求之后，交给CPE本地的Stub接口进行解码，然后根据方法名和参数返回CPE状态；
CPE返回状态之后，将状态报文交给Stub接口进行编码，并进行协议封装，然后返回ACS；
ACS接收到结果，交给本地Stub接口进行解码，最终发送到数据库存储。
其中，Stub接口用于将请求参数打包成网络消息，通过网络传输发送给对方，并接收对方发送过来的请求消息，进行解包，然后再由本地处理流程进行处理。
作为一种实施方式，RPC函数库匹配的过程为：
当ACS要发起一个远程查询请求时，先通过本地的Stub接口将方法名、参数，通过约定的协议进行编码，生成RPC报文并进行协议封装，协议封装完成后发送给CPE；
CPE接收到请求之后，交给CPE本地的Stub接口进行解码，然后根据方法名和参数返回CPE状态；
CPE返回状态之后，将状态报文交给Stub接口进行编码，并进行协议封装，然后返回ACS；
ACS接收到结果，交给本地Stub接口进行解码，最终发送到数据库存储。
本实施例的IMS接入网设备均设置不同类型的RFC函数，并根据设备初次上报的信息发送不同的查询请求，实现对不同品牌型号设备的集中监控。
实施例二
如图4所示，本实施例的基于TR069协议的IMS接入网设备远程集中监控系统，其包括IMS接入网设备和网管服务器；其中，IMS接入网设备记为CPE，网管服务器记为ACS；
CPE上配置有ACS的地址；CPE与ACS间通过TR069协议通信；
当发生需要CPE上报的事件时，CPE用于将其固有信息上报至ACS；
ACS用于对CPE进行鉴权认证，在认证成功后，向CPE发送查询不同的设备类型及品牌型号状态信息的请求；
CPE用于接受查询请求后向ACS上报相应状态信息，并存入数据库，进而实现对设定指标的统计分析。
在一些实施例中，所述基于TR069协议的IMS接入网设备远程集中监控系统，还包括Web前端展示模块，其用于展示对设定指标的统计分析结果。
本实施例的IMS接入网设备远程集中监控系统覆盖范围广，安全性高。本发明针对分布在全省范围内各个市、县公司、变电站、直属单位的IMS接入网设备进行集中监控，监控设备数量达十万左右，每一台设备都有独特的网管账号和密码，状态上报前需要鉴权认证，有效防止非法设备接入。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种基于TR069协议的IMS接入网设备远程集中监控方法，其特征在于，包括：
在CPE上配置ACS的地址；CPE为IMS接入网设备，ACS为网管服务器；
当发生需要CPE上报的事件时，建立CPE与ACS间的TR069协议通信，由CPE将其固有信息上报至ACS；
由ACS对CPE进行鉴权认证，在认证成功后，由ACS向CPE发送查询不同的设备类型及品牌型号状态信息的请求；由ACS对CPE进行鉴权认证的过程中，ACS根据CPE上报的账号密码和鉴权值，利用MD5算法，对CPE进行合法性验证；合法性验证的过程为：
ACS收到空消息后，根据空消息中携带的鉴权值对设备进行合法性验证；ACS验证设备鉴权值，发送消息要求CPE上报网管的账号、密码信息，CPE接收该ACS请求上报账号的消息后，发送CPE上配置的网管账号、密码作为该请求的响应；ACS收到消息后，根据消息中携带的账号、密码进行合法性验证，利用MD5算法计算鉴权值，并与空消息中的鉴权值作对比，若验证通过则进行后续操作，若不通过则下发消息提示账号非法，禁止该设备接入；
在CPE接受查询请求后向ACS上报相应状态信息，并存入数据库，进而实现对设定指标的统计分析；
ACS向不同类型的CPE发送不同的查询请求，并与对应品牌型号的CPE进行RPC函数库匹配，确定双方都认可的编解码方式、RPC函数库版本、方法名、参数，CPE接受请求，向ACS上报状态，并存入数据库；
以ACS周期性查询和CPE主动上报相结合的方式对设备进行监控，设备状态发生变化时，及时更新数据库并显示。
2.如权利要求1所述的基于TR069协议的IMS接入网设备远程集中监控方法，其特征在于，所述事件包括CPE初次安装、入网，上电或者重启，每一个上报周期到来，以及ACS向CPE请求。
3.如权利要求1所述的基于TR069协议的IMS接入网设备远程集中监控方法，其特征在于，当IMS接入网设备入网时，向ACS发送建立http连接的请求，ACS回复该请求，经过三次握手后，建立http连接；CPE发送通知报文，开始建立TR069会话，并将通知报文中Eventcode字段设置为“0 BOOTSTAP”，表示要求建立TR069会话。
4.如权利要求1所述的基于TR069协议的IMS接入网设备远程集中监控方法，其特征在于，所述CPE上报固有信息包括品牌名、型号、硬件版本、软件版本和MAC地址。
5.如权利要求1所述的基于TR069协议的IMS接入网设备远程集中监控方法，其特征在于，RPC函数库存储在RPC控制模块中，RPC控制模块嵌入在ACS中，RPC控制模块根据TR069会话建立时采集的品牌型号，控制RPC函数库生成相匹配的RPC报文，并发送给SOAP协议栈、http协议栈进行封装。
6.如权利要求1所述的基于TR069协议的IMS接入网设备远程集中监控方法，其特征在于，RPC函数库匹配的过程为：
当ACS要发起一个远程查询请求时，先通过本地的Stub接口将方法名、参数，通过约定的协议进行编码，生成RPC报文并进行协议封装，协议封装完成后发送给CPE；
CPE接收到请求之后，交给CPE本地的Stub接口进行解码，然后根据方法名和参数返回CPE状态；
CPE返回状态之后，将状态报文交给Stub接口进行编码，并进行协议封装，然后返回ACS；
ACS接收到结果，交给本地Stub接口进行解码，最终发送到数据库存储。
7.一种基于TR069协议的IMS接入网设备远程集中监控系统，其特征在于，包括IMS接入网设备和网管服务器；其中，IMS接入网设备记为CPE，网管服务器记为ACS；
CPE上配置有ACS的地址；CPE与ACS间通过TR069协议通信；
当发生需要CPE上报的事件时，CPE用于将其固有信息上报至ACS；
ACS用于对CPE进行鉴权认证，在认证成功后，向CPE发送查询不同的设备类型及品牌型号状态信息的请求；由ACS对CPE进行鉴权认证的过程中，ACS根据CPE上报的账号密码和鉴权值，利用MD5算法，对CPE进行合法性验证；合法性验证的过程为：
ACS收到空消息后，根据空消息中携带的鉴权值对设备进行合法性验证；ACS验证设备鉴权值，发送消息要求CPE上报网管的账号、密码信息，CPE接收该ACS请求上报账号的消息后，发送CPE上配置的网管账号、密码作为该请求的响应；ACS收到消息后，根据消息中携带的账号、密码进行合法性验证，利用MD5算法计算鉴权值，并与空消息中的鉴权值作对比，若验证通过则进行后续操作，若不通过则下发消息提示账号非法，禁止该设备接入；
CPE用于接受查询请求后向ACS上报相应状态信息，并存入数据库，进而实现对设定指标的统计分析；以ACS周期性查询和CPE主动上报相结合的方式对设备进行监控，设备状态发生变化时，及时更新数据库并显示。
8.如权利要求7所述的基于TR069协议的IMS接入网设备远程集中监控系统，其特征在于，所述基于TR069协议的IMS接入网设备远程集中监控系统，还包括Web前端展示模块，其用于展示对设定指标的统计分析结果。
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