信令监测系统中XDR 话单用户信息的关联回填研究
黄 永
（宜通世纪科技股份有限公司，广州 510000）
摘要： 介绍了信令监测系统中XDR 话单中用户信息的关联回填概念及必要性，并进一步描述了用户信息IMSI 和MSISDN 关联回填的原理及算法。
关键词： 信令监测；XDR 话单；用户信息关联回填；算法研究
1 关联回填的概念和必要性
随着移动通信网络的不断发展，信令监测系统也得到全面的应用和发展，为运营商的网络维护提供了强有力的工具，为提高网络业务质量、提高移动用户的客户感知话务质量发挥了巨大作用。
信令监测系统中通过信令流程关联合成的XDR 话单中，一般包含重要的用户信息相关字段，比如IMSI、MSISDN 等，便于对用户进行定位分析。在信令监测系统中，A 口/MC 口是目前监测最多的接口，其中BSSAP/RANAP 业务记录多，其中的重要应用就是投诉处理。但由于话单中的TMSI 信息是动态变化的，不能用于跟踪用于记录，所以信令监测系统需要将TMSI 通过关联回填IMSI 和MSISDN 字段，使得用户业务的跟踪和统计，可以完全针对IMSI 或者MSISDN 来实现。提高了投诉处理的效率，降低了信令监测系统的使用难度。
2 关联回填的原理及算法
国际移动用户识别码（IMSI，International Mobile Subscriber Identity）是国际上为唯一识别一个移动用户所分配的号码。当用户接入移动通信网络的时候，会向运营商核心网发送IMSI，但是IMSI 在通话中明文发送，如果非法个人或团体通过监听无线路径上的信令交换而窃得IMSI 从而跟踪移动客户的位置，这样就造成对用户隐私的侵害，所以移动通信中使用临时识别码（TMSI）来减少IMSI 的使用，从而实现对用户隐私的保护。TMSI（Temporary Mobile Subscriber Identity）是一个本地号码，只在一个给定的区域有意义，这个区域由位置区识别码LAI（Location Area Identity）来标识。此外，由于MOC 话单中没有主叫的MSISDN 和MTC 话单没有被叫的MSISDN，只有呼叫的TMSI/IMSI 信息，所以还需要需要关联处理MAP 信令过程，根据IMSI 关联回填出用户的号码MSISDN 字段。
故针对IMSI 和MSISDN 的关联回填，具体包括两方面的内容：首先，基于对A 口/MC 口信令，通过学习LAI/LAC+TMSI和IMSI 的关系实现IMSI 的回填；然后基于C/D 口的MAP 信令，通过学习IMSI 和MSISDN 的关系实现MSISDN 的回填。从而使信令XDR 话单回填出完整的用户信息字段IMSI 和MSISDN。
2.1 IMSI 的关联回填
由于TMSI 是由MSC 分配的，在同一个MSC 或MSC Pool内，TMSI 才是唯一的。因此IMSI 的关联回填需要获得IMSI 与LAC+TMSI 之间的对应关系。这个对应关系可以从特定某条信令消息中学习获得，也可以从整个信令流程的消息中学习获的。比如PAGING 消息就同时存在IMSI、TMSI、LAC 字段内容。另外，IMSI 附着或者正常位置更新流程中也可能同时存在上述三个字段（要求网络的参数上作一些调整，就是对受控的MSC 执行MGCVE 的指令，取消局间的一些消息的优化。这样操作后，当用户切换MSC 时，会通过A 接口提交用户的IMSI 到MSC，而未执行MGCVE 指令前，用户一般只提交TMSI，MSC 根据该TMSI 向用户的前一个MSC 查询其IMSI 值。并且MSC 会分配一个TMSI 给该用户，此后该手机在这个MSC 上的通信都采用该TMSI 值。）
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位置更新流程可用于IMSI 的关联回填学习，这里重点描述一下位置更新的信令流程及关键参数字段：首先移动终端用Location Update Request 信令进行位置更新请求，信令里会包含TMSI 或IMSI、当前小区CGI 及上一个位置区LAI，鉴权后网络可能会通过Identity Request 向移动终端询问IMSI，移动终端会通过Identity Response 提交IMSI；或者移动终端直接通过Common ID 消息提交IMSI，网络就会通过TMSI Relocation Command 信令分配新的TMSI 下来或者通过Location Update Accept 消息直接将新TMSI 下发。
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5.锅中留油烧热，入番茄酱翻炒，调入盐、白糖，倒入炸好的里脊肉条，加入菠萝条快速翻炒均匀，起锅盛入盘中，撤上葱花即可。
情况一：如果单条消息中同时有LAC、TMSI、IMSI 字段，则以LAC+TMSI 作为KEY、以IMSI 作为VALUE 保存到MAP中去。比如PAGING 寻呼消息。
情况三：情况相对复杂，如果整个流程的消息中有LAC、TMSI、IMSI 字段，而且LAC 和TMSI 都有新旧值时，需要区分对待处理。比如LU 流程，先将Location Update Request 信令中的TMSI 或IMSI、LAI 提取出来，然后保存在会话中；再将Identity Response 信令中的IMSI 提取出来保存在会话中。如果流程中含有TMSI Relocation Command 信令，则将TMSI Relocation Command 信令中的新TMSI 提取出来。随后先用LAI 中的LAC+旧的TMSI 去MAP 中查找，如果找到记录，就删除该记录并把LAC+新的TMSI 插入到MAP 中；如果没有找到也将LAC+新的TMSI 插入到MAP 中。同理，如果流程消息含有新的LAC 时，则需要用新的LAC 跟TMSI 组合进行插入或删除MAP 中的关系。
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情况二：如果整个流程的消息中有LAC、TMSI、IMSI 字段，则以LAC+TMSI 作为KEY、以IMSI 作为VALUE 保存到MAP 中去。比如PAGING RESPONSE 信令流程。
当XDR 话单中没有IMSI 值时，就根据会话流程中出现的LAC+TMSI（取旧值，一般第一条消息如Location update request，CM service request，Paging response 等）去MAP 中查找对应的IMSI，如果找到则直接回填到对应的XDR 话单字段IMSI 中。
第一步：学习过程
第二步：查找及清理
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由于实时关联回填是在内存中保存IMSI 与TMSI 对应关系的，为了不造成内存的积压，减小内存的占用，需要定时清除那些在本MSC 内超过某个时间值（可配置）的已经不处于活动状态的用户的记录。配置的时间点建议稍大于周期性位置更新的时间。如果一个用户在本MSC 内关机超过配置时间点，那么它在内存数据库中的记录会被清除。此外如果程序运行期间没有捕捉到提交IMSI 的信令并且没有被寻呼，都可能出现用户的TMSI无法与IMSI 关联的情况。
2.2 MSISDN 的关联回填
IMSI 与MSISDN 关联主要基于C/D 接口的MAP 信令。具体是通过把MAP 信令的Update Location 等几个操作信令中携带的IMSI 与MSISDN 字段保存起来。当其他层或者MAP 层的没有包含MSISDN 的会话但有IMSI 时，可以用IMSI从保存该对应关系的MAP 中查找出来。
一般地，IMSI 与MSISDN 的对应关系不会变，因此不用删除。只有当换卡但不换号时会出现IMSI 与MSISDN 的对应关系改变的情况，此时需要更新对应关系。
3 结束语
本文详细介绍了信令监测系统中的IMSI 及MSISDN 关联回填技术，通过关联回填后的完整XDR 话单数据，更好地支撑维护人员对信令监测系统的深入应用。
参考文献
[1] 张帆，信令监测系统关联和关联回填关键技术研究，电信网技术，2011.
[2] 陈江东，邵四清 优化提升信令监测系统IMSI 回填率的应用分析，电信网技术，2013.
doi： 10.3969/J.ISSN.1672-7274.2019.05.204
中图分类号： TN929.5
文献标示码： A
文章编码： 1672-7274（2019）05-0244-02
标签：信令监测论文; XDR话单论文; 用户信息关联回填论文; 算法研究论文; 宜通世纪科技股份有限公司论文;