提高lte网络用户数据imsi关联率的方法和系统的制作方法
【专利说明】提高LTE网络用户数据IMSI关联率的方法和系统
[0001]
技术领域
[0002]本发明实施例涉及通信技术领域，具体涉及到一种提高LTE网络用户数据IMSI关联率的方法和系统。
【背景技术】
[0003]随着4G网络的商用和广泛部署，用户可以享受到更丰富的业务以及宽带体验，特别是随着移动互联网应用的爆发式增长，例如各类社交软件、终端游戏、实时视频等，更是进一步刺激了用户对数据流量的使用。基于此，通信网络运营商早已从语音业务经营转变为流量经营。流量经营最为核心的任务就是实现用户管理，通过对用户的管理，可实现业务推送、基于用户等级的差异服务和网络质量的监控等。
[0004]要实现用户的管理，前提条件是对用户进行标识，现有技术惯用的手段是通过国际移动用户识别码IMSI (简称为IMSI)对用户进行识别。然而，用户面数据并不携带IMSI，因此，如何将用户面数据与IMSI进行关联的关联方法(通常简称为用户面数据IMSI关联方法)对用户管理至关重要。
[0005]现有技术用户面数据IMSI关联方法的流程为:基于用户初始附着流程中初始附着请求attach request消息中会携带IMSI，当用户附着网络成功时，初始附着接收attachaccept消息中会携带移动管理实体MME (简称为MME)分配给用户设备UE (简称为UE)的3G网络临时识别码TMSI信息(在LTE网络中临时识别码记为TMSI )，此时，建立TMSI和MSI的关系表，记为TMSI2MSI ;服务网关SGW (简称为SGW)会分配给UE —个用户IP (简称为UE IP)用于业务面数据的通信，此时，建立UE IP与頂SI的关系表，记为IP2MSI。当用户进行其他数据业务时，为了防止非法个人或团体通过监听无线路径上的信令窃取MSI，用户不会携带頂SI信息，但是会携带TMSI信息，根据TMSI和MSI的关系表TMS12MSI，更新IP到MSI的关系表IP2MSI。基于以上流程和方法，用户面数据合成后便可以通过IP来查询关系表IP2IMSI从而得到用户的IMSI信息，并将用户面数据与IMSI进行关联。
[0006]显然，现有技术用户面数据IMSI关联方法高度依赖初始附着流程，即用户开机附着至LTE网络的过程。该流程中，用户会携带MSI和TMSI，是建立关系表TMSI2MSI的关键，UE后面发起的信令将不再携带IMSI。但在日常生活中，有很多用户一个月甚至更长的手机都不关机，因此，无法获取初始附着流程，导致关系表TMSI2IMSI信息很不完善。经过现实网络的实际测试，采用现有技术用户面数据IMSI关联方法对某地区的中国移动用户进行MSI关联，其关联率仅为30%左右。显然，现有技术用户面数据MSI关联方法存在着在用户长期不关机的情况下，关系表TMSI2MSI信息不完善，从而导致IMSI关联率低的等冋题。
【发明内容】
[0007]为解决现有技术用户面数据IMSI关联方法存在的在用户长期不关机的情况下，关系表TMSI2MSI信息不完善，从而导致IMSI关联率低的等问题，本发明提出一种提高LTE网络用户面数据IMSI关联率的方法和系统。
[0008]本发明提高LTE网络用户面数据IMSI关联率的系统，包括数据采集、数据预处理、信令解码、呼叫信令合成和关系表构造单元:在用户开机附着至LTE网络直至关机的整个流程中从基站e Node B与移动管理实体Mobile Management Entity之间的S1-MME接口和移动管理实体MME与移动交互中心MSC之间的SGS接口实时采集原始数据；对采集到的原始数据进行剔除、重组和分流处理并进行解码，对原始数据中信令消息进行呼叫详细记录CDR合成；建立临时识别码TMSI到国际移动用户识别码MSI的关系表TMSI2MS1、3G网络临时识别码PTMSI到MSI的关系表PTMSI2MSI和IP到MSI的关系表IP2MSI，并对上述关系表进行实时查询和更新；并且，采用实时更新的关系表TMSI2MSI进行用户面数据IMSI关联；其中，
数据采集单元:能够在用户开机附着至LTE网络直至关机的整个流程中，从Sl-MME接口和SGS接口实时采集原始数据；
数据预处理单元:能够对数据采集单元采集到的原始数据进行数据剔除、数据重组和数据分流处理；所述数据剔除是指删除每一帧原始数据中对后期数据分析不相关的底层协议数据，提取包含有用户识别信息的数据；所述数据重组是指对包含有用户识别信息的数据添加相关首域作为识别标志，包括消息ID、包长度、数据链路类型、绝对时间标签；所述数据分流是指将从Sl-MME接口获取的包含有用户识别信息的数据传输给Sl-MME接口解码器，将从SGS接口获取的包含有用户识别信息的数据传输给SGS接口解码器；
信令解码单元:包括Sl-MME接口解码器和SGS接口解码器，分别从Sl-MME接口和SGS接口采集到的包含有用户识别信息的数据中提取关键信息，所述关键信息包括标识用户身份的⑶T1、IMSI, TMSI, PTMSI和PDN地址信息，即IP地址信息；其中，GUTI是全球唯一临时UE标识，PDN是指公用数据网；
呼叫信令合成单元:能够对数据采集单元采集到的原始数据中的信令消息按不同的呼叫流程进行归类，并采用索引方式把这些属于同一个呼叫流程的消息关联到一起；并进行CDR合成；
关系表构造单元:根据信令解码单元获取的关键信息和呼叫信令合成单元合成的消息建立关系表 TMSI2MS1、PTMS12IMSI 和 IP2MSI ;并对关系表 TMSI2MS1、PTMS12IMSI 和IP2IMSI进行实时查询和更新。
[0009]进一步的，本发明提高LTE网络用户面数据IMSI关联率的系统，数据预处理单元包含两种处理模式，即实时处理数据采集模块传过来的原始数据的实时处理模式和集中处理数据采集模块保存下来的原始数据的数据回放模式；并且，在用户处于忙碌时采用实时处理模式，在用户处于空闲时采用数据回放模式。
[0010]进一步的，本发明提高LTE网络用户面数据IMSI关联率的系统，信令解码单元主要对Sl-MME接口和SGS接口以下信令流程进行解码:包括，
用户初始附着流程中，Attach request消息中包含用户信息IMSI，Attach accept消息中包含MME分配给UE的TMSI信息，该TMSI取自于⑶TI，以及服务网关SGW会分配给UE的PDN地址，即用户IP ;对应的信令解码器提取该流程中的MS1、TMSI和IP信息，用于关系表构造单元建立关系表TMSI2MSI和IP2MSI ；
LTE网络下，用户在打电话时会回落到3G网络，此时SGS接口会发起位置更新流程，该流程中的位置更新接受消息包含IMSI和PTMSI信息；对应的信令解码器提取该信息，用于关系表构造单元建立关系表PTMSI2MSI ；
当用户完成通话后会重新附着到LTE网络，此时，Sl-MME接口会发起联合附着流程，该流程中的联合附着接受消息包含PTMSI和TMSI信息；对应的信令解码器提取PTMSI和TMSI信息，用于关系表构造单元对关系表PTMSI2MSI的查询和TMSI2MSI的更新；
当用户完成通话后会重新附着到LTE网络，此时，Sl-MME接口会发起联合追踪区更新流程，该流程中联合追踪区更新接受消息包含PTMSI和TMSI信息；对应的信令解码器提取PTMSI和TMSI信息，用于关系表构造单元对关系表PTMSI2MSI的查询和TMSI2MSI的更新；
当已开机用户发起数据业务请求时，用户UE会首先附着至LTE网络，此时，Sl-MME接口会发起附着流程，该流程中Attach request消息中包含系统分配的TMSI信息，Attachaccept消息中包含SGW分配给UE的IP地址；对应的信令解码器提取TMSI和IP，用于关系表构造单元对关系表TMSI2MSI的查询和IP2MSI的更新。
[0011]进一步的，本发明提高LTE网络用户面数据IMSI关联率的系统，关系表构造单元根据信令解码单元获取的关键信息和呼叫信令合成单元合成的消息建立关系表TMSI2IMS1.PTMSI2IMSI 和 IP2頂SI，包括:
信令合成单元对初始附着流程进行呼叫详细记录CDR合成，当合成消息为Attachaccept时，关系表构造单元建立TMSI到MSI的关系表TMSI2MSI和IP到MSI的关系表IP2IMSI ；
信令合成单元对SGS接口位置更新流程进行CDR合成，当合成消息为位置更新接受消息时，关系表构造单元建立PTMSI到MSI的关系表PTMSI2MSI ；
信令合成单元对Sl-MME接口联合附着流程进行CDR合成，当合成消息为联合附着接收消息时，关系表构造单元基于消息中的PTMSI信息，查询关系表PTMSI2MSI，得到用户MSI信息，基于查询到的IMSI信息和联合附着接收消息携带的TMSI信息，关系表构造单元对关系表TMSI2MSI进行更新；
信令合成单元对Sl-MME接口联合追踪区更新流程进行CDR合成，当合成消息为联合追踪区更新接收消息时，关系表构造单元基于消息中的PTMSI信息，查询关系表PTMSI2MSI，得到用户MSI信息，基于查询到的IMSI信息和联合附着接收消息携带的TMSI信息，关系表构造单元对关系表TMSI2MSI进行更新；
信令合成单元对