CN103118382A

CN103118382A - 一种数据业务小区乒乓重选的分析方法

Info

Publication number: CN103118382A
Application number: CN2013100205242A
Authority: CN
Inventors: 安斌; 薛翔; 王广善; 常青
Original assignee: BEIJING TUOMING COMMUNICATION TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: BEIJING TUOMING COMMUNICATION TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2013-01-21
Filing date: 2013-01-21
Publication date: 2013-05-22
Anticipated expiration: 2033-01-21
Also published as: CN103118382B

Abstract

本发明公开了一种数据业务小区乒乓重选的分析方法，属于移动通信领域，该方法包括以下步骤：对GPRS网络的Gb接口原始信令进行采集，对采集到的原始信令进行解析，根据信令解析的结果判决小区是否发生乒乓重选，并确定乒乓重选主覆盖小区。本发明通过对Gb接口的信令采集和分析，并结合一定算法对用户使用数据业务过程中发生的小区乒乓重选现象进行判断和分析，从而在全网范围内实现小区乒乓重选对所有数据业务用户的影响分析。

Description

一种数据业务小区乒乓重选的分析方法

技术领域

本发明涉及移动通信领域，特别涉及一种数据业务小区乒乓重选的分析方法。

背景技术

网络规划、无线覆盖、小区重选参数设置等问题可能引起用户在网络中的某一特定区域内频繁发生小区重选或乒乓重选。而用户在使用数据业务过程中发生的小区乒乓重选，将会使用户数据传输中断，用户下载速率急剧下降，严重时会引起用户投诉。因此如何减少网络中的小区乒乓重选现象是无线网络优化的主要内容之一。

目前对小区乒乓重选问题的分析主要通过主动测试来完成，通过测试手机将其所测量到的主覆盖小区场强、载干比、临小区场强、小区重选参数等记录到测试Log中，当发生小区重选或乒乓重选时，可以通过测试Log及时发现并进行分析。

但是，主动测试方式存在以下问题：

1、主动测试可覆盖的网络范围有限，其受到测试设备数量、人力资源等客观条件制约，无法进行全网性的分析，且测试结果具有一定随机性。

2、现网中大部分小区乒乓重选发生在手机的空闲模式下（即发生乒乓重选时用户没有使用数据业务），但是这些空闲模式下的乒乓重选不会对数据业务的用户体验产生任何影响，主动测试无法分析全网用户使用数据业务的过程中发生的小区乒乓重选，从而无法确定哪些乒乓重选会对用户感知存在影响。

3、现有手段只考虑了1对1的小区乒乓重选情况，即在1个源小区和1个目的小区之间频繁重选

，却没有考虑多个小区之间的乒乓重选，即在几个小区之间按照某种特定的顺序频繁重选的情况

。

4、现有技术主要根据基站位置、天线方位角、小区场强等信息来确定乒乓重选的主覆盖小区，但是这种做法势必会造成用户集中驻留在某个小区上使用数据业务的情况，导致小区无线资源紧张。这是因为，传统优化方法中，针对一些覆盖问题的优化目标，往往都是让用户尽可能驻留在信号质量更好的主覆盖小区，这样虽然避免了小区乒乓重选，但是却会使主覆盖小区的用户数和业务量增大。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的是提供一种数据业务小区乒乓重选的分析方法，用于在全网范围内实现小区乒乓重选对所有数据业务用户的影响分析。

为达到以上目的，本发明采用的技术方案是：

一种数据业务小区乒乓重选的分析方法，包括以下步骤：

对GPRS网络的Gb接口原始信令进行采集，对采集到的原始信令进行解析，根据信令解析的结果判决小区是否发生乒乓重选，并确定乒乓重选主覆盖小区。

本发明通过对Gb接口的信令采集和分析，并结合一定算法对用户使用数据业务过程中发生的小区乒乓重选现象进行判断和分析，从而在全网范围内实现小区乒乓重选对所有数据业务用户的影响分析。

附图说明

图1为本发明实施例提供的数据业务小区乒乓重选的分析方法流程图；

图2为本发明实施例中单跳乒乓重选的示意图；

图3为本发明实施例中多跳乒乓重选的示意图；

图4为本发明实施例中单跳/多跳重选间隔的示意图；

图5为本发明实施例提供的确定乒乓重选主覆盖小区的方法流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步描述。

本发明实施例通过对Gb接口的信令采集和分析，并结合一定算法对用户使用数据业务过程中发生的小区乒乓重选现象进行判断和分析，从而在全网范围内实现小区乒乓重选对所有数据业务用户的影响分析。

如图1所示，本实施例提供了一种数据业务小区乒乓重选的分析方法，包括：

步骤101、对GPRS网络的Gb接口原始信令进行采集。采集方式可选择CE（核心交换机）镜像、TAP（分流器）分流、分光器分光三种方式，其优劣势对比如表1所示：

表1

本实施例使用第一种方式进行采集，即在现网业务交换上将所需接口数据镜像到空余端口输出，以供采集使用。此方式无需中断业务，无需新增采集设备且便于后期维护，如在镜像端口操作或中断将不会影响原端口现网业务，对现网运行最为安全。

步骤102、对采集到的原始信令进行解析。根据3GPP规范，用户在使用数据业务过程中，会在每一条Gb接口信令的BSSGP（GPRS基站子系统协议）子层和NS（网络服务）子层上报位置信息（位置区/小区LAC/CI、基站虚拟标识BVCI）给核心网SGSN，当SGSN检测到用户的位置发生变化时，将触发以下流程：SGSN向用户所在的源PCU（分组数据控制单元）发送一条FLUSH-LL（小区重选）消息，通知用户位置发生变化；源PCU会将已经接收到的该用户的下行LLC PDU（逻辑链路数据包）从源小区转移到新小区，由新小区下发给用户，并向SGSN返回FLUSH-LL ACK消息。

因此，可以从Gb接口信令中解析出以下信息以便于实现对小区乒乓重选的判断和分析：发生小区重选的用户、小区重选涉及的源小区和目的小区、小区驻留时长、单跳/多跳重选次数以及单跳/多跳重选间隔。解析方式和结果分别为：

1、发生小区重选的用户解析：

对Gb接口BSSGP子层消息类型为0x2a的信令（FLUSH-LL）进行解析，在该消息中截取002a两个连续字节向后的第3～第6个字节，获取用户的TLLI。

对Gb接口原始信令中SM层消息类型为0x42的信令（PDP激活接受）进行解析，获取用户的IMSI标识（截取该消息中从0d88两个字节向后的第1～8个字节）和TLLI标识（截取该消息BSSGP子层中从00字节向后的第1～4个字节），建立IMSI和TLLI的对应关系。获取两次用户的TLLI是为了将两个流程进行关联。

关联在FLUSH-LL消息中解析的TLLI和在PDP激活接受消息中解析的TLLI，获取用户的IMSI标识。这里通过TLLI关联两个流程，获取PDP流程中的IMSI信息，否则只能知道哪个用户发生了PDP激活，不知道哪个用户发生了小区重选。

2、小区重选涉及的源小区和目的小区解析：

（1）路由区内重选的源小区和目的小区解析：

对Gb接口BSSGP子层消息类型为0x2a的信令（FLUSH-LL）进行解析，在该消息的中截取最后的第8～5个字节获取Old BVCI，截取最后的第4～1个字节获取New BVCI；

在FLUSH-LL消息的IP子层中解析出源小区所对应的BSC（基站控制器）IP（086D连续两个字节向前的第1～第4个字节），在Gb链路配置表中，匹配出该BSC IP所对应的BSC ID；

根据在一个BSC内，BVCI与小区一一对应的原则，结合已获取的OldBVCI、New BVCI、BSC ID和BSC IP，以及网元配置数据（包含每个BSC的小区与BVCI对应关系），确定出源小区和目的小区的Cell ID。BSC IP不能唯一标识1个BSC，因此要用BSC ID来唯一确定1个BSC，然后查找该BSC ID的BVCI配合数据（包含BVCI与Cell ID的对应关系），最终确定出Cell ID。

（2）跨路由区重选的源小区和目的小区解析：

发生跨路由区小区重选时，FLUSH-LL流程将伴随RAU（路由区更新）流程一起出现，可以通过对两个流程的关联分析来确定源小区和目的小区。具体包括：

对Gb接口BSSGP子层消息类型为0x2a的信令（FLUSH-LL）进行解析，在该消息的中截取最后的第8～5个字节获取‘Old BVCI’（跨路由区重选时，FLUSH-LL消息中不携带‘New BVCI’）；

在此消息的IP子层中解析出源小区所对应的BSC IP（086D连续两个字节向前的第1～第4个字节），在Gb链路配置表中，匹配出BSC IP所对应的BSC ID；

根据FLUSH-LL消息中的TLLI标识关联出同一个用户的RAU流程，从RAU Request消息中（在BSSGP子层截取64f0向后的第5、6个字节）获取用户当前所在的小区（即目的小区）的Cell ID；

根据在一个BSC内，BVCI与小区一一对应的原则，结合已获取的OldBVCI和BSC IP，以及网元配置数据（包含每个BSC的小区与BVCI对应关系），确定出源小区的Cell ID。

3、用户的小区驻留时长解析：

小区驻留时长是一个用户从选入小区到选出该小区之间的时间间隔，计算小区驻留时长的目的是通过对用户在各小区的驻留时间长短来评估是否满足乒乓重选条件。两个小区之间存在重选关系并不代表它们之间就一定存在乒乓重选，如果用户在存在重选关系的某个小区上驻留时间超过一定门限时，说明小区重选并不频繁，不满足乒乓重选的判决条件。

小区驻留时长（T_keep）=T_out-T_in

（1）路由区内重选时小区驻留时长取值方法：

T_in为用户选入某小区的时间点，即FLUSH-LL信令的时间点，如：用户选入小区A的时间点，即New BVCI对应为小区A的FLUSH-LL消息时间点；

T_out为用户选出某小区的时间点，即TLLI相同且Old BVCI对应的小区为A的FLUSH-LL消息时间点。

（2）跨路由区重选时小区驻留时长取值方法：

T_in为用户选入某小区的时间点，即RAU Request信令的时间点，如：用户选入小区A的时间点，即BSSGP层CI对应为小区A的RAU Request消息时间点；

4、单跳/多跳乒乓重选次数解析：

单跳乒乓重选次数（Ns）是指小区重选涉及的源小区和目的小区之间发生往复重选的次数，即从A重选到B、再从B重选回A，记为1次单跳重选，如图2所示。

多跳乒乓重选次数（Nm）是指存在乒乓关系的多个小区（3个或3个以上）之间发生往复重选的次数，即从A重选到B、再从B重选到C、然后从C重选回B、最后从B重选回A，记为1次多跳重选，如图3所示。

单跳乒乓重选次数的获取方法为：1个用户（用TLLI标识）从A选到B，又在判决时间间隔内从B选回A为1次单跳重选；多跳乒乓重选次数的获取方法为：1个用户（用TLLI标识）从A选到B、从B选到C、又从C选到B、最后选回A，如果每次的重选间隔都在判决时间间隔内，则为1次多跳重选。

5、单跳/多跳重选间隔解析：

单跳/多跳重选间隔为每两次单跳或多跳重选之间的间隔，即从完成第一次单跳或多跳重选开始到发起第二次单跳或多跳重选为止的时间间隔，如图4所示。

单跳/多跳重选间隔(Ts_interval/Tm_interval)=T2-T1

其中，Ts_interval为单跳重选间隔，Tm_interval为多跳重选间隔，T1为完成第一次单跳或多跳重选的时间，T2为发起第二次单跳或多跳重选为止的时间。

步骤103、根据信令解析的结果，判决小区是否发生乒乓重选。乒乓重选的判决条件是指针对存在乒乓关系的小区，通过小区驻留时长、单跳/多跳乒乓重选次数和单跳/多跳重选间隔三项指标来衡量是否为乒乓重选，判决条件具体内容如下：

1、平均每用户小区驻留时长（T_keep）小于5秒；

2、连续单跳/多跳重选次数大于3次。每两次单跳/多跳重选间隔小于3秒，定义为连续单跳/多跳重选。

同时满足以上两个条件，则判决该小区发生乒乓重选。

步骤104、确定乒乓重选主覆盖小区。乒乓重选主覆盖小区为最合理的用户驻留小区。当用户所在的无线环境较差导致用户和基站之间的无线连接中断、用户脱网时，PCU会向SGSN上报一条Radio Status信令（原因值为无线连接丢失），表示用户已脱网；当用户所在的无线小区资源紧张、无线传输质量较差时，PCU会向SGSN上报Flow Control MS信令，要求SGSN减小在Gb接口的数据下发速度。可基于这个原理确定用户驻留的最合理小区，指导网络优化。

可基于以上原理确定哪个小区应作为主覆盖小区，指导无线网络优化，具体流程如图5所示：

步骤1041、统计乒乓重选小区用户数。解析Gb接口所有上行信令消息，在BSSGP层获取小区编号（BSSGP子层截取64f0向后的第5、6个字节）和用户TLLI标识（BSSGP子层中从00字节向后的第1～4个字节）；结合步骤103的判决结果，针对每个发生乒乓重选的小区，以小区编号（CellID）为维度统计每个小区的总用户数（即小区内不同的TLLI标识数）。

步骤1042、统计乒乓重选小区每用户掉线次数和每用户流控次数。

每用户掉线次数=无线连接丢失总次数/每个小区的总用户数

每用户流控次数=用户流控消息次数/每个小区的总用户数

其中，无线连接丢失总次数为：统计发生在每个BVCI上的BSSGP层消息类型为x0a且原因值为1的消息次数，根据BVCI与小区编号的对应关系，生成每个小区的无线连接丢失次数统计；用户流控消息次数为：统计发生在每个BVCI上的BSSGP层消息类型为x28的消息次数，根据BVCI与小区编号的对应关系，生成每个小区的无线连接丢失次数统计；在解析PDP激活流程中，一个小区内不重复的IMSI数量就是该小区的数据业务用户数。

步骤1043、确定乒乓重选主覆盖小区。选取每用户掉线次数和每用户流控次数最少的小区作为主覆盖小区，指导无线网络优化。若出现2个以上小区的每用户掉线次数和每用户流控次数相同，则选取用户数最少的小区作为主覆盖小区，尽可能将用户分流到用户规模小、无线资源相对充足的小区。

相对于现有技术，本实施例具有如下优点：

1、全网正在使用数据业务的用户，只要发生小区重选就会在Gb接口触发一次信令流程，基于此网络原理，本实施例对全网所有数据业务小区进行小区乒乓重选的实时监控和分析，从全网的角度对数据业务小区重选问题进行分析，解决了现有手段分析范围有限、分析效率低的问题；

2、本实施例基于对Gb接口信令消息的分析，识别出用户在使用数据业务过程中的小区乒乓重选，通过解决乒乓重选问题提升数据业务的用户感知；

3、通过定义和分析单跳乒乓重选和多跳乒乓重选，进一步发现现有手段和方法无法分析的复杂重选过程，有助于对复杂重选问题的分析和优化；

4、分析每个乒乓重选小区的数据业务用户规模、无线资源使用情况、无线覆盖质量来确定主覆盖小区，使用户尽可能驻留在无线资源相对空闲、无线覆盖质量相对较好的小区使用数据业务，提升用户感知。

本发明所述的方法并不限于具体实施方式中所述的实施例，本领域技术人员根据本发明的技术方案得出其他的实施方式，同样属于本发明的技术创新范围。

Claims

1.一种数据业务小区乒乓重选的分析方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的数据业务小区乒乓重选的分析方法，其特征在于，所述原始信令的采集方法包括：核心交换机镜像、分流器分流或分光器分光。

3.根据权利要求1或2所述的数据业务小区乒乓重选的分析方法，其特征在于，所述对采集到的原始信令进行解析的方法具体包括：

从Gb接口原始信令中解析出发生小区乒乓重选的用户以及小区乒乓重选涉及的源小区和目的小区，计算用户的小区驻留时长，根据所述发生小区乒乓重选的用户以及小区乒乓重选涉及的源小区和目的小区获取单跳及多跳乒乓重选次数，确定单跳及多跳乒乓重选间隔。

4.根据权利要求3所述的数据业务小区乒乓重选的分析方法，其特征在于，所述解析发生小区乒乓重选的用户的方法具体包括：

对Gb接口原始信令的GPRS基站子系统协议BSSGP子层消息类型为0x2a的小区重选FLUSH-LL信令进行解析，截取002a两个连续字节向后的第3至第6个字节，获取用户的临时逻辑链路标识TLLI；

对Gb接口原始信令中会话管理SM层消息类型为0x42的激活接受PDP信令进行解析，截取0d88两个字节向后的第1至第8个字节，获取用户的国际移动用户识别码IMSI标识，截取BSSGP子层中从00字节向后的第1至第4个字节，获取用户的TLLI标识，建立IMSI和TLLI的对应关系；

关联在FLUSH-LL中解析的TLLI和在PDP中解析的TLLI，获取发生小区乒乓重选用户的IMSI标识。

5.根据权利要求4所述的数据业务小区乒乓重选的分析方法，其特征在于，所述解析小区乒乓重选涉及的源小区和目的小区的方法具体包括：

当发生路由区内小区乒乓重选时，对Gb接口BSSGP子层消息类型为0x2a的信令进行解析，截取最后的第8至5个字节获取旧基站虚拟标识BVCI，截取最后的第4至1个字节获取新BVCI；在IP子层中解析出源小区所对应的基站控制器BSC IP，在Gb链路配置表中，匹配出该BSC IP所对应的BSC标识；结合所述旧BVCI、新BVCI、BSC标识和BSC IP，以及网元配置数据，确定出源小区和目的小区的标识；

当发生跨路由区小区乒乓重选时，对Gb接口BSSGP子层消息类型为0x2a的信令进行解析，截取最后的第8至5个字节获取旧BVCI；在IP子层中解析出源小区所对应的BSC IP，在Gb链路配置表中，匹配出BSC IP所对应的BSC标识；从BSSGP子层截取64f0向后的第5、6个字节，获取目的小区的标识；结合已获取的旧BVCI和BSC IP，以及网元配置数据，确定出源小区的标识。

6.根据权利要求5所述的数据业务小区乒乓重选的分析方法，其特征在于，所述计算用户的小区驻留时长的方法具体包括：

小区驻留时长T_keep=T_out-T_in

其中，T_in为用户选入一小区的时间点，T_out为用户选出一小区的时间点。

7.根据权利要求6所述的数据业务小区乒乓重选的分析方法，其特征在于，所述获取单跳及多跳乒乓重选次数的方法具体包括：

单跳乒乓重选次数的获取方法为：当一发生小区乒乓重选的用户从源小区选到目的小区，又在判决时间间隔内从目的小区选回源小区，则为发生一次单跳乒乓重选；

多跳乒乓重选次数的获取方法为：当一发生小区乒乓重选的用户从源小区选到一目的小区，从一目的小区选到另一目的小区，又从另一目的小区选到一目的小区，最后选回源小区，如果每次的乒乓重选间隔都在判决时间间隔内，则为发生一次多跳乒乓重选。

8.根据权利要求7所述的数据业务小区乒乓重选的分析方法，其特征在于，所述确定单跳及多跳乒乓重选间隔的方法具体包括：

单跳或多跳乒乓重选间隔Ts_interval/Tm_interval=T2-T1

其中，T1为完成第一次单跳或多跳乒乓重选的时间，T2为发起第二次单跳或多跳乒乓重选为止的时间。

9.根据权利要求8所述的数据业务小区乒乓重选的分析方法，其特征在于，所述判决小区是否发生乒乓重选的方法具体包括：

同时满足以下两个条件，则判决该小区发生乒乓重选：

平均每用户小区驻留时长T_keep小于5秒；且，连续单跳或多跳乒乓重选次数大于3次；

其中，每两次单跳或多跳乒乓重选间隔小于3秒，定义为连续单跳或多跳乒乓重选。

10.根据权利要求9所述的数据业务小区乒乓重选的分析方法，其特征在于，所述确定乒乓重选主覆盖小区的方法具体包括：

统计乒乓重选小区的用户数，统计乒乓重选小区的每用户掉线次数和每用户流控次数，选取每用户掉线次数和每用户流控次数最少的小区作为主覆盖小区；若出现两个以上小区的每用户掉线次数和每用户流控次数相同，则选取用户数最少的小区作为主覆盖小区。

11.根据权利要求10所述的数据业务小区乒乓重选的分析方法，其特征在于，所述统计乒乓重选小区的用户数的方法具体包括：

解析Gb接口所有上行信令消息，在BSSGP子层截取64f0向后的第5、6个字节获取小区编号，在BSSGP子层中从00字节向后的第1至4个字节获取用户TLLI标识；针对每个发生乒乓重选的小区，以小区的标识为维度统计每个小区不同TLLI标识的总用户数。

12.根据权利要求11所述的数据业务小区乒乓重选的分析方法，其特征在于，所述统计乒乓重选小区的每用户掉线次数和每用户流控次数的方法具体包括：

每用户掉线次数=无线连接丢失总次数/每个小区的总用户数

每用户流控次数=用户流控消息次数/每个小区的总用户数

其中，无线连接丢失总次数为：统计发生在每个BVCI上的BSSGP层消息类型为x0a且原因值为1的消息次数，根据BVCI与小区编号的对应关系，生成每个小区的无线连接丢失次数统计；用户流控消息次数为：统计发生在每个BVCI上的BSSGP层消息类型为x28的消息次数，根据BVCI与小区编号的对应关系，生成每个小区的无线连接丢失次数统计；在解析PDP流程中，一个小区内不重复的IMSI数量就是该小区的总用户数。