一种通用分组无线服务网络问题确定方法和装置

摘要

本发明公开了一种通用分组无线服务（GPRS）网络问题确定方法和装置，其中，所述方法包括：采集GPRS网络的Gb接口的原始信令；从所述原始信令中解析出业务标识信息、业务应用信息和网络异常信息；获取各类网络异常信息中的临时逻辑链路标识（TLLI）；根据业务标识信息和各类网络异常信息中的TLLI标识，将各用户的业务应用信息和网络异常信息分别进行关联，并统计各用户的各类网络异常信息的数量，生成各用户上网详细记录；根据各用户上网详细记录，确定导致用户所用业务质量差的GPRS网络问题。本发明能够更准确的确定导致用户所用业务质量差的GPRS网络问题。

说明书

技术领域

本发明涉及通用分组无线服务（General Packet Radio Service，GPRS）网络 性能检测技术，尤其涉及一种GPRS网络问题确定方法和装置。

背景技术

目前，确定GPRS网络问题时，通常是先获取用户在一段时间内所有上网 行为信息；再根据获取的信息统计出反映用户所用业务的质量的指标（如下载 速率等）；之后将所述指标与相同时段内用户所在的小区的GPRS网络性能的统 计信息（如干扰等级等）进行关联，进而确定导致用户所用业务质量差的GPRS 网络问题。

但是，这种关联只是统计级别的关联，无法针对用户每一次上网业务过程 进行分析，且个别问题容易被统计数据掩盖，因此，统计级别的关联无法准确、 有针对性地反映出用户每次上网的业务质量，进而导致不能准确确定导致用户 所用业务质量差的GPRS网络问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种GPRS网络问题确定方法和装 置，在满足统计级别数据关联分析的同时，能够针对用户每一次上网的业务过 程定位无线网络问题对用户业务质量的影响，更准确的确定导致用户所用业务 质量差的GPRS网络问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

本发明提供了一种GPRS网络问题确定方法，所述方法包括：

采集GPRS网络的Gb接口的原始信令；

从所述原始信令中解析出业务标识信息、业务应用信息和网络异常信息；

根据业务标识信息和获取的各类网络异常信息中的TLLI标识，将各用户 的业务应用信息和网络异常信息分别进行关联，并统计各用户的各类网络异常 信息的数量，生成各用户上网详细记录；

根据各用户上网详细记录确定GPRS网络问题。

较佳地，所述从所述原始信令中解析出业务标识信息，为：

解析原始信令中附着（Attach）流程数据，获取用户的国际移动设备身份 码（IMEI）和国际移动用户识别码（IMSI）；

解析原始信令中分组数据协议（Packet Data Protocol，PDP）激活流程数据， 获取用户的IMSI标识、互联网协议（IP）地址和TLLI标识；

解析原始信令中超文本传送协议（HTTP）上网流程数据，获取IP地址。

较佳地，所述从所述原始信令中解析出业务应用信息，为：

解析原始信令中HTTP上网流程数据，获取业务应用信息，所述业务应用 信息包括：用户的业务状态，用户上传或下载速率，传输控制协议（TCP）分 片包数和TCP重传包数。

较佳地，所述从所述原始信令中解析出网络异常信息，为：

从所述原始信令中解析出基站系统GPRS协议（BSSGP）层消息类型为x0a 的信令，所述信令为无线状态报告信令（RADIO-STATUS），是表示用户设备 （UE）与基站收发台（BTS）之间的无线连接丢失的网络异常信息；

从所述原始信令中解析出BSSGP层消息类型为x26的信令，所述信令为 协议虚拟连接（BVC）级别流控信令（FLOW-CONTROL-BVC），是表示BVC 流控的网络异常信息；

从所述原始信令中解析出BSSGP层消息类型为x28的信令，所述信令为 移动台（MS）级别流控信令（FLOW-CONTROL-MS），是表示MS流控的网络 异常信息；

从所述原始信令中解析出BSSGP层消息类型为x2c的信令，所述信令为 逻辑链路控制（LLC）层协议数据单元（PDU）删除消息信令 （LLC-DISCARDEDPDU），是表示GPRS支持服务节点（SGSN）下发给UE 的LLC PDU被分组控制单元（PCU）删除的网络异常信息；

从所述原始信令中解析出BSSGP层消息类型为x41的信令，所述信令为 无线异常报告信令（STATUS），是表示网络异常的网络异常信息。

较佳地，所述根据用户上网详细记录确定GPRS网络问题，为：

当用户上网详细记录中业务状态为失败，或TCP重传包数除以TCP分片 包数得到的重传率高于设定值，或用户上传或下载速率小于设定值时，

当RADIO-STATUS信令的数量大于0，确定用户所在小区的无线覆盖存在 问题；

当FLOW-CONTROL-BVC信令的数量大于0，确定用户所在小区资源严重 拥塞；

当FLOW-CONTROL-MS信令的数量大于0，确定用户所在小区存在资源 拥塞；

当LLC-DISCARDED信令的数量大于0，确定用户所在小区覆盖环境差导 致传输质量差；

当STATUS信令的数量大于0，确定用户所在小区网络状态存在异常。

本发明提供了一种GPRS网络问题确定装置，所述装置包括：

原始信令采集单元，用于采集GPRS网络的Gb接口的原始信令；

解析单元，用于从原始信令采集单元采集到的原始信令中解析出业务标识 信息、业务应用信息和网络异常信息；

获取单元，用于获取解析单元解析出的各类网络异常信息中的TLLI标识；

用户上网详细记录生成单元，用于根据解析单元解析出的业务标识信息和 获取单元获取的各类网络异常信息中的TLLI标识，将各用户的业务应用信息 和网络异常信息分别进行关联，并统计各用户的各类网络异常信息的数量，生 成各用户上网详细记录；

网络问题确定单元，用于根据用户上网详细记录生成单元生成的各用户上 网详细记录，确定GPRS网络问题。

较佳地，所述解析单元，具体用于解析原始信令中Attach流程数据，获取 用户的IMEI标识和IMSI标识；

解析原始信令中PDP激活流程数据，获取用户的IMSI标识、IP地址和TLLI 标识；

解析原始信令中HTTP上网流程数据，获取IP地址。

较佳地，所述解析单元，具体用于解析原始信令中HTTP上网流程数据， 获取业务应用信息，所述业务应用信息包括：用户的业务状态，用户上传或下 载速率，TCP分片包数和TCP重传包数。

较佳地，所述解析单元，具体用于从所述原始信令中解析出BSSGP层消息 类型为x0a的信令，所述信令为RADIO-STATUS信令，是表示UE与BTS之 间的无线连接丢失的网络异常信息；

从所述原始信令中解析出BSSGP层消息类型为x26的信令，所述信令为 FLOW-CONTROL-BVC信令，是表示BVC流控的网络异常信息；

从所述原始信令中解析出BSSGP层消息类型为x28的信令，所述信令为 FLOW-CONTROL-MS信令，是表示MS流控的网络异常信息；

从所述原始信令中解析出BSSGP层消息类型为x2c的信令，所述信令为 LLC-DISCARDEDPDU信令，是表示SGSN下发给UE的LLC PDU被PCU删 除的网络异常信息；

从所述原始信令中解析出BSSGP层消息类型为x41的信令，所述信令为 STATUS信令，是表示网络异常的网络异常信息。

较佳地，所述网络问题确定单元，具体用于当用户上网详细记录中业务状 态为失败，或TCP重传包数除以TCP分片包数得到的重传率高于设定值，或 用户上传或下载速率小于设定值时，

当RADIO-STATUS信令的数量大于0，确定用户所在小区的无线覆盖存在 问题；

当FLOW-CONTROL-BVC信令的数量大于0，确定用户所在小区资源严重 拥塞；

当FLOW-CONTROL-MS信令的数量大于0，确定用户所在小区存在资源 拥塞；

当LLC-DISCARDED信令的数量大于0，确定用户所在小区覆盖环境差导 致传输质量差；

当STATUS信令的数量大于0，确定用户所在小区网络状态存在异常。

由上可知，本发明的技术方案，采集GPRS网络的Gb接口的原始信令； 从所述原始信令中解析出业务标识信息、业务应用信息和网络异常信息；获取 各类网络异常信息中的逻辑链路标识（Temporary Logical Link Identifier，TLLI）； 根据业务标识信息和各类网络异常信息中的TLLI标识，将各用户的业务应用 信息和网络异常信息分别进行关联，并统计各用户的各类网络异常信息的数量， 生成各用户上网详细记录；根据各用户上网详细记录，确定导致用户所用业务 质量差的GPRS网络问题。由此，根据更详尽和更有针对性的各用户上网详细 记录，能够更准确的确定导致用户所用业务质量差的GPRS网络问题。

附图说明

图1为本发明GPRS网络问题确定方法的第一实施例的实现流程图；

图2为本发明GPRS网络问题确定装置的实施例的结构示意图；

图3为本发明从所述原始信令中解析出业务标识信息和业务应用信息的实 现流程图；

图4为无线连接丢失次数和用户下载速率的关系示意图。

具体实施方式

本发明提供的一种GPRS网络问题确定方法的实施例，如图1所示，所述 方法包括：

步骤101、采集GPRS网络的Gb接口的原始信令；

步骤102、从所述原始信令中解析出业务标识信息、业务应用信息和网络 异常信息；

步骤103、获取各类网络异常信息中的TLLI标识；

步骤104、根据业务标识信息和各类网络异常信息中的TLLI标识，将各用 户的业务应用信息和网络异常信息分别进行关联，并统计各用户的各类网络异 常信息的数量，生成各用户上网详细记录；

步骤105、根据各用户上网详细记录，确定导致用户所用业务质量差的 GPRS网络问题。

优选地，步骤102中的从所述原始信令中解析出业务标识信息，为：

解析原始信令中附着（Attach）流程数据，获取用户的国际移动设备身份 码（International Mobile Equipment Identity，IMEI）和国际移动用户识别码 （International Mobile Subscriber Identification Number，IMSI）；

解析原始信令中分组数据协议（Packet Data Protocol，PDP）激活流程数据， 获取用户的IMSI标识、互联网协议（Internet Protocol，IP）地址和TLLI标识；

解析原始信令中超文本传送协议（Hypertext Transfer Protocol，HTTP）上 网流程数据，获取IP地址。

优选地，步骤102中的从所述原始信令中解析出业务应用信息，为：

解析原始信令中HTTP上网流程数据，获取业务应用信息，所述业务应用 信息包括：用户的业务状态，用户上传或下载速率，传输控制协议（Transmission Control Protocol，TCP）分片包数和TCP重传包数。

优选地，步骤102中的从所述原始信令中解析出网络异常信息，为：

从所述原始信令中解析出基站系统GPRS协议（Base Station System GPRS Protocol，BSSGP）层消息类型为x0a的信令，所述信令为无线状态报告信令 （RADIO-STATUS），是表示用户设备（User Equipment，UE）与基站收发台（Base Transceiver Station，BTS）之间的无线连接丢失的网络异常信息；

从所述原始信令中解析出BSSGP层消息类型为x26的信令，所述信令为 协议虚拟连接（BSSGP Virtual Connection，BVC）级别流控信令 （FLOW-CONTROL-BVC），是表示BVC流控的网络异常信息；

从所述原始信令中解析出BSSGP层消息类型为x28的信令，所述信令为 移动台（Mobile Station，MS）级别流控信令（FLOW-CONTROL-MS），是表示 MS流控的网络异常信息；

从所述原始信令中解析出BSSGP层消息类型为x2c的信令，所述信令为 逻辑链路控制（Logical Link Control，LLC）层协议数据单元（Protocol Data Unit， PDU）删除消息信令（LLC-DISCARDEDPDU），是表示GPRS支持服务节点 （Serving GPRS Support Node，SGSN）下发给UE的LLC PDU被分组控制单 元（Packet Control Unit，PCU）删除的网络异常信息；

从所述原始信令中解析出BSSGP层消息类型为x41的信令，所述信令为 无线异常报告信令（STATUS），是表示网络异常的网络异常信息。

优选地，步骤105可以为：

当用户上网详细记录中业务状态为失败，或TCP重传包数除以TCP分片 包数得到的重传率高于设定值，或用户上传或下载速率小于设定值时，

当RADIO-STATUS信令的数量大于0，确定用户所在小区的无线覆盖存在 问题；

当FLOW-CONTROL-BVC信令的数量大于0，确定用户所在小区资源严重 拥塞；

当FLOW-CONTROL-MS信令的数量大于0，确定用户所在小区存在资源 拥塞；

当LLC-DISCARDED信令的数量大于0，确定用户所在小区覆盖环境差导 致传输质量差；

当STATUS信令的数量大于0，确定用户所在小区网络状态存在异常。

本发明提供的一种GPRS网络问题确定装置的实施例，如图2所示，所述 装置包括：

原始信令采集单元，用于采集GPRS网络的Gb接口的原始信令；

解析单元，用于从原始信令采集单元采集到的原始信令中解析出业务标识 信息、业务应用信息和网络异常信息；

获取单元，用于获取解析单元解析出的各类网络异常信息中的TLLI标识；

用户上网详细记录生成单元，用于根据解析单元解析出的业务标识信息和 获取单元获取的各类网络异常信息中的TLLI标识，将各用户的业务应用信息 和网络异常信息分别进行关联，并统计各用户的各类网络异常信息的数量，生 成各用户上网详细记录；

网络问题确定单元，用于根据用户上网详细记录生成单元生成的各用户上 网详细记录，确定导致用户所用业务质量差的GPRS网络问题。

优选地，所述解析单元，具体用于解析原始信令中Attach流程数据，获取 用户的IMEI标识和IMSI标识；

解析原始信令中PDP激活流程数据，获取用户的IMSI标识、IP地址和TLLI 标识；

解析原始信令中HTTP上网流程数据，获取IP地址。

优选地，所述解析单元，具体用于解析原始信令中HTTP上网流程数据， 获取业务应用信息，所述业务应用信息包括：用户的业务状态，用户上传或下 载速率，TCP分片包数和TCP重传包数。

优选地，所述解析单元，具体用于从所述原始信令中解析出BSSGP层消息 类型为x0a的信令，所述信令为RADIO-STATUS信令，是表示UE与BTS之 间的无线连接丢失的网络异常信息；

从所述原始信令中解析出BSSGP层消息类型为x26的信令，所述信令为 FLOW-CONTROL-BVC信令，是表示BVC流控的网络异常信息；

从所述原始信令中解析出BSSGP层消息类型为x28的信令，所述信令为 FLOW-CONTROL-MS信令，是表示MS流控的网络异常信息；

从所述原始信令中解析出BSSGP层消息类型为x2c的信令，所述信令为 LLC-DISCARDEDPDU信令，是表示SGSN下发给UE的LLC PDU被PCU删 除的网络异常信息；

从所述原始信令中解析出BSSGP层消息类型为x41的信令，所述信令为 STATUS信令，是表示网络异常的网络异常信息。

优选地，所述网络问题确定单元，具体用于当用户上网详细记录中业务状 态为失败，或TCP重传包数除以TCP分片包数得到的重传率高于设定值，或 用户上传或下载速率小于设定值时，

当RADIO-STATUS信令的数量大于0，确定用户所在小区的无线覆盖存在 问题；

当FLOW-CONTROL-BVC信令的数量大于0，确定用户所在小区资源严重 拥塞；

当FLOW-CONTROL-MS信令的数量大于0，确定用户所在小区存在资源 拥塞；

当LLC-DISCARDED信令的数量大于0，确定用户所在小区覆盖环境差导 致传输质量差；

当STATUS信令的数量大于0，确定用户所在小区网络状态存在异常。

本发明提供的一种GPRS网络问题确定方法的第二实施例包括以下步骤：

步骤301、采集GPRS网络的Gb接口的原始信令；

具体的，可以采用用户网络边缘（Customer Edge，CE）路由器镜像、测试 接入端口（Test Access Port，TAP）分流或分光器分光的方式，采集GPRS网络 的Gb接口的原始信令。

步骤302、从所述原始信令中解析出业务标识信息和业务应用信息；其中， 所述业务标识信息包括：用户的IMEI标识、IMSI标识、IP地址和TLLI标识；

如图3所示，具体包括以下步骤：

步骤3021、解析原始信令中Attach流程数据，获取用户的IMEI标识和IMSI 标识；

具体的，对所述原始信令中通用分组无线服务移动性管理（General Packet Radio Service Mobility Management，GMM）层消息类型为0x13的信令进行解 析，获取用户的IMEI标识，所述信令为鉴权响应信令。在实际应用中，可以 通过截取所述鉴权响应信令的GMM层第9至20个字节的方式获取；

对所述原始信令中GMM层消息类型为0x02的信令进行解析，获取用户的 IMSI标识，所述信令为Attach接受信令。在实际应用中，可以通过截取所述 Attach接受信令的BSSGP层0d88两个字节向后的第1至8个字节的方式获取。

步骤3022、解析原始信令中PDP激活流程数据，获取用户的IMSI标识、 IP地址和TLLI标识；

具体的，对所述原始信令中SM层消息类型为0x42的信令进行解析，获取 用户的IMSI标识，所述信令为PDP接受信令。在实际应用中，可以通过截取 所述PDP接受信令的BSSGP层0d88两个字节向后的第1至8个字节的方式 获取；

对所述原始信令中SM层消息类型为0x42的信令进行解析，获取用户的IP 地址，所述信令为PDP激活接受信令。在实际应用中，可以通过截取所述PDP 激活接受信令中从2b06两个字节向后的第3至6个字节的方式获取；

对所述原始信令中SM层消息类型为0x42的信令进行解析，获取用户的 TLLI标识，所述信令为PDP激活接受信令。在实际应用中，可以通过截取PDP 激活接受信令的BSSGP子层的第2至5个字节的方式获取。

步骤3023、解析原始信令中HTTP上网流程数据，获取IP地址；

具体的，在HTTP下载（Post）或HTTP上传（Get）请求消息的原始信令 中获取用户的IP地址。在实际应用中，可以通过截取从4500两个字节向后的 第11至14个字节的方式获取。

步骤3024、解析原始信令中HTTP上网流程数据，获取业务应用信息；所 述业务应用信息包括：用户上传或下载的起、止时间，持续时间，用户的业务 状态，上、下行IP层数据流量，用户上传或下载速率，TCP分片包数和TCP 重传包数；

具体的，识别出携带504f或4745两个连续字节的消息，并记录下消息时 间点，作为用户上传或下载的开始时间，所述消息可以是HTTP Post或HTTP Get 请求消息；

将针对最后一个TCP分片包的确认消息的时间点作为用户上传或下载的结 束时间；所述最后一个TCP分片包为TCP层的急迫（PUSH，PSH）标记为1 的数据包，所述确认消息为与最后一个TCP分片包的序号相同的数据包确认编 号（Acknowledgement number）对应的TCP层确认（ACKnowledgment，ACK） 包；所述TCP分片包承载应用层内容；

根据用户上传或下载的开始时间和结束时间，得到用户上传或下载的持续 时间；

判断在一次上传或下载过程中，用户是否收到所有的TCP分片包，当收到 所有的TCP分片包，则用户的业务状态为成功；当没有收到所有的TCP分片 包，则用户的业务状态为失败；

解析用户接收（下行）和发送（上行）的每一个数据包，获取HTTP层的 数据内容大小、以及TCP层和IP层的封装包头大小，将HTTP层的数据内容 大小加上TCP和IP层的封装包头大小，得到上、下行IP层数据流量；

将上行IP流量和下行IP流量的总和除以业务持续时间，得到用户上传或 下载的速率；

对HTTP上网流程数据中的TCP分片包进行解析，记录最后一个TCP分 片包的序号（Sequence Number），得到TCP分片包数；

根据TCP分片包的序号判断TCP分片包是否为重传包，当出现两个以上 相同的序号时，重复的序号对应的TCP分片包为重传包，从而得到TCP重传 包数。

步骤303、从所述原始信令中解析出网络异常信息，并获取各类网络异常 信息中的TLLI标识；所述网络异常信息包括：无线连接丢失、BVC流控、MS 流控、LLC层PDU数据包被PCU删除、网络异常状态报告；

具体的，从所述原始信令中解析出BSSGP层消息类型为x0a的信令，所述 信令为RADIO-STATUS信令，用于表示UE与BTS之间的无线连接丢失。通 过截取所述RADIO-STATUS信令的BSSGP层第2至5个字节的方式获取所述 信令的TLLI标识；所述无线连接丢失的网络异常信息可以反映出网络覆盖及 无线环境较差；

从所述原始信令中解析出BSSGP层消息类型为x26的信令，所述信令为 FLOW-CONTROL-BVC信令，用于表示小区级别拥塞，即BVC流控。通过截 取所述FLOW-CONTROL-BVC信令的BSSGP层第2至5个字节的方式获取所 述信令的TLLI标识；所述小区级别拥塞的网络异常信息可以反映出小区传输 资源紧张；

从所述原始信令中解析出BSSGP层消息类型为x28的信令，所述信令为 FLOW-CONTROL-MS信令，用于表示小区级别拥塞，即MS流控。通过截取 所述FLOW-CONTROL-MS信令的BSSGP层第2至5个字节的方式获取所述 信令的TLLI标识；所述小区级别拥塞的网络异常信息可以反映出小区传输资 源紧张；

从所述原始信令中解析出BSSGP层消息类型为x2c的信令，所述信令为 LLC-DISCARDEDPDU信令，用于表示SGSN下发给UE的LLC PDU被PCU 删除。通过截取所述LLC-DISCARDED信令的BSSGP层第2至5个字节的方 式获取所述信令的TLLI标识；所述SGSN下发给手机的LLC PDU被PCU删 除的网络异常信息可以反映出小区无线传输质量较差，LLC PDU下发后未能及 时接收到确认消息；

从所述原始信令中解析出BSSGP层消息类型为x41的信令，所述信令为 STATUS信令，用于表示网络异常。通过截取所述STATUS信令的BSSGP层第 2至5个字节的方式获取所述信令的TLLI标识；当网络出现异常时，PCU向 SGSN发送STATUS信令。

步骤304、根据解析出的业务标识信息，将各用户的业务应用信息和网络 异常信息分别进行关联，并统计各用户的各类网络异常信息的数量，得到各用 户上网详细记录，一个用户的上网详细记录参见表1所示；

具体的，由于从Attach流程数据中解析出IMEI和IMSI标识，从PDP激 活流程数据中解析出IMSI标识、IP地址和TLLI标识，从HTTP上网流程数据 中解析IP地址和业务应用信息，因此，通过IMSI标识，将用户的Attach流程 和PDP激活流程进行关联；

通过用户的IP地址，将用户的Attach流程、PDP激活流程和HTTP上网 流程进行关联；

进而通过TLLI标识，将HTTP上网流程的业务应用信息与网络异常信令 进行关联。

表1

表1中的字段4、7、11、12为根据现有技术获得，因此不再赘述。

步骤305、根据用户上网详细记录，确定导致用户所用业务质量差的GPRS 网络问题。

具体的，通过字段5获取用户上网的状态，通过字段15、16、17获取用户 上网过程中的数据传输性能。当用户上网失败、数据传输性能差（例如重传率 高于10%、下载速率低于50kbps），结合字段18~22定位网络问题。具体方法 如下：

若字段18次数大于0，说明用户上网过程中，用户所在小区的无线覆盖存 在问题；

若字段19次数大于0，说明用户上网过程中，用户所在小区资源严重拥塞；

若字段20次数大于0，说明用户上网过程中，

若字段21次数大于0，说明用户上网过程中，用户所在小区覆盖环境差导 致下行传输质量差；

若字段22次数大于0，说明用户上网过程中，用户所在小区网络状态存在 异常。

此外，将反映用户每一次上传或下载过程的业务质量的字段5和字段15， 分别与反映用户每一次上传或下载过程中发生的网络异常的字段18至22进行 相关性分析，从而确定导致用户所用业务质量差的GPRS网络问题；

例如，分析用户上网详细记录中的用户下载速率（字段15）与无线连接丢 失次数（字段20）的相关性，图4的菱形块表示一个用户的无线连接丢失次数 和用户下载速率，通过图4可以看出随着用户下载速率的下降，无线连接丢失 次数并无明显增加，说明用户下载速率和无线连接丢失次数之间相关性不高， 因此无线连接丢失不是造成用户下载速率低的主要原因。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范 围。