[发明专利]LTE网络S1接口控制面CDR合成方法及合成装置

说明书

技术领域

本发明涉及长期演进LTE通信网络信令监测技术领域，尤其涉及LTE网络S1接口控制面。

背景技术

作为第三代移动通信3G与第四代移动通信4G之间的一个过渡，长期演进LTE（Long Term Evolution）网络通信技术能够提供更高的数据传输率、支持各种数据的传输，并提供对移动设备的无缝连接。LTE简化了网络架构，在接入网将3G系统中的基站NodeB和无线网络控制器RNC的功能合并到演进后的基站eNB中，而核心网则取消了电路交换域，仅保留了分组交换域。由于LTE网络的众多技术优势，国内外运营商和各设备厂商均积极推进LTE的进程，LTE产业化得到了飞速发展。近年来，国内外已有多个运营商建立了LTE的商用试验网，LTE网络质量和业务运行状况的评估等都需要借助网络监测来完成。

LTE网络由演进的接入网E-UTRAN和演进的核心网EPC组成，E-UTRAN和EPC通过S1接口连接。S1接口定义为eNB和移动性管理实体MME/服务网关S-GW之间，包括了用户面和控制面两个部分。

其中，S1接口控制面是eNB和MME之间的接口，即S1-MME接口；S1接口业务面是eNB和S-GW之间的接口，即S1-U接口。所有从接入网到核心网的信令和业务数据都通过S1接口传输，而MME通过S1接口控制面为业务数据传输提供承载，且具有S1接口管理等功能，对S1接口控制面的研究尤为重要。

信令监测技术作为通信网络监测的重要手段，在网络建设、维护和优化过程中起着不可替代的作用。目前，各种网络监测产品主要是针对现有的第二代移动通信2G和3G网络，针对LTE网络的产品较少。LTE的网络架构简化后，对各网元和接口也重新进行了功能定义。

呼叫详细记录CDR表示一个完整的流程，CDR合成则表示将不同消息中属于同一信令流程的消息关联起来，并生成数据记录。CDR合成是信令监测的重要手段，但LTE网络S1接口控制面上采用的应用协议具有不同的信令流程和消息结构，现有合成方法不适用，且现有合成方法中未充分考虑网络设备故障造成的信令不全、采集丢包等异常情形导致的合成结果不准确的问题。

信令监测技术通过对数据采集和解析后，合成CDR为分析信令流程和统计提供基础信息，以供多维度的分析网络运行状况和业务质量。S1接口控制面CDR合成方法及其信令监测装置为LTE网络的信令监测提供了一种有效方式，也为LTE网络建设、优化和维护提供了重要的技术支撑。

发明内容

针对LTE网络进行信令监测，为网络维护和优化人员评估网络运行状况和业务质量、优化网络、解决故障提供技术支撑，并解决网络设备故障造成的信令不全、采集丢包等异常情形带来的合成结果不准确等问题，本发明提出一种应用于LTE网络中S1接口控制面的CDR合成方法及其信令监测装置。

本发明的信令监测装置包括：采集模块、预处理模块、解码模块、超时管理模块、合成模块和缓存器。采集模块采集LTE网络中eNB和MME之间S1接口控制面的信令数据，预处理模块对S1接口控制面的消息进行预处理，即对消息进行编号，提取消息时间戳、配置信息等参数；解码模块对消息进行逐层解码，提取合成模块所需的关键信息；缓存器中存储了超时管理模块和合成模块所需的数据，缓存器存储key与CDRID、key与超时时间之间的映射关系，且存储合成开始和合成中的CDR，超时管理模块通过本条消息时间与缓存器中各CDR的超时时间进行比较，对网络中设备故障等原因造成的信令不全、采集丢包等异常情形进行处理；合成模块根据信令流程中不同消息之间的关联关系，将属于一次信令流程的S1接口控制面消息关联在一起，并生成CDR记录。