CN101765093B

CN101765093B - 一种rnc异常呼叫信令自动缓存跟踪方法

Info

Publication number: CN101765093B
Application number: CN 200810190582
Authority: CN
Inventors: 张洋
Original assignee: ZTE Corp
Current assignee: ZTE Corp
Priority date: 2008-12-23
Filing date: 2008-12-23
Publication date: 2013-06-12
Anticipated expiration: 2028-12-23
Also published as: CN101765093A

Abstract

本发明公开了一种RNC异常呼叫信令自动缓存跟踪方法，包括1)当UE接入时，将UE的信令数据分片保存在RNC的信令处理板上；2)、根据UE是否发生异常，筛选异常呼叫数据，并上报异常呼叫的数据；采用本发明提出的技术方案，能够自动缓存呼叫的信令和设备内部的私有消息，筛选出异常呼叫的数据，并将数据保存下来。跟踪下来的数据有益于定位呼叫失败的原因，发现潜在问题，提高UTRAN的呼叫成功率。保存下来的信令和数据，不仅对于RNC很有价值，甚至对于基站和终端也有着重大的参考意义。

Description

一种RNC异常呼叫信令自动缓存跟踪方法

技术领域

本发明涉及一种在3G无线接入网(UTRAN)的无线网络控制器(RNC)上自动保存和上报异常呼叫信令的方法。本发明可以应用于RNC和无线网络侧设备，但其适用范围不仅限于通信领域。该方法可以被应用在所有需要数据跟踪的设备。

背景技术

RNC是UMTS网络中接入网部分的一个重要实体。它是无线侧协议栈最丰富的设备实体。因此对RNC的信令跟踪，能够得到最全面的数据，而且能够定位基站、核心网和用户终端等设备的接口问题。

传统的跟踪方法一般使用商用的信令跟踪仪器，或者使用设备厂商自带的信令跟踪工具启动跟踪任务。商用的信令跟踪仪器一般价格昂贵，主要用于运营商入网资格测试的第三方测试仪器，为每套设备配备一套信令仪显然不现实，因此此种方法很少用于研发和维护。设备厂商自带的信令跟踪工具，对运营商一般只提供接口信令跟踪。这种方法需要开启跟踪任务，然后实时查看跟踪数据。在没有启动跟踪任务之前的数据则无法查看，这种方法一般适用于实验室环境，但是对于商用设备来说，实用性不高。

而且，无论是信令仪还是跟踪工具，都有一个无法避免的局限性。其跟踪的数据无法自动甄别出正常和异常的数据，只能通过技术人员的经验来筛选数据，效率极低。如果用于商用局，每天产生的大量数据，想从中筛选出异常的数据，更是犹如大海捞针。

发明内容

本发明设计了一种RNC异常呼叫信令自动缓存跟踪方法，本发明能够自动缓存呼叫的信令和设备内部的私有消息，筛选出异常呼叫的数据。

技术方案步骤如下：

1)、当UE接入时，将UE的信令数据分片保存在RNC的信令处理板上；

2)、根据UE是否发生异常，筛选异常呼叫数据，并上报异常呼叫的数据；

此外，该方案还可以包括以下步骤：

3)、将上报异常呼叫的数据存储，进行离线分析。

此外，步骤1)中将UE的信令数据分片保存具体操作为，将一个UE的信令数据保存在一个缓存分片中，并为每个缓存分片建立一个Hash索引。

此外，步骤1)中缓存分片还可以继续分成3段，第1段用于存放UE接入阶段的信令数据，第2段用于存放UE释放阶段的数据，最后1段用于存放UE中间过程中周期上报的信令数据

此外，所述3段内存分别采用线形队列、循环队列、循环队列来实现。

此外，所述循环队列为变长循环队列。

此外，步骤2)中的上报异常呼叫的数据是根据信令的完整性将数据打包上报。

此外，对于发生跨小区切换的UE，UE在其中任何一个单板异常后，主处理板先上报本板数据，然后通知各个从处理板上报数据。

采用本发明提出的技术方案，能够自动缓存呼叫的信令和设备内部的私有消息，筛选出异常呼叫的数据，并将数据保存下来。跟踪下来的数据有益于定位呼叫失败的原因，发现潜在问题，提高UTRAN的呼叫成功率。保存下来的信令和数据，不仅对于RNC很有价值，甚至对于基站和终端也有着重大的参考意义

附图说明

图1示出了异常呼叫跟踪的整理流程；

图2示出了数据缓存的划分方法；

图3示出了数据的自动缓存流程；

图4示出了变长数据的循环队列的使用方法；

图5示出了跨板操作的方法；

具体实施方式

数据自动缓存重点在于数据缓存的维护。当UE接入时，在RNC设备中为UE划分一块数据缓存。当RNC内的UE实例发生相关信令交互时，将标准信令和私有消息保存在数据缓存中。该部分的道理十分简单，但是实现起来难度巨大。一个RNC中可以同时在线的UE数目巨大，而且UE接入时延是设备的重要指标。当大量UE发生大量信令交互时，分配内存并缓存数据，如何充分利用有限的内存空间，如何使用最快的速度寻址并缓存数据，是此部分重点考虑的内容。

首先，在RNC的每块信令处理板上开辟一大块内存作为数据缓存。然后，在每块信令处理板上按照其处理能力的最大容量，把数据缓存分片，一个UE的数据全部保存的一个缓存分片中。这里为了加快数据寻址，通过UE的标识，为每个内存分片建立一个Hash索引。由于UE进行不同的业务流程产生的信令容量也不相同，但主要包括接入流程、中间过程和释放流程，其中接入和释放对于定位问题最为重要。因此，对每个UE的内存分片继续分段，将其划分为3段。第一段用于存放接入阶段的信令数据，第二段用于存放释放阶段的数据，最后一段用于存放中间过程中周期上报的信令数据，如周期性测量报告等。其中第一段是一个线性队列，从UE接入后就开始记录，因此可以记录下接入阶段的数据；第二段是一个循环队列，当第一段缓存满后，开始记录第二段，由于其循环队列的特性，能够记录释放前一定数据的数据；第三段也是一个循环队列，记录释放前的一些周期性数据，辅助问题定位。这样3段内存构成了一个“线-环-环”结构。

为了加快内存操作速度，使用静态内存实现循环队列。一般的方法是使用数组实现循环队列，但是由于每条信令长度不一，从几十个字节到最大4K不等，如果每条信令都使用4K定长来保存，显然对本已有限的内存造成了巨大的浪费。另外，考虑到RNC信令的处理速度要求，不能使用压缩处理，因此设计了一种变长数据的循环队列。这样对信令数据缓存，无论从时间还是空间上，都进行了最大限度的利用。

由于数据缓存按照不同的UE进行了分片，一旦UE发生了异常，就会在相应的内存分片上设置标志位，从而筛选异常呼叫。对于筛选出来的异常呼叫，数据会被立即上报。由于信令数据都是长度不等的小包数据，上报时将信令数据组成4K大小的数据包进行上报。考虑到UE实例处理的速度要求，另外跟踪功能作为操作维护功能不可以影响正常的业务功能，上报数据没有进行Qos处理，即没有传输应答。如果简单的将数据按4K分包，那么一旦中间丢掉一包，整个数据就无法解析而丢弃，造成极大浪费。因此组包时，不能简单的按4K分包，而是按照信令的完整性来将数据打包，即将多条信令组成一包。

另外，有些版本的设备会有跨板操作，即一个UE发生跨小区切换后，UE的实例数据会分布在不同的单板上。对于这样的实例，一般有主从数据处理板之分。UE在其中任何一个单板异常后，主处理板先上报本板数据，然后通知各个从处理板上报数据，这样能够得到异常UE的完整数据。

数据上报到主控板，或者日志服务器后，将数据存储在本地硬盘上。如果是主控板，以文件格式存储在硬盘；如果是日志服务器，可以存储在数据库中。离线分析时，将上报数据按照时间排列，根据UE全局标识进行筛选，同时可以将所有的记录跟踪错误类型和原因等进行一些统计功能。

下面结合附图来进行说明。

异常的总体流程如图1所示：

N1.0010UE实例将信令数据分片保存。

N1.0020根据UE是否发生异常，筛选异常呼叫数据，并上报异常呼叫的数据。

N1.0030对数据进行汇总，用于离线分析。

那面将就每个步骤一一进行详解。在N1.0010中，UE数据分片保存，其内存的使用方式，如图2所示：

N2.0010将数据缓存按照UE的最大个数分片。

N2.0020为了加快分片的索引，使用UE的全局GID建立Hash索引。对于没有全局GID的设备，可以使用UE的其他标识。这里，UE的标识ID必须保证一段时间不重复，否则离线浏览时不易区分不同UE的数据。

N2.0030对于每个UE的内存分片，划分成“线-环-环”3段，分别对应于存储接入流程、释放流程和周期性信令。

具体内存的操作方法，即数据的自动缓存流程，如图3所示：

N3.0010捕获UE信令数据。

N3.0020根据UE的全局ID，使用Hash方式，获取缓存分片的索引，将信令存储在指定分片中。

N3.0030存储时，判断信令是否为周期性信令，如果是周期性信令则执行N2.0070，否则执行N2.0040。

N3.0040对于普通信令，判断第一段接入流程的线性队列是否已满，如果未满，则执行N2.0050，否则执行N2.0060。

N3.0050将信令存储在接入流程的线性队列中。

N3.0060将信令存储在释放流程的循环队列中。

N3.0070将信令存储在周期性信令的循环队列中。

信令存储的循环队列采用静态内存，为了提高使用效率，设计了变长元素的循环队列。其使用方法如图4所示：

N4.0010队列内存空间需要4字节对齐，对于多出的冗余部分不予使用，即最多浪费3字节空间。队列中元素以4字节补齐，且元素以L-V结构存储，其中L占用4字节，V即元素的真正内容，以4字节补齐。

N4.0020当发生循环时，L后面不一定是V的内容，而是需要根据缓存的连续剩余空间做判断，有可能L后面就是V的内容，也可能连续的直线空间不足，V存储在缓存的起始位置。为了保证循环队列的操作速度最快，这里所有元素必须存储在连续空间中。

在N1.0020中，当UE发生异常后，在UE的数据上设置异常标志，并上报异常的UE数据。上报数据时，将缓存数据中多条信令组包发送。但是当UE发生跨小区切换，且小区且好分布在不同的信令处理板上，则UE的缓存数据会分布在不同的处理板上。因此，需要进行跨板处理，如图5所示：

N5.0010UE的数据会分布在不同的处理板上，如果某板发生异常，则将异常汇总到主处理板上。这个步骤UE实例一般会自己实现。

N5.0020当主处理板知道UE发生异常后，触发自身上报异常数据，同时通知从处理板上报数据。

在N1.0030中，对不同处理板的数据进行汇总。对于同一个UE分布在不同处理板的数据，这样也能够进行汇总。汇总后的数据，可以通过UE的全局ID串联起来，形成完成的呼叫记录，用于离线分析定位问题。

Claims

1.一种RNC异常呼叫信令自动缓存跟踪方法，其特征在于，包含如下处理步骤：

1)、当UE接入时，将UE的信令数据分片保存在RNC的信令处理板上，其中，将一个UE的信令数据保存在一个缓存分片中；

2)、根据UE是否发生异常，筛选异常呼叫数据，并上报异常呼叫的数据；其中，把步骤1)中缓存分片继续分成3段，第1段用于存放UE接入阶段的信令数据，第2段用于存放UE释放阶段的数据，最后1段用于存放UE中间过程中周期上报的信令数据。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：还包括以下步骤，

3)、将上报异常呼叫的数据存储，进行离线分析。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于：步骤1)中将UE的信令数据分片保存具体操作为，将一个UE的信令数据保存在一个缓存分片中，并为每个缓存分片建立一个Hash索引。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于：所述3段内存分别采用线形队列、循环队列、循环队列来实现。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于：所述循环队列为变长循环队列。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于：步骤2)中的上报异常呼叫的数据是根据信令的完整性将数据打包上报。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于：对于发生跨小区切换的UE，UE在其中任何一个单板异常后，主处理板先上报本板数据，然后通知各个从处理板上报数据。