中国联通移动分组网监控系统功能规范书.docx
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中国联通移动分组网监控系统功能规范书
中国联通移动分组网监控系统功能规范
（V5.0）
2010年05月
目次
一.系统建设背景1
二.文件组成1
三.系统定位1
四.系统应用场景2
五.总体技术要求3
1.总体要求3
2.系统部署3
3.系统功能框架4
3.1总部系统功能框架4
3.2省分系统功能框架4
4.软件结构5
5.组网结构6
6.链路采集要求7
7.主机系统要求7
8.数据库系统7
9.存储系统7
10.广域网组织8
11.操作系统要求8
12.图形用户界面要求8
12.1基本要求8
12.2界面锁定和激活9
13.接口要求9
14.时间同步要求9
15.其他要求10
16.系统主要技术指标要求10
六.省级系统功能11
1.数据采集存储功能11
1.1协议分析要求11
1.2信令数据采集存储层功能13
2.应用层功能13
2.1配置管理13
2.2实时网络指标监视14
2.3实时信令跟踪17
2.4xDR查询19
2.5协议分析19
2.6用户行为分析19
2.7业务质量分析23
2.8网络质量分析25
2.9数据关联分析28
2.10用户投诉处理29
2.11上网日志留存30
2.12网络安全检测功能31
3.报表管理31
3.1报表模板定制功能31
3.2报表自定义32
3.3报表自动生成功能32
3.4报表门限管理32
3.5报表任务管理33
3.6报表呈现33
3.7报表发布及输出33
3.8报表存储33
七.总部系统功能33
1.省分数据统计分析功能33
1.1全网网络质量统计分析33
1.2全网业务质量统计分析34
1.3全网终端使用统计分析34
1.4全网用户行为统计分析34
1.5统计信息呈现34
1.6采集周期34
2.国际业务漫游分析功能35
2.1信令数据分析35
2.2信令实时跟踪35
2.3业务质量监控及分析37
2.4网络质量监控及分析38
2.5失败原因分析39
2.6设备告警管理40
3.远程访问省分系统40
4.报表功能40
4.1报表模板定制功能40
4.2报表自定义41
4.3报表自动生成功能41
4.4报表门限管理42
4.5报表任务管理42
4.6报表呈现42
4.7报表发布及输出42
八.系统管理功能42
一.系统建设背景
随着3G网络的日趋完善，高速移动数据业务成为联通业务发展的新重点。
现有移动分组网维护手段单一，仅通过移动综合网管和厂家网管进行维护，而目前的网管支撑系统，更多的是面向网络、面向设备，关注的是网络设备的性能与告警。
在网络质量监测方面：
现有的网管仅能粗线条的统计，无法按业务类型细分；在业务质量分析方面：
现有的网管只能管理网元层面，无法统计业务层信息；在故障处理方面：
无法关联端到端全过程中的所有信令消息，不能存储信令消息，无法对信令消息进行历史查询功能。
综合以上各种情况和要求，联通移动分组网信令监测分析系统的建设是必须且紧迫的。
二.文件组成
中国联通移动网信令监测分析系统相关规范包括：
（1）《中国联通移动分组网信令监测分析系统系统架构及功能需求》
（2）《中国联通移动分组网信令监测分析系统采集设备技术规范》
（3）《中国联通移动分组网信令监测分析系统与第三方应用系统开放接口的信息模型》
本文件为《中国联通移动分组网信令监测分析系统系统架构及功能需求》。
三.系统定位
分组网信令监测系统是移动通信网运行维护的重要支撑系统之一，系统以不影响网络运行的高阻跨接、端口镜像、分光等方式采集各类信令和协议数据，进行信令协议解码，合成xDR（包括SDR-SessionDetailRecord和TDR-TransactionDetailRecord），再现业务接续全过程，进行网络和业务各类指标统计，从而帮助网络维护和分析人员掌握分析网络与业务运行情况。
系统最基本、最核心功能是协议分析、呼叫跟踪，此外提供网络告警和预警，精细化的网络分析、业务分析和用户分析等功能。
系统是新业务开通测试、处理用户投诉时诊断网络故障、网络和业务运行质量精细化分析的有力工具，同时也是获得网络和业务KPI指标的数据源之一。
四.系统应用场景
分组网信令监测分析系统的应用需求大致包括：
辅助故障排查、网络实时性能监视、网络质量分析、业务质量分析、用户行为分析、用户上网日志留存等方面。
在应用场景上，具体包括（但不限于）下述情况：
（1）用户投诉处理、网络故障处理：
通过协议分析、呼叫跟踪、xDR查询等功能模块进行业务信令流程的详细分析，从而对用户网络投诉进行故障定位，对网络故障进行诊断分析。
（2）网络实时监视：
监测系统可提供实时网络质量监视，其网络指标实时性强、粒度细，可提供关键网络指标的实时监视。
借助监测系统，可及时掌握网络运行情况，先于用户投诉发现、解决网络故障，从而实现预防性网络维护，有力支撑重要客户的通信监护、重大活动的通信保障工作。
（3）网络质量分析：
对KPI指标进行基于失败原因的精细化分析，从影响力最大的因素入手，主动地从根源上改善网络质量。
（4）业务质量分析：
通过监测系统掌握业务质量情况，为市场部门提供支撑。
（5）用户行为分析：
通过对特定客户（例如集团专用VPDN或VIP用户）进行相关分析,能定期的对该用户的使用情况（流量情况、用户数情况、业务运行情况）进行统计分析并形成报表，为集团客户的业务营销、业务保障提供有效支撑。
（6）手机终端信息库：
通过收集用户数据业务使用过程中的信令，学习不同类型手机终端的能力信息，建立手机终端的基本能力信息库。
信息库应保存不同类型终端的参数信息，至少包括：
终端厂家、型号、IMEI前缀、是否支持MMS、是否支持WCDMA、操作系统、软件版本等，同时，还应支持对该信息库的手动维护。
（7）网络安全检测：
通过统计主要风险端口或病毒端口上面发起业务的次数、突发流量和对防火墙Syslog分析，监测移动分组网安全状态。
（8）欺诈分析：
通过监测系统追踪、封堵“一号多卡”等。
（9）上网日志留存
五.总体技术要求
1.总体要求
移动分组网信令监测分析系统应具有分布式、分层、模块化、可组合、可伸缩的体系架构。
系统体系架构应能够保证系统稳定、可靠、高性能运行；适应被监测网络和业务系统的变化；具备良好的可扩展性和开放性。
2.系统部署
系统采用部省两级结构进行部署：
1）省分系统采集、处理、存储、分析本省信息，跟踪处理省内故障，提供第三方接口，向其他系统提供所需的数据，并根据总部要求，上报相关数据
2）总部系统：
---存储、统计、分析、汇总各省上报的数据
●统计各省指标，横向对比省间的性能差异
●能够提供给业务部门全国性数据
---采集、处理、存储、分析国际业务漫游信息，跟踪处理国际业务漫游故障
3）部省接口现阶段采用FTP方式，后续可以根据需求使用WebService、Socket或COBRA+XML等接口。
4）总部系统应能远程登录省分系统。
3.系统功能框架
3.1总部系统功能框架
中国联通移动分组网信令监测分析系统总部系统的主要功能包括：
（1）省份数据统计分析功能
（2）国际业务漫游分析功能
（3）报表管理功能
（4）远程登录省分系统功能
（5）系统管理
（6）数据采集、预处理及存储功能
3.2省分系统功能框架
3.2.1功能框架
中国联通移动分组网信令监测分析系统省分系统功能包括信令数据采集存储层、上层应用两个部分，其中信令数据采集存储层还可以分为信令数据采集层、信令处理层和数据存储等，信令数据采集层强调监测系统要解析哪些接口网络协议。
数据处理层则是对已采集到的信令消息、业务信息等数据进行解码、合并等后处理生成xDR文件，为监测系统上层应用提供符合内容、格式要求的数据支持。
信令采集存储层还包括数据存储功能，负责存储原始信令数据和处理后生成的xDR数据。
信令数据采集层与上层应用之间通过接口A传递信息，与第三方应用之间通过接口B传递信息。
注：
上图中虚线框中的网元/功能只在北京和广州部署。
3.2.2xDR定义
xDR是会话信令记录（SSR-SessionSignallingRecord）经过处理后生成的记录文件，包括SDR（SessionDetailRecord）和TDR（TransactionDetailRecord）。
SSR（SessionSignallingRecord）：
会话信令记录，记录一次Session过程中产生的所有原始信令消息。
TDR（TransactionDetailRecord）：
每一次Transaction生成的记录，包括一次双向交互的信令，如CreatePDPRequest和CreatePDPResponse对应一个TDR。
SDR（SessionDetailRecord）：
一次session结束后生成的一条完整Session记录信息，即用户一次createPDPRequest到DeletePDPResponse完整的交互将生成1个SDR。
4.软件结构
移动分组网信令监测分析系统从软件结构上可划分为“采集部分”、“数据处理部分”、“数据存储部分”、“应用部分”、“系统管理部分”、“第三方接口部分”。
系统软件结构如下图所示：
5.组网结构
移动网信令监测系统从组网结构上划分为“采集设备”、“数据处理设备”、“数据库和文件服务器”、“应用服务器”、“用户终端”、“接口服务器”、“专用网络”几大部分。
监测系统组网结构具体如下图所示。
6.链路采集要求
信令监测分析系统应采取有效手段将需采集点链路接入系统，系统应独立于通信网络之外。
监测系统应保证在任何情况下均不会干扰通信网络的正常运行。
7.主机系统要求
（1）主机系统应运行稳定，硬件性能优良、运行可靠，平均故障时间间隔应大于1年，故障平均修复时间应小于1小时；
（2）主机系统是监测系统中的关键资源，需保证7*24小时连续运行，因而要求具有较高的可靠性和容错能力；
（3）为适应系统容量的增加，硬件设备应具备较强的扩展能力，并应具备升级和向后兼容的能力，包括系统处理能力的扩充、内存容量的扩容、存储容量的扩充及I/O能力、节点数的扩充等等；并支持CPU的板级升级和节点级的平滑扩充；
（4）监测分析系统要求采用通用的计算机系统，支持分布式系统结构；
（5）服务器硬件平台应支持主流通用操作系统；
（6）采集机可采用专用采集设备或通用PC服务器，采集机必须具备本地数据存储能力，至少存储8小时原始信令数据（Gp接口采集机本地数据存储至少具备存储24小时原始信令数据的能力）。
8.数据库系统
（1）支持主流厂商硬件及主流操作系统平台；
（2）数据库系统应支持市场流行的多并行处理机；
（3）数据库系统应具有良好的扩展性（如从单CPU到多CPU的扩充及处理节点的扩充，在不影响数据库正常运行的情况下更新系统，原有应用可以无损失移植）；
（4）开放性方面要求应支持异种数据库的互访：
（5）支持联机备份功能；
（6）提供Web服务接口模块；
（7）数据库、表大小等技术参数可灵活设置，支持对大数据量处理的技术需求；
（8）支持中文汉字内码，符合双字节编码；
（9）监测系统的数据库表结构设计应合理优化，满足对各项操作时延的要求。
9.存储系统
（1）存储容量要求
监测系统的存储系统应满足以下要求：
a）原始信令消息保存7天；
b）xDR等记录保存3个月；
c）门限告警记录保存1年；
d）实时指标保存3个月；
e）统计报表保存3年。
监测系统可根据需要做备份存储。
（2）存储系统的磁盘阵列设备主要用作系统数据的联机存储，需7*24小时连续运行。
10.广域网组织
广域网部分可以采用DCN或IP专网方式组网。
须采用可靠的传输网进行传送。
通信网络的容量须满足联通信令网集中监测维护系统各前端接入系统与中心站的连接传输容量。
11.操作系统要求
（1）操作系统软件应具有开放性、可靠性和较高容错能力，不易崩溃且具有良好的故障恢复能力；
（2）操作系统应具有较强的网络功能，应能支持通用的网络协议；
（3）操作系统软件应具备升级能力，并能做到向后兼容；
（4）操作系统应支持多终端、多用户操作；
（5）操作系统应同时支持字符终端和图形界面。
12.图形用户界面要求
12.1基本要求
图形用户界面（GUI）是一种可视化的用户界面，可以为用户提供便捷的方式以满足用户对设备进行管理的需求。
（1）界面直观，对用户透明：
用户接触软件后可对界面上对应的功能一目了然，即要求界面设计遵循界面简洁，线索清晰的原则。
（2）图形用户界面的设计应遵循一致性原则：
界面和功能的一致性可使操作人员更快使用保留字来增加系统的清晰易懂、提高系统的使用效率。
操作方式的一致性可以尽可能的减少误操作的产生。
（3）图形用户界面应该对操作结果提供必要的图形和声音提示：
提示信息可使用户了解目前系统所处的状态，明白命令执行的结果是否正确，以及操作的进行情况等。
举例来说，当一个操作的系统响应时间超过7-10s时，应该用一个带有进度条的信息框提示当前用户的执行情况。
（4）图形用户界面应该集成在线帮助功能：
图形用户界面应提供详细的在线操作指南，对操作方式，操作步骤，输入格式等信息进行帮助提示，指导用户完成相应的操作并提供帮助信息的导航功能。
同时，对用户可能遇到的问题提供解答，用户可以打印帮助信息。
（5）系统界面、在线帮助、报表报告应提供中文和英文两种选择，并可根据操作员需求设置。
（6）对于常用的表格呈现，应至少具备：
a）应能够提供数据分页显示。
b）应能够提供标题行、关键列冻结显示。
c）应能够按奇偶行变换颜色显示。
（7）对于常用的图形呈现，应至少具备：
a）应提供多种图形显示方式：
直方图、曲线图、饼图、仪表盘等。
b）根据信息呈现的需要，应能够提供合适的图形进行切换呈现。
12.2界面锁定和激活
为防止在用户离开时未授权人员对网管系统操作，网管系统应提供界面锁定和激活功能。
13.接口要求
系统应具备向第三方开放接口的能力，接口形式应包括：
FTP、数据库、WebService、Socket等接口。
系统满足《工业和信息化部电信业务市场综合管理信息系统与企业网站内容拨测系统之间的接口规范》要求。
14.时间同步要求
监测系统内时间同步方式为NTP同步，绝对时间同步方式为GPS时间同步、与时钟同步系统（BITS）同步。
15.其他要求
系统应在所有提供数据查询功能的地方提供数据的排序、过滤、打印、数据导出等功能。
查询过滤条件设置应支持与、或、非等逻辑运算，支持通配符，支持等于、不等于、大于、小于、IN等关系运算。
系统应支持用户设定并保存多个监视或查询条件，当用户再次开启监视或查询应用时，可直接使用预存的查询条件。
系统应对网络、业务、用户分析提供从大粒度数据到细粒度数据的逐层深入分析，并提供相关xDR数据、呼叫流程的关联查询。
16.系统主要技术指标要求
No
分类
指标
参考值
1
总体指标
系统可用性
99.99%
2
系统故障修复时间
≤1小时
3
采集和处理指标
信令消息丢失率
≤10-7
4
xDR合成准确性
≥99.999%
5
时钟同步精度
≤5毫秒
6
采集时延（实时接口，从采集完成到呈现）
≤10秒
7
采集时延（文件接口，从采集完成到呈现）
≤60秒
8
容量指标
监测链路数（E1）
≥2000个
9
数据处理量（Gbps）
≥20Gbps
10
系统用户数
≥100个
11
性能指标
告警时延
≤5秒
12
并发实时跟踪用户数
≥100个
13
实时监测操作响应时延
≤10秒
14
普通操作响应时延
≤5秒
15
复杂查询响应时延
≤15秒
16
存储指标
原始消息
7天
17
xDR数据
3月
18
门限告警数据
1年
19
实时指标数据
3月
20
报表数据
3年
六.省级系统功能
1.数据采集存储功能
1.1协议分析要求
系统应至少具备分析以下协议的能力：
1.1.1Gn接口协议分析
（1）GTP-C协议分析
（2）DNS协议（GSN域名解析）分析
（3）GTP-U协议分析
a）封装在GTP-U中的IP、TCP、UDP协议
b）HTTP协议分析
c）FTP协议分析
d）WAP协议分析
e）MMS协议分析
f）IMAP/POP3/SMTP协议分析
g）SIP/SDP协议分析
h）RTSP协议分析
i）RTCP/RTP协议
j）DNS协议分析
k）P2P协议分析
1.1.2Gi接口协议分析能力
（1）Radius协议分析
（2）L2TP协议分析
1.1.3Gp接口协议分析能力
（1）GTP-C协议分析
（2）DNS协议（GSN域名解析）分析
（3）GTP-U协议分析
a）封装在GTP-U中的IP、TCP、UDP协议
b）HTTP协议分析
c）FTP协议分析
d）WAP协议分析
e）MMS协议分析
f）IMAP/POP3/SMTP协议分析
g）SIP/SDP协议分析
h）RTSP协议分析
i）RTCP/RTP
j）DNS协议分析
k）P2P协议分析
1.1.4Gr接口协议分析能力
（1）MTP协议分析
（2）SCCP协议分析
（3）TCAP协议分析
（4）MAP协议分析
1.1.5Iu-PS接口协议分析能力
（1）M3UA协议分析
（2）SCTP协议分析
（3）SCCP协议分析
（4）RANAP协议分析
1.1.6Gb接口协议分析能力
（1）BSSGP协议分析
（2）LLC协议分析
（3）SNDCP协议分析
1.1.7Gy接口协议分析能力
（1）Diameter协议分析
1.1.8Ga接口协议分析能力
（1）GTP’协议分析
1.2信令数据采集存储层功能
信令数据采集存储层分为信令数据采集层、信令处理层和数据存储等，其中：
（1）信令数据采集层不间断地采集链路中的信令数据，并为原始信令消息加时间戳，将信令消息流发送到数据处理层；
（2）数据处理层对已采集到的信令消息、业务信息等数据进行解码、合并等后处理生成xDR文件；
（3）数据存储功能，负责存储原始信令数据和处理后生成的xDR数据；
（4）信令数据采集存储层通过开放的接口，向第三方应用提供所需的数据支持（包括完整的原始采集数据）。
2.应用层功能
中国联通分组网信令监测分析系统的主要应用功能包括配置管理、实时网络指标监视、实时信令跟踪、协议分析、用户行为分析、业务质量分析、网络质量分析、数据关联分析、上网日志留存、报表管理等。
2.1配置管理
系统应能够从信令数据中自动发现新增设备，并能自动将新设备添加至系统或提示维护人员手动添加至系统；在网络中网元数据发生变化时，系统也应能及时提示维护人员进行修改；系统能够支持批量配置的导入和导出，并能对所有配置数据提供显示、创建、删除、修改功能。
系统应支持树图、数据表格、网络拓扑图形式展示配置数据。
网元配置信息应至少包括：
（1）网元名称
（2）与该网元相关的IP地址列表
（3）GT
（4）信令点编码
（5）该网元所辖业务区列表
（6）与该网元相关的RNC、BSC列表（应与业务区列表关联）
（7）与该网元相关的小区列表（应与RNC、BSC列表关联）
（8）与该网元相关的路由区列表（应标识出2G、3G，应与RNC、BSC列表关联）
（9）设备厂家
（10）设备硬件版本
（11）设备软件版本
（12）安装地点
2.2实时网络指标监视
2.2.1基本功能要求
（1）系统提供网络和业务KPI实时监视，系统根据最小时间粒度（至少支持1分钟）自动更新实时监视数据，支持数据列表、拓扑图、折线图、柱形图、饼图等显示方式，支持灵活的监视指标和监视范围设置。
（2）实时网络指标监控应能支持按照地市、网元、RNC/BSC、小区、业务流向等纬度对指定的指标进行统计、呈现。
2.2.2门限告警管理
系统支持对网络指标、业务指标设置多级预警门限，维护人员可以对监控的重要KPI指标和网络资源使用情况自定义告警类别和门限值，可自行定义网络延时门限告警，当满足不同级别的预警条件时，将产生不同的预警信息。
系统可以根据网络运行情况自动生成各类指标的历史基准线，并根据系统生成的指标基准线，针对指标的历史基准偏离度产生告警（而不是固定阀值），例如，Gn网络节点，早上5:
30-5:
45的历史基准带宽剩用率为15%，如果当天早上5:
30-5:
45的带宽剩用率为30%，能够马上产生告警。
2.2.3门限告警呈现
系统提供网络指标监视窗口，支持列表和网络拓扑图两种显示方式；支持以不同颜色区分门限告警级别，支持用户自定义告警颜色；支持根据告警类型和告警级别设置过滤条件。
另外，系统还应能支持声光告警方式，可通过自定义方式对预设的告警以声光的方式呈现。
2.2.4告警信息前转
系统可根据设置的前转规则，将重大告警信息通过短信转发至维护人员的手机，系统提供界面供维护人员自定义告警的前转人群范围。
2.2.5实时网络指标监视范围
网络指标监视范围应采用模块化单元管理，用户可根据侧重点不同自定义设置网络指标进行监控。
实时网络指标监视范围见下表。
序号
类型
指标
分析维度
1
网络质量
GPRS附着成功次数
小区、RNC/PCU、路由区、SGSN、地市、全省
2
GPRS附着请求次数
3
GPRS附着拒绝次数
4
GPRS附着成功率
5
SGSN内部路由区更新请求次数
RNC/PCU、SGSN、地市、全省
6
SGSN内部路由区更新成功次数
7
SGSN内部路由区更新成功率
8
SGSN间路由区更新请求次数
9
SGSN间路由区更新成功次数
10
SGSN间路由区更新成功率
11
SGSN路由区更新成功率
12
SGSN内部从2G到3G切换请求的次数
RNC/PCU、SGSN、地市、全省
13
SGSN内部从2G到3G切换成功的次数
14
SGNN内部从3G到2G切换请求的次数
15
SGSN内部从3G到2G切换成功的次数
16
SGSN内系统间切换成功率
17
SGSN内SRNS重定位请求次数
RNC/PCU、SGSN、地市、全省
18
SGSN内SRNS重定位成功次数
19
SGSN之间SRNS重定位请求次数
20
SGSN之间SRNS重定位成功次数
21
SGSN内SRNS重定位成功率
22
SGSN间SRNS重定位成功率
23
SRNS重定位成功率
24
鉴权请求次数
SGSN、地市、全省
25
鉴权成功次数
26
鉴权成功率
27
寻呼次数
RNC/PCU、路由区、SGSN、地市、全省
28
寻呼成功响应次数
29
升级会员 