提升用戶(hù)感知的無(wú)線參數(shù)自動(dòng)化診斷方法研究

王磊，張鵬，沈驁，徐晶

（1 中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)設(shè)計(jì)院有限公司，北京 100080; 2 中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)吉林有限公司，長(zhǎng)春 130061）

1 研究背景

現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路，大多是通過(guò)對(duì)各類(lèi)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行指標(biāo)的統(tǒng)計(jì)分析和報(bào)表呈現(xiàn)，來(lái)找出問(wèn)題小區(qū)，再針對(duì)發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題小區(qū)、最差小區(qū)進(jìn)行諸如干擾、掉話(huà)、接入、切換等多方面的深入分析和排查，進(jìn)而制定優(yōu)化方案進(jìn)行實(shí)施驗(yàn)證。這種優(yōu)化流程雖然可以及時(shí)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的下降，并有針對(duì)性的進(jìn)行問(wèn)題處理，但是大多時(shí)候，當(dāng)網(wǎng)優(yōu)工程師發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量下降時(shí)，用戶(hù)感知已經(jīng)受到了嚴(yán)重影響，投訴量上升已成為事實(shí)。因此，當(dāng)前這種以網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行指標(biāo)為導(dǎo)向的優(yōu)化流程，并不能預(yù)先診斷出在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)配置等方面存在的深層次問(wèn)題，也就是說(shuō)，在網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量出現(xiàn)明顯下降之前，無(wú)法提前分析出可能影響到網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的問(wèn)題隱患。

同時(shí)，在網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工作中，調(diào)整無(wú)線參數(shù)設(shè)置對(duì)網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量有著重要影響，而當(dāng)前的網(wǎng)優(yōu)分析流程中，對(duì)參數(shù)設(shè)置的檢查步驟卻是分散在了問(wèn)題定位的各個(gè)子環(huán)節(jié)，且一般都是在出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量問(wèn)題后才在網(wǎng)絡(luò)局部進(jìn)行參數(shù)設(shè)置的排錯(cuò)分析。對(duì)于每次優(yōu)化工作，參數(shù)分析環(huán)節(jié)總是需要進(jìn)行大量重復(fù)性的排查工作，這就限制了網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工作效率的提升。

本文提出的方法正是為了彌補(bǔ)當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化方法的不足，提出以參數(shù)優(yōu)化預(yù)警為核心，使用診斷規(guī)則標(biāo)準(zhǔn)權(quán)值庫(kù)，對(duì)影響無(wú)線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)配置方面的關(guān)鍵參數(shù)設(shè)置實(shí)施全網(wǎng)深度分析，并對(duì)輸出的違規(guī)結(jié)果進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)、加權(quán)計(jì)算后作為預(yù)警優(yōu)先級(jí)的依據(jù)，并能夠根據(jù)網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的波動(dòng)情況，自動(dòng)調(diào)節(jié)待處理問(wèn)題的緊急程度，迭代式的將當(dāng)前最嚴(yán)重的問(wèn)題隱患推送至一線分析人員。

2 技術(shù)架構(gòu)設(shè)計(jì)

本文提出的方法旨在進(jìn)一步提高當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工作效率，減少網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化分析過(guò)程中的大量人工重復(fù)性工作，將無(wú)線參數(shù)深度分析應(yīng)用在日常優(yōu)化工作中，建立一套完整的參數(shù)優(yōu)化預(yù)警機(jī)制，從而實(shí)現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量下降前，提前作出問(wèn)題診斷，并能及時(shí)通知優(yōu)化工程師調(diào)整網(wǎng)絡(luò)配置。

圖1 無(wú)線參數(shù)預(yù)警分析系統(tǒng)總體框架

本文提出的方法由13個(gè)功能模塊組成，按功能類(lèi)別可分為：預(yù)警分析支撐、核查引擎算法兩大部分?？傮w設(shè)計(jì)如圖1所示。

2.1 預(yù)警分析支撐

步驟1：首先，建立參數(shù)核查規(guī)則基準(zhǔn)權(quán)重表：此表用于指示各項(xiàng)參數(shù)分析規(guī)則與預(yù)警基準(zhǔn)權(quán)重的映射關(guān)系，將參數(shù)分析規(guī)則分為如下4類(lèi)：

（1）參數(shù)取值設(shè)置違反標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范中的取值范圍，即參數(shù)值設(shè)置錯(cuò)誤；

（2）參數(shù)取值設(shè)置不違反標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的取值范圍，但在特殊覆蓋場(chǎng)景下設(shè)置不合理；

（3）參數(shù)間關(guān)聯(lián)關(guān)系設(shè)置錯(cuò)誤；

（4）參數(shù)間關(guān)聯(lián)關(guān)系設(shè)置不合理。

將以上各類(lèi)分析規(guī)則均按照嚴(yán)重程度由高到低劃分為以下5種預(yù)警級(jí)別：危險(xiǎn)（Critical）、錯(cuò)誤(Error)、警告(Warning)、注意(Notice)、報(bào)告(Information)。

基于以上條件建立的參數(shù)核查規(guī)則基準(zhǔn)權(quán)重表如表1所示。

步驟2：需建立懲罰系數(shù)表，用于對(duì)違規(guī)結(jié)果預(yù)警優(yōu)先級(jí)的細(xì)粒度調(diào)節(jié)。

設(shè)參數(shù)核查規(guī)則輸出的違規(guī)項(xiàng)數(shù)量n，如n大于特定門(mén)限E，且設(shè)其持續(xù)時(shí)間t,超過(guò)時(shí)間門(mén)限T，則定義離散懲罰系數(shù)r(n,t)，用于擴(kuò)大此項(xiàng)核查違規(guī)結(jié)果的權(quán)重。

基于以上定義，建立的懲罰系數(shù)表如表2所示。

步驟3：進(jìn)行數(shù)據(jù)源準(zhǔn)備：含無(wú)線參數(shù)數(shù)據(jù)采集、解析、導(dǎo)入、存儲(chǔ)過(guò)程。

步驟4：此步驟完成參數(shù)閾值預(yù)警分析規(guī)則的建立和導(dǎo)入：由于參數(shù)閾值類(lèi)核查規(guī)則，會(huì)隨著覆蓋場(chǎng)景的不同、專(zhuān)項(xiàng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化任務(wù)的不同、以及設(shè)備版本的升級(jí)而不斷進(jìn)行調(diào)整，因此，此步驟需提供參數(shù)閾值類(lèi)核查規(guī)則導(dǎo)入接口。

表1 參數(shù)核查規(guī)則基準(zhǔn)權(quán)重表

表2 參數(shù)核查規(guī)則懲罰系數(shù)表

步驟5：基于以上各步，此處計(jì)算無(wú)線參數(shù)預(yù)警分析的總權(quán)重：使用多維度的無(wú)線參數(shù)分析規(guī)則對(duì)特定覆蓋范圍內(nèi)的小區(qū)配置參數(shù)進(jìn)行分析后，將核查規(guī)則i輸出的違規(guī)項(xiàng)數(shù)量記為n(i);查詢(xún)基準(zhǔn)權(quán)重表，得到規(guī)則對(duì)應(yīng)的基準(zhǔn)權(quán)重U(i)，同時(shí)根據(jù)數(shù)量n(i)和持續(xù)時(shí)間t(i)，查詢(xún)懲罰系數(shù)表，得到r(i),計(jì)算基本預(yù)警權(quán)重：

上述公式(1)在計(jì)算基本預(yù)警權(quán)重時(shí)，充分考慮了各類(lèi)無(wú)線參數(shù)設(shè)置規(guī)則對(duì)于網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量所產(chǎn)生的不同程度的影響，同時(shí)，將違規(guī)項(xiàng)數(shù)量過(guò)多，未處理時(shí)間過(guò)長(zhǎng)等因素通過(guò)懲罰系數(shù)的方式進(jìn)行加權(quán)體現(xiàn)，并且也可以根據(jù)不同的網(wǎng)絡(luò)場(chǎng)景進(jìn)行靈活動(dòng)態(tài)的調(diào)整。

由于對(duì)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)參數(shù)進(jìn)行綜合分析評(píng)價(jià)，最終是為了指導(dǎo)網(wǎng)優(yōu)工程師及時(shí)調(diào)整網(wǎng)絡(luò)中不合理或不正確的配置，提升網(wǎng)絡(luò)整體質(zhì)量，同時(shí)降低網(wǎng)絡(luò)問(wèn)題隱患，因此，本方法在公式(1)的基礎(chǔ)上，根據(jù)現(xiàn)網(wǎng)的話(huà)務(wù)統(tǒng)計(jì)指標(biāo)情況，進(jìn)一步設(shè)計(jì)了附加預(yù)警權(quán)重，即最差小區(qū)偏離度D，從而可以更加合理的對(duì)預(yù)警優(yōu)先級(jí)進(jìn)行深度排序，定義如下：

其中,Sj為最差小區(qū)定義指標(biāo)j的標(biāo)準(zhǔn)門(mén)限值,xj為指標(biāo)j的現(xiàn)網(wǎng)統(tǒng)計(jì)值,λj為幅度調(diào)整系數(shù)(λj>0),當(dāng)xj-Sj> 0時(shí)，說(shuō)明相應(yīng)統(tǒng)計(jì)指標(biāo)劣化，且超過(guò)了標(biāo)準(zhǔn)門(mén)限，因此將作用于公式（1）一個(gè)正偏置，抬升了公式(1)的基本預(yù)警權(quán)重，從而提高了預(yù)警優(yōu)先級(jí)，反之，將作用一個(gè)負(fù)偏置，相對(duì)降低了優(yōu)先級(jí)。

綜上，無(wú)線參數(shù)預(yù)警分析的總權(quán)重為：

基于以上算法，對(duì)無(wú)線參數(shù)違規(guī)項(xiàng)的預(yù)警權(quán)重進(jìn)行計(jì)算后，按照總權(quán)重進(jìn)行優(yōu)先級(jí)排序，將對(duì)網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量影響最嚴(yán)重的參數(shù)設(shè)置違規(guī)項(xiàng)進(jìn)行預(yù)警推送，指導(dǎo)優(yōu)化工程師進(jìn)行現(xiàn)網(wǎng)配置調(diào)整。

2.2 核查引擎算法

2.2.1 影響客戶(hù)感知的參數(shù)診斷分析

本模塊設(shè)計(jì)用于核查通信全過(guò)程中影響用戶(hù)感知的重點(diǎn)參數(shù)設(shè)置，按照通信場(chǎng)景分為：終端空閑階段分析規(guī)則、終端起呼階段分析規(guī)則、終端通話(huà)階段分析規(guī)則、終端掛機(jī)階段分析規(guī)則、終端使用數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)分析規(guī)則。

2.2.2 專(zhuān)項(xiàng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化分析參數(shù)診斷分析

本模塊設(shè)計(jì)用于專(zhuān)題優(yōu)化任務(wù)中的參數(shù)取值核查，包括異頻段均衡專(zhuān)題優(yōu)化參數(shù)分析規(guī)則、數(shù)據(jù)話(huà)音均衡專(zhuān)題優(yōu)化參數(shù)分析規(guī)則、干擾評(píng)估專(zhuān)題參數(shù)分析規(guī)則、乒乓切換專(zhuān)題優(yōu)化參數(shù)分析規(guī)則。

2.2.3 特殊覆蓋場(chǎng)景下參數(shù)診斷分析

本模塊設(shè)計(jì)用于在特殊覆蓋場(chǎng)景下的參數(shù)取值合理性核查規(guī)則，參數(shù)設(shè)置的覆蓋場(chǎng)景可劃分為：一般室內(nèi)、高層室內(nèi)、密集室外、一般室外、高校、城中村、廣覆蓋、體育場(chǎng)、高速鐵路、高速道路、高架橋、隧道。

2.2.4 自定義參數(shù)規(guī)則診斷分析

本模塊設(shè)計(jì)提供參數(shù)分析核查規(guī)則的可編程接口（API）,用于實(shí)現(xiàn)復(fù)雜參數(shù)核查規(guī)則的定制開(kāi)發(fā)，如同鄰頻分析規(guī)則、同頻同BSIC分析規(guī)則、同主頻同擾碼組分析規(guī)則、復(fù)合碼相關(guān)性分析規(guī)則、頻譜利用率分析規(guī)則。

2.2.5 參數(shù)間關(guān)聯(lián)規(guī)則診斷分析

本模塊設(shè)計(jì)用于核查兩個(gè)或多個(gè)參數(shù)現(xiàn)網(wǎng)值取值關(guān)系是否符合預(yù)先定義的關(guān)聯(lián)性規(guī)則。參數(shù)間關(guān)聯(lián)性規(guī)則可使用數(shù)學(xué)關(guān)系式及邏輯關(guān)系式進(jìn)行描述。

2.2.6 網(wǎng)元間參數(shù)設(shè)置一致性診斷分析

本模塊設(shè)計(jì)用于核查同一參數(shù)在一定網(wǎng)元范圍內(nèi)的現(xiàn)網(wǎng)值設(shè)置是否一致。可選網(wǎng)元范圍包括但不限于：MSC、LAC、BSC、BTS、Cell，TRX。

2.2.7 現(xiàn)網(wǎng)庫(kù)與規(guī)劃庫(kù)參數(shù)一致性診斷分析

本模塊設(shè)計(jì)用于周期或人工核查指定網(wǎng)元或全網(wǎng)的規(guī)劃參數(shù)取值和現(xiàn)網(wǎng)參數(shù)取值是否相同，同時(shí)，結(jié)合參數(shù)的分級(jí)定義、及無(wú)線參數(shù)調(diào)整的工單管理流程，用于監(jiān)控核查重點(diǎn)參數(shù)的現(xiàn)網(wǎng)值被錯(cuò)誤修改、以及參數(shù)值被頻繁修改的情況。

2.2.8 單制式系統(tǒng)內(nèi)鄰區(qū)參數(shù)診斷分析

本模塊設(shè)計(jì)用于分析單制式系統(tǒng)內(nèi)鄰區(qū)配置，采用的規(guī)則算法包括：?jiǎn)我幌到y(tǒng)內(nèi)過(guò)多、過(guò)少、單向、過(guò)遠(yuǎn)鄰區(qū)核查；單一系統(tǒng)內(nèi)同基站下小區(qū)之間的鄰區(qū)漏配情況核查；單一系統(tǒng)內(nèi)鄰區(qū)關(guān)系中源小區(qū)、目標(biāo)小區(qū)無(wú)法找到對(duì)應(yīng)的實(shí)際小區(qū)核查；單一系統(tǒng)內(nèi)鄰區(qū)（或外部小區(qū)）參數(shù)一致性核查。

2.2.9 多制式異系統(tǒng)間互操作診斷分析

本模塊設(shè)計(jì)用于分析多制式異系統(tǒng)間的互操作配置，采用的規(guī)則算法如下：異系統(tǒng)間過(guò)多、過(guò)少、單向、過(guò)遠(yuǎn)鄰區(qū)核查；異系統(tǒng)間共站址小區(qū)之間的鄰區(qū)漏配情況核查；異系統(tǒng)鄰區(qū)關(guān)系中的源小區(qū)、目標(biāo)小區(qū)無(wú)法找到對(duì)應(yīng)的實(shí)際小區(qū)核查；異系統(tǒng)鄰區(qū)（或外部小區(qū)）參數(shù)一致性核查；異系統(tǒng)互操作參數(shù)閾值合理性核查。

3 GSM/TD-SCDMA互操作專(zhuān)題優(yōu)化診斷分析

3.1 選擇參數(shù)配置核查規(guī)則（7項(xiàng)）

GSM->TD-SCDMA重選參數(shù)合理性核查算法；TD-SCDMA->GSM重選參數(shù)合理性核查算法； TDSCDMA->GSM切換參數(shù)合理性核查算法； GSM/TD-SCDMA外部小區(qū)參數(shù)一致性核查；GSM/TDSCDMA鄰區(qū)與實(shí)際小區(qū)一致性核查； GSM/TDSCDMA共站址小區(qū)之間的鄰區(qū)漏配情況核查； TDSCDMA的GSM鄰區(qū)同BCCH檢查。

3.2 選取性能監(jiān)控指標(biāo)（10項(xiàng)）：

TD-SCDMACS分流比例、TD-SCDMA PS分流比例、TD-SCDMA業(yè)務(wù)滲透率、TD-SCDMA用戶(hù)滲透率、CS域無(wú)線接通率、CS域無(wú)線掉話(huà)率、CS域2G/3G切換成功率、PS域無(wú)線接通率、PS域無(wú)線掉話(huà)率、PS域2G/3G切換成功率。

設(shè)編制上述規(guī)則的標(biāo)準(zhǔn)權(quán)值表后，并將分析算法應(yīng)用于全網(wǎng)，考慮性能指標(biāo)偏離度，如根據(jù)本文所述方法計(jì)算綜合預(yù)警權(quán)重，進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)后，劃分如表3所示的5類(lèi)小區(qū)。

從表3可以看出，Cell_A、Cell_B類(lèi)小區(qū)參數(shù)設(shè)置不合理權(quán)重與性能指標(biāo)偏離度呈正相關(guān)，且綜合預(yù)警優(yōu)先級(jí)最高，是需要優(yōu)先處理的部分。

表3 GSM/TD-SCDMA互操作專(zhuān)題預(yù)警分析

Cell_C類(lèi)小區(qū)雖然參數(shù)設(shè)置存在少量不合理、但監(jiān)控指標(biāo)基本達(dá)標(biāo)，需進(jìn)一步分析特殊覆蓋場(chǎng)景與用戶(hù)業(yè)務(wù)分布情況，因此處理優(yōu)先級(jí)為中。

Cell_D類(lèi)小區(qū)雖然參數(shù)設(shè)置基本合理，但監(jiān)控指標(biāo)未達(dá)標(biāo)，需進(jìn)一步分析設(shè)備故障、外部干擾、容量不足等原因，因此處理優(yōu)先級(jí)為中。

Cell_E類(lèi)小區(qū)參數(shù)設(shè)置基本合理，且指標(biāo)優(yōu)于預(yù)期，因此處理優(yōu)先級(jí)較低。

根據(jù)以上分析結(jié)果，給出參數(shù)分析綜合預(yù)警，并根據(jù)話(huà)務(wù)質(zhì)量統(tǒng)計(jì)指標(biāo)的波動(dòng)情況，自動(dòng)調(diào)節(jié)待處理問(wèn)題的緊急程度，迭代式的將當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)問(wèn)題隱患，按優(yōu)先級(jí)推送至一線優(yōu)化分析人員。

4 總結(jié)

本文提出的方法改進(jìn)了傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化方法的不足，以參數(shù)優(yōu)化預(yù)警系統(tǒng)為核心，能夠?qū)τ绊憻o(wú)線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)配置方面的關(guān)鍵參數(shù)設(shè)置實(shí)施全網(wǎng)深度分析，并對(duì)參數(shù)分析輸出的違規(guī)結(jié)果進(jìn)行綜合權(quán)重計(jì)算，從而可以在網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量下降之前，指導(dǎo)網(wǎng)優(yōu)工程師及時(shí)調(diào)整網(wǎng)絡(luò)中配置不正確或不合理的參數(shù)設(shè)置，實(shí)現(xiàn)了對(duì)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的精細(xì)化分析和自動(dòng)化診斷。如將本方法應(yīng)用在日常網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工作中，進(jìn)行反饋迭代，最終目標(biāo)是將影響網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的隱患因素逐步排除，為無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)持續(xù)的高質(zhì)量運(yùn)行保駕護(hù)航。

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