专利名称：一种数据业务模拟方法及应用系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及数据业务、核心网领域，尤其是涉及一种数据业务模拟方法及应用系统。
技术背景随着数据业务的发展，使得业务产品更替加快，业务个体的生命周期不断縮短，此外业 务实现链条延伸度长，导致网络和业务的维护复杂度增加等，对产品策划、开发、推广、维 护造成困难。目前GPRS/EDGE网络仍为数据业务承载的主体，围绕无线、核心网(有线网)本身的固 有指标，例如信道分配成功率、激活成功率、FTP下载速率、打开时延等，不能满足多种业 务产品的质量检测需要。产品质检常见于各生产流水当中，移动通信数据业务的入网测试、数据业务性能评估和 故障定位同样需要合适的支撑手段。现有检测手段上， 一般的做法是采用人工测试方式或利 用传统拨测机进行的全程数据业务拨测，拨测机也就是集合了手机某些应用功能进行自动、 办自动作业的工业化工具。关于数据业务的模拟方面有一份申请号为"200610011439. X"的中国专利申请文件公开 了一种分组数据业务大话务仿真测试的方法及装置。根据控制后台的测试参数配置，利用包括有通用协议栈和仿真终端的数据源模块与分组 数据业务节点建立PPP连接，并在PPP链路上承载ICMP、 TCP报文，利用所述数据源模块统 计发送/应答情况及流量，通过对相关数据的统计分析，验证被测基站系统分组数据业务处理 的性能。可应用于不同平台和系统，可对基本信道和补充信道进行测试；能仿真基站系统的 分组数据业务。关于多协议仿真方面有一份申请号为"200410080941.7"的中国专利申请文件公开了用 状态机模拟多协议仿真流程的方法。该方法包括201启动呼叫状态机实例；202初始化所述呼叫状态机实例；203进行接收 消息的处理；204判断所述呼叫状态机实例的状态是否为结束状态，如果是，206则结束进行结束后的清理工作，否则转205; 205对所述呼叫状态机实例的数据进行处理后；207判断所 述呼叫状态机实例的状态是否可以转移，如果是则停止状态机存在的定时器，并转204,否 则208保持状态，等待下一次处理。该发明与具体协议无关，简化了测试流程，并且由于可 以同时执行多个仿真协议，所以可以进行大话务量测试。但是，现有技术存在如下共同缺陷不是针对数据业务产品检测的专门技术。现有工业拨测模块存在如下缺陷拨测工具只涵盖多媒体，WAP/HTTP/FTP等协议，受物 理硬件数量限制(sim)，受无线环境质量限制，无法做到不影响当前业务及网络结构和状态的 情况下进行大批量并发业务测试，受影响因素多，不利于做参数水平评估。现有数据业务模拟技术存在如下缺陷缺乏对更多网络节点如GSN和业务节点如PDSN或 其他IP网络的广泛适用性，主要检验通信网络当中的BSS系统(包括BSC、 BTS)的数据业 务处理能力和稳定性、可靠性。另外缺乏对多协议支持，主要处理协议为PPP、 TCP/IP协议 族， 一旦使用其他独立协议时则无法完成模拟和检测。现有协议仿真技术存在如下缺陷主要利用状态机预设协议信令流程的动作生成消息模 板的方法实现对NGN等网络设备的多协议仿真，对于业务主导的多样化流程和信息仿真则无 法一一预设。发明内容本发明提供一种数据业务模拟方法以及相应的系统，主要解决技术问题在于，以捕获业 务的消息结构及流程为基础，实现模拟或者重现数据业务产品运作过程，对数据业务及核心 网络具有更大的兼容性，避开无线环境的影响，克服现有技术无法针对移动通信数据业务产 品进行大业务量的、高效的、深入的测试等难题。一种数据业务模拟方法，其中包括步骤判断是否将有一个数据业务启动，若判断为是，则启动全信息捕获；对捕获的信息顺序 存储并分析，引入业务特征数据库；比较业务特征判断捕获的信息是否已存在，若判断为是 则丢弃信息，否则存入数据库；根据数据库已存在的特征业务，生成可执行脚本模板；按照 脚本模板的启动条件生成一个或多个业务模拟程序；业务模拟程序在业务模拟中心与业务提 供节点之间执行，模拟用户与业务提供节点发生信息交互。优选地，该对数据业务的信息捕获要求对每一次完整数据业务行为的所有信息的复制， 包括信令和业务的数据消息流；该完整数据业务行为指单个业务族从启动-交互-结束的有限次数重复；通过接口监听，在不影响和不改变原来业务流程的情况下，根据业务特征包括 用户标识(USID)， IP地址，协议端口，会话标识(SESSION ID)进行复制采集和过滤；引 入数据库对原始数据、预处理数据、已处理数据等信息集合进行保存。优选地，该信息分析要求具有对数据业务所使用的通信协议、已知安全协议的支持；根 据可知的数据结构解码分析，得到业务消息流的序列、结构，可替换码元信息集合；对具有 同一业务族相同序列结构特征的信息集在数据库中具有唯一性。优选地，要求根据数据库中保存的带业务特征结构的信息集，按照协议规范去除当中可 变内容或动态内容，用变量替代，生成可执行的信息框架，称为脚本模板。优选地，要求根据控制信息生成一个或者多个执行某个脚本模板的程序，经过初始化， 执行处理，状态控制来完成向业务节点进行数据业务的信息交互。一种数据业务模拟系统，包括数据业务模拟检测中心站(Services-Simulated Testing Center,简称SSTC)，用于把无线终端到GSN网络的内部运作输出作为系统的输入，经过分 析处理形成业务模拟脚本，通过参数配置使得脚本执行结果输出到业务服务节点并与之发生 已知的交互。优选地，该数据业务模拟检测中心站还进一步包括GSN仿真服务器，用于完成GTP信令集的处理，会话控制，路由寻址工作；消息网关，用于通过监听进行消息捕获，并存储； 业务分析模拟服务器，用于业务流信息集分析，基于业务特征模型生成脚本，根据触发条件 调用脚本模板模拟一个或多个业务流程。优选地，该业务分析模拟服务器还包括业务分析引擎，用于根据已知通信规范对业务 信息流进行解码，得到抽象的业务流程信息集，并检查信息集的唯一性；业务脚本引擎，用 于根据抽象得到的信息集整理为标准的可执行代码模板；业务模拟引擎，用于抽取脚本模板 存储单元，生成业务模拟检测程序；存储单元，用于存储捕获的原始业务信息集，脚本信息 数据。本发明的有益效果是，该数据业务模拟方法及系统实现可以以捕获业务的消息结构及流 程为基础，实现模拟或者重现数据业务产品运作过程，对数据业务及核心网络具有更大的兼 容性，有效减小对相关测试的工作量，有利于提高数据业务产品质量。
图1是本发明实施例的数据业务模拟方法的示意图；图2是本发明实施例的消息网关对数据业务信令及消息进行监听接收的方法的示意图；图3是本发明实施例的业务分析引擎处理方法的示意图； 图4是本发明实施例的业务脚本引擎处理方法的示意图； 图5是本发明实施例的业务模拟引擎处理方法的示意图； 图6是本发明实施例的导引包数据协议激活的系统的示意图； 图7是本发明实施例的数据业务模拟系统的示意图。
具体实施方式
本发明以HTTP浏览业务为例，提供一种数据业务模拟方法及系统，可实现学习和复制该 业务的交互过程，达到可重复模拟该业务的目的。 结合附图对本方案实施进行说明。图1是数据业务模拟方法示意图，在进行模拟之前，可对接入点名称(Access Point Name) 进行指定，使得特定APN激活的模拟活动经过特定的路径或者处理方法，简化模拟的中间过 程，例如资源冲突，业务干扰.内容计费等；另外根据PDP激活规范，可选择使用自定义用 户ISDN资源，既能进行大业务模拟而又不需要网络鉴权。其包括步骤slOl到步骤sl06:步骤sl01，启动消息网关监听Gn接口消息。在预设的环境当中，我们可以启动一个业 务流程或者选择一个目标对象进行监听。步骤sl02，消息网关在步骤s101中监听获取到业务消息流，可以分离Gn接口信息中的 GTP信令和业务消息， 一个独立完整的数据业务过程，需要先进行GTP协议的PDP激活过程， 建立起GTP通道后根据业务的需求寻址到业务服务提供节点(SP/CP等)，发起HTTP GET、 POST 等动作，并且业务服务提供节点也相应的给予响应，当该次业务信息全部传送完成后，进行 PDP去激活，结束一个业务样本。这个过程获取的信息按时间顺序存入数据库等待分析。它 的具体过程如图2所示，包括如下的步骤s201到步骤s205: 步骤s201，启动GTP信令监听；步骤s202， GTP信令接收，根据信令数据包头判断类型，获取长度等标志参数； 步骤s203， GTP信令响应成功，表示信令建立过程完成，后续业务过程将要开始， 进行业务消息监听；步骤s204，监听结束，业务消息开始接收； 步骤s205，业务消息接收结束，信息暂存入数据库。 步骤s103，业务分析引擎对步骤s102的业务信息流进行协议解码。 步骤s104，业务分析引擎根据步骤s103的业务特征，生成可读信息集合。其中上述步 骤sl03、 sl04的具体过程如图3所示，包括步骤s301到步骤s306:步骤s301 ，读取s205存入的业务信息流数据； 步骤s302，根据所支持的协议类型进行解码，转换成可读内容； 步骤s303，从可读内容中提取业务特征信息，包括目的地址，目的URL，协议种类， 流程步长，消息体大小等；步骤s304，将已解码信息与特征信息打包为信息集合；步骤s305，根据特征信息检索数据库中是否已存在相同的信息集，如判断为否则保 留，否则丢弃；步骤s306，当前可用信息集入库。 步骤sl05，业务脚本引擎提取并处理信息集，生成标准的脚本模板，具体过程如图4所 示，包括步骤s401到s405:步骤s401，读取数据库未处理的信息集；步骤s402，读取业务模型数据，根据业务特征参数的要求，如imsi， host ip， session id， url等，设定相应的变量模型；步骤s403，分析信息集中的静态参数和动态参数，其中动态参数与业务模型相关； 步骤s404，根据信息集生成信息原语集合，业务模型的动态参数作为原语集合的输入变量；步骤s405，将原语集生成可执行脚本。 步骤s106，业务模拟引擎根据触发条件调用步骤s105生成的脚本模板，形成一个或者 多个业务模拟实例程序，具体过程如图5所示，包括步骤s501到s510: 步骤s501，启动业务模拟引擎；步骤s502，读取业务模拟输入参数，如业务种类，号码资源，业务规模，时间间隔， 重复次数等；步骤s503，生成一个或多个实例； 步骤s504，导入脚本模板；步骤s505， GSN仿真服务器建立相关GTP信令通道； 步骤s506，实例执行脚本；步骤s507，检査脚本是否已结束，若判断为是则执行s510，否则执行s508; 步骤s508，根据脚本向业务服务节点发送信息；步骤s509，判断或者等待业务服务节点响应，若响应成功，则执行s506，若执行 s510，其中需要支持超时，重发和重发次数溢出等状态判断，重发成功则执行s506，次数溢 出则执行s510;步骤s510，脚本执行结束，等待下一次唤醒。 另外，基于GPRS/EGPRS网络的消息流程如图6所示，描述包括I) 无线终端发起网络接入消息，激活PDP报文请求 2 ) SGSN向GGSN发起创建PDP报文请求3) GGSN响应SGSN，分配接入地址等信息4) SGSN响应无线终端5) 无线终端向业务节点发起接入请求6) 业务节点响应无线终端(用户)7) 无线终端与业务节点之间数据交互，包括业务内容，状态码的交互8) 无线终端发起业务结束消息9) 业务节点返回确认消息10) SSTC捕获以上信息过程II) SSTC模拟SGSN向GGSN发起创建PDP报文请求的信令12) GGSN响应SSTC13) SSTC向业务节点发起业务接入请求14) 业务节点响应SSTC15) SSTC与业务节点之间发生数据交互16) SSTC发起业务结束消息17) 业务节点返回确认消息图7是本发明实施例的数据业务模拟系统的示意图，其中包括数据业务模拟检测中心站 (Services-Simulated Testing Center,简称SSTC)，用于把无线终端到GSN网络的内部运 作输出作为系统的输入，经过分析处理形成业务模拟脚本，通过参数配置使得脚本执行结果 输出到业务服务节点并与之发生已知的交互。该业务模拟检测中心站还可以进一步包括GSN仿真服务器，用于完成GTP信令集的处理， 会话控制，路由寻址等工作；消息网关，用于通过监听进行消息捕获，并存储；业务分析模拟服务器，用于业务流信息集分析，基于业务特征模型生成脚本，根据触发条件调用脚本模 板模拟一个或多个业务流程。其中的业务分析服务器还可包括业务分析引擎，用于根据已知通信规范对业务信息流 进行解码，得到抽象的业务流程信息集，并检査信息集的唯一性；业务脚本引擎，用于根据 抽象得到的信息集整理为标准的可执行代码模板；业务模拟引擎，用于抽取脚本模板存储单 元，生成业务模拟检测程序；存储单元，用于存储捕获的原始业务信息集，脚本信息等数据。本发明所用到的技术利用了黑匣子的概念通过对业务的输入输出消息的学习和复制达到 业务模拟的效果，既能实现数据业务产品检测，同时也能完成网络设备检测，解决了现有技 术只能用于网络设备检测。突破了现有技术的测试强度、密度、深度等瓶颈。并且同样具有 与大多数协议的无关性。
这里公开的实施例是示例性的，其仅是为了对本发明进行解释说明，而并不是对本发明 的限制，本领域技术人员可以预见的改良和扩展都包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种数据业务模拟方法，其中包括步骤判断是否将有一个数据业务启动，若判断为是，则启动全信息捕获；对捕获的信息顺序存储并分析，引入业务特征数据库；比较业务特征判断捕获的信息是否已存在，若判断为是则丢弃信息，否则存入数据库；根据数据库已存在的特征业务，生成可执行脚本模板；按照脚本模板的启动条件生成一个或多个业务模拟程序；业务模拟程序在业务模拟中心与业务提供节点之间执行，模拟用户与业务提供节点发生信息交互。
2. 如权利要求1所述的数据业务模拟方法，其中该对数据业务的信息捕获要求对每一次完整数据业务行为的所有信息的复制，包括信令 和业务的数据消息流；该完整数据业务行为指单个业务族从启动-交互-结束的有限次数重复； 通过接口监听，在不影响和不改变原来业务流程的情况下，根据业务特征包括用户标识 (USID)、 IP地址、协议端口、会话标识(SESSION ID)进行复制采集和过滤；引入数据库 对原始数据、预处理数据、已处理数据等信息集合进行保存。
3. 如权利要求1所述的数据业务模拟方法，其中该信息分析要求具有对数据业务所使用的通信协议、已知安全协议的支持；根据可知的 数据结构解码分析，得到业务消息流的序列、结构，及业务信息流中可替换码元信息集合； 对具有同一业务族相同序列结构特征的信息集在数据库中具有唯一性。
4. 如权利要求1所述的数据业务模拟方法，其中要求根据数据库中保存的带业务特征结构的信息集，按照协议规范去除当中可变内容或 动态内容，用变量替代，生成可执行的信息框架，称为脚本模板。
5. 如权利要求1所述的数据业务模拟方法，其中要求根据控制信息生成一个或者多个执行某个脚本模板的程序，经过初始化，执行处理， 状态控制来完成向业务节点进行数据业务的信息交互。
6. —种数据业务模拟系统，包括数据业务模拟检测中心站，用于把无线终端到GSN网络的内部运作输出作为系统的输入, 经过分析处理形成业务模拟脚本，通过参数配置使得脚本执行结果输出到业务服务节点并与 之发生己知的交互。
7. 如权利要求6所述的数据业务模拟系统，其中该数据业务模拟检测中心站还进一步包括GSN仿真服务器，用于完成GTP信令集的处 理，会话控制，路由寻址工作；消息网关，用于通过监听进行消息捕获，并存储；业务分析 模拟服务器，用于业务流信息集分析，基于业务特征模型生成脚本，根据触发条件调用脚本 模板模拟一个或多个业务流程。
8. 如权利要求7所述的数据业务模拟系统，其中该业务分析模拟服务器还包括业务分析引擎，用于根据已知通信规范对业务信息流进 行解码，得到抽象的业务流程信息集，并检查信息集的唯一性；业务脚本引擎，用于根据抽 象得到的信息集整理为标准的可执行代码模板；业务模拟引擎，用于抽取脚本模板存储单元， 生成业务模拟检测程序；存储单元，用于存储捕获的 始业务信息集，脚本信息数据。
全文摘要
一种数据业务模拟方法及系统，其中判断是否将有一个数据业务启动，若判断为是，则启动全信息捕获；对捕获的信息顺序存储并分析，引入业务特征数据库；比较业务特征判断捕获的信息是否已存在，若判断为是则丢弃信息，否则存入数据库；根据数据库已存在的特征业务，生成可执行脚本模板；按照脚本模板的启动条件生成一个或多个业务模拟程序；业务模拟程序在业务模拟中心与业务提供节点之间执行，模拟用户与业务提供节点发生信息交互。从而，对数据业务及核心网络具有更大的兼容性，有效减小对相关测试的工作量，有利于提高数据业务产品质量。
文档编号H04W24/00GK101605348SQ20081021934
公开日2009年12月16日 申请日期2008年11月24日 优先权日2008年11月24日
发明者吴栩欣, 夏玉青, 越 董, 黄勋禄 申请人:中国移动通信集团广东有限公司