一种信令流程分析系统和方法技术方案

本发明专利技术公开了一种信令流程分析方法，其包括：信令采集步骤、信令预处理步骤、信令流程分析步骤、状态机编辑步骤、脚本编辑步骤、脚本解释步骤；以及一种信令流程分析系统，其包括：信令采集模块、信令预处理模块、信令流程分析模块、状态机编辑模块、脚本编辑模块、脚本解释模块。其中信令流程分析步骤或模块结合lua脚本的自定义状态机，接收、分析和计算信令，并将自定义状态机的最终状态作为分析结果输出至一应用使用。

【技术实现步骤摘要】
一种信令流程分析系统和方法
本专利技术涉及一种结合了lua脚本和自定义状态机的信令流程分析系统，应用于移动通讯网络中的信令监测仪表、信令挖掘和分析系统、电信运营支撑系统，具体属于信令流程分析领域。
技术介绍
信令流程分析，包括通信网络中各接口间的实时和非实时的信令流程分析，CDR(呼叫详情记录，CallDetailedRecord)合成处理、信令监测和回放等。现有各类基于信令分析的应用系统都会对通信网络中各接口间的信令进行采集、合成和处理分析，实现投诉处理与故障排查、网络与业务质量分析、网络质量监控等功能。信令流程的判定是信令分析类系统中非常重要的一个环节，任何KPI(关键绩效指标法，KeyPerformanceIndicator)指标最终都会映射为一种或若干种特殊信令过程。现有信令分析系统的技术方案中，每个信令过程的判定规则是固定的，但是异常信令过程是千变万化的。系统可以对已定义和处理过的信令过程进行分类统计和KPI指标计算，为用户提供CDR记录查询和指标统计分析等功能，也可以提供全网实时监控、VIP用户实时跟踪等功能。在通信网络中，存在着多种多样的信令流程判定实现方式，由于异常的信令流程繁多，因此，在引入了状态机判定机制的信令分析系统中，信令流程的判定逻辑被定义在一组状态机内，将信令逐条输入到信令判定模块，驱动状态机根据判定逻辑做出相应的状态改变，据此再匹配出特定的执行结果进行分析。状态机可归纳为4个要素，即现态、条件、动作、次态。这样的归纳，主要是出于对状态机的内在因果关系的考虑。“现态”和“条件”是因，“动作”和“次态”是果。详解如下：1现态：是指当前所处的状态。2条件：又称为“事件”，当一个条件被满足，将会触发一个动作，或者执行一次状态的迁移。3动作：条件满足后执行的动作。动作执行完毕后，可以迁移到新的状态，也可以仍旧保持原状态。动作不是必需的，当条件满足后，也可以不执行任何动作，直接迁移到新状态。4次态：条件满足后要迁往的新状态。“次态”是相对于“现态”而言的，“次态”一旦被激活，就转变成新的“现态”了。自定义状态机的信令分析方式，一般包含以下内容：使用一个配置界面来定义状态机，添加需要匹配的信令名称或ID，构造一个状态机模板。信令经过IMSI/TMSI分组被逐条推送到状态机执行器中，执行器判定当前信令是否与定义在状态机中的信令名相匹配，并以此进行状态间的转换，最后的完成状态将作为业务运行结果记录供其他的应用系统使用，以此技术实现信令流程分析过程中一定程度的自定义能力。目前基于状态机的信令流程分析方式，存在以下缺点：1.状态判定模式存在缺陷：主要依赖信令名称进行匹配，无法进行复杂的逻辑判定。实际应用中，某种运行状态的判定，往往需要在匹配某条(组)信令后，还需要结合当前信令详细解码出的某个参数来综合判断，甚至需要追溯之前的信令来综合判断。当前技术无法满足这种要求，不具备复杂逻辑的自定义能力。2.状态组合和状态定义方式存在缺陷：已有技术采用了一条信令表示一个状态，状态判定只依赖于信令名、方向、时间、原因值等。一个状态机内只定义了一个状态，并不支持多状态。3.状态转换形式存在缺陷：已有技术状态切换单一，一个条件满足后即输出最终状态，而实际应用中，每一种状态都应该提供对外输出的能力，以方便对中间状态进行计数和统计，缺少中间状态输出的流程分析，无法胜任实时信令监控等分析场景。4.状态自定义形式存在缺陷：没有直观的易于理解和说明的状态图编辑界面，人机交互性差。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服已有技术问题的缺陷，提出一种结合了lua脚本和自定义状态机的信令流程分析系统和方法，其通过lua脚本来定义信令流程的判定规则，以解决复杂逻辑判定的问题；实现一种直观的图形界面来创建编辑状态机；实现一种状态切换机制来保证在任意状态发生切换时对外输出中间结果，在此基础上实现一个高度自定义的高扩展易于维护的信令流程分析系统。为了实现上述目的，本专利技术采用以下的技术方案：根据一个方面，本专利技术提出了一种信令流程分析方法，该方法包括以下步骤：信令采集，其采集各接口的信令并保存至预定义的缓存池；信令预处理，其接收由信令采集步骤批量推送的信令，并对其进行分组和关联处理；信令流程分析，其经由结合lua脚本的自定义状态机，接收、分析和计算由信令预处理步骤逐条或逐组推送的已处理的信令，并将自定义状态机的最终状态作为分析结果输出至一应用使用；优选地，该方法还包括步骤：状态机编辑，其通过一状态机编辑器编辑该自定义状态机，该自定义状态机内包含用于分析计算信令的一组或多组定义了信令流程判定逻辑的lua脚本；脚本编辑，其通过一脚本编辑器编辑输入该lua脚本，该lua脚本由自定义状态机触发，该lua脚本用于实现自定义状态机的状态切换的判定逻辑；脚本解释，其通过一脚本解释器解释和执行该lua脚本。优选地，该状态机编辑器包括可视化的状态机编辑器，其用于创建和描述各个中间分析状态的切换关系，该可视化的状态机编辑器包括图形操作界面，该界面设置有至少一个可操作的、可视化的和可编辑的状态机单元，用户通过图形化操作状态机单元完成自定义状态机编辑，和/或通过图形化操作任一状态机单元进入脚本编辑器，其中，该图形化操作包括鼠标拖动、鼠标单击和鼠标双击。优选地，信令流程分析的步骤包括：初始化自定义状态机为闲置状态，并设置其允许接收和处理信令；当信令被推送到自定义状态机内部时，脚本解释器解释和执行保存于自定义状态机中的lua脚本；根据lua脚本的执行返回值，自定义状态机自动切换到不同状态，同时为信令流程分析步骤上报中间处理状态，以生成信令流程分析的判定结果。优选地，脚本解释的步骤还包括，经由脚本解释器创建和维护一lua脚本的执行入口进程和一保存lua方法函数集合的堆栈，脚本解释器随应用程序一同创建，脚本解释器加载lua脚本所需的函数库和环境配置信息；其中，执行lua脚本的步骤包括：当自定义状态机进入初始状态或由一种状态进入另一种状态时，调用脚本解释器将当前状态中保存的lua脚本压入该堆栈中；由脚本解释器内部自动调用入口进程执行栈顶的lua脚本；在栈顶的lua脚本执行结束后，将lua脚本出栈，并将脚本执行结果入栈；将执行结果返回给当前自定义状态机，自定义状态机根据返回结果来决定是否切换状态以及切换到何种状态；其中，自定义状态机在切换过程中，实时为信令流程分析步骤上报当前的中间状态和/或必须的中间值。根据另一个方面，本专利技术提出了一种信令流程分析系统，包括：信令采集模块，其用于采集各接口的信令并保存至预定义的缓存池；信令预处理模块，其用于接收由信令采集模块批量推送的信令，并对其进行分组和关联处理；信令流程分析模块，其经由结合lua脚本的自定义状态机，接收、分析和计算由信令预处理模块逐条或逐组推送的已处理的信令，并将自定义状态机的最终状态作为分析结果输出至一应用使用；优选地，该系统还包括：状态机编辑模块，其包括一状态机编辑器，该状态机编辑器用于编辑该自定义状态机，该自定义状态机内包含用于分析计算信令的一组或多组定义了信令流程判定逻辑的lua脚本；脚本编辑模块，其包括一脚本编辑器，该脚本编辑器用于编辑输入该lua脚本，该lua脚本由自定义状态机触发，该lua脚本用于实现自定本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种信令流程分析方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：信令采集，其采集各接口的信令并保存至预定义的缓存池；信令预处理，其接收由信令采集步骤批量推送的信令，并对其进行分组和关联处理；信令流程分析，其经由结合lua脚本的自定义状态机，接收、分析和计算由信令预处理步骤逐条或逐组推送的已处理的信令，并将自定义状态机的最终状态作为分析结果输出至一应用使用。

【技术特征摘要】
1.一种信令流程分析方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：信令采集，其采集各接口的信令并保存至预定义的缓存池；信令预处理，其接收由信令采集步骤批量推送的信令，并对其进行分组和关联处理；信令流程分析，其经由结合lua脚本的自定义状态机，接收、分析和计算由信令预处理步骤逐条或逐组推送的已处理的信令，并将自定义状态机的最终状态作为分析结果输出至一应用使用；状态机编辑，其通过一状态机编辑器编辑该自定义状态机，该自定义状态机内包含用于分析计算信令的一组或多组定义了信令流程判定逻辑的lua脚本；脚本编辑，其通过一脚本编辑器编辑输入该lua脚本，该lua脚本由自定义状态机触发，该lua脚本用于实现自定义状态机的状态切换的判定逻辑；脚本解释，其通过一脚本解释器解释和执行该lua脚本；其中，所述信令流程分析包括子步骤：初始化自定义状态机为闲置状态，并设置其允许接收和处理信令；当信令被推送到自定义状态机内部时，脚本解释器解释和执行保存于自定义状态机中的lua脚本；根据lua脚本的执行返回值，自定义状态机自动切换到不同状态，同时为信令流程分析步骤上报中间处理状态，以生成信令流程分析的判定结果。2.根据权利要求1所述的一种信令流程分析方法，其特征在于，该状态机编辑器包括可视化的状态机编辑器，其用于创建和描述各个中间分析状态的切换关系，该可视化的状态机编辑器包括图形操作界面，该界面设置有至少一个可操作的、可视化的和可编辑的状态机单元，用户通过图形化操作状态机单元完成自定义状态机编辑，和/或通过图形化操作任一状态机单元进入脚本编辑器，其中，该图形化操作包括鼠标拖动、鼠标单击和鼠标双击。3.根据权利要求1所述的一种信令流程分析方法，其特征在于，脚本解释的步骤还包括，经由脚本解释器创建和维护一lua脚本的执行入口进程和一保存lua方法函数集合的堆栈，脚本解释器随应用程序一同创建，脚本解释器加载lua脚本所需的函数库和环境配置信息；其中，执行lua脚本的步骤包括：当自定义状态机进入初始状态或由一种状态进入另一种状态时，调用脚本解释器将当前状态中保存的lua脚本压入该堆栈中；由脚本解释器内部自动调用入口进程执行栈顶的lua脚本；在栈顶的lua脚本执行结束后，将lua脚本出栈，并将脚本执行结果入栈；将执行结果返回给当前自定义状态机，自定义状态机根据返回结果来决定是否切换状态以及切换到何种状态；其中，自定义状态机在切换过程中，实时为信令流程分析步骤上报当前的中间状态和/或必须的中间值。4.一种信令流程分析系统，其特征在于，包括：信令采集...

【专利技术属性】
技术研发人员：王烁程，王耘，喻大发，曹雪山，
申请(专利权)人：珠海世纪鼎利通信科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：