圖像識(shí)別技術(shù)在5G網(wǎng)絡(luò)覆蓋率評(píng)估中的應(yīng)用探討

周著榮 劉佳 陳濤

摘 要 隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，我國現(xiàn)在已逐漸向5G網(wǎng)絡(luò)時(shí)代靠近，文章首先對(duì)覆蓋率的評(píng)估方法進(jìn)行了分析，然后對(duì)圖像識(shí)別技術(shù)做了分析研究，最后基于地貌識(shí)別修正對(duì)覆蓋率的應(yīng)用做了探討。

關(guān)鍵詞 圖像識(shí)別技術(shù);5G網(wǎng)絡(luò);覆蓋率評(píng)估

引言

在我國的無線網(wǎng)絡(luò)通信領(lǐng)域中，網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和建設(shè)等工作中最基本的一個(gè)指標(biāo)就是覆蓋率，同時(shí)，在用戶感知中影響最為直接的也是覆蓋率。所以，在目前的無線網(wǎng)絡(luò)通信領(lǐng)域中，運(yùn)營商最關(guān)注的一個(gè)問題就是覆蓋率的評(píng)估是否精準(zhǔn)。在眾多的用戶中，大部分的用戶對(duì)覆蓋率的理解都比較的直接，通常認(rèn)為有信號(hào)的區(qū)域都是有網(wǎng)絡(luò)信號(hào)覆蓋的。并且很多的運(yùn)營商也都對(duì)無線網(wǎng)絡(luò)的部署不太了解，也希望能夠通過覆蓋率的指標(biāo)，來了解和發(fā)現(xiàn)覆蓋問題的一些區(qū)域。但是，在實(shí)際中，對(duì)于覆蓋率的指標(biāo)其實(shí)并沒有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的定義。比如說在工信部相關(guān)的報(bào)告中有數(shù)據(jù)表明，在一八年的時(shí)候我國的4G網(wǎng)絡(luò)覆蓋率都已經(jīng)超過了百分之九十八，但是，這個(gè)覆蓋率它是指的人口覆蓋率，而并不是網(wǎng)絡(luò)覆蓋率，因此，還不能證明現(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)覆蓋率已經(jīng)得到了有效的完善[1]。而通常情況下，只有在進(jìn)行規(guī)劃建設(shè)的時(shí)候才會(huì)使用覆蓋率指標(biāo)，所以，在網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行運(yùn)行和維護(hù)中也起不到指導(dǎo)的作用。而運(yùn)營商給覆蓋率的定義是，將信號(hào)達(dá)到一定的覆蓋強(qiáng)度時(shí)，然后在和信號(hào)全部采樣進(jìn)行比例計(jì)算，并且按照數(shù)據(jù)采集的具體方法，一般有MR小區(qū)的覆蓋率以及路測覆蓋率兩種。而MR小區(qū)覆蓋率有一定的缺點(diǎn)，一個(gè)是它無法對(duì)空洞進(jìn)行覆蓋，另一個(gè)是它沒有覆蓋的位置信息;路測覆蓋率的缺點(diǎn)是它的成本稍微比較高，而且它具備歷性，但是它有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是可以對(duì)對(duì)覆蓋問題的地理位置進(jìn)行定位，但是這兩種覆蓋率的評(píng)估都會(huì)有局限性。目前，由于無線網(wǎng)絡(luò)不斷地演化和進(jìn)步，而且手機(jī)定位技術(shù)也越來越成熟，因此，引入MDT技術(shù)不但可以使運(yùn)營商利用網(wǎng)絡(luò)對(duì)精確地理位置的MR信息進(jìn)行測采并集中到全網(wǎng)終端進(jìn)行上報(bào)。

1基于圖像識(shí)別的覆蓋率評(píng)估方法

在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中，對(duì)于蜂窩無線技術(shù)而言，網(wǎng)絡(luò)也并不是百分之百的進(jìn)行覆蓋，其實(shí)對(duì)網(wǎng)絡(luò)覆蓋的定義應(yīng)該是，對(duì)所有用戶所到達(dá)的網(wǎng)絡(luò)區(qū)域進(jìn)行覆蓋。而運(yùn)營商在對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行優(yōu)化和建設(shè)的時(shí)候，要進(jìn)行重點(diǎn)并且分階段來對(duì)覆蓋的范圍進(jìn)行逐漸擴(kuò)大，同時(shí)對(duì)于覆蓋評(píng)估的目標(biāo)要是百分之百來對(duì)規(guī)劃的范圍進(jìn)行覆蓋。比如說在5G的初期，對(duì)5G覆蓋進(jìn)行評(píng)估的時(shí)候，應(yīng)該是對(duì)5G的一些重點(diǎn)場景建設(shè)，以及目標(biāo)區(qū)域等來進(jìn)行區(qū)域化的評(píng)估。由于地域覆蓋率的理解還不夠透徹，因此為了解決覆蓋率評(píng)估因無數(shù)據(jù)位置而產(chǎn)生的影響，文章對(duì)一種圖像識(shí)別技術(shù)在覆蓋率評(píng)估中的應(yīng)用做了分析研究，通過對(duì)地貌信息進(jìn)行識(shí)別，然后對(duì)運(yùn)營商認(rèn)為不需要進(jìn)行覆蓋的區(qū)域或者用戶不會(huì)到達(dá)的區(qū)域來進(jìn)行剔除，進(jìn)而來對(duì)覆蓋率的指標(biāo)進(jìn)行修正。

2圖像識(shí)別技術(shù)分析研究

圖像識(shí)別技術(shù)是利用電子圖來對(duì)一些地貌信息進(jìn)行識(shí)別，并且在一些采樣點(diǎn)比較少以及沒有采樣的區(qū)域中，要和場景的類別相互結(jié)合起來，然后還要對(duì)其進(jìn)行分析判斷，進(jìn)而來對(duì)區(qū)域的覆蓋率進(jìn)行糾正。比如說把景區(qū)的山川或者市中心的湖泊等一些區(qū)域來進(jìn)行剔除。

2.1 計(jì)算機(jī)視覺方法

計(jì)算機(jī)視覺法是基于RGB信息下，然后對(duì)地圖中一些特殊的地貌來進(jìn)行檢測，比如說一些林地或者水域等一些特殊地貌，然后在對(duì)檢測的目標(biāo)進(jìn)行閉運(yùn)算以及開運(yùn)算的非全集修正，同時(shí)還要在二值化，并且還要利用Canny算子來對(duì)邊緣進(jìn)行檢測，最后在進(jìn)一步的得到目標(biāo)的輪廓邊界[2]。所以計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)視覺方法可以對(duì)目標(biāo)的模式進(jìn)行快速并且準(zhǔn)確的檢測。但這種方法由于它的擴(kuò)展性比較弱，所以，如果對(duì)改變輸入地圖的形式，則會(huì)導(dǎo)致檢測的結(jié)果準(zhǔn)確率會(huì)很大程度的下降。因此，還需要對(duì)地圖的來源進(jìn)行固定，同時(shí)對(duì)于不同城市的還要進(jìn)行分別的建模。

2.2 深度學(xué)習(xí)模型

深度學(xué)習(xí)模型它可以利用語義分割算法，來對(duì)一些不規(guī)則的邊界圖像進(jìn)行識(shí)別。我們對(duì)分割模型U-Net以及SegNet進(jìn)行了主流的開源語義試驗(yàn)，但是它使解碼器迭代學(xué)習(xí)編碼器池化的時(shí)候?qū)⒂嘘P(guān)的特征給丟失了，并且，U-Net在每個(gè)階段解碼器上采樣特征圖中將編碼器的特征圖進(jìn)行了拼接，從而促使模型在進(jìn)行訓(xùn)練的時(shí)候內(nèi)存占用比較大，所以，導(dǎo)致在有限的環(huán)境中無法進(jìn)行快速地訓(xùn)練。但是，對(duì)SegNet來說，它的表現(xiàn)比較好，因此，從整體上來說，語義分割模型雖然它的檢測率比較高，但是它對(duì)一些硬件的資源消耗也是非常高的。

3基于地貌識(shí)別修正覆蓋率的應(yīng)用

以某5A級(jí)的景區(qū)覆蓋率評(píng)估為例，在這個(gè)景區(qū)內(nèi)，水域的面積占百分之七十四，而在景區(qū)的西北部水域中，其水域是封閉的，并且水上沒有采樣，而西北部水域的面積占到百分之十五。而在景區(qū)的東北部屬于中，其采樣量比較少，但是有游船，而且還有一部分沒有數(shù)據(jù)柵格。但是在實(shí)際中，就會(huì)認(rèn)為無用戶的水域面積是由無覆蓋而造成的。在進(jìn)行覆蓋率的計(jì)算的時(shí)候，如果用覆蓋達(dá)標(biāo)柵格的面積除以有采樣?xùn)鸥竦拿娣e，而這個(gè)時(shí)候景區(qū)的覆蓋率就會(huì)是百分之九十五點(diǎn)四，但是，由于覆蓋率過于良好，也會(huì)導(dǎo)致無覆蓋以及弱覆蓋等問題沒有辦法暴露出來。同時(shí)，由于景區(qū)的水面所占的比例過大，其開闊信號(hào)也比較容易受到傳播，所以，覆蓋率也比較好。但另一方面，由于景區(qū)的水域并不是游人容易聚集的區(qū)域，因此，這個(gè)區(qū)域也不應(yīng)該作為網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和優(yōu)化的重點(diǎn)區(qū)域。

通過分析發(fā)現(xiàn)，在覆蓋評(píng)估的范圍中，景區(qū)的水域不應(yīng)該納入到覆蓋范圍中。而利用計(jì)算機(jī)視覺模型來對(duì)該水域進(jìn)行電子地圖識(shí)別，同時(shí)對(duì)景區(qū)內(nèi)的水域邊界進(jìn)行提取。

4結(jié)束語

在目前的無線網(wǎng)絡(luò)通信領(lǐng)域中，運(yùn)營商最關(guān)注的一個(gè)問題就是覆蓋率的評(píng)估是否精準(zhǔn)，因此文章首先分析了對(duì)基于圖像識(shí)別的覆蓋率評(píng)估方法，然后對(duì)圖像識(shí)別技術(shù)做了分析研究，最后對(duì)地貌識(shí)別修正覆蓋率的應(yīng)用做了探討。

參考文獻(xiàn)

[1] 喬俊峰，牛玉俊，馬戈.資源優(yōu)化中無線傳感網(wǎng)絡(luò)覆蓋率檢測仿真研究[J].計(jì)算機(jī)仿真，2018，35（10）：419-423.

[2] 王麗霞，劉春華.宏微異構(gòu)組網(wǎng)提升城區(qū)LTE網(wǎng)絡(luò)深度覆蓋率[J].通信管理與技術(shù)，2020（2）：43-46，55.