基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的LTE鄰區(qū)自優(yōu)化算法研究

熊匯雨　水天運(yùn)　劉晨吉基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的LTE鄰區(qū)自優(yōu)化算法研究

1 引言

無(wú)線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化中，鄰區(qū)優(yōu)化是無(wú)線網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)連續(xù)性的首要保障。傳統(tǒng)的人為鄰區(qū)規(guī)劃方式完全依賴工參參數(shù)準(zhǔn)確性、規(guī)劃人員技能水平和態(tài)度，且無(wú)法考慮矢量地物環(huán)境，使得多制式多層級(jí)網(wǎng)絡(luò)部署下，鄰區(qū)的維護(hù)工作量大、效率低、準(zhǔn)確性不高的主要原因。

為緩解鄰區(qū)維護(hù)的不力現(xiàn)狀，在深度分析網(wǎng)絡(luò)測(cè)量報(bào)告（MR， Measurement Report）的數(shù)據(jù)信息與關(guān)聯(lián)邏輯的基礎(chǔ)上，筆者創(chuàng)新性地提出基于MR實(shí)測(cè)鄰區(qū)大數(shù)據(jù)的LTE鄰區(qū)自優(yōu)化算法。算法基于現(xiàn)網(wǎng)終端實(shí)測(cè)的鄰區(qū)物理小區(qū)標(biāo)識(shí)（PCI，Physical Cell ID）、工程參數(shù)、性能參數(shù)等多類數(shù)據(jù)來(lái)綜合評(píng)估網(wǎng)絡(luò)鄰區(qū)配置，發(fā)現(xiàn)疑似漏配、錯(cuò)配、冗余的鄰區(qū)，并給出需添加/刪除的鄰區(qū)信息。這一算法的提出，將有效幫助網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維人員提高工作效率，充分保障網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量可靠性。

2 基于大數(shù)據(jù)的LTE鄰區(qū)自優(yōu)化算法設(shè)計(jì)

基于大數(shù)據(jù)的LTE鄰區(qū)自優(yōu)化算法主要由MR數(shù)據(jù)解析、多維數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)、鄰區(qū)自添加/刪除三部分組成。LTE鄰區(qū)自添加算法流程如圖1所示。

MR數(shù)據(jù)解析，即通過DOM（Document Object Model，文檔對(duì)象模型）技術(shù)，將XML （Extensible Markup Language，可擴(kuò)展標(biāo)記語(yǔ)言）格式的MR元素分解為序列化的對(duì)象，拆解出MR中的服務(wù)小區(qū)E-UTRAN小區(qū)標(biāo)識(shí)（ECI）、鄰區(qū)參考信號(hào)接收功率（RSRP， Reference signal received power）、鄰區(qū)PCI等數(shù)據(jù)。由于服務(wù)器將MR報(bào)告存儲(chǔ)為多個(gè)XML格式的小文件，因此，本算法采用DOM解析技術(shù)，將XML文檔轉(zhuǎn)化為樹型結(jié)構(gòu)，即建立一棵DOM樹，并將MR中的時(shí)間、ECI、RSRP、PCI等數(shù)據(jù)提取出來(lái)。

多維數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)，即通過Hadoop大數(shù)據(jù)集群，將解析后的MR數(shù)據(jù)中的服務(wù)小區(qū)ECI與工參經(jīng)緯度，進(jìn)行MapReduce Join多表關(guān)聯(lián)，獲得服務(wù)小區(qū)位置；將MR中的鄰區(qū)RSRP最強(qiáng)的小區(qū)PCI與工參經(jīng)緯度相關(guān)聯(lián)，獲得具有該P(yáng)CI的全部小區(qū)位置，并通過計(jì)算這些小區(qū)與服務(wù)小區(qū)的距離，找到距離服務(wù)小區(qū)最近的PCI所對(duì)應(yīng)的小區(qū)，即該服務(wù)小區(qū)的物理鄰區(qū)。

鄰區(qū)自添加/刪除，即通過關(guān)聯(lián)結(jié)果，自動(dòng)確定鄰區(qū)是否需要添減。通過將算法所得物理鄰區(qū)與服務(wù)小區(qū)ECI、操作維護(hù)中心（OMC，Operation Maintenance Center）中的鄰區(qū)參數(shù)表相關(guān)聯(lián)，判斷該物理鄰區(qū)是否已添加至服務(wù)小區(qū)的鄰區(qū)列表中；若未添加，則判斷其是否與已有鄰區(qū)列表存在PCI混淆，若存在混淆，則關(guān)聯(lián)切換性能數(shù)據(jù)，判斷已有鄰區(qū)是否存在切換，若已有鄰區(qū)與服務(wù)小區(qū)無(wú)頻繁切換關(guān)系，則將該鄰區(qū)刪除，并添加算法所得物理鄰區(qū)入鄰區(qū)列表；若無(wú)PCI混淆，即在鄰區(qū)列表未滿的情況下，添加算法所得物理鄰區(qū)入鄰區(qū)列表。相應(yīng)地，程序每天自動(dòng)將OMC中鄰區(qū)參數(shù)表與切換性能數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)，若連續(xù)7天存在鄰區(qū)與服務(wù)小區(qū)切換嘗試次數(shù)大于50次，切換成功率<50%，即將該鄰區(qū)刪除。同時(shí)配置白名單，如一些鐵路場(chǎng)景下僅需配置單向鄰區(qū)的站點(diǎn)，通過白名單篩除，防止這些站點(diǎn)的鄰區(qū)誤加。

3 應(yīng)用實(shí)踐

基于中國(guó)移動(dòng)的自有數(shù)據(jù)資源，運(yùn)用上述方法，對(duì)500個(gè)小區(qū)的鄰區(qū)配置情況進(jìn)行分析。經(jīng)初次運(yùn)行后，試點(diǎn)區(qū)域存量站點(diǎn)3天完成鄰區(qū)添加列表的基本收斂，14天結(jié)合性能數(shù)據(jù)刪除冗余/錯(cuò)配鄰區(qū)，完成整個(gè)鄰區(qū)列表的收斂。圖2展示了應(yīng)用本算法進(jìn)行鄰區(qū)自優(yōu)化的東湖花園1小區(qū)效果。算法刪除了小區(qū)背向的冗余/錯(cuò)配鄰區(qū)，添加鄰區(qū)主要集中在小區(qū)覆蓋方向上，同時(shí)防止了PCI混淆和超遠(yuǎn)鄰區(qū)的添加，動(dòng)態(tài)維護(hù)了鄰區(qū)列表。算法應(yīng)用后，試點(diǎn)區(qū)域整體切換成功率由99.22%提升至99.39%，如圖3所示。

4 結(jié)束語(yǔ)

本文創(chuàng)新性地將大數(shù)據(jù)挖掘、關(guān)聯(lián)等技術(shù)應(yīng)用于無(wú)線網(wǎng)優(yōu)化中，提出基于大數(shù)據(jù)分析的LTE鄰區(qū)自優(yōu)化方法。算法充分考慮矢量地物環(huán)境因素，基于終端測(cè)量上報(bào)目標(biāo)小區(qū)PCI，通過大數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)MR、工參、OMC、性能等數(shù)據(jù)，自動(dòng)發(fā)現(xiàn)并添加漏配鄰區(qū)，刪除錯(cuò)配、冗余鄰區(qū)。通過實(shí)踐，該算法可自收斂鄰區(qū)列表，在切換成功率提升的同時(shí)，較原有人工規(guī)劃方式效率提升50。

參考文獻(xiàn)：

[1]王映民.TD-LTE技術(shù)原理與系統(tǒng)設(shè)計(jì)[M].北京：人民郵電出版社，2010：130-196.

[2]華東師范大學(xué)數(shù)據(jù)科學(xué)與工程學(xué)院譯.Tom white.Hadoop權(quán)威指南[M].第三版.北京：清華大學(xué)出版社，2015：205-277.

作者簡(jiǎn)介：熊匯雨（2000-），女，四川成都人，在校學(xué)生，主要研究方向?yàn)椋阂苿?dòng)通信與無(wú)線技術(shù)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、大數(shù)據(jù)應(yīng)用。