[發(fā)明專(zhuān)利]一種5G信令分析方法及系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010022706.3
• 申請(qǐng)日: 2020-01-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111245826A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-06-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 段浴;張治中;張冰瑩;曹龍漢;席兵;高尚蕾
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 重慶郵電大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): H04L29/06
• 分類(lèi)號(hào): H04L29/06;H04W4/20
• 代理公司: 北京同恒源知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11275
• 代理人: 趙榮之

本發(fā)明涉及一種5G信令分析方法及系統(tǒng)，屬于通信網(wǎng)絡(luò)信令監(jiān)測(cè)領(lǐng)域。該方法包括：對(duì)信令關(guān)鍵消息Key按其Value出現(xiàn)概率利用大頂堆排序；將Key映射到哈希表，按概率大小去決定處理沖突時(shí)鏈表中Key的位置，將概率較大的Key值放在哈希表中沖突較小的位置；訪問(wèn)哈希表記錄，將同一用戶同一信令流程信息關(guān)聯(lián)合成。本發(fā)明提高了信令的合成與多協(xié)議關(guān)聯(lián)中處理哈希沖突的效率，實(shí)現(xiàn)了信令分析系統(tǒng)中的信令精準(zhǔn)監(jiān)測(cè)功能，解決了通信網(wǎng)絡(luò)用戶與其對(duì)應(yīng)信令解析文件的準(zhǔn)確定位。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于通信網(wǎng)絡(luò)信令監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，涉及一種5G信令分析方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著無(wú)線通信技術(shù)的高速發(fā)展，由最初的第一代移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)(1G)到現(xiàn)在的第五代通信網(wǎng)絡(luò)(5G)，其峰值理論傳輸速度可達(dá)每8秒1GB，比4G網(wǎng)絡(luò)的傳輸速度快數(shù)百倍，意味著一部1GB的電影可在8秒之內(nèi)下載完成。5G網(wǎng)絡(luò)不只服務(wù)于人與人之間的無(wú)線通訊，還要解決物與物之間、物與人之間的聯(lián)系，最終實(shí)現(xiàn)真正意義上的“萬(wàn)物互聯(lián)”。

然而，為了實(shí)現(xiàn)5G網(wǎng)絡(luò)的功能，不僅需要高速的網(wǎng)絡(luò)傳輸，還需讓終端用戶始終穩(wěn)定地處于聯(lián)網(wǎng)狀態(tài)，因此5G仍將面臨多樣化應(yīng)用場(chǎng)景下差異化性能指標(biāo)帶來(lái)的挑戰(zhàn)。在5G網(wǎng)絡(luò)中，為提高無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的通信質(zhì)量，通過(guò)信令的分析工作，對(duì)無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行優(yōu)化，提升用戶服務(wù)質(zhì)量。信令分析技術(shù)是信令分析系統(tǒng)的核心技術(shù)，通過(guò)對(duì)信令流程的分析，得出問(wèn)題的具體位置，并利用數(shù)據(jù)特征解決通信中的問(wèn)題，在通信網(wǎng)絡(luò)信令監(jiān)測(cè)領(lǐng)域中至關(guān)重要。其性能決定著5G信令分析系統(tǒng)數(shù)據(jù)的完備性、準(zhǔn)確性，并提供精準(zhǔn)可靠的監(jiān)測(cè)功能。因此，亟需一種5G信令分析方案應(yīng)用于工程之中。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種5G信令分析方法及系統(tǒng)，通過(guò)對(duì)采集的信令數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，在信令分析過(guò)程中使用一種以鏈地址法與哈希大頂堆相結(jié)合處理哈希沖突的信令分析方法，提高信令的合成與多協(xié)議關(guān)聯(lián)中處理哈希沖突的效率，實(shí)現(xiàn)信令分析系統(tǒng)中的信令精準(zhǔn)監(jiān)測(cè)功能。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種5G信令分析方法，具體包括以下步驟：

S1：信令分析系統(tǒng)通過(guò)基帶板從天線采集實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)為本地同相正交(In-phase Quadrature,IQ)數(shù)據(jù)，并將L1的數(shù)據(jù)發(fā)送到L2板。其中，IQ數(shù)據(jù)除了基站與客戶端交互的信息外，還包含天線增益、RB資源、信道調(diào)制質(zhì)量等硬件特性信息。

S2：L2板存儲(chǔ)L1數(shù)據(jù)，準(zhǔn)備解密解碼，并在分析MAC協(xié)議、RLC協(xié)議和PDCP協(xié)議完成后，將L2數(shù)據(jù)輸出到L3板；

S3：L3板存儲(chǔ)L2數(shù)據(jù)并完成RRC和NAS層解碼合成，以及對(duì)IP和應(yīng)用用戶名協(xié)議進(jìn)行信令分析；

S4：在信令關(guān)鍵消息分析過(guò)程中，使用以鏈地址法與哈希大頂堆相結(jié)合的方法處理哈希沖突；

S5：根據(jù)信令消息的key值，將分析結(jié)果與多個(gè)協(xié)議進(jìn)行關(guān)聯(lián)，外部數(shù)據(jù)表示(External Data Representation，XDR)被合成并存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中。

進(jìn)一步，信令分析中的協(xié)議解析，包含L2層協(xié)議解析和L3層協(xié)議解析；所述L2層協(xié)議解析，是上層加密協(xié)議解析成明文，包含MAC子層、RLC子層及PDCP子層等；所述L3層協(xié)議解析包含NAS及RRC等。

進(jìn)一步，步驟S3中，所述哈希信令分析，是在信令的合成與多協(xié)議關(guān)聯(lián)過(guò)程中，將信令的關(guān)鍵信息Key值映射到哈希表中，具體包括：采用哈希算法利用信令消息關(guān)鍵Key值在哈希表中查找對(duì)應(yīng)信令流程，完成相關(guān)信令流程關(guān)聯(lián)。

進(jìn)一步，步驟S4中，哈希沖突，是指綜合信令消息關(guān)聯(lián)合成過(guò)程中，具有相同哈希地址的Key值會(huì)產(chǎn)生沖突。

進(jìn)一步，所述步驟S4具體包括：