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发布时间：2019-06-18 17:17所属平台：学报论文发表咨询网浏览： 次
摘要物联网业务承载于无线网络之上，在提供丰富的行业应用的同时，也面临着端到端业务流质量分析和监控的考验，本文通过建立物联网端到端关键指标体系、端到端问题分析定界方法、工单闭环管理等环节，实现对物联网主流业务客户感知问题的发现、处理、考核评
摘要物联网业务承载于无线网络之上，在提供丰富的行业应用的同时，也面临着端到端业务流质量分析和监控的考验，本文通过建立物联网端到端关键指标体系、端到端问题分析定界方法、工单闭环管理等环节，实现对物联网主流业务客户感知问题的发现、处理、考核评估的闭环管理，确保用户业务感知。
关键词物联网;无线网络;端到端分析
1现状分析
随着物联网在人们日常生活中发挥愈来愈重要的作用，物联网有关技术和标准的发展变化也日益成熟。物联网逐渐成熟的同时，移动物联网的发展进步同样也充斥着多种机遇和挑战。移动物联网的应用在物联网的发展过程中始终保持领先地位，同时也面临着巨大的挑战和竞争。物联网业务承载于无线网络之上，在提供丰富的行业应用的同时，也面临着端到端业务实现流程复杂，涉及用户侧系统、终端、无线、传输、核心网、数通、运营支撑多元协同，为客户感知提升提出巨大挑战，因此亟需从基于网络本身的质量管理，向注重客户感知的端到端横向一体化质量保障机制转变，建立物联网端到端质量管理机制是确保客户业务感知的关键，是4G时代通信运营商网络支撑的重要应用之一。
2物联网关键指标体系建设及关键指标监测分析
根据物联网业务相关特性，建立物联网端到端业务质量性能指标集，包括指标定义、指标算法和指标劣化阈值。指标可以通过DPI系统、网管、拨测、路测等多种方式采集。根据上网过程，将如下指标定义为关键指标：网络接入成功率、网络接入时长、网络切换成功率、业务接入成功率、业务接入时长、业务传输速率、TCP重传率、TCP乱序率。
本方案需呈现物联网业务量、用户数及关键质量指标，具备多粒度、多维度、多广度综合展示的能力，能够按照用户、网元、APN、区域等多维度进行组合，灵活查询呈现信息。同时具备在前台通过列表、流水窗口、趋势图等方式实时监控分时间粒度、多维度业务质量的功能。
(1)列表方式：在窗口中选定关注区域和关注指标，通过列表的方式查询历史数据。(2)流水窗方式：在窗口中选定关注区域和关注指标或者重点用户，通过告警流水窗的方式，输出关注重点信息。(3)趋势图方式：在窗口中选定关注区域和关注指标或者用户，通过生成趋势图的方式，展现变化趋势。
3物联网端到端定界分析
3.1总体定界流程
按照物联网端到端定界分析七元四阶法实现物联网端到端业务质量全流程分析。七元四阶法：基于物联网业务实现过程，按照业务端到端覆盖用户侧系统、终端、无线、传输、数通、核心网和物联网运营支撑平台等7类问题，业务流程覆盖网络接入、业务接入、网络切换和业务使用4个阶段，通过多种定界流程，将问题定界到各专业优化处理。
3.2端到端定界方法
物联网性能指标涉及多接口多专业，对于指标劣化，需对端到端指标进行环节拆分，确认引起整体指标劣化的对应环节，同时确认该环节专业，由对应专业对指标劣化原因进行分析处理。
3.2.1网络接入成功率定界和网络切换成功率定界
依据如下定界步骤，把定界问题划归到7个维度。(1)将网络接入成功率关联映射至4GKPI指标附着成功率、PDN连接建立成功率，将网络切换成功率关联映射至4GMME内S1接口切换成功率和X2接口切换成功率、MME间切换入成功率、用户位置更新连接成功率。(2)监控关联KPI指标劣化情况，对劣化KPI指标进行时域对比和聚类对比，对失败原因值进行分析，确定质差原因。(3)以失败原因值为关键索引，结合XDR详单等汇聚出各维度故障点，定界到网络、终端、用户等多个维度问题。(4)对于新用户，还需分析物联网支撑系统内该用户所有账户在线率。
3.2.2网络接入时长定界
首先把附着和PDN连接建立过程分解成身份识别、鉴权、位置更新、默认承载建立、初始上下文建立，根据时域对比分析，定界到各维度问题。
(1)身份识别过程：当网络侧无法重新获取IMSI用于用户鉴权时，或当用户使用临时身份标识鉴权失败时，网络侧将发起用户的身份识别流程。
(2)鉴权过程：如果AttachRequest消息未保证完整性或完整性检查失败，则进行鉴权。鉴权集获取MME向HSS发送消息获取EPS鉴权向量。
(3)位置更新过程：MME中没有该UE的合法签约，或IMEI变更，则MME向HSS发送位置更新请求。
(4)默认承载建立过程：MME根据AttachRequest消息中携带的APN进行缺省承载激活，否则使用签约的缺省APN进行承载激活。
(5)被叫承载建立过程：MME向eNodeB发送AttachAccept消息，请求建立无线资源。网络接入时长整体指标劣化之后，通过监控获取的各过程的详细指标情况，并运用时域分析和关联对比等方法，获取时延远高于阈值的过程，即可初步判断该过程存在问题和故障。
3.2.3业务接入成功率定界
行业用户的上网主要包括DNS解析、TCP建连、业务流传输3个环节，当发生成功率问题时，首先通过信令过程确定业务失败在哪个环节，然后根据这个过程中出现的错误码对问题进行判断，关联定界到终端、无线网、核心网和内容平台的问题。
(1)DNS解析环节：终端向DNS服务器发起DNS解析请求，携带用户请求的域名信息，数据交互发生在终端和DNS服务器之间。
(2)TCP建连环节：终端和内容平台通过3次握手建立TCP连接，该环节的失败没有具体错误码，但可以根据信令系统统计到的错误现象进行判断。
(3)业务环节：该环节是业务数据流的传输过程，不同的应用协议有相应的业务错误码，根据各个应用业务响应中的错误码进行问题定位。
3.2.4业务接入时长定界
用户网络接入后进行业务使用，包含DNS解析阶段、TCP握手阶段和HTTP业务阶段。DNS解析阶段重点分析DNS服务器处理时延。TCP握手阶段重点分析小区和网元处理时延。HTTP业务阶段时延是影响用户使用的重要因素，按端到端各个环节展开分析。对于HTTP业务阶段时延，运用横向比较法，从网元维度、终端维度、物联网业务3个维度展开分析，定界出质差终端、质差小区、质差网元和质差业务等异常环节。
(1)网元维度分析：分析问题是在特定的SGW或SGWPool下的eNodeB或小区，输出质差SGW或SGWPool或小区。(2)物联网业务维度分析：分析问题是在特定SGW，输出质差SGW列表。分析问题是在特定服务器IP，输出质差业务(APN)、输出服务器归属问题和质差服务器IP列表。(3)终端维度分析：分析问题是特定终端类型问题，输出质差终端类型列表。
3.2.5业务传输速率定界和TCP重传率及乱序率定界
对于速率类问题，重点分析HTTP业务阶段，按端到端各个环节展开分析;对于重传率和乱序率，就是分析TCP数据重传记录和TCP乱序数据记录，以便监控网络拥塞、网络信号弱等场景下的问题所在。对于HTTP业务传输速率和TCP重传率及乱序率，运用横向比较法，从网元维度、终端维度和业务平台3个维度展开分析，定界出质差终端、质差小区和质差网元等异常环节，定界步骤与“业务接入时长定界”中3个维度定界步骤相同。
4案例分析及总结
某热力公司对物联网模组进行普查时发现A公司生产的物联网模组耗电大，通过利用本方案进行分析得出如下问题及解决方案。
(1)终端重复附着问题：在前一次附着流程没有结束的情况下，重复发起另外一次附着流程，导致网络流程冲突，多占用网络资源。
(2)终端模组未按照流程回复AttachComplete消息，导致Attach失败，造成接入网络时需要多次附着流程，增加终端用电量，达不到业务使用要求。
(3)解决方案：经过多次端到端跟踪分析，优化了终端模组终端接入网络的流程，提升终端接入的稳定性，改善了终端的功耗，为热力物联网的发展积累了宝贵的经验。
(4)问题根因：MSC返回重复注册失败消息，MME收到后在AttachAccept里携带NetworkFailure，UE不识别该信元，未回复AttachComplete，最终附着异常。MME的处理机制为允许用户继续接入网络，删除之前的承载，重新建立新的承载，完成附着流程，此问题会导致终端多次重复附着网络，增加了终端的用电量。
随着物联网业务快速发展，物联网端到端质量分析案例也在不断增加，可实现针对共享单车、电力抄表、车联网等典型物联网应用的业务指标监控分析，如共享单车的开锁/闭锁成功率、抄表成功率等。可实现物联网用户分APN的用户数、上下行流量的监控、历史统计信息查询呈现等。
中国移动拥有庞大的移动物联网用户基数，并且当前还处于高速发展阶段，可为数据挖掘与分析提供良好的数据基础条件，存在着大量隐性的、有价值的信息可供挖掘与分析，这些信息能为中国移动市场营销、业务发展、网络规划、网络运营及网络维护提供重要的指导，促进移动网络的运营维护和优化等工作，提升网络运营与维护效率，提升客户感知和服务水平。
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这篇评电力工程师论文范文发表了物联网在电力通信网的应用，物联网在电力通信中发挥着关键作用，物联网的出现促进了互联网的快速发展，物联网技术推动了社会经济的快速发展，所以说物联网技术充分应用到通信网当中可以更好地促进我国通信技术的创新与发展。
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《一种运营商物联网端到端业务质量分析方法》