王可爭(zhēng) 孟衛(wèi)明 潘丹

【摘 要】利用SPSS Modeler數(shù)據(jù)分析工具，對(duì)用戶上報(bào)的海量原始MR數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。將原始MR數(shù)據(jù)分析結(jié)果與網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合，創(chuàng)新地提出了一種基于原始MR數(shù)據(jù)判斷WCDMA網(wǎng)絡(luò)越區(qū)覆蓋的方法。該方法的使用，不但可有效判斷WCDMA網(wǎng)絡(luò)中小區(qū)覆蓋的越區(qū)情況，更可以進(jìn)一步引申，實(shí)現(xiàn)對(duì)小區(qū)結(jié)構(gòu)性臨區(qū)漏判的定位及評(píng)估室分外泄等網(wǎng)絡(luò)問(wèn)題。

【摘 要】SPSS Modeler 越區(qū)覆蓋 鄰區(qū)漏配 室分外泄

doi：10.3969/j.issn.1006-1010.2016.04.005 中圖分類號(hào)：TN929.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-1010（2016）04-0025-06

引用格式：王可爭(zhēng)，孟衛(wèi)明，潘丹. 一種利用原始MR數(shù)據(jù)判定越區(qū)覆蓋的方法[J]. 移動(dòng)通信， 2016，40（4）： 25-30.

1 引言

隨著2008年中國(guó)政府發(fā)放WCDMA牌照，中國(guó)聯(lián)通已經(jīng)建設(shè)、運(yùn)營(yíng)WCDMA網(wǎng)絡(luò)7年有余。迄今為止，中國(guó)聯(lián)通的WCDMA網(wǎng)絡(luò)規(guī)模已躍居世界第一。中國(guó)聯(lián)通為在網(wǎng)用戶提供了優(yōu)良的網(wǎng)絡(luò)覆蓋，高效的網(wǎng)絡(luò)連接，快速的上下行速率，但也存在著越區(qū)覆蓋明顯、深度覆蓋不足、局部網(wǎng)絡(luò)擁塞等問(wèn)題。嚴(yán)重的越區(qū)覆蓋現(xiàn)象會(huì)引起孤島效應(yīng)，甚至頻率干擾，從而引起錯(cuò)誤的切換，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量下降。由于越區(qū)覆蓋會(huì)吸收本該由其他小區(qū)承載的業(yè)務(wù)量，因此會(huì)推高小區(qū)網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷，甚至造成本小區(qū)的網(wǎng)絡(luò)擁塞。找到一種如何準(zhǔn)確、有效評(píng)估越區(qū)覆蓋的方法，將對(duì)日常網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工作有很大幫助。

2 越區(qū)覆蓋

2.1 越區(qū)覆蓋的定義

越區(qū)覆蓋可定義為：由于基站天線掛高過(guò)高或者俯仰角過(guò)小引起的該小區(qū)覆蓋距離過(guò)遠(yuǎn)，從而越區(qū)覆蓋到其他非鄰區(qū)站點(diǎn)覆蓋的區(qū)域，并且在該區(qū)域手機(jī)接收到的信號(hào)電平較好。越區(qū)覆蓋的示意圖如圖1所示：

圖1 越區(qū)覆蓋示意圖

由圖1可知，一個(gè)小區(qū)的周邊相鄰小區(qū)為此小區(qū)的鄰區(qū)，在物理上不相鄰的小區(qū)不是鄰區(qū)。在D小區(qū)檢測(cè)到A小區(qū)基站信號(hào)，因?yàn)镈小區(qū)與A小區(qū)是鄰區(qū)，因此信號(hào)為正常的信號(hào)；在J小區(qū)檢測(cè)到A小區(qū)的基站信號(hào)，但是J小區(qū)與A小區(qū)不是鄰區(qū)，因此信號(hào)是越區(qū)覆蓋信號(hào)。

2.2 判斷越區(qū)覆蓋的方法

現(xiàn)階段解決越區(qū)覆蓋的主要技術(shù)如下：

（1）基于現(xiàn)網(wǎng)路測(cè)數(shù)據(jù)，讀取相應(yīng)測(cè)試LOG，發(fā)現(xiàn)因小區(qū)過(guò)覆蓋導(dǎo)致的異常事件。該方法沒有預(yù)判性，需要先發(fā)現(xiàn)過(guò)覆蓋導(dǎo)致的問(wèn)題，再去結(jié)合相關(guān)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)查詢?cè)?，耗時(shí)耗力。

（2）利用TA、PropagationDelay等傳播時(shí)延方法評(píng)估過(guò)覆蓋。通過(guò)評(píng)估超過(guò)傳播時(shí)延門限的采樣點(diǎn)點(diǎn)數(shù)，人為賦予閾值，認(rèn)定一定比例以上的占比點(diǎn)為過(guò)覆蓋點(diǎn)。此方案首先不能摒除TA、PropagationDelay計(jì)算帶來(lái)的理論誤差，同時(shí)沒有一個(gè)有效的評(píng)判依據(jù)，不能從根本上反映小區(qū)實(shí)際的覆蓋范圍。

（3）通過(guò)對(duì)路測(cè)LOG的解析，查詢WCDMA導(dǎo)頻擾碼，確定對(duì)應(yīng)的小區(qū)。從所有樣本點(diǎn)中判定出多個(gè)有效越區(qū)覆蓋樣本點(diǎn)，并統(tǒng)計(jì)所述有效越區(qū)覆蓋樣本點(diǎn)的個(gè)數(shù)。判斷所述有效越區(qū)覆蓋樣本點(diǎn)的個(gè)數(shù)占所有被所述小區(qū)覆蓋的樣本點(diǎn)的比例，評(píng)判是否超過(guò)預(yù)設(shè)定的比例門限。當(dāng)確定超過(guò)預(yù)設(shè)定的比例門限時(shí)，判定所述小區(qū)存在越區(qū)覆蓋。以上方案需要人為確定預(yù)設(shè)門限，且需要依賴路測(cè)信息，數(shù)據(jù)源獲取局限性大，門限設(shè)定人為隨機(jī)性大。

3 基于原始MR數(shù)據(jù)分析的越區(qū)覆蓋判定

3.1 原始MR數(shù)據(jù)定義

MR（Measure Report）是手機(jī)向網(wǎng)絡(luò)上報(bào)的，能夠反映用戶當(dāng)前無(wú)線環(huán)境真實(shí)情況的報(bào)告，MR測(cè)量結(jié)果能夠真實(shí)評(píng)價(jià)無(wú)線環(huán)境質(zhì)量，反映用戶的真實(shí)體驗(yàn)。MR的測(cè)量上報(bào)有兩種方式，一種是時(shí)間上報(bào)，例如出發(fā)1A時(shí)間，則系統(tǒng)會(huì)上報(bào)MR數(shù)據(jù)；一種是周期性上報(bào)，對(duì)于WCDMA網(wǎng)絡(luò)，數(shù)據(jù)上報(bào)周期是2-64S。MR文件內(nèi)容包括“MR文件頭”和多個(gè)“MR包”，如圖2所示：

原始MR的顆粒度是每一個(gè)用戶終端，統(tǒng)計(jì)終端測(cè)量到的不同小區(qū)的RSCP、Ec/Io等值。一維匯總MR是以原始MR中每一個(gè)小區(qū)的一個(gè)網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)（如RSCP）為維度進(jìn)行匯總得來(lái)的。通過(guò)上述分析可知，原始MR信息的統(tǒng)計(jì)顆粒度是每一個(gè)上報(bào)的終端，而一維匯總MR則是小區(qū)，為獲取小區(qū)實(shí)際服務(wù)用戶情況，評(píng)估小區(qū)實(shí)際有效覆蓋范圍，本方案采用用戶上報(bào)原始MR數(shù)據(jù)作為分析數(shù)據(jù)源。

WCDMA系統(tǒng)對(duì)小區(qū)的信號(hào)檢測(cè)劃分了三個(gè)集合，分別是：

（1）激活集：與某個(gè)移動(dòng)臺(tái)建立連接的小區(qū)的集合。

（2）監(jiān)測(cè)集：不在激活集中，但是根據(jù)WCDMA網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)分配的相鄰節(jié)點(diǎn)列表而被監(jiān)測(cè)的小區(qū)。

（3）檢測(cè)集：UE能夠檢測(cè)到的，既不在激活集中，也不在監(jiān)測(cè)集中的小區(qū)。

原始MR信息是上述三個(gè)集合的并集，含有非臨區(qū)信息，其數(shù)據(jù)范圍滿足對(duì)越區(qū)覆蓋分析的需要。

3.2 基于原始MR越區(qū)覆蓋判斷的算法

通過(guò)對(duì)原始MR數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，滿足以下三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)即可判定小區(qū)為嚴(yán)重越區(qū)覆蓋小區(qū)：

（1）小區(qū)上報(bào)MR次數(shù)滿足數(shù)據(jù)需求。

（2）終端上報(bào)所檢測(cè)到的這個(gè)基站不在UE服務(wù)小區(qū)的鄰區(qū)列表中。

（3）終端檢查并上報(bào)的不在服務(wù)小區(qū)鄰區(qū)列表的小區(qū)RSCP值滿足一定要求，即高于弱覆蓋指標(biāo)門限。

對(duì)于WCDMA系統(tǒng)，鄰區(qū)列表為RNC側(cè)配置的靜態(tài)數(shù)據(jù)，用于指示終端進(jìn)行小區(qū)間切換的靜態(tài)工參。通常一個(gè)小區(qū)的鄰區(qū)分為三類：同頻鄰區(qū)、異頻鄰區(qū)、異系統(tǒng)鄰區(qū)。本文僅用到同頻鄰區(qū)列表。提取原始MR中UE在服務(wù)小區(qū)下所有上報(bào)的小區(qū)ID，使之與服務(wù)小區(qū)鄰區(qū)列表進(jìn)行匹配，剔除鄰區(qū)后，所剩小區(qū)即為越區(qū)覆蓋小區(qū)。參考中國(guó)聯(lián)通三方評(píng)測(cè)中關(guān)于弱覆蓋柵格的定義：柵格內(nèi)TotalRSCP≤-95dBm的采樣點(diǎn)占此柵格內(nèi)采樣點(diǎn)比例大于等于20%的為差柵格。定義越區(qū)覆蓋小區(qū)原始MR數(shù)據(jù)中，UE上報(bào)的采樣點(diǎn)中RSCP大于-95dBm的比例占總上報(bào)采樣點(diǎn)比例的20%以上的小區(qū)為嚴(yán)重越區(qū)覆蓋小區(qū)。整體判斷流程如圖3所示。

圖3 越區(qū)覆蓋判斷流程圖

3.3 實(shí)現(xiàn)方法

SPSS Modeler是一個(gè)業(yè)界領(lǐng)先的數(shù)據(jù)挖掘平臺(tái)，擁有直觀的操作界面、自動(dòng)化的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備和成熟的預(yù)測(cè)分析模型。利用SPSS Modeler可以對(duì)海量數(shù)據(jù)進(jìn)行直觀、有效的分析與處理。本文提供一種利用SPSS Modeler軟件，通過(guò)原始MR上報(bào)信息，判斷WCDMA無(wú)線網(wǎng)絡(luò)過(guò)覆蓋的方法。通過(guò)辨別終端上報(bào)原始MR信息中所攜帶的檢測(cè)集小區(qū)是否是服務(wù)小區(qū)鄰區(qū)，判斷小區(qū)是否存在過(guò)覆蓋。通過(guò)進(jìn)一步判斷采樣點(diǎn)RSCP大于-95dBm的比例是否超過(guò)20%，鑒別是否為嚴(yán)重過(guò)覆蓋小區(qū)。該方法全面、有效、快捷地篩查全網(wǎng)有越區(qū)覆蓋問(wèn)題的小區(qū)，并進(jìn)一步判斷是否存在嚴(yán)重越區(qū)覆蓋問(wèn)題。為日常的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工作提供了有力的支撐。

SPSS Modeler實(shí)現(xiàn)流程如圖4所示。

3.4 應(yīng)用實(shí)例

通過(guò)對(duì)某地市WCDMA用戶原始MR數(shù)據(jù)、臨區(qū)列表、網(wǎng)絡(luò)工參的采集，把所需數(shù)據(jù)導(dǎo)入到越區(qū)覆蓋SPSS Modeler分析流中，得到某地市越區(qū)覆蓋情況如圖5所示。圖5中不同顏色代表UE上報(bào)的采樣點(diǎn)中RSCP大于-95dBm的比例占總上報(bào)采樣點(diǎn)比例，顏色越鮮艷代表其占比越高。

圖5 越區(qū)覆蓋小區(qū)散點(diǎn)圖

3.5 算法推廣

通過(guò)對(duì)越區(qū)覆蓋定義的挖潛，可引申出以下分析內(nèi)容：

（1）結(jié)構(gòu)性臨區(qū)漏配

定義結(jié)構(gòu)性臨區(qū)漏配是指兩兩小區(qū)在其小區(qū)天線方向角為邊界的范圍內(nèi)最臨近小區(qū)分別是彼此，同時(shí)又不互為鄰區(qū)。通過(guò)越區(qū)覆蓋的定義可知越區(qū)覆蓋源小區(qū)均與被越區(qū)小區(qū)存在臨區(qū)漏配現(xiàn)象，但由于電磁環(huán)境變化的多樣性，并不能直接判斷以上兩小區(qū)是否是地理臨區(qū)，因此還需要對(duì)兩小區(qū)天線方向角及站距進(jìn)行計(jì)算。以上述實(shí)例中的越區(qū)覆蓋小區(qū)為樣本，利用其天線方向角及經(jīng)緯度確定最近距離計(jì)算方向，進(jìn)行迭代。其天線方向角方向內(nèi)最近小區(qū)如果為被越區(qū)小區(qū)，且同時(shí)被越區(qū)小區(qū)天線方向角為范圍邊界，最近小區(qū)也為越區(qū)覆蓋小區(qū)的小區(qū)組，則記為結(jié)構(gòu)性臨區(qū)漏判小區(qū)組。具體示意如圖6所示：

圖6 結(jié)構(gòu)性臨區(qū)漏判小區(qū)對(duì)示意圖

（2）室分外泄分析

參考越區(qū)覆蓋定義，當(dāng)把分析樣本換為室內(nèi)覆蓋小區(qū)，其計(jì)算結(jié)果即為對(duì)室內(nèi)小區(qū)的越區(qū)評(píng)估，并把被越區(qū)小區(qū)的篩選條件限定為室外宏小區(qū)，即可得到室內(nèi)小區(qū)外泄對(duì)宏小區(qū)影響的分析。通過(guò)分析可知，全網(wǎng)共有1640個(gè)室分外泄嚴(yán)重小區(qū)，受其影響的663個(gè)宏基站無(wú)線質(zhì)量普遍低于全網(wǎng)平均水平。分析結(jié)果示例如表3所示。

通過(guò)對(duì)被越區(qū)宏小區(qū)的分析可知，這些小區(qū)距離室分小區(qū)的平均站距遠(yuǎn)小于所在場(chǎng)景的平均站距，且通過(guò)最近站距計(jì)算可知，有283個(gè)宏站是離室分最近的站址。因此對(duì)于距離周邊宏小區(qū)較近的室內(nèi)分布小區(qū)，尤其對(duì)于鋼化玻璃結(jié)構(gòu)的寫字樓，由于其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，室內(nèi)信號(hào)外泄更明顯，應(yīng)嚴(yán)格控制信號(hào)外泄。被越區(qū)宏小區(qū)分析如圖7所示：

圖7 被越區(qū)宏小區(qū)分析

4 結(jié)論

通過(guò)本文中介紹的方法可快速有效地定位WCDMA網(wǎng)絡(luò)中越區(qū)覆蓋小區(qū)，解決常規(guī)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化中，僅利用對(duì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分析，最近站距等方面的測(cè)算導(dǎo)致數(shù)據(jù)分析不足，模型構(gòu)建不準(zhǔn)確的問(wèn)題。因?yàn)閺木W(wǎng)絡(luò)實(shí)際信號(hào)接收角度出發(fā)，通過(guò)對(duì)用戶原始MR進(jìn)行分析進(jìn)而判定越區(qū)覆蓋，因此同樣適用于LTE網(wǎng)絡(luò)。同時(shí)該方法還可以進(jìn)一步引申出對(duì)結(jié)構(gòu)性臨區(qū)漏配及室分外泄的判定，對(duì)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化及站址規(guī)劃有很強(qiáng)的指導(dǎo)意義。

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