沈楠 趙春陽 余飛

摘要：原始MR為海量明細數(shù)據(jù)，不易存儲及應用，通過對原始MR數(shù)據(jù)進行了數(shù)據(jù)挖掘，在此基礎上實現(xiàn)了在無線網(wǎng)絡優(yōu)化中的幾種典型應用，為原始MR數(shù)據(jù)的后續(xù)開發(fā)及應用提供了參考。

關鍵詞：原始MR;數(shù)據(jù)挖掘;網(wǎng)絡優(yōu)化;LTE

中圖分類號：TN929.53

文獻標識碼：A

DOI： 10.15913/j.cnki.kjycx.2019.09.067

1 引言

測量報告（ measurement report，MR）是TD-LTE系統(tǒng)的一種重要功能，終端上報的測量結(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)，也可以用于維護和觀察系統(tǒng)的運行狀態(tài)，是網(wǎng)絡優(yōu)化中的主要數(shù)據(jù)來源之一。

在日常網(wǎng)絡優(yōu)化中，原始的MR數(shù)據(jù)由于數(shù)據(jù)量巨大，不適宜直接存儲和使用，一般是將MR中所需要的關鍵字段數(shù)據(jù)入庫后再統(tǒng)計使用，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)之間的關聯(lián)以及大量有用的細節(jié)信息被丟棄了，而這種被丟棄的數(shù)據(jù)有可能被用來進行深層次的數(shù)據(jù)挖掘及應用，實現(xiàn)網(wǎng)絡數(shù)據(jù)應用的最大化，從更深的層次上實現(xiàn)多個維度的關聯(lián)分析及網(wǎng)絡數(shù)據(jù)的拓展應用。

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)量會達到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，隨著計算機技術(shù)及大數(shù)據(jù)應用快速發(fā)展的背景下，對原始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

目前LTE網(wǎng)絡已經(jīng)開啟MR周期性測量功能，并由網(wǎng)絡管理系統(tǒng)對測量報告進行定期收集。周期性測量數(shù)據(jù)存放在MRO（MR original，代表測量報告樣本數(shù)據(jù)文件）中，MRO數(shù)據(jù)量大、信息齊全，是網(wǎng)絡評估和優(yōu)化的首選數(shù)據(jù)。根據(jù)某運營商的無線測量報告的格式和內(nèi)容要求，測量報告在OMC-R中有兩種存儲形式：樣本數(shù)據(jù)和統(tǒng)計數(shù)據(jù)，其中樣本數(shù)據(jù)表示OMC-R收集的原始測量報告信息，是本文進行數(shù)據(jù)挖掘的研究對象。XML格式的測量報告文件的樣本數(shù)據(jù)如圖1所示。

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

測量報告中上報的具體數(shù)值與實際的測量數(shù)據(jù)區(qū)間分布已經(jīng)在測量報告數(shù)據(jù)規(guī)范中進行了明確的規(guī)定，如果手機測量主服務小區(qū)電平為上報數(shù)值0，則對應的電平區(qū)間為從-∞- - 120 dBm區(qū)間，具體的其他上報數(shù)據(jù)的對應關系在這里不再贅述。

eNodeB或UE對某個測量數(shù)據(jù)進行測量的周期可以從120 ms - 60 min，該周期在3GPP TS36.133 EUTRAN無線資源管理支持要求中規(guī)定，通過對原始數(shù)據(jù)的分析發(fā)現(xiàn)，包含了時間戳秒級別的測量數(shù)據(jù)，同時實現(xiàn)了同一時間多數(shù)據(jù)的同時上報，實現(xiàn)了多數(shù)據(jù)多維度聯(lián)動分析的可能。

3 原始MR數(shù)據(jù)直接應用開發(fā)

3.1 工具開發(fā)

將原始MRO數(shù)據(jù)導人數(shù)據(jù)庫中，開發(fā)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析工具，可以實現(xiàn)小區(qū)級別數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析功能，從而實現(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)合采樣點數(shù)量映射到三維函數(shù)分布圖上，可以對小區(qū)覆蓋遠近及角度、電平覆蓋、質(zhì)量分布、干擾情況等進行更加清晰的描述，有利于解決占用問題，改善小區(qū)用戶的無線環(huán)境，對優(yōu)化方案起到很大的幫助。

3.2 直接應用

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、采樣點的三維數(shù)據(jù)圖例呈現(xiàn)，可以進行干擾和覆蓋分析，RSRP和RSRQ都比較差的采樣點較多，說明小區(qū)很大可能存在弱覆蓋問題;RSRP較好而RSRQ較差的采樣點較多說明小區(qū)信號存在一定干擾。RSRP、TA（距離）、采樣點數(shù)的三維數(shù)據(jù)呈現(xiàn)，可以查看小區(qū)在各個距離區(qū)間的覆蓋情況，在距離基站較遠處是否存在較多的采樣點，采樣點電平強度如何。根據(jù)采樣點在各個距離區(qū)間的數(shù)量和電平分布，可進行相應優(yōu)化方案，改善問題小區(qū)的電平覆蓋強度。通過對原始MRO數(shù)據(jù)的開發(fā)，可實現(xiàn)測量報告中多維度數(shù)據(jù)聯(lián)合分析，更加精準地定位網(wǎng)絡中的問題。

4 MR數(shù)據(jù)的挖掘應用探索

4.1 定位應用

利用MRO測量報告中的MR.LteScTadv（時間提前量）、MR.LteScAOA（天線到達角）兩個可計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，可對用戶采樣點進行定位，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)信號的用戶地理位置，然后通過對采樣點進行電平及質(zhì)量渲染，可用來獲取優(yōu)化工單實施前后局部網(wǎng)絡的電平及質(zhì)量變化，驗證優(yōu)化方案的正確性?；谠摂?shù)據(jù)的算法研究已經(jīng)有相關論文發(fā)表，具體定位算法不在這里贅述。

在導入基站工參和相關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的分布情況，有效指導一線優(yōu)化人員進行問題定位。同時在開發(fā)中，可以針對采樣點數(shù)據(jù)劃分區(qū)間后，按照區(qū)間進行采樣點顏色標識，這樣方便問題點在地理位置上的標注，使用者一目了然就可以看到問題點的所在。

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

通過MRO數(shù)據(jù)優(yōu)化工具對弱覆蓋采樣點進行定位后，現(xiàn)場DT打點測試，確定弱覆蓋采樣點存在的具體位置，驗證工具定位的準確性。通過對比發(fā)現(xiàn)，工具可以發(fā)現(xiàn)存在明顯弱覆蓋的問題點，用來指導一線優(yōu)化人員使用，問題定位快速方便，避免了現(xiàn)場測試導致的工作效率不高的問題。

4.2 多運營商覆蓋分析

3GPP協(xié)議中對鄰小區(qū)的測量并沒有區(qū)分TDD和FDD制式，但可以通過讓多模終端測量其他運營商的頻點來實現(xiàn)多運營商的網(wǎng)絡數(shù)據(jù)采集和分析。

MRO采樣數(shù)據(jù)除了測量系統(tǒng)內(nèi)本身在用的頻點以外，還可以添加其他運營商的頻點，實現(xiàn)了其他運營商的頻點測量、上報的PCI以及接收電平等有效采樣信息，為MRO測量數(shù)據(jù)在競爭對手指標分析中的應用創(chuàng)造了條件。

通過對某100個小區(qū)MRO樣本數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計，鄰區(qū)測量頻點中屬于聯(lián)通的（主要頻點：1650、3770、1506）占總采樣點數(shù)量的14.34%，鄰區(qū)測量頻點中屬于電信的（主要頻點：475）占總采樣點數(shù)量6.04%。在測量報告中，對終端上報的主服務小區(qū)電平作為移動運營商電平采樣點數(shù)據(jù)，對比終端上報的鄰小區(qū)其他運營商電平數(shù)據(jù)，分析結(jié)果如表2所示。

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

通過此類分析，可以對比各運營商網(wǎng)絡覆蓋情況、用戶業(yè)務量分布等，可更加直觀地反映移動運營商本身覆蓋的盲點以及其他運營商的大概網(wǎng)絡質(zhì)量，進一步以此為依據(jù)進行精細化的移動網(wǎng)絡規(guī)劃及優(yōu)化。

5 小結(jié)

原始MRO數(shù)據(jù)作為終端實時上報的測量數(shù)據(jù)，在無線網(wǎng)絡空口優(yōu)化中有舉足輕重的地位和價值。本文通過對該數(shù)據(jù)進行分析及挖掘?qū)崿F(xiàn)了一些初步的分析及應用，隨著計算機對大數(shù)據(jù)的處理能力越來越強，原始數(shù)據(jù)中秒級別的用戶信息可以與其他數(shù)據(jù)源融合分析，為以后的無線網(wǎng)絡自動智能優(yōu)化提供較可靠的大數(shù)據(jù)支撐，具有廣泛的應用前景。

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