LTE信令監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)分析

1、LTE信令監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)分析勞斌，唐升敢（中國移動通信集團廣西有限公司，廣西 南寧530022；華信咨詢設(shè)計研究院有限公司，浙江 杭州310014）摘 要：文章首先對LTE接口進行分析，然后介紹了LTE信令監(jiān)測系統(tǒng)的采集方式以及組網(wǎng)架構(gòu)。關(guān)鍵詞：LTE 信令監(jiān)測Construction and analysis of LTE signaling monitoring system.Lao Bin，Tang shenggan（China Mobile Group Guangxi Company Limited，Guangxi Nanning 530022；HuaXin Consulting Co.

2、,Ltd，zhejiang Hangzhou 310014）Abstract：Firstly, the article analyzes the LTE interface, and then introduced the collection method and networking architecture of LTE Signaling Monitoring System.Key Words：LTE Signaling Monitoring 1 概述自從LTE網(wǎng)絡(luò)商用以來，LTE用戶數(shù)和業(yè)務(wù)量快速增長，對用戶行為和網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的精細化分析成為當前LTE網(wǎng)絡(luò)維護的重點。目前LTE網(wǎng)絡(luò)尚處于

3、大規(guī)模覆蓋性建設(shè)階段，網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化不夠完善，網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量有待進一步提高。而部分省份尚未部署LTE信令監(jiān)測系統(tǒng)，用戶感知評估和網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量分析手段沒有同步跟進，無法支撐LTE網(wǎng)絡(luò)問題分析、網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化、用戶投訴等方面的需要，因此LTE信令監(jiān)測系統(tǒng)的建設(shè)迫在眉睫。2 LTE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融合組網(wǎng)。LTE網(wǎng)絡(luò)設(shè)備主要包括移動性管理設(shè)備（MME）、服務(wù)網(wǎng)關(guān)（S-GW）、PDN網(wǎng)關(guān)（P-GW）、歸屬簽約用戶服務(wù)器（HSS）等組成。網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)如下圖所示：圖2-1 目前LTE網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)圖LTE核心網(wǎng)接口眾多，結(jié)合已有信令監(jiān)測系統(tǒng)，需要采集的主要接口信息如下：接口名稱類型前向?qū)嶓w后

4、向?qū)嶓w接口信息S1-MME信令面eNodeBMME上下文信息（IP地址、UE能力等）、切換信息（S1切換詳細信息，X2切換部分信息）、位置信息（小區(qū)、TAC等）、E-RAB承載管理信息、NAS信息（用戶附著、鑒權(quán)、尋呼、TA更新等）和S1接口管理信息（MME標識、負載均衡等）S1-U用戶面eNodeBS-GW/SGSN在SGW與eNodeB設(shè)備間建立隧道，傳送數(shù)據(jù)包S11信令面MMES-GW/SGSN用戶會話與承載信息，用戶面與信令面的關(guān)聯(lián)信息S6a信令面HSS/HLRMME用戶身份信息（IMSI、MSISDN與臨時標識的對應(yīng)關(guān)系等）、漫游信息（MME標識、Talist）、鑒權(quán)加密信息（獲取U

5、u口密鑰）SGs信令面MSC ServerMME異系統(tǒng)間聯(lián)合附著信息、聯(lián)合位置更新信息、LTE用戶短信、CSFB用戶被叫尋呼Uu信令面UEeNodeB系統(tǒng)廣播信息（MIB和SIB信息）、無線側(cè)管理信息（RRC連接、重配置信息）、MR信息X2信令面eNodeBeNodeB站點切換相關(guān)信息Mc信令面MGWMSC SERVER軟交換間呼叫業(yè)務(wù)的相關(guān)信息3 建設(shè)方案3.1 LTE信令監(jiān)測系統(tǒng)整體架構(gòu)根據(jù)中國移動統(tǒng)一DPI設(shè)備技術(shù)規(guī)范，LTE信令監(jiān)測系統(tǒng)主要由以下三部分組成：（1）采集解析層：包含采集解析服務(wù)器，主要功能是實現(xiàn)S1-MME、S1-U、Gn/S11、S6a、SGs、X2和Uu等接口原始信令

6、進行的采集、匯聚和解析，生成原始XDR文件。數(shù)據(jù)采集層需要將原始XDR及原始碼流數(shù)據(jù)上報給數(shù)據(jù)解碼層。（2）數(shù)據(jù)解碼層：包含數(shù)據(jù)合成服務(wù)器，數(shù)據(jù)解碼層包含數(shù)據(jù)合成服務(wù)器，主要功能是對數(shù)據(jù)采集層上報的原始XDR進行分析、關(guān)聯(lián)、回填及合成，并輸出所需的目標XDR及日志文件及原始碼流數(shù)據(jù)到應(yīng)用層。數(shù)據(jù)解碼層需要對原始碼流數(shù)據(jù)進行存儲，存儲時長至少2天。（3）應(yīng)用層：完成信令數(shù)據(jù)的開發(fā)、查詢和應(yīng)用等，生成業(yè)務(wù)部門所需要的各種業(yè)務(wù)指標分析報表。LTE信令監(jiān)測系統(tǒng)的整體架構(gòu)如下：圖3-1 LTE信令監(jiān)測系統(tǒng)整體架構(gòu)圖3.2數(shù)據(jù)采集層建設(shè)方案數(shù)據(jù)采集層分成2個功能模塊：采集接入設(shè)備、采集解析設(shè)備。采集接入設(shè)

7、備以分光或軟采等方式從移動通信網(wǎng)絡(luò)中獲取用戶面或控制面原始數(shù)據(jù)。采集解析設(shè)備對這些原始數(shù)據(jù)進行解碼解析并生成單接口XDR，并對采集接入設(shè)備上報的原始數(shù)據(jù)進行基于XDR的標準接口封裝。最后數(shù)據(jù)采集層向數(shù)據(jù)解碼層輸出各接口對應(yīng)的單接口XDR和XDR對應(yīng)的原始數(shù)據(jù)。S1-MME、S6a和SGs接口的采集點位于MME側(cè)，S1-U和S11接口的采集點位于SAE-GW側(cè)，X2和Uu接口的采集點位于SCA側(cè)。S1-MME、S1-U、S11、S6a和SGs采用分光放大后再接入分流匯聚設(shè)備，分流匯聚設(shè)備通過10GE鏈路將采集的信令數(shù)據(jù)上傳到采集解析設(shè)備。X2和Uu接口信令采用軟采的方式從SCA獲取。采集方式匯總

8、如下：接口名稱數(shù)據(jù)類型采集方式采集位置S1-MME信令面分光硬采SGSN/MMES1-U用戶面分光硬采GGSN/SAE-GWS11信令面分光硬采SGSN/MMES6a信令面分光硬采SGSN/MMESGs信令面分光硬采SGSN/MMEUu信令面軟采SCAX2信令面軟采SCAMc信令面軟采2/3G信令監(jiān)測系統(tǒng)采集示意圖如下：圖3-2 接口采集點示意圖3.3數(shù)據(jù)解碼層建設(shè)方案數(shù)據(jù)解碼層的主設(shè)備是數(shù)據(jù)合成服務(wù)器，數(shù)據(jù)合成服務(wù)器接收數(shù)據(jù)采集層發(fā)送來的原始XDR數(shù)據(jù)，然后進行XDR數(shù)據(jù)的分析、關(guān)聯(lián)、回填、合成和存儲，通過開放接口輸入目標XDR到應(yīng)用層。數(shù)據(jù)合成服務(wù)器的數(shù)量可以根據(jù)話務(wù)模型和服務(wù)器處理能力測算。3.4應(yīng)用層建設(shè)方案應(yīng)用層的主設(shè)備是應(yīng)用服務(wù)器，應(yīng)用服務(wù)器主要進行數(shù)據(jù)的分析、輸出和存儲。應(yīng)用服務(wù)器的數(shù)量可以根據(jù)話務(wù)模型和服務(wù)器處理能力測算。3.5 網(wǎng)絡(luò)拓撲圖網(wǎng)絡(luò)拓撲圖如下：4 結(jié)論隨著LTE業(yè)務(wù)的迅猛發(fā)展，使得LTE信令監(jiān)測系統(tǒng)的建設(shè)勢在必行，LTE信令監(jiān)測的建設(shè)對網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化、客戶感知和網(wǎng)絡(luò)運維支持能力的提升都有至關(guān)重要的影響。本文給出了LTE信令監(jiān)測的采集方式和組網(wǎng)架構(gòu)，以期對今后運營商LTE信令監(jiān)測系統(tǒng)的建設(shè)提供參考。參考文獻1 呂紅