LTE信令監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)分析

王濤

摘要：文章主要研究了LTE網(wǎng)絡(luò)發(fā)展現(xiàn)狀、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測系統(tǒng)的必要性和重要作用，分析了LTE信令監(jiān)測系統(tǒng)的工作原理與基本體系架構(gòu)方式，最后提出了合理建設(shè)LTE信令監(jiān)測系統(tǒng)的巨大優(yōu)勢。

關(guān)鍵詞：信令；應(yīng)用層；數(shù)據(jù)采集；網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

隨著長期演進(jìn)（Long Term Evolution，LTE）網(wǎng)絡(luò)不斷普及與發(fā)展，通信用戶數(shù)量以及業(yè)務(wù)量以可觀的速度持續(xù)增長，相應(yīng)的支持LTE網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)設(shè)施也處于大規(guī)模覆蓋建設(shè)性階段，與此同時現(xiàn)階段的LTE網(wǎng)絡(luò)維護(hù)以及優(yōu)化成為工作重心。為了進(jìn)一步提高網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量，需要對用戶需求和用戶行為進(jìn)行大數(shù)據(jù)的精細(xì)化分析，這有助于網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)以及后期升級維護(hù)[1]。于是建設(shè)集中化管理LTE核心網(wǎng)信令檢測系統(tǒng)將會起到關(guān)鍵性作用。

1LTE網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

目前中國移動核心網(wǎng)處于LTE發(fā)展初期，2G，3G，4G并行于世。其主要業(yè)務(wù)以及網(wǎng)絡(luò)承載設(shè)備包括如下4個方面：移動性管理設(shè)備（Mobile Management Equipment，MME）、服務(wù)網(wǎng)關(guān)（Service Gateway，S-GW）、PDN網(wǎng)關(guān)（Packet Data Network Gateway，P-GW）、歸屬簽約用戶服務(wù)器（Home Subscriber Server，HSS）。網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)如圖1所示[2]。

2LTE信令監(jiān)測系統(tǒng)平臺架構(gòu)

分布式3層架構(gòu)體系最為適合，3層分別為采集層、共享層和應(yīng)用層。底層工作包括支持各個端口包括電口、光口與多種硬件設(shè)備設(shè)施接口，各種原始信令和協(xié)議數(shù)據(jù)會在采集層信令網(wǎng)上得以復(fù)制并傳輸。協(xié)議處理和數(shù)據(jù)處理是共享層的兩大核心塊。一方面信令采集、過濾、復(fù)制以及數(shù)據(jù)解碼TDR事件合成是處理協(xié)議的主要內(nèi)容。數(shù)據(jù)處理過后會經(jīng)過TDR數(shù)據(jù)庫進(jìn)行存儲，系統(tǒng)會實時地對所得數(shù)據(jù)進(jìn)行有效性分析。而應(yīng)用層則會提供實時管理、用戶分析、業(yè)務(wù)分析、網(wǎng)絡(luò)分析等各種業(yè)務(wù)功能[3]。

依據(jù)相關(guān)規(guī)定，信令監(jiān)測系統(tǒng)采用3層架構(gòu)模式，需建設(shè)采集層、共享層和應(yīng)用層。架構(gòu)如圖2所示。

2.1信令采集層

采集層主要作用是對原始信令數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，其主要工作方式是利用信令接口完成采集工作，接口包括Uu/X2，Sl.MME，S11，S6a，S10，SGs等。采集點如圖3所示。

其中Un，X2接口采用的是軟采集方式，即通過信令數(shù)據(jù)鏡像接口進(jìn)行采集的方式，采集的數(shù)據(jù)會進(jìn)入到處理模塊之后再接入到檢測系統(tǒng)使用。其余的控制面接口則不盡相同，都需要對數(shù)據(jù)進(jìn)行分布采集和集中處理并進(jìn)行封裝，經(jīng)過處理的數(shù)據(jù)會被傳輸?shù)街行恼荆龠M(jìn)行進(jìn)一步加工處理以便存儲。用戶方面會在其端口配置分流與匯聚器，信令數(shù)據(jù)會在系統(tǒng)的遠(yuǎn)端先予以保存，經(jīng)過處理之后才會將外部數(shù)據(jù)表示法（ExternalDataRepresentation，XDR）數(shù)據(jù)傳入中心站存儲，之后會對應(yīng)用層作為數(shù)據(jù)支持[4]

2.2信令共享層

數(shù)據(jù)產(chǎn)生一般來自控制面以及用戶端，之后根據(jù)共享層協(xié)議傳到系統(tǒng)，并對其進(jìn)行處理，此時信令會被過濾并加以復(fù)制，再經(jīng)過時間合成的方式為其賦予時間線程，傳輸?shù)浇涌诜?wù)器。在通過數(shù)據(jù)處理器時，處理模塊會完成如下流程，包括數(shù)據(jù)解碼以及合成、回填關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)、實時統(tǒng)計、存儲數(shù)據(jù)還有脫機(jī)分析等工作。之后應(yīng)用層會通過接口端接收XDR數(shù)據(jù)，也就是能共享的數(shù)據(jù)池，以便信令檢測系統(tǒng)使用[5]。

2.3應(yīng)用層

應(yīng)用層的主要作用在于可以提供全方位的應(yīng)用管理，包括性能檢測、網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化、網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量評估、用戶行為分析等。這些業(yè)務(wù)的支持可對XDR數(shù)據(jù)進(jìn)行合理有效準(zhǔn)確的深度分析。由于需要較高的監(jiān)測力度即各端口通信全程監(jiān)測，此時采集的信令將以信令樹的形式展現(xiàn)。系統(tǒng)支持對信令的完全解碼以及參數(shù)詳細(xì)解釋等功能，這就極大地方便了用戶。業(yè)務(wù)接入數(shù)據(jù)、完整性檢測、移動分析、網(wǎng)絡(luò)關(guān)聯(lián)等一系列指標(biāo)都可以自行查看自定義警告配置。這些信息都可以直觀展示，管理人員就可以作出相應(yīng)的處理。

3技術(shù)實現(xiàn)

LTE網(wǎng)絡(luò)信息流量大交互速度快，需要對LTE網(wǎng)絡(luò)各節(jié)點標(biāo)準(zhǔn)信令進(jìn)行采集，信令監(jiān)測系統(tǒng)會對采集得來的標(biāo)準(zhǔn)信令分析并記錄，通過數(shù)據(jù)分析累積有助于更加科學(xué)管理整體網(wǎng)絡(luò)，包括優(yōu)化、故障處理、市場營銷等。

信令監(jiān)測系統(tǒng)在以下環(huán)節(jié)起到重要作用：（1）投訴建議。根據(jù)客戶所選業(yè)務(wù)己經(jīng)反饋關(guān)鍵信息比對相應(yīng)業(yè)務(wù)流程和必要的邏輯關(guān)系，給出處理方式和結(jié)果，并詳細(xì)記錄。

（2）應(yīng)用提取。由于信息源在各節(jié)點采集，信令數(shù)據(jù)非常精細(xì)，便于進(jìn)一步對網(wǎng)絡(luò)環(huán)境進(jìn)行評估以及了解用戶需求。

（3）實效監(jiān)督。通過多方位高精度的KPI指標(biāo)對LTE網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行監(jiān)測，主要作用于業(yè)務(wù)性能指標(biāo)監(jiān)控和警告等。（4）主體分析。各端口交互分析、信息流質(zhì)量分析、網(wǎng)絡(luò)反?；顒臃治?、主體優(yōu)化。

4結(jié)語

網(wǎng)絡(luò)與手機(jī)業(yè)務(wù)飛速發(fā)展的同時，人們生活水平的提高對移動通信行業(yè)發(fā)展有著強(qiáng)有力的推動作用，人們的要求日益寬泛，業(yè)務(wù)需求更加多樣，LTE技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，代表了高質(zhì)量移動通信網(wǎng)絡(luò)的問世。有便捷的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行相應(yīng)的也要擁有完善的管理系統(tǒng)才能穩(wěn)步運(yùn)營，信令監(jiān)測系統(tǒng)可以科學(xué)高效地對整體網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行監(jiān)測評估，并達(dá)到高效完善的維護(hù)效果。

[參考文獻(xiàn)]

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[5]佟敏.LTE核心網(wǎng)信令監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)分析[J].電信工程技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)化，2016（10）：67-69.endprint