TWI682675B - Network quality detecting device and network quality detecting method - Google Patents
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Abstract
Description
本發明是有關於一種測量或估計通道品質參數的技術,且特別是有關於一種網路品質偵測裝置及網路品質偵測方法。The invention relates to a technique for measuring or estimating channel quality parameters, and in particular to a network quality detection device and a network quality detection method.
目前,行動網路的電信業者都是透過分析各個網路元件的個別關鍵效能指標(key performance index,KPI)來判斷網路的品質,而沒有同時基於個別用戶體驗、基地台間的互運(interoperability)、核心網路元件狀態、應用服務伺服器狀態或4G分級升降速等多個因素來判斷網路的品質。然而,僅透過網路元件的KPI所評估出的網路品質並無法反映出的個別用戶的真實體驗。此外,評估網路品質的週期經常以每日為單位,電信業者並無法基於網路品質的評估結果來得知個別用戶在短時間內經歷了較差勁的用戶體驗。At present, mobile network operators are analyzing the key performance index (KPI) of each network component to determine the quality of the network, but not based on individual user experience and interoperability between base stations. ), core network component status, application service server status, or 4G hierarchical speed-up and speed-down and other factors to determine the quality of the network. However, the network quality assessed by the KPI of the network component alone does not reflect the actual experience of individual users. In addition, the cycle of evaluating network quality is often measured on a daily basis, and telecom operators cannot know that individual users have experienced a poor user experience in a short period of time based on the evaluation results of network quality.
基此,需要提出一種可反應出個別用戶之用戶體驗的網路品質偵測方法。Based on this, it is necessary to propose a network quality detection method that can reflect the user experience of individual users.
本發明提供一種網路品質偵測裝置,適於偵測對應於用戶裝置的端對端行動網路的品質。網路品質偵測裝置包括儲存媒體以及處理器。儲存媒體儲存多個模組。處理器耦接儲存媒體。處理器存取並執行該些模組,其中該些模組包括行網特徵參數收集模組、體驗分數計算模組以及網路品質偵測模組。行網特徵參數收集模組擷取對應於用戶裝置的應用服務上網資訊。體驗分數計算模組根據應用服務上網資訊計算用戶裝置的用戶體驗指標。網路品質偵測模組根據應用服務上網資訊以及用戶體驗指標計算端對端行動網路的基地台品質分數、信令面網路元件狀態分數以及訊務面網路元件狀態分數,並且根據基地台品質分數、信令面網路元件狀態分數以及訊務面網路元件狀態分數計算網路品質指標分數。The invention provides a network quality detection device suitable for detecting the quality of an end-to-end mobile network corresponding to a user device. The network quality detection device includes a storage medium and a processor. The storage medium stores multiple modules. The processor is coupled to the storage medium. The processor accesses and executes the modules. The modules include a network characteristic parameter collection module, an experience score calculation module, and a network quality detection module. The network characteristic parameter collection module retrieves the application service online information corresponding to the user device. The experience score calculation module calculates the user experience index of the user device according to the online information of the application service. The network quality detection module calculates the base station quality score of the end-to-end mobile network, the signaling plane network component status score and the traffic plane network component status score based on the application service online information and user experience indicators, and according to the base The station quality score, signaling plane network component status score, and communication plane network component status score calculate the network quality index score.
本發明提供一種網路品質偵測方法,適於偵測對應於用戶裝置的端對端行動網路的品質。網路品質偵測方法包括:擷取對應於用戶裝置的應用服務上網資訊;根據應用服務上網資訊計算用戶裝置的用戶體驗指標;根據應用服務上網資訊以及用戶體驗指標計算端對端行動網路的基地台品質分數、信令面網路元件狀態分數以及訊務面網路元件狀態分數;以及根據基地台品質分數、信令面網路元件狀態分數以及訊務面網路元件狀態分數計算網路品質指標分數。The invention provides a network quality detection method suitable for detecting the quality of an end-to-end mobile network corresponding to a user device. The network quality detection method includes: acquiring application service online information corresponding to the user device; calculating the user experience index of the user device based on the application service online information; calculating the end-to-end mobile network based on the application service online information and user experience index Base station quality score, signaling plane network component status score and traffic plane network component state score; and network calculation based on base station quality score, signaling plane network component status score and traffic plane network component state score Quality index score.
基於上述,本發明的網路品質偵測裝置可計算出對應於端對端行動網路的網路品質指標分數。網管人員可以根據網路品質指標分數快速地了解端對端行動網路是否發生裂化或障礙。Based on the above, the network quality detection device of the present invention can calculate the network quality index score corresponding to the end-to-end mobile network. Network administrators can quickly understand whether the end-to-end mobile network is cracked or obstructed based on the network quality index score.
為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂,下文特舉實施例,並配合所附圖式作詳細說明如下。In order to make the above-mentioned features and advantages of the present invention more obvious and understandable, the embodiments are specifically described below in conjunction with the accompanying drawings for detailed description as follows.
圖1根據本發明的實施例繪示一種網路品質偵測裝置10的示意圖,網路品質偵測裝置10適於偵測對應於用戶裝置的端對端行動網路的品質。網路品質偵測裝置10可包括處理器110以及儲存媒體130。儲存媒體130儲存多個模組,該些模組可包括行網特徵參數收集模組131、體驗分數計算模組132、網路品質偵測模組133以及比對模組134。在本實施例中,行網特徵參數收集模組131、體驗分數計算模組132、網路品質偵測模組133以及比對模組134可以是使用軟體模組來實現。然而,行網特徵參數收集模組131、體驗分數計算模組132、網路品質偵測模組133以及比對模組134可以是由軟體模組實現也可以是使用硬體電路來實現,本發明不限於此。模組間可透過諸如IP基礎之通訊協定來進行通訊,本發明不限於此。FIG. 1 illustrates a schematic diagram of a network
處理器110耦接儲存媒體130,並且存取及執行儲存於儲存媒體130中的模組。處理器110可例如是中央處理單元(central processing unit,CPU),或是其他可程式化之一般用途或特殊用途的微處理器(microprocessor)、數位信號處理器(digital signal processor,DSP)、可程式化控制器、特殊應用積體電路(application specific integrated circuit,ASIC)或其他類似元件或上述元件的組合,本發明不限於此。The
儲存媒體130可例如是任何型態的固定式或可移動式的隨機存取記憶體(random access memory,RAM)、唯讀記憶體(read-only memory,ROM)、快閃記憶體(flash memory)、硬碟(hard disk drive,HDD)、固態硬碟(solid state drive,SSD)或類似元件或上述元件的組合,本發明不限於此。The
圖2根據本發明的實施例繪示使用網路品質偵測裝置10進行網路品質偵測的示意圖。在本實施例中,用戶裝置20可連線至基地台30或基地台40,然而,基地台的數量可依用戶裝置20的使用環境而調整,本發明不限於此。網路品質偵測裝置10可用以偵測對應於用戶裝置20的端對端行動網路的品質,其中端對端行動網路可包括無線網路WN、核心網路CN以及網際網路NW中的至少其中之一,其中無線網路WN、核心網路CN以及網際網路NW等網路可以是使用全球移動通訊系統(global system for mobile communication,GSM)、通用移動通訊系統(universal mobile telecommunication system,UMTS)或長期演進技術(long term evolution,LTE)等技術實現,本發明不限於此。網路品質偵測裝置10、用戶裝置20、基地台30或基地台40之間可透過諸如IP基礎之通訊協定來進行通訊,本發明不限於此。FIG. 2 illustrates a schematic diagram of network quality detection using the network
以無線網路WN以及核心網路CN為例,假設網路品質偵測裝置10欲偵測對應於用戶裝置20的無線網路WN或核心網路CN的品質,則行網特徵參數收集模組131可從無線網路WN或核心網路CN中擷取對應於用戶裝置20的應用服務上網資訊fp,其中應用服務上網資訊fp可包括時間、門號(例如:國際移動用戶辨識碼(international mobile subscriber identity,IMSI)、移動台國際用戶識別碼(mobile subscriber ISDN number,MSISDN))、應用服務(例如:APP或網站)、資料量、傳輸速度、所連線過之基地台或網路元件資訊或關鍵效能指標(KPI)等關聯於用戶裝置20的特徵參數,並且關鍵效能指標可關聯於訊務封包掉包率或信令異常率(例如:程序失敗次數、程序成功次數)等特徵參數。具體來說,行網特徵參數收集模組131可週期性地接收由例如T接擷取的用戶裝置20於網路之跨介面信令或訊務資訊,解析該些資訊並產生對應的應用服務上網資訊fp,其中所述網路之跨介面可例如是3G網路或4G網路的無線電接入網(radio access network,RAN)以及核心網路之間的介面。Taking the wireless network WN and the core network CN as examples, assuming that the network
而後,體驗分數計算模組132可根據應用服務上網資訊fp計算用戶裝置20的用戶體驗指標(customer experience index,CEI)。不同的用戶裝置或用戶所連線的基地台等因素會導致體驗分數計算模組132取得不同的應用服務上網資訊,而根據不同的應用服務上網資訊所計算出的用戶體驗指標CEI也會不同。在本實施例中,若用戶裝置20的用戶體驗指標CEI的值越高,代表用戶裝置20的上網體驗越好,但本發明不限於此。網路品質偵測裝置10可將計算好的用戶體驗指標CEI儲存於巨量資料庫中,以提供網管人員進行分析。Then, the experience
在產生用戶體驗指標CEI後,網路品質偵測模組133可根據用戶裝置20的用戶體驗指標CEI以及應用服務上網資訊fp來計算對應於用戶裝置20之端對端行動網路(例如:無線網路WN以及核心網路CN)的基地台品質分數、信令面網路元件狀態分數以及訊務面網路元件狀態分數等參數。After the user experience index CEI is generated, the network
在一實施例中,網路品質偵測模組133可根據例如時間、門號、傳輸速度、所連線過的基地台或網路元件資訊以及用戶體驗指標CEI的至少其中之一計算基地台品質分數。更進一步地說,網路品質偵測模組133可根據例如時間、門號、傳輸速度、所連線過的基地台或網路元件資訊或用戶體驗指標CEI等參數來判斷是否存在對應於用戶裝置及其所連線之基地台(或網路元件)且關聯於乒乓效應、干擾問題、涵蓋範圍、天線角度、編碼解碼技術或擁塞問題的相關現象。若存在該些現象,則可能代表使用該基地台(或網路元件)的用戶裝置對應於較差的網路品質。據此,網路品質偵測模組133將基於該些現象而為該用戶裝置計算出較低的基地台品質分數。另一方面,網路品質偵測模組133可提示網管人員該基地台遭遇影響行動網路品質的現象,並且將對現象的描述以及受現象影響之用戶數、時間長度等資訊記錄於巨量資料庫中,作為網管人員評估及最佳化行動網路的參考依據。In one embodiment, the network
舉例來說,網路品質偵測模組133可從用戶裝置20的應用服務上網資訊fp中取得對應於用戶裝置20的時間以及所連線過的基地台或網路元件資訊等參數。假設用戶裝置20頻繁地在基地台30和基地台40之間進行換手,則代表對應於用戶裝置20的基地台30(或基地台40)可能發生乒乓效應。在此情況下,網路品質偵測模組133可根據對應於用戶裝置20的時間以及所連線過的基地台或網路元件資訊等參數計算出用戶裝置20在基地台30和基地台40的停留時間,並且基於該些停留時間低於一閾值而判斷用戶裝置20發生關聯於用戶裝置20的乒乓效應。For example, the network
傳統上,在發生乒乓效應的情況下,就算用戶裝置20的上網體驗不佳,用戶裝置20對個別的基地台(即:基地台30或基地台40)的連線品質或該些基地台個別的關鍵效能指標卻可能十分良好。如此,則網管人員並無法透過各種資訊或參數來獲知用戶裝置20的上網體驗不佳的事實。相對來說,本發明的網路品質偵測裝置10所計算出的基地台品質分數並非僅關聯於個別基地台的KPI。在發生了乒乓效應但用戶裝置20對個別的基地台的連線品質(或該些基地台個別的關鍵效能指標)卻十分良好的情況下,網路品質偵測裝置10還是可以透過計算出較低的基地台品質分數來提示網管人員用戶裝置20的用戶體驗不佳。Traditionally, in the case of a ping-pong effect, even if the
在一實施例中,網路品質偵測模組133可根據例如時間、門號、信令異常率以及用戶體驗指標CEI的至少其中之一計算信令面網路元件狀態分數。更進一步地說,網路品質偵測模組133可根據例如時間、門號、信令異常率或用戶體驗指標CEI等參數來判斷是否存在對應於用戶裝置及其所連線之基地台(或網路元件)的信令面且關聯於元件參數設定、元件交握複雜度或擁塞問題的相關現象。若存在該些現象,則可能代表用戶裝置的信令面對應於較差的網路品質。據此,網路品質偵測模組133將基於該些現象而為該用戶裝置計算出較低的信令面網路元件狀態分數。另一方面,網路品質偵測模組133可提示網管人員該用戶裝置遭遇影響行動網路品質的現象,並且將對現象的描述以及受現象影響之用戶數、時間長度等資訊記錄巨量資料庫中,作為網管人員評估及最佳化行動網路的參考依據。In one embodiment, the network
在一實施例中,網路品質偵測模組133可根據例如時間、門號、應用服務、資料量、傳輸速度、訊務封包掉包率以及用戶體驗指標CEI的至少其中之一計算訊務面網路元件狀態分數。更進一步地說,網路品質偵測模組133可根據例如時間、門號、應用服務、資料量、傳輸速度、訊務封包掉包率或用戶體驗指標CEI等參數來判斷是否存在對應於用戶裝置及其所連線之基地台(或網路元件)的訊務面且關聯於元件間傳輸頻寬、元件間協定方式或擁塞問題的相關現象。若存在該些現象,則可能代表用戶裝置的訊務面對應於較差的網路品質。據此,網路品質偵測模組133將基於該些現象而為該用戶裝置計算出較低的訊務面網路元件狀態分數。另一方面,網路品質偵測模組133可提示網管人員該用戶裝置遭遇影響行動網路品質的現象,並且將對現象的描述以及受現象影響之用戶數、時間長度等資訊記錄巨量資料庫中,作為網管人員評估及最佳化行動網路的參考依據。In one embodiment, the network
在計算出基地台品質分數、信令面網路元件狀態分數以及訊務面網路元件狀態分數等參數後,網路品質偵測模組133可進一步地根據基地台品質分數、信令面網路元件狀態分數以及訊務面網路元件狀態分數等參數計算出對應於用戶裝置20的網路品質指標(network quality index,NQI)分數。網路品質指標分數NQI用以指示對應於用戶裝置20的端對端網路之品質。舉例來說,若用戶裝置20的網路品質指標分數NQI過低,則網路品質偵測模組133可基於網路品質指標分數NQI低於一閾值而判斷對應於用戶裝置20的端對端網路發生劣化或障礙。換言之,網管人員可根據網路品質指標分數NQI判斷是否需對對應於用戶裝置20的端對端網路進行維修。網路品質指標分數NQI的計算公式,如公式(1)所示。
…公式(1) 其中α代表基地台品質分數、ρb代表基地台品質分數的權重、β代表信令面網路元件狀態分數、ρc代表信令面網路元件狀態分數的權重、γ代表訊務面網路元件狀態分數、ρu代表訊務面網路元件狀態分數的權重、i代表端對端網路路徑上的基地台的編號、j代表端對端網路路徑上的信令面網路元件的編號、k代表端對端網路路徑上的訊務面網路元件的編號、M代表端對端網路路徑上所經過的基地台總數、N代表端對端網路路徑上所經過的信令面網路元件總數並且Q代表端對端網路路徑上所經過的訊務面網路元件總數。
After calculating parameters such as base station quality score, signaling plane network element status score, and traffic plane network element status score, the network
在一實施例中,網路品質偵測模組133可將較不具參考價值的用戶體驗指標CEI過濾掉。舉例來說,網路品質偵測模組133可根據一用戶裝置在所連線過之基地台或網路元件的停留時間低於一閾值而判斷該對應於用戶裝置用戶體驗指標CEI較不具參考價值。據此,網路品質偵測模組133可判斷不使用該用戶裝置的用戶裝置用戶體驗指標CEI計算該用戶裝置的網路品質指標分數NQI。In one embodiment, the network
在一實施例中,比對模組134可取得對應於用戶裝置20的報告rp,或取得對應於基地台30等基地台或網路元件的報告rp,其中報告rp可關聯於客訴資料或路測結果。比對模組134可對報告rp以及應用服務上網資訊fp進行比對。若報告rp記載的內容不符合行網特徵參數收集模組所擷取到的應用服務上網資訊fp,則比對模組134可分析報告rp以及應用服務上網資訊fp之間地差異程度、差異累積次數,並產生對應的評估修改建議。比對模組134可將差異程度、差異累積次數、評估修改建議等資訊記錄於巨量資料庫中,作為網管人員評估行動網路狀態以及改善行動網路之障礙的參考依據。In an embodiment, the
此外,比對模組134可根據報告rp、應用服務上網資訊fp以及網路品質指標分數NQI來調整網路品質指標分數NQI或用戶體驗指標CEI的計算方式。舉例來說,若報告rp記載的內容不符合應用服務上網資訊fp,代表用戶裝置20的實際用戶體驗可能不符合網路品質指標分數NQI的計算結果。基此,比對模組134可調整網路品質指標分數NQI的計算方式(例如:調整公式(1)中的ρb、ρc或ρu),使網路品質指標分數NQI的計算結果較符合報告rp記載的內容。In addition, the
圖3根據本發明的實施例繪示一種網路品質偵測方法的流程圖。網路品質偵測方法適於偵測對應於用戶裝置的端對端行動網路的品質,並且可由如圖1所示的網路品質偵測裝置10所實施。FIG. 3 illustrates a flowchart of a network quality detection method according to an embodiment of the present invention. The network quality detection method is suitable for detecting the quality of the end-to-end mobile network corresponding to the user device, and can be implemented by the network
在步驟S301,擷取對應於用戶裝置的應用服務上網資訊。在步驟S302,根據應用服務上網資訊計算用戶裝置的用戶體驗指標。在步驟S303,根據應用服務上網資訊以及用戶體驗指標計算端對端行動網路的基地台品質分數、信令面網路元件狀態分數以及訊務面網路元件狀態分數。在步驟S304,根據基地台品質分數、信令面網路元件狀態分數以及訊務面網路元件狀態分數計算網路品質指標分數。In step S301, the Internet information of the application service corresponding to the user device is retrieved. In step S302, the user experience index of the user device is calculated according to the online information of the application service. In step S303, the base station quality score of the end-to-end mobile network, the signaling plane network component status score and the traffic plane network component status score are calculated based on the application service online information and user experience indicators. In step S304, a network quality indicator score is calculated according to the base station quality score, the signaling plane network element status score and the traffic plane network element status score.
綜上所述,本發明的網路品質偵測裝置可將個別用戶的上網體驗感受、基地台之間的互運、核心網路元件狀態、應用服務伺服器狀態與4G分級升降速等因素納入進行端對端行動網路的品質分析所使用的參數,並且計算出對應於端對端行動網路的網路品質指標分數。網管人員可以根據網路品質指標分數快速地了解端對端行動網路是否發生裂化或障礙。另一方面,網管人員也可以根據網路品質指標分數以及應用服務上網資訊的交叉比對結果來判斷端對端行動網路路徑中的哪一個網路元件發生障礙。另一方面,網路品質偵測裝置還可以根據客訴資料或路測結果來調整網路品質指標分數的計算方式,藉以提升計算網路品質指標分數的精準度。網管人員可以查詢個別用戶的用戶體驗指標以及網路品質指標分數,並且據以判斷是否需對端對端行動網路中的基地台或網路元件進行修復。In summary, the network quality detection device of the present invention can incorporate factors such as individual user's Internet experience experience, inter-base station interoperability, core network element status, application service server status, and 4G hierarchical speed-up and speed-down. The parameters used in the end-to-end mobile network quality analysis and calculate the network quality index score corresponding to the end-to-end mobile network. Network administrators can quickly understand whether the end-to-end mobile network is cracked or obstructed based on the network quality index score. On the other hand, network administrators can also determine which network element in the end-to-end mobile network path is obstructed based on the network quality index score and the cross-comparison results of application service online information. On the other hand, the network quality detection device can also adjust the calculation method of the network quality index score according to customer complaint data or drive test results, thereby improving the accuracy of calculating the network quality index score. Network administrators can query individual users' user experience indicators and network quality indicator scores, and then determine whether to repair base stations or network components in end-to-end mobile networks.
雖然本發明已以實施例揭露如上,然其並非用以限定本發明,任何所屬技術領域中具有通常知識者,在不脫離本發明的精神和範圍內,當可作些許的更動與潤飾,故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。Although the present invention has been disclosed as above with examples, it is not intended to limit the present invention. Any person with ordinary knowledge in the technical field can make some changes and modifications without departing from the spirit and scope of the present invention. The scope of protection of the present invention shall be subject to the scope defined in the appended patent application.
10‧‧‧網路品質偵測裝置10‧‧‧Network quality detection device
110‧‧‧處理器110‧‧‧ processor
130‧‧‧儲存媒體130‧‧‧storage media
131‧‧‧行網特徵參數收集模組131‧‧‧ Network characteristic parameter collection module
132‧‧‧體驗分數計算模組132‧‧‧Experience score calculation module
133‧‧‧網路品質偵測模組133‧‧‧ Network quality detection module
134‧‧‧比對模組134‧‧‧ Comparison module
20‧‧‧用戶裝置20‧‧‧User device
30、40‧‧‧基地台30, 40‧‧‧ base station
CEI‧‧‧用戶體驗指標CEI‧‧‧User Experience Index
CN‧‧‧核心網路CN‧‧‧Core network
fp‧‧‧應用服務上網資訊fp‧‧‧Application service online information
NQI‧‧‧網路品質指標NQI‧‧‧Network Quality Index
NW‧‧‧網際網路NW‧‧‧Internet
rp‧‧‧報告rp‧‧‧Report
WN‧‧‧無線網路WN‧‧‧Wireless network
S301、S302、S303、S304‧‧‧步驟S301, S302, S303, S304 ‧‧‧ steps
圖1根據本發明的實施例繪示一種網路品質偵測裝置的示意圖。 圖2根據本發明的實施例繪示使用網路品質偵測裝置進行網路品質偵測的示意圖。 圖3根據本發明的實施例繪示一種網路品質偵測方法的流程圖。FIG. 1 is a schematic diagram of a network quality detection device according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 illustrates a schematic diagram of network quality detection using a network quality detection device according to an embodiment of the present invention. FIG. 3 illustrates a flowchart of a network quality detection method according to an embodiment of the present invention.
S301、S302、S303、S304‧‧‧步驟 S301, S302, S303, S304 ‧‧‧ steps
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