LTE网络用户移动性数据业务记录分析方法和装置与流程

本发明涉及移动通信领域，具体涉及用户业务移动性数据业务分析技术。
背景技术：
：移动性管理(MM，MobileManagement)即是对移动终端位置信息、安全性以及业务连续性方面的管理，现阶段移动系统中用户能够随意改变其位置信息，带来了移动性解析需求，它通过不同网元和终端的密切配合，完成了用户位置信息的实时上报和更新，完成了通话过程中的切换处理，从而保证了业务连续性并提升了客户体验。LTE网络的基站直接与核心网相连，使得信令监测/DPI设备可以直接接入基站相关数据，为移动互联网络中用户业务移动性DPI解析提供了可实现的物理基础，但是目前却无法实现LTE网络中用户业务移动性解析，获得完整的用户移动性数据业务记录。因此在LTE网络中如何获取完整的用户移动性数据业务记录，是亟待解决的问题。技术实现要素：本发明提供LTE网络用户移动性数据业务记录分析方法，所述方法包括：获取LTE网络的信令数据包和业务数据包，根据LTE协议分别对相同设备来源的所述信令数据包进行控制信息解析、对所述业务数据包进行业务信息解析；将所述解析的控制信息和所述业务信息依照其所属相同用户信息、小区、业务时间相同的原则和与其对应的所述业务数据包一同封装为移动性管理数据包；根据实际业务需求对相同用户的所述移动性管理数据包进行通用协议解析，获取用户的所述移动性业务数据信息；根据所述解析的控制信息将该用户的移动性业务数据信息合成并调整为完整的用户移动性业务使用过程记录。详细的，根据所述LTE协议，对所述相同基站的信令数据包进行控制信息解析，获得所述信令数据包控制信息中包含的用户信息、基站及基站接口数据传输信息、小区、业务时间；根据所述LTE协议，对所述相同基站的业务数据包进行业务信息解析，获得所述业务数据包业务信息中包含的用户信息、数据包大小、上下行信息、业务时间。具体的，根据所述业务时间确定所述业务数据包所属的用户信息、基站、小区；将所述信令数据包中控制信息的用户信息、基站、小区、业务时间作为所述移动移动性管理数据包的包头，与具有相同用户、小区、业务时间的所述业务数据包一起封装成为移动性管理数据包。具体的，对所述移动性管理数据包进行通用DPI协议解析获取该用户的移动性管理数据包中包含的在小区发生数据包个数、上下行流量、业务时间。具体的，所述基站接口数据传输信息包含，基站接口漂移的业务数据包数、流量大小；将所述解析的移动性管理数据包中包含小区发生的数据包个数、上下行流量、业务时间依次合成用户移动性数据业务过程记录；根据所述解析的控制信息中的所述基站接口漂移数据包数、数据流量大小结合所述解析获得的移动性管理数据包中小区发生的数据包数及上下行流量，调整所述用户移动性业务过程记录。进一步的，在切换前小区的数据包数和数据流量中减去所述基站接口漂移数据包数和相应数据流量，并将所述基站接口漂移数据包数和相应数据流量叠加至所述切换后小区的数据包数中。本发明还公开LTE网络中用户移动性数据业务记录分析装置，所述装置包括：数据包获取单元，用于获取LTE网络的信令数据包和业务数据包；LTE协议解析单元，用于根据LTE协议分别对所述数据获取单元获取的相 同设备来源的信令数据包进行控制信息解析、对所述业务数据包进行业务信息解析；数据包封装单元，用于将所述LTE协议解析单元解析的所述控制信息和所述业务信息依照其所属相同用户信息、小区、业务时间相同的原则和与其对应的所述数据获取单元获取的业务数据包一同封装为移动性管理数据包；通用协议解析单元，用于根据实际业务需求对所述数据包封装单元封装的移动性管理数据包进行通用协议解析，获取用户的所述移动性业务数据信息；数据业务记录生成单元，用于根据所述LTE协议解析单元解析的控制信息将所述通用协议解析单元解析的该用户移动性业务数据信息合成并调整为完整的用户移动性业务使用过程记录。优选的，所述装置还包括：数据包分流单元，用于根据基站的IP地址，将所述数据包获取单元获取的信令数据包和业务数据包进行分流，将相同基站产生的信令数据包和业务数据包发送至所述LTE协议解析单元。详细的，所述LTE协议解析单元进一步包括：控制信息解析模块，包含多个解析模块，用于接收所述数据包分流单元发送的相同基站产生的所述信令数据包，根据所述LTE协议，对所述相同基站的信令数据包分别进行信令解析，获得所述信令数据包控制信息中包含的用户信息、基站及基站接口数据传输信息、小区、业务时间；所述基站接口数据传输信息包含，基站接口漂移的数据包数、数流量大小；业务信息解析模块，包含多个解析模块，用于接收所述数据包分流单元发送的相同基站产生的所述业务数据包，根据所述LTE协议，对所述相同基站的业务数据包进行业务信息解析，获得所述业务数据包业务信息中包含的用户信息、数据包大小、上下行信息、业务时间。详细的，所述数据封装单元进一步包括：业务数据包选取模块，用于根据所述业务信息解析模块解析的业务信息，从所述数据包获取模块中选取与所述控制信息解析模块解析的信令数据包中具有相同用户信息、小区产生时间的所述业务数据包；移动性管理数据包封装模块，用于将所述信令数据包中控制信息的用户信息、基站、小区、业务时间作为所述移动移动性管理数据包的包头，与所述业务数据包选取模块选取的所述业务数据包一起封装成为移动性管理数据包。具体的，所述通用协议解析单元对所述移动性管理数据包封装模块封装的移动性管理数据包进行通用DPI协议解析，获取该用户的移动性管理数据包中包含小区发生的数据包个数及上下行流量等。详细的，所述数据业务记录生成单元进一步包括：数据业务记录合成模块，用于根据所述通用协议解析单元解析的移动性管理数据包中包含小区发生的数据包个数及上下行流量依次合成用户移动性数据业务过程记录；数据业务记录调整模块，用于根据所述控制信息解析模块解析的控制信息中的所述基站接口漂移数据包数、数据流量大小，调整所述数据业务记录合成模块合成的所述用户移动性业务过程记录；所述调整用户移动性业务过程记录的方法具体为，在切换前小区的数据包数和数据流量中减去所述基站接口漂移数据包数和相应数据流量，并将所述基站接口漂移数据包数和相应数据流量叠加至所述切换后小区的数据包数中。本发明根据LTE协议解析相同基站产生的信令数据包中所包含的控制信息，将这些控制信息附加到相同用户同一时间产生的业务数据包中，将两者一起封装为新的移动性管理数据包，通过这样的操作，用户的业务数据包中就包含了控制信息，可获知用户业务数据包发生时经历的位置信息(小区)，作为分析用户移动性数据业务记录的基础，这样操作为分析用户移动性数据业务记录提供了完备的数据基础；然后根据通用的DPI协议对封装后的移动性管理数据包进行解析，获得用户移动性数据的详细信息，根据这些用户移动性的详细信息，将其一条一条的合成为用户移动性数据业务记录，对重新封装的移动性管理数据包进行通用的DPI协议解析，可满足不同使用者对解析的不同需求，满足不同业务类型的解析需求；但由于用户在进入不同小区时会出现业务切换，因此切换单纯合成的用户移动性数据业务记录很可能并不准确，根据之前解析的控制信息，对用户移动性业务记录进行调整，得到更加准确的用户移动性数据业务记录。附图说明图1为本发明实施例一LTE网络中用户移动性数据业务记录分析方法的流程示意图；图2为本发明中LTE网络组网介绍示意图；图3为本发明实施例二提供的流程示意图；图4为本发明实施例三小区示意图；图5为本发明实施例四提供的LTE网络中用户移动性数据业务记录分析装置结构示意图；图6为本发明实施例五提供的结构示意图。具体实施方式以下将配合图式及实施例来详细说明本发明的实施方式，藉此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题并达成技术功效的实现过程能充分理解并据以实施。下面给出本发明的实施例一，如图1所示，公开了LTE网络用户移动性数据业务记录分析方法。包括如下步骤：步骤S101：获取LTE网络的信令数据包和业务数据包，根据LTE协议分别对相同设备来源的所述信令数据包进行控制信息解析，对所述业务数据包进行业务数据解析。LTE基于旧有的GSM/EDGE和UMTS/HSPA网络技术，是GSM/UMTS标准的升级,LTE的当前目标是借助新技术和调制方法提升无线网络的数据传输能力和数据传输速度。LTE数据包可涉及信令数据包和业务数据包，其中信令数据包可理解为控制面的信令包，而业务数据包可理解为用户面的数据包，业务数据包中并不包含小区信息等控制信息，由于一个基站下可同时存在多个小区，不能获得业务数据包产生的小区信息，即不能准确的获得用户移动性业务记录，因此本步骤需要对信令数据包进行控制信息解析，从而获取其中相应的控制信息，控制信息包含用户信息、基站接口数据传输信息、小区、业务时间等。对业务数据包进行业务信息解析，从而获取其中相应的业务信息，包括用户信息、数据包大小、上下行信息、业务时间等LTE网络组网介绍如图2所示。图2中MME是移动管理实体(MobilityManagementEntity)，是EPC核心网控制面的网元。eNodeB(简称eNB)为基站。eNB之间的为X2接口，eNB 与MME之间为S1-MME接口传递控制信令。SGW(ServingGateWay，服务网关)，它在MME的控制下进行数据包的路由和转发。eNB与SGW之间为S1-SGW接口传递用户业务数据。蜂窝移动通信将所有要覆盖的地区划分为若干个小区，在每个小区设立一个基站为本小区范围内的用户服务。一个eNB可以服务多个小区。在众多的数据流中，包含有各基站产生数据包，若数据包不经过分流直接进行解析，则会事倍功半，解析的效率大大降低，因此在进行LTE协议解析前，可对数据流进行分流，将相同设备来源的数据包发送给同一个LTE协议解析器进行解析。所述的相同设备来源可以指相同的基站，可根据基站的IP地址进行区分。对相同设备来源的信令数据包进行LTE协议解析，解析获得信令数据包的控制信息，包括用户信息(可以为手机号)、数据包所属的基站和小区、业务时间(业务开始时间、进入小区时间、离开小区时间)等。信令数据包经过LTE协议解析后，可存储解析的内容，可采用表结构或其他存储结构进行存储，如表1示例，将解析出来的内容，按照用户、基站、小区、业务时间的表结构形式进行存储。当业务开始时，增加一条存储记录用户、基站、小区、业务时间(可以是业务开始时间、进入小区时间、离开小区时间)。当用户移动切换至其他小区时，更新上述记录为：用户、新的eNB(如果是eNB内切换，则eNB不变)、新的小区、进入时间。表1用户基站小区进入时间(或业务开始时间)步骤S102：将所述解析的控制信息依照其所属相同用户信息、小区、业务时间相同的原则和与其对应的所述业务数据包一同封装为移动性管理数据包。业务数据包解析出来包括有用户、业务时间、数据包大小等，信令数据包解析出来包括基站、小区、业务时间等，若在解析出来的业务数据包和信令数据包中存在相同的业务时间、相同的小区、相同的用户记录，则根据业务时间可判定业务数据包所属的小区和基站，进而确定与业务数据包对应的控制信息。由于业务数据包中不包含基站、小区等控制信息，而一个基站可服务多个小区，因此要完成对用户完整移动性业务记录的准确分析，需要获取与业务数 据包相应的控制信息。步骤S103：根据实际业务需求对相同用户的所述移动性管理数据包进行通用协议解析，获取用户的所述移动性业务数据信息。经过封装了控制信息的移动性管理数据包，包含了该用户在不同基站、小区中移动性行为记录，通过对移动性数据信息的通用协议解析，可获得用户的移动性业务数据信息，包含用户进行数据业务的小区、流量方向、数据包个数、数据包大小、以及业务时间等，形成了完整的用户移动性业务记录。所谓通用协议解析，即通用的DPI协议解析，常见的有IP、TCP(UDP)、HTTP(FTP)等通用DPI解析方法。实际应用过程中，可通过通用DPI协议解析器完成这项工作，在解析过程中，通用的协议解析器记录用户使用了哪些业务，使用过程中经过了哪些小区，以及在这些小区发生的数据包个数、上下行流量等。步骤S104：根据所述解析的控制信息将该用户的移动性业务数据信息合成并调整为完整的用户移动性业务使用过程记录。将经过通用协议解析获得的用户移动性业务数据信息进行合成，即可成为用户的移动性业务使用过程记录，但是由于用户在通过不同小区时，需要进行切换，切换时产生的基站接口传输数据，会造成数据包解析的不准确，因此需要根据基站接口漂移的数据包数对业务记录进行调整。本步骤的实际应用中，对于移动性业务数据信息的合成和调整工作可通过现有的数据合成器来完成。协议解析器、数据合成器可以是物理设备，也可以是软件模块或软件模块中的某个进程。本发明给不具有控制信息的业务数据包获取并附加上控制信息，即可用户的移动性数据业务行为与小区信息相关联，通过通用协议解析获得不同业务类型的用户移动性数据业务行为记录，将这些记录合成并调成，即成为最终的用户移动性数据业务记录。在日益发展的移动性数据领域，为保证用户在移动式的业务连续性，需要统计用户在各小区内的移动数据性业务使用量，这些数据将作为无线网络规划、无线网络优化的基础数据，对移动数据业务的分析、维护、优化具有非凡的意义。为了更好的说明本发明中的各步骤，给出实施例二，如图3所示。步骤S201：获取LTE网络的信令数据包和业务数据包。步骤S202：根据所述LTE协议，对所述相同基站的信令数据包进行控制信 息解析。获得所述信令数据包控制信息中包含的用户信息、基站及基站接口数据传输信息、小区、业务时间。所述基站接口数据传输信息包含，基站接口漂移的业务数据包数、流量大小。步骤S203：根据所述LTE协议，对所述相同基站的业务数据包进行业务信息解析。获得所述业务数据包业务信息中包含的用户信息、数据包大小、上下行信息、业务时间。步骤S204：根据所述业务时间确定所述业务数据包所属的用户信息、基站、小区。步骤S205：将所述信令数据包中控制信息的用户信息、基站、小区、业务时间作为所述移动移动性管理数据包的包头，与具有相同用户、小区、业务时间的所述业务数据包一起封装成为移动性管理数据包。步骤S206：对所述移动性管理数据包进行通用DPI协议解析，获得用户的所述移动性业务数据信息。对所述移动性管理数据包进行通用DPI协议解析获取该用户的移动性管理数据包中移动性业务数据信息，所述移动性业务数据信息包含该用户在小区发生的数据包个数、上下行流量、业务时间等。步骤S207：将所述解析的移动性管理数据包中包含的该用户在小区发生数据包个数、上下行流量、业务时间依次合成用户移动性数据业务过程记录。步骤S208：根据所述解析的控制信息中的所述基站接口漂移数据包数、数据流量大小结合所述解析获得的移动性管理数据包中小区发生的数据包数及上下行流量，调整所述用户移动性业务过程记录。在切换前小区的数据包数和数据流量中减去所述基站接口漂移数据包数和相应数据流量，并将所述基站接口漂移数据包数和相应数据流量叠加至所述切换后小区的数据包数中。为了更好理解本发明中涉及的各个步骤，下面结合实例给出本发明的实施例三，做进一步说明。LTE无线接入网如图4所示。小区1、小区2属于eNB1，小区3属于eNB2。用户A通过HTTP协议访 问网页，在一个会话中从小区1运动到了小区2，再运动到了小区3。数据经过分流后进行LTE协议解析。LTE协议解析，分为控制信息解析和业务信息解析过程如下：●对数据进行LTE控制信息解析，解析出用户A在8:15:15eNB1，小区1发起业务请求。业务时间位置表新增记录如下表2所示：表2用户A进入小区1控制信息解析示意用户eNB小区进入时间(或业务开始时间)AeNB1小区18:15:15在采集到用户A切换或者结束业务信令之前，LTE协议业务信息解析，解析出用户A上行业务数据包2个共20Kb。使用用户标识、采集时间从业务时间位置表获取对这两个数据包的所属eNB和小区，并对其进行数据包移动性管理协议封装转发至通用协议解析器。●8:16:00，LTE协议控制信息解析，解析出用户A进行了eNB1内切换从小区1切换至小区2。业务时间位置表更新记录如下表3所示：表3用户A的基站内小区切换控制信息解析示意用户eNB小区进入时间(或业务开始时间)AeNB1小区28:16:00在采集到新的切换信令或者业务结束信令之前，LTE协议业务信息解析，解析出用户A下行业务数据包5个数据包共150Kb。使用用户标识、采集时间从业务时间位置表获取对这两个数据包的所属eNB和小区，并对其进行数据包移动性管理协议封装转发至通用协议解析器。●8:17:00，LTE协议控制信息解析，解析出用户A进行了eNB1小区2至eNB2小区3的切换。业务时间位置表更新记录如下表4所示：表4用户A的基站间小区切换控制信息解析示意用户eNB小区进入时间(或业务开始时间)AeNB2小区38:17:00在采集到新的切换信令或者业务结束信令之前，LTE协议业务数据解析，集解析出用户A下行业务数据包2个数据包共50Kb。使用用户标识、采集时间从业务时间位置表获取对这两个数据包的所属eNB和小区，并对其进行数据包移动性管理协议封装转发至通用协议解析器。●对于采集到的X2接口用户数据流进行LTE协议业务信息解析，解析出用户A有2个用户数据包，共50Kb在发生于8:17:00的切换过程中，由eNB1通过X2接口传送至eNB2。●LTE协议解析器采集解析到用户A结束结束业务信令。业务时间位置表删除用户A的记录。●通用协议解析器解析出用户A的通过HTTP协议访问网页业务使用过程，通过数据合成器合成为用户移动性业务记录，如下表5所示，需要说明的是，表5和表6中的进入小区时间还可以是业务开始时间，离开小区时间还可以是业务结束时间。：表5用户A的合成HTTP协议移动性数据业务记录示意●数据合成器根据LTE协议解析的X2接口用户数据解析结果，对合成的信息进行调整，根据在切换前小区的数据包数和数据流量中减去所述基站接口漂移数据包数和相应数据流量，并将所述基站接口漂移数据包数和相应数据流量叠加至所述切换后小区的数据包数中的原则，将用户A有2个用户数据包，共50Kb，从切换前的小区2中减去，叠加至切换后的小区3中，形成最终的用户移动性解析数据如下表6所示：表6最终用户移动性业务数据记录示意数据合成结果与用户行为完全一致。通过本发明实现了对用户移动性业务数据记录的准确分析，基于用户移动 性业务数据记录的数据基础，可实现更多的电信移动性数据分析，因此具有很深的意义。为了实现上文中所述的方法，本发明还公开一种LTE网络中用户移动性业务记录分析装置，用以实现LTE网络中用户移动性业务记录分析方法，参见本发明的实施例四，如图5所示。LTE网络中用户移动性数据业务记录分析装置，所述装置包括：数据包获取单元1，用于获取LTE网络的信令数据包和业务数据包。LTE网络中包括信令数据包和业务数据包，信令数据包中含有该数据包的控制信息(包括位置信息等)，而业务数据包中包含有详细的业务数据，并不包含有详细的位置信息，如来源于哪个小区。LTE协议解析单元2，用于根据LTE协议分别对所述数据获取单元获取的相同设备来源的信令数据包进行控制信息解析、对所述业务数据包进行业务信息解析。所述LTE协议解析单元获取相同基站产生的所述信令数据包，根据所述LTE协议，对所述相同基站的信令数据包分别进行信令解析，获得所述信令数据包控制信息中包含的用户、基站及基站接口数据传输信息、小区、业务时间等。所述基站接口数据传输信息包含，基站接口漂移的数据包数、数流量大小。需要说明的是，可以有多个LTE协议解析单元进行协议解析，在实际应用中可采用LTE协议解析器进行协议解析工作，每个协议解析器解析来自相同设备的数据包，LTE协议解析器的实现可通过硬件亦可通过软件。数据包封装单元3，用于将所述LTE协议解析单元解析的所述控制信息和所述业务信息依照其所属相同用户信息、小区、业务时间相同的原则和与其对应的所述数据获取单元获取的业务数据包一同封装为移动性管理数据包。由于业务数据包不包含具体的位置信息，因此会对用户的移动性业务记录分析造成困难，通过数据包封装单元将解析获得的与该业务数据包对应的位置信息附加到业务数据包上，一并进行封装，即弥补了这个缺憾。通用协议解析单元4，用于根据实际业务需求对所述数据包封装单元封装的移动性管理数据包进行通用协议解析，获取用户的所述移动性业务数据信息。通用协议解析单元可包含多个解析模块，具体可由多个通用协议解析器来实现，例如常见的IP、TCP(UDP)、HTTP(FTP)等通用DPI解析方法。通过某个通用协议解析单元获得的移动性业务数据信息即为该用户在此类型下的 业务数据记录。数据业务记录生成单元5，用于根据所述LTE协议解析单元解析的的控制信息将所述通用协议解析单元解析的该用户移动性业务数据信息合成并调整为完整的用户移动性业务使用过程记录。用户移动性业务数据信息进行简单的合成即称为用户移动性业务使用记录，由于用户在跨小区使用业务时，会产生小区切换，基站接口漂移数据包数和大小会影响到业务使用记录的准确性，因此需要根据基站接口漂移数据包数和大小对用户移动性业务使用记录进行调整，以保证获得准确的用户移动性业务使用过程记录。优选的，为了使得LTE解析过程效率更高，本装置还可以包括：数据包分流单元6，用于根据基站的IP地址，将所述数据包获取单元获取的信令数据包和业务数据包进行分流，将相同基站产生的信令数据包和业务数据包发送至所述LTE协议解析单元。为了更加详细的说明本装置各部分的关系和工作原理，给出本发明的实施例五。数据包获取单元1，用于获取LTE网络的信令数据包和业务数据包。数据包分流单元6，用于根据基站的IP地址，将所述数据包获取单元获取的信令数据包和业务数据包进行分流，将相同基站产生的信令数据包和业务数据包发送至所述LTE协议解析单元2；LTE协议解析单元2进一步包括：控制信息解析模块21，包含多个解析模块，用于接收所述数据包分流单元6发送的相同基站产生的所述信令数据包，根据所述LTE协议，对所述相同基站的信令数据包分别进行信令解析，获得所述信令数据包控制信息中包含的用户信息、基站及基站接口数据传输信息、小区、业务时间；所述基站接口数据传输信息包含，基站接口漂移的数据包数、数流量大小。业务信息解析模块22，包含多个解析模块，用于接收所述数据包分流单元6发送的相同基站产生的所述业务数据包，根据所述LTE协议，对所述相同基站的业务数据包进行业务信息解析，获得所述业务数据包业务信息中包含的用户信息、数据包大小、上下行信息、业务时间。数据封装单元3进一步包括：业务数据包选取模块31，用于根据所述业务信息解析模块22解析的业务信 息，从所述数据包获取模块1中选取与所述控制信息解析模块21解析的信令数据包中具有相同用户信息、小区产生时间的所述业务数据包；移动性管理数据包封装模块32，用于将所述信令数据包中控制信息的用户信息、基站、小区、业务时间作为所述移动移动性管理数据包的包头，与所述业务数据包选取模块31选取的所述业务数据包一起封装成为移动性管理数据包。通用协议解析单元4，通用协议解析单元对所述移动性管理数据包封装模块32封装的移动性管理数据包进行通用DPI协议解析，获取该用户的移动性管理数据包中包含小区发生的数据包个数及上下行流量等。数据业务记录生成单元5进一步包括：数据业务记录合成模块51，用于根据所述通用协议解析单元4解析的移动性管理数据包中包含小区发生的数据包个数及上下行流量依次合成用户移动性数据业务过程记录；数据业务记录调整模块52，用于根据所述控制信息解析模块21解析的控制信息中的所述基站接口漂移数据包数、数据流量大小，调整所述数据业务记录合成模块合成的所述用户移动性业务过程记录。所述调整用户移动性业务过程记录的方法具体为，在切换前小区的数据包数和数据流量中减去所述基站接口漂移数据包数和相应数据流量，并将所述基站接口漂移数据包数和相应数据流量叠加至所述切换后小区的数据包数中。本发明装置部分与方法部分原理相同，在前文方法部分对各步骤实现方法均有详细描述，与本装置各单元模块的均可详细对应，参照上文描述即可，在此不再赘述。虽然本发明所揭露的实施方式如上，然而所述的内容并非用以直接限定本发明的保护范围。任何本发明所属
技术领域：
中技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作些许的更动。本发明的保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。当前第1页1 2 3