信令監(jiān)測(cè)型無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)

于永雷

【摘 要】由此，本文通過(guò)歸納傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化方法的不足之處，對(duì)比當(dāng)前的用戶(hù)需求的發(fā)展方向，依據(jù)GSM/TD-SCDMA系統(tǒng)的上報(bào)的基站小區(qū)的測(cè)量報(bào)告的特點(diǎn)，提出了通過(guò)監(jiān)測(cè)、采集無(wú)線(xiàn)接入網(wǎng)信令數(shù)據(jù)的方法，對(duì)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行深度、全方位的挖掘和關(guān)鍵部分的專(zhuān)題性分析的新型優(yōu)化手段。通過(guò)本系統(tǒng)的使用不但較好地保護(hù)了現(xiàn)有的設(shè)備投資、有效地控制了優(yōu)化成本、提高了網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行性能，而且還為用戶(hù)提供更滿(mǎn)意的通信服務(wù)，帶動(dòng)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的雙提升。

【關(guān)鍵詞】網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化；用戶(hù)感知；信令分析；信令監(jiān)測(cè)

無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)，既包括允許用戶(hù)建立遠(yuǎn)距離無(wú)線(xiàn)連接的全球語(yǔ)音和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，也包括為近距離無(wú)線(xiàn)連接進(jìn)行優(yōu)化了的紅外線(xiàn)技術(shù)及射頻技術(shù)。無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)與有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的用途十分類(lèi)似，二者最大的不同在于傳輸媒介的不同，無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)利用無(wú)線(xiàn)電波取代了有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的線(xiàn)纜。

無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化[1]就是通過(guò)對(duì)現(xiàn)網(wǎng)的設(shè)備、設(shè)備參數(shù)和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的調(diào)整等手段對(duì)已有網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行合理化配置，充分發(fā)揮現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)資源的效能，使網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的性能達(dá)到最佳。優(yōu)化的過(guò)程是尋找網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的一系列配置變量的最佳搭配值，調(diào)整有關(guān)性能指標(biāo)參數(shù)，最大限度地發(fā)揮通信網(wǎng)絡(luò)的潛力，提高通信網(wǎng)絡(luò)的整體服務(wù)質(zhì)量。

1.基于信令監(jiān)測(cè)的新型無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化系統(tǒng)

基于信令監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化有助于提高全網(wǎng)接通率，降低營(yíng)運(yùn)成本，增加業(yè)務(wù)收入，提高網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性的功效，將逐漸擴(kuò)大使用的占比的份額，成為主流的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工具。

1.1算法總體流程

流程說(shuō)明：

（1）開(kāi)始：基于信令監(jiān)測(cè)的優(yōu)化系統(tǒng)啟動(dòng)。

（2）業(yè)務(wù)、網(wǎng)元、GIS配置數(shù)據(jù)初始化：從數(shù)據(jù)庫(kù)加載業(yè)務(wù)、網(wǎng)元、GIS等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

（3）動(dòng)態(tài)采集Iub、IuCS、IuPS、Abis、A、Gb接口上的數(shù)據(jù)：通過(guò)系統(tǒng)的采集板實(shí)時(shí)采集以上接口的數(shù)據(jù)。

（4）以60秒為步長(zhǎng)，對(duì)采集來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼和分析：一次處理60秒內(nèi)接受來(lái)的數(shù)據(jù)，首先對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼，然后把解碼后的數(shù)據(jù)賦給各個(gè)功能模塊進(jìn)行各種指標(biāo)的分析，主要包括網(wǎng)絡(luò)深入覆蓋分析、載頻優(yōu)化分析、干擾分析、用戶(hù)行為和感知分析、MR透視、投訴處理以及其它專(zhuān)題分析。

（5）結(jié)果處理與統(tǒng)計(jì)：將各個(gè)功能模塊分析出來(lái)的結(jié)果進(jìn)行匯總和綜合分析，給出優(yōu)化建議。

（6）結(jié)果顯示（GIS顯示與表格顯示）：把處理后的結(jié)果進(jìn)行顯示，顯示主要有兩種途徑，一種是在GIS地圖上顯示，一種是用表格顯示匯總后的數(shù)據(jù)。

1.2網(wǎng)絡(luò)深入覆蓋優(yōu)化

冗余站點(diǎn)優(yōu)化。通過(guò)統(tǒng)計(jì)測(cè)量報(bào)告的信息，建立MR 電平矩陣，通過(guò)分析鄰區(qū)電平強(qiáng)度，評(píng)估某一個(gè)地區(qū)冗余覆蓋的情況，結(jié)合該區(qū)域的話(huà)務(wù)量信息，發(fā)現(xiàn)冗余站點(diǎn)。

交疊覆蓋優(yōu)化。通過(guò)發(fā)現(xiàn)每個(gè)小區(qū)的中心覆蓋區(qū)域，評(píng)估在在每個(gè)小區(qū)的中心服務(wù)區(qū)域的交疊覆蓋程度，減少交疊覆蓋。

1.3干擾分析和頻率優(yōu)化

對(duì)所有時(shí)隙的掉話(huà)、電平、質(zhì)量和干擾等情況進(jìn)行監(jiān)控和分析，由此可發(fā)現(xiàn)載頻的隱性故障。

通過(guò)收集測(cè)量報(bào)告，統(tǒng)計(jì)測(cè)量報(bào)告中的主鄰區(qū)信號(hào)關(guān)系，可以推導(dǎo)出小區(qū)的干擾矩陣，以小區(qū)干擾矩陣為基礎(chǔ)，可以分析每個(gè)小區(qū)每個(gè)頻點(diǎn)受干擾的嚴(yán)重程度及其干擾源，給出頻率優(yōu)化的建議。

1.4用戶(hù)行為和感知分析

通過(guò)對(duì)每個(gè)用戶(hù)手機(jī)產(chǎn)生的MR數(shù)據(jù)進(jìn)行圖形化處理，清晰呈現(xiàn)出用戶(hù)當(dāng)時(shí)的行為和感知。主要包括用戶(hù)級(jí)質(zhì)量分析、用戶(hù)級(jí)干擾分析、TA關(guān)聯(lián)分析、感知差掉話(huà)分析等。

1.5 MR透視

MR是來(lái)自于手機(jī)和BTS端的測(cè)量報(bào)告，反映了網(wǎng)絡(luò)的無(wú)線(xiàn)環(huán)境。通過(guò)多種方式呈現(xiàn)無(wú)線(xiàn)測(cè)量效果，用戶(hù)手機(jī)所處無(wú)線(xiàn)環(huán)境，是網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的重要手段。

1.6投訴處理

通過(guò)呼叫跟蹤系統(tǒng)，保存海量的呼叫信令數(shù)據(jù)，對(duì)用戶(hù)投訴進(jìn)行信令回溯，并通過(guò)定位的形式，在GIS系統(tǒng)上找出網(wǎng)絡(luò)的問(wèn)題，快速定位問(wèn)題區(qū)域。

1.7其它專(zhuān)題分析

對(duì)于TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行專(zhuān)題性分析。包括：接入性能分析、切換分析、容量分析、PS業(yè)務(wù)分析、VP業(yè)務(wù)分析、位置區(qū)更新分析、路由區(qū)更新分析、2/3G互操作分析、鄰區(qū)分析等。

通過(guò)對(duì)CDR信令數(shù)據(jù)設(shè)定條件進(jìn)行查詢(xún)及分析，幫助優(yōu)化工程師對(duì)業(yè)務(wù)使用狀態(tài)進(jìn)行深入分析，為解決業(yè)務(wù)使用中出現(xiàn)的問(wèn)題和提高網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量提供參考依據(jù)。

2.技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)

2.1首創(chuàng)性將MR電平分析和話(huà)務(wù)量結(jié)合，調(diào)整基站發(fā)射功率

由于基站密度越來(lái)越高，半徑越來(lái)越小，網(wǎng)絡(luò)的整體干擾持續(xù)上升。一些強(qiáng)信號(hào)區(qū)域的基站機(jī)頂發(fā)射功率可以大幅降低，甚至基站暫時(shí)退服。本系統(tǒng)基于手機(jī)測(cè)量報(bào)告生成MR電平矩陣，結(jié)合忙時(shí)話(huà)務(wù)量進(jìn)行分析，劃分出“全時(shí)冗余小區(qū)”、“閑時(shí)冗余小區(qū)”、“過(guò)覆蓋小區(qū)”，對(duì)冗余小區(qū)進(jìn)行停機(jī)或調(diào)整機(jī)頂功率，將話(huà)務(wù)量分擔(dān)到鄰區(qū)，不僅降低整網(wǎng)的干擾水平，而且還達(dá)到節(jié)能減排的目的，承擔(dān)通信企業(yè)應(yīng)盡的社會(huì)責(zé)任。

2.2基于粗糙集約簡(jiǎn)技術(shù)的用戶(hù)感知模型

本系統(tǒng)分析海量的用戶(hù)通話(huà)數(shù)據(jù)、用戶(hù)投訴數(shù)據(jù)、DT和CQT數(shù)據(jù)，根據(jù)移動(dòng)用戶(hù)感知屬性，對(duì)海量數(shù)據(jù)進(jìn)行屬性約簡(jiǎn)，更準(zhǔn)確地評(píng)估用戶(hù)感知模型。在TD-SCDMA的VP業(yè)務(wù)方面，更是完成了VP業(yè)務(wù)回落的感知分析。VP回落是指可視呼叫無(wú)法完成，但具備完成語(yǔ)音呼叫的條件，由網(wǎng)絡(luò)通知主叫終端，以便主叫終端支持呼叫回落所需的操作。

2.3創(chuàng)新性的時(shí)隙分析模型

對(duì)所有時(shí)隙的掉話(huà)、電平、質(zhì)量和干擾等情況進(jìn)行監(jiān)控和分析，由此可發(fā)現(xiàn)載頻的隱性故障。

2.4用戶(hù)投訴的回溯和處理

采用海量存儲(chǔ)，保存VIP用戶(hù)的原始信令數(shù)據(jù)。通過(guò)呼叫跟蹤功能，查詢(xún)指定時(shí)間和手機(jī)號(hào)碼的所有呼叫。并且，可以詳細(xì)查詢(xún)其指定呼叫的信令流程以及該呼叫在GIS上的移動(dòng)狀況，迅速定位問(wèn)題，減少了大量的路測(cè)工作。

2.5獨(dú)特的深度覆蓋優(yōu)化模型

主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)在于通過(guò)持續(xù)監(jiān)測(cè)各接口數(shù)據(jù)，提取MR獲取真實(shí)用戶(hù)的信號(hào)接收強(qiáng)度，提出了兩種深度覆蓋優(yōu)化的方：

交疊覆蓋的發(fā)現(xiàn)和降低。

本系統(tǒng)通過(guò)傳播損耗和傳播時(shí)延將小區(qū)的覆蓋區(qū)域劃分為中心服務(wù)區(qū)域和邊緣覆蓋區(qū)域，在此基礎(chǔ)上提出了一種計(jì)算交疊覆蓋系數(shù)的方法，基于成片小區(qū)，評(píng)估出該區(qū)域交疊覆蓋的嚴(yán)重程度，通過(guò)調(diào)整天線(xiàn)和發(fā)射功率，降低交疊覆蓋程度。

計(jì)算邊緣覆蓋余量，自動(dòng)給出機(jī)頂功率的調(diào)整方案。

在覆蓋區(qū)域劃分的基礎(chǔ)上，本系統(tǒng)提出了一種計(jì)算邊緣覆蓋余量的方法，利用該小區(qū)的邊緣TCH功率控制信息，調(diào)整機(jī)頂功率，有效解決過(guò)度覆蓋的問(wèn)題。

本文分析了當(dāng)前形勢(shì)下無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的必要性和緊迫性，介紹了無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的基本原理和2G、3G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中的幾項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。詳細(xì)論述了無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的概念和流程，討論了常見(jiàn)的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的過(guò)程以及他們的優(yōu)缺點(diǎn)。在此基礎(chǔ)上提出了基于信令監(jiān)測(cè)新型無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化系統(tǒng)架構(gòu)。依據(jù)軟件工程的設(shè)計(jì)方法，分析了系統(tǒng)的系統(tǒng)需求、系統(tǒng)主要功能和實(shí)現(xiàn)方式，并設(shè)計(jì)了在現(xiàn)網(wǎng)中的實(shí)現(xiàn)方案。經(jīng)過(guò)實(shí)踐，總結(jié)了這種新型優(yōu)化系統(tǒng)的特點(diǎn)和能夠?qū)崿F(xiàn)的優(yōu)化功能，并逐一列舉了具體狀況。同時(shí)還詳細(xì)描述了系統(tǒng)投入使用后帶來(lái)的一系列經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，最后申報(bào)了獨(dú)創(chuàng)性技術(shù)手段的相關(guān)專(zhuān)利。