专利名称：一种网元监控系统及方法
技术领域：
本发明涉及移动通讯领域，尤其涉及一种对移动通讯网络中各个网 元进4亍监控的系统和方法。
背景技术：
目前，通信业务如火如茶展开，通讯业务成了人们日常生活中不可 或缺的一部分，移动通讯网络也越来越复杂，系统中网元越来越多，各 个网元的正常、稳定直接关系到广大用户的切身利益。
然而现有技术对移动通讯网络中各个网元的监控手段相对匮乏，存
在一些缺陷第一，目前对网元的监控在网元内部实现，监控方式不统 一，监控结果数据^:,难以反映整个移动通讯网络的状况；第二，操 作方法比较繁瑣，统计分析项目较多，P争低了维护人员的工作效率；第 三，监视方式的^t带来了高成本的维护。因而，在现有技术中各自为 政的网元监控系统存在着数据分散、效率低、成本高等缺点。
发明内容
本发明所要解决的技术问 _提供一种网元监控系统及方法，对网 元进行实时监控，使得监控数据集中，降低系统的维护成本。
为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的 一种网元监控系统，所述系统包括呼损采集子系统、呼损分析子
系统、分析报告子系统和维护子系统；
所述呼损采集子系统用于采集失败短消息及其呼损信息；
所述呼损分析子系统与呼损釆集子系统相连，接收其釆集的数据， 对该数据进行统计分析，得出呼损分析结果；
所述分析才艮告子系统与呼损分析子系统相连，根据其呼损分析结果 进一步统计分析，并显示统计分析结果；
所述维护子系统与上述呼损采集子系统、呼损分析子系统、分析才艮 告子系统分别相连，对此三个子系统进行维护。
其中，所述网元监控系统还包括告警子系统，与所述呼损分析子系 统相连，根据告警条件，在呼损分析结果异常时告警；该告警子系统还 与所述维护子系统相连，由维护子系统对其进^f亍维护。
其中，所述呼损采集子系统进一步包括常规设备呼损采集装置和 无线设备呼损釆集装置；
所述常规设备呼损采集装置用于采集由终端设备、网络设备以及业 务中心的故障造成的呼损短信及其呼损原因；所述无线设备呼损采集装 置用于采集由无线设备的故障造成的呼损短信及其呼损原因；
所述呼损分析子系统进一步包括呼损信息it据库、统计分析算法 装置、定时装置；
所述呼损信息数据库用于保存呼损信息和分析结果；所述统计分析 算法装置用于提供算法对数据进行统计分析；所述定时装置用于定时调 用统计分析算法装置，对呼损信息进行统计分析。
其中，所述分析才艮告子系统进一步包括网元呼损实时统计生成装
置、网元粒度呼损统计生成装置、网元呼损原因统计分析生成装置；
所述网元呼损实时统计生成装置用于实时才艮告通讯系统的网元状 态；所述网元粒度呼损统计生成装置用于根据设置的统计时间粒度生成 统计数据；所述网元呼损原因统计分析生成装置用于才艮据呼损原因对数 据进行统计分析；
所述维护子系统进一步包括配置模块和短消息发送模块； 所述配置模块用于向呼损采集子系统、呼损分析子系统、告警子系 统分别提供配置信息；所述短消息发送才莫块用于发送短消息。
其中，所述告警子系统进一步包括告警生成装置、告警显示装置、 告警发送装置；
所述告警生成装置用于产生告警信息，并记录告警日志；所述告警 显示装置与上述告警生成装置相连，显示告警信息；所述告警发送装置 与上述告警显示装置相连，用于发送告警信息。
其中，所述维护子系统还用于提供辅助功能，为配置功能或短消息 发送功能。
其中，所述网元监控系统嵌入在短消息系统中。
一种网元监控方法，所述方法包括以下步骤 a:呼损采集子系统采集失败短消息的呼损信息； b:呼损分析子系统将呼损信息保存至数据库，并对该信息统计分 析，得出分析结果后保存至数据库；
c:分析报告子系统对分析结果作进一步地分析，确认网络中的有
故障或薄弱的网元，生成新的分析结果；
d:维护子系统发送短消息至管理员手机，通知其各个网元的运行 状态，该短消息中包括上步的分析结果。
其中，所述步骤c还包括告警处理方法告警子系统将所述步骤b 的分析结果与告警条件进行比对，判断是否需要告警，若需要，则记录 告警日志，生成告警短消息；同时，所述步骤d中维护子系统发送的短 消息中还包括上述告警短消息。
其中，按照GSM短消息协议，所述步骤a中的呼损信息包含在各 网元之间的信令应答消息中；对于由无线设备故障造成的短信呼损，确 定故障设备所在区域的呼损信息包含在位置信息查询信令应答消息中。
本发明具有如下有益效果
本发明利用短消息业务的属性，对失败短消息的呼损信息进行统计 分析，实现了对通信系统内网元的实时监控，监控统计数据集中，又由 于只需在短消息中心做;f艮小的改造，降低了运营商的运维成本，提高了
维护人员的工作效率。
图1为本发明的网元监控系统结构图； 图2为本发明的网元监控方法流程图； 图3为本发明实施例的短消息信令流程图。
具体实施例方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的描述
目前，短消息业务是一项重要的通讯增值业务，具有业务密集度高、 交互设备多、服务用户广的特点。涉及短消息业务的设备有很多，为了
描述方便，把涉及到短消息业务的设备分为4类 (1)终端设备，包括用户本身，如移动台设备； (2 )无线i殳备，如BSS (Base Station Subsystem,基站子系统)； (3 )网络i殳备，如MSC (Virtual Mobile Switching Center,移动交
换中心)、HLR (Home Location Register,归属位置寄存器)；
(4)业务中心，如SMSC ( Short Message Service Center,短消息
中心)。
每条短消息既是一次通讯增值业务，也是对移动通讯网络设备的一 次检查。因此，短消息业务在成为运营商重要收入来源的同时，可以作 为监控网络状态的"晴雨表"和"监视器"。
本发明就是通过短消息来实现对网元的实时监控。 一条短消息如果 下发成功，说明涉及到的所有设备都工作正常；如果下发失败，则必然 在终端设备(包括用户错误操作)、无线设备、网络设备或业务中心的 某一个环节出现了问题，短消息信令中的错误码作为呼损原因反应了问
题所在。
如图1所示，该网元监控系统100包括呼损采集子系统101、呼 损分析子系统102、分析报告子系统103、告警子系统104、维护子系统 105。
呼损采集子系统101:用于采集失败短消息及其呼损原因； 呼损分析子系统102:与呼损采集子系统101相连，接收呼损采集
子系统101采集的数据，并定时对该数据进行统计分析，得出呼损分析
结果；
分析报告子系统103:与呼损分析子系统102相连，根据呼损分析 结果，进一步进行统计分析，并显示统计分析结果图表；
告警子系统104:与呼损分析子系统102相连，根据告警条件，在 呼损分析结果异常时，进行告警；
维护子系统105:与呼损采集子系统IOI、呼损分析子系统102、分 析报告子系统103、告警子系统104分别相连，对短信网元监控系统进 行维护并提供其他辅助功能，所述辅助功能可以是配置功能、短消息发 送功能。
其中，呼损采集子系统IOI需要获取失败短消息的呼损信息，对于 终端设备、网络设备以及业务中心故障造成的短信呼损，按照GSM短 消息协议，信令应答消息中包含了呼损信息；对于无线设备，按照GSM 短消息协议，短消息业务部分在遇到呼损时，根据信令应答消息中的呼 损信息只能确定到故障设备的范围，无法确定其位置区(LA)和小区 (CELL)。要确定发生呼损的位置区和小区信息，可以改进短消息处理， 通过增加MAP-PROVIDE-SUBSCRIBER-Info位置信息查询信令进行定 位。
上述呼损采集子系统101包括
常规设备呼损采集装置110，用于收集终端设备、网络设备以及业 务中心故障造成的短信呼损信息；
无线设备呼损采集装置112,用于收集无线设备造成的短信呼损信
息。
上述呼损分析子系统102包括
呼损信息数据库120，保存接收的呼损信息和分析结果； 统计分析算法装置122，提供统计分析方法； 定时装置124,定时调用统计分析算法装置122对呼损信息进^f亍统 计分析。
上述分析报告子系统103包括
网元呼损实时统计生成装置130，实时才艮告通讯系统网元状态； 网元粒度呼损统计生成装置132，根据设置的统计时间粒度生成统
计数据，粒度可以是分钟、日、周、月、年；
网元呼损原因统计分析生成装置134，根据呼损原因进行统计分析。 本发明能根据呼损结果进行告警处理，上述告警子系统104包括 告警生成装置140，产生告警信息，并记录告警日志； 告警显示装置142，与告警产生装置140相连，显示告警信息； 告警发送装置144,与告警产生装置140和告警显示装置142相连,
发送告警信息。
上述维护子系统105包括
配置才莫块150，与所述呼损采集子系统101相连，提供采集呼损信 息所需的配置信息；与呼损分析子系统102相连，提供定时间隔配置信 息、分析算法配置信息；与告警子系统104相连，提供告警条件配置信 息和管理员短信*接收号码信息；
短消息发送模块152，用于发送短消息，包括定时发送检测短消息，
将告警结果、呼损报告短消息通知管理员。
请参考图2，本发明通过短消息来实现网元监控的方法包括以下步
骤
201、 呼损采集子系统处理失败短消息，并收集其呼损原因，将采 集数据通知呼损分析子系统；
202、 呼损分析子系统接收呼损信息后将其保存到呼损信息数据库， 定时进行统计分析，再将分析结果保存至呼损信息数据库中，并通知分 析报告子系统和告警子系统；
203、 分析报告子系统接收到分析结果后，进行进一步地分析，确 定有故障或薄弱的网元，生成新的分析结果并显示出来，可采用图表方 式显示；
该步骤中可根据配置信息，生成以分钟、日、周、月、年为单位的 网元粒度呼损统计。
204、 告警子系统接收到分析结果后，与告警条件相比对，判断是 否需要进行告警，如需告警则转下一步，否则进入步骤206;
205、 告警子系统记录告警日志，生成告警短信息，通知维护子系
统；
206、 维护子系统根据配置信息，发送短消息到管理员手机，通知 其各网元的运行状态，该短消息包括告警消息和呼损才艮告消息。
如图3所示，本实施例采用短消息来监控无线系统的网元。其中， MAP画MO國FORWARD誦SM 、 MAP画SRI 、 MAP-MT-FORWARD-SM 、 MAP-PROVIDE-SUBSCRIBER-INFO四条信令均为标准的MAP (移动
应用部分)信令。
详细信令流程为
301、 源VMSC(拜访移动交换中心)通过MAP-MO-FORWARD-SM 信令提交短消息到SMSC (短消息业务中心)。
MAP-MO-FORWARD-SM信令用来前转移动设备发起的短消息，全 写为MAP-MO-FORWARD-SHORT-MESSAGE ，。
302、 SMSC向VMSC返回短消息起呼响应消息。
303、 SMSC通过MAP-SRI信令向HLR (归属位置寄存器)请求终 呼路由。
MAP-SRI信令全写为MAP-SEND-ROUTING-INFO-FOR-SM,用
以检索将短消息发送到目的用户所在MSC的路由信息。
304、 HLR返回终呼路由响应消息。
305 、 SMSC通过MAP-MT-FORWARD-SM信令终呼短消息。 MAP-MT-FORWARD-SM信令用于前转短消息到移动设备，全写 为MAP-MT画FORWARD-SHORT画MESSAGE。
306、 SMSC收到短消息终呼结果，若终呼失败，响应消息中包含 的错误代码反映了故障网元的错误信息，采用上述方法对终呼结果中的 呼损信息进行分析。若呼损信息中表明呼损原因为无线设备故障，且需 进一步定位LA (位置区)和CELL (小区)，则转下一步，若不需进一 步定位，则结束。
307、 SMSC通过MAP-PROVIDE-SUBSCRIBER-Info信令进行定位。 MAP-PROVIDE-SUBSCRIBER-INFO信令用来查询移动台的具体
位置信息，包括位置区和小区。
308、 SMSC根据应答消息获得发生故障的无线设备定位结果。 下面，通过以下话务模型对本发明的无线网元监控方法带来的影响 进行分析
(1) 业务量N条短消息；
(2) 首次呼叫失败率(百分比)Rl;
(3) 投递失败中，无线原因所占的比重(百分比)R2。 根据以上模型，可以算出需要进行区域定位的信息量为N*R1*R2。 在该方法中，不需要进行区域定位时，短消息需要3条信令(分别
为MO， SRI和MT);进行区域定位时需要4条信令，增加了一条 MAP-PROVIDE-SUBSCRIBER-Info信令。负荷计算为如下 不需要进行区域定位的流程负荷3*N;
对网元监控需要定位的流程负荷3*N* (1—Rl*R2) +4*N* Rl*R2;
增加的负荷为3*N*( 1—R1*R2) + 4*N*R1*R2 —3*N = N*R1*R2;
增加的负荷比率为N*R1*R2/N = R1*R2;
例如Rl=30%， R2 = 66.7%，则负荷增加为6%。
因为短消息业务是按照话务高峰期的容量来建设的，平时网络容量 留有较大的空闲空间，所以这些空闲空间可以用来开展网元监视项目使 用。在节假日高峰期，可以通过一个系统开关(设备商的软件设置)来 关闭网元监视的运行。
综上，本发明可应用于GSM网络(全球移动通信系统)、CDMA 网络(码分多址网络)和PCS网络(个人通讯服务系统)，利用短消息
业务的属性，对失败短消息的呼损信息进行统计分析，实现了对通信系 统内网元的实时监控，具有监控统计数据集中、效率高、维护成本低的 优点。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡 在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应 包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1、一种网元监控系统，其特征在于，所述系统包括呼损采集子系统、呼损分析子系统、分析报告子系统和维护子系统；所述呼损采集子系统用于采集失败短消息及其呼损信息；所述呼损分析子系统与呼损采集子系统相连，接收其采集的数据，对该数据进行统计分析，得出呼损分析结果；所述分析报告子系统与呼损分析子系统相连，根据其呼损分析结果进一步统计分析，并显示统计分析结果；所述维护子系统与上述呼损采集子系统、呼损分析子系统、分析报告子系统分别相连，对此三个子系统进行维护。
2、 如权利要求1所述的网元监控系统，其特征在于，所述网元 监控系统还包括告警子系统，与所述呼损分析子系统相连，根据告警 条件，在呼损分析结果异常时告警；该告警子系统还与所述维护子系 统相连，由维护子系统对其进^f亍维护。
3、 如权利要求1所述的网元监控系统，其特征在于， 所述呼损采集子系统进一步包括常规设备呼损采集装置和无线设备呼损采集装置；其中，所述常规设备呼损采集装置用于采集由终端设备、网络设 备以及业务中心的故障造成的呼损短信及其呼损原因；所述无线设备 呼损采集装置用于采集由无线设备的故障造成的呼损短信及其呼损 原因；所述呼损分析子系统进一步包括呼损信息数据库、统计分析算 法装置、定时装置；其中，所述呼损信息数据库用于保存呼损信息和分析结果；所述 统计分析算法装置用于提供算法对数据进行统计分析；所述定时装置 用于定时调用统计分析算法装置，对呼损信息进行统计分析。
4、 如权利要求2所述的网元监控系统，其特征在于， 所述分析报告子系统进一步包括网元呼损实时统计生成装置、网元粒度呼损统计生成装置、网元呼损原因统计分析生成装置；所述网元呼损实时统计生成装置用于实时报告通讯系统的网元 状态；所述网元粒度呼损统计生成装置用于根据设置的统计时间粒度 生成统计数据；所述网元呼损原因统计分析生成装置用于4艮据呼损原 因对数据进行统计分析；所述维护子系统进一步包括配置模块和短消息发送模块； 所述配置模块用于向呼损采集子系统、呼损分析子系统、告警子 系统分别提供配置信息；所述短消息发送模块用于发送短消息。
5、 如权利要求2所述的网元监控系统，其特征在于，所述告警 子系统进一步包括告警生成装置、告警显示装置、告警发送装置；所述告警生成装置用于产生告警信息，并记录告警日志；所述告 警显示装置与上述告警生成装置相连，显示告警信息；所述告警发送 装置与上述告警显示装置相连，用于发送告警信息。
6、 如权利要求1所述的网元监控系统，其特征在于，所述维护 子系统还用于提供辅助功能，为配置功能或短消息发送功能。
7、 如权利要求1所述的网元监控系统，其特征在于，所述网元 监控系统嵌入在短消息系统中。
8、 一种网元监控方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤 a:呼损采集子系统采集失败短消息的呼损信息；b:呼损分析子系统将呼损信息保存至数据库，并对该信息统计 分析，得出分析结果后保存至数据库；c:分析报告子系统对分析结果作进一步地分析，确认网络中的 有故障或薄弱的网元，生成新的分析结果；d:维护子系统发送短消息至管理员手机，通知其各个网元的运 行状态，该短消息中包括上步的分析结果。
9、 如权利要求8所述的网元监控方法，其特征在于，所述步骤 c还包括告警处理方法告警子系统将所述步骤b的分析结果与告警 条件进行比对，判断是否需要告警，若需要，则记录告警日志，生成 告警短消息；同时，所述步骤d中维护子系统发送的短消息中还包括 上述告警短消息。
10、 如权利要求8所述的网元监控方法，其特征在于，按照GSM 短消息协议，所述步骤a中的呼损信息包含在各网元之间的信令应答 消息中；对于由无线设备故障造成的短信呼损，确定故障设备所在区 域的呼损信息包含在位置信息查询信令应答消息中。
全文摘要
本发明公开了一种网元监控系统及方法，该系统包括呼损采集子系统、呼损分析子系统、分析报告子系统和维护子系统；呼损采集子系统用于采集失败短消息及其呼损信息；呼损分析子系统接收采集数据，进行统计分析；分析报告子系统根据呼损分析结果进一步统计分析，并显示结果；维护子系统用于维护上述三个子系统。监控方法为a采集失败短消息的呼损信息；b将呼损信息保存，并对该信息统计分析，得出分析结果后保存；c对分析结果进一步地分析，生成新的分析结果；d发送短消息至管理员手机，通知其各个网元的运行状态，其中包括上步的分析结果。本发明可对网元实时监控，监控统计数据集中，降低了运维成本，提高了工作效率。
文档编号H04W4/14GK101106791SQ20071007552
公开日2008年1月16日 申请日期2007年8月3日 优先权日2007年8月3日
发明者磊 张, 郑晓蕾, 陈正光, 韩继涛 申请人:中兴通讯股份有限公司