CN109327799A - 一种高铁专网用户异常迁移检测方法 - Google Patents

一种高铁专网用户异常迁移检测方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高铁专网用户异常迁移检测方法，属于无线通信网络监控技术领域。本发明方法包括：基于用户地理位置和用户速率对高铁用户进行识别；基于高铁用户网络小区切换时间点和高铁用户速率，定位高铁用户相对于高铁沿线位置；由高铁用户异常迁移状态定位高铁用户异常迁移位置及异常迁移途径。本发明方法充分利用运营商的用户终端的信令数据，可进一步精准评估高铁专网及周边用户问题，高效提升用户感知，利用用户大数据，区分公专网用户，全面挖掘高铁专网与周边公网协同优化不到位导致的用户相互迁移问题位置及途径。

Description

一种高铁专网用户异常迁移检测方法
技术领域
本发明属于无线通信网络监控技术领域，更具体地，涉及一种高铁专网用户异常迁移检测方法。
背景技术
高速铁路在我国发展迅速，中国高铁总长度超2万公里，按照最新发布的《中长期铁路网规划》，到2025年，我国铁路网规模将达17.5万公里左右，其中高铁3.8万公里左右。高铁专网跟随着高铁的快速发展迅速建设，伴随着高铁专网与周边公网优化不协同问题日益突出，多区域出现公网用户占用专网，或专网用户占用公网导致的投诉及网络性能下降问题。
目前4G公专网优化有以下三大问题：用户问题评估不全面，传统高铁与周边问题发现主要是依靠测试定位，受道路限制，单纯依靠测试难以全面定位问题位置；高铁用户位置难定位，高铁专网小区采用小区合并方式组网，1个逻辑小区对应多个物理点，无法通过MR指纹库精确定位用户位置；公专网迁移途径难评估，传统路测及小区KPI统计，难以识别劣化问题点和用户属性及位置，无法区分公获取高铁专网用户异常迁移节点及迁移途径。
发明内容
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种高铁专网用户异常迁移检测方法，其目的在于利用用户大数据，区分公专网用户，全面挖掘高铁专网与周边公网协同优化不到位导致的高铁用户相互迁移问题位置及途径，由此定位高铁公专网用户相互迁移地理位置及迁移途径。
为实现上述目的，本发明提供了一种高铁专网用户异常迁移检测方法，所述方法包括以下步骤：
(1)基于用户地理位置和用户速率对高铁用户进行识别；
(2)基于高铁用户网络小区切换时间点和高铁用户速率，定位高铁用户相对于高铁沿线位置；
(3)由高铁用户异常迁移状态定位高铁用户异常迁移位置及异常迁移途径。
进一步地，所述步骤(1)具体包括：
(11)判断用户是否依据高铁线路方向，依次连续占用N1个高铁专网小区，若是，则所述用户满足条件一；其中，N1为预设值，N1大于等于3；
(12)判断用户平均速度是否大于N2，若是，则所述用户满足条件二；其中，N2为预设值，N2大小和高铁速度成正比，N2优选取值为150km/h；
(13)沿高铁线路构建栅格，获取栅格内用户检测报告MR，若用户百分之N3的采样位置位于栅格内，则用户满足条件三；其中，N3为预设值，取值范围为70～90，优选80；
(14)若用户满足条件一、条件二和条件三，则判定用户为占用高铁专网的高铁用户；若用户只满足条件二和条件三，则判定用户为占用公网的高铁用户。
进一步地，所述步骤(12)中判断用户平均速度具体为：根据用户信息里的指纹信息锁定同一用户，每隔固定一段时间获取该用户经纬度，在根据同一用户时间和经纬度的差值计算用户平均速度。
进一步地，所述步骤(13)中沿高铁线路构建栅格具体为：
构建矩形栅格，所述栅格长边沿高铁线路方向，短边垂直高铁线路方向；栅格长边D1为预设值，D1正比于高铁速度，优选取值为100米；栅格短边D2为预设值，D2正比于高铁专网小区的大小，优选取值30米；所述多个栅格相连将高铁线路覆盖。
进一步地，所述步骤(2)具体包括：
(21)基于高铁专网路测数据确定高铁沿线专网切换序列和沿线专网切换处位置；
(22)由高铁用户最近一次的专网切换得到高铁用户最近一次切换位置，再由最近一次切换位置、最近一次专网切换时间、实时时间和高铁用户平均速度计算得到实时的高铁用户相对于高铁沿线位置。
进一步地，所述步骤(3)具体包括：
(31)当高铁用户在高铁沿线进行网络切换时，若发生异常迁移，则将异常迁移位置定位到网络切换前后高铁用户相对于高铁沿线位置所在栅格；若网络切换前后高铁用户相对于高铁沿线位置不在栅格中，则将异常迁移位置定位到距离该位置最近的栅格；
(32)根据高铁用户进行异常迁移时离开原网络小区最后1条信令与迁入新网络小区第一条信令识别高铁用户迁移途径。
进一步地，所述步骤(31)中异常迁移具体指：
若高铁用户在高铁沿线，除高铁火车站之外的区域进行公/专网切换，则认为高铁用户发生了异常迁移。
进一步地，所述步骤(32)具体包括：
(321)高铁用户进行异常迁移时，若离开原小区最后一条信令为RRC CONNECTIONRECONFIGURATIAON，且信令中包含mobility Conrtollnfo IE；并且迁移入新小区的第一条信令为RRC connection reconfiguration complete，则判断用户是基于切换进行迁移；
(322)高铁用户进行异常迁移时，若离开原小区最后一条信令为RRCConnectionRelease，且信令中包含Redirected CarrierInfo，并且原小区频点与新迁移的4G小区频点相同，则判断用户是基于重定向进行迁移；
(323)高铁用户进行异常迁移时，若迁移入新4G网络小区的第一条信令为Location updating Request，则判断用户是基于2/3G迁移入4G网络；
(324)高铁用户进行异常迁移时，若迁移入新4G网络小区的第一条信令为Location updating Request，且离开原4G网络小区最后一条信令为RRC ConnectionRelease，且信令中包含following ARFCNs，并且原小区频点与基站侧配置的2G/3G频点一致，则判断用户是基于CSFB挂机结束后返回途径迁入；
(325)高铁用户进行异常迁移时，若离开原4G网络小区最后一条信令为RRCConnection Reestablishment Request，且迁入新4G网络小区第一条信令为RRCConnection Reestablishment并发出RRC Connection Reestablishment Complete，则判断用户基于重建立途径迁入；
(326)高铁用户进行异常迁移时，若迁入迁出的公专网不在同一个TAC LIST中，重选迁移伴随TAC更新，且进入新小区第一条信令为Tracking arae update request，则判断用户基于重选途径迁入。
总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术特征及有益效果：
(1)本发明方法根据运营商的网络软采集数据进行计算分析，定位高铁用户异常迁移位置，与现有公专网用户相互迁移定位方法相比，本发明设计方法实现起来更加简单，实现成本更加低廉，能够有效地定位出高铁小区异常迁移地理位置，有利于运营商更好地实施优化；
(2)本发明方法充分利用运营商的用户终端的信令数据，进一步精准评估定位高铁公专网用户异常迁移途径，有利于运营商进行对应优化。
附图说明
图1是本发明方法的流程示意图；
图2是本发明方法中沿高铁线路构建栅格的示意图；
图3是高铁用户异常迁移数据分析图；
图4是采用本发明方法的实施例进行异常迁移位置定位后的位置图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
如图1所示，本发明方法具体包括以下步骤：
(1)基于高铁小区库、用户速率及高铁栅格线路识别公专网用户；
(1.1)建立高铁小区库，初步识别公、专网用户。高铁主要由高铁专网覆盖，高铁用户在高铁上正常情况下由高铁专网小区接续通过服务，且高铁行驶具有方向性接续序列固定，用户连续占用3个及以上高铁专网小区且接续序列相符，初步判断为高铁用户；
(1.2)基于用户速率进一步定位用户属性。基于指纹库，当用户占用第一个高铁专网小区时采样用户经纬度，每隔10分钟比对用户经纬度，计算出用户平均速率，平均速率大于150公里/小时的用户定位为高铁用户；
(1.3)建立高铁栅格线路进行校准；
(1.3.1)首先根据用户提供的道路图层由程序处理成30x100的栅格，宽度为30米，沿着道路线路自动生成道路线路栅格；
(1.3.2)用户MR 80％以上采样点在高铁栅格内且满足条件(1.1)、(1.2)的高铁用户确认为占用专网的高铁用户；或用户MR 80％以上采样点在高铁栅格内且满足条件(1.2)的高铁用户为占用公网的高铁用户；
(2)基于切换时间点和用户速率，定位用户地理位置；
(2.1)定义用户网络小区切换密集处为高铁专网小区切换带，建立高铁专网小区切换带数据库，基于路测数据确定专网小区切换序列，并建立切换带数据库，确定每个切换带位置；
(2.2)高铁用户定位算法，记录用户在每个切换带成功切换时间点，当前用户位置可通过切换时间和当前用户速度定位；
(3)定位用户异常迁移位置与异常迁移途径；
(3.1)异常迁移位置定位，原则上仅将火车站区域设置公、专网用户迁移节点，其他区域公专网用户不能相互迁移，当用户离开原网络迁移入公、专网时，记录离开原小区时用户所在栅格与迁移入新小区时用户所在栅格，2个栅格之间或1个栅格为异常迁移位置；若是专网用户异常迁移入公网，离开与迁入时所在栅格不在铁路栅格线路上的，选择最近高铁栅格；
(3.2)异常迁移途径定位，小区间迁移存在重选、切换、重定向、重建立、CSFB返回、异系统返回4G等主要途径，可在采集用户离开原4G网络最后1条信令，与迁入后的新4G小区第一条信令识别用户迁移途径；
(321)高铁用户进行异常迁移时，若离开原小区最后一条信令为RRCCONNECTIONRECONFIGURATIAON，且信令中包含mobility Conrtollnfo IE；并且迁移入新小区的第一条信令为RRC connection reconfiguration complete，则判断用户是基于切换进行迁移；
(322)高铁用户进行异常迁移时，若离开原小区最后一条信令为RRCConnectionRelease，且信令中包含Redirected CarrierInfo，并且原小区频点与新迁移的4G小区频点相同，则判断用户是基于重定向进行迁移；
(323)高铁用户进行异常迁移时，若迁移入新4G网络小区的第一条信令为Location updating Request，则判断用户是基于2/3G迁移入4G网络；
(324)高铁用户进行异常迁移时，若迁移入新4G网络小区的第一条信令为Location updating Request，且离开原4G网络小区最后一条信令为RRC ConnectionRelease，且信令中包含following ARFCNs，并且原小区频点与基站侧配置的2G/3G频点一致，则判断用户是基于CSFB挂机结束后返回途径迁入；
(325)高铁用户进行异常迁移时，若离开原4G网络小区最后一条信令为RRCConnection Reestablishment Request，且迁入新4G网络小区第一条信令为RRCConnection Reestablishment并发出RRC Connection Reestablishment Complete，则判断用户基于重建立途径迁入；
(326)高铁用户进行异常迁移时，若迁入迁出的公专网不在同一个TAC LIST中，重选迁移伴随TAC更新，且进入新小区第一条信令为Tracking arae update request，则判断用户基于重选途径迁入。
下面以一个具体实施例对本发明的一种定位公专网用户相互迁移位置及迁移途径方法进行详细说明。
将本发明应用于某一高铁专网小区覆盖区域，根据该区域高铁专网的信令数据定位该区域的公专网用户迁移位置及迁移途径，具体包括以下步骤：
(1)建立高铁小区库，初步识别公专网用户。高铁主要由高铁专网覆盖，高铁用户在高铁上正常情况下由高铁专网小区接续通过服务，且高铁行驶具有方向性接续序列固定，用户连续占用3个及以上高铁专网小区且接续序列相符，初步判断为高铁用户；
(2)基于用户速率进一步定位用户属性。基于指纹库，当用户占用第一个专网小区时采样用户经纬度，每隔10分钟比对用户经纬度，计算出用户平均速率，平均速率大于150公里/小时的用户定位为高铁用户；
(3)如图2所示，根据用户提供的道路图层由程序处理成30x100的栅格，宽度为30米，沿着道路线路自动生成道路线路栅格。用户MR 80％以上采样点在高铁栅格内且满足条件(1)和(2)的高铁用户确认为高铁用户；或用户MR 80％以上采样点在高铁栅格内且满足条件(2)的高铁用户为占用公网的高铁用户；
(4)建立高铁专网小区切换带数据库，基于路测数据确定专网小区切换序列，并建立切换带数据库，确定每个切换带位置，高铁用户定位算法，记录用户在每个切换带成功切换时间点，当前用户位置可通过用户切换时间和当前用户速度定位；
(5)异常迁移位置定位，原则上仅将火车站区域设置公专网用户迁移节点，其他区域公专网用户不能相互迁移，当用户离开原网络迁移入公(专)网时，记录离开原小区时用户所在栅格与迁移入新小区时用户所在栅格，1或2个栅格为异常迁移位置；若是专网用户异常迁移入公网，离开与迁入时所在栅格不在铁路栅格线路上的，选择最近高铁栅格；
(6)异常迁移途径定位，小区间迁移存在重选、切换、重定向、重建立、CSFB返回、异系统返回4G等主要途径，可在采集用户离开原4G网络最后1条信令，与迁入后的新4G小区第一条信令识别用户迁移途径。
采用上述步骤对选定的区域公专网用户相互迁移位置及途径进行定位，我们对四个高铁专网小区的用户进行了高铁用户和占用公网高铁用户区分，结果如图3所示。进一步，我们对异常迁移位置进行了定位，一个定位到的异常迁移位置如图4所示。值得注意的是，根据定位到的异常迁移位置和迁移途径信息，运营商可以进行后续的精准分析对应优化工作。
以上内容本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种高铁专网用户异常迁移检测方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
(1)基于用户地理位置和用户速率对高铁用户进行识别；
(2)基于高铁用户网络小区切换时间点和高铁用户速率，定位高铁用户相对于高铁沿线位置；
(3)由高铁用户异常迁移状态定位高铁用户异常迁移位置及异常迁移途径。
2.根据权利要求1所述的一种高铁专网用户异常迁移检测方法，其特征在于，所述步骤(1)具体包括：
(11)判断用户是否依据高铁线路方向，依次连续占用N1个高铁专网小区，若是，则所述用户满足条件一；其中，N1为预设值；
(12)判断用户平均速度是否大于N2，若是，则所述用户满足条件二；其中，N2为预设值；
(13)沿高铁线路构建栅格，获取栅格内用户检测报告MR，若用户百分之N3的采样位置位于栅格内，则用户满足条件三；其中，N3为预设值；
(14)若用户满足条件一、条件二和条件三，则判定用户为占用高铁专网的高铁用户；若用户只满足条件二和条件三，则判定用户为占用公网的高铁用户。
3.根据权利要求2所述的一种高铁专网用户异常迁移检测方法，其特征在于，所述步骤(12)中判断用户平均速度具体为：根据用户信息里的指纹信息锁定同一用户，每隔固定一段时间获取该用户经纬度，在根据同一用户时间和经纬度的差值计算用户平均速度。
4.根据权利要求2所述的一种高铁专网用户异常迁移检测方法，其特征在于，所述步骤(13)中沿高铁线路构建栅格具体为：
构建矩形栅格，所述栅格长边沿高铁线路方向，短边垂直高铁线路方向；栅格长边D1为预设值，D1正比于高铁速度；栅格短边D2为预设值，D2正比于高铁专网小区的大小；所述多个栅格相连将高铁线路覆盖。
5.根据权利要求1所述的一种高铁专网用户异常迁移检测方法，其特征在于，所述步骤(2)具体包括：
(21)基于高铁专网路测数据确定高铁沿线专网切换序列和沿线专网切换处位置；
(22)由高铁用户最近一次的专网切换得到高铁用户最近一次切换位置，再由最近一次切换位置、最近一次专网切换时间、实时时间和高铁用户平均速度计算得到实时的高铁用户相对于高铁沿线位置。
6.根据权利要求1所述的一种高铁专网用户异常迁移检测方法，其特征在于，所述步骤(3)具体包括：
(31)当高铁用户在高铁沿线进行网络切换时，若发生异常迁移，则将异常迁移位置定位到网络切换前后高铁用户相对于高铁沿线位置所在栅格；若网络切换前后高铁用户相对于高铁沿线位置不在栅格中，则将异常迁移位置定位到距离该位置最近的栅格；
(32)根据高铁用户进行异常迁移时离开原网络小区最后1条信令与迁入新网络小区第一条信令识别高铁用户迁移途径。
7.根据权利要求6所述的一种高铁专网用户异常迁移检测方法，其特征在于，所述步骤(31)中异常迁移具体指：
若高铁用户在高铁沿线，除高铁火车站之外的区域进行公/专网切换，则认为高铁用户发生了异常迁移。
8.根据权利要求6所述的一种高铁专网用户异常迁移检测方法，其特征在于，所述步骤(32)具体包括：
(321)高铁用户进行异常迁移时，若离开原小区最后一条信令为RRC CONNECTIONRECONFIGURATIAON，且信令中包含mobility Conrtollnfo IE；并且迁移入新小区的第一条信令为RRC connection reconfiguration complete，则判断用户是基于切换进行迁移；
(322)高铁用户进行异常迁移时，若离开原小区最后一条信令为RRC ConnectionRelease，且信令中包含Redirected CarrierInfo，并且原小区频点与新迁移的4G小区频点相同，则判断用户是基于重定向进行迁移；
(323)高铁用户进行异常迁移时，若迁移入新4G网络小区的第一条信令为Locationupdating Request，则判断用户是基于2/3G迁移入4G网络；
(324)高铁用户进行异常迁移时，若迁移入新4G网络小区的第一条信令为Locationupdating Request，且离开原4G网络小区最后一条信令为RRC Connection Release，且信令中包含following ARFCNs，并且原小区频点与基站侧配置的2G/3G频点一致，则判断用户是基于CSFB挂机结束后返回途径迁入；
(325)高铁用户进行异常迁移时，若离开原4G网络小区最后一条信令为RRCConnection Reestablishment Request，且迁入新4G网络小区第一条信令为RRCConnection Reestablishment并发出RRC Connection Reestablishment Complete，则判断用户基于重建立途径迁入；
(326)高铁用户进行异常迁移时，若迁入迁出的公专网不在同一个TAC LIST中，且进入新小区第一条信令为Tracking arae update request，则判断用户基于重选途径迁入。
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