LTE信令监测系统建设分析

    王涛

    

    

    

    摘要：文章主要研究了LTE網络发展现状、网络监测系统的必要性和重要作用，分析了LTE信令监测系统的工作原理与基本体系架构方式，最后提出了合理建设LTE信令监测系统的巨大优势。

    关键词：信令；应用层；数据采集；网络架构

    随着长期演进（Long Term Evolution，LTE）网络不断普及与发展，通信用户数量以及业务量以可观的速度持续增长，相应的支持LTE网络的基础设施也处于大规模覆盖建设性阶段，与此同时现阶段的LTE网络维护以及优化成为工作重心。为了进一步提高网络质量，需要对用户需求和用户行为进行大数据的精细化分析，这有助于网络架构以及后期升级维护[1]。于是建设集中化管理LTE核心网信令检测系统将会起到关键性作用。

    1LTE网络架构

    目前中国移动核心网处于LTE发展初期，2G，3G，4G并行于世。其主要业务以及网络承载设备包括如下4个方面：移动性管理设备（Mobile Management Equipment，MME）、服务网关（Service Gateway，S-GW）、PDN网关（Packet Data Network Gateway，P-GW）、归属签约用户服务器（Home Subscriber Server，HSS）。网络架构如图1所示[2]。

    2LTE信令监测系统平台架构

    分布式3层架构体系最为适合，3层分别为采集层、共享层和应用层。底层工作包括支持各个端口包括电口、光口与多种硬件设备设施接口，各种原始信令和协议数据会在采集层信令网上得以复制并传输。协议处理和数据处理是共享层的两大核心块。一方面信令采集、过滤、复制以及数据解码TDR事件合成是处理协议的主要内容。数据处理过后会经过TDR数据库进行存储，系统会实时地对所得数据进行有效性分析。而应用层则会提供实时管理、用户分析、业务分析、网络分析等各种业务功能[3]。

    依据相关规定，信令监测系统采用3层架构模式，需建设采集层、共享层和应用层。架构如图2所示。

    2.1信令采集层

    采集层主要作用是对原始信令数据进行采集，其主要工作方式是利用信令接口完成采集工作，接口包括Uu/X2，Sl.MME，S11，S6a，S10，SGs等。采集点如图3所示。

    其中Un，X2接口采用的是软采集方式，即通过信令数据镜像接口进行采集的方式，采集的数据会进入到处理模块之后再接入到检测系统使用。其余的控制面接口则不尽相同，都需要对数据进行分布采集和集中处理并进行封装，经过处理的数据会被传输到中心站，再进行进一步加工处理以便存储。用户方面会在其端口配置分流与汇聚器，信令数据会在系统的远端先予以保存，经过处理之后才会将外部数据表示法（ExternalDataRepresentation，XDR）数据传入中心站存储，之后会对应用层作为数据支持[4]

    2.2信令共享层

    数据产生一般来自控制面以及用户端，之后根据共享层协议传到系统，并对其进行处理，此时信令会被过滤并加以复制，再经过时间合成的方式为其赋予时间线程，传输到接口服务器。在通过数据处理器时，处理模块会完成如下流程，包括数据解码以及合成、回填关联数据、实时统计、存储数据还有脱机分析等工作。之后应用层会通过接口端接收XDR数据，也就是能共享的数据池，以便信令检测系统使用[5]。

    2.3应用层

    应用层的主要作用在于可以提供全方位的应用管理，包括性能检测、网络优化、网络质量评估、用户行为分析等。这些业务的支持可对XDR数据进行合理有效准确的深度分析。由于需要较高的监测力度即各端口通信全程监测，此时采集的信令将以信令树的形式展现。系统支持对信令的完全解码以及参数详细解释等功能，这就极大地方便了用户。业务接入数据、完整性检测、移动分析、网络关联等一系列指标都可以自行查看自定义警告配置。这些信息都可以直观展示，管理人员就可以作出相应的处理。

    3技术实现

    LTE网络信息流量大交互速度快，需要对LTE网络各节点标准信令进行采集，信令监测系统会对采集得来的标准信令分析并记录，通过数据分析累积有助于更加科学管理整体网络，包括优化、故障处理、市场营销等。

    信令监测系统在以下环节起到重要作用：（1）投诉建议。根据客户所选业务己经反馈关键信息比对相应业务流程和必要的逻辑关系，给出处理方式和结果，并详细记录。

    （2）应用提取。由于信息源在各节点采集，信令数据非常精细，便于进一步对网络环境进行评估以及了解用户需求。

    （3）实效监督。通过多方位高精度的KPI指标对LTE网络进行监测，主要作用于业务性能指标监控和警告等。（4）主体分析。各端口交互分析、信息流质量分析、网络反常活动分析、主体优化。

    4结语

    网络与手机业务飞速发展的同时，人们生活水平的提高对移动通信行业发展有着强有力的推动作用，人们的要求日益宽泛，业务需求更加多样，LTE技术应运而生，代表了高质量移动通信网络的问世。有便捷的网络运行相应的也要拥有完善的管理系统才能稳步运营，信令监测系统可以科学高效地对整体网络进行监测评估，并达到高效完善的维护效果。

    [参考文献]

    [1]孟肖京.关于LTE信令监测系统建设的探讨[J].中国新通信，2015（17）：12-13.

    [2]王静LTE信令监测系统研究[J].科技传播，2015（12）：196-197.

    [3]劳斌，唐升敢丄TE信令监测系统建设分析[J].信息通信，2016（7）：222-223.

    [4]何丽华.LTE信令监测系统建设分析[J].互联网天地，2015（2）：46-49.

    [5]佟敏.LTE核心网信令监测系统建设分析[J].电信工程技术与标准化，2016（10）：67-69.