LTE信令监测系统建设分析

1、LTE信令监测系统建设分析劳斌，唐升敢（中国移动通信集团广西有限公司，广西 南宁530022；华信咨询设计研究院有限公司，浙江 杭州310014）摘 要：文章首先对LTE接口进行分析，然后介绍了LTE信令监测系统的采集方式以及组网架构。关键词：LTE 信令监测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 概述自从LTE网络商用以来，LTE用户数和业务量快速增长，对用户行为和网络质量的精细化分析成为当前LTE网络维护的重点。目前LTE网络尚处于

3、大规模覆盖性建设阶段，网络优化不够完善，网络质量有待进一步提高。而部分省份尚未部署LTE信令监测系统，用户感知评估和网络质量分析手段没有同步跟进，无法支撑LTE网络问题分析、网络优化、用户投诉等方面的需要，因此LTE信令监测系统的建设迫在眉睫。2 LTE网络架构目前中国移动核心网处于LTE发展初期，2G/3G/4G融合组网。LTE网络设备主要包括移动性管理设备（MME）、服务网关（S-GW）、PDN网关（P-GW）、归属签约用户服务器（HSS）等组成。网络架构如下图所示：图2-1 目前LTE网络架构图LTE核心网接口众多，结合已有信令监测系统，需要采集的主要接口信息如下：接口名称类型前向实体后

4、向实体接口信息S1-MME信令面eNodeBMME上下文信息（IP地址、UE能力等）、切换信息（S1切换详细信息，X2切换部分信息）、位置信息（小区、TAC等）、E-RAB承载管理信息、NAS信息（用户附着、鉴权、寻呼、TA更新等）和S1接口管理信息（MME标识、负载均衡等）S1-U用户面eNodeBS-GW/SGSN在SGW与eNodeB设备间建立隧道，传送数据包S11信令面MMES-GW/SGSN用户会话与承载信息，用户面与信令面的关联信息S6a信令面HSS/HLRMME用户身份信息（IMSI、MSISDN与临时标识的对应关系等）、漫游信息（MME标识、Talist）、鉴权加密信息（获取U

5、u口密钥）SGs信令面MSC ServerMME异系统间联合附着信息、联合位置更新信息、LTE用户短信、CSFB用户被叫寻呼Uu信令面UEeNodeB系统广播信息（MIB和SIB信息）、无线侧管理信息（RRC连接、重配置信息）、MR信息X2信令面eNodeBeNodeB站点切换相关信息Mc信令面MGWMSC SERVER软交换间呼叫业务的相关信息3 建设方案3.1 LTE信令监测系统整体架构根据中国移动统一DPI设备技术规范，LTE信令监测系统主要由以下三部分组成：（1）采集解析层：包含采集解析服务器，主要功能是实现S1-MME、S1-U、Gn/S11、S6a、SGs、X2和Uu等接口原始信令

6、进行的采集、汇聚和解析，生成原始XDR文件。数据采集层需要将原始XDR及原始码流数据上报给数据解码层。（2）数据解码层：包含数据合成服务器，数据解码层包含数据合成服务器，主要功能是对数据采集层上报的原始XDR进行分析、关联、回填及合成，并输出所需的目标XDR及日志文件及原始码流数据到应用层。数据解码层需要对原始码流数据进行存储，存储时长至少2天。（3）应用层：完成信令数据的开发、查询和应用等，生成业务部门所需要的各种业务指标分析报表。LTE信令监测系统的整体架构如下：图3-1 LTE信令监测系统整体架构图3.2数据采集层建设方案数据采集层分成2个功能模块：采集接入设备、采集解析设备。采集接入设

7、备以分光或软采等方式从移动通信网络中获取用户面或控制面原始数据。采集解析设备对这些原始数据进行解码解析并生成单接口XDR，并对采集接入设备上报的原始数据进行基于XDR的标准接口封装。最后数据采集层向数据解码层输出各接口对应的单接口XDR和XDR对应的原始数据。S1-MME、S6a和SGs接口的采集点位于MME侧，S1-U和S11接口的采集点位于SAE-GW侧，X2和Uu接口的采集点位于SCA侧。S1-MME、S1-U、S11、S6a和SGs采用分光放大后再接入分流汇聚设备，分流汇聚设备通过10GE链路将采集的信令数据上传到采集解析设备。X2和Uu接口信令采用软采的方式从SCA获取。采集方式汇总

8、如下：接口名称数据类型采集方式采集位置S1-MME信令面分光硬采SGSN/MMES1-U用户面分光硬采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信令面软采SCAX2信令面软采SCAMc信令面软采2/3G信令监测系统采集示意图如下：图3-2 接口采集点示意图3.3数据解码层建设方案数据解码层的主设备是数据合成服务器，数据合成服务器接收数据采集层发送来的原始XDR数据，然后进行XDR数据的分析、关联、回填、合成和存储，通过开放接口输入目标XDR到应用层。数据合成服务器的数量可以根据话务模型和服务器处理能力测算。3.4应用层建设方案应用层的主设备是应用服务器，应用服务器主要进行数据的分析、输出和存储。应用服务器的数量可以根据话务模型和服务器处理能力测算。3.5 网络拓扑图网络拓扑图如下：4 结论随着LTE业务的迅猛发展，使得LTE信令监测系统的建设势在必行，LTE信令监测的建设对网络优化、客户感知和网络运维支持能力的提升都有至关重要的影响。本文给出了LTE信令监测的采集方式和组网架构，以期对今后运营商LTE信令监测系统的建设提供参考。参考文献1 吕红