WO2014040311A1 - 一种筛选高速移动手机用户的方法 - Google Patents

Abstract

公开一种筛选高速移动手机用户的方法，包括：全面监测GSM网的A/C/E接口，利用信令监测系统的关联回填技术确保正常位置更新的IMSI高回填率；将位置更新后的LAC设为高铁专网LAC，对每小时的位置更新记录做位置更新后的LAC过滤，将位置更新后的LAC为非高铁专网LAC的位置更新呼叫详细记录删除掉；分别计算进出高铁专网LAC的最小时间差和最大时间差；判断各IMSI进出各高铁专网LAC的时间差表是否大于等于最小时间差以及小于等于最大时间差，如果是，则确定为符合时间要求的IMSI。由此，省去了对Abis口进行海量测量报告的采集，节省了采集时间成本和硬件成本。

Description

说 明 书 一种筛选高速移动手机用户的方法 技术领域

本发明涉及移动通讯领域， 尤其是涉及移动通信网信令监测领域。 背景技术

由于城市圈内不同城市交流协作更加密切， 高速铁路、 高速公路建成后， 有效促进了各地区间人流、 技术流、 资金流和信息流的流通， 并带动周边地 区的发展。 通信运营商为保障大量移动用户在城市与城市之间的高速铁路或 高速公路上的通信畅通， 把工作重点逐渐转移到覆盖高速铁路或高速公路专 网的建设与优化。 而通过用户感知手段评测网络则成为通信运营商维护、 优 化网络工作的重点和难点。 目前， 摆在移动通信运营商面前的一个难点是如 何获取高速移动手机用户的用户感知。

目前， 通信运营商有几种方式获取处于高速移动状态下的手机用户的用 户感知。

(1)在交通工具上安装拨测设备， 亲身体验高速移动状态。这种测试方法 要求测试人员需要跑遍需要测试的整段路线， 并按事先设计好的场景进行拨 打测试， 获取到的拨测日志在后台进行加工分析处理。

(2)通过 A+Abis信令监测系统对覆盖交通干线的基站的 A (或 Mc ) 接口 和 Abis接口进行实时监控。 无线侧， 通过 Abis接口可以采集到小区级的 MR 测量报告和 Abis信令。 将海量测量报告和基站信息 （如： 基站天线经纬度， 天线高度， 海拔信息， 天线俯仰角， 方位角。） 导入到数据库分析服务器。 通 过测量报告定位算法将测量报告定位到数字地图。 对于匹配交通干线经纬度 和干线走势的测量报告进行标记并获取 Abis信令中的时间戳、记录标识符和 TMSI 信息。 核心网侧， 通过 A (在核心网软交换改造后， A 接口变为 MSCServer-MGW-BSC之间的 Mc口） 接口可以采集 BSC到 MSC (或 MSCServer) 间的业务信令。通过信令监测系统的 IMSI跟踪学习技术， 将无线侧与核心网 获得的 TMSI与 IMSI进行关联， 获取高速移动用户相关的感知信息。 现有查询处于高速移动状态的移动用户 IMSI的方法存在如下缺陷： 第一、 通过拨测系统获取移动用户感知信息的方法测试场景比较单 一， 测试具有时间、 空间的随机性， 不能充分体现处于高速移动交通工具内 的移动用户的使用环境。 测试除了要在交通工具上安装测试设备， 而且要有 专人监控测试软件的运行状态和出现问题时所处的运行环境进行重点记录。 因此， 测试需要在运输、 设备和人工成本上花费大量的经费。

第二、 拨测系统只能提供点对点的拨测， 即从 A拨测手机到 B拨测手 第三、 Abis接口不是开放接口， 每个设备厂家都有其特殊的规定。 采 集范围大， 涉及硬件多， 采集成本高。

第四、 测量报告定位算法对高速铁路用户定位误差大。 为高速铁路专网 提供覆盖的基站距离高速铁路很近， 基站天线的方位角基本上是延高速铁路 方向两端， 两幅天线方位角夹角呈现 180度角。 这将极大程度影响测量报告 的定位。 目前， 测量报告定位算法精度最高的通过三点 （三个基站） 定位， 其次是两点定位。 而两点定位将大幅度降低定位精度， 因为将两个基站 A点 和 B点为圆心， 用测量报告的时间提前量 TA为半径画弧， 两弧交于两点从而 导致二义性。 要消除二义性， 可以引用手机运动轨迹的先前信息或利用第三 个基站对信号传输时间进行测量。 发明内容

为了解决上述技术问题， 本发明提出了一种改进方法， 其关键点在于是 来自于信令监测系统中 A接口 （或 Mc接口） 信令中移动管理消息位置更新。 移动手机在从第一个位置区域进入到第二个位置区域时， 当发现 SIM卡中的 LAI位置区域识别号与系统消息得到的 LAI号不一样时， 必须在新的位置区 域进行登记， 通知新的网络来更改它所存储的手机的位置信息。 从正常位置 更新流程中， 可以得到位置更新前的 LAC信息和位置更新后的 LAC、 CI信息。

具体地， 本发明提出了一种筛选高速移动手机用户的方法， 该方法包括:

S101 : 全面监测 GSM网的 A/C/E接口， 利用信令监测系统的关联回填技 术确保正常位置更新的 IMSI高回填率；

S102: 将位置更新后的 LAC设为高铁专网 LAC, 对每个小时的位置更新 记录做位置更新后的 LAC过滤， 将位置更新后的 LAC为非高铁专网 LAC的位 置更新呼叫详细记录删除掉；

S103 : 分别计算进出所述高铁专网 LAC的最小时间差和最大时间差；

S104: 根据所述高铁专网 LAC的最小时间差、 最大时间差， 判断各 IMSI 进出各高铁专网 LAC的时间差表是否大于等于所述最小时间差以及小于等于 所述最大时间差， 如果是， 则确定为符合时间要求的 IMSI。

其中本发明的另一个方面， 步骤 S101进一步包括：

通过监测 A接口的正常位置更新成功记录，得到 IMSI-TMSI-TMSI-IMEI 的对应关系， 对于监测 C接口访问 HLR的位置更新， 得到用户 MSISDN-IMSI 的对应关系，通过监测 E接口，全程关联在多个 MSC做位置更新的 IMSI记录。

其中本发明的另一个方面， 步骤 S102进一步包括：

将位置更新后的 LAC为非高铁专网 LAC的位置更新呼叫详细记录删除掉。 其中本发明的另一个方面， 步骤 S103进一步包括：

确定被分析区域的正常位置更新记录数据库， 其中所述数据库中保存着 相关 IMSI正常位置更新后在高铁专网 LAC的记录信息。

其中本发明的另一个方面， 进一步包括： 按时间先后顺序， 查找数据库 中的各 IMSI途径各高铁专网 LAC的时间及进出各高铁专网 LAC的时间差表， 根据所确定的时间差表， 确定进出高铁专网 LAC时间差的最小值和最大值。

其中本发明的另一个方面， 其中将发生在高速铁路专网内的呼叫和切换 事件作为高速铁路移动用户判别条件之一， 其中切换类型分为以下两类：

(1)不同 LAC区切换。当某移动用户从 LAC区 A发起呼叫一直到 LAC区 B, 正常位置更新流程将被延迟。 当在 LAC区 B的呼叫结束， 正常位置更新流程 将被重新激活。

(2)相同 LAC区， 不同 CI小区切换。 此类切换流程将细分成 BSC内切换 和相同 MSC不同 BSC间切换。 由于切换事件时间较短， 且发生在 LAC区内， 因此不会对正常位置更新流程产生影响。

如果业务发起 LAC和 CI在专网以外大网， 业务终止 LAC和 CI在专网； 则判断业务发起 LAC和 CI是否为车站专属 LAC和 CI , 如果是车站， 则需判 断后续正常位置更新流程是否在专网， 如果是在专网， 说明是高速铁路移动 用户， 如果不在专网， 放弃查找， 如果不是车站， 直接放弃查找。 其中本发明的另一个方面， 该方法进一步包括：

如果业务发起 LAC和 CI , 业务终止 LAC和 CI均在专网。 观察后续正常 位置更新流程是否在专网。 在专网， 说明是高速铁路移动用户。 不在专网， 放弃查找。

其中本发明的另一个方面， 其中进一步包括：

如果业务发起 LAC和 CI , 业务终止 LAC和 CI均在专网以外大网； 判断 后续正常位置更新流程是否在专网， 如果在专网， 且后续正常位置更新时间 满足站间最小、 最大行驶时间， 则该用户为高速铁路移动用户， 如果不在专 网， 放弃查找。

其中本发明的另一个方面， 其中进一步包括：

如果业务发起 LAC和 CI在专网， 业务终止 LAC和 CI在专网以外大网； 判断业务终止 LAC和 CI是否为车站专属 LAC和 CI , 如果是车站， 则判断后 续正常位置更新流程是否在专网， 如果在专网， 说明是高速铁路移动用户， 如果不在专网， 放弃查找， 如果不是车站， 直接放弃查找。

本发明可以省去对 Abis 接口进行海量测量报告采集节省了采集成本和 时间成本。 通过使用这个发明， 可以方便、 快捷地从海量信令数据中获取高 速移动中的移动用户相关信息， 如 IMSI , MSISDN。 而且， 经过后期分析更可 以知道这些移动用户的运行轨迹和对无线环境的具体感知。最终达到从 "面" 上全程监控交通干线上处于高速移动中的手机用户。 此项发明为通信运营商 不管是市场部的精确营销还是网络部的网络优化提供了基础。 附图说明

下面结合附图及具体实施例对本发明再作进一步详细的说明。

图 1是本发明提出的筛选高速移动手机用户的方法示意图；

图 2是江苏移动高速铁路专网移动用户筛选示意图一；

图 3是江苏移动高速铁路专网移动用户筛选示意图二。 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 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 例仅仅用以解释本发明， 并不用于限定本发明。

参见图 1， 本发明提出的筛选高速移动手机用户的方法具体包括以下步 骤：

S101 : 全面监测 GSM网的 A/C/E接口， 利用信令监测系统的关联回填技 术确保正常位置更新的 IMSI高回填率；

S102: 将位置更新后的 LAC设为高铁专网 LAC, 对每个小时的位置更新 记录做位置更新后的 LAC过滤， 将位置更新后的 LAC为非高铁专网 LAC的位 置更新呼叫详细记录删除掉；

S103: 分别计算高铁专网 LAC的最小、 最大时间差；

S104: 根据所述高铁专网 LAC的最小时间差、 最大时间差， 判断各 IMSI 进出各高铁专网 LAC的时间差表是否大于等于所述最小时间差以及小于等于 所述最大时间差， 如果是， 则确定为符合时间要求的 IMSI。

步骤 S101进一步具体为： 通过监测 A接口的正常位置更新成功记录， 主 要得到 IMSI-TMSI-TMSI-IMEI的对应关系。 对于监测 C接口访问 HLR的位置 更新， 可以得到用户 MSISDN-IMSI的对应关系。 E接口是 MSC与 MSC间的接 口， 通过监测 E接口， 可使全程关联在多个 MSC做位置更新的 IMSI记录。

如果只监测某一接口， 将导致正常位置更新的呼叫详细记录中关键字段 IMSI无法得到正确关联回填。 因此需要全面监测 A/C/E接口， 并且为了使从 不同接口学习到的对应关系得到共享， 需要将多接口的关联回填放在同一台 关联回填服务器。 将多接口分散关联回填或将关联回填服务器分散部署都将 导致正常位置更新的 IMSI关联回填率低达不到后续分析的需要。

位置更新业务主要由正常位置更新、周期性位置更新和 IMSI附着位置更 新组成。 而正常位置更新是本发明需要重点使用的流程。 由于位置更新呼叫 详细记录数据中包含位置更新后的 LAC信息， 因此， 可通过将此列值设为高 铁专网 LAC作为过滤条件， 将位置更新后的 LAC为非高铁专网 LAC的位置更 新呼叫详细记录删除掉， 以减轻后续记录查询的数据量， 提高查询速度。 此 外，还可通过将位置更新类型为周期性位置更新和 IMSI附着的呼叫详细记录 删除， 进一步降低查询的数据量。

经过 S102的过滤操作，我们已经得到被分析区域的正常位置更新记录数 据库。数据库中保存着相关 IMSI正常位置更新后在高铁专网 LAC的记录信息。 按时间先后顺序，查找数据库中的每个 IMSI在各高铁专网 LAC的第一个正常 位置更新记录的发起时间的时间值。 如果某 IMSI 有两段正常位置更新的记 录， 可通过这两段记录的发起时间得到发生这两次正常位置更新的时间差。 这个时间差代表进出某个高铁专网 LAC覆盖区域的时间差。 通过这种方法， 我们最终得到数据库中各 IMSI途径各高铁专网 LAC (进入高铁专网 LAC) 的 时间及进出各高铁专网 LAC的时间差表。将时间差按高铁专网 LAC进行分类， 统计每个时间点发生正常位置更新的次数， 最后按时间差由少到多进行排序 汇总就可得到图 3所示的分布。 从分布图中可轻易找到进出各高铁专网 LAC 时间差的最小和最大值。

S103统计出的进出高铁专网 LAC的最小、 最大时间差是针对数据库中所 有 IMSI , 因此非高速移动用户的 IMSI有可能夹杂其中， 导致进出各高铁专 网 LAC的时间差最大值过大。 为此， 需要通过借助其他数据对时间差最大值 进行修正。 这里要用到高速移动用户的移动速度和进出高铁专网 LAC途径线 路的距离。 这里说到的高速移动用户为乘坐高铁列车的移动用户。 由于高铁 列车在行驶过程中速度会被限定在某一速度， 因此列车的行驶速度可设为定 值。 进出高铁专网 LAC途径线路的距离有几种场景：

第一、 地区边界 A到车站；

第二、 车站到地区边界 B;

第三、 地区边界 A到地区边界 B。

根据边界 、 B和车站的基站经纬度， 计算上述三种情况的距离。 用这三 个距离的最大值作为分子， 列车的行驶速度作为分母， 可计算出进出各高铁 专网 LAC的理论时间值。 使用此值作为进出各高铁专网 LAC的最大值。 将进 出各高铁专网 LAC的最小值和最大值作为过滤正常位置更新记录的条件， 对 数据库中每个 IMSI进行二次过滤。如果某 IMSI进入高铁专网 LAC: A到进入 高铁专网 LAC : B的正常位置更新时间差大于设定的时间差最大值或小于时间 差最小值， 那么该 IMSI不是我们需要分析的高速移动手机用户。经过 2次过 滤， 剩下的 IMSI为我们需要分析的高速移动手机用户。

参见图 2， 以江苏移动高速铁路专网移动用户为例对本发明进行说明。 江苏移动为保证高速铁路中的用户正常使用移动手机业务， 且减少不必要的 信令开销， 为高速铁路专网提供了专有的 LAC设置和各项为专网提供服务的 无线参数， 如单向切换， 专网话务分配策略等。 使乘坐高速铁路动车的移动 用户在不出专网的情况下， 正常使用移动网络提供的各项便利服务。 京沪高 速铁路南京段 LAC为 20762， 镇江段 LAC为 21187， 常州段 LAC为 21161， 无 锡段 LAC为 21219。

考虑到目前京沪高速铁路使用的 G字头高速铁路列车为 CRH380车型，最 大时速可达到 380公里每小时。 在江苏境内的停靠站有南京南站、 镇江站、 常州站和无锡站， 其中南京南站是必停车站， 镇江站、 常州站、 无锡站为选 停车站。 目前， 铁道部规定此线路上的高速列车最高时速被限制在 310公里 每小时以下。 因此， 统计进出 4个城市高速铁路专网 LAC区时间差在全天最 忙时段的分布， 参见图 3。 通过时间差最大值修正， 得到两站间的最小行驶 时间为 Tmin=3分钟， 最长行驶时间为 Tmax=30分钟。

在对江苏移动 A (或 Mc接口） /C/E接口实时监控采集的基础上， 利用信 令监测系统的关联回填技术， 保证正常位置更新的 IMSI回填率在 97%以上。 由于高速铁路专网基站天线已经做了专门调整， 除了主要覆盖高速铁路， 还 兼顾其他周边区域的覆盖。 因此， 在高速铁路专网附近生活的居民做正常位 置更新或切换时很容易从周边网络进入到高速铁路专网。 为了从高速铁路专 网中排除非高速铁路手机用户， 将正常位置更新流程中位置更新前 LAC, 位 置更新前 CI、 位置更新后 LAC和位置更新后 CI出现在高速铁路专网规定的 LAC和 CI范围，且对进入 LAC: A到进入 LAC: B的时间差符合两站间最小 Tmin, 最大行驶时间 Tmax条件（两站间最小 Tmin〈时间差〈最大行驶时间 Tmax)的正 常位置更新记录提取出， 并按 IMSI分组， 最终形成以 IMSI为单位的正常位 置更新记录组。通过时间排序， 就可以得到以某 IMSI为单位， 乘坐高速铁路 动车乘客的详细行程轨迹记录。 行程轨迹中包括乘客途径车站的具体时刻、 站间花费时间、 途径车站数和行驶方向。

作为高速移动用户筛选方法的补充， 将发生在高速铁路专网内的呼叫和 切换事件作为高速铁路移动用户判别条件之一。

涉及切换类型分为两类：

第一、 不同 LAC区切换。当某移动用户从 LAC区 A发起呼叫一直到 LAC 区 B, 正常位置更新流程将被延迟。 当在 LAC区 B的呼叫结束， 正常位置更 新流程将被重新激活。 第二、 相同 LAC区， 不同 CI小区切换。此类切换流程将细分成 BSC内 切换和相同 MSC不同 BSC间切换。 由于切换事件时间较短， 且发生在 LAC区 内， 因此不会对正常位置更新流程产生影响。

涉及切换场景如下：

第一、 业务发起 LAC和 CI在专网以外大网， 业务终止 LAC和 CI在专 网。 需要关注业务发起 LAC和 CI是否为车站专属 LAC和 CI。 是车站， 需要 观察后续正常位置更新流程是否在专网。在专网， 说明是高速铁路移动用户。 不在专网， 放弃查找。 不是车站， 直接放弃查找。

第二、 业务发起 LAC和 CI , 业务终止 LAC和 CI均在专网。 观察后续 正常位置更新流程是否在专网。 在专网， 说明是高速铁路移动用户。 不在专 网， 放弃查找。

第三、 业务发起 LAC和 CI , 业务终止 LAC和 CI均在专网以外大网。 观察后续正常位置更新流程是否在专网。 在专网， 且后续正常位置更新时间 满足站间最小、 最大行驶时间， 说明该用户为高速铁路移动用户。 不在专网， 放弃查找。

第四、 业务发起 LAC和 CI在专网， 业务终止 LAC和 CI在专网以外大 网。 需要关注业务终止 LAC和 CI是否为车站专属 LAC和 CI。 是车站， 需要 观察后续正常位置更新流程是否在专网。在专网， 说明是高速铁路移动用户。 不在专网， 放弃查找。 不是车站， 直接放弃查找。

本发明可以省去对 Abis接口进行海量测量报告采集节省了采集成本和 时间成本。 通过使用这个发明， 不但可以方便、 快捷地从海量信令数据中获 取高速移动中的移动用户相关信息， 如 IMSI , MSISDN。 而且， 经过后期分析 更可以知道这些移动用户的运行轨迹和对无线环境的具体感知。 最终达到从 "面"上全程监控交通干线上处于高速移动中的手机用户。 此项发明为通信 运营商不管是市场部的精确营销还是网络部的网络优化提供了基础。

综上所述， 虽然本发明已以优选实施例披露如上， 然而其并非用以限定 本发明。 本发明所属技术领域的普通技术人员， 在不脱离本发明的精神和范 围内， 可作各种变动与修饰。 因此， 本发明的保护范围当视所附的权利要求 所界定的范围为准。

Claims

1. 一种筛选高速移动手机用户的方法， 该方法包括：

S101 : 全面监测 GSM网的 A/C/E接口， 利用信令监测系统的关联回填技 术确保正常位置更新的 IMSI高回填率；

S102: 将位置更新后的 LAC设为高铁专网 LAC, 对每个小时的位置更新 记录做位置更新后的 LAC过滤， 将位置更新后的 LAC为非高铁专网 LAC的位 置更新呼叫详细记录删除掉；

S103: 分别计算进出所述高铁专网 LAC的最小时间差和最大时间差；

S104: 根据所述高铁专网 LAC的最小时间差、 最大时间差， 判断各 IMSI 进出各高铁专网 LAC的时间差表是否大于等于所述最小时间差以及小于等于 所述最大时间差， 如果是， 则确定为符合时间要求的 IMSI。

2. 如权利要求 1所述的方法， 其中步骤 S101进一步包括：

通过监测 A接口的正常位置更新成功记录， 得到 IMSI-TMSI-TMSI-IMEI 的对应关系， 对于监测 C接口访问 HLR的位置更新， 得到用户 MSISDN-IMSI 的对应关系，通过监测 E接口，全程关联在多个 MSC做位置更新的 IMSI记录。

3.如权利要求 1所述的方法， 其中步骤 S102进一步包括：

将位置更新后的 LAC为非高铁专网 LAC的位置更新呼叫详细记录删除掉。

4. 如权利要求 1所述的方法， 其中步骤 S103进一步包括：

确定被分析区域的正常位置更新记录数据库， 其中所述数据库中保存着 相关 IMSI正常位置更新后在高铁专网 LAC的记录信息。

5.如权利要求 4所述的方法， 其中进一步包括： 按时间先后顺序， 查找 数据库中的各 IMSI途径各高铁专网 LAC的时间及进出各高铁专网 LAC的时间 差表， 根据所确定的时间差表， 确定进出高铁专网 LAC时间差的最小值和最 大值。

6.如权利要求 1所述的方法， 其中将发生在高速铁路专网内的呼叫和切 换事件作为高速铁路移动用户判别条件之一， 其中切换类型分为以下两类：

(1)不同 LAC区切换。当某移动用户从 LAC区 A发起呼叫一直到 LAC区 B, 正常位置更新流程将被延迟。 当在 LAC区 B的呼叫结束， 正常位置更新流程 将被重新激活。 (2)相同 LAC区， 不同 CI小区切换。 此类切换流程将细分成 BSC内切换 和相同 MSC不同 BSC间切换。 由于切换事件时间较短， 且发生在 LAC区内， 因此不会对正常位置更新流程产生影响；

如果业务发起 LAC和 CI在专网以外大网， 业务终止 LAC和 CI在专网； 则判断业务发起 LAC和 CI是否为车站专属 LAC和 CI , 如果是车站， 则需判 断后续正常位置更新流程是否在专网， 如果是在专网， 说明是高速铁路移动 用户， 如果不在专网， 放弃查找， 如果不是车站， 直接放弃查找。

7.如权利要求 6所述的方法， 其中进一步包括：

如果业务发起 LAC和 CI , 业务终止 LAC和 CI均在专网。 观察后续正常 位置更新流程是否在专网。 在专网， 说明是高速铁路移动用户。 不在专网， 放弃查找。

8.如权利要求 6所述的方法， 其中进一步包括：

如果业务发起 LAC和 CI , 业务终止 LAC和 CI均在专网以外大网； 判断 后续正常位置更新流程是否在专网， 如果在专网， 且后续正常位置更新时间 满足站间最小、 最大行驶时间， 则该用户为高速铁路移动用户， 如果不在专 网， 放弃查找。

9.如权利要求 6所述的方法， 其中进一步包括：

如果业务发起 LAC和 CI在专网， 业务终止 LAC和 CI在专网以外大网； 判断业务终止 LAC和 CI是否为车站专属 LAC和 CI , 如果是车站， 则判断后 续正常位置更新流程是否在专网， 如果在专网， 说明是高速铁路移动用户， 如果不在专网， 放弃查找， 如果不是车站， 直接放弃查找。