CN1533093A - 一种分析信令的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种分析信令的方法，涉及信令分析领域，该方法包含：读取信令消息码流，根据信令消息发送者编码和信令消息接收者编码确定信令消息所属信令类型，根据已加载的相应信令类型的信令协议格式对信令消息进行分析解释，显示信令消息的分析解释结果。本发明提出的分析信令方法可应用于一台计算机上。信令分析结果直观、详细，可实现查找、拷贝、另存为等多种编辑功能，可保存为文本文件，并且能够将记录结果保存在计算机上。同时，本发明提供二次过滤机制，针对同一文件通过更改过滤规则得到不同的列表文件，节省了系统资源。

Description

一种分析信令的方法

技术领域

本发明涉及信令分析领域，特别是指一种分析信令的方法。

背景技术

目前，各种多业务交换机、中继媒体网关等主机设备虽然支持网管和远程维护终端等维护方式，但是在窄带信令的跟踪分析方面，主机设备内部处理比较薄弱。主要原因：一是主机设备没有通过一个专用的连接将信令跟踪信息发送至维护终端，而是通过通用输出方式，例如串口、虚拟终端等，最终在屏幕上将信令跟踪信息显示出来，但是这样得到的信令跟踪信息与其他无用的输出信息掺杂在一起；二是主机设备本身受到处理能力性能和输出模块流量两个方面的制约，不能实时地将信令跟踪信息全部翻译为可阅读的文本方式显示出来，只能在维护终端上显示一些信令跟踪信息的内容摘要和16进制字节码流。由于上述原因，维护人员无法直观处理和阅读信令跟踪信息，更谈不上利用信令跟踪信息对问题进行定位。

目前信令分析仪大多为一个独立的设备实体，侧重于硬件设备，同时支持软件统计的功能。其实现方案是：使用E1接口将仪表并联到交换机的传输设备上，采用独立的信令跟踪格式进行信息采集，然后对信令跟踪信息进行解释。独立的信令跟踪格式是指信令分析仪显示信令跟踪信息的格式固定。信令分析议采集到的信令跟踪信息均为二进制码流。信令分析仪能够对多种格式的信令跟踪信息进行分析，例如，Q.931、Q.921、V5.1/V5.2、消息转发部分数据链路层(MTP2)、消息转发部分网络层(MTP3)、电话用户部分(TUP)/综合业务服务网用户部分(ISUP)/信令连接控制部分(SCCP)/事务处理能力应用部分(TCAP)/移动应用部分(MAP)等协议格式的信令。

跟踪信令之前，在信令分析以上选取需要跟踪的信令类型，接下来信令分析议只对属于该信令类型的信令进行信息采集，然后对其二进制码流进行分析。例如选定七号信令，信令分析议采集到的信令跟踪信息均属于七号信令，然后对七号信令二进制码流进行分析。

信令分析仪支持的信令跟踪信息过滤功能简单，只支持按协议分层过滤信令跟踪信息，例如信令分析仪可以依据数据链路层和网络层间进行通信进行分类，对这一类的信令跟踪信息进行过滤。因为信令分析议只支持软盘存储，所以信令跟踪信息的分析结果不能方便地转存到其他计算机上，例如，PT500支持使用软盘存储，但是由于受到容量和格式的限制，其它计算机上无法保存完整的信令跟踪信息分析结果，不利于对信令进行管理。另外，信令分析仪价格昂贵，动辄几十万甚至上百万人民币；而且信令分析仪体积庞大、操作复杂，操作人员必须经过专门培训，才能使用和维护信令分析仪。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种分析信令的方法，使分析信令更加简单灵活。

为了达到上述目的，本发明提供了一种分析信令的方法，其特征在于该方法包含以下步骤：

A、读取信令消息码流；

B、根据信令消息发送者编码和信令消息接收者编码确定信令消息所属信令类型；

C、根据已加载的相应信令类型的信令协议格式对信令消息进行分析解释；

D、显示信令消息的分析解释结果。

所述步骤A进一步包括：判断读取到的信令消息码流是否为二进制码流，如果是，执行步骤B；否则，将非二进制的信令消息码流转换为二进制码流，然后执行步骤B。

所述步骤C进一步包含以下步骤：

C1、分析解释信令消息的消息头；

C2、判断是否有信息单元未进行分析解释，如果是，执行步骤C3，否则，结束信令分析流程；

C3、根据已加载的相应信令类型的信令协议消息格式对信息单元进行分析解释，然后执行步骤C2。

所述步骤C3进一步包括：

C31、分析解释信息单元名称和信息单元长度；

C32、判断信息单元中是否有信息单元字节未进行分析解释，如果是，对信息单元字节进行分析解释，否则，执行步骤C2。

所述信令消息码流为跟踪记录文件。

较佳地，所述跟踪记录文件为原始信令跟踪记录文件，或经编辑后生成的编辑跟踪记录文件。

所述信令消息码流为根据特征匹配字符对跟踪记录文件进行过滤后生成的原始数据列表文件。

所述信令消息码流为根据指定过滤规则对原始数据列表文件进行过滤后生成的控制列表文件。

较佳地，所述步骤D进一步包括：将信息单元内容字节与相应掩码置1的对应比特位进行逻辑与操作，根据得出比特位的取值，显示出其表示的相应含义。

对跟踪记录文件进行顺序遍历查找，根据指定的特征匹配字符定位出信令消息的起始点，在后续的范围中搜索到该信令消息的结束点，然后以该结束点作为新的起始点查找下一个指定的特征匹配字符，直至确定每一条信令消息。

所述步骤C进一步包括：根据已加载的相应信令类型的信令协议格式中定义的参数取值含义对信令消息进行分析解释。

本发明提出的分析信令方法可协助维护人员处理解决上层用户的呼叫信令问题，同时该方法使用方便，可应用于一台计算机上。信令分析结果直观、详细，可实现查找、拷贝、另存为等多种编辑功能，可保存为文本文件，并且能够将记录结果保存在计算机上。同时，本发明提供二次过滤机制，针对同一文件通过更改过滤规则得到不同的列表文件，节省了系统资源。

附图说明

图1为依据本发明的信令分析模块结构示意图；

图2为依据本发明信令过滤及列表模块的二次过滤机制示意图；

图3为依据本发明的信令分析流程图；

图4为二进制码流消息的结构示意图；

图5为依据本发明的二进制码流分析流程图；

图6为消息中IE的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明作进一步地详细描述。

本发明提出的分析信令方法的基本原理是：在维护终端上捕获并跟踪信令，将其保存为文本文件或者二进制文件格式的跟踪记录文件；然后对存储的跟踪记录文件进行信令分析，依据输出格式进行匹配，并且按照指定过滤规则进行过滤，生成控制列表文件。可在直接打开的跟踪记录文件中选择信令进行分析，也可在生成的控制列表文件中选择信令进行分析。可对文本文件格式的跟踪记录文件采用多种编辑手段，例如，查找、选取、复制、修改、删除等。可对控制列表文件进行排序，例如，按照时间排列，或按照名称排列。最终显示的信令分析结果直观、详细，可保存为文本文件，并且可对其进行查找、拷贝、另存为等操作。

一条种信令中包含多条具有具体名称的消息以及消息间的交互关系，对信令的分析实际为对信令中每条消息的分析。

为更易于理解本发明所述的分析信令方法，下面首先以实现该信令分析方法的相应模块结构来进行说明。

图1为依据本发明的信令分析模块结构示意图，如图1所示，信令分析模块包括：复文本编辑模块101、过滤选项模块102、消息过滤及列表模块103、信令协议模块104、信令解释模块105和信令显示模块106。

复文本编辑模块101支持复文本功能，不受64K的文件容量限制；实现打开、编辑文本文件格式跟踪记录文件的功能，支持多种显示形式和编辑功能，例如，查找、选取、复制、修改、删除、改变字体大小、加粗字体等；选择信令进行分析的时候，提供可选择的码流。码流即为编码流，一串码流包含一条或几条消息。

过滤选项模块102中接受特征匹配字符和指定过滤规则。特征匹配字符用来表征消息的特征，消息过滤及列表模块103根据过滤选项模块102中的特征匹配字符搜索出需要进行分析解释的消息。指定过滤规则为消息过滤及列表模块103对消息进行第二次过滤时所遵循的原则。

指定过滤规则包括：针对Q.931扩展(Q.931+)信令：指定端口号、或指定呼叫参考、或各种消息方向，以及上述各项的任意组合；针对V5信令：指定端口号、或协议地址、或网络层地址，或消息方向、或各种网络层消息类型，以及上述各项的任意组合；针对七号信令：指定的目的信令点编码(DPC)范围、或指定的原信令点编码(OPC)范围、或指定的电路识别码(CIC)范围、或消息方向、或消息类型，以及上述各项的任意组合；针对R2信令：指定的电路号、或消息方向、或消息类型、或呼叫方向以及上述各项的任意组合。上述各消息方向仅指接收消息或发送消息的方向，呼叫方向是与某一呼叫绑定，呼叫发起方发起呼叫后引发的呼叫响应同样涵盖在呼叫方向内。

消息过滤及列表模块103根据过滤选项模块102提供的特征匹配字符和指定过滤规则完成对消息的二次过滤，生成控制列表文件，并且实现对控制列表文件的编辑功能；选择信令进行分析的时候，提供可由用户选择的消息码流。消息过滤及列表模块103中过滤的跟踪记录文件可为原始的信令跟踪记录文件，也可为原始的信令跟踪记录文件经复文本编辑模块编辑后的编辑跟踪记录文件。

信令协议模块104中加载各种信令协议，提供各种信令的格式、参数描述和取值含义解释，即为信令分析提供解释规则。

信令解释模块105对输入的码流进行分析，根据信令协议模块104提供的信令解释规则和消息中有关发送者和接收者的编码信息，确定该消息所属的信令类型，再根据信令协议模块104提供的信令解释规则对该消息的内容进行解释，即根据已加载的相应协议规定的信令格式和参数取值含义进行解释，然后生成解释文本。信令解释模块105中分析的消息可来自消息过滤及列表模块103，也可来自复文本编辑模块101，也可直接来自跟踪记录文件。

信令显示模块106将信令解释模块105生成的解释文本以更为直观的形式显示出来。

信令过滤及列表模块107中可实现二次过滤机制，图2为依据本发明信令过滤及列表模块的二次过滤机制示意图，如图2所示，一次过滤：首先，信令过滤及列表模块对跟踪记录文件201进行顺序遍历查找，根据指定的特征匹配字符204定位出跟踪消息的起始点，再在后续的一段范围中找到该跟踪消息的结束点，然后以此为起始点查找下一个特征匹配字符204；依此类推，确定每一个跟踪消息，然后将通过第一次过滤选取的全部跟踪消息记录存储于原始数据列表文件202。跟踪记录文件201可为原始的信令跟踪记录文件，也可为原始的信令跟踪记录文件经复文本编辑模块编辑后的编辑跟踪记录文件。二次过滤：根据指定过滤规则205依次对原始数据列表文件202中的每一条跟踪消息记录进行分析和过滤，符合指定过滤规则205的每一条跟踪消息记录中的数据均被分割成若干栏显示，相应栏的标题名称下显示该跟踪消息的相应内容。各栏下内容的全部显示作为一条跟踪消息记录，最终所有通过二次过滤选取的跟踪消息记录生成控制列表文件203；不符合特征匹配字符204和指定过滤规则205的跟踪消息数据将被忽略。针对同一跟踪记录文件201，通过更改特征匹配字符204，可得到不同的原始数据列表文件202；同样地，针对同一原始数据列表文件202，通过更改指定过滤规则205，可得到不同的控制列表文件203，这样能够针对同一资源重复利用，避免了资源浪费。当未指定过滤规则205时，控制列表文件203即为原始数据列表文件202。

图3为依据本发明的信令分析流程图，如图3所示，信令的分析过程包括以下步骤：

步骤301～步骤302：信令解释模块读取码流后，判断码流是否为二进制码流，如果是，执行步骤304；否则，执行步骤303。

步骤303：信令解释模块将非二进制码流转换为二进制码流。

步骤304～步骤305：信令解释模块对二进制码流进行分析，然后信令显示模块显示消息分析结果。

信令解释模块一般读取到的为二进制码流或字符串形码流，如果信令解释模块读取到的是字符串形码流，必须先转换为二进制码流，才能对其中的信息进行分析。例如，信令解释模块读取到的字符串型码流为“00_12_3B”，该字符串长度为8个字节，其中有两个是空格，信令解释模块将该字符串转换为“00000000、00010010、00111010”的二进制码流，长度是3个字节，转换时信令解释模块两两截取有效字符，过滤掉空格、回车等无效字符，直至将字符串中所有字符滤取完毕。

图4为二进制码流消息的结构示意图，如图4所示，二进制码流消息的结构为：消息发送者编码、消息接收者编码、消息头和信息单元(IE，Information Item)等，以上内容依次排列。其中，消息发送者编码和消息接收者编码是一组非负整数，分别标识了交换机或服务器可能发送消息和接收消息的进程模块编码。消息头包含消息的名称、该二进制码流消息的总长度、以及其他有关的参考信息。IE用来进一步解释消息，例如，建立呼叫时，通过IE描述该呼叫占用资源的情况、占用资源的形式等。在消息中，IE可能有多个也可能一个也没有。

图5为依据本发明的二进制码流分析流程图，如图5所示，二进制码流的分析过程包括以下步骤：

步骤501～步骤502：信令解释模块根据消息发送者编码和消息接收者编码确定该消息所属的信令类型，然后调用信令协议模块中加载的该类型的信令协议对该消息进行分析解释。信令显示模块显示消息头中的内容，即消息的名称、消息的长度等信息。

步骤503：信令解释模块判断该消息中是否有IE未分析解释，如果有，执行步骤504；否则，结束对该二进制码流消息的分析流程。

步骤504～步骤505：信令解释模块对IE进行分析解释，信令显示模块显示IE分析结果。

消息收发者与信令类型的关系如下：

Q.931信令类型：呼叫控制进程模块收发的消息，以及综合业务服务网(ISDN)用户至网络接口的数据链路层和网络层进程模块收发的消息。

V5信令类型：V5数据链路层和网络层进程模块收发的消息。

七号信令类型：七号信令MTP进程模块收发的消息。

消息发送者编码和消息接收者编码与信令类型一一对应，不同信令类型的进程模块的编码是不相同的，因此信令解释模块可通过消息发送者编码和消息接收者编码确定信令类型。

图6为消息中IE的结构示意图，如图6所示，IE结构为：IE名称、IE长度、IE内容字节1、IE内容字节2等等。信令解释模块根据消息的总长度和每一个IE的长度依次取出每一个IE，然后根据IE的名称，调用信令协议模块中加载的该类型的信令协议中相应IE的数据结构，对IE进行分析解释。

信令解释模块根据消息的总长度和已提取的各IE长度的和，判断是否还有IE未分析解释，如果已提取的各IE长度的和小于消息的总长度，则该消息中还有IE未分析解释；否则，该消息中IE已全部分析解释完毕。同样地，根据IE总长度和每个IE内容字节的长度可判断出是否IE中的全部IE内容字节已分析解释完毕。

为了便于对问题进行定位和比较，信令显示模块显示每一个IE时除了把该IE的全部内容字节全部显示出来，还可将IE中每一个字段对应的比特位及其取值显示出来。下面举例进行说明。

一个名称为“主叫号码”的IE，其IE内容字节3表示“号码类型”，具体位置在IE内容字节3的从右边第0位数起的第4位比特位到第6位比特位，因此，“号码类型”字段的掩码为“0×70”，用二进制表示为“01110000”。当IE内容字节3的实际取值为“0×41”时，用二进制表示为“01000001”，将IE内容字节3实际取值与“号码类型”掩码对应位进行逻辑与操作，最后只取相应的从右边第0位数起的第4位比特位到第6位比特位的3个比特，得到二进制显示“100”，取值为4，其表示含义为号码类型为用户号码。掩码用来表示字段的比特位置，属于该字段的相应比特位置1，不属于该字段的相应比特位置0。对应关系如下表所示。

比特位	7	6	5	4	3	2	1	0	取值
										实际取值	0	1	0	0	0	0	0	1	0×41
掩码	0	1	1	1	0	0	0	0	0×70
										显示	-	1	0	0	-	-	-	-	4

本发明中获得信令的方式不限于脱机，可通过网际协议(IP)报文、串口等连接方式与交换机或服务器等相连，实时获得信令并且对其进行分析和管理。

码流还可为IP报文，对于IP报文类型的码流，信令解释模块首先将IP报文解包，然后从IP报文中提取消息码流内容，下面的分析过程同上所述。

通过对信令协议模块加载不同协议，可将本发明提供的方法应用于多种不同类型的信令。针对一些宽带信令，例如H.245信令、RAS消息，数据结构与上述窄带信令有所不同，即宽带信令的数据结构为树状目录嵌套格式，例如，消息中的IE不再是简单的并列关系，而可能是一个IE包含多个下属IE，但对其分析解释的过程与上述过程完全相同，只不过最终的显示形式会由于树状目录嵌套格式而与窄带信令的显示形式有所不同。

总之，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims (11)

1、一种分析信令的方法，其特征在于该方法包含以下步骤：

A、读取信令消息码流；

B、根据信令消息发送者编码和信令消息接收者编码确定信令消息所属信令类型；

C、根据已加载的相应信令类型的信令协议格式对信令消息进行分析解释；

D、显示信令消息的分析解释结果。

2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述步骤A进一步包括：判断读取到的信令消息码流是否为二进制码流，如果是，执行步骤B；否则，将非二进制的信令消息码流转换为二进制码流，然后执行步骤B。

3、根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述步骤C进一步包含以下步骤：

C1、分析解释信令消息的消息头；

C2、判断是否有信息单元未进行分析解释，如果是，执行步骤C3，否则，结束信令分析流程；

C3、根据已加载的相应信令类型的信令协议消息格式对信息单元进行分析解释，然后执行步骤C2。

4、根据权利要求3所述的方法，其特征在于所述步骤C3进一步包括：

C31、分析解释信息单元名称和信息单元长度；

C32、判断信息单元中是否有信息单元字节未进行分析解释，如果是，对信息单元字节进行分析解释，否则，执行步骤C2。

5、根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述信令消息码流为跟踪记录文件。

6、根据权利要求5所述的方法，其特征在于：所述跟踪记录文件为原始信令跟踪记录文件，或经编辑后生成的编辑跟踪记录文件。

7、根据权利要求5所述的方法，其特征在于：所述信令消息码流为根据特征匹配字符对跟踪记录文件进行过滤后生成的原始数据列表文件。

8、根据权利要求7所述的方法，其特征在于：所述信令消息码流为根据指定过滤规则对原始数据列表文件进行过滤后生成的控制列表文件。

9、根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述步骤D进一步包括：将信息单元内容字节与相应掩码置1的对应比特位进行逻辑与操作，根据得出比特位的取值，显示出其表示的相应含义。

10、根据权利要求5所述的方法，其特征在于：对跟踪记录文件进行顺序遍历查找，根据指定的特征匹配字符定位出信令消息的起始点，在后续的范围中搜索到该信令消息的结束点，然后以该结束点作为新的起始点查找下一个指定的特征匹配字符，直至确定每一条信令消息。

11、根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述步骤C进一步包括：根据已加载的相应信令类型的信令协议格式中定义的参数取值含义对信令消息进行分析解释。

Images