法律状态公告日
法律状态信息
法律状态
2008-01-30
授权
授权
2006-12-20
实质审查的生效
实质审查的生效
2006-10-25
公开
公开
技术领域
本发明涉及通信领域，尤其涉及一种宽带码分多址系统(WCDMA)中无线资源控制(RRC)连接故障信息上报方法。
背景技术
WCDMA系统是一个开放的系统，该系统主要包含核心网(CN)，UMTS无线接入网(UTRAN)以及用户设备(UE)三部分。其中的RNC属于UTRAN部分，RNC与其它网元存在着标准接口，比如与CN之间的IU接口，与NodeB之间是IUB接口，与其它RNC之间是IUR接口，当然还有UE与RNC的接口是UU接口。
一个RNC可以连接一个或者多个NodeB，而一个NodeB包含一个或者多个小区。UE开机后，在一个小区中驻留后便开始接收网络侧的服务，比如接收系统消息和接收寻呼消息。当UE拨打电话或者接听电话的时候，那么UE就会在这个小区发起呼叫，并触发一系列标准接口的流程。
在无线网络运行的过程中，尤其是建网初期，经常会出现这种问题，如何来发现并解决这种问题，便显的尤为重要了。同时3GPP的协议对这种TRACE没有相应的协议标准，如何进行协议输出以便于定位RRC连接建立故障问题，在网络运营的过程中会成为一个重点。本专利就针对这个问题提出了一套标准协议的解决和分析的方法。
在现有网络的日常维护工作中，通过如下方法来进行故障分析；
1)性能统计功能。性能统计是通过统计网络中关键的统计项来衡量当前网络的质量，该方法是统计在一个特定的测量周期内RRC连接建立成功/失败次数，并将该统计值反馈给网络管理系统，由网络管理系统进行全面的分析，通过分析结果指导对现有网络的扩容和问题解决。
2)全网信令检测方法。信令跟踪的方法是通过信令跟踪仪器在标准协议接口(如UU，IUB)中跟踪呼叫过程尤其是来自不同网元的标准协议消息，并将这些相关的消息发送给网络管理中心，通过对这些捕获的消息来进行分析，根据分析结果对网络进行优化，同时解决部分问题。
3)告警。网络管理系统对告警信息的处理和分析可以进行网络故障的排除和管理。在系统发生故障时，告警系统可以实时的将告警产生的原因发送给网络管理系统，网络管理系统可以根据产生告警原因以及设备来分析并排除所发生的故障。
对于现有技术的解决方法来说，都存在着不同的缺点：
1)性能统计功能。性能统计是一种长时间，或者说是一种周期任务的统计功能，在一段时间内统计RRC连接建立成功率或者失败率是多少，这种统计结果本身就很粗糙，并且该功能是统计历史数据，不能对RRC连接出现故障的原因进行异常分析。如果提高性能统计的粒度，增加对RRC连接失败原因的统计，势必会导致大量数据的出现，对正常业务有影响。
2)全网信令检测方法。全网跟踪方法是一种实时的跟踪，需要在所有的接口都要通过特殊的第三方仪器进行跟踪，这种跟踪会产生大量的数据，目前的2G全网信令跟踪只是跟踪了网间的消息，也就是核心网部分的消息，没有跟踪接入网部分。对于3G系统来说，这些跟踪消息将会是海量的，尤其是如果要跟踪接入网部分的消息。如何从大量的消息跟踪中获取有用的信息，将会是非常大的工作量。另外通过信令跟踪还需要有很丰富的经验，能够很敏锐的发现消息中存在的问题，这种方法也不便于在维护人员中推广。
3)告警。告警一般来说关注的都是设备故障，对用户故障的关注比较少。比如用户由于无线原因导致切换出现故障的时候，在告警上是无法体现出来。所以告警基本上不能反映或者解决切换出现的问题。
发明内容
本发明提供一种WCDMA中RRC连接故障信息上报方法，用以解决现有技术中存在故障信息上报复杂，不能及时、准确定位的问题。
本发明方法包括：
一种宽带码分多址系统(WCDMA)中无线资源控制(RRC)连接故障信息上报方法，其特征在于，建立一RRC连接故障参数信息集，所述RRC连接故障参数信息集中，设置RRC连接故障上报参数项，当RRC连接建立时，包括以下步骤：
A、监测RRC连接并接收系统在RRC连接失败时发出的故障信号；
B、根据所述故障信号指明的故障原因查询RRC连接故障信息集中要求上报的参数项；
C、根据所述参数项从系统中获取对应的参数值并写入故障上报消息；
D、将所述故障上报消息发送给网络管理中心。
所述的RRC连接故障参数信息集，包括下述内容：
终端设备信息部分、小区信息部分、RRC失败原因。
所述的终端设备信息部分，包括：
初始终端设备标识、RRC建立原因、RRC建立时间。
所述的初始终端设备标识，包括终端标识类型，所述的终端标识类型包括：
国际移动用户标识(IMSI)、临时移动用户标识(TMSI)、位置区标识(LAI)、分组临时移动用户标识(P-TMSI)、路由区标识(RAI)、国际移动用户标识码(IMEI)。
所述的IMSI为数字国际移动用户标识。
所述的LAI包括：
公共陆地移动网标识(PLMN)和位置区码(LAC)。
所述的RAI包括：
位置区标识(LAI)和路由区域码(RAC)。
所述的IMEI为数字IMEI。
所述的小区信息部分，包括小区标识。
所述的RRC失败原因，包括RRC连接失败原因。
所述的RRC连接失败原因，包括选择组原因，所述的选择组原因包括：
RNC内部选择失败、IUB接口错误选择、UU接口错误选择、IU接口错误选择、IUR接口错误选择。
所述的RNC内部失败选择，进一步包括：
呼叫准入失败、协议或不匹配的消息失败原因、ASN.1编码错误、层2配置错误、ALCAP配置错误、未知错误。
所述的协议或不匹配的失败原因，包括：
上行扩频因子、下行扩频因子、本地小区信用度信息、本地小区组信用度信息。
所述的本地小区信用度信息包括下行或者上行能力信用度；本地小区组信用度信息包括下行或上行能力信用度。
所述的IUB接口错误选择，进一步包括：NBAP RL建立失败、RL建立失败原因、RL建立超时、AL CAP承载建立失败、未知错误。
所述的AL CAP承载建立失败信息中，包括AL CAP承载建立失败原因。
所述的UU接口选择失败，进一步包括：
RRC建立超时、安全模式失败及原因、初始直传超时、未知错误。
所述的安全模式失败信息中，包括安全模式失败原因。
所述的IU接口失败选择和IUR接口失败选择进一步包括未知错误。
所述的RRC连接故障参数信息集，还包括：重定向信息，
所述的重定向信息包括：
频率信息、异系统信息。
所述的频率信息，包括选择模式，所述的选择模式为FDD的上行频点和下行频点。
所述的RRC连接故障参数信息集，还包括测量信息部分。
所述的测量信息部分，包括：
RACH信道测量结果、传输时延、目标RRC状态指示。
所述的RACH信道测量结果，包括：当前小区测量结果、监视集小区测量结果。
所述的当前小区测量结果包括：选择测量值，所述选择测量值包括CPICHEc/NO和CPICH RSCP。
所述的监视集小区测量结果，包括主CPICH信息，所述的主CPICH信息包括测量量。
所述的测量量包括：
CPICH Ec/NO和CPICH RSCP。
所述故障上报消息中按照各级参数项设置携带当前上报参数值的信元。
所述故障上报消息中还包括：携带消息类型标识的信元。
所述方法还包括：所述网络管理中心接收所述故障上报消息并从各信元中提取参数值。
本发明有益效果如下：
本发明是提供RRC故障中，现场信息的上报方法，可以RRC连接建立过程中出现的问题，并通过标准协议消息反馈给网络管理系统，网络管理系统根据这些历史记录来分析呼叫出现的问题，并通过这些消息信元分析问题，并通过相应的手段来恢复故障。
在3G网络运行的初期，经常会出现3G网络覆盖不合理的情况，比如小区覆盖面积设计过大，由于用户太多导致小区资源耗尽，或者配置的邻区信号在覆盖区太差等等。这些原因导致用户在这些地方接入失败。
如果出现上述情况，这时候便可以通过本专利描述的方法获得RRC连接失败的原因，从而可以解决RRC连接建立失败问题。
附图说明
图1为现有技术中UTRAN系统结构示意图；
图2为本发明RRC建立在专用信道上的流程示意图；
图3为本发明RRC建立在公共信道上的流程示意图；
图4为本发明的流程示意图。
具体实施方式
下面结合说明书附图说明本发明具体实施方式。
在WCDMA中，RRC的建立有两种方式：
1、RRC建立在专用信道：
如图2所示，是RRC连接建立在专用信道的流程示意图，从图中可见，主要包括以下步骤：
1)UE在CCCH上发送RRC连接建立请求消息。消息中包含初始UE ID，建立原因，初始UE能力等。
2)RNC判决RRC连接建立在DCH上，同时分配无线层和传输层资源，分配成功后发送RADIO LINK SETUP REQUEST给NodeB。
3)NodeB收到来自RNC的请求消息后，分配资源开始物理信道接收，随即发送相应的相应消息RADIO LINK SETUP RESPONSE给RNC，通知RNC无线链路建立完成。
4)RNC收到NodeB的成功响应后，开始建立ALCAP传输层部分。
5)RNC发送下行同步消息，进行下行同步。
6)NODEB发送上行同步消息，进行上行同步。
7)RNC在CCCH发送RRC CONNECTION SETUP给UE。
8)UE在DCCH发送RRC CONNECTION SETUP COMPLETE消息告知RNCRRC连接建立完成。
2、RRC建立在公共信道：
如图3所示，是RRC连接建立在公共信道的流程示意图，如果RNC判决RRC建立在公共信道(RACH/FACH)，流程比较简单，省略了建立无线链路部分。
从上面的消息流程可以看出，在UE发起RRC连接建立请求后，很多过程都可能出现问题，而导致UE无法在接入的小区建立RRC，那么如何来定位出现的问题呢？比如当RNC发现目标小区拥塞，那么就不会发送RADIO LINKSETUP REQUEST给NodeB，从而导致失败，如何让这些原因提供给网络维护中心，从而重新规划网络或者升级？
本发明设置一RRC连接故障参数信息集，该RRC连接故障参数信息集中设置RRC连接故障上报参数项，该RRC连接故障参数信息集，既可以为表格的形式，也可以为目前网络管理中常用的树形结构。
本发明在RRC连接建立故障中，根据所述的RRC连接故障参数信息集，选择相关信息。填写后发送给网络管理员，进行相关故障分析和定位。
如图4所示，当RRC连接建立时，包括以下步骤：
S1、监测RRC连接并接收系统在RRC连接失败时发出的故障信号；
S2、根据所述故障信号指明的故障原因查询RRC连接故障信息集中要求上报的参数项；
S3、根据所述参数项从系统中获取对应的参数值并写入故障上报消息；
S4、将所述故障上报消息发送给网络管理中心。
其中故障上报消息中按照各级参数项设置携带当前上报参数值的信元。在该故障上报消息中还包括：携带消息类型标识的信元。
网络管理中心接收所述故障上报消息并从各信元中提取参数值。
本发明提供了RRC连接建立故障定位分析方法，当RRC连接建立过程中出现故障的时候，RNC会通过故障上报消息发送给网络管理中心，并将相关故障信息以信元的形式体现在消息中，以便提供维护人员定位解决。
目前3GPP协议中没有针对RRC连接建立故障的输出内容，包括失败原因进行详细的描述，本发明提出了一套完善方案。在RRC建立失败后，根据RRC连接故障参数信息集输出的相关参数进行分析，来定位出现的问题，指导运营商进行网络优化。为了方便描述起见，我们将RRC连接故障参数信息集具体细化，根据RRC连接故障参数信息集形成故障协议表格，下面将详细描述该故障协议表格的相关结构。
对于表中一些符号的说明：
MP 必须存在；
OP 可以存在；
ENUMRATE 3G协议规定的数据类型(枚举)；
INTEGER 3G协议规定的数据类型(整型)；
BITSTRING 3G协议规定的数据类型(BIT串)。
以下各表格的关系，存在有一个总表(表1)，其他几张表描述了总表所使用的数据结构，属于总表的子表，只要发生故障信息就会按照总表的格式保存，显示或发送。
表0：说明
表1：RRC连接建立故障协议结构：
表2：初始UE标识
表3：RRC建立原因
表4：小区标识
表5：RACH信道测量结果
表6：传输时延
表7：RRC状态指示
表8：RRC失败原因
表9：重定向信息
表10：频率信息
表11：异系统信息
表12：国际移动用户标识
表13：临时移动用户标识
表14：位置区标识
表15：分组临时移动用户标识
表16：路由区域标识
表17：路由区域码
表18：国际移动用户标识
表19：主CPICH信息
表20：信用度信息
表21：协议或不匹配的消息错误原因
表22：层2配置错误原因
表23：ALCAP配置错误原因
表24：UU接口失败原因
表25：Iub接口失败原因
表26：呼叫准入失败
本发明在RRC连接建立流程中如果出现了错误导致RRC连接建立过程失败，则按照本发明设定的表格上报格式来组织信息，可以参考如下实施例的内容。
实施例1：如在图2中步骤2中RNC为RRC连接分配无线层资源和传输层资源，分配过程中发现RRC需要使用的扩频因子为128，但是当前小区中的最小可用的扩频因子为256，导致无空闲码资源使RRC连接无法建立成功。因此按照表1RRC连接建立故障协议结构的描述，需要记录下以下信息：
1)用户的初始ID，直接来自如果RRC连接建立请求中，可以是IMSI、TMSI、P-TMSI或者IMEI；
2)RRC建立的原因，来自于RRC连接建立请求中，比如主叫会话业务；
3)RRC建立时间，取当前时间即可；
4)当前小区ID，以及RRC连接建立请求上报(可以来自RRC连接请求中的随机接入信道测量报告以及小区质量测量报告)的小区的RSCP或者Ec/No；
5)IUB接口的传输时延，这个时候如果没有就不填；
6)如果目标RRC状态需要迁移到CELL_DCH，那么设置目标RRC状态为CELL_DCH；
7)设置失败原因，对照表格可以知道，这种原因应该归结到RNC内部错误-呼叫准入失败-下行扩频因子不够-SF128。同时需要计算小区中SF256的占用率。计算方法是占用的下行扩频因子折算到SF256，如SF16就折算成16个SF256，占用的个数设为A，那么SF256占用率就是A/256。
8)重定向信息，如果没有就填写，如果有就按照RNC判决的重定向信息填写。
实施例2：如在图2中步骤3中，NODEB并没有在RNC等待的时间内返回RADIO LINK SETUP RESPONSE，RNC无法进行后续流程，导致RRC连接建立流程失败。因此按照表1RRC连接建立故障协议结构的描述，需要记录下以下信息：
1)2)3)4)5)6)同实施例1中的描述；
7)设置失败原因，对照表格可以知道，这种原因应该归结到IUB接口错误-RL建立失败-RL建立定时器超时。
8)同(1)中的步骤8)。
实施例3：
在呼叫用户移动到小区覆盖薄弱区的时候，可能会触发一次软切换，那么由于目标小区资源受限可能会出现RRC连接建立失败，但是我们通过输出这些失败的相关信息，可以帮忙我们进行网络优化，以便用户能够灵活的切换。
比如当某个小区用户接入困难，导致呼叫失败。这个时候就可以搜索RRC连接建立失败的CHR记录。比如某用户的记录如下：
表27：用户记录
分析该表格可以获得如下信息：
接入点小区的信号没有问题。RRC发起的原因是会话型业务(可能是AMR语音或者可视电话)主叫。
RRC连接建立时候申请的下行扩频因子为128，但是申请失败。
后续没有进行重定向。
从上面的输出参数可以知道，本次RRC连接建立失败的原因是因为目标小区的下行信道码申请失败，导致准入失败而引起的RRC连接建立失败，那么我们可以给出如下结论：
目标小区是否处于热点地区，如果是，那么应当优化网络，比如增加异频同覆盖小区，这样在一个小区接入失败的时候可以进行异频直接重试。
目标小区的导频功率是否设置太大了，导致太多用户接入到该小区中。如果是，那么应当减小功率，以便使得用户可以平均分布到其它相邻小区。
修改目标小区的小区选择与重选参数，以便使得在该小区中的用户在空闲的时候更容易重选到其它邻区。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
机译： WCDMA（宽带码分多址）系统中利用无线资源控制状态转换控制频率小区重选的方法
机译： 移动系统中的无线电资源控制连接方法，特别是与处于空闲状态的移动终端与umts地面无线电访问网络的初始连接有关
机译： 上报无线链路故障信息的方法
