IMEI跟踪分析技术的研究与应用

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本文摘自《电信技术》2013年01期。作者：王牧云 作者单位：中国移动上海有限公司

王牧云：硕士，现任职于中国移动通信集团上海有限公司，工程师，主要研究方向为无线网络新技术及网络规划建设研究。

一 引言

随着TD—SCDMA网络发展，市面上销售的终端类型越来越丰富。数据卡等终端已经成为TD—SCDMA数据业务的主力军。TD—SCDMA数据卡可以给用户带来较为优异的上网感知，但是在部分TD—SCDMA网络信号不佳的地区，数据卡会通过互操作接入至到GSM网络中。一方面，由于GSM网络的限制，相对于TD—SCDMA网络速率较低，会影响用户对上网速率的感知；另一方面，由十语音业务占用网络资源较多，会给GSM网络造成较大的业务压力，使得GSM网络发生拥塞的概率明显增大。

二 IMEI跟踪分析技术

2.1 基本原理

IMEI(Inte rnatiOnal MObile Equipment Identity，国际移动设备标识)是由15位数字组成的电子串号，与每台手机一一对应，且全世界范围唯一。IMEISV(International Mobile
Station Equipment Identity and Software VersiOn，国际移动设备标识软件版本)表示该设备的软件版本。IMEI和IMEIsv的结构如图1所示。

TAC为型号核准号码，代表终端具体的型号；SNIK为串号，代表生产顺序号；SVN为软件版本号。由此图可知，TAc和SVN跟终端的性能关系比较大，因此在设置终端的IMEI或IMEISV号时，必须要设置TAC，sVN一般要求尽量设置，而SNK可不用设置。

IMEI显示了终端的品牌、型号，因此网络可以判断出每次呼叫分别是由哪个终端发起的。通过把某种终端的呼叫过滤出来，进行统计，就可以得到此类终端的KPI统计，比如：切换成功率、掉话率等，然后可对统计指标进行分析筛选，为用户差异化互操作提供数据依据。

网络获取终端IMEI，需要核心网通过信令消息索取。基于IMEI的跟踪、分析主要在异系统切换过程中增加对终端类型的判断，然后针对不同的IMEI(不同类型、型号的终端)采取不同的异系统切换策略，减小系统间切换给用户休验带来的不良影响，同时从一定程度上阻止TD-SCDMA业务倒流入GSM网络，对GSM和TD-SCDMA网络的业务起到分流的作用。

2.2互操作流程

采用IMEI跟踪分析技术，异系统切换策略有三种：禁止异系统切换、调整参数异系统切换和正常异系统切换。

一般默认为正常异系统切换策略，其具体实施流程包括以下3个步骤。

切换测量：在业务开展过程中，当RNC获取了UE的IMEI后，查找与该UE匹配的特定IMEI切换策略表，如果匹配成功，则使用定制化的测量标准，对UE启用基于IMEI的测量策略；
如果匹配失败，则认为不需要定制化的测量标准，使用普通UE的测量标准进行测量。定制化的测量标准是指针对UE切换性能差异，采用不同的切换策略，避免因为UE的问题影响现网的性能指标。为了实现系统对不同类型UE采取不同的切换策略，系统需要对这类UE的测量控制作特殊处理。

切换判决：基于IMEI的2G、3G切换判决条件包括系统是否已经获取UE IMEI号以及基于IMEI的2G、3G切换算法开关是否打开、参数是否设置等，如果上述条件都已满足，则发起切换流程。

切换执行：基于IMEI的2G、3G切换执行流程与基于业务的2G、3G切换执行流程相同。

3 功能验证与应用效果

为了对IMEI跟踪技术的可行性进行验证，上海移动基于现网，在试点RNC侧开启了IMEI跟踪分析功能，就与用户体验密切相关的FTP下载、网页浏览刷新速度及网络KPI指标影响情况进行了大量的测试。

3.1 FTP下载：分场景测试

在试点小区，将PS域的切换门限设为一95dBm。切换GSM网络后，用户瞬时下载速率约为190kbit／s，切换过程中无速率时间约为15s，速率变化情况如图2所示。

图2 切换前后下载速率变化(门限为一95dBm)

保持一95dBm的切换门限不变，关闭PS业务互操作。当用户所在TD-SCDMA小区PCCPCH RSCP值为-95dBm时，用户FTP下载速率仍能维持在977kbit／s。UE下载速率情况如图3所示。

图3 关闭互操作时的下载速率(门限为一95dBm)

将PS域切换门限设为-100dBm。切换到GSM网络后，用户瞬时下载速率为135kbit／s，切换过程中无速率时间约为30s，速率变化情况如图4所示。

图4切换前后下载速率变化(门限为-100 dBm)

保持一100dBm的切换门限不变，关闭PS业务互操作。当用户所在TD-SCDMA小区PCCPCH RSCP值为-99dBm时，用户FTP下载速率仍能维持在511kbit／s，UE下载速率情况如图5所示。

图5 关闭互操作时的下载速率(门限为-100dBm)

将PS域切换门限设为-105dBm。切换到GSM网络后，用户瞬时下载速率为170kbit／s，切换过程中无速率时间约为20s，速率变化情况如图6所示。

图6切换前后下载速率变化(门限为-105 dBm)

保持-105dBm的切换门限不变，关闭PS业务互操作。当用户所在TD-SCDMA小区PCCPCH KSCP值为-103dBm时，用户FTP下载速率仍能维持在442kbit／s，UE下载速率情况如图7所示。

图7 关闭互操作时的下载速率(门限为一105 dBm)

通过测试结果可以看出，在TD-SCDMA弱覆盖区域，用户FTP下载速率明显好于UE切换到GSM网络的情况。禁止异系统切换或切换门限过低也会导致UE脱网掉线，因此对于不同类型的终端仍需要通过大量测试，根据测试结果定义不同的切换门限。

3.2网页打开速度分场景测试

利用测试终端，在晚间忙时采用完全打开某网页的方式进行测试，分场景测试情况如下。

(1)PCCPCH_RSCP=-95dBm：完全打开网页平均耗时20s。

(2)PCCPCH_RSCP=-100dBm：完全打开网页平均耗时45s。

(3)PCCPCH_RSCP=-105dBm：完全打开网页平均耗时45s。

(4)驻留GSM网络：完全打开网页平均耗时在50～60s。

通过测试结果可以看出，在TD-SCDMA弱覆盖区域的情况下，用户打开网页的时延仍小于在GSM网络覆盖下打开网页的延迟，用户感知相对较好。

3.3网络KPI指标影响情况

考虑到禁止互操作或者延迟互操作可能对TD—SCDMA网络的KPI指标有所影响，特选取试点RNC下PS数据流量较高且PS域互操作次数较多的小区进行测试。采用测试小区内Ps域业务建立次数较多且互操作次数较多的终端作为测试终端，见表1，考察IMEI跟踪分析功能开启后网络KPI指标情况。

测试时，基于IMEI的互操作策略只针对PS业务进行调整，所以只评估PS分流时的流量变化情况。基于IMEI的互操作策略应用前后TD-sCDMA网络数据利用情况以及码资源利用率
变化情况如图8所示。

统计表明，运用IMEI跟踪分析技术后，数据业务流量较之前提升了15．91％，码资源利用率也由12．72％提升到了13．78％。

在无线侧，PS域数据流量有了较大提升，PS接通率、Ps域无线掉线率等指标变化较为平稳，Ps域系统间切换成功率稍有下降。测试小区KPI指标变化情况见表2。

3.4全网推广情况

截止到2012年第4季度，上海移动全网已经完成对11959个小区进行分流参数修改，约占全网TD—SCDMA小区总数的93．28％。推广的主要效果包括以下两个方面。

(1)分流小区TD—SCDM A语音话务量增加了37．51％，数据业务流量增加了14．93％，码资源利用率提升了12．71％。

(2)驻留TD—SCDMA网络的用户数明显增加。分流工作使大量小区的边缘用户长时间驻留在TD—SCDMA网络，以2012年9月中旬9500多个TD—SCDMA小区为例，忙时VLR用户数
由分流前的32．5万增长至分流后的40．5万，增幅达到25％。

3.5应用建议

随着TD—SCDMA的网络发展及各种商用终端的引入，TD-SCDMA终端性能，尤其是异系统互操作方面表现出了较大的差异，这些差异性对网络KPI以及用户感知会造成一定的影响。

通过IMEI跟踪分析技术可减少终端异系统的操作频率，保证网络KPI和用户体验。推进IMEIgE踪分析技术时，为保障该技术充分发挥效能，需对本地终端的使用情况、终端KPI进行长期的趋势统计，根据实际情况来确定需要进行IMEI跟踪的Top N终端，建议通过长期的终端使用统计，保障各类业务定制机、热门机型的用户体验。

4 结束语

针对TD—SCDMA终端以及2G、3G网络互操作中存在的问题，对IMEI配置不同的切换参数，这不仅能够基于不同类型的终端自定义切换门限，减少问题终端的切换次数，从而保证
用户获得较好的终端业务体验。而且能够使业务承载负荷相对较低的TD-SCDMA网络提高利用率，缓解GSM网络巨大的业务承载压力，从而对提升TD—SCDMA用户业务感知，缓解GSM
网络拥塞起到积极的推动作用。

参考文献

[1】中国移动通信集团上海有限公司．IMEI跟踪分析技术应用报告，2012

【2】叶旭伟，周昌林．TD--SCDMA终端性能评估的实现及应用一IMEI check功能．移动通信，2012