信令监测型无线网络优化系统设计

于永雷

【摘 要】由此，本文通过归纳传统的网络优化方法的不足之处，对比当前的用户需求的发展方向，依据GSM/TD-SCDMA系统的上报的基站小区的测量报告的特点，提出了通过监测、采集无线接入网信令数据的方法，对无线网数据进行深度、全方位的挖掘和关键部分的专题性分析的新型优化手段。通过本系统的使用不但较好地保护了现有的设备投资、有效地控制了优化成本、提高了网络运行性能，而且还为用户提供更满意的通信服务，带动经济效益和社会效益的双提升。

【关键词】网络优化；用户感知；信令分析；信令监测

无线网络，既包括允许用户建立远距离无线连接的全球语音和数据网络，也包括为近距离无线连接进行优化了的红外线技术及射频技术。无线网络与有线网络的用途十分类似，二者最大的不同在于传输媒介的不同，无线网络利用无线电波取代了有线网络的线缆。

无线网络优化[1]就是通过对现网的设备、设备参数和网络结构的调整等手段对已有网络进行合理化配置，充分发挥现有的网络系统资源的效能，使网络设备的性能达到最佳。优化的过程是寻找网络设备的一系列配置变量的最佳搭配值，调整有关性能指标参数，最大限度地发挥通信网络的潜力，提高通信网络的整体服务质量。

1.基于信令监测的新型无线网络优化系统

基于信令监测系统的网络优化有助于提高全网接通率，降低营运成本，增加业务收入，提高网络稳定性的功效，将逐渐扩大使用的占比的份额，成为主流的网络优化工具。

1.1算法总体流程

流程说明：

（1）开始：基于信令监测的优化系统启动。

（2）业务、网元、GIS配置数据初始化：从数据库加载业务、网元、GIS等基础数据。

（3）动态采集Iub、IuCS、IuPS、Abis、A、Gb接口上的数据：通过系统的采集板实时采集以上接口的数据。

（4）以60秒为步长，对采集来的数据进行解码和分析：一次处理60秒内接受来的数据，首先对数据进行解码，然后把解码后的数据赋给各个功能模块进行各种指标的分析，主要包括网络深入覆盖分析、载频优化分析、干扰分析、用户行为和感知分析、MR透视、投诉处理以及其它专题分析。

（5）结果处理与统计：将各个功能模块分析出来的结果进行汇总和综合分析，给出优化建议。

（6）结果显示（GIS显示与表格显示）：把处理后的结果进行显示，显示主要有两种途径，一种是在GIS地图上显示，一种是用表格显示汇总后的数据。

1.2网络深入覆盖优化

冗余站点优化。通过统计测量报告的信息，建立MR 电平矩阵，通过分析邻区电平强度，评估某一个地区冗余覆盖的情况，结合该区域的话务量信息，发现冗余站点。

交叠覆盖优化。通过发现每个小区的中心覆盖区域，评估在在每个小区的中心服务区域的交叠覆盖程度，减少交叠覆盖。

1.3干扰分析和频率优化

对所有时隙的掉话、电平、质量和干扰等情况进行监控和分析，由此可发现载频的隐性故障。

通过收集测量报告，统计测量报告中的主邻区信号关系，可以推导出小区的干扰矩阵，以小区干扰矩阵为基础，可以分析每个小区每个频点受干扰的严重程度及其干扰源，给出频率优化的建议。

1.4用户行为和感知分析

通过对每个用户手机产生的MR数据进行图形化处理，清晰呈现出用户当时的行为和感知。主要包括用户级质量分析、用户级干扰分析、TA关联分析、感知差掉话分析等。

1.5 MR透视

MR是来自于手机和BTS端的测量报告，反映了网络的无线环境。通过多种方式呈现无线测量效果，用户手机所处无线环境，是网络优化的重要手段。

1.6投诉处理

通过呼叫跟踪系统，保存海量的呼叫信令数据，对用户投诉进行信令回溯，并通过定位的形式，在GIS系统上找出网络的问题，快速定位问题区域。

1.7其它专题分析

对于TD-SCDMA网络进行专题性分析。包括：接入性能分析、切换分析、容量分析、PS业务分析、VP业务分析、位置区更新分析、路由区更新分析、2/3G互操作分析、邻区分析等。

通过对CDR信令数据设定条件进行查询及分析，帮助优化工程师对业务使用状态进行深入分析，为解决业务使用中出现的问题和提高网络质量提供参考依据。

2.技术创新点

2.1首创性将MR电平分析和话务量结合，调整基站发射功率

由于基站密度越来越高，半径越来越小，网络的整体干扰持续上升。一些强信号区域的基站机顶发射功率可以大幅降低，甚至基站暂时退服。本系统基于手机测量报告生成MR电平矩阵，结合忙时话务量进行分析，划分出“全时冗余小区”、“闲时冗余小区”、“过覆盖小区”，对冗余小区进行停机或调整机顶功率，将话务量分担到邻区，不仅降低整网的干扰水平，而且还达到节能减排的目的，承担通信企业应尽的社会责任。

2.2基于粗糙集约简技术的用户感知模型

本系统分析海量的用户通话数据、用户投诉数据、DT和CQT数据，根据移动用户感知属性，对海量数据进行属性约简，更准确地评估用户感知模型。在TD-SCDMA的VP业务方面，更是完成了VP业务回落的感知分析。VP回落是指可视呼叫无法完成，但具备完成语音呼叫的条件，由网络通知主叫终端，以便主叫终端支持呼叫回落所需的操作。

2.3创新性的时隙分析模型

对所有时隙的掉话、电平、质量和干扰等情况进行监控和分析，由此可发现载频的隐性故障。

2.4用户投诉的回溯和处理

采用海量存储，保存VIP用户的原始信令数据。通过呼叫跟踪功能，查询指定时间和手机号码的所有呼叫。并且，可以详细查询其指定呼叫的信令流程以及该呼叫在GIS上的移动状况，迅速定位问题，减少了大量的路测工作。

2.5独特的深度覆盖优化模型

主要创新点在于通过持续监测各接口数据，提取MR获取真实用户的信号接收强度，提出了两种深度覆盖优化的方：

交叠覆盖的发现和降低。

本系统通过传播损耗和传播时延将小区的覆盖区域划分为中心服务区域和边缘覆盖区域，在此基础上提出了一种计算交叠覆盖系数的方法，基于成片小区，评估出该区域交叠覆盖的严重程度，通过调整天线和发射功率，降低交叠覆盖程度。

计算边缘覆盖余量，自动给出机顶功率的调整方案。

在覆盖区域划分的基础上，本系统提出了一种计算边缘覆盖余量的方法，利用该小区的边缘TCH功率控制信息，调整机顶功率，有效解决过度覆盖的问题。

本文分析了当前形势下无线网络优化的必要性和紧迫性，介绍了无线网络的基本原理和2G、3G网络架构和移动通信网络中的几项关键技术。详细论述了无线网络优化的概念和流程，讨论了常见的无线网络优化的过程以及他们的优缺点。在此基础上提出了基于信令监测新型无线网络优化系统架构。依据软件工程的设计方法，分析了系统的系统需求、系统主要功能和实现方式，并设计了在现网中的实现方案。经过实践，总结了这种新型优化系统的特点和能够实现的优化功能，并逐一列举了具体状况。同时还详细描述了系统投入使用后带来的一系列经济效益和社会效益，最后申报了独创性技术手段的相关专利。