CN101076133A - 一种用于无线通信网络覆盖盲区统计的方法 - Google Patents
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Abstract
一种用于移动通信网络覆盖盲区统计的方法,适用于GSM,CDMA和TD-SCDMA通信系统。根据移动台的登记周期和交换机侧在某时段统计到的激活用户数,并考虑了隐含登记、通话时长以及随机化定时登记计数器等的影响,采用修正算法得到理论上的定时登记总次数,再根据基站侧的统计数据,根据实际定期需要得出该业务区基站侧实际接收到的定时登记总次数,进而得出上述无线网络的覆盖盲区比例。采用本发明的覆盖盲区统计的方法,能更准确地反映实际无线网络的盲区覆盖率情况,更具有实用价值,且实现简单、方便。
Description
技术领域
本发明属无线通信网络的应用领域,涉及一种用于移动通信网络覆盖盲区统计的方法,尤其涉及一种利用基站侧采集到的定时登记统计数据和交换机侧统计到的激活用户数的修正值来估算无线网络覆盖盲区比例的方法。本发明适用于码分多址(Code Division Multiple Access,以下简称CDMA)、全球移动通信系统(Global System for Mobile Communications,以下简称GSM)、时分同步码分多址(Time Division-Synchronous CDMA,以下简称TD-SCDMA)等各种无线通信网络。
背景技术
在无线网络的覆盖评估中,通常采用的评估方法是进行驱车路测(DRIVE TEST,简称DT)和定点测试(CALL QALITY TEST,简称CQT)。驱车路测和定点测试的测试范围非常有限,难以反映网络真实的盲区覆盖状况,且耗时耗力、费用大。
定时登记即基于定时器的登记,是一种移动台周期性地进行登记的登记方式。
在GSM网络中,系统通过广播控制信道(Broadcast Control Channel,简称BCCH)广播消息,通知移动台按系统消息中的周期性登记参数指定的时间周期进行定期登记,例如:要求移动台每30分钟周期性登记一次。
在CDMA网络中,系统通过在寻呼信道上下发的系统参数消息中告诉移动台进行定时登记(即周期性位置登记)的周期,移动台按照此参数进行周期性登记。
TD-SCDMA中的定时登记也类似,使用定时登记可以使系统能够注销未能成功进行关机登记的移动台。
在专利检索中,目前没有发现有利用定时登记(或周期性位置更新)来统计无线网络覆盖盲区比例的相关文献。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的在于提供一种用于移动通信网络覆盖盲区统计的方法,考虑隐含登记、通话时长以及随机化定时登记计数器等因素的影响,更准确地计算定时登记总次数理论值。
为实现本发明的目的,本发明提供一种用于移动通信网络覆盖盲区统计的方法,包括如下处理:
步骤一:根据实际网络的系统消息中周期性登记参数来确定移动台的登记周期时长;
步骤二:根据移动台的登记周期和交换机侧在某时段统计到的激活用户数,得出理论上该业务区在指定时间段内应该产生的定时登记总次数初始值;
引入由于终端隐含登记所产生的修正量、由于通话时长所产生的修正量、由于随机化定时登记计数器所产生的修正量及由于其他类型成功登记所产生的修正量中的一个或任意组合对上述定时登记总次数初始值进行修正,得到修正后的理论上的定时登记总次数;
步骤三:根据基站侧的统计数据,根据实际定期需要得出该业务区基站侧实际接收到的定时登记总次数;
步骤四:根据基站侧实际统计得到的定时登记总次数和修正后理论计算应该产生的定时登记总次数,得出上述无线网络的覆盖盲区比例。
进一步地,上述登记周期的时长为根据实际网络参数决定。
进一步地,上述根据实际定期需求可以按天、或周、或月进行覆盖盲区的统计。
进一步地,上述移动通信网络可以是GSM、或CDMA、或TD-SCDMA。
进一步地,步骤二中上述得出理论上该业务区应该产生的定时登记总次数初始值进一步包括如下处理:
确定交换机侧进行激活用户数统计的采样时间;
根据登记周期得到上述采样时间内,平均每个移动台发起的定时登记次数;
确定每个采样时间内交换机侧统计的激活用户数,得到该采样时间内移动台发起的定时登记总数,进而根据实际定期需要得到理论上的定时登记总数初始值。
进一步地,由于终端隐含登记所产生的修正量的主要计算步骤如下:
①从操作维护中心或网管统计出实际定期内的隐含登记总次数,其至少包括终端发起起呼、被呼、控制信道短消息和业务信道短消息;
②根据平均每用户每次隐含登记要少产生定时登记的次数,计算出实际定期内所有隐含登记要少产生的定时登记总数,即由于终端隐含登记所产生的修正量。
进一步地,由于通话时长所产生的修正量的主要计算步骤如下:
①从操作维护中心或网管统计出实际定期内所有用户的呼叫话务量;
②根据实际定期内统计到的所有用户的呼叫话务量,计算出该实际定期内的所有用户的通话总时长;
③计算出实际定期内所有用户的通话总时长产生的无效定时登记次数,即由于通话时长所产生的修正量。
进一步地,由于每次通话结束后要随机化定时登记计数器所产生的修正量的主要计算步骤如下:
①从操作维护中心或网管统计出实际定期内的呼叫总次数,其至少包括:主叫、被叫和控制信道短消息、业务信道短消息;
②根据平均每用户每次呼叫结束后要多产生定时登记的次数,计算出实际定期内所有呼叫要多产生的定时登记总数,即由于随机化定时登记计数器所产生的修正量。
进一步地,由于其他类型成功登记所产生的修正量的主要计算步骤如下:
①从操作维护中心或网管统计出实际定期内其他类型成功登记总次数;
②根据平均每次上述类型的成功登记要少产生定时登记的次数,计算出实际定期内要少产生定时登记的总次数,即由于其他类型成功登记所产生的修正量。
进一步地,其他类型成功登记至少包括基于距离的登记、基于区域的登记、参数改变登记和指令登记中的一种或其任意组合。
进一步地,上述确定交换机侧进行激活用户数统计的采样时间可根据实际情况确定。
进一步地,步骤三中所述的实际得出该业务区基站侧根据实际定期接收到的定时登记总次数进一步包括如下处理:
确定基站侧进行定时登记次数统计的采样时间;
确定在采样时间内统计的定时登记次数,进而得到根据实际定期需要的基站操作维护中心(Operation Maintenance Centre,也称OMC)侧实际得到的定时登记总次数。
进一步地,上述确定基站侧进行定时登记次数统计的采样时间可根据实际情况确定。
本发明主要根据移动通信网络中移动台可以进行定时登记即周期性位置登记的特点,利用交换机侧拜访位置寄存器(Visitor Location Register,以下简称VLR)某时段统计到的激活用户数及基站侧OMC统计到实际定时登记总数,得到实际商用无线网络的盲区覆盖比例。并且在根据交换机侧VLR某时段统计到激活用户数来对一个业务区指定时间内应该产生多少定时登记次数进行理论计算时,充分考虑了终端隐含登记,呼叫时长,每次呼叫结束后要随机化定时计数器以及其他类型的成功登记等因素对定时登记次数理论计算的影响,使统计的结果更加准确,更具有实用价值。这种经过改进的统计方法能更准确地反映实际无线网络的盲区覆盖率情况,它适用于所有无线通信网络。本发明所述方法能较真实地反映实际网络的盲区覆盖状况,且实现简单、方便。
下面结合附图,对本发明的具体实施作进一步的详细说明。对于熟悉本技术领域的人员而言,从对本发明方法的详细说明中,本发明的上述和其他目的、特征和优点将显而易见。
附图说明
图1为本发明所述方法的实现处理流程图。
图2为本发明所述方法对实际定期内得出的定时登记总次数X的理论值的修正处理流程图。
具体实施方式
本发明以CDMA网络为例来说明如何利用移动台的定时登记估算无线网络的覆盖盲区比例:
CDMA系统中的定时登记即基于定时器的登记,是一种移动台周期性地进行登记的登记方式。基站通过将系统参数消息中的REG_PRD设置为一个非零值来决定进行登记的时间间隔,一般是指登记周期。移动台内部有一个寻呼信道时隙计数器,平均每80ms加一,当计数值达到Tr,这里的Tr=[2REG_PRD/4],移动台将进行登记。当移动台开机时,或者从没有激活基于时间登记的系统切换到激活基于时间登记的系统中来的时候,计数器被初始化为[0,Tr-1]范围内的一个随机数,这种初始化是为了避免大量的用户同时进行登记而造成系统拥挤。REG_PRD的取值范围是29到85之间,对应的登记时间间隔是12秒到55小时。
请参照图1,以实际定期为一天为例,利用定时登记来估算CDMA无线网络覆盖盲区比例的具体实现步骤如下:
步骤一:根据实际CDMA无线网络的REG_PRD参数设置,计算出该参数对应的登记周期时长。
设定时登记周期为TREG(单位为分钟),则TREG的计算公式如下:
步骤二:从理论上获得一个业务区一天中应该产生的定期登记总次数,记为X。
理论上获得的一天中定期登记总次数X与登记周期TREG和VLR能统计的各时段的激活用户数相关。具体计算如下:
确定交换机侧VLR对激活用户进行统计的时间粒度TVLR,即交换机侧VLR每隔TVLR长时间对激活用户数进行一次统计,单位为分钟,则一天中交换机侧VLR可对激活用户进行统计的总次数为
每个TVLR时段里平均每个移动台应该发起的定时登记次数为
实际应用时要求公式(3)中的ρ取值为大于等于2的整数,通常取3或4,其目的是为了移动台有机会进行多次登记尝试,避免VLR删除它的记录。
确定每个TVLR时段里统计出激活用户数计为ni,则每个TVLR时段里移动台应该发起的定时登记总数为(ni×ρ),因此理论得到一天中的定期登记总数X可用下面公式进行计算:
但是,由此得到的一天中内理论计算出的定时登记总次数X比从操作维护中心实际统计出的定时登记总次数多许多,不能完全真实的反映网络的实际覆盖情况。可以以上述X作为定时登记总次数初始值,并考虑终端隐含登记,通话时长、呼叫结束后定时登记计数器的随机化以及其它类型的成功登记等因素对终端定时登记次数理论计算的影响,对上述定时登记总次数初始值X进行修正,得到更准确地定时登记总次数X’。接着请参照图2,下面详细说明如何计算终端隐含登记、通话时长、通话结束之后需要随机化定时登记计数器以及其他类型的成功登记等因素影响依次所产生的定时登记次数理论计算修正量ΔX1、ΔX2、ΔX3和ΔX4。
一.计算一天内由于隐含登记所产生的定时登记总次数,即修正量ΔX1的步骤如下:
①从操作维护中心或网管统计出一天内所有用户的隐含登记次数(含主叫、被叫、接入信道短消息、业务信道短消息次数),记为p;
②根据平均每用户每次隐含登记要少产生定时登记的次数k1,计算出一天内由于隐含登记次数p导致的定时登记总次数,即修正量ΔX1,用公式表示为
ΔX1=k1×p (I)
二.计算一天内由于通话时长所产生的定时登记总次数,即修正量ΔX2的步骤如下:
①从操作维护中心或网管统计出某一天内所有用户的呼叫话务量,记为λ;
②计算出一天内所有用户的总呼叫总时长,记为φ,单位为分钟,可用公式表示为
φ=60×λ
③计算出一天内所有用户呼叫总时长产生的无效定时登记总次数,即修正量ΔX2,可用公式表示如下:
其中Treg为定时登记的周期。
三.计算一天内由于通话结束后要随机化定时登记计数器所产生的定时登记总次数,即修正量ΔX3的步骤如下:
①从操作维护中心或网管统计出某一天内所有用户的呼叫次数(含主叫、被叫和业务信道短消息次数),记为l;
②根据平均每用户每次呼叫结束后要多产生定时登记的次数k2,计算出一天内所有用户的总呼叫次数导致定时登记总次数,即修正量ΔX3,用公式表示为
ΔX3=k2×l (III)
四.计算一天内由于其他类型的成功登记所产生的定时登记总次数,即修正量ΔX4的步骤如下:
①从操作维护中心或网管统计出一天内所有用户的其他类型的成功登记次数,记为q;
②根据平均每次其他类型的成功登记要少产生定时登记的次数k3,计算出一天内所有用户总的隐含登记次数q导致的定时登记总次数,即修正量ΔX4,用公式表示为
ΔX4=k3×q (IV)
在充分考虑了隐含登记、呼叫时长以及定时登记计数器随机化等多种因素对定时登记次数理论计算的影响后,修正后的一个业务区一天内应该产生的定时登记总次数理论值X′为:
X′=X-ΔX1-ΔX2+ΔX3-ΔX4 (4′)
请继续参照图1,
步骤三:根据基站侧OMC的统计数据,获得该业务区基站侧一天中实际接收到的定期登记总次数,记为Y。
确定基站侧OMC对定时登记次数的统计粒度为TBSOMC,即基站侧OMC每隔TBSOMC对定时登记次数进行一次统计,TBSOMC的单位为分钟。则一天中OMC对定时登记的总的统计次数记为
确定每个TBSOMC统计出来的定时登记次数为δj,因此一天中OMC实际得到的定期登记总次数为
步骤四:利用一天中OMC实际统计得到的定时登记总次数Y和经过修正的定时登记总次数X’可以得出用于反映无线网络盲区覆盖率的比例系数K。
上面的计算公式能更准确地反映实际无线网络的盲区覆盖情况,在计算各修整量的时候使用了系数k1、k2、k3,这些参数的取值可以根据实际情况选取。
需要说明的是:本发明中提到的实际定期可以任意选取,可按天或周,也可以按月来统计等。此外,上面公式(7)中的四个修正量,只要在原先计算公式中增加任意一个修正量,都可对统计结果有改进。
结论1:上式(7)中K应该满足K<1,原因为实际的无线网络由于移动台的不停移动总有移动台会处在覆盖较差的场合,如地下停车场,电梯等。如果此时移动台的定时登记计数器到期,移动台会发出定时登记消息,其中有些定时登记消息会因移动台所处的无线环境太差而无法被基站收到,移动台在发完协议规定的试探次数之后不再重发,因此一天中基站侧OMC统计得到的定时登记总数应该小于理论计算得出的定时登记总数,即K要小于1。
结论2:K值越小,说明网络存在的盲区越多。当然,K值也可能受到其它因素的影响,如基站的反向链路性能,外部干扰,以及移动台的移动性等,在排除外部干扰和基站故障的前提下,从较长的时间统计中,K值应该是基本能够反映实际网络的覆盖盲区情况的。
结论3:上式(7)在移动台的定时登记周期越短的情况下,K值越能真实反映出网络盲区的覆盖状况。因为定时登记周期越短,移动台在单位时间内发送的定时登记次数越多,其它因素如移动台的跨区登记、隐含登记等对定时登记总次数计算的影响相应变小,因此越能反映实际的无线网络盲区覆盖的真实性。
结论4:交换机侧的VLR对激活用户数统计的时间粒度越短,K值也就越能真实反映出网络盲区的覆盖状况,因为VLR的超时值TVLR越小,VLR越能反映出激活用户数的准确性。但要注意的是通常REG_PRD参数应该设置为相应的VLR的超时值TVLR的1/4或1/3,以保证移动台有机会进行多次登记尝试,避免VLR删除它的记录。
这里需要补充说明的是:上面的计算公式都是以一天的时长来进行推导的,考虑到用户的行为习惯,如大多数用户会晚上睡觉前关机和早上起床时开机,因此在计算盲区覆盖比例时,并不一定要选一天的时间来计算,如可考虑只选一天中最忙的几个小时来进行统计和计算,其计算的思路和方法是一样的,只需对公式做稍加修改就行。
步骤五:上面只是求出了一天的盲区覆盖的统计情况,但对于无线网络的统计而言,由于无线环境的不稳定性或者用户分布的变化等可能会导致这个统计结果出现波动,因此需要对一周甚至一个月的统计结果求平均值或做出其分布曲线等。
假设统计时间设为T,单位为天,则在T这段时间内反映覆盖盲区的比例系数K的平均值
K可用下面公式进行计算
依据上面的具体步骤和计算公式,下面举一个简单的例子来说明CDMA无线网络覆盖盲区比例的计算。
确定某CDMA网络中REG_PRD参数设置为58,则根据步骤一中的(1)式可确定出TREG约30分钟,即移动台大约每隔30分钟发起一次定时登记。
如果交换机侧VLR上对激活用户统计的时间粒度为2个小时,即每隔2个小时对激活用户数进行一次统计,则按照步骤二中的公式(2)可得出一天中交换机侧VLR对激活用户的统计次数Nmax为12次。根据步骤二中的公式(3)可知每用户在每两个小时里平均要发起4次定时登记。
确定一天中每2个小时交换机侧VLR上统计到激活用户数计为ni,则在无线环境非常理想及设备运行正常的情况下,该天中每2个小时内基站侧理论上可得到的定时登记总数应该为4ni。因此一天中理论计算得到的定时登记总次数初始值X按照步骤二中的公式(4)可表示为:
接着,从操作维护中心或网管统计出一天内所有用户的终端隐含登记次数计为p,呼叫话务量计为λ,呼叫次数计为l,以及其他类型的成功登记次数计为q,按照公式(I)(II)(III)(IV)依次求得其相应产生的定时登记次数理论计算修正量ΔX1、ΔX2、ΔX3和ΔX4,进而得到定时登记总次数X’。经过实际研究,通常建议取值为k1=0.5、k2=0.5、k3=0.5。根据步骤一中的(1)式可确定出TREG约30分钟,按照公式(II)可知ΔX2=2λ。
确定基站侧OMC对实际接收到的定时登记次数的统计粒度为60分钟,即基站侧每60分钟要进行一次对定时登记的统计,则根据步骤三中的公式(5)可知一天中可从OMC得到
次定时登记的统计结果。
确定每个TBSOMC统计出来的定时登记次数为δj,因此一天中OMC实际得到的定期登记总次数为
将一天中基站侧OMC实际统计得到的定时登记总次数Y和修正后的定时登记总次数代入步骤四中的公式(7),可得
以上详细说明了本发明的实施方式,但这只是为了便于理解而举的形象化的实例,不应被视为是对本发明范围的限制。同样,任何所属技术领域的普通专业人员均可根据本发明的技术方案及其较佳实施例的描述,做出各种可能的等同改变或替换,但所有这些改变或替换都应属于本发明的权利要求的保护范围。
Claims (13)
1、一种用于移动通信网络覆盖盲区统计的方法,包括如下处理:
步骤一:根据实际网络的系统消息中周期性登记参数来确定移动台的登记周期时长;
步骤二:根据移动台的登记周期和交换机侧在某时段统计到的激活用户数,得出理论上该业务区在指定时间段内应该产生的定时登记总次数初始值;
引入由于终端隐含登记所产生的修正量、由于通话时长所产生的修正量、由于随机化定时登记计数器所产生的修正量及由于其他类型成功登记所产生的修正量中的一个或任意组合对上述定时登记总次数初始值进行修正,得到修正后的理论上的定时登记总次数;
步骤三:根据基站侧的统计数据,根据实际定期需要得出该业务区基站侧实际接收到的定时登记总次数;
步骤四:根据基站侧实际统计得到的定时登记总次数和修正后理论计算应该产生的定时登记总次数,得出上述无线网络的覆盖盲区比例。
2、根据权利要求1所述的用于移动通信网络覆盖盲区统计的方法,其特征在于:
上述登记周期的时长为根据实际网络参数决定。
3、根据权利要求1所述的用于移动通信网络覆盖盲区统计的方法,其特征在于:
上述根据实际定期需求可以按天、或周、或月进行覆盖盲区的统计。
4、根据权利要求1所述的用于移动通信网络覆盖盲区统计的方法,其特征在于:
上述移动通信网络可以是GSM、或CDMA、或TD-SCDMA。
5、根据权利要求1至4中任何一项所述的用于移动通信网络覆盖盲区统计的方法,其特征在于上述步骤二中所述的得出理论上该业务区应该产生的定时登记总次数初始值进一步包括如下处理:
确定交换机侧进行激活用户数统计的采样时间;
根据登记周期得到上述采样时间内,平均每个移动台发起的定时登记次数;
确定每个采样时间内交换机侧统计的激活用户数,得到该采样时间内移动台发起的定时登记总数,进而根据实际定期需要得到理论上的定时登记总数初始值。
6、根据权利要求5所述的用于移动通信网络覆盖盲区统计的方法,其特征在于上述步骤二中:
由于终端隐含登记所产生的修正量的主要计算步骤如下:
①从操作维护中心或网管统计出实际定期内的隐含登记总次数,其至少包括终端发起起呼、被呼、控制信道短消息和业务信道短消息;
②根据平均每用户每次隐含登记要少产生定时登记的次数,计算出实际定期内所有隐含登记要少产生的定时登记总数,即由于终端隐含登记所产生的修正量。
7、根据权利要求5所述的用于移动通信网络覆盖盲区统计的方法,其特征在于上述步骤二中:
由于通话时长所产生的修正量的主要计算步骤如下:
①从操作维护中心或网管统计出实际定期内所有用户的呼叫话务量;
②根据实际定期内统计到的所有用户的呼叫话务量,计算出该实际定期内的所有用户的通话总时长;
③计算出实际定期内所有用户的通话总时长产生的无效定时登记次数,即由于通话时长所产生的修正量。
8、根据权利要求5所述的用于移动通信网络覆盖盲区统计的方法,其特征在于上述步骤二中:
由于每次通话结束后要随机化定时登记计数器所产生的修正量的主要计算步骤如下:
①从操作维护中心或网管统计出实际定期内的呼叫总次数,其至少包括:主叫、被叫和控制信道短消息、业务信道短消息;
②根据平均每用户每次呼叫结束后要多产生定时登记的次数,计算出实际定期内所有呼叫要多产生的定时登记总数,即由于随机化定时登记计数器所产生的修正量。
9、根据权利要求5所述的用于移动通信网络覆盖盲区统计的方法,其特征在于上述步骤二中:
由于其他类型成功登记所产生的修正量的主要计算步骤如下:
①从操作维护中心或网管统计出实际定期内其他类型成功登记总次数;
②根据平均每次上述类型的成功登记要少产生定时登记的次数,计算出实际定期内要少产生定时登记的总次数,即由于其他类型成功登记所产生的修正量。
10、根据权利要求5所述的用于移动通信网络覆盖盲区统计的方法,其特征在于,其他类型成功登记至少包括基于距离的登记、基于区域的登记、参数改变登记和指令登记中的一种或其任意组合。
11、根据权利要求5所述的用于移动通信网络覆盖盲区统计的方法,其特征在于:
上述确定交换机侧进行激活用户数统计的采样时间可根据实际需要确定。
12、根据权利要求1至4中任何一项所述的用于移动通信网络覆盖盲区统计的方法,其特征在于上述步骤三中所述的实际得出该业务区基站侧根据实际定期接收到的定时登记总次数进一步包括如下处理:
确定基站侧进行定时登记次数统计的采样时间;
确定在采样时间内统计的定时登记次数,进而得到根据实际定期需要的基站侧实际得到的定时登记总次数。
13、根据权利要求12所述的用于移动通信网络覆盖盲区统计的方法,其特征在于:
上述确定基站侧进行定时登记次数统计的采样时间可根据实际需要确定。
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