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        LTE原始MR數(shù)據(jù)挖掘及在網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化中的應(yīng)用

        2019-09-01 09:40:38沈楠趙春陽(yáng)余飛
        科技與創(chuàng)新 2019年9期
        關(guān)鍵詞:數(shù)據(jù)挖掘

        沈楠 趙春陽(yáng) 余飛

        摘要:原始MR為海量明細(xì)數(shù)據(jù),不易存儲(chǔ)及應(yīng)用,通過對(duì)原始MR數(shù)據(jù)進(jìn)行了數(shù)據(jù)挖掘,在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化中的幾種典型應(yīng)用,為原始MR數(shù)據(jù)的后續(xù)開發(fā)及應(yīng)用提供了參考。

        關(guān)鍵詞:原始MR;數(shù)據(jù)挖掘;網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化;LTE

        中圖分類號(hào):TN929.53

        文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

        DOI: 10.15913/j.cnki.kjycx.2019.09.067

        1 引言

        測(cè)量報(bào)告( measurement report,MR)是TD-LTE系統(tǒng)的一種重要功能,終端上報(bào)的測(cè)量結(jié)果可以用于系統(tǒng)中小區(qū)選擇/重選及切換等事件的觸發(fā),也可以用于維護(hù)和觀察系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài),是網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化中的主要數(shù)據(jù)來源之一。

        在日常網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化中,原始的MR數(shù)據(jù)由于數(shù)據(jù)量巨大,不適宜直接存儲(chǔ)和使用,一般是將MR中所需要的關(guān)鍵字段數(shù)據(jù)入庫(kù)后再統(tǒng)計(jì)使用,使用起來方便靈活。這樣處理的后果就是原始MR數(shù)據(jù)中數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)以及大量有用的細(xì)節(jié)信息被丟棄了,而這種被丟棄的數(shù)據(jù)有可能被用來進(jìn)行深層次的數(shù)據(jù)挖掘及應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)應(yīng)用的最大化,從更深的層次上實(shí)現(xiàn)多個(gè)維度的關(guān)聯(lián)分析及網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的拓展應(yīng)用。

        某特大型城市全天原始MR數(shù)據(jù)的壓縮包在800 G左右,解壓縮后數(shù)據(jù)量會(huì)達(dá)到IOT左右,原始MR數(shù)據(jù)的開發(fā)及使用具有較高的技術(shù)門檻和需要占用大量的軟硬件資源,隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)及大數(shù)據(jù)應(yīng)用快速發(fā)展的背景下,對(duì)原始MR數(shù)據(jù)的分析及挖掘成為可能。

        2 原始MR數(shù)據(jù)的內(nèi)容及特點(diǎn)

        目前LTE網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)開啟MR周期性測(cè)量功能,并由網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)對(duì)測(cè)量報(bào)告進(jìn)行定期收集。周期性測(cè)量數(shù)據(jù)存放在MRO(MR original,代表測(cè)量報(bào)告樣本數(shù)據(jù)文件)中,MRO數(shù)據(jù)量大、信息齊全,是網(wǎng)絡(luò)評(píng)估和優(yōu)化的首選數(shù)據(jù)。根據(jù)某運(yùn)營(yíng)商的無(wú)線測(cè)量報(bào)告的格式和內(nèi)容要求,測(cè)量報(bào)告在OMC-R中有兩種存儲(chǔ)形式:樣本數(shù)據(jù)和統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),其中樣本數(shù)據(jù)表示OMC-R收集的原始測(cè)量報(bào)告信息,是本文進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘的研究對(duì)象。XML格式的測(cè)量報(bào)告文件的樣本數(shù)據(jù)如圖1所示。

        其中,bulkPmMrDataFile為測(cè)量報(bào)告性能數(shù)據(jù)文件,measurement為測(cè)量報(bào)告數(shù)據(jù),smr為測(cè)量報(bào)告數(shù)據(jù)中每個(gè)子測(cè)量數(shù)據(jù)的名稱列表,object為具體的測(cè)量對(duì)象,v為具體測(cè)量對(duì)象的子測(cè)量數(shù)據(jù)的測(cè)量值列表,使用空格對(duì)各子測(cè)量數(shù)據(jù)數(shù)值進(jìn)行分割,取值順序要求與smr列表中的子測(cè)量數(shù)據(jù)的名稱排列順序一致。如果取值為空,則用NIL標(biāo)識(shí)。某主流設(shè)備原始MR上報(bào)主要數(shù)據(jù)內(nèi)容如表1所示。

        測(cè)量報(bào)告中上報(bào)的具體數(shù)值與實(shí)際的測(cè)量數(shù)據(jù)區(qū)間分布已經(jīng)在測(cè)量報(bào)告數(shù)據(jù)規(guī)范中進(jìn)行了明確的規(guī)定,如果手機(jī)測(cè)量主服務(wù)小區(qū)電平為上報(bào)數(shù)值0,則對(duì)應(yīng)的電平區(qū)間為從-∞- - 120 dBm區(qū)間,具體的其他上報(bào)數(shù)據(jù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系在這里不再贅述。

        eNodeB或UE對(duì)某個(gè)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)量的周期可以從120 ms - 60 min,該周期在3GPP TS36.133 EUTRAN無(wú)線資源管理支持要求中規(guī)定,通過對(duì)原始數(shù)據(jù)的分析發(fā)現(xiàn),包含了時(shí)間戳秒級(jí)別的測(cè)量數(shù)據(jù),同時(shí)實(shí)現(xiàn)了同一時(shí)間多數(shù)據(jù)的同時(shí)上報(bào),實(shí)現(xiàn)了多數(shù)據(jù)多維度聯(lián)動(dòng)分析的可能。

        3 原始MR數(shù)據(jù)直接應(yīng)用開發(fā)

        3.1 工具開發(fā)

        將原始MRO數(shù)據(jù)導(dǎo)人數(shù)據(jù)庫(kù)中,開發(fā)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析工具,可以實(shí)現(xiàn)小區(qū)級(jí)別數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析功能,從而實(shí)現(xiàn)了多數(shù)據(jù)多維度聯(lián)合分析。原始MRO數(shù)據(jù)分析工具界面展示如圖2所示。

        MRO原始采樣數(shù)據(jù)中包括MR.LteScRSRP、MR.LteScRSRQ、MR.LteScTadv、MR.LteScAOA、MR.Lte ScPHR、MR.LteScSinrUL等多種數(shù)據(jù),通過把其中兩種數(shù)據(jù)結(jié)合采樣點(diǎn)數(shù)量映射到三維函數(shù)分布圖上,可以對(duì)小區(qū)覆蓋遠(yuǎn)近及角度、電平覆蓋、質(zhì)量分布、干擾情況等進(jìn)行更加清晰的描述,有利于解決占用問題,改善小區(qū)用戶的無(wú)線環(huán)境,對(duì)優(yōu)化方案起到很大的幫助。

        3.2 直接應(yīng)用

        小區(qū)電平、質(zhì)量及覆蓋范圍聯(lián)合分析如圖3所示。

        RSRP、RSRQ、采樣點(diǎn)的三維數(shù)據(jù)圖例呈現(xiàn),可以進(jìn)行干擾和覆蓋分析,RSRP和RSRQ都比較差的采樣點(diǎn)較多,說明小區(qū)很大可能存在弱覆蓋問題;RSRP較好而RSRQ較差的采樣點(diǎn)較多說明小區(qū)信號(hào)存在一定干擾。RSRP、TA(距離)、采樣點(diǎn)數(shù)的三維數(shù)據(jù)呈現(xiàn),可以查看小區(qū)在各個(gè)距離區(qū)間的覆蓋情況,在距離基站較遠(yuǎn)處是否存在較多的采樣點(diǎn),采樣點(diǎn)電平強(qiáng)度如何。根據(jù)采樣點(diǎn)在各個(gè)距離區(qū)間的數(shù)量和電平分布,可進(jìn)行相應(yīng)優(yōu)化方案,改善問題小區(qū)的電平覆蓋強(qiáng)度。通過對(duì)原始MRO數(shù)據(jù)的開發(fā),可實(shí)現(xiàn)測(cè)量報(bào)告中多維度數(shù)據(jù)聯(lián)合分析,更加精準(zhǔn)地定位網(wǎng)絡(luò)中的問題。

        4 MR數(shù)據(jù)的挖掘應(yīng)用探索

        4.1 定位應(yīng)用

        利用MRO測(cè)量報(bào)告中的MR.LteScTadv(時(shí)間提前量)、MR.LteScAOA(天線到達(dá)角)兩個(gè)可計(jì)算入射距離和入射角度的參數(shù),結(jié)合小區(qū)本身經(jīng)緯度和方向角,可對(duì)用戶采樣點(diǎn)進(jìn)行定位,主要原理是以基站站址為圓心,TA估算半徑,AOA估算方向以獲取所有占用本小區(qū)信號(hào)的用戶地理位置,然后通過對(duì)采樣點(diǎn)進(jìn)行電平及質(zhì)量渲染,可用來獲取優(yōu)化工單實(shí)施前后局部網(wǎng)絡(luò)的電平及質(zhì)量變化,驗(yàn)證優(yōu)化方案的正確性?;谠摂?shù)據(jù)的算法研究已經(jīng)有相關(guān)論文發(fā)表,具體定位算法不在這里贅述。

        在導(dǎo)入基站工參和相關(guān)MRO數(shù)據(jù)成功后,利用工具軟件,可以在百度地圖上看到弱覆蓋采樣點(diǎn)的分布情況,有效指導(dǎo)一線優(yōu)化人員進(jìn)行問題定位。同時(shí)在開發(fā)中,可以針對(duì)采樣點(diǎn)數(shù)據(jù)劃分區(qū)間后,按照區(qū)間進(jìn)行采樣點(diǎn)顏色標(biāo)識(shí),這樣方便問題點(diǎn)在地理位置上的標(biāo)注,使用者一目了然就可以看到問題點(diǎn)的所在。

        原始MRO數(shù)據(jù)采樣點(diǎn)弱覆蓋定位示意圖如圖4所示,定位區(qū)域道路測(cè)試電平覆蓋示意圖如圖5所示。

        通過MRO數(shù)據(jù)優(yōu)化工具對(duì)弱覆蓋采樣點(diǎn)進(jìn)行定位后,現(xiàn)場(chǎng)DT打點(diǎn)測(cè)試,確定弱覆蓋采樣點(diǎn)存在的具體位置,驗(yàn)證工具定位的準(zhǔn)確性。通過對(duì)比發(fā)現(xiàn),工具可以發(fā)現(xiàn)存在明顯弱覆蓋的問題點(diǎn),用來指導(dǎo)一線優(yōu)化人員使用,問題定位快速方便,避免了現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試導(dǎo)致的工作效率不高的問題。

        4.2 多運(yùn)營(yíng)商覆蓋分析

        3GPP協(xié)議中對(duì)鄰小區(qū)的測(cè)量并沒有區(qū)分TDD和FDD制式,但可以通過讓多模終端測(cè)量其他運(yùn)營(yíng)商的頻點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)多運(yùn)營(yíng)商的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)采集和分析。

        MRO采樣數(shù)據(jù)除了測(cè)量系統(tǒng)內(nèi)本身在用的頻點(diǎn)以外,還可以添加其他運(yùn)營(yíng)商的頻點(diǎn),實(shí)現(xiàn)了其他運(yùn)營(yíng)商的頻點(diǎn)測(cè)量、上報(bào)的PCI以及接收電平等有效采樣信息,為MRO測(cè)量數(shù)據(jù)在競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手指標(biāo)分析中的應(yīng)用創(chuàng)造了條件。

        通過對(duì)某100個(gè)小區(qū)MRO樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì),鄰區(qū)測(cè)量頻點(diǎn)中屬于聯(lián)通的(主要頻點(diǎn):1650、3770、1506)占總采樣點(diǎn)數(shù)量的14.34%,鄰區(qū)測(cè)量頻點(diǎn)中屬于電信的(主要頻點(diǎn):475)占總采樣點(diǎn)數(shù)量6.04%。在測(cè)量報(bào)告中,對(duì)終端上報(bào)的主服務(wù)小區(qū)電平作為移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商電平采樣點(diǎn)數(shù)據(jù),對(duì)比終端上報(bào)的鄰小區(qū)其他運(yùn)營(yíng)商電平數(shù)據(jù),分析結(jié)果如表2所示。

        從原理上來看,受網(wǎng)絡(luò)側(cè)參數(shù)控制及終端能力的限制,網(wǎng)管上定義其他運(yùn)營(yíng)商的頻點(diǎn)在數(shù)量上有一定的限制,這就導(dǎo)致終端測(cè)量其他運(yùn)營(yíng)商頻點(diǎn)遍歷不充分,只測(cè)量了某運(yùn)營(yíng)商的部分頻點(diǎn),不能充分反映該運(yùn)營(yíng)商真實(shí)電平覆蓋情況。但這種問題可以通過多天/不同天添加不同頻點(diǎn)的方式來增加頻點(diǎn)測(cè)試的遍歷性來解決,但由于原始MR數(shù)據(jù)量巨大,多天數(shù)據(jù)同時(shí)處理對(duì)計(jì)算機(jī)軟硬件提出了很高的要求。

        通過此類分析,可以對(duì)比各運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)覆蓋情況、用戶業(yè)務(wù)量分布等,可更加直觀地反映移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商本身覆蓋的盲點(diǎn)以及其他運(yùn)營(yíng)商的大概網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量,進(jìn)一步以此為依據(jù)進(jìn)行精細(xì)化的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃及優(yōu)化。

        5 小結(jié)

        原始MRO數(shù)據(jù)作為終端實(shí)時(shí)上報(bào)的測(cè)量數(shù)據(jù),在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)空口優(yōu)化中有舉足輕重的地位和價(jià)值。本文通過對(duì)該數(shù)據(jù)進(jìn)行分析及挖掘?qū)崿F(xiàn)了一些初步的分析及應(yīng)用,隨著計(jì)算機(jī)對(duì)大數(shù)據(jù)的處理能力越來越強(qiáng),原始數(shù)據(jù)中秒級(jí)別的用戶信息可以與其他數(shù)據(jù)源融合分析,為以后的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)智能優(yōu)化提供較可靠的大數(shù)據(jù)支撐,具有廣泛的應(yīng)用前景。

        參考文獻(xiàn):

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