基于TR069协议的ACS与基站异常消息处理方法与流程

本发明涉及异常消息处理技术领域，特别涉及基于TR069协议的ACS与基站异常消息处理方法。

背景技术

当前5G网络中的ACS与5G基站之间，由于消息交互积压及异常发送引起的重复发送异常情况经常出现，且TR069协议传输过程中由于网络异常或误操作造成的重复会话去重的问题也经常出现，这样容易导致5G基站与基站设备交互时，重复消息过多导致系统运行卡顿或崩溃。因此需要一种基于TR069协议的ACS与基站异常消息处理方法，能够对ACS与基站间初次通信的交互消息通讯验证机制进行缓存优化及防重处理；对ACS与基站间多次通信的交互消息内容进行缓存优化及对消息进行防重处理；同时还需要提前预测后一期基站出现异常情况的可能性，以即使对可能出现异常基站的设备进行改进修复。

技术实现要素：

本发明针对现有技术中的不足，提供基于TR069协议的ACS与基站异常消息处理方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

基于TR069协议的ACS与基站异常消息处理方法，包括：

各CPE向ACS发起初次建立网络连接请求时，ACS对连接请求进行验证并判断对应CPE发送的请求是否重复，然后根据判断的结果处理连接请求和更新数据库；

各CPE向ACS发送消息请求时，ACS判断对应CPE发送的请求是否重复，并根据判断的结果处理消息请求和更新数据库；

ACS定期根据数据库信息分析各CPE后期重复发送请求的概率。

为优化上述技术方案，采取的具体措施还包括：

进一步地，所述各CPE向ACS发起初次建立网络连接请求时，ACS对连接请求进行验证并判断对应CPE发送的请求是否重复，然后根据判断的结果处理连接请求和更新数据库的具体内容为：

CPE向ACS发起初次建立网络连接请求时，调用TR069协议中RPC格式命令Inform \"0BOOTSTRAP\"，并向ACS发送请求报文指令；

ACS解析请求报文指令获取\"0BOOTSTRAP\"内容，进而验证对应CPE发送的是初次建立网络连接请求；

ACS获取请求报文中对应CPE的url地址并与自身存储的缓存标识：url@0BOOTSTRAP进行比对，其中缓存标识：url@0BOOTSTRAP中包含有关CPE的url地址；

若对应CPE的url地址与缓存标识中有关CPE的url地址不匹配，则判断对应CPE没有发送重复的初次建立网络连接请求，ACS回复一个响应指令给CPE使对应CPE与ACS通过cwmp协议创建连接；并且ACS获取对应CPE的url地址生成缓存标识存储到ACS缓存中；

若对应CPE的url地址与缓存标识中有关CPE的url地址相匹配，则判断对应CPE发送的是重复的初次建立网络连接请求，ACS回复空报文结束本次连接会话；

ACS将重复的初次建立网络连接请求情况或正常发送初次建立网络连接请求的情况反馈给数据库。

进一步地，所述各CPE向ACS发送消息请求时，ACS判断对应CPE发送的请求是否重复，并根据判断的结果处理消息请求和更新数据库的具体内容为：

CPE向ACS发送消息请求时，通过SOAP包对消息进行封装；

ACS收到消息并解析，获取EventCode、DeviceId两个标签数值并生成消息标识：DeviceID@EventCode@0，然后存储到ACS缓存中；

若ACS缓存中存在同样的消息标识，则判断为消息重复发送，并将刚生成的消息标识末尾数字更新为1，即DeviceID@EventCode@1；ACS发送空消息指令给CPE结束消息会话；

若ACS缓存中没有存在同样的消息标识，则判断为消息没有重复发送，进而正常接收消息请求，并将消息标识的末尾数字仍设置为0；

ACS将重复发送消息请求情况或正常发送消息请求情况反馈给数据库。

进一步地，所述ACS定期对末位数字为1的消息标识进行清理，以释放ACS缓存空间。

进一步地，所述ACS定期根据数据库信息分析各CPE后期重复发送请求的概率的具体内容为：

将重复发送初次建立网络连接请求以及重复发送消息的情况定义为异常，将正常发送初次建立网络连接请求以及正常发送消息的情况定义为正常；

ACS通过数据库分析获取上一期中对应CPE发生异常情况的概率a、发生正常情况的概率b、发生异常的情况中在下一期转移为正常的发生概率c、发生异常的情况中在下一期仍转移为异常的发生概率d、发生正常的情况中在下一期转移为异常的发生概率e、发生正常的情况中在下一期仍转移为正常的发生概率f；其中a b＝1，c d＝1，e f＝1；

计算下一期中对应CPE发生异常情况的概率g＝a*d b*e。

本发明的有益效果是：

1、本申请实际上有两次对异常消息进行处理的情况，一次是在日常使用中当遇到发送重复的异常操作(初次连接重复发送或消息重复发送)，通过防重处理避免浪费通信资源。二次是在日常使用中还将异常情操作的情况储存在数据库中，并定期预测CPE的故障概率，从而有效发现及定位隐匿的异常原因造成的CPE向ACS发送重复指令，降低ACS服务器的处理压力，提高了网络运维效率。

2、在消息标识的末尾增加区别数字，以更好判断哪些消息标识有重复，方便后期删除，增加ACS缓存空间。

3、通过分析ACS与基站的交互消息的RPC方法，针对TR069协议传输过程中由于消息交互积压及异常发送或误操作造造成的重复会话去重的问题，从根本上解决异常情况下重复消息过多根因，让交互消息更顺畅，同时采用了缓存及标识综合判断优化技术减少ACS与基站因重复消息造成消息交互积压从而减少ACS处理消息的压力，提高ACS通讯效率。

附图说明

图1是本发明实施例中计算某一CPE的下一期故障概率的示意图。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。

本申请主要包括以下步骤：

步骤一，通过程序执行CPE(基站)向ACS发起第一次建立网络连接时，CPE调用TR069协议自带的RPC格式的命令Inform \"0BOOTSTRAP\"，并向ACS发送请求指令。ACS解析RPC报文消息获取到Inform的RPC请求报文中的\"0BOOTSTRAP\"后，与缓存标识格式为：CPE的url@0BOOTSTRAP进行比对，如果不匹配则ACS服务器会给予一个Inform response响应指令发给CPE，通过cwmp协议连接创建成功。同时将CPE的url地址、对应RPC命令Inform \"0BOOTSTRAP\"生成缓存标识，一起存储在ACS缓存中。如果匹配成功则ACS向CPE发送空请求报文结束本次会话请求。优点：减少了由于异常原因CPE向ACS发送重复指令，降低ACS服务器的处理压力，提高了网络运维效率。需注意的是，因为设备信息积压过多或其他外部原因，初次的连接请求也有可能是因为错误发送的，而实际上可能已经连接过了。

步骤二，CPE收到ACS验证成功RPC请求报文后，开始向ACS下发消息，消息内容使用SOAP包进行封装，SOAP包含SOAP head和SOAP body两部分组成的XML格式数据。ACS收到消息后进行解析，获取RPC格式XML文件SOAP body部分中EventCode、DeviceId标签数值并生成消息标识存储到ACS缓存中。如果缓存中有相同消息标识即，DeviceID@EventCode@0，则将末位0更新为1，同时匹配成功则综合判定为消息重发，ACS发送空消息指令告知基站设备结束会话。反之末位更新为0。

其中，0代表缓存中没有存储消息标识、1代表缓存中存储消息标识。

步骤三，参考图1。ACS通过数据库分析获取上一期中对应CPE发生异常情况的概率a、发生正常情况的概率b、发生异常的情况中在下一期转移为正常的发生概率c、发生异常的情况中在下一期仍转移为异常的发生概率d、发生正常的情况中在下一期转移为异常的发生概率e、发生正常的情况中在下一期仍转移为正常的发生概率f；其中a b＝1，c d＝1，e f＝1；

计算下一期中对应CPE发生异常情况的概率g＝a*d b*e。

其中，上一期中对应CPE发生异常的概率a的具体计算方式为：ACS通过数据库获取上一期中对应CPE出现异常的次数，并将异常次数除以上一期对应CPE通讯的总次数得出对应CPE的异常发生概率a。

其中，上一期中对应CPE发生正常的概率b的具体计算方式为：ACS通过数据库获取上一期中对应CPE出现正常的次数，并将正常次数除以上一期对应CPE通讯的总次数得出对应CPE的生正常的概率b。

其中，上一期中发生异常情况中下次转移为正常的发生概率c(下一期的转移概率)的具体计算方式为：通过数据库得知历史上(上一期以及往期)总的异常情况发生概率x(总的异常情况次数/总的通讯次数)；通过历史数据库得知上一期中异常情况发生概率a(上一期异常情况次数/上一期总的通讯次数)；计算上一期中发生异常情况中下次转移为正常的发生概率c，c＝s (x-a)；其中，s是阈值，由于c d＝1，进而可以求得d。

举例，历史总的异常情况概率x＝30％＝0.3，上一期异常情况a＝28％＝0.28，则说明相比之下有2％＝0.02的转移到了正常情况中，将转移的2％ 20％(阈值s)得出下一期中转移概率c＝22％＝0.22，进一步d＝1-22％＝0.78。其中阈值s是事先设定的，针对不同区间下的转移差值(本例中差值是2％)选择特定阈值，以保证转移概率小于1大于0。

其中，上一期中发生正常情况中下次转移为异常的发生概率e(下一期的转移概率)的具体计算方式为：通过数据库得知历史上(上一期以及往期)总的正常情况发生概率x’(总的正常情况次数/总的通讯次数)；通过历史数据库得知上一期中正常情况发生概率b(上一期正常情况次数/上一期总的通讯次数)；计算上一期中发生正常情况中下次转移为异常的发生概率e，e＝s’ (x’-b)；其中，s’是阈值，由于e f＝1，进而可以求得f。

举例，历史总的正常情况概率x’＝70％＝0.7，上一期正常情况概率b＝72％＝0.72，则说明相比之下有2％＝0.02的转移到了异常中，将转移的2％ 30％(阈值s’)得出下一期中转移概率e＝32％＝0.32，进一步f＝1-32％＝0.68。其中阈值s’是事先设定的，针对不同区间下的转移差值(本例中差值是2％)选择特定阈值，以保证转移概率小于1大于0。

综上，在下一期中，对应CPE的发生异常的概率g＝0.28*0.78 0.72*0.32＝0.4488。同理求出其他CPE的相关数据。

本申请采用了马尔科夫链算法的思想。其中，马尔科夫转移矩阵法模型公式为：X(k 1)＝X(k)×P；X(k)表示趋势分析与预测对象在t＝k时刻的状态向量，P表示一步转移概率矩阵，X(k 1)表示趋势分析与预测对象在t＝k 1时刻的状态向量。

通过上述技术方案，不断判断初次建立网络连接请求、消息发送判断是否重复，从而更新数据库，且可以根据数据的更新和计算不断预测对应CPE的故障概率，进而提前发现，提前解决。

关于本申请中，相关概念的解释如下：

ACS：Auto-Configuration Server(自动配置服务器)；

CPE：Customer Premise Equipment(用户终端设备，这里的CPE相当于5G的小基站)；

CWMP：CPE WAN Management Protocol(用户终端设备广域网管理协议)；

RPC：Remote Procedure Call(远程过程调用)；

SOAP：Simple Object Access Protocol(简单对象访问协议)；

SSL：Secure Socket Layer(安全套接层)；

TLS：Transport Layer Security(安全传输层)；

URL：Uniform Resource Location(统一资源定位)；

XML：Extensible Markup Language(可扩展标记语言)。

EventCode：对应TR069协议RPC格式XML文件SOAP body部分-><Event>-><EventStruct>其中，事件的EVENT_CODE有\"0BOOTSTRAP\"，其表示会话发起的原因是CPE首次安装或者是ACS的URL发生变化。网管接收到后要执行注册流程。0bootstra可以代表首次握手。

DeviceId：对应TR069协议RPC格式XML文件SOAP body部分-><Event>-><EventStruct>其中包含标签：Manufactucer，OUI，ProductClass(用于标识产品或者产品类型)，SerialNumber。

需要注意的是，发明中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。