中国移动智能家庭网关软探针技术规范v1.0.0

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2024年2月13日发(作者：)

中

国移动通信企业标准

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中国移动智能家庭网关软探针技术规范

Technical Specification for

Intelligent Home Gateway Soft Probe

版本号：1.0.0

╳╳╳╳-╳╳-╳╳发布 ╳╳╳╳-╳╳-╳╳实施

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目 录

1. 前言 ............................................................................................................................................ 3

2. 范围 ............................................................................................................................................ 3

3. 规范性引用文件 ........................................................................................................................ 3

4. 术语、定义和缩略语 ................................................................................................................ 3

5. 智能家庭网关软探针系统结构 ................................................................................................ 4

6. 智能家庭网关软探针信息采集功能......................................................................................... 5

6.1. 网关信息采集 ................................................................................................................. 5

6.1.1. 网关基本信息 .................................................................................................. 5

6.1.2. 网关状态信息 .................................................................................................. 6

6.1.3. WAN口流量信息 ............................................................................................... 7

6.1.4. 下挂设备信息 .................................................................................................. 7

6.1.5. POTS信息 ......................................................................................................... 8

6.1.6. PON口状态 ....................................................................................................... 8

6.1.7. 周边WIFI信息 ................................................................................................ 8

6.2. 网络质量信息采集 ......................................................................................................... 9

6.2.1. 业务基本信息 .................................................................................................. 9

6.2.2. TCP连接信息 ................................................................................................. 10

6.2.3. HTTP连接信息 ............................................................................................... 10

6.2.4. DNS解析信息 ................................................................................................. 11

6.2.5. Web页面访问信息.......................................................................................... 11

6.2.6. 即时通讯信息 ................................................................................................ 11

6.2.7. 游戏信息 ........................................................................................................ 12

6.2.8. 视频信息 ........................................................................................................ 12

7. 智能家庭网关软探针告警功能 .............................................................................................. 12

7.1. DNS告警 ...................................................................................................................... 12

7.2. TCP连接告警 ............................................................................................................... 13

7.3. HTTP连接告警 ............................................................................................................ 13

7.4. HTTP下载告警 ............................................................................................................ 14

7.5. 视频卡顿告警 ............................................................................................................... 15

7.6. 即时通信/游戏告警 ...................................................................................................... 15

8. 智能家庭网关软探针网络探测功能....................................................................................... 15

8.1. 网络诊断功能 ............................................................................................................... 16

8.1.1. 互联网连通性测试......................................................................................... 16

8.1.2. 互联网路由跟踪测试..................................................................................... 16

8.1.3. 互联网FTP上/下载测试............................................................................... 17

8.1.4. 互联网HTTP文件测试................................................................................... 18

8.2. 业务网络质量测试功能 ............................................................................................... 18

8.2.1. 网页访问质量测试......................................................................................... 18

8.2.2. 互联网视频质量测试..................................................................................... 19

1

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8.2.3. 网络游戏使用质量测试 ................................................................................. 20

9. 智能家庭网关软探针数据传输要求....................................................................................... 20

9.1. 概述 ............................................................................................................................... 20

9.2. 启动上报 ....................................................................................................................... 21

9.3. 周期上报 ....................................................................................................................... 21

9.4. 实时上报 ....................................................................................................................... 22

9.5. 告警 ............................................................................................................................... 22

9.6. 探测任务下发 ............................................................................................................... 22

10. 智能家庭网关软探针技术要求............................................................................................. 23

10.1. 功能性要求 ................................................................................................................. 23

10.2. 可靠性要求 ................................................................................................................. 23

10.3. 安全性要求 ................................................................................................................. 24

10.4. 可维护性要求 ............................................................................................................. 24

2

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1. 前言

本规范旨在描述智能家庭网关软探针的技术规范，用以规范软探针监测平台（省级数字家庭管理平台-软探针前置机）和智能家庭网关软探针的对接，保证采集数据的一致性，以及传输方式的一致性。

本标准由中国移动通信集团公司网络部提出并归口。

本标准起草单位：中国移动通信集团公司网络部、中国移动通信研究院。

本标准主要起草人：孔庆慧、陈海宁、李颖、陶虹、郭毅峰、王天竹、吴文雯。

本标准解释单位：中国移动通信集团公司网络部。

本标准由中国移动通信集团公司XXX号文发布。

2. 范围

本规范规定了智能网关软探针的数据结构，还从架构和性能等方面对软探针提出规范需求，是中国移动家庭宽带质量监测平台后续业务开发的依据，适用于中国移动智能家庭网关软探针的开发与使用。

3. 规范性引用文件

下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是标注日期的引用文件，及其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。

表3-1 规范引用文件

序号

[1]

[2]

[3]

标准名称

中国移动智能家庭网关技术规范

中国移动智能网关与监测平台的接口协议

中国移动省级数字家庭管理平台规范

发布单位

中国移动通信集团公司

中国移动通信集团公司

中国移动通信集团公司

4. 术语、定义和缩略语

表4-1 中英文对照

缩略语

英文全称 中文含义

3

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DPI

NAT

NTP

OLT

ONU

OUI

PPPoE

QoS

RAM

SNMP

SNTP

SOAP

OSGI

Deep Packet Inspection

Network Address Translation

Network Time Protocol

Optical Line Terminal

Optical Network Unit

Organizationally Unique

Identifiers

PPP over Ethernet

Quality of Service

Random Access Memory

Simple Network Management Protocol

Simple Network Time Protocol

Simple Object Access Protocol

Open Service Gateway Initiative

深度报文检测技术

网络地址转换

网络时间协议

光线路终端

光网络单元

组织唯一标识

以太网上传送PPP协议

服务质量

随机存储器

简单网络管理协议

简单网络时间协议

简单对象访问协议

开放服务网关协议

5. 智能家庭网关软探针系统结构

智能网关软探针系统由智能家庭网关软探针和软探针监测平台两部分组成。 智能家庭网关软探针基于智能网关OSGI应用框架开发，主要负责持续检测网关的运行状况和网关承载的业务并将数据上报到监测平台，同时具备一定的网络探测功能。监测平台主要负责数据的收集和存储，根据上报数据下发一定的监测或探测策略，还负责实现数据分析和信息展示。

智能家庭网关软探针和软探针监测平台之间通过网络连接，采用HTTP，HTTPS，FTP等协议以JSON格式交互数据。

省级数字家庭管理平台管理平台终端管理插件管理……软探针前置机（软探针监测平台）数据数据策略数据存储分析下发展示JSON传送与承载网JSON软探针网关信息业务信息告警网络探测接入网关A

插件B

插件……数据采集和预处理终端数据实时抓包分析开发平台（OSGI）智能家庭网关以太网/WIFI/USB/POTS业务网关与终端

机顶盒（IPTV/OTT)电脑手机/PAD电话机

4

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图5-1 智能家庭网关软探针系统结构图

6. 智能家庭网关软探针信息采集功能

智能家庭网关软探针需要通过OSGI API接口收集网关相关的各种信息，实时抓取网口报文数据，分析加工为结构化数据，并上报到平台，结合网络其他网元完整的路由资源数据实现家庭业务质量的分析和排障。

信息采集功能要求根据运营情况分级，可通过平台动态配置上传数据种类。

6.1. 网关信息采集

6.1.1. 网关基本信息

网关基本信息主要用于设备与数据的分类，所有信息可通过OSGI接口直接获取。

表6-1 网关基本信息

数据名称

网关SN

网关型号

网关厂家

CPU型号

序列号

网关型号

网关厂家

CPU型号

数据描述 上报方式

启动/周期/实时

启动

启动

启动

M/O

M

M

M

M

备注

由于TR069也可采集到本参数，软探针是否需要上报本参数可根据平台结构调整。

硬件版本号

软件版本号

MAC地址

硬件版本号

软件版本号

智能网关MAC地址

启动

启动

启动

M

M

M

由于TR069也可采集到本参数，软探针是否需要上报本参数可根据平台结构调整。

Flash大小

RAM大小

网关Flash大小，单位Mbytes

网关内存大小，单位Mbytes

启动

启动

M

M

由于TR069也可采集到本参数，软探针是否需要上报本参数可根据平台结构调整。

WIFI SSID编号

WLAN口支持的无线传输标准，取值802.11a/802.11b/802.11g/802.11n/802.11ac等

启动 M

5

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WIFI SSID名称

WIFI

MAC

WIFI 使能状态 WIFI 使能状态

WIFI 是否启用广播

WIFI 加密模式 WIFI 加密模式

WIFI模式 WLAN口支持的无线传输标准，取值802.11a/802.11b/802.11g/802.11n/802.11ac等

NFC支持 是否支持NFC 启动 M

启动

启动

M

M

WIFI 是否启用广播

启动

启动

M

M

SSID WIFI SSID MAC 启动 M

WIFI SSID名称 启动 M

6.1.2. 网关状态信息

网关状态信息主要用于监测设备的运行状况，LAN和WLAN的状态根据下挂端口信息计算获得，其它信息可通过OSGI接口直接获取。

表6-2 网关状态信息

数据名称

开机时间

网关运行时长

CPU占有率

数据描述

开机系统时间

网关运行时长

CPU占有率

上报方式

启动/周期

启动/周期

启动/周期

M/O

M

M

M

备注

由于TR069也可采集到本参数，软探针是否需要上报本参数可根据平台结构调整。

内存占有率 内存占有率 启动/周期 M 由于TR069也可采集到本参数，软探针是否需要上报本参数可根据平台结构调整。

WAN IP地址 WAN IP地址 启动/周期 M 由于TR069也可采集到本参数，软探针是否需要上报本参数可根据平台结构调整。

LAN IP地址 LAN IP地址 启动/周期 M 由于TR069也可采集到本参数，软探针是否需要上报本参数可根据平台结构调整。

LAN1连接状态

LAN2连接状态

LAN3连接状态

LAN4连接状态

WAN连接状态

LAN1连接状态

LAN2连接状态

LAN3连接状态

LAN4连接状态

WAN连接状态

启动/周期

启动/周期

启动/周期

启动/周期

启动/周期

M

M

M

M

M

由于TR069也可采集到本参数，软探针是否需要上报本参数可根据平台结构调整。

WIFI连接状态

WIFI连接状态 启动/周期 M 由于TR069也可采集到本参数，6

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软探针是否需要上报本参数可根据平台结构调整。

PPPOE拨号失败及原因

PPPOE连接状态

上次试图建立连接时的错误原因

PPPOE连接状态 启动/周期 M

启动/周期 M 由于TR069也可采集到本参数，软探针是否需要上报本参数可根据平台结构调整。

由于TR069也可采集到本参数，软探针是否需要上报本参数可根据平台结构调整。

6.1.3. WAN口流量信息

网关WAN口流量信息由智能家庭网关软探针根据实时流量信息统计获取，采集频率和统计周期可通过启动上报数据的返回值来配置，默认采集频率为30秒，统计周期10分钟，根据最近10分钟的流量数据计算获取。

表6-3 WAN口流量信息

数据名称

上行流量周期均值

下行流量周期均值

上行流量周期峰值

下行流量周期峰值

数据描述 上报方式 M/O

M

M

M

M

备注

WAN口上行流量周期均值，单位Kbps 周期/实时

WAN口下行流量周期均值，单位Kbps 周期/实时

WAN口上行流量周期峰值，单位Kbps 周期/实时

WAN口下行流量周期峰值，单位Kbps 周期/实时

6.1.4. 下挂设备信息

网关下挂设备信息主要用于监测下挂设备的信息、流量等数据。下挂设备流量信息由智能家庭网关软探针根据实时流量信息统计获取，采集频率和统计周期可通过启动上报数据的返回值来配置，默认采集频率为30秒，统计周期10分钟，根据最近10分钟的流量数据计算获取。

表6-4 下挂设备信息

数据名称

设备数量

数据描述

下挂设备数量

上报方式

启动/周期

M/O

M

备注

由于TR069也可采集到本参数，软探针是否需要上报本参数可根据平台结构调整。

设备类型 下挂设备类型 启动/周期 O 可选，软探针可通过网络包分析功能得到这个参数，比如HTTP头信息

设备名称

设备型号

下挂设备名称

下挂设备型号

启动/周期

启动/周期

O

O

可选，网关有可能无法获得部分设备的名称

可选，软探针可通过网络7

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包分析功能得到这个参数，比如HTTP头信息

设备厂家 下挂设备厂家 启动/周期 O 可选，软探针可通过网络包分析功能得到这个参数，比如HTTP头信息

WLAN接入类型

WLAN信号质量

上行流量周期均值

下行流量周期均值

上行流量周期峰值

下行流量周期峰值

2.4G或5G频段

下挂设备WIFI接入信号强弱

下挂设备上行流量周期均值，默认周期10分钟，单位Kbps

下挂设备下行流量周期均值，默认周期10分钟，单位Kbps

下挂设备上行流量周期峰值，默认周期10分钟，单位Kbps

下挂设备下行流量周期峰值，默认周期10分钟，单位Kbps

周期 M

周期 M

周期 M

启动/周期

启动/周期

周期

M

M

M

6.1.5. POTS信息

获取POTS用户信息。

表6-5 POTS信息

数据名称

POTS口序号

电话号码

状态

数据描述

POTS口序号，从1开始

SIP协议时返回电话号码，为H248协议时返回物理标识。

注册状态及错误信息

上报方式

启动/周期

启动/周期

启动/周期

M/O

M

M

M

备注

6.1.6. PON口状态

获取PON口状态。

表6-6 PON口状态

数据名称

接收光功率

发射光功率

数据描述

接收光功率，单位：0.1微瓦

发射光功率，单位：0.1微瓦

上报方式

启动/周期

启动/周期

M/O

M

M

备注

6.1.7. 周边WIFI信息

获取WLAN频段邻居信息。

表6-7 周边WIFI信息

数据名称

数据描述 上报方式 M/O 备注

8

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WLAN名称

WLAN频段

WLAN的MAC

WLAN信道

周边可探测的WIFI信号名称

WLAN频段，2.5G或5G

周边可探测的WIFI信号MAC

周边可探测的WIFI信号当前信道

启动/周期

启动/周期

启动/周期

启动/周期

M

M

M

M

6.2. 网络质量信息采集

通过OSGI接口，智能家庭网关软探针可截获经过网关的各种流数据包，利用报文检测技术过滤出需要采集的信息，分析加工为结构化数据，并上报到平台。平台结合网络其他网元完整的路由资源数据实现家庭业务质量的分析和排障。

由于网关性能限制，网关无法截取所有的网络包，初期只要求实现根据特定的IP五元组截获部分网络包来采集部分指定业务的信息。

6.2.1. 业务基本信息

智能家庭网关软探针可监测特定业务的基本信息。智能家庭网关软探针通过相关OSGI接口以配置的频率不断读取业务的实时流量信息，并上报最近周期内的流量均值和峰值；采集频率和统计周期可通过启动上报数据的返回值来配置，默认采集频率为30秒，统计周期10分钟。

表6-8 业务基本信息

数据名称

终端设备MAC

访问时间

使用时长

URL地址

目标服务器域名

协议类型

业务类型

上行平均速率

数据描述

业务发起时间，单位秒

业务使用时长，单位秒

业务URL地址

访问目标服务器的域名

业务协议类型，比如TCP，XMPP等

业务类型，视频/页面浏览/文件下载/即时通信/游戏

业务（或业务组）上行平均速率，单位Kbps。

上报方式

周期

周期

周期

周期

周期

周期

周期

M/O

M

M

M

M

O

M

O

O

备注

发起业务访问的终端设备的MAC地址。 周期

根据《中国移动智能家庭网关技术规范》数据流QoS服务要求，网关只支持八组业务流量的统计

下行平均速率 业务（或业务组）下行平均速率，单位Kbps。

周期 O 根据《中国移动智能家庭网关技术规范》数据流QoS服务要求，网关只支持八组业务流量的统计

9

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上行峰值速率 业务（或业务组）上行峰值速率，单位Kbps。

周期 O 根据《中国移动智能家庭网关技术规范》数据流QoS服务要求，网关只支持八组业务流量的统计

下行峰值速率 业务（或业务组）下行峰值速率，单位Kbps。

周期 O 根据《中国移动智能家庭网关技术规范》数据流QoS服务要求，网关只支持八组业务流量的统计

上行流量 该业务（或业务组）上行流量，单位byte 周期 O 根据《中国移动智能家庭网关技术规范》数据流QoS服务要求，网关只支持八组业务流量的统计

下行流量 该业务（或业务组）上行流量，单位byte 周期 O 根据《中国移动智能家庭网关技术规范》数据流QoS服务要求，网关只支持八组业务流量的统计

6.2.2. TCP连接信息

智能家庭网关软探针可监测特定业务的TCP连接信息。收到监测特定业务的任务，智能家庭网关软探针通过相关OSGI接口以配置的频率不断解析业务的TCP通信信息，并上报最近周期内的流量均值和峰值；统计周期可通过启动上报数据的返回值来配置，统计周期10分钟。

表6-9 TCP连接信息

数据名称

TCP连接次数

TCP连接成功次数

TCP建立连接平均时长

TCP重传率

TCP连接次数

TCP连接成功次数

TCP建立连接平均时长，单位毫秒

TCP重传率，统计特定业务的TCP连接，TCP重传次数和TCP交互总次数的比率为重传率。

数据描述 上报方式 M/O

周期

周期

周期

周期

M

O

O

M

备注

6.2.3. HTTP连接信息

智能家庭网关软探针可监测特定业务的HTTP信息。

表6-10 HTTP连接信息

数据名称

数据描述 上报方式 M/O 备注

10

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HTTP响应时延

HTTP返回错误码

HTTP下载速率

HTTP响应时延

HTTP返回错误码

HTTP下载速率，单位Kbps。软探针以一定的周期统计业务数据流量大小，统计周期内下载结束，则按下载的实际时间计算。流量的大小除以下载时间即可得到下载速率。统计周期可通过启动返回参数配置，默认统计周期10分钟。

HTTP请求次数

HTTP请求失败次数

HTTP请求次数

HTTP请求失败次数

周期

周期

M

M

周期

周期

周期

M

M

O

6.2.4. DNS解析信息

智能家庭网关软探针可监测DNS解析信息

表6-11 DNS解析信息

数据名称

DNS响应时延

数据描述

DNS响应时延，单位毫秒；从DNS请求开始到远端DNS服务器响应该请求，返回正确的IP所用的时延。

上报方式 M/O

周期 M

备注

如果域名已经被缓存，终端一般不会发起DNS解析流程。网络探测功能中，网关可主动发起DNS解析请求。

6.2.5. Web页面访问信息

智能家庭网关软探针可监测特定Web页面的访问信息

表6-12 Web页面访问信息

数据名称

页面平均下载速率

数据描述

页面平均下载速率

上报方式 M/O

周期 M

备注

6.2.6. 即时通讯信息

智能家庭网关软探针可监测特定即时通讯软件的网络通信信息

表6-13 即时通讯信息

数据名称

即时通信响应时延

数据描述

即时通信响应时延，单位毫秒；通过监上报方式 M/O

周期 M

备注

监测周期根据具体应用确定；

测即时通讯服务器和本地终端之间的TCP连接，终端发送数据请求到数据返回之间的时间间隔即是即时通讯时延。

11

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6.2.7. 游戏信息

智能家庭网关软探针可监测特定游戏软件的网络通信信息

表6-14 游戏信息

数据名称

游戏最大时延

数据描述

游戏最大时延，单位毫秒；通过监测游戏服务器和本地终端之间的TCP连接，终端发送数据请求到数据返回之间的时间间隔即是游戏时延。

上报方式 M/O

周期 M

备注

监测周期根据具体应用确定；

游戏平均时延

游戏平均时延，单位毫秒 周期 O 监测周期根据具体应用确定

6.2.8. 视频信息

智能家庭网关软探针可监测特定网页视频和视频应用的网络通信信息。

表6-15 视频信息

数据名称

视频服务器响应时长

数据描述

视频服务器响应时长，单位毫秒；通过上报方式 M/O

周期 M

备注

监测视频服务器和本地终端之间的TCP连接，TCP建立连接三次握手的总时长即是服务器响应时长。

视频节目码率

视频节目分辨率

视频节目码率，根据截获的节目URL内容获取

视频节目分辨率，根据截获的节目URL内容获取

周期

周期

O

O

7. 智能家庭网关软探针告警功能

7.1. DNS告警

DNS解析时延超过500ms则告警。DNS解析时延是指从网关探测到DNS请求到收到DNS解析结果之间的时间差。

表7-1 DNS告警

数据名称

访问时间

DNS解析域名

数据描述

访问时间，按照年-月-日-时-分-秒-毫秒的格式上报

DNS解析的域名

上报方式 M/O

实时

实时

M

M

备注

12

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DNS解析服务器

DNS响应时延

DNS解析方式

DNS响应时延，单位毫秒；

IPV4/IPV6

实时

实时

M

M

DNS解析服务器地址 实时 O

备注：如果域名已经被缓存，终端一般不会发起DNS解析流程。

7.2. TCP连接告警

TCP告警是指建立TCP连接时有三次握手，如果单次握手时间超100ms则告警。

表7-2 TCP连接告警

数据名称

访问时间

访问url

访问目标服务器地址

协议类型

超时阶段

网关上行实时速率

网关下行实时速率

数据描述

访问时间，按照年-月-日-时-分-秒-毫秒的格式上报

访问url

访问目标服务器地址

协议类型

TCP三次握手的阶段，使用数字1，2,3分别表示三个阶段

网关上行实时速率

网关下行实时速率

上报方式 M/O

实时

实时

实时

实时

实时

实时

实时

M

M

O

M

M

M

M

备注

是网关WAN口流量，不是业务流量

是网关WAN口流量，不是业务流量

7.3. HTTP连接告警

HTTP连接告警是指智能家庭网关软探针在下列场景下将触发HTTP连接告警：

1. 每条HTTP GET/POST操作，如果请求到返回之间的时间大于400毫秒告警；

2. HTTP首GET响应时间大于100ms告警

表7-3 HTTP连接告警

数据名称

访问时间

访问url

访问目标服务器地址

问题分类 告警类型，整型数据

1：代表HTTP请求到返回之间的时间大于400毫秒；

2：代表HTTP首GET响应时间大于100ms告警

13

实时 M

数据描述

访问时间，按照年-月-日-时-分-秒-毫秒的格式上报

访问url

访问目标服务器地址

上报方式 M/O

实时

实时

实时

M

M

O

备注

QB-╳╳-╳╳╳-╳╳╳╳

http流上行流量

http业务（或业务组）上行实时速率，实时

单位Kbps。

O 根据《中国移动智能家庭网关技术规范》数据流QoS服务要求，网关只支持八组业务流量的统计，本HTTP业务流量数据可能会归于某组业务中统计。

http流下行流量

http业务（或业务组）下行实时速率，实时

单位Kbps。

O 根据《中国移动智能家庭网关技术规范》数据流QoS服务要求，网关只支持八组业务流量的统计，本HTTP业务流量数据可能会归于某组业务中统计

HTTP流首GET响应时延

HTTP访问返回代码

HTTP流首GET响应时延，单位毫秒

HTTP访问返回代码

实时

实时

M

M

7.4. HTTP下载告警

HTTP下载告警是指智能家庭网关软探针在HTTP下载文件大于2MB，下载速率小于1Mbps时告警。

表7-4 HTTP下载告警

数据名称

访问时间

访问url

访问目标服务器地址

http流上行流量

http业务（或业务组）上行实时速率，实时

单位Kbps。

O 根据《中国移动智能家庭网关技术规范》数据流QoS服务要求，网关只支持八组业务流量的统计，本HTTP业务流量数据可能会归于某组业务中统计。

http流下行流量

http业务（或业务组）下行实时速率，实时

单位Kbps。

O 根据《中国移动智能家庭网关技术规范》数据流QoS服务要求，网关只支持八组业务流量的统计，本HTTP业务流量数据可能会归于某组业务中统计

HTTP流首GETHTTP流首GET响应时延，单位毫秒

实时

M

14

数据描述

访问时间，按照年-月-日-时-分-秒-毫秒的格式上报

访问url

访问目标服务器地址

上报方式

实时

实时

实时

M/O

M

M

O

备注

QB-╳╳-╳╳╳-╳╳╳╳

响应时延

HTTP流下载时延

HTTP单GET下载流量

HTTP流下载时延，单位毫秒，下载时延为TCP三次握手的时间总和。

HTTP单GET下载流量，单位Mbyte

实时

M

实时

M

7.5. 视频卡顿告警

视频卡顿告警条件需要根据特定业务来确定，本规范不做统一规定。

表7-5 视频卡顿告警

数据名称

访问时间

访问目标服务器地址

协议类型

访问视频文件

URL

访问最终视频文件 URL

视频码率

协议类型

访问视频文件 URL

访问最终视频文件 URL

视频码率

实时

实时

实时

实时

O

O

O

O

访问时间

访问目标服务器地址

数据描述 上报方式 M/O

实时

实时

实时

M

M

O

备注

访问M3U8 url 访问 M3U8 url

7.6. 即时通信/游戏告警

即时通讯/游戏告警条件需要根据特定业务来确定，本规范不做统一规定。

表7-6 即时通信/游戏告警

数据名称

访问时间

访问URL

访问目标服务器地址

协议类型

HTTP响应时延

访问时间

访问URL

访问目标服务器地址

协议类型

HTTP响应时延

数据描述 上报方式 M/O

实时

实时

实时

实时

实时

M

M

O

O

O

备注

8. 智能家庭网关软探针网络探测功能

智能家庭网关软探针可模拟用户行为进行网络探测，评估各层网络性能质量，逐级排查网络性能故障，实现端到端网络诊断功能。测试结果上传到软探针监测平台，进行分析和报表呈现。

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针对仿真上网测试，可以配置模拟用户行为的测试组，包括如下内容：网速测试，连通性测试，网页测试、视频测试、游戏测试等用户上网行为的测试项。

8.1. 网络诊断功能

8.1.1. 互联网连通性测试

根据监测平台下发的任务，通过智能家庭网关软探针对目的地址进行Ping测试，采集网络质量数据。由平台根据上报数据计算PING时延、丢包率、抖动等指标。

表8-1 互联网连通性测试

数据名称

网元节点ip地址

Ping平均延时

Ping最大延时

Ping最小延时

Ping的MTU值

Ping总次数

Ping成功次数

Ping丢包率

数据描述

网元节点ip地址

测试过程Ping包平均返回时延，单位ms

测试过程Ping包最大返回时延，单位ms

测试过程Ping包最小返回时延，单位ms

每个Ping包发送的数据块大小，单位字节

测试过程Ping包个数

Ping成功次数

Ping丢包率

上报方式

实时

实时

实时

实时

实时

实时

实时

实时

M/O

M

M

M

M

M

M

M

M

备注

PING测试完成后，对测试中网络异常的IP地址可进行traceroute测试。

备注：由于智能家庭网关终端管理平台可通过TR069发起PING测试，并采集相关网络数据，软探针是否需要支持互联网连通性测试可根据平台结构选择。

8.1.2. 互联网路由跟踪测试

根据监测平台下发的任务，智能家庭网关软探针对目的地址进行traceroute测试。实现采集指标包括跟踪记录路径、自动匹配路径节点等。

表8-2 互联网路由跟踪测试

数据名称

网元节点ip地址

诊断响应时间

总跳数

诊断记录列表

数据描述

网元节点ip地址

诊断响应时间，单位：毫秒

实际探测到的总跳数，整型数据

诊断记录列表，Traceroute返回的诊断记录字符串，格式符合《中国移动智能家庭网关技术规范》Traceroute要求。

上报方式

实时

实时

实时

实时

M/O

M

M

M

M

备注

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备注：由于智能家庭网关终端管理平台可通过TR069发起Traceroute测试，并采集相关网络数据，软探针是否需要支持互联网路由跟踪测试可根据平台结构选择。

8.1.3. 互联网FTP上/下载测试

根据监测平台下发的任务，通过智能家庭网关软探针对目标FTP服务地址进行文件上传/下载测试。实现采集指标包括FTP连接时长、上传速率、上传成功率、上传时长、FTP连接成功率、FTP上传完整率、下载连接时长、下载速率、下载成功率等项。

表8-3 互联网FTP上载测试

数据名称

FTP URL地址

数据描述

FTP上/下载URL地址

根据监测平台下发的任务，针对目标服务器进行登录上报方式

实时

M/O

M

备注

上/下载连接时长

并上/下载测试，超时时间设定为N1秒，记录发出TCP

SYN数据包和收到第一个上/下载内容之间的时延。超时结果不进行统计。

根据监测平台下发的任务，针对目标服务器，选择大小为1M左右的文件，进行上/下载测试。每个文件N1秒未完成上/下载判定为失败，超时测试不进行计算。记录发出上/下载请求到收到全部上/下载内容最后1个数据包之间的时延，统计上/下载内容、上/下载总时间，计算上/下载速率。超时结果不进行统计

根据监测平台下发的任务，针对目标服务器，选择大小为1M左右的文件，进行上/下载测试，每个文件实时 M

上/下载速率 实时 M

上/下载成功率 N1秒未完成上/下载判定为超时。记录发出上/下载请求次数和成功上/下载全部内容的次数，计算成功率。超时结果算作失败。

本指标统计分析用户到FTP目标上/下载网站的连接建立时长；仿真上/下载客户端，以目标FTP上/下载实时 M

上/下载时长 栏目为目标地址，发起测试。记录发出第一个get数据包时间t0，收到最后一个内容数据包时间t1，计算上/下载时长为(t1-t0)，统计未超时测试的平均时延。

本指标统计分析用户到HTTP/FTP目标上/下载网站的连接建立成功率；仿真上/下载客户端，以目标网站实时 M

上/下载连接建立成功率

的HTTP及FTP上/下载栏目为目标地址，在三次握手成功后，在超时时间T内，记录收到第一个上/下载内容数据包的次数c0和测试总次c1，计算上/下载连接建立成功率为c0/c1。

实时 M

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本指标统计分析用户到HTTP/FTP目标上/下载网站完整上/下载内容概率的指标；仿真下载客户端，发起上/下载连接完整率 目标网站的HTTP及FTP上/下载测试，在超时时间T内，完整上/下载的次数c0，上/下载请求总次数c1，计算上/下载连接完整率为c0/c1。

实时 M

8.1.4. 互联网HTTP文件测试

根据监测平台下发的任务，通过测试终端针对目标文件进行HTTP文件下载测试。实现采集指标包括下载连接时长、下载速率、下载成功率等。

表8-4 互联网HTTP文件测试

数据名称

HTTP URL地址

数据描述

HTTP下载URL地址

针对目标服务器进行下载测试，超时时间设定为N1上报方式

实时

M/O

M

备注

下载连接时长 秒，记录发出TCP SYN数据包和收到第一个下载内容之间的时延。超时结果不进行统计。

针对目标服务器，选择大小为1M左右的文件，进行下载测试。每个文件N1秒未完成下载判定为失败，实时

O

下载速率 超时测试不进行计算。记录发出下载请求到收到全部下载内容最后1个数据包之间的时延，统计下载内容、下载总时间，计算下载速率。超时结果不进行统计

针对目标服务器，选择大小为1M左右的文件，进行实时

O

下载成功率

下载测试，每个文件N1秒未完成下载判定为超时。记录发出下载请求次数和成功下载全部内容的次数，计算成功率。超时结果算作失败。

实时

O

8.2. 业务网络质量测试功能

通过智能家庭网关软探针对分布在不同地市不同小区的上网质量感知情况进行监测，包括网页访问质量、视频访问质量、游戏使用质量。

8.2.1. 网页访问质量测试

根据监测平台下发的任务，对特定网站进行互联网WEB页面访问拨测。采集指标包括建立连接时延、网站首字节响应时延、首屏时延，丢包率，PING时延，DNS解析时延、DNS解析成功率等。

表8-5 网页访问质量测试

数据名称

数据描述 上报方式 M/O 备注

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Web URL地址 访问网页的URL地址

由测试探针发起针对网站服务质量的测试。网站建立连接时延

连接时延指从测试探针发起http请求的域名解析请求开始到与其TCP连接三次握手完成的时延。

由测试探针发起针对网站服务质量的测试。网站网站首字节响应时延

响应时延指从测试探针发起http域名解析请求完成后开始到网站对其请求的第一个数据包返回所需要的时延。

本指标统计分析用户到目标网站框架文件提取的时延指标；仿真WEB浏览器，向指定测试网首屏时长 站发起get请求时间t0， 收到全部页面内容90%元素的最后1个非视频元素数据包时间t1，计算首屏时长为t1-t0。

丢包率

统计从探针到目标IP地址发起多次ICMP协议包，计算收到目标IP回复包和发送包的比率。

计算从终端对网站首页域名IP的通过ICMP协PING时延 议进行PING测试，每个网站PING 20次后求平均值。

DNS解析时延

从终端发起DNS请求到成功接收到DNS服务器返回IP的时长

DNS解析结果，详细定义：

DNS解析结果 SUCCESS：解析成功

ERROR：解析失败

实时

O

实时 O

实时 O

实时

O

实时 O

实时 O

实时 O

实时

M

8.2.2. 互联网视频质量测试

根据监测平台下发的任务，对特定视频服务器进行测试。采集指标包括视频服务器地址，服务器响应时长等。

表8-6 互联网视频质量测试

数据名称

视频服务器地址 视频服务器地址

数据描述 上报方式 M/O

实时

M

备注

本指标统计分析用户到测试目标视频网站之间的的首报文显示时长指标；仿真视频播放客户端，在视频服务器响应时长

TCP建立之后，向测试目标网站发起get请求连接，记录第一个get请求时间t0，在超时时间内收到视频服务器第一个回应报文的时间t1，计算视频服务器响应时长t1-t0。

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实时 O

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服务器响应长统计是首报文响应时长，而视频首帧显示时长统计是报文响应后，获取视频文件首帧的时长。

8.2.3. 网络游戏使用质量测试

根据监测平台下发的任务，对特定游戏服务器进行PING测试，采集网络质量。采集指标包括PING时延、丢包率、抖动等。

表8-7 网络游戏使用质量测试

数据名称

游戏服务器地址

链接时延

游戏服务器地址

网关发起到游戏服务器响应的网络时延

从网关向游戏服务器发送指定长度的ICMP报文，网络时延

并记录发送时间；当收到游戏服务器回送的测量数据包即记录接收时间，并计算时延值。测量数据包达到预定数量后，计算出平均时延

从网关向游戏服务器发送指定长度的ICMP报文，并记录发送时间;当收到游戏服务器回送的测量数据时延抖动

包即记录接收时间，并计算时延值。测量数据包数达到预定数量后，即可计算出平均时延，然后统计每个测试数据包时延和平均时延的偏离情况，通过均方差的形式计算。

从网关向游戏服务器发送指定长度的ICMP报文，丢包率 在3秒内未收到游戏服务器回送的测量数据包即记录为失败，计算丢包率=失败数量/发包数量。

实时

O

实时

O

数据描述 上报方式 M/O

实时

实时

实时

M

O

O

备注

9. 智能家庭网关软探针数据传输要求

9.1. 概述

在智能家庭网关软探针系统中，软探针通过FTP，HTTP，HTTPS等传输协议将数据发送到软探针监测平台，软探针监测平台根据上报的数据下发软探针采集参数，采集频率，网络探测等配置信息；对于实时性要求较低、数据量较大的数据可采用FTP方式传输，对于实时性高、数据量较小的数据可采用HTTP，HTTPS等方式传输，智能家庭网关软探针与监测平台之间的传输协议可根据具体需求选择。

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智能家庭网关软探针与监测平台间传输的数据采用JSON编码方式。 为提高服务器和家庭网关之间的交互速度，决定采用相对简单的交互方式，采用上传与返回这样的一次交互流程进行交互。

智能家庭网关软探针与软探针监测平台间通过开机上报，周期上报，实时上报，告警，探测任务下发等方式传输数据。

9.2. 启动上报

智能家庭网关软探针启动时向监测平台发送启动上报数据，完成软探针鉴权，和软探针监测平台建立连接；同时触发监测平台下发采集和周期上报数据的配置。

智能家庭网关软探针软探针启动开机数据上报软探针鉴权数据存储与分析周期上报/告警配置软探针监测平台

图9-1 智能家庭网关软探针启动上报流程图

启动上报的数据内容不支持动态配置，插件开发前需要确定相关配置。

9.3. 周期上报

智能家庭网关软探针收到开机上报的返回结果后，将定期采集数据，并向监测平台发送数据；监测平台根据收到的数据可重新下发周期上报数据的配置信息，也可下发网络探测任务。

智能家庭网关软探针周期上报数据存储与分析返回周期上报返回……返回参数可包含：1.接收成功2.周期上报配置3.网络探测配置4.告警配置软探针监测平台

图9-2 智能家庭网关软探针周期上报流程图

周期上报的数据内容和上报频率由软探针监测平台的返回参数配置。

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9.4. 实时上报

软探针监测平台可向智能网关软探针实时直接下发网络探测任务。

智能家庭网关软探针网络探测实时上报数据存储与分析返回返回参数可包含：1.接收成功2.周期上报配置3.网络探测配置软探针监测平台

图9-3 智能家庭网关软探针实时上报流程图

9.5. 告警

智能家庭网关软探针运行过程中如果检测到告警信息，将实时上报告警信息；监测平台根据收到的数据可重新下发周期上报数据的配置信息，也可下发网络探测任务。

智能家庭网关软探针发现异常告警数据存储与分析返回返回参数可包含：1.接收成功2.周期上报配置3.网络探测配置软探针监测平台

图9-4 智能家庭网关软探针告警流程图

9.6. 探测任务下发

软探针监测平台支持向任何智能家庭网关软探针下发网络探测任务，软探针以实时上报的形式返回探测结果。

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智能家庭网关软探针发现异常告警数据存储与分析网络探测配置软探针监测平台实时上报探测结果

图9-5 智能家庭网关软探针探测任务下发流程图

10. 智能家庭网关软探针技术要求

10.1. 功能性要求

智能家庭网关软探针需按照错误!未找到引用源。、错误!未找到引用源。、错误!未找到引用源。、错误!未找到引用源。章节要求实现以下功能：

 智能家庭网关软探针启动后马上上报启动数据；

 智能家庭网关软探针以配置的频率不断上报周期数据；

 根据智能家庭网关软探针管理平台返回的配置信息，软探针可及时探测到告警信息，并实时上报；

 根据软探针管理平台返回的配置信息，智能家庭网关软探针可及时调整周期上报的数据，以及上报的频率；

 根据软探针管理平台下发的任务，智能家庭网关软探针可及时进行网络探测，并实时上报结果。

10.2. 可靠性要求

 由于智能网关的配置较低，为不影响网关正常功能，CPU负载超过一定值时（建议40%），智能家庭网关软探针只监测网关基本信息和网关状态信息，并自动延长上报频率；

 由于智能网关的配置较低，在不影响功能的情况软探针自主选择实现以上网关探23

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针数据。智能家庭网关软探针正常运行中，软探针的CPU消耗平均值不超过5%，内存消耗平均值不超过总大小的5%；智能家庭网关的硬件配置请参考《中国移动智能家庭网关技术规范》的硬件要求。

 系统支持7×24小时持续运行，运行过程中CPU，RAM不会明显增加。

10.3. 安全性要求

 支持智能家庭网关软探针注册功能支持HTTPS加密传输协议。

10.4. 可维护性要求

 提供系统操作日志，支持日志分级，按照配置的级别生成不同详细程度的日志；

 系统能提供自管理能力，对系统自身状态进行监测。

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本文标签： 探针网关数据家庭测试