基于信令分析的4G用戶感知評估及問題定位方法研究

林 志

（中國電信股份有限公司福建無線網絡優化中心，福州 350001）

現如今移動互聯網在我國日益普及，4G網絡成為用戶傳遞與獲取信息的重要載體。隨著業務類型的逐漸豐富與網絡結構的日漸復雜，現有的用戶感知評估體系已經呈現出較強的不適用性，因此需要著重圍繞用戶感知進行評估體系的建設，借助信令分析尋求有效定位方法，優化用戶上網體驗。

1 基于信令分析的4G用戶感知評估體系構建

1.1 數據收集與架構設計

信令分析依托海量數據構建用戶感知評價體系，以此優化端到端業務流程，確保業務質量得到顯著提高。該評價體系的構建圍繞4G用戶感知層面展開，依托端到端分析實現對質量問題的精準定位，確保能夠及時有效的發現熱點業務，并實時監測其業務質量，針對質差環節與問題予以定界并落實整改，以此最大限度優化4G用戶的上網感知體驗。

在進行整體系統框架設計時，主要將系統分為數據基礎層、數據分析建模層以及應用實例層等三個層級。數據基礎層依托S1-U、S1-MME、S6a、S11等接口完成信令數據的采集工作，S1-U接口為其中的主要數據源，對此進行端到端分析，用于用戶及小區信息的關聯并回填。數據分析建模層主要劃分為兩個層級，其一是業務感知評估體系，由網頁瀏覽類KQI、視頻類KQI、即時通信類KQI、應用下載類KQI組成，下設12個具體指標；其二是業務端到端分析定型模型，主要包含DNS分析、TCP握手分析、HTTP分析等三個階段，提供了失敗碼分析法、橫向對比法、分段分析法與關聯分析法等四種基礎算法，實現對五類4G用戶移動設備上網問題的定位[1]。應用實例層則涵蓋了熱點業務挖掘、熱點業務感知、業務質差端到端定界等專項優化模塊，并結合用戶的具體感知情況進行細化評估分析。

1.2 用戶感知評估體系構建

在構建用戶感知評估體系時，可以從無線側、核心側與業務側等三個層面入手，完成用戶感知評估體系的層次結構劃分。其一是無線側，依托Uu口信令檢測評價用戶的信號強度，判斷其4G網絡所存在的具體干擾狀況，進而依據接通率、掉線率等具體指標進行綜合評估；其二是核心側，主要從控制面入手，依據信令信息判斷用戶感知情況、能否接入網絡服務，進而結合掉線率、Attach成功率等具體指標進行評估判斷；其三是業務側，從用戶面入手，依據信令信息判斷用戶在使用各種業務的過程中所產生的感受，借助小分組時延、業務訪問成功率等指標進行具體評估。

鑒于當用戶在選擇不同類型的4G網絡業務時，其感知指標也存在一定的差異，因此還應當結合具體業務類型進行指標與質差閾值的細化設計。以網頁瀏覽業務為例，其具體分為五個指標，分別要求頁面響應成功率小于90%、頁面響應時延大于500ms、頁面顯示成功率小于80%、頁面顯示時延大于2s、頁面下載速度小于150kbit/s等。

2 4G網絡業務質量端到端問題定位方法探討

2.1 成功率問題

在進行成功率問題的處理時，應當結合不同問題階段尋求具體的定位方法，針對失敗的原因進行綜合分析，進而精準定位導致問題發生的關鍵環節，利用失敗碼定界法等方法進行具體分析。當出現疑似問題發生環節時，可以利用橫向對比定界法進行設備定位，尋找到具體的設備，實現問題的分析與解決。例如在DNS服務器中出現失敗碼“2#”時，通過分析失敗原因碼協議可以判斷問題主要是由于服務器錯誤所造成的，由此便可以實現問題的精準定位，進而在DNS服務器中利用橫向對比定界法針對其IP維度進行具體對比分析，確保能夠實現對服務器的精準定位。再如在DNS服務器中顯示失敗原因是“無響應”時，造成此問題的原因既有可能是服務器本身沒有發生響應，也有可能是核心網分組丟失，由此可以先針對服務器維度進行分析判斷，再查證核心網元維度是否出現問題，從而實現問題的有效定位。

2.2 時延問題

在處理時延問題時，大多采用橫向對比定界法與分段定界法，還應當結合具體問題進行定位方法的合理選擇。例如在TCP握手階段，應當先運用分段定界法針對TCP握手時延的具體發生環節進行明確區分，當確定在TCP一二次握手環節產生時延偏長現象時，則可以判斷問題發生的路徑位于S1-U以上，即可能是由核心網與內容源側所導致的；當確定在TCP二三次握手環節產生時延偏長問題時，則可以判斷其問題發生路徑位于S1-U以下，進而可以推斷出問題有可能是由于無線網絡或特定終端所導致的。在此基礎上，再利用橫向對比法針對可疑環節進行具體分析，實現設備的精準定位。

2.3 速率問題

在處理速率問題時，一般可以直接選取橫向對比法，針對核心網、內容源等進行聚類對比，并將相應的TCP管道質量進行關聯，著重考察TCP亂序率與重傳率等指標，確保實現具體問題的有效定位[2]。

3 結束語

總而言之，通過用戶感知評價體系的構建，可以有效加強對用戶上網問題的精準定位，在最短時間內鎖定在業務感知層面出現問題的用戶，依靠信令分析技術實現端到端的定位分析，更好的降低用戶投訴事件發生的概率，實現管理成本的有效節約與管理實效的顯著提高，為用戶提供更具實效性的上網服務。