基于网络时延特征的移动蜂窝网络流量识别方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106686630A(43)申请公布日2017.05.17(21)申请号201611256266.8(22)申请日2016.12.30(71)申请人南京理工大学地址210094江苏省南京市孝陵卫200号(72)发明人魏松杰周紫阳罗娜骆茜荣程浩(74)专利代理机构南京理工大学专利中心32203代理人陈鹏朱显国(51)Int.Cl.H04W24/02(2009.01)H04W28/02(2009.01)H04W28/10(2009.01)H04W76/04(2009.01)H04W80/06(2009.01)权利要求书2页说明书5页附图3页(54)发明名称基于网络时延特征的移动蜂窝网络流量识别方法(57)摘要本发明涉及一种基于网络时延特征的移动蜂窝网络流量识别方法，利用流量分析的手段，提取客户端IP地址对应的链路时延特征、RRC时延特征、RRC重传特征，根据这些特征，对客户端IP地址归属移动蜂窝网络或者固网进行判别，进而在互联网流量中识别出客户端IP地址属于移动蜂窝网络的流量，实现移动蜂窝网络流量识别的目的。本发明可以为科研院所、大数据相关业务单位、网络运营商等机构和企业提供一种在不涉及用户隐私的条件下，从互联网流量中识别出3G/4G流量的可靠方法。CN106686630ACN106686630A权利要求书1/2页1.一种基于网络时延特征的移动蜂窝网络流量识别方法，其特征在于，所述方法包括：第一步、依据客户端IP地址在流量数据中的行为特征，筛选出流量文件涉及的客户端IP地址；第二步、依据客户端IP地址，将网络流量分割重组，把每一个客户端IP地址接收和发送的流量重新组合成独立的流量文件，与该客户端IP地址构成一一对应关系；第三步、依据TCP报文到达确认机制，定位待确认报文和确认报文，计算截获点与客户端IP地址之间传输行为的时延；第四步、根据第三步计算时延过程中所用数据报的链路负载特征，构建链路负载特征小于设定阈值时客户端IP地址对应的链路时延集合，并提取链路时延特征；第五步、根据第三步计算的时延确定客户端IP地址的RRC状态特征，构建RRC处于不同状态下客户端IP地址对应的链路时延集合，并提取RRC时延特征；第六步、依据TCP报文的超时重发机制，提取客户端IP地址对应的RRC重传特征；第七步、利用客户端IP地址对应的特征，依据接入网络类型是固网或移动蜂窝网络，对客户端IP地址进行分类识别；第八步、根据第七步得到的客户端IP地址分类，将标记为移动蜂窝网络的客户端IP地址对应的网络流量标记移动蜂窝网络流量。2.根据权利要求1所述的基于网络时延特征的移动蜂窝网络流量识别方法，其特征在于，第一步中筛选出的客户端IP地址同时满足下列行为特征：针对其他网络IP地址意图与客户端IP地址建立TCP连接而发出的SYN标识位为1的数据报，不予回应确认报文；针对其他地址对客户端IP地址发起的DNS查询报文，不予回应应答报文；任意两个客户端IP地址间，无数据传输；客户端IP地址有发出流量。3.根据权利要求1所述的基于网络时延特征的移动蜂窝网络流量识别方法，其特征在于：第三步待确认报文是指在客户端IP地址对应的网络流量中，TCP协议数据报的SYN标志位为1或有效载荷长度大于0的待确认报文，确认报文是指TCP协议中规定的相应的确认报文，且要满足待确认报文和确认报文在流量文件中无重传。4.根据权利要求1所述的基于网络时延特征的移动蜂窝网络流量识别方法，其特征在于：第四步所述的数据报的链路负载特征是指流量中客户端IP地址在待确认报文和确认报文之间传输数据包的数量。5.根据权利要求1所述的基于网络时延特征的移动蜂窝网络流量识别方法，其特征在于：第五步所述数据报的RRC状态特征是指流量中客户端IP地址在传输待确认报文时，距离上一次传输行为的时间差；RRC处于不同状态是指这个时间差落在不同的区间。6.根据权利要求1所述的基于网络时延特征的移动蜂窝网络流量识别方法，还包括：步骤四、步骤五所述的链路时延特征、RRC时延特征包括但不仅限于从相应时延集合中提取的最小值、均值、标准差、方差、中值等特征。7.根据权利要求1所述的基于网络时延特征的移动蜂窝网络流量识别方法，其特征在于：第六步所述的客户端IP地址对应的RRC重传特征是指，该客户端IP地址在流量中保持时间T内无传输行为后，接收或发送的第一个数据报在TCP协议中表现的重传特征。2CN106686630A权利要求书2/2页8.根据权利要求1所述的基于网络时延特征的移动蜂窝网络流量识别方法，还包括：第七步所述的客户端IP地址对应的特征是指链路时延特征、RRC时延特征、RRC重传特征及其组合特征。3CN106686630A说明书1/5页基于网络时延特征