專利名稱：一種用于無線通信網絡覆蓋盲區統計的方法
技術領域：
本發明屬無線通信網絡的應用領域，涉及一種用于移動通信網絡覆蓋盲區統計的方法，尤其涉及一種利用基站側采集到的定時登記統計數據和交換機側統計到的激活用戶數的修正值來估算無線網絡覆蓋盲區比例的方法。本發明適用于碼分多址(Code Division Multiple Access，以下簡稱CDMA)、全球移動通信系統(Global System for Mobile Communications，以下簡稱GSM)、時分同步碼分多址(Time Division-Synchronous CDMA，以下簡稱TD-SCDMA)等各種無線通信網絡。
背景技術：
在無線網絡的覆蓋評估中，通常采用的評估方法是進行驅車路測(DRIVE TEST，簡稱DT)和定點測試(CALL QALITY TEST，簡稱CQT)。驅車路測和定點測試的測試范圍非常有限，難以反映網絡真實的盲區覆蓋狀況，且耗時耗力、費用大。
定時登記即基于定時器的登記，是一種移動臺周期性地進行登記的登記方式。
在GSM網絡中，系統通過廣播控制信道(Broadcast Control Channel，簡稱BCCH)廣播消息，通知移動臺按系統消息中的周期性登記參數指定的時間周期進行定期登記，例如要求移動臺每30分鐘周期性登記一次。
在CDMA網絡中，系統通過在尋呼信道上下發的系統參數消息中告訴移動臺進行定時登記(即周期性位置登記)的周期，移動臺按照此參數進行周期性登記。
TD-SCDMA中的定時登記也類似，使用定時登記可以使系統能夠注銷未能成功進行關機登記的移動臺。
在專利檢索中，目前沒有發現有利用定時登記(或周期性位置更新)來統計無線網絡覆蓋盲區比例的相關文獻。
發明內容
有鑒于此，本發明的目的在于提供一種用于移動通信網絡覆蓋盲區統計的方法，考慮隱含登記、通話時長以及隨機化定時登記計數器等因素的影響，更準確地計算定時登記總次數理論值。
為實現本發明的目的，本發明提供一種用于移動通信網絡覆蓋盲區統計的方法，包括如下處理步驟一根據實際網絡的系統消息中周期性登記參數來確定移動臺的登記周期時長；步驟二根據移動臺的登記周期和交換機側在某時段統計到的激活用戶數，得出理論上該業務區在指定時間段內應該產生的定時登記總次數初始值；引入由于終端隱含登記所產生的修正量、由于通話時長所產生的修正量、由于隨機化定時登記計數器所產生的修正量及由于其他類型成功登記所產生的修正量中的一個或任意組合對上述定時登記總次數初始值進行修正，得到修正后的理論上的定時登記總次數；步驟三根據基站側的統計數據，根據實際定期需要得出該業務區基站側實際接收到的定時登記總次數；步驟四根據基站側實際統計得到的定時登記總次數和修正后理論計算應該產生的定時登記總次數，得出上述無線網絡的覆蓋盲區比例。
進一步地，上述登記周期的時長為根據實際網絡參數決定。
進一步地，上述根據實際定期需求可以按天、或周、或月進行覆蓋盲區的統計。
進一步地，上述移動通信網絡可以是GSM、或CDMA、或TD-SCDMA。
進一步地，步驟二中上述得出理論上該業務區應該產生的定時登記總次數初始值進一步包括如下處理確定交換機側進行激活用戶數統計的采樣時間；根據登記周期得到上述采樣時間內，平均每個移動臺發起的定時登記次數；確定每個采樣時間內交換機側統計的激活用戶數，得到該采樣時間內移動臺發起的定時登記總數，進而根據實際定期需要得到理論上的定時登記總數初始值。
進一步地，由于終端隱含登記所產生的修正量的主要計算步驟如下①從操作維護中心或網管統計出實際定期內的隱含登記總次數，其至少包括終端發起起呼、被呼、控制信道短消息和業務信道短消息；②根據平均每用戶每次隱含登記要少產生定時登記的次數，計算出實際定期內所有隱含登記要少產生的定時登記總數，即由于終端隱含登記所產生的修正量。
進一步地，由于通話時長所產生的修正量的主要計算步驟如下①從操作維護中心或網管統計出實際定期內所有用戶的呼叫話務量；②根據實際定期內統計到的所有用戶的呼叫話務量，計算出該實際定期內的所有用戶的通話總時長；③計算出實際定期內所有用戶的通話總時長產生的無效定時登記次數，即由于通話時長所產生的修正量。
進一步地，由于每次通話結束后要隨機化定時登記計數器所產生的修正量的主要計算步驟如下①從操作維護中心或網管統計出實際定期內的呼叫總次數，其至少包括主叫、被叫和控制信道短消息、業務信道短消息；②根據平均每用戶每次呼叫結束后要多產生定時登記的次數，計算出實際定期內所有呼叫要多產生的定時登記總數，即由于隨機化定時登記計數器所產生的修正量。
進一步地，由于其他類型成功登記所產生的修正量的主要計算步驟如下①從操作維護中心或網管統計出實際定期內其他類型成功登記總次數；②根據平均每次上述類型的成功登記要少產生定時登記的次數，計算出實際定期內要少產生定時登記的總次數，即由于其他類型成功登記所產生的修正量。
進一步地，其他類型成功登記至少包括基于距離的登記、基于區域的登記、參數改變登記和指令登記中的一種或其任意組合。
進一步地，上述確定交換機側進行激活用戶數統計的采樣時間可根據實際情況確定。
進一步地，步驟三中所述的實際得出該業務區基站側根據實際定期接收到的定時登記總次數進一步包括如下處理確定基站側進行定時登記次數統計的采樣時間；確定在采樣時間內統計的定時登記次數，進而得到根據實際定期需要的基站操作維護中心(Operation Maintenance Centre，也稱OMC)側實際得到的定時登記總次數。
進一步地，上述確定基站側進行定時登記次數統計的采樣時間可根據實際情況確定。
本發明主要根據移動通信網絡中移動臺可以進行定時登記即周期性位置登記的特點，利用交換機側拜訪位置寄存器(Visitor Location Register，以下簡稱VLR)某時段統計到的激活用戶數及基站側OMC統計到實際定時登記總數，得到實際商用無線網絡的盲區覆蓋比例。并且在根據交換機側VLR某時段統計到激活用戶數來對一個業務區指定時間內應該產生多少定時登記次數進行理論計算時，充分考慮了終端隱含登記，呼叫時長，每次呼叫結束后要隨機化定時計數器以及其他類型的成功登記等因素對定時登記次數理論計算的影響，使統計的結果更加準確，更具有實用價值。這種經過改進的統計方法能更準確地反映實際無線網絡的盲區覆蓋率情況，它適用于所有無線通信網絡。本發明所述方法能較真實地反映實際網絡的盲區覆蓋狀況，且實現簡單、方便。
下面結合附圖，對本發明的具體實施作進一步的詳細說明。對于熟悉本技術領域的人員而言，從對本發明方法的詳細說明中，本發明的上述和其他目的、特征和優點將顯而易見。
圖1為本發明所述方法的實現處理流程圖。
圖2為本發明所述方法對實際定期內得出的定時登記總次數X的理論值的修正處理流程圖。
具體實施例方式
本發明以CDMA網絡為例來說明如何利用移動臺的定時登記估算無線網絡的覆蓋盲區比例CDMA系統中的定時登記即基于定時器的登記，是一種移動臺周期性地進行登記的登記方式。基站通過將系統參數消息中的REG_PRD設置為一個非零值來決定進行登記的時間間隔，一般是指登記周期。移動臺內部有一個尋呼信道時隙計數器，平均每80ms加一，當計數值達到Tr，這里的Tr＝[2REG_PRD/4]，移動臺將進行登記。當移動臺開機時，或者從沒有激活基于時間登記的系統切換到激活基于時間登記的系統中來的時候，計數器被初始化為
范圍內的一個隨機數，這種初始化是為了避免大量的用戶同時進行登記而造成系統擁擠。REG_PRD的取值范圍是29到85之間，對應的登記時間間隔是12秒到55小時。
請參照圖1，以實際定期為一天為例，利用定時登記來估算CDMA無線網絡覆蓋盲區比例的具體實現步驟如下步驟一根據實際CDMA無線網絡的REG_PRD參數設置，計算出該參數對應的登記周期時長。
設定時登記周期為TREG(單位為分鐘)，則TREG的計算公式如下TREG=2REG_PRD/4×0.08/60---(1)]]>步驟二從理論上獲得一個業務區一天中應該產生的定期登記總次數，記為X。
理論上獲得的一天中定期登記總次數X與登記周期TREG和VLR能統計的各時段的激活用戶數相關。具體計算如下確定交換機側VLR對激活用戶進行統計的時間粒度TVLR，即交換機側VLR每隔TVLR長時間對激活用戶數進行一次統計，單位為分鐘，則一天中交換機側VLR可對激活用戶進行統計的總次數為Nmax=24×60TVLR---(2)]]>每個TVLR時段里平均每個移動臺應該發起的定時登記次數為ρ=TVLRTREG---(3)]]>實際應用時要求公式(3)中的ρ取值為大于等于2的整數，通常取3或4，其目的是為了移動臺有機會進行多次登記嘗試，避免VLR刪除它的記錄。
確定每個TVLR時段里統計出激活用戶數計為ni，則每個TVLR時段里移動臺應該發起的定時登記總數為(ni×ρ)，因此理論得到一天中的定期登記總數X可用下面公式進行計算X=Σi=1Nmax(ni×ρ)---(4)]]>但是，由此得到的一天中內理論計算出的定時登記總次數X比從操作維護中心實際統計出的定時登記總次數多許多，不能完全真實的反映網絡的實際覆蓋情況。可以以上述X作為定時登記總次數初始值，并考慮終端隱含登記，通話時長、呼叫結束后定時登記計數器的隨機化以及其它類型的成功登記等因素對終端定時登記次數理論計算的影響，對上述定時登記總次數初始值X進行修正，得到更準確地定時登記總次數X’。接著請參照圖2，下面詳細說明如何計算終端隱含登記、通話時長、通話結束之后需要隨機化定時登記計數器以及其他類型的成功登記等因素影響依次所產生的定時登記次數理論計算修正量ΔX1、ΔX2、ΔX3和ΔX4。
一.計算一天內由于隱含登記所產生的定時登記總次數，即修正量ΔX1的步驟如下①從操作維護中心或網管統計出一天內所有用戶的隱含登記次數(含主叫、被叫、接入信道短消息、業務信道短消息次數)，記為p；②根據平均每用戶每次隱含登記要少產生定時登記的次數k1，計算出一天內由于隱含登記次數p導致的定時登記總次數，即修正量ΔX1，用公式表示為ΔX1＝k1×p (I)二.計算一天內由于通話時長所產生的定時登記總次數，即修正量ΔX2的步驟如下①從操作維護中心或網管統計出某一天內所有用戶的呼叫話務量，記為λ；②計算出一天內所有用戶的總呼叫總時長，記為φ，單位為分鐘，可用公式表示為φ＝60×λ③計算出一天內所有用戶呼叫總時長產生的無效定時登記總次數，即修正量ΔX2，可用公式表示如下ΔX2=φTREG=60×λTREG---(II)]]>其中Treg為定時登記的周期。
三.計算一天內由于通話結束后要隨機化定時登記計數器所產生的定時登記總次數，即修正量ΔX3的步驟如下①從操作維護中心或網管統計出某一天內所有用戶的呼叫次數(含主叫、被叫和業務信道短消息次數)，記為l；②根據平均每用戶每次呼叫結束后要多產生定時登記的次數k2，計算出一天內所有用戶的總呼叫次數導致定時登記總次數，即修正量ΔX3，用公式表示為ΔX3＝k2×l (III)四.計算一天內由于其他類型的成功登記所產生的定時登記總次數，即修正量ΔX4的步驟如下①從操作維護中心或網管統計出一天內所有用戶的其他類型的成功登記次數，記為q；②根據平均每次其他類型的成功登記要少產生定時登記的次數k3，計算出一天內所有用戶總的隱含登記次數q導致的定時登記總次數，即修正量ΔX4，用公式表示為ΔX4＝k3×q(IV)在充分考慮了隱含登記、呼叫時長以及定時登記計數器隨機化等多種因素對定時登記次數理論計算的影響后，修正后的一個業務區一天內應該產生的定時登記總次數理論值X′為X′＝X-ΔX1-ΔX2+ΔX3-ΔX4(4′)請繼續參照圖1，步驟三根據基站側OMC的統計數據，獲得該業務區基站側一天中實際接收到的定期登記總次數，記為Y。
確定基站側OMC對定時登記次數的統計粒度為TBSOMC，即基站側OMC每隔TBSOMC對定時登記次數進行一次統計，TBSOMC的單位為分鐘。則一天中OMC對定時登記的總的統計次數記為Nmax′=24×60TBSOMC---(5)]]>確定每個TBSOMC統計出來的定時登記次數為δj，因此一天中OMC實際得到的定期登記總次數為Y=Σj=1Nmax′δj---(6)]]>步驟四利用一天中OMC實際統計得到的定時登記總次數Y和經過修正的定時登記總次數X’可以得出用于反映無線網絡盲區覆蓋率的比例系數K。
K=YX′=YX-ΔX1-ΔX2+ΔX3-ΔX4=YX-k1*p-60*λ/Treg+k2*l-k3*q---(7)]]>上面的計算公式能更準確地反映實際無線網絡的盲區覆蓋情況，在計算各修整量的時候使用了系數k1、k2、k3，這些參數的取值可以根據實際情況選取。
需要說明的是本發明中提到的實際定期可以任意選取，可按天或周，也可以按月來統計等。此外，上面公式(7)中的四個修正量，只要在原先計算公式中增加任意一個修正量，都可對統計結果有改進。
結論1上式(7)中K應該滿足K＜1，原因為實際的無線網絡由于移動臺的不停移動總有移動臺會處在覆蓋較差的場合，如地下停車場，電梯等。如果此時移動臺的定時登記計數器到期，移動臺會發出定時登記消息，其中有些定時登記消息會因移動臺所處的無線環境太差而無法被基站收到，移動臺在發完協議規定的試探次數之后不再重發，因此一天中基站側OMC統計得到的定時登記總數應該小于理論計算得出的定時登記總數，即K要小于1。
結論2K值越小，說明網絡存在的盲區越多。當然，K值也可能受到其它因素的影響，如基站的反向鏈路性能，外部干擾，以及移動臺的移動性等，在排除外部干擾和基站故障的前提下，從較長的時間統計中，K值應該是基本能夠反映實際網絡的覆蓋盲區情況的。
結論3上式(7)在移動臺的定時登記周期越短的情況下，K值越能真實反映出網絡盲區的覆蓋狀況。因為定時登記周期越短，移動臺在單位時間內發送的定時登記次數越多，其它因素如移動臺的跨區登記、隱含登記等對定時登記總次數計算的影響相應變小，因此越能反映實際的無線網絡盲區覆蓋的真實性。
結論4交換機側的VLR對激活用戶數統計的時間粒度越短，K值也就越能真實反映出網絡盲區的覆蓋狀況，因為VLR的超時值TVLR越小，VLR越能反映出激活用戶數的準確性。但要注意的是通常REG_PRD參數應該設置為相應的VLR的超時值TVLR的1/4或1/3，以保證移動臺有機會進行多次登記嘗試，避免VLR刪除它的記錄。
這里需要補充說明的是上面的計算公式都是以一天的時長來進行推導的，考慮到用戶的行為習慣，如大多數用戶會晚上睡覺前關機和早上起床時開機，因此在計算盲區覆蓋比例時，并不一定要選一天的時間來計算，如可考慮只選一天中最忙的幾個小時來進行統計和計算，其計算的思路和方法是一樣的，只需對公式做稍加修改就行。
步驟五上面只是求出了一天的盲區覆蓋的統計情況，但對于無線網絡的統計而言，由于無線環境的不穩定性或者用戶分布的變化等可能會導致這個統計結果出現波動，因此需要對一周甚至一個月的統計結果求平均值或做出其分布曲線等。
假設統計時間設為T，單位為天，則在T這段時間內反映覆蓋盲區的比例系數K的平均值K可用下面公式進行計算K‾=Σt=1TKtT---(8)]]>依據上面的具體步驟和計算公式，下面舉一個簡單的例子來說明CDMA無線網絡覆蓋盲區比例的計算。
確定某CDMA網絡中REG_PRD參數設置為58，則根據步驟一中的(1)式可確定出TREG約30分鐘，即移動臺大約每隔30分鐘發起一次定時登記。
如果交換機側VLR上對激活用戶統計的時間粒度為2個小時，即每隔2個小時對激活用戶數進行一次統計，則按照步驟二中的公式(2)可得出一天中交換機側VLR對激活用戶的統計次數Nmax為12次。根據步驟二中的公式(3)可知每用戶在每兩個小時里平均要發起4次定時登記。
確定一天中每2個小時交換機側VLR上統計到激活用戶數計為ni，則在無線環境非常理想及設備運行正常的情況下，該天中每2個小時內基站側理論上可得到的定時登記總數應該為4ni。因此一天中理論計算得到的定時登記總次數初始值X按照步驟二中的公式(4)可表示為X=Σi=1Nmax(ni×ρ)=Σi=1124ni---(9)]]>接著，從操作維護中心或網管統計出一天內所有用戶的終端隱含登記次數計為p，呼叫話務量計為λ，呼叫次數計為l，以及其他類型的成功登記次數計為q，按照公式(I)(II)(III)(IV)依次求得其相應產生的定時登記次數理論計算修正量ΔX1、ΔX2、ΔX3和ΔX4，進而得到定時登記總次數X’。經過實際研究，通常建議取值為k1＝0.5、k2＝0.5、k3＝0.5。根據步驟一中的(1)式可確定出TREG約30分鐘，按照公式(II)可知ΔX2＝2λ。
確定基站側OMC對實際接收到的定時登記次數的統計粒度為60分鐘，即基站側每60分鐘要進行一次對定時登記的統計，則根據步驟三中的公式(5)可知一天中可從OMC得到Nmax′=24×60TBSOMC=24]]>次定時登記的統計結果。
確定每個TBSOMC統計出來的定時登記次數為δj，因此一天中OMC實際得到的定期登記總次數為Y=Σj=1Nmax′δj=Σj=124δj---(10)]]>將一天中基站側OMC實際統計得到的定時登記總次數Y和修正后的定時登記總次數代入步驟四中的公式(7)，可得
K=YX′=YX-ΔX1-ΔX2+ΔX3-ΔX4=YX-k1*p-60*λ/Treg+k2*l-k3*q]]>=Σj=124δjΣj=1124ni-k1*p-2λ+k2*l-k3*q]]>以上詳細說明了本發明的實施方式，但這只是為了便于理解而舉的形象化的實例，不應被視為是對本發明范圍的限制。同樣，任何所屬技術領域的普通專業人員均可根據本發明的技術方案及其較佳實施例的描述，做出各種可能的等同改變或替換，但所有這些改變或替換都應屬于本發明的權利要求的保護范圍。
權利要求
1.一種用于移動通信網絡覆蓋盲區統計的方法，包括如下處理步驟一根據實際網絡的系統消息中周期性登記參數來確定移動臺的登記周期時長；步驟二根據移動臺的登記周期和交換機側在某時段統計到的激活用戶數，得出理論上該業務區在指定時間段內應該產生的定時登記總次數初始值；引入由于終端隱含登記所產生的修正量、由于通話時長所產生的修正量、由于隨機化定時登記計數器所產生的修正量及由于其他類型成功登記所產生的修正量中的一個或任意組合對上述定時登記總次數初始值進行修正，得到修正后的理論上的定時登記總次數；步驟三根據基站側的統計數據，根據實際定期需要得出該業務區基站側實際接收到的定時登記總次數；步驟四根據基站側實際統計得到的定時登記總次數和修正后理論計算應該產生的定時登記總次數，得出上述無線網絡的覆蓋盲區比例。
2.根據權利要求1所述的用于移動通信網絡覆蓋盲區統計的方法，其特征在于上述登記周期的時長為根據實際網絡參數決定。
3.根據權利要求1所述的用于移動通信網絡覆蓋盲區統計的方法，其特征在于上述根據實際定期需求可以按天、或周、或月進行覆蓋盲區的統計。
4.根據權利要求1所述的用于移動通信網絡覆蓋盲區統計的方法，其特征在于上述移動通信網絡可以是GSM、或CDMA、或TD-SCDMA。
5.根據權利要求1至4中任何一項所述的用于移動通信網絡覆蓋盲區統計的方法，其特征在于上述步驟二中所述的得出理論上該業務區應該產生的定時登記總次數初始值進一步包括如下處理確定交換機側進行激活用戶數統計的采樣時間；根據登記周期得到上述采樣時間內，平均每個移動臺發起的定時登記次數；確定每個采樣時間內交換機側統計的激活用戶數，得到該采樣時間內移動臺發起的定時登記總數，進而根據實際定期需要得到理論上的定時登記總數初始值。
6.根據權利要求5所述的用于移動通信網絡覆蓋盲區統計的方法，其特征在于上述步驟二中由于終端隱含登記所產生的修正量的主要計算步驟如下①從操作維護中心或網管統計出實際定期內的隱含登記總次數，其至少包括終端發起起呼、被呼、控制信道短消息和業務信道短消息；②根據平均每用戶每次隱含登記要少產生定時登記的次數，計算出實際定期內所有隱含登記要少產生的定時登記總數，即由于終端隱含登記所產生的修正量。
7.根據權利要求5所述的用于移動通信網絡覆蓋盲區統計的方法，其特征在于上述步驟二中由于通話時長所產生的修正量的主要計算步驟如下①從操作維護中心或網管統計出實際定期內所有用戶的呼叫話務量；②根據實際定期內統計到的所有用戶的呼叫話務量，計算出該實際定期內的所有用戶的通話總時長；③計算出實際定期內所有用戶的通話總時長產生的無效定時登記次數，即由于通話時長所產生的修正量。
8.根據權利要求5所述的用于移動通信網絡覆蓋盲區統計的方法，其特征在于上述步驟二中由于每次通話結束后要隨機化定時登記計數器所產生的修正量的主要計算步驟如下①從操作維護中心或網管統計出實際定期內的呼叫總次數，其至少包括主叫、被叫和控制信道短消息、業務信道短消息；②根據平均每用戶每次呼叫結束后要多產生定時登記的次數，計算出實際定期內所有呼叫要多產生的定時登記總數，即由于隨機化定時登記計數器所產生的修正量。
9.根據權利要求5所述的用于移動通信網絡覆蓋盲區統計的方法，其特征在于上述步驟二中由于其他類型成功登記所產生的修正量的主要計算步驟如下①從操作維護中心或網管統計出實際定期內其他類型成功登記總次數；②根據平均每次上述類型的成功登記要少產生定時登記的次數，計算出實際定期內要少產生定時登記的總次數，即由于其他類型成功登記所產生的修正量。
10.根據權利要求5所述的用于移動通信網絡覆蓋盲區統計的方法，其特征在于，其他類型成功登記至少包括基于距離的登記、基于區域的登記、參數改變登記和指令登記中的一種或其任意組合。
11.根據權利要求5所述的用于移動通信網絡覆蓋盲區統計的方法，其特征在于上述確定交換機側進行激活用戶數統計的采樣時間可根據實際需要確定。
12.根據權利要求1至4中任何一項所述的用于移動通信網絡覆蓋盲區統計的方法，其特征在于上述步驟三中所述的實際得出該業務區基站側根據實際定期接收到的定時登記總次數進一步包括如下處理確定基站側進行定時登記次數統計的采樣時間；確定在采樣時間內統計的定時登記次數，進而得到根據實際定期需要的基站側實際得到的定時登記總次數。
13.根據權利要求12所述的用于移動通信網絡覆蓋盲區統計的方法，其特征在于上述確定基站側進行定時登記次數統計的采樣時間可根據實際需要確定。
全文摘要
一種用于移動通信網絡覆蓋盲區統計的方法，適用于GSM，CDMA和TD－SCDMA通信系統。根據移動臺的登記周期和交換機側在某時段統計到的激活用戶數，并考慮了隱含登記、通話時長以及隨機化定時登記計數器等的影響，采用修正算法得到理論上的定時登記總次數，再根據基站側的統計數據，根據實際定期需要得出該業務區基站側實際接收到的定時登記總次數，進而得出上述無線網絡的覆蓋盲區比例。采用本發明的覆蓋盲區統計的方法，能更準確地反映實際無線網絡的盲區覆蓋率情況，更具有實用價值，且實現簡單、方便。
文檔編號H04W16/18GK101076133SQ20061007839
公開日2007年11月21日 申請日期2006年5月17日 優先權日2006年5月17日
發明者張三喜, 蘇興明 申請人:中興通訊股份有限公司