用戶感知系統(tǒng)的技術(shù)研究與實(shí)現(xiàn)

[摘要]為了克服常規(guī)無線網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)手段的不足，滿足2／3G網(wǎng)絡(luò)協(xié)同優(yōu)化對(duì)優(yōu)化工具的更高要求，文章提出了無線網(wǎng)絡(luò)感知系統(tǒng)(Customer Perception System)，從系統(tǒng)特點(diǎn)、系統(tǒng)應(yīng)用、系統(tǒng)功能、產(chǎn)品性能等主要方面進(jìn)行了研究，介紹了系統(tǒng)的各組成部分及其功能，最后討論了利用CPS系統(tǒng)進(jìn)行無線網(wǎng)優(yōu)需要完善的地方。

[關(guān)鍵詞]CPS無線網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)手段2／3G網(wǎng)絡(luò)協(xié)同優(yōu)化端到端性能優(yōu)化

1引言

3G時(shí)代，隨著全球移動(dòng)通信的迅猛發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用業(yè)務(wù)越來越復(fù)雜，傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)KPI已不能完全反映終端用戶的感受。如何及時(shí)有效地對(duì)終端用戶感知(QoE)進(jìn)行語音質(zhì)量、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)相關(guān)的參數(shù)、信令分析，然后對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行高效的優(yōu)化和維護(hù)，是3G網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化、運(yùn)維面臨的一個(gè)難題。

傳統(tǒng)的無線網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)手段主要包括專用的路測(cè)設(shè)備、車載自動(dòng)測(cè)試儀和手持式專用測(cè)試終端等，測(cè)試方法主要是定點(diǎn)和定線路測(cè)試。傳統(tǒng)方法雖能夠從終端側(cè)獲得網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量數(shù)據(jù)，但是存在如下不足：

(1)測(cè)試范圍有限，只能獲取道路沿線或固定地點(diǎn)的數(shù)據(jù)，一些重點(diǎn)區(qū)域(如大客戶區(qū)域)測(cè)試車輛和測(cè)試設(shè)備很難隨時(shí)進(jìn)行測(cè)試；

(2)需要專業(yè)的測(cè)試工程師人工干預(yù)，影響測(cè)試結(jié)果的普遍性；

(3)效率低，無法為實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化提供及時(shí)、大量的數(shù)據(jù)輸入；

(4)約80％的業(yè)務(wù)在室內(nèi)發(fā)生，傳統(tǒng)優(yōu)化技術(shù)具有一定的局限性；

(5)人員、車輛資源占用較多，對(duì)資源造成浪費(fèi)。

而2／3G網(wǎng)絡(luò)的協(xié)同優(yōu)化對(duì)優(yōu)化工具提出了較高的要求：

(1)用戶使用網(wǎng)絡(luò)的感知除了網(wǎng)絡(luò)本身外，還與終端、使用環(huán)境和業(yè)務(wù)類型等多種因素有關(guān)。多變的無線環(huán)境要求網(wǎng)優(yōu)人員能夠采集大量的數(shù)據(jù)，捕獲每一次網(wǎng)絡(luò)異常事件；

(2)3G網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展，帶來了大量新的業(yè)務(wù)和應(yīng)用，客觀上使得用戶對(duì)網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的問題更為敏感。測(cè)試工具只有貼近用戶的感知，才能了解到用戶對(duì)網(wǎng)絡(luò)的使用情況，以便對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行更好的優(yōu)化；

(3)運(yùn)營(yíng)商為了提高網(wǎng)絡(luò)的質(zhì)量，每天都派出大量的人員對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行多種形式的測(cè)試，除了定期的DT測(cè)試、CQT測(cè)試，還有日常的各種優(yōu)化測(cè)試等等，這無形之中提高了網(wǎng)絡(luò)維護(hù)的成本。因此，降低成本成為了不得不考慮的因素。

為了滿足上述要求，克服傳統(tǒng)無線網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)手段的不足，國(guó)人通信推出了無線網(wǎng)絡(luò)用戶感知系統(tǒng)(CPS，Customer Perception System)。

2CPS系統(tǒng)的技術(shù)要點(diǎn)

CPS系統(tǒng)是由普通手機(jī)商用終端、中央控制服務(wù)器和數(shù)據(jù)處理分析軟件構(gòu)成的端到端集中式管理的無線網(wǎng)絡(luò)性能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其架構(gòu)圖見圖1：

2.1系統(tǒng)特點(diǎn)

(1)只需在普通手機(jī)上植入一款軟件即可實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)控和測(cè)試，無需終端用戶進(jìn)行任何操作就能獲取終端側(cè)的完整測(cè)量數(shù)據(jù)，包括無線參數(shù)、信令、事件、業(yè)務(wù)KPI和GPS信息等；

(2)測(cè)量方法靈活，數(shù)據(jù)覆蓋面廣，大大提高了終端測(cè)量數(shù)據(jù)的采集及分析結(jié)果的實(shí)時(shí)性和有效性；

(3)為終端和網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的綜合端到端分析提供了途徑；

(4)為運(yùn)營(yíng)商提供了能真實(shí)反映用戶感知的測(cè)試手段，并建立以真實(shí)用戶感知數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的評(píng)估和優(yōu)化平臺(tái)。

2.2系統(tǒng)應(yīng)用

(1)CQT測(cè)試：遠(yuǎn)程控制終端用戶獲取網(wǎng)絡(luò)覆蓋等無線性能參數(shù)，發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)問題；

(2)DT路測(cè)：通過后臺(tái)服務(wù)器對(duì)大量終端測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行聯(lián)合統(tǒng)計(jì)、顯示和分析，比傳統(tǒng)路測(cè)覆蓋面廣；

(3)定點(diǎn)監(jiān)測(cè)：對(duì)室內(nèi)分布樓宇、重要建筑物、特殊區(qū)域的網(wǎng)絡(luò)性能進(jìn)行監(jiān)測(cè)，對(duì)重大活動(dòng)進(jìn)行保障；

(4)快速處理投訴：遠(yuǎn)程控制投訴地點(diǎn)附近的終端以提供必要測(cè)量數(shù)據(jù)，快速定位網(wǎng)絡(luò)或用戶終端問題；

(5)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化：及時(shí)準(zhǔn)確獲知不同區(qū)域的網(wǎng)絡(luò)性能和業(yè)務(wù)質(zhì)量，隨時(shí)優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)，保證服務(wù)等級(jí)；

(6)自動(dòng)報(bào)告：通過自定義報(bào)告功能，定期為決策層和監(jiān)管者提供網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵性能和業(yè)務(wù)指標(biāo)報(bào)表。

3CPS系統(tǒng)的技術(shù)實(shí)現(xiàn)

3.1系統(tǒng)功能

(1)注冊(cè)測(cè)量終端管理和測(cè)量任務(wù)分組；

(2)通過空口發(fā)送終端執(zhí)行的各種測(cè)量任務(wù)，如覆蓋、用戶監(jiān)測(cè)、事件監(jiān)測(cè)、自動(dòng)語音，數(shù)據(jù)／短信測(cè)試等；

(3)自動(dòng)采集終端側(cè)的無線參數(shù)、事件、信令、業(yè)務(wù)KPI和GPS信息等測(cè)量數(shù)據(jù)；

(4)終端測(cè)量數(shù)據(jù)的壓縮、加密和無線上傳到服務(wù)器；

(5)各終端測(cè)量數(shù)據(jù)的集中自動(dòng)匯聚、處理和存儲(chǔ)；

(6)測(cè)量數(shù)據(jù)的地理化處理和分析、關(guān)聯(lián)性的統(tǒng)計(jì)和圖形化呈現(xiàn)；

(7)覆蓋、干擾、導(dǎo)頻污染、單邊小區(qū)、孤立小區(qū)以及掉話、掉線、切換失敗等異常事件分析；

(8)測(cè)量數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)和測(cè)量報(bào)告的輸出；

(9)自動(dòng)基站信息采集和基站信息表構(gòu)建；

(10)支持第三方工具綜合分析終端與網(wǎng)絡(luò)測(cè)量數(shù)據(jù)。

3.2產(chǎn)品性能

(1)終端性能

◆支持GSM／WCDMA／TD-SCDMA／CDMA2000 1X／EV-DO等多種網(wǎng)絡(luò)終端；

◆可保存45小時(shí)的測(cè)量數(shù)據(jù)；

◆測(cè)試時(shí)間大于3小時(shí)(語音通話狀態(tài)下)。

(2)中央控制服務(wù)器性能

◆最多可管理3萬個(gè)注冊(cè)的測(cè)量終端，能夠組建大型的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)平臺(tái)；

◆每分鐘可發(fā)送5萬個(gè)測(cè)量任務(wù)；

◆每小時(shí)可收集2萬個(gè)測(cè)量終端的測(cè)量數(shù)據(jù)。

3.3典型系統(tǒng)配置

CPS典型系統(tǒng)配置如表1：

4CPS系統(tǒng)構(gòu)成及其功能

CPS系統(tǒng)主要由測(cè)量單元、測(cè)量控制中心服務(wù)器、客戶端軟件組成，典型結(jié)構(gòu)見圖2：

4.1測(cè)量單元

測(cè)試終端，主要功能：現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集。

4.2測(cè)量控制中心服務(wù)器

(1)系統(tǒng)管理

1)用戶管理：用戶的增加、刪除、權(quán)限設(shè)置等；

2)日志管理：記錄控制臺(tái)、任務(wù)執(zhí)行、用戶操作等關(guān)鍵行為日志；

3)系統(tǒng)連接設(shè)置管理：提供數(shù)據(jù)庫(kù)及服務(wù)器連接設(shè)置管理功能：

4)網(wǎng)絡(luò)信息管理：基站信息的導(dǎo)入、導(dǎo)出、增加、刪除及修改；

5)電子地圖管理功能；

6)終端管理：測(cè)試終端的增加、刪除、分組等管理。

(2)數(shù)據(jù)收集、匯聚和存儲(chǔ)

1)任務(wù)執(zhí)行設(shè)置：目標(biāo)任務(wù)執(zhí)行需求(立即執(zhí)行、固定時(shí)間執(zhí)行、周期性執(zhí)行)；任務(wù)類型(無線覆蓋參數(shù)采集、用戶事件監(jiān)測(cè)、用戶語音業(yè)務(wù)監(jiān)測(cè)、自動(dòng)語音撥打)；任務(wù)分組；

2)測(cè)量觸發(fā)條件設(shè)置：基于時(shí)間／事件／參數(shù)觸發(fā)；

3)測(cè)量參數(shù)設(shè)置：覆蓋參數(shù)、通話參數(shù)、空口信令等隨意組合采集。

(3)數(shù)據(jù)分析

1)測(cè)量數(shù)據(jù)由終端通過FTP方式上傳到控制中心；

2)控制中心把測(cè)量數(shù)據(jù)解壓、解析并存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫(kù)中；

3)測(cè)量數(shù)據(jù)源可以按任務(wù)選擇，也可以按終端選

擇；

4)數(shù)據(jù)過濾；

◆按時(shí)間過濾

◆按參數(shù)過濾(女11RxPower、Ec／10等)

◆按區(qū)域過濾(女IBTS ID、Sector ID)

◆按事件過濾(掉話、切換等)

5)無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋分析；

◆指標(biāo)參數(shù)：RxPower、TxPower、Ec／IO、FFER等

◆基站關(guān)聯(lián)

◆地理化顯示

◆參數(shù)對(duì)比

6)無線信號(hào)質(zhì)量分析；

◆弱覆蓋分析

◆越區(qū)覆蓋分析

◆導(dǎo)頻污染分析

◆干擾分析

7)無線網(wǎng)絡(luò)鄰區(qū)分析；

8)基于事件的問題分析；

◆掉話

◆切換失敗

◆呼叫建立失敗

9)KPI統(tǒng)計(jì)(如表2)；

10)參數(shù)統(tǒng)計(jì)(如圖3)。

4.3客戶端

主要完成：測(cè)量計(jì)劃管理、報(bào)表呈現(xiàn)、報(bào)告生威等。

(1)信息聯(lián)動(dòng)多窗口顯示

◆參數(shù)曲線窗口；

◆地圖窗口；

◆數(shù)據(jù)表窗口；

◆信令窗口；

◆事件窗口。

(2)報(bào)告生成：以word文檔方式輸出，同時(shí)附帶excel格式數(shù)據(jù)文件

◆覆蓋報(bào)告：網(wǎng)絡(luò)覆蓋統(tǒng)計(jì)、弱覆蓋與越區(qū)覆蓋點(diǎn)數(shù)據(jù)及地理化顯示；

◆導(dǎo)頻污染報(bào)告：導(dǎo)頻污染點(diǎn)數(shù)據(jù)及地理化顯示；

◆干擾報(bào)告：干擾點(diǎn)數(shù)據(jù)及地理化顯示；

◆鄰區(qū)報(bào)告：?jiǎn)芜呧弲^(qū)及孤立小區(qū)數(shù)據(jù)顯示；

◆KPI報(bào)告：KPI指標(biāo)統(tǒng)計(jì)、異常事件定位數(shù)據(jù)及地理化顯示。

5結(jié)束語

3G時(shí)代，通過用戶感知系統(tǒng)專業(yè)工具對(duì)無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行檢測(cè)、評(píng)估、優(yōu)化，持續(xù)提高網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)，提升用戶滿意度和感知度，成為運(yùn)營(yíng)商提升用戶ARPU值的有效手段。后續(xù)有待完善之處如下：

(1)完善面向用戶感知的網(wǎng)絡(luò)，業(yè)務(wù)質(zhì)量評(píng)估體系，通過綜合分析，客觀地反映用戶對(duì)網(wǎng)絡(luò)的感知；

(2)基于多樣化業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化。由于3G數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)類型眾多，需針對(duì)具體網(wǎng)絡(luò)參數(shù)、配置優(yōu)化，以保證用戶體驗(yàn)；

(3)基于多樣化終端的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化。智能手機(jī)和非智能手機(jī)等不同終端的最大發(fā)射功率、終端能力的差異給用戶體驗(yàn)和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量帶來很大的差異，需要更深層次地提升用戶體驗(yàn)和端到端的服務(wù)，找到合適的方式繼續(xù)深入優(yōu)化；

(4)增加端到端網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量監(jiān)控手段。隨著3G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的逐漸深入，端到端性能優(yōu)化是提高網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)質(zhì)量及用戶感知的必然趨勢(shì)。

參考文獻(xiàn)

[1]魏暉搭建提升用戶感知的基石[J]，通信產(chǎn)業(yè)報(bào)，2010(36)

作者簡(jiǎn)介

劉輝：工程師，國(guó)家一級(jí)建造師執(zhí)業(yè)資格(通信與廣電)，PMP(美國(guó)項(xiàng)目管理學(xué)會(huì)認(rèn)證項(xiàng)目管理專業(yè)人員)，畢業(yè)于武漢交通科技大學(xué)通信工程專業(yè)，現(xiàn)代深圳國(guó)人通信有限公司網(wǎng)優(yōu)服務(wù)項(xiàng)目部系統(tǒng)經(jīng)理，研究方向：通信項(xiàng)目管理、無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化。