專利名稱：一種移動(dòng)通信系統(tǒng)中的信令采集儀的數(shù)據(jù)存取方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及移動(dòng)通信領(lǐng)域，尤其涉及一種移動(dòng)通信系統(tǒng)中的信令采集儀的數(shù)據(jù)存取方法。
背景技術(shù)：
在移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，信令是分析網(wǎng)絡(luò)性能、診斷網(wǎng)絡(luò)故障的至關(guān)重要的依據(jù)。 為了避免信令采集操作對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能方面造成影響，信令采集的工作通常由信令采集儀來(lái)負(fù)責(zé)。信令采集儀通過(guò)旁路Iub/Iur/Iu接口上的光電信號(hào)，實(shí)時(shí)地采集存放所有信令，采集到的這些數(shù)據(jù)將作為后臺(tái)網(wǎng)絡(luò)性能分析、故障診斷等軟件的數(shù)據(jù)源。
信令采集儀采集的數(shù)據(jù)通常被順序存儲(chǔ)，即每捕獲到一條完整的信令，該信令被順序?qū)懭氲酱鎯?chǔ)文件中。信令的一個(gè)特點(diǎn)是其數(shù)量極其巨大，在一個(gè)的省會(huì)級(jí)城市的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，24小時(shí)內(nèi)產(chǎn)生的信令可以達(dá)數(shù)十億條甚至更多；信令的另外一個(gè)特點(diǎn)是其自身的長(zhǎng)度是變化的。由于這兩個(gè)特點(diǎn)，采用順序存儲(chǔ)方式存儲(chǔ)的信令文件，將導(dǎo)致后臺(tái)網(wǎng)絡(luò)性能分析、故障診斷等軟件在分析處理信令時(shí)產(chǎn)生嚴(yán)重的低效率問(wèn)題。以VIP用戶故障投訴的分析處理過(guò)程為例，技術(shù)人員為分析故障產(chǎn)生的原因，需要從信令文件中調(diào)取該 VIP用戶的通話信令，這通常是通過(guò)解碼某些包含關(guān)鍵信息(如，IMSI/主叫號(hào)碼/被叫號(hào)碼，等)的信令，來(lái)定位屬于該VIP用戶呼叫流程的UEID，然后通過(guò)UEID標(biāo)識(shí)提取該VIP用戶的整個(gè)呼叫流程的所有信令。上述處理過(guò)程至少包含兩個(gè)步驟一、定位關(guān)鍵VIP用戶的 UEID ( BP,解碼包含關(guān)鍵信息的信令)；二、根據(jù)UEID提取信令。信令自身長(zhǎng)度是變化的這個(gè)特點(diǎn)，導(dǎo)致只有通過(guò)逐條解碼信令，才可以得知該信令是否是關(guān)鍵信令，并在確定關(guān)鍵信令的基礎(chǔ)上進(jìn)一步確認(rèn)是否包含該VIP用戶的關(guān)鍵信息；而且，只有通過(guò)逐條讀取信令，才得以確定下一條信令的存儲(chǔ)位置。信令數(shù)量極其龐大的特點(diǎn)，導(dǎo)致信令提取操作需要在海量的信令中進(jìn)行遍歷操作。上述過(guò)程中的步驟會(huì)導(dǎo)致大量的文件I/O操作和信令解碼操作， 必將導(dǎo)致VIP用戶故障投訴的分析處理過(guò)程會(huì)耗費(fèi)大量的時(shí)間，這嚴(yán)重降低技術(shù)人員在處理此類問(wèn)題的響應(yīng)速度。
由上所述，移動(dòng)通信系統(tǒng)中的信令采集儀的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，需要采用一種允許后臺(tái)網(wǎng)絡(luò)性能分析、故障診斷等軟件高效讀取的方式進(jìn)行存儲(chǔ)。后臺(tái)網(wǎng)絡(luò)性能分析、故障診斷等軟件應(yīng)該采用一種快速的訪問(wèn)方式，以提高對(duì)海量信令數(shù)據(jù)的處理能力。發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述順序方式存儲(chǔ)信令時(shí)所導(dǎo)致的后臺(tái)網(wǎng)絡(luò)性能分析、故障診斷等軟件的低效率問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供一種可供后臺(tái)網(wǎng)絡(luò)性能分析、故障診斷等軟件高效地訪問(wèn)信令采集儀的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方法，以顯著地縮短信令查找定位等操作所耗費(fèi)的時(shí)間。
為上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案，包括信令數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化保存信令采集儀的信令存儲(chǔ)文件至少包括三個(gè)區(qū)域，分別是信令文件的常規(guī)信息區(qū)、關(guān)鍵信息區(qū)、信令碼流區(qū)。在信令文件的常規(guī)信息區(qū)，至少包含信令采集的起始日期，設(shè)備ID (如RNCID，等)，關(guān)鍵信息區(qū)的記錄結(jié)構(gòu)體字節(jié)長(zhǎng)度，關(guān)鍵信息區(qū)起始位置、信令總數(shù)，信令碼流區(qū)起始位置，等等；關(guān)鍵信息區(qū)存儲(chǔ)每一條信令的關(guān)鍵信息，至少應(yīng)包括信令的UEID、記錄時(shí)間、接口類型、消息ID、消息方向、信令碼流在文件中的位置、信令碼流長(zhǎng)度。關(guān)鍵信息區(qū)的記錄結(jié)構(gòu)體應(yīng)精簡(jiǎn)設(shè)計(jì)，盡可能使用更少的字節(jié)；信令碼流區(qū)存儲(chǔ)信令的碼流(如，RRC消息的ASN. I原始碼流)。
在信令采集儀采集數(shù)據(jù)之前，應(yīng)根據(jù)預(yù)測(cè)的信令流量的大小，創(chuàng)建信令文件，為常規(guī)信息區(qū)、關(guān)鍵信息區(qū)分配合適的磁盤空間，初始化常規(guī)信息區(qū)的相關(guān)參數(shù)。數(shù)據(jù)開始采集后，采集到的每一條信令都應(yīng)提取其關(guān)鍵信息，并寫入關(guān)鍵信息區(qū)；信令碼流寫入信令碼流區(qū)。當(dāng)信令數(shù)據(jù)達(dá)到預(yù)測(cè)的信令數(shù)量后，更新常規(guī)信息區(qū)相關(guān)信息，關(guān)閉當(dāng)前文件，并創(chuàng)建新的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)文件。
信令關(guān)鍵信息緩存化讀取后臺(tái)網(wǎng)絡(luò)性能分析、故障診斷等軟件讀取信令數(shù)據(jù)文件時(shí)，首先將信令文件的常規(guī)信息區(qū)讀入內(nèi)存，通過(guò)其中的關(guān)鍵信息區(qū)起始位置等信息，確定關(guān)鍵信息區(qū)的起始位置，通過(guò)其中的信令碼流區(qū)起始位置等信息，確定信令碼流區(qū)的起始位置；然后將關(guān)鍵信息區(qū)映射入內(nèi)存，映射策略可根據(jù)計(jì)算機(jī)的硬件能力確定。由此，即可展開對(duì)數(shù)據(jù)的分析處理工作。以上述VIP用戶故障投訴的分析處理過(guò)程為例說(shuō)明該過(guò)程故障診斷軟件打開信令文件，I)讀入常規(guī)信息區(qū)內(nèi)容，2)定位關(guān)鍵信息區(qū)起始位置，3) 關(guān)鍵信息區(qū)映射入內(nèi)存，4)開始在關(guān)鍵信息區(qū)遍歷包含關(guān)鍵信息的信令(根據(jù)消息ID)，5) 解碼該關(guān)鍵信令，直至該關(guān)鍵信令包含VIP用戶的關(guān)鍵信息，記錄該信令的UEID，6)根據(jù) UEID，提取該VIP的完整呼叫流程信令。由于關(guān)鍵信息區(qū)的每條記錄的長(zhǎng)度是固定的，而且非常精簡(jiǎn)，這將非常顯著地降低文件I/O的次數(shù)；同時(shí)，由于每條記錄中包含了消息ID，這也將大大地減少了消息解碼的操作次數(shù)。


圖I為本發(fā)明的信令數(shù)據(jù)文件存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)圖，附圖補(bǔ)充說(shuō)明如下Generial Info :常規(guī)信息區(qū)。該區(qū)的邊界對(duì)齊方式為系統(tǒng)也的整數(shù)倍，至少包含以下字段，字段順序不限L0GDATE (信令文件的起始時(shí)間)、DEVICEID (設(shè)備ID，如RNCID)、 CIITEM SIZE (關(guān)鍵信息區(qū)的記錄結(jié)構(gòu)體字節(jié)大小)、CI ITEM COUNT (信令數(shù))、CI POS (關(guān)鍵信息區(qū)在文件中的起始位置)、CS POS (信令碼流區(qū)在文件中的起始位置)。
Critical Info :關(guān)鍵信息區(qū)。該區(qū)域存放每一條信令的關(guān)鍵信息記錄結(jié)構(gòu)體 (CIITEM)。記錄結(jié)構(gòu)體至少包含以下字段，字段順序不限UEID(信令呼叫流程的ID)、 ΜΕ(信令記錄時(shí)間)、INTER(信令所屬的接口)、DIR(信令的方向)、MSGID(信令I(lǐng)D)'CS POS (信令碼流在文件中的位置)、LENGTH (信令碼流長(zhǎng)度)。
Code Stream :信令碼流區(qū)。該區(qū)域存放每一條信令的原始碼流。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明具體實(shí)施方式
包括以下步驟100 :在準(zhǔn)備啟動(dòng)信令采集階段，按照?qǐng)DI所述的信令文件存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)，對(duì)文件進(jìn)行區(qū)域劃分，至少應(yīng)包含以下三個(gè)區(qū)域，分別是信令數(shù)據(jù)文件的常規(guī)信息區(qū)、關(guān)鍵信息區(qū)、信令碼流區(qū)。所述的常規(guī)信息區(qū)，至少應(yīng)包含信令采集的起始日期、設(shè)備ID(如RNCID，等)、關(guān)鍵信息區(qū)的記錄結(jié)構(gòu)體字節(jié)長(zhǎng)度、關(guān)鍵信息區(qū)起始位置、信令總數(shù)、信令碼流區(qū)起始位置。所述的關(guān)鍵信息區(qū)，其用以存放每一條信令的關(guān)鍵信息，關(guān)鍵信息區(qū)的記錄結(jié)構(gòu)體至少應(yīng)包含信令的呼叫ID(通常對(duì)于UEID)、記錄時(shí)間、接口類型、消息ID、消息方向、信令碼流在文件中的位置、信令碼流字節(jié)數(shù)；關(guān)鍵信息結(jié)構(gòu)體應(yīng)精簡(jiǎn)設(shè)計(jì)，盡可能使用更少的字節(jié)；關(guān)鍵信息區(qū)的大小，應(yīng)根據(jù)預(yù)測(cè)的信令流量大小進(jìn)行分配。所述的信令碼流區(qū)，存放每一條采集到的信令碼流。
101 :在信令數(shù)據(jù)存儲(chǔ)階段，為每一條被采集到的信令生成其關(guān)鍵信息并填入其記錄結(jié)構(gòu)體中，同時(shí)計(jì)算該信令將存儲(chǔ)至信令碼流區(qū)的起始位置，并將該起始位置信息記入其記錄結(jié)構(gòu)體，在完成上述操作后，該記錄結(jié)構(gòu)體被寫入關(guān)鍵信息區(qū)。
102:在信令采集結(jié)束階段，根據(jù)實(shí)際采集到的信令數(shù)，更新常規(guī)信息區(qū)中的信令總數(shù)。如果信令總數(shù)未達(dá)到預(yù)先分配的空間，可選擇收縮已經(jīng)分配給關(guān)鍵信息區(qū)的剩余存儲(chǔ)空間。
103:在信令數(shù)據(jù)訪問(wèn)階段，通過(guò)常規(guī)信息區(qū)，確定關(guān)鍵信息區(qū)的起始位置、信令總數(shù)、信令碼流位置；根據(jù)計(jì)算機(jī)硬件能力和信令文件的大小，將關(guān)鍵信息區(qū)的記錄結(jié)構(gòu)體分批或一次性映射入內(nèi)存。根據(jù)計(jì)算任務(wù)，在已映射入內(nèi)存的記錄結(jié)構(gòu)體中查詢目標(biāo)信令，當(dāng)需要解碼該目標(biāo)信令時(shí)，將文件位置指針指向信令在信令碼流區(qū)的位置，讀取并解碼該信令碼流。
權(quán)利要求
1.一種移動(dòng)通信系統(tǒng)中的信令采集儀的數(shù)據(jù)存取方法，其特征包括 信令數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化保存；信令關(guān)鍵信息緩存化讀取。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的移動(dòng)通信系統(tǒng)中的信令采集儀的數(shù)據(jù)存取方法，其特征在于信令數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化保存為信令文件至少包括三個(gè)區(qū)域，分別是信令文件的常規(guī)信息區(qū)、關(guān)鍵信息區(qū)、信令碼流區(qū)；在信令文件的常規(guī)信息區(qū)，至少應(yīng)包含信令采集的起始日期，設(shè)備ID (如RNCID，等)，關(guān)鍵信息區(qū)的記錄結(jié)構(gòu)體字節(jié)長(zhǎng)度，關(guān)鍵信息區(qū)起始位置、信令總數(shù)，信令碼流區(qū)起始位置，等等；關(guān)鍵信息區(qū)存儲(chǔ)每一條信令的關(guān)鍵信息，至少應(yīng)包括信令的UEID、記錄時(shí)間、接口類型、消息ID、消息方向、信令碼流在文件中的位置、信令碼流長(zhǎng)度；信令碼流區(qū)存儲(chǔ)信令碼流；采集到的每一條信令都應(yīng)提取其關(guān)鍵信息連同信令碼流將存放在信令碼流區(qū)的位置信息一并寫入關(guān)鍵信息區(qū)；信令碼流寫入信令碼流區(qū)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的移動(dòng)通信系統(tǒng)中的信令采集儀的數(shù)據(jù)存取方法，其特征在于信令關(guān)鍵信息緩存化讀取為讀取信令數(shù)據(jù)文件時(shí)，首先將信令文件的常規(guī)信息區(qū)讀入內(nèi)存，通過(guò)其中的關(guān)鍵信息區(qū)起始位置等信息，確定關(guān)鍵信息區(qū)的起始位置，通過(guò)其中的信令碼流區(qū)起始位置等信息，確定信令碼流區(qū)的起始位置；然后將關(guān)鍵信息區(qū)映射入內(nèi)存，根據(jù)計(jì)算任務(wù)，遍歷相關(guān)信令，并在需要訪問(wèn)信令碼流時(shí)，移動(dòng)文件位置指針指向信令碼流所在位置，從而獲得該信令碼流。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種移動(dòng)通信系統(tǒng)中的信令采集儀的數(shù)據(jù)存取方法。該方法包括信令數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化保存；信令關(guān)鍵信息緩存化讀取。本發(fā)明提供一種可供后臺(tái)網(wǎng)絡(luò)性能分析、故障診斷等軟件高效地訪問(wèn)信令采集儀的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方法，顯著地縮短信令查找定位等操作所耗費(fèi)的時(shí)間，從而極大地提升了移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中的信令分析工作的效率。
文檔編號(hào)H04W4/20GK102984682SQ20121041912
公開日2013年3月20日 申請(qǐng)日期2012年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月29日
發(fā)明者駱碧群, 郭驥 申請(qǐng)人:蘇州坤里達(dá)信息科技有限公司, 駱碧群, 郭驥