無線通信網(wǎng)絡(luò)多口徑測試統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)初探論文
摘要：首先介紹移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展背景，然后具體闡述現(xiàn)階段網(wǎng)絡(luò)測試與評估的手段和面對的挑戰(zhàn)，提出多口徑測試統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的方法，以及介紹數(shù)據(jù)的匯聚及應(yīng)用，以方便后期網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化。
關(guān)鍵詞：泰森多邊形；匯聚區(qū)域；地理信息；系統(tǒng)離散數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)匯聚
1引言
移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展，規(guī)模已變得十分龐大，結(jié)構(gòu)日趨復(fù)雜，業(yè)務(wù)種類日益繁多，業(yè)務(wù)量相較數(shù)年前也增加了幾個(gè)量級。為了管理維護(hù)如此復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)，衍生出了豐富的指標(biāo)類型、統(tǒng)計(jì)手段、測試工具以及網(wǎng)絡(luò)評估方法。這些豐富的指標(biāo)和統(tǒng)計(jì)測試手段有利于從不同角度對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行立體評估，同時(shí)也給如何有效利用此類數(shù)據(jù)提出了挑戰(zhàn)。
2多種測試統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)利用的手段
現(xiàn)階段網(wǎng)絡(luò)測試與評估主要有以下手段。路測（DT）：DT是指借助儀表/測試手機(jī)以及測試車輛等工具，沿著特定的線路進(jìn)行無線網(wǎng)絡(luò)參數(shù)、運(yùn)行和業(yè)務(wù)質(zhì)量指標(biāo)的測定和采集，一般用于網(wǎng)絡(luò)的測試評估。DT提供的測試數(shù)據(jù)可精確到點(diǎn)，以經(jīng)緯度定位。自動(dòng)路測（ATU）：類似路測，與路測不同的是ATU測試時(shí)不需要專業(yè)路測人員近端操作。ATU提供的測試數(shù)據(jù)可以精確到點(diǎn)，以經(jīng)緯度定位。掃頻測試：掃頻測試是指利用掃頻儀及軟件沿指定路段運(yùn)行，用于收集所經(jīng)地點(diǎn)的信號頻段強(qiáng)度等信息，主要用于干擾排查以及小區(qū)重疊覆蓋測試，掃頻測試提供的數(shù)據(jù)精確到點(diǎn)，以經(jīng)緯度定位。呼叫質(zhì)量測試（CQT）：CQT是指利用測試終端人工定點(diǎn)撥打測試，并手動(dòng)記錄規(guī)定指標(biāo)，一般用于投訴處理特殊場景的網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量評估等。CQT提供的測試數(shù)據(jù)可精確到點(diǎn)，一般以經(jīng)緯度定位。后臺(tái)統(tǒng)計(jì)：后臺(tái)統(tǒng)計(jì)是指操作維護(hù)系統(tǒng)通過網(wǎng)元上報(bào)的一系列事件計(jì)算出多個(gè)預(yù)先定義好的指標(biāo)，如業(yè)務(wù)量、掉話率、切換成功率等。后臺(tái)統(tǒng)計(jì)提供的數(shù)據(jù)一般精確到小區(qū)。測量報(bào)告（MR）：MR是操作維護(hù)系統(tǒng)通過中斷或基站手機(jī)獲得的底層測量報(bào)告，如TA、電平、載干比等，MR提供的數(shù)據(jù)一般精確到小區(qū)級別。投訴：相對其他測試手段，投訴是一種被動(dòng)的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)收集方法。接到一個(gè)有效投訴后，一般會(huì)聯(lián)系用戶進(jìn)行現(xiàn)場撥打測試，并給出測量結(jié)果。投訴所提供的測試數(shù)據(jù)一般可精確到點(diǎn)，以經(jīng)緯度定位。在網(wǎng)絡(luò)的日常維護(hù)和評估中，通常是在不同的時(shí)間，由不同的人出于不同的目的對同一個(gè)區(qū)域利用不同的測試手段進(jìn)行的測試，最后很可能會(huì)給出相同問題的不同描述。比如對用戶來說某一問題是通話質(zhì)量差且有時(shí)會(huì)掉話，對路測來說可能表現(xiàn)為頻繁切換，對掃頻測試來說可能表現(xiàn)為重疊覆蓋，而以上幾種測試手段所給出的具體經(jīng)緯度可能會(huì)有所不同。這種對同一問題在現(xiàn)象、位置描述方面的差異導(dǎo)致測試數(shù)據(jù)離散化，必然會(huì)額外增加數(shù)據(jù)使用人員的工作量。這些在不同時(shí)間獲得的測試結(jié)果分別由不同人分析時(shí)，每個(gè)人員是獨(dú)立的個(gè)體，無法共享已有的成果，即使由一個(gè)人分析，也不能有效回溯歷史分析記錄。為了提高多種測試數(shù)據(jù)的使用效率，有必要使地理上離散的測試數(shù)據(jù)合理匯聚，數(shù)據(jù)使用人員可把一些離散的問題作為一個(gè)整體分析。
3使用泰森多邊形匯聚離散數(shù)據(jù)
將地理上離散的測試數(shù)據(jù)匯聚在一起作為一個(gè)整體，需要考慮匯聚區(qū)域的大小。太大的匯聚區(qū)域會(huì)使數(shù)據(jù)失去相關(guān)性，太小的匯聚區(qū)域，將無法體現(xiàn)測試數(shù)據(jù)的匯聚優(yōu)點(diǎn)。綜合考慮各種測試統(tǒng)計(jì)方法的最小精度，基于小區(qū)覆蓋范圍的數(shù)據(jù)匯聚區(qū)域比較合理。這里利用泰森多邊形獲得小區(qū)的大致覆蓋范圍，從而形成測試數(shù)據(jù)的匯聚區(qū)域。
3.1生成泰森多邊形
美國氣候?qū)W家AHThiessen提出了一種根據(jù)離散分布的氣象站降雨量計(jì)算平均降雨量的方法，應(yīng)用到無線通信網(wǎng)絡(luò)，將所有相鄰基站連成三角形，做這些三角形各邊的垂直平分線，于是每個(gè)基站周圍的若干垂直平分線便圍成一個(gè)多邊形，這個(gè)多邊形即為泰森多邊形，如圖1所示。泰森多邊形的特點(diǎn)是：(1)每個(gè)泰森多邊形內(nèi)僅含有一個(gè)基站；(2)泰森多邊形內(nèi)的點(diǎn)到相應(yīng)基站的距離最近；(3)位于泰森多邊形邊上的點(diǎn)到其兩邊基站的距離相等。
3.2扇區(qū)化泰森多邊形
如上述生成的泰森多邊形包含同一基站多個(gè)小區(qū)的覆蓋范圍，使用此多邊形聚合測試數(shù)據(jù)不能保證數(shù)據(jù)較強(qiáng)的相關(guān)性，會(huì)對分析形成干擾，因此還需要將泰森多邊形進(jìn)一步分割，使包含的測試數(shù)據(jù)盡量反映單一小區(qū)的特性，方法如下。對大于等于3小區(qū)的基站，在其對應(yīng)多邊形內(nèi)做同基站小區(qū)間夾角平分線，從而分裂為3個(gè)或3個(gè)以上的多邊形。對2個(gè)小區(qū)的基站在對應(yīng)多邊形內(nèi)做同基站小區(qū)間夾角的平分線及其延長線，分裂為2個(gè)多邊形。對單小區(qū)基站，其對應(yīng)的泰森多邊形保持不變。泰森多邊形扇區(qū)化后，其第二條性質(zhì)未變，能夠保證所包含數(shù)據(jù)一定程度上的相關(guān)性，如圖2所示。
3.3匯聚區(qū)域的重要屬性定義
為了便于后期測試數(shù)據(jù)的匯聚，匯聚區(qū)域需要一些必備屬性用于測試統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的匹配。名稱屬性：使用對應(yīng)小區(qū)名稱命名，主要用于小區(qū)級別的統(tǒng)計(jì)和測試結(jié)果。地理屬性：在GIS中屬于Region對象，有面積、坐標(biāo)，用于匹配點(diǎn)狀測試結(jié)果，如路測、ATU等。
4數(shù)據(jù)的匯聚及應(yīng)用
4.1測試數(shù)據(jù)的整理及匯聚
后臺(tái)統(tǒng)計(jì)、MR數(shù)據(jù)精確到小區(qū)級別，可使用小區(qū)名與匯聚區(qū)域名稱匹配的方法匯聚，其他可精確到經(jīng)緯度的測試數(shù)據(jù)利用GIS軟件的SQL語句加上within（）函數(shù)匹配，最終形成包含表1字段的數(shù)據(jù)。其中解決方法分類包括調(diào)整工程參數(shù)、調(diào)整系統(tǒng)參數(shù)、新增站點(diǎn)，解決方法詳述應(yīng)包含問題的分析及具體解決方案。
4.2匯聚數(shù)據(jù)在優(yōu)化中的應(yīng)用
優(yōu)化中遇到的問題點(diǎn)應(yīng)該包括問題現(xiàn)象、問題經(jīng)緯度、相關(guān)小區(qū)名稱、測量數(shù)據(jù)等。優(yōu)化分析工程師拿到數(shù)據(jù)后應(yīng)首先把問題匯聚到相應(yīng)的匯聚區(qū)域內(nèi)，然后查詢匯聚區(qū)域內(nèi)是否有類似現(xiàn)象的問題點(diǎn)。如果有類似現(xiàn)象的問題點(diǎn)，則可參考已有的分析和解決方案，并根據(jù)現(xiàn)狀評估已有方案的效果或可行性，避免不必要的分析，從而提高效率。如果匯聚區(qū)域內(nèi)無類似問題現(xiàn)象，應(yīng)對此問題加以分析，找出具體原因，然后查找匯聚區(qū)域內(nèi)是否有相同原因引起的問題點(diǎn)，如果有，需評估已有方案是否可行，是否需要更改。如果測試統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)沒有進(jìn)行匯聚，將會(huì)產(chǎn)生不必要的分析，甚至?xí)贫ǔ鲆羊?yàn)證不可行的方案。
4.3匯聚數(shù)據(jù)在規(guī)劃中的應(yīng)用
網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中的擴(kuò)容、新增站點(diǎn)都需要參考測試數(shù)據(jù)的分析以及話務(wù)統(tǒng)計(jì)，其中新增站點(diǎn)分為容量站點(diǎn)和覆蓋站點(diǎn)。如某期規(guī)劃原則中有一般城區(qū)連續(xù)覆蓋的要求，這時(shí)需要查找分析以往的測試統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。在沒有數(shù)據(jù)匯聚的情況下，查找發(fā)現(xiàn)有20個(gè)弱覆蓋問題點(diǎn)需要新增站點(diǎn)解決。由于可能有些問題點(diǎn)距離很近，無需每個(gè)問題點(diǎn)新增站點(diǎn)解決，往往1個(gè)新增站點(diǎn)可以解決附近的多個(gè)問題點(diǎn)。因此在確定新增站點(diǎn)前還需要利用地理信息系統(tǒng)（GIS）軟件，分析每個(gè)問題點(diǎn)的距離，以確定最優(yōu)的新增站點(diǎn)數(shù)量。針對上述規(guī)劃原則，在已有區(qū)域匯聚數(shù)據(jù)的情況下，只需以匯聚區(qū)域?yàn)閷ο蠓治鍪欠裥枰?guī)劃站點(diǎn)，然后再根據(jù)匯聚區(qū)域面積進(jìn)行微調(diào)，重點(diǎn)關(guān)注面積較大的匯聚區(qū)域。這種情況下需要分析的數(shù)據(jù)量大大減少，提高了規(guī)劃的效率。
5結(jié)束語
以上提出一種無線通信網(wǎng)絡(luò)多口徑數(shù)據(jù)匯聚方法，目的是盡量把相關(guān)度較高的數(shù)據(jù)作為一個(gè)整體加以利用，避免了過度離散的數(shù)據(jù)給后期的使用帶來困擾。匯聚數(shù)據(jù)的使用效果離不開日常維護(hù)優(yōu)化中對問題點(diǎn)的準(zhǔn)確描述和原因分析，這樣的數(shù)據(jù)對網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展有重要的參考指導(dǎo)意義。
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