WO2016082328A1 - 一种信令监控方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种信令监控方法及系统，包括接入多路网络信令，从获得的多路网络信令中获取关键控制信令；对关键控制信令进行分析获取全网关键控制信息并共享；利用获得的全网关键控制信息管理、分发多路网络信令。本发明中，由于各接入点都拥有了相同的由全网关键控制信息组成的全网络控制表，依据全网络控制表将用户面信令、控制面信令按照用户分发到各数据分析中心，保证了用户相关的控制面、用户面信令分发到了相同数据分析中心。与现有信令监测系统相比，本发明通过在多点同时接入大流量信令，实现了多点接入信令在多接口关联分析，克服了以往系统单点性能瓶颈和多点接入不能关联的问题，适用于面对全网多接口关联分析的应用场景。

Description

一种信令监控方法及系统 技术领域

本发明涉及大数据网络技术，尤指一种信令监控方法及系统。

背景技术

通信网络技术的快速发展和技术的提升，让人们生活步入了高速通信时代。2G、3G、4G网络广泛部署，在人们通信便利的同时，2G、3G、4G网络承载的数据流量按阶数方式上升，通信网络则进入了大数据时代。面对网络中巨大的信令流量，现有的信令监测系统面临接入难、单点设备性能处理瓶颈、多点处理接口关联分析难等问题。

图1为现有LTE网络的信令监控系统的组成结构示意图，如图1所示，运营商需要针对LTE网络的S1-MME接口进行监测，由于S1-MME接口信令是实行加密的，现有信令监测系统中只采集S1-MME接口导致了无法解密。为了解密S1-MME接口信令，还必须同时采集S10、S11、S6a等接口，也就是说，必须进行多接口之间流程关联分析，才能实现一个用户的S1-MME接口信令的解密。LTE网络的每个接口的流量都很大，又要全网多接口采集，又要接口之间关联，因此，现有信令监测系统实际上是无法应用的。

为了解决上述问题，现有的一种技术方案如图2所示，图2为现有单点大流量接口接入方案的架构示意图。单点大流量接口接入方案大致包括：使用支持大流量的数据接口、单点接入流量，使用高性能计算设备进行分析。例如，使用支持100G数据的单点接口接入网络流量，进行计算分析。该方案的优点是可以实现单点大流量接入。但是，单点大流量接口接入方案对接口交换缓冲机制要求很高，导致了这种接口模块成本很高，投入很大；接口只能做简单的逻辑分发，例如基于IP、端口，不能做上层协议分发，导致分发的数据混杂、不能有效进行多分析模块并发处理；同时，更重要的是，会出现单点瓶颈，性能无法满足大流量码流处理。单点大流量接口接入方案的演进是多个数据分析模块，但还是存在同样的问题。

现有的另一种技术方案如图3所示，图3为现有多点分布式接入方案的架构示意图。多点分布式接入方案大致包括：使用多个接入模块，分别独立对不同接口数据进行接入分析；单独分发网络信令到后续多个分析模块处理，实现了一定分发和分布式处理。多点分布式接入方案的优点是可以多点接入，各接入模块要求不高，成本低。 但是，多点分布式接入方案中的多点接入之间是独立的，没有联系，不能信息共享，也不能实现关联要求。在面对全网多接口关联分析场景时，例如LTE中多接口关联分析场景，多点分布式接入方案是无法支持的。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种信令监控方法及系统，能够对全网多接口流量进行关联分析，适用于面对全网多接口关联分析的应用场景。

为了达到本发明目的，本发明提供了一种信令监控方法，包括：接入点接入多路网络信令，从获得的多路网络信令中获取关键控制信令；对关键控制信令进行分析获取全网关键控制信息并共享；利用获得的全网关键控制信息管理、分发多路网络信令。

所述接入点为主控接入点。

所述接入点包括两个或两个以上时，其中一个接入点为主控接入点，其余的接入点为普通接入点；所述接入多路网络信令，从获得的多路网络信令中获取关键控制信令包括：普通接入点接入多路网络信令并从获得的多路网络信令中获取关键控制信令，普通接入点将获得的关键控制信令发送给主控接入点；所述对关键控制信令进行分析获取全网关键控制信息并共享包括：主控接入点对来自所有普通接入点的关键控制信令进行分析获取全网关键控制信息并共享给所有普通接入点；所述利用获得的全网关键控制信息管理、分发多路网络信令包括：所述普通接入点利用获得的全网关键控制信息管理、分发多路网络信令。

所述接入点包括两个或两个以上时，其中一个接入点为主控接入点，其余的接入点为普通接入点；所述接入多路网络信令，从获得的多路网络信令中获取关键控制信令包括：主控接入点和普通节点均接入多路网络信令，从获得的多路网络信令中获取关键控制信，其中，普通接入点还将获得的关键控制信令发送给主控接入点；所述对关键控制信令进行分析获取全网关键控制信息并共享包括：主控接入点对所有普通接入点的关键控制信令和自身获得的关键控制信息进行分析获取全网关键控制信息并共享给所有普通接入点；所述利用获得的全网关键控制信息管理、分发多路网络信令包括：所述主控接入点和普通接入点利用获得的全网关键控制信息管理、分发多路网络信令。

所述从获得的多路网络信令中获取关键控制信令包括：根据预先设置的匹配信息，将包含有匹配信息的所述网络信令确定为控制面信令，再从确定出的控制面信令中获取所述关键控制信息。

所述获取全网关键控制信息具体包括：对所述关键控制信令进行解析，获取各种协议关键信息；按照接口流程、用户操作流程等，将各种协议关键信息进行全网多接口流程关联，以获得完整的全网关键控制信息即全网络控制表。

所述共享全网控制信息包括：所述主控接入点将关键控制信息同步给全网的普通接入点。

所述主控接入点包括两个或两个以上，在各主控接入点对其管辖下的关键控制信令分析得到关键控制信息后，该方法还包括：各主控接入点与其他主控接入点交互关键控制信息，使得所有主控接入点中的关键控制信息更新为全网关键控制信息。

所述主控接入点及普通接入点，按照流量和用户均衡将不同用户分发到多个数据分析中心。

所述数据分析中心接收到网络信令后，对网络信令中每个协议进行解析得到的多接口信令数据，并对全网进行接口流程分析、多接口关联分析，以生成协议话单。

当某用户或通道在本地老化时，该方法还包括：所述本地普通接入点向所述主控接入点发送本地老化通知；所述主控接入点汇总各普通接入点的老化通知信息后，删除该用户或通道信息，并向各普通接入点发送老化删除通知。

当某普通接入点出现故障重启时，该方法还包括：该普通接入点启动后向所述主控接入点发送注册通知；所述主控接入点判断出该接入点重启，向该普通接入点同步全网控制信息。

本发明还公开了一种信令监控系统，包括主控接入点，一个或一个以上普通接入点，以及一个或一个以上数据分析中心；其中，普通接入点，设置为接入多路网络信令，从获得的多路网络信令中获取关键控制信令，将获得的关键控制信令输出给主控接入点；接收并保存来自主控接入点的全网关键控制信息；按照全网关键控制信息向数据分析中心分发用户面信令；主控接入点，设置为对来自各普通接入点的关键控制信令进行分析获取全网关键控制信息，并将全网关键控制信息共享给各普通接入点；按照全网关键控制信息向数据分析中心分发控制面信令；数据分析中心，设置为接收来自普通接入点的用户面信令和主控接入点的控制面信令，进行网络各接口协议分析，实现多接口关联，生成协议话单。

所述主控接入点还设置为：接入多路网络信令，从获得的多路网络信令中获取关键控制信令；所述主控接入点包括两个或两个以上，在各主控接入点对其管辖下的关 键控制信令分析得到关键控制信息后，该方法还包括：各主控接入点与其他主控接入点交互关键控制信息，使得所有主控接入点中的关键控制信息更新为全网关键控制信息。

所述主控接入点及普通接入点，还设置为按照流量和用户均衡将不同用户分发到多个数据分析中心。

所述数据分析中心还设置为：对网络信令中每个协议进行解析得到的多接口信令数据，并对全网进行接口流程分析、多接口关联分析，以生成协议话单。

当某用户或通道在本地老化时，所述本地的普通接入点还设置为，向所述主控接入点发送本地老化通知；所述主控接入点还设置为，汇总各普通接入点的老化通知信息，删除该用户或通道信息，并向各普通接入点发送老化删除通知。

当某普通接入点出现故障重启时，所述出现故障重启的普通接入点还设置为：启动后向所述主控接入点发送注册通知；所述主控接入点，还设置为判断出该接入点重启，向该普通接入点同步全网控制信息。

本发明又公开了一种信令监控系统，包括一个主控接入点，以及一个或一个以上数据分析中心；其中，主控接入点设置为，接入多路网络信令，从获得的多路网络信令中获取关键控制信令；对获得的关键控制信令进行分析获取全网关键控制信息；按照全网关键控制信息向数据分析中心分发控制面信令和用户面信令；数据分析中心，设置为接收来自主控接入点的用户面信令和控制面信令，进行网络各接口协议分析，实现多接口关联，生成协议话单。

与相关技术相比，本申请技术方案包括接入多路网络信令，从获得的多路网络信令中获取关键控制信令；对关键控制信令进行分析获取全网关键控制信息并共享；利用获得的全网关键控制信息管理、分发多路网络信令。在本发明实施例中，由于各接入点都拥有了相同的由全网关键控制信息组成的全网络控制表，依据全网络控制表将用户面信令、控制面信令按照用户分发到各数据分析中心，保证了一个用户相关的控制面、用户面信令分发到了相同数据分析中心。与现有信令监测系统相比，本发明通过在多点同时接入大流量信令，实现了多点接入信令在多接口关联分析，克服了以往系统单点性能瓶颈和多点接入不能关联的问题，适用于面对全网多接口关联分析的应用场景。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，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。在附图中：

图1为现有LTE网络的信令监控系统的组成结构示意图；

图2为现有单点大流量接口接入方案的架构示意图；

图3为现有多点分布式接入方案的架构示意图；

图4为本发明信令监控方法的流程图；

图5为本发明信令监控方法中实现接入分发协同的方法的实施例的流程图；

图6为本发明信令监控系统的组成结构示意图；

图7为本发明信令监控系统的第一实施例的组成结构示意图；

图8为本发明信令监控系统的第二实施例的组成结构示意图；

图9为本发明信令监控系统的第三实施例的组成结构示意图；

图10为本发明信令监控系统的第四实施例的组成结构示意图；

图11为本发明第二实施例中的全网控制表示意图。

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明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

发明人仔细分析现网大流量数据构成、数据特征、通信网络的基本机制后，发现：通信网络的大流量数据，可以按照作用分为控制面信令和用户面信令。其中，控制面 信令是负责用户附着、接入网络、获取服务的信令，是运营商通信网络设备之间的信令。控制面信令为用户的各种业务、服务协商好数据通道、链路、质量。控制面信令占据总流量的比例小于5％-10％。用户面信令是用户的具体业务数据，是服务商提供服务的信令，如上网网页浏览数据、网络视频数据，用户面信令在控制面信令协商的通道中传输。用户信令占据总流量比例大于90％-95％，是大流量的主要数据。

通信网络的基本机制是：通信设备之间控制面信令，通过请求、响应的流程信令，协商好一个逻辑对象(如用户)的控制面信令的交互通道，比如举个例子来看：对于SGSN和GGSN之间的Gn口，控制面GTP信令会对一个用户建立一个GTP控制通道，包括通道ID(即C-BID)和通道的标识F-TEID(即GTP的IP和TEID)。这样，后续该用户控制信令从该GTP控制通道传递。同时，通信设备之间会由控制信令协商逻辑对象的用户面信令的交互通道，比如，GTP信令会协商好多个用户面GTP通道，包括通道ID(即U-BID)和通道的标识F-TEID(即GTP的IP和TEID)，后续该用户的用户面信令从这些用户面GTP通道传递。

发明人经过分析后认为：如果信令监测系统能集中获取5％-10％的控制信令，那么就可以进行多接口之间流程关联分析，从而获得整个网络的用户注册信息、用户通道信息；而且，使用控制信令就可以合理的分发、关联90％-95％的用户业务信令，这样，用户的多接口信令可以集中分发到相同协议分析模块，在该协议分析模块上详细进行协议分析、多接口之间用户流程关联分析，就也可以实现要求的多接口多链路关联分析，从而适用于面对全网多接口关联分析的应用场景。

由于控制信令占总流量比例小于5％-10％，其中关键控制信令更少，例如可能少于5％。因此，集中的关键控制信令流量也会很小，占据总流量的5％。如果说处理关键控制信令的模块可以处理100G信令，那么就等同于整个系统可以处理100G÷5％＝2000G的总流量信令。

发明人通过上述分析，总结并提出了本发明的信令监控方案，以应对大流量场景。

图4为本发明信令监控方法的流程图，如图4所示，包括：

步骤400：接入多路网络信令，从获得的多路网络信令中获取关键控制信令。

本步骤中，通过两个或两个以上接入点接入网络信令，特殊地，也可以是一个接入点。

本步骤中的从获得的多路网络信令中获取关键控制信令包括：根据预先设置的匹配信息，如IP地址、和/或端口、和/或协议类型等，将包含有匹配信息的网络信令确定为控制面信令，再从确定出的控制面信令中获取关键控制信令。

需要说明的是，由于本发明提供的而技术方案不限定用于哪种信令网络，因此，不同网络如CDMA网络、LTE网络等；不同的接口如S1-MME接口、S11接口和S6a接口等；不同采集的需求等，本步骤中的关键控制信令内容界定可能不同，这点对于本领域技术人员来讲是容易知道的，本发明中并不对关键控制信令进行限定，只要能满足采集需求、进行接口的流程、协议解析处理、进行多个接口全网关联、进行其他特殊的处理(例如加密码流解密)的控制信息就是关键控制信息，包含这些信息的信令就是关键控制信令。

本步骤中，当接入点为两个或两个以上时，其中一个接入点为主控接入点，其余的接入点为普通接入点：可以是仅普通接入点接入多路网络信令并从获得的多路网络信令中获取关键控制信令，再将获得的关键控制信令发送给主控接入点；也可以是主控接入点和普通节点均接入多路网络信令，从获得的多路网络信令中获取关键控制信，其中，普通接入点还需将获得的关键控制信令发送给主控接入点。

上述主控接入点也可以是两个或两个以上。此时该方法还包括：主控接入点之间交互各自的全网控制信息，以组成全网控制信息。

当接入点为一个时，该接入点为主控接入点，接入多路网络信令，从获得的多路网络信令中获取关键控制信。

步骤401：对关键控制信令进行分析获取全网关键控制信息并共享。

本步骤中的获取全网关键控制信息具体包括：对关键控制信令进行解析，获取各种协议关键信息；按照接口流程、用户操作流程等，将各种协议关键信息进行全网多接口流程关联，以获得完整的全网关键控制信息即全网络控制表。

其中，对关键控制信令进行解析的具体实现属于本领域技术人员的公知技术，并不用于限定本发明的保护范围，这里不再赘述。

全网络控制表由全网的关键控制信令解析获取的全网关键控制信息组成，例如用户在各接口的关键控制信息、多接口之间关联信息、各接口的用户控制信令通道信息、各接口的用户用户面信令通道信息、用户分发信息、一些特殊需求信息如解密密码， 等等。利用全网络控制表就可以识别、控制、分发各接口的控制面信令、用户面信令，进行关联、解密等处理。

不论接入点是包括一个还是一个以上，对关键控制信令的分析都是由主控接入点来集中完成的。如果主控接入点包括两个或两个以上，那么，在各主控接入点对其管辖下(可以预先设置)的关键控制信令分析得到关键控制信息后，还包括与其他主控接入点交互关键控制信息，使得所有主控接入点中的关键控制信息更新为全网关键控制信息。

本步骤中的共享全网控制信息包括：主控接入点将关键控制信息同步给全网接入点。这样，各接入点都拥有了相同的全网络控制表。其中，如何实现关键控制信息的同步属于本领域技术人员的惯用技术手段，并不用于限定本发明的保护范围，这里不再赘述。

步骤402：利用获得的全网关键控制信息管理、分发多路网络信令。

由于各接入点都拥有了相同的由全网的关键控制信息组成的全网络控制表，依据全网络控制表将用户面信令、控制面信令按照用户分发到各数据分析中心，保证了一个用户相关的控制面、用户面信令分发到了相同数据分析中心。与现有信令监测系统相比，本发明通过在多点同时接入大流量信令，实现了多点接入信令在多接口关联分析，克服了以往系统单点性能瓶颈和多点接入不能关联的问题，为全网大流量采集、关联分析提供了适用于面对全网多接口关联分析的应用场景的技术方案。

进一步地，按照流量和用户均衡将不同用户分发到多个数据分析中心，实现了多个数据分析中心并行分布式处理并分担负荷。

本发明方法还包括：数据分析中心接收到网络信令后，对网络信令中每个协议进行解析。由于数据分析中心集中了用户的多接口信令数据，因此，数据分析中心可以利用解析后得到的多接口信令数据对全网进行接口流程分析、进行多接口关联分析等，最终生成采集需求要求的协议话单，并发送给外部数据共享系统。其中，如何对网络信令中每个协议进行解析，以及如何对全网进行接口流程分析、进行多接口关联分析等，均属于本领域技术人员的公知技术，其具体实现并不用于限定本发明的保护范围，这里不再赘述。

在多点接入信令监测过程中，本发明方法还包括：接入点之间进行协同操作，实现统计汇集、控制表老化等，图5为本发明信令监控方法中实现接入分发协同的方法 的实施例的流程图，如图5所示，本实施例中，假设有一个主控接入点，两个普通接入点即普通接入点1和普通接入点2，包括：

步骤500：主控接入点同步控制表信息到各普通接入点。

步骤501：普通接入点接收到用户面数据时，将用户面数据信息反馈给主控接入点。

如果某个用户、通道，在一定时间内都没有数据包，那么表明这个用户、通道在本地老化，普通接入点会向主控接入点发送本地老化通知。本实施例中，如步骤502：假设普通接入点1和普通接入点2均向主控接入点发送本地老化通知。

步骤503：主控接入点汇总各接入点的老化通知信息后，如果某用户或通道在各普通接入点都老化，那么主控接入点需要删除该用户或通道信息，并向各普通接入点发送老化删除通知，以实现控制表老化、全局一致性。

进一步地，在多点接入信令监测系统的运行过程中，如果某个普通接入点出现故障重启后，需要进行恢复操作以恢复该接入点的处理能力。假设某普通接入点出现故障重启时，控制表信息丢失，新接入数据包不能分发，那么，本发明方法还包括：

该普通接入点启动后主动向主控接入点发送注册通知；主控接入点判断出该接入点重启，向该普通接入点同步控制表信息；完成全网络控制表的信息同步后，该普通接入点恢复到正常状态，继续按照全网络控制表分发数据包。

图6为本发明信令监控系统的组成结构示意图，如图6所示，包括主控接入点，一个或一个以上普通接入点，以及一个或一个以上数据分析中心；其中，

普通接入点，设置为接入多路网络信令，从获得的多路网络信令中获取关键控制信令，将获得的关键控制信令输出给主控接入点；接收并保存来自主控接入点的全网关键控制信息；按照全网关键控制信息向数据分析中心分发用户面信令；

主控接入点，设置为对来自各普通接入点的关键控制信令进行分析获取全网关键控制信息，并将全网关键控制信息共享给各普通接入点；按照全网关键控制信息向数据分析中心分发控制面信令；

数据分析中心，设置为接收来自普通接入点的用户面信令和主控接入点的控制面信令，进行网络各接口协议分析，实现多接口关联，生成采集需求要求的协议话单。

本发明中，多个数据分析中心进行分布式并行处理。由于一个用户的用户流程的多路信令可以分发到相同数据分析中心处理，对该用户进行多接口信令关联分析时，不需要与其他数据分析中心之间进行交互查询等复杂处理，也就是说，数据分析中心之间不需要进行交互、查询，简化了逻辑，实现了高效的分布式处理。

本发明系统中，主控接入点还设置为：接入多路网络信令，从获得的多路网络信令中获取关键控制信令。

特别地，本系统中的接入点为一个时，该接入点为主控接入点，设置为接入多路网络信令，从获得的多路网络信令中获取关键控制信令；对获得的关键控制信令进行分析获取全网关键控制信息；按照全网关键控制信息向数据分析中心分发控制面信令和用户面信令。

所述主控接入点及普通接入点，还设置为按照流量和用户均衡将不同用户分发到多个数据分析中心。

本发明的数据分析中心还设置为：对网络信令中每个协议进行解析得到的多接口信令数据，并对全网进行接口流程分析、多接口关联分析，以生成协议话单。

当某用户或通道在本地老化时，本地的普通接入点还设置为，向主控接入点发送本地老化通知；相应地，主控接入点还设置为，汇总各普通接入点的老化通知信息，删除该用户或通道信息，并向各普通接入点发送老化删除通知。

当某普通接入点出现故障重启时，出现故障重启的普通接入点还设置为：启动后向所述主控接入点发送注册通知；相应地，主控接入点，还设置为判断出该接入点重启，向该普通接入点同步全网控制信息。

由于各接入点都拥有了相同的由全网的关键控制信息组成的全网络控制表，依据全网络控制表将用户面信令、控制面信令按照用户分发到各数据分析中心，保证了用户相关的控制面、用户面信令分发到了相同数据分析中心。与现有信令监测系统相比，本发明通过在多点同时接入大流量信令，实现了多点接入信令在多接口关联分析，克服了以往系统单点性能瓶颈和多点接入不能关联的问题，为全网大流量采集、关联分析提供了适用于面对全网多接口关联分析的应用场景的技术方案。

下面结合具体实施例对本发明技术方案进行详细描述。

图7为本发明信令监控系统的第一实施例的组成结构示意图，当信令监测系统需要监测的网络规模较大时，关键控制信令流量也随之增大，这时，主控接入点集中资 源处理关键控制信令，不承担导入网络信令。在第一实施例中，以主控接入点不导入网络信令为例，如图7所示，假设在长期演进(LTE)网络中有两个移动管理实体(MME)，信令监测要求同时监测这两个MME，导致控制面信令增加。第一实施例中，主控接入点就不承担导入网络信令，只处理关键控制信令。

普通接入点1和普通接入点2进行网络信令接入即导入网络信令，从获得的多路网络信令中获取关键控制信令，并将关键控制信令发送给主控接入点；

主控接入点只承担主控功能，即获得来自所有普通接入点的关键控制信令，进行分析，生成全网控制表，并将全网控制表同步到各普通接入点。第一实施例中，如图7所示的LTE网络中，主控接入点不接入网络信令，只负责处理来自普通接入点1和普通接入点2的关键控制信令，进行分析、接口关联后生成全网控制表，并将生成的全网控制表同步到普通接入点1和普通接入点2。

在第一实施例中，主控接入点只承担主控功能，完全用于集中关键控制信令的处理，实现了支持更大流量的关键控制信令，使得系统支持了更大流量的网络信令接入。

图8为本发明信令监控系统的第二实施例的组成结构示意图，如图8所示，第二实施例中，主控节点、普通接入点1和普通接入点2均参与网络信令的接入，普通接入点1和普通接入点2进行网络信令接入即导入网络信令，从获得的多路网络信令中获取关键控制信令，并将关键控制信令发送给主控接入点。主控接入点对自身获得的关键控制信令，以及来自普通接入点1和普通话接入点2的关键控制信令进行分析、接口关联后生成全网控制表，并将生成的全网控制表同步到普通接入点1和普通接入点2，如图8所示，

普通接入点1接入S11接口、S1-U接口网络信令，使用IP地址、端口、协议类型等规则，可以获得网络信令中GTPV2-C控制面信令、GTP-U用户面信令。比如，假设通过匹配规则为：源目的地址是MME和SGW地址、端口是2123的UDP包，就是S11接口GTPV2-C控制面信令；源目的地址是eNodeB和SGW地址、端口是2152的UDP包，就是S1-U接口GTP-U用户面信令。普通接入点1获得S11接口GTPV2-C控制面信令中关键控制信令并发送到主控接入点，而用户面信令不发送到主控接入点。

第二实施例中，主控接入点也承担接入分发模块的功能，接入网络信令进行分发。这样处理充分利用了接入点的接入接口资源。比如，主控接入点可以接入S10接口、S1-MME接口的网络信令进行处理。

主控接入点接收网络中所有关键控制信令，即将用户的多接口信令都集中一起。主控接入点通过解码、逻辑处理各种协议的关键控制信令，获取各接入点的协议关键信息；同时按照接口流程、用户操作流程，将多接口的协议之间关联起来分析，获得完整的全网络控制表。

以图8中LTE网络为例，主控接入点接收LTE网络的S1-MME接口、S11接口、S6a接口、S10接口、S1-U接口的关键控制信令，并解析出信令中各种协议关键信息，然后按照用户附着流程将这些接口协议按照IMSI、GTP通道标示关联起来，形成完整的用户附着注册控制表即本发明的全网络控制表，参见图11所示。图11为本发明第二实施例中的全网控制表示意图，如图11所示，包括S11控制面通道表、S1-U用户面通道表、S1-MME链路表、S6a鉴权加密表、用户分发表，这些表通过用户IMSI进行关联组织，包括用户注册信息、分发信息、用户通道信息、加密信息等。其中，S11控制面、用户面通道表由S11接口信令分析获得，用户面通道表可以获得S1-U接口中归属某个用户的用户面数据；S1AP链路表由S1-MME接口信令分析获取；S6a鉴权加密表由S10、S11、S1-MME、S6a等多接口信令关联获得，用于对S1-MME接口加密信令解密；用户分发表用于把网络信令按照用户均匀分发，而且用户的多接口信令都分发到相同数据分析中心。主控接入点集中多接口关键控制信令分析，进行多接口流程关联，可以获得全网控制表，并实现对S1-MME接口解密。

主控接入点将全网控制表同步到各普通接入点，以实现信息共享。

各普通接入点都拥有相同的全网控制表，依据全网控制表将用户面信令、控制面信令按照用户分发到各数据分析中心，保证了用户相关的控制面、用户面信令到相同数据分析中心；并按照流量和用户均衡的角度均衡分发了不同用户到多个数据分析中心，实现了多个数据分析中心并行分布式处理、并实现了负荷分担。

普通接入点1和普通接入点2在收到全网控制表后，参见图11所示，使用S11控制面隧道表中隧道关键字UP-F-TEID、DOWN-F-TEID识别用户IMSI的S11接口控制信令，再按照分发表分发信令到数据分析中心1；使用S1-MME链路表中S1AP链路隧道关键字S1AP-ID1、S1AP-ID2识别用户IMSI的S1-MME接口信令，使用S6a鉴权加密表中加密算法、密钥对该用户S1-MME接口信令进行解密为明文信令，再按照分发表分发信令到数据分析中心1。

数据分析中心接收网络信令，对信令中每个协议进行解码、详细解析，获取详细字段。数据分析中心集中了用户的多接口信令数据，实现了对全网信息的详细分析、对多协议多接口的关联分析，并完成采集需求的特殊要求的分析；从而形成用户话单、 指标，并发给外部数据共享平台系统。如图8所示，数据分析中心1就收集了用户IMSI在S1-MME接口、S11接口、S1-U接口、S6a接口、S10接口的多接口信令，进行每个接口协议详细解密、进行接口流程分析、多接口关联分析，最终生成采集需求要求的协议话单。数据分析中心2也并行进行其他用户的协议分析，生成协议话单。

图9为本发明信令监控系统的第三实施例的组成结构示意图，当信令监测系统需要监测的网络规模非常大时，关键控制信令流量也非常大时，一个主控接入点无法处理所有关键控制信令，这时，可以采用多个主控接入点来分担处理关键控制信令，不同主控接入点之间通过接口进行信息交互。如图9所示，假设运营商要求信令监测系统同时监测2个局点的LTE网络，普通接入点1和普通接入点2接入LTE网络局点1信令，普通接入点3和普通接入点4接入LTE网络局点2信令。

各普通接入点进行网络信令接入，并将关键控制信令按照预先设置的策略发送给多个主控接入点。

本实施例中，假设各主控接入点只承担主控功能，集中关键控制信令，进行分析，生成全网控制表并同步到各普通接入点。

各主控接入点之间通过交互接口进行信息交互，实现信息弥补。比如，如图9所示，普通接入点1和普通接入点2将LTE网络局点1信令主要分发到主控接入点1处理，普通接入点3和普通接入点4将LTE网络局点2信令主要分发到主控接入点2处理。如果移动用户发生切换(比如从局点1切换到局点2)、或信息不足，主控接入点2可以向主控接入点1进行用户信息查询，获取该发生移动的用户在另外据点的全网控制表，从而实现了信息共享。

在第三实施例中，引入多个主控接入点，提升了关键控制信令处理能力。但是，也增加了主控接入点之间交互信息和交互逻辑。比如，由于组网特性，某些网络可以独立为多个网络，或网络协议特征可以支持关键控制信令分开处理，那么，可以设置多个主控接入点，各自处理一部分关键控制信令，并通过交互通道进行信息交互。

图10为本发明信令监控系统的第四实施例的组成结构示意图，本发明中的多点接入的信令监测系统可以进行简化，简化为单点方式的信令监测系统，如图10所示。单点方式的信令监测系统是对传统信令监测系统的一种兼容，适合对小规模网络进行信令监测，这种架构实施方法的好处是，简单、成本低、满足了小规模网络监测需求。本实施例所示的信令监控该系统可以直接替换现网中传统信令监测系统，也可以继续平滑地升级到本发明的多点接入信令监测系统。

在图10所示的LTE网络中，假设该LTE网络是小规模网络、运营商只要求采集分析S11接口、S10接口信令，那么，显然需要监测的网络规模不大，一个接入点就可以满足S11接口、S10接口信令接入。这时，第四实施例中的信令监测系统可以没有普通接入点，只需要一个主控接入点即可，由主控接入点负责S11接口、S10接口的网络信令接入、关键信令集中分析、全网控制表生成、网络信令分发等操作。

以上所述，仅为本发明的较佳实例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

工业实用性

通过上述实施例及优选实施方式，通过在多点同时接入大流量信令，实现了多点接入信令在多接口关联分析，克服了以往系统单点性能瓶颈和多点接入不能关联的问题，适用于面对全网多接口关联分析的应用场景。

Claims (19)

1. 一种信令监控方法，包括：接入点接入多路网络信令，从获得的多路网络信令中获取关键控制信令；

   对关键控制信令进行分析获取全网关键控制信息并共享；

   利用获得的全网关键控制信息管理、分发多路网络信令。
2. 根据权利要求1所述的信令监控方法，其中，所述接入点为主控接入点。
3. 根据权利要求1所述的信令监控方法，其中，所述接入点包括两个或两个以上时，其中一个接入点为主控接入点，其余的接入点为普通接入点；

   所述接入多路网络信令，从获得的多路网络信令中获取关键控制信令包括：普通接入点接入多路网络信令并从获得的多路网络信令中获取关键控制信令，普通接入点将获得的关键控制信令发送给主控接入点；

   所述对关键控制信令进行分析获取全网关键控制信息并共享包括：主控接入点对来自所有普通接入点的关键控制信令进行分析获取全网关键控制信息并共享给所有普通接入点；

   所述利用获得的全网关键控制信息管理、分发多路网络信令包括：所述普通接入点利用获得的全网关键控制信息管理、分发多路网络信令。
4. 根据权利要求1所述的信令监控方法，其中，所述接入点包括两个或两个以上时，其中一个接入点为主控接入点，其余的接入点为普通接入点；

   所述接入多路网络信令，从获得的多路网络信令中获取关键控制信令包括：主控接入点和普通节点均接入多路网络信令，从获得的多路网络信令中获取关键控制信，其中，普通接入点还将获得的关键控制信令发送给主控接入点；

   所述对关键控制信令进行分析获取全网关键控制信息并共享包括：主控接入点对所有普通接入点的关键控制信令和自身获得的关键控制信息进行分析获取全网关键控制信息并共享给所有普通接入点；

   所述利用获得的全网关键控制信息管理、分发多路网络信令包括：所述主控接入点和普通接入点利用获得的全网关键控制信息管理、分发多路网络信令。
5. 根据权利要求1、2、3或4所述的信令监控方法，其中，所述从获得的多路网络信令中获取关键控制信令包括：

   根据预先设置的匹配信息，将包含有匹配信息的所述网络信令确定为控制面信令，再从确定出的控制面信令中获取所述关键控制信息。
6. 根据权利要求1、2、3或4所述的信令监控方法，其中，所述获取全网关键控制信息具体包括：

   对所述关键控制信令进行解析，获取各种协议关键信息；按照接口流程、用户操作流程等，将各种协议关键信息进行全网多接口流程关联，以获得完整的全网关键控制信息即全网络控制表。
7. 根据权利要求3或4所述的信令监控方法，其中，所述共享全网控制信息包括：所述主控接入点将关键控制信息同步给全网的普通接入点。
8. 根据权利要求3所述的信令监控方法，其中，所述主控接入点包括两个或两个以上，在各主控接入点对其管辖下的关键控制信令分析得到关键控制信息后，该方法还包括：

   各主控接入点与其他主控接入点交互关键控制信息，使得所有主控接入点中的关键控制信息更新为全网关键控制信息。
9. 根据权利要求2、3或4所述的信令监控方法，其中，所述主控接入点及普通接入点，按照流量和用户均衡将不同用户分发到多个数据分析中心。
10. 根据权利要求9所述的信令监控方法，其中，所述数据分析中心接收到网络信令后，对网络信令中每个协议进行解析得到的多接口信令数据，并对全网进行接口流程分析、多接口关联分析，以生成协议话单。
11. 根据权利要求3或4所述的信令监控方法，其中，当某用户或通道在本地老化时，该方法还包括：

    所述本地普通接入点向所述主控接入点发送本地老化通知；

    所述主控接入点汇总各普通接入点的老化通知信息后，删除该用户或通道信息，并向各普通接入点发送老化删除通知。
12. 根据权利要求3或4所述的信令监控方法，其中，当某普通接入点出现故障重启时，该方法还包括：

    该普通接入点启动后向所述主控接入点发送注册通知；

    所述主控接入点判断出该接入点重启，向该普通接入点同步全网控制信息。
13. 一种信令监控系统，包括主控接入点，一个或一个以上普通接入点，以及一个或一个以上数据分析中心；其中，

    普通接入点，设置为接入多路网络信令，从获得的多路网络信令中获取关键控制信令，将获得的关键控制信令输出给主控接入点；接收并保存来自主控接入点的全网关键控制信息；按照全网关键控制信息向数据分析中心分发用户面信令；

    主控接入点，设置为对来自各普通接入点的关键控制信令进行分析获取全网关键控制信息，并将全网关键控制信息共享给各普通接入点；按照全网关键控制信息向数据分析中心分发控制面信令；

    数据分析中心，设置为接收来自普通接入点的用户面信令和主控接入点的控制面信令，进行网络各接口协议分析，实现多接口关联，生成协议话单。
14. 根据权利要求13所述的信令监控系统，其中，所述主控接入点还设置为：接入多路网络信令，从获得的多路网络信令中获取关键控制信令；

    所述主控接入点包括两个或两个以上，在各主控接入点对其管辖下的关键控制信令分析得到关键控制信息后，该方法还包括：

    各主控接入点与其他主控接入点交互关键控制信息，使得所有主控接入点中的关键控制信息更新为全网关键控制信息。
15. 根据权利要求13或14所述的信令监控系统，其中，所述主控接入点及普通接入点，还设置为按照流量和用户均衡将不同用户分发到多个数据分析中心。
16. 根据权利要求15所述的信令监控系统，其中，所述数据分析中心还设置为：对网络信令中每个协议进行解析得到的多接口信令数据，并对全网进行接口流程分析、多接口关联分析，以生成协议话单。
17. 根据权利要求13或14所述的信令监控系统，其中，当某用户或通道在本地老化时，所述本地的普通接入点还设置为，向所述主控接入点发送本地老化通知；

    所述主控接入点还设置为，汇总各普通接入点的老化通知信息，删除该用户或通道信息，并向各普通接入点发送老化删除通知。
18. 根据权利要求13或14所述的信令监控系统，其中，当某普通接入点出现故障重启时，所述出现故障重启的普通接入点还设置为：启动后向所述主控接入点发送注册通知；

    所述主控接入点，还设置为判断出该接入点重启，向该普通接入点同步全网控制信息。
19. 一种信令监控系统，包括一个主控接入点，以及一个或一个以上数据分析中心；其中，

    主控接入点设置为，接入多路网络信令，从获得的多路网络信令中获取关键控制信令；对获得的关键控制信令进行分析获取全网关键控制信息；按照全网关键控制信息向数据分析中心分发控制面信令和用户面信令；

    数据分析中心，设置为接收来自主控接入点的用户面信令和控制面信令，进行网络各接口协议分析，实现多接口关联，生成协议话单。

Images