朱曉松

【摘要】 網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量和用戶感知度越來(lái)越受到移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商重視，網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和能力提升成為重中之重，在未來(lái)2G/3G/4G網(wǎng)絡(luò)混合運(yùn)營(yíng)的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，如何建立一套通用的評(píng)估體系，是值得認(rèn)真思考的問(wèn)題。本論文針對(duì)移動(dòng)網(wǎng)質(zhì)量自動(dòng)評(píng)估系統(tǒng)技術(shù)的初步研究成果進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹，并對(duì)其優(yōu)越性進(jìn)行分析。

【關(guān)鍵詞】 移動(dòng)網(wǎng)絡(luò) 自動(dòng)評(píng)估系統(tǒng) 網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量 局限性 優(yōu)越性

一、引言

隨著4G網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模建設(shè)，移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)面臨著2G/3G/4G混合運(yùn)營(yíng)的局面。即現(xiàn)有2G、3G網(wǎng)上的各類業(yè)務(wù)需要移植到4G中，且未來(lái)還將有大量的基于4G網(wǎng)絡(luò)的新業(yè)務(wù)出現(xiàn)。網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量和用戶感知度越來(lái)越受到移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商重視，網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和能力提升成為重中之重。在未來(lái)2G/3G/4G網(wǎng)絡(luò)混合運(yùn)營(yíng)的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，如何建立一套通用的評(píng)估體系，是值得認(rèn)真思考的問(wèn)題。新的測(cè)試方式是新建一套網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量測(cè)試系統(tǒng)，對(duì)某區(qū)網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量進(jìn)行測(cè)試評(píng)估，并快速形成評(píng)估分析報(bào)告。從而使運(yùn)營(yíng)商能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和快速提升網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量監(jiān)測(cè)的能力。

二、現(xiàn)有評(píng)估手段的局限性

目前，網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商再新業(yè)務(wù)質(zhì)量管控過(guò)程中遇到的問(wèn)題較復(fù)雜，業(yè)務(wù)核心網(wǎng)或承載網(wǎng)絡(luò)測(cè)試的反饋結(jié)果大多都是無(wú)法直接的反映業(yè)務(wù)層面的各種問(wèn)題。就單以簡(jiǎn)單的端對(duì)端的彩信為例，端對(duì)端彩信從甲用戶發(fā)送到乙用戶，需要經(jīng)過(guò)以下環(huán)節(jié)：甲用戶→甲方移動(dòng)網(wǎng)→甲方核心網(wǎng)→甲方歸屬M(fèi)MSC→乙方歸屬M(fèi)MSC→乙方歸屬地SMSC→乙方無(wú)線網(wǎng)→乙方核心網(wǎng)→乙方拜訪地W甲P網(wǎng)關(guān)→乙方MMSC→乙方主動(dòng)獲取彩信。因此，用戶乙在接收一條彩信時(shí)，需要經(jīng)過(guò)的各種類型的網(wǎng)元多達(dá)到20幾個(gè)。為此，如果一種評(píng)價(jià)機(jī)制是不合理的，對(duì)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)質(zhì)量進(jìn)行單方面的評(píng)測(cè)，使得我們必須建立起基于直接面對(duì)用戶體驗(yàn)的評(píng)測(cè)方式，由用戶直接體驗(yàn)的質(zhì)量?jī)?yōu)劣來(lái)評(píng)測(cè)新業(yè)務(wù)質(zhì)量的好壞，這樣做，對(duì)運(yùn)營(yíng)商來(lái)說(shuō)用戶的感知風(fēng)險(xiǎn)太高，客戶維護(hù)無(wú)疑是高成本的。

三、信號(hào)路徑研究

我們知道，無(wú)線傳播環(huán)境的復(fù)雜性及手機(jī)搜索窗口大小的限制，要區(qū)分相鄰兩個(gè)信源信號(hào)來(lái)源，僅有時(shí)延隔離是不夠的。所有導(dǎo)頻信號(hào)是平移等價(jià)的，若發(fā)生適當(dāng)?shù)臅r(shí)延，任基站的導(dǎo)頻信號(hào)都有可能被誤認(rèn)為其他基站的導(dǎo)頻信號(hào)。但是，兩個(gè)相鄰基站的導(dǎo)頻的時(shí)延差越大，意味著信號(hào)的路徑損耗也越大。若導(dǎo)頻間的時(shí)延差足夠大，落入搜索窗中的不正確導(dǎo)頻的強(qiáng)度就足夠弱，導(dǎo)頻信號(hào)的干擾就可以忽略不計(jì)。我們根據(jù)這點(diǎn)討論P(yáng)ILOT_INC的最小取值。

假如有兩個(gè)基站，位于基站2服務(wù)區(qū)內(nèi)的移動(dòng)臺(tái)在接收到基站2的導(dǎo)頻信號(hào)的同時(shí)也接收到基站1的導(dǎo)頻信號(hào)。

基站1、2發(fā)射的導(dǎo)頻信號(hào)s1（t）、s2（t）可表示為：

令λ1、τ1Tc分別表示從基站1到移動(dòng)臺(tái)的路徑損耗與時(shí)延。令λ2、τ2Tc分別表示從基站2到移動(dòng)臺(tái)的路徑損耗與時(shí)延。則移動(dòng)臺(tái)收到兩個(gè)導(dǎo)頻信號(hào)y1（t），y2（t）為：

若：

即：

則兩導(dǎo)頻信號(hào)到達(dá)移動(dòng)臺(tái)時(shí)相位相同，這樣就會(huì)形成PN偏置干擾。上式中的碼片（chip）數(shù)均對(duì)PN碼周期215取模。其中δ12表示基站1到基站2的路徑時(shí)延差，δ21表示基站2到基站1的路徑時(shí)延差，兩者并不相同。例如：δ1=1024，δ2=512，則δ21=512，而δ12=（-512）mod（215）=32256，這樣基站2更可能干擾基站1。

若要實(shí)現(xiàn)基站1的導(dǎo)頻信號(hào)不干擾基站2中的移動(dòng)臺(tái)，則移動(dòng)臺(tái)接收到基站1的導(dǎo)頻信號(hào)功率必須比基站2的任一多徑信號(hào)都要低于某一門限值，假定該門限為T（dB）。移動(dòng)臺(tái)位于基站2邊緣時(shí)，移動(dòng)臺(tái)接受到基站2的信號(hào)最弱。此時(shí)，移動(dòng)臺(tái)在基站2邊緣并激活集（SRCH_WIN_A）搜索窗搜索基站2的信號(hào)，此時(shí)基站2最弱的多徑信號(hào)的路徑損耗λ2為

同理，移動(dòng)臺(tái)在基站2邊界收到基站1最弱的多徑信號(hào)的路徑損耗λ1為

因此，可接受干擾值為：

將公式代入可得：

我們假定所有基站的導(dǎo)頻功率都相同。根據(jù)無(wú)線信號(hào)的損耗與距離的γ次冪成正比，因而基站導(dǎo)頻信號(hào)發(fā)射到移動(dòng)臺(tái)處的損耗與基站半徑有如下關(guān)系：

把上面公式代入可得

根據(jù)碼片的速率為1.2288Mcps和電滋波在空中的傳播速度，我們可以推算距離在公里與碼片兩種單位之間的換算關(guān)系。

1碼片=10-6/1.2288秒

1公里=3.33×10-6秒=4.1碼片

我們假設(shè)用d表示以公里為單位代表兩點(diǎn)的距離，用r表示以碼片為單位代表兩點(diǎn)間的距離。由上面的關(guān)系式可得：。假定系統(tǒng)內(nèi)所有基站的覆蓋半徑相同，則有：r=r1=r2=4.1d。并以PILOT_INC×64替換δ12，s代表激活集搜索窗（SRCH_WIN_A）的單邊大小。因此，PILOT_INC為

一般而言，對(duì)于城市密集區(qū)，γ=4.3，對(duì)于郊區(qū)，γ=3.84。T是與T_ADD、T_DROP等系統(tǒng)參數(shù)有關(guān)，一般取T=27dB。而激活集搜索窗（SRCH_WIN_A）的大小與無(wú)線環(huán)境的最大時(shí)延Td有關(guān)系，它們的關(guān)系表格1如所示。計(jì)算公式為：

根據(jù)上述的參數(shù)分析，對(duì)無(wú)線傳播路徑的測(cè)試隨著環(huán)境的改變而有所不同，研究的側(cè)重點(diǎn)也有不同，實(shí)際的運(yùn)用應(yīng)根據(jù)客戶群體和其所處的環(huán)境應(yīng)有針對(duì)性的選擇。

四、自評(píng)估系統(tǒng)功能運(yùn)用及優(yōu)越性

4.1功能運(yùn)用

1、網(wǎng)格質(zhì)量評(píng)估。系統(tǒng)能對(duì)熱點(diǎn)質(zhì)量進(jìn)行測(cè)評(píng)，對(duì)于各組不達(dá)標(biāo)指標(biāo)的用顏色標(biāo)識(shí)起來(lái)。城區(qū)熱點(diǎn)可以設(shè)定為政府、學(xué)校、大型活動(dòng)中心、購(gòu)物商場(chǎng)等類別，還能按熱點(diǎn)類別進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。而城區(qū)道路也可以劃分為一般干道、主干干道、重要干道等類別進(jìn)行分析與評(píng)估。道路、鐵路主要是評(píng)估和分析鐵路和高速公路沿線的各項(xiàng)網(wǎng)絡(luò)綜合性指標(biāo)。2、感知質(zhì)量聯(lián)合評(píng)估。系統(tǒng)能對(duì)性能指標(biāo)和感知指標(biāo)進(jìn)行測(cè)評(píng)，性能指標(biāo)主要是從話單接入EC/IO。這兩項(xiàng)指標(biāo)主要通過(guò)設(shè)定門限值來(lái)實(shí)現(xiàn)感知質(zhì)量綜合評(píng)測(cè)。如果某區(qū)域聯(lián)合評(píng)測(cè)指標(biāo)低于某預(yù)定的門限值，則該區(qū)域就會(huì)被系統(tǒng)自動(dòng)定義為異常區(qū)域而進(jìn)行提示。3、網(wǎng)絡(luò)覆蓋質(zhì)量和路測(cè)異常事件分析。借助自評(píng)系統(tǒng)，可以從系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)庫(kù)中提取出路測(cè)異常事件。通過(guò)查詢和分析異常事件列表和呼叫失敗事件路測(cè)回放等相關(guān)指標(biāo)，便可以分析出本區(qū)域發(fā)生路測(cè)異常事件的具體或某一原因，使得獲取解決該區(qū)域網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量問(wèn)題的捷徑。

4.2優(yōu)越性

通過(guò)自評(píng)估系統(tǒng)，移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商能簡(jiǎn)單快捷的掌握測(cè)試城區(qū)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量概況。根據(jù)系統(tǒng)的評(píng)估結(jié)果和數(shù)據(jù)采集記錄，移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商能分析無(wú)線網(wǎng)絡(luò)異常情況，從而實(shí)現(xiàn)“先于用戶發(fā)現(xiàn)和解決問(wèn)題”的經(jīng)營(yíng)管理目的。相比之下，自評(píng)估系統(tǒng)不僅獲得與傳統(tǒng)方式相同的測(cè)試功能和測(cè)試數(shù)據(jù)，更克服了傳統(tǒng)方式的缺點(diǎn)，具有傳統(tǒng)方式不可比擬的優(yōu)越性和先進(jìn)性。具體表現(xiàn)如下：1、無(wú)人值守執(zhí)行需求業(yè)務(wù)的全天候測(cè)試；2、節(jié)約質(zhì)量檢測(cè)成本；3、及時(shí)發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量缺陷，快速響應(yīng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化；4、多網(wǎng)絡(luò)測(cè)試結(jié)果比對(duì)；5、可隨時(shí)變更的測(cè)試計(jì)劃；6、實(shí)時(shí)、強(qiáng)大的異常告警功能；7、具備話音、數(shù)據(jù)、增值等全業(yè)務(wù)測(cè)試功能；8、LOG數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)上載，支持完整三層信令和參數(shù)；9、可遠(yuǎn)程監(jiān)控、控制和自動(dòng)升級(jí)；10、包括鎖小區(qū)、鎖頻點(diǎn)、強(qiáng)制切換等多種強(qiáng)制功能。

五、經(jīng)驗(yàn)總結(jié)

自評(píng)估系統(tǒng)可以獲得現(xiàn)網(wǎng)業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)可實(shí)現(xiàn)的最優(yōu)指標(biāo)集合，即現(xiàn)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)可以達(dá)到的最好質(zhì)量。對(duì)現(xiàn)網(wǎng)的業(yè)務(wù)運(yùn)行可起到監(jiān)督作用，評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)是很有效的參考依據(jù)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)現(xiàn)網(wǎng)業(yè)務(wù)指標(biāo)未達(dá)到評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)，則可考慮啟動(dòng)合適的優(yōu)化流程。自評(píng)估系統(tǒng)的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集終端應(yīng)搭載在運(yùn)營(yíng)出租車上，理由是出租車的行車路線不固定，且其每天運(yùn)行時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)，可以保證對(duì)城區(qū)的測(cè)試覆蓋度，且成本相對(duì)較低。但這涉及與出租車公司的協(xié)調(diào)處理。遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集終端是整個(gè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集的關(guān)鍵，本項(xiàng)目建設(shè)過(guò)程中的困難也主要集中于此。