1、畢業設計（論文）專 業0000班 次0000姓 名0000指導老師000000000 二0一二年 移動通信無線網絡優化方法探討及常見問題分析摘要：第三代移動通信系統的運營牌照已經在中國發放，針對3G系統無線網絡自動優化技術的研究也日益呈現出緊迫性和重要性。本文首先通過對移動通信網絡優化行業的發展現狀、發展趨勢和移動通信網絡優化行業的概況進行了簡單敘述。對當前移動通信網絡優化已成為行業發展的關鍵點進行了分析，說明了無線網絡優化的重要性。其次對網絡優化的主要目標，流程以及措施做了闡述，并對以往GSM無線網絡優化的常規方法進行了簡單總結。詳細描述了移動通信系統無線網絡自動優化的技術與方法，著重討論了

2、自動優化的概念以及概率模型的建立，確立了系統模型的基礎。本文最后對無線網絡優化的常見問題進行了簡單分析。關鍵詞移動通信；無線網絡；自動優化目錄第1章緒論11.1 移動通信網絡優化行業概況11.2 移動通信網絡優化行業發展現狀21.2.1 全球移動通信網絡優化行業發展現狀2中國移動通信網絡優化行業發展現狀31.3 移動通信網絡優化行業發展趨勢4全球移動通信網絡優化行業發展趨勢41.32中國移動通信網絡優化行業發展趨勢5第2章移動網絡優化的基本內容72.1 移動通信網絡優化概述72.2 網絡優化技術7網絡優化的主要目標72.2.2 網絡優化的流程82.2.3 網絡優化的措施9第3章無線網絡常規優化

3、方法103.1 話務統計分析法103.2 驅車測試（DT）103.3 呼叫質量測試（CQT）113.4 用戶投訴113.5 信令分析法113.6 自動路測系統分析11第4章無線網絡自動優化模型134.1 自動優化134.1.1 概念134.1.2 自動優化系統134.2 概率模型154.3 知識獲取164.3.1 知識收集164.3.2 構建模型174.4 智能決策17第5章 無線網絡優化常見問題分析215.1 無線通信網絡的掉話問題215.1.1 處于覆蓋范圍以外的掉話215.1.2 導頻污染引起的掉話225.1.3 前反向鏈路不平衡引起的掉話235.1.4 干擾引起的掉話245.2 CDM

4、A網絡中切換問題24硬切換255.2.2 軟切換26結論29致謝30參考文獻31第1章 緒論1.1 移動通信網絡優化行業概況當前，移動通信網絡優化已成為移動通信行業發展的關鍵點，對于移動通信運營商而言，移動通信網絡優化行業既是移動通信行業衍生出來的子行業，又是其發展新重點。移動通信網絡優化是指移動通信運營商通過自身或委托第三方機構的方式，采用各種網絡優化工具和系統采集移動通信網絡的信令數據、話務數據、話單數據、定點測試數據、路測數據等網絡數據，并結合網絡設備、運營商的實際業務種類及優化需求進行綜合數據處理、分析、研判，對在建中的或正式投入運行的移動通信網絡進行相應調整及優化，不斷增強移動通信網

5、絡的穩定性、可靠性、高效性、適用性，改善運營商的業務品質，提升移動通信終端用戶感知。隨著網絡優化服務業的發展，行業成熟度和對專業技術與工具的依賴性越來越高，區域限制已經逐漸降低，行業向規范化、整合化方向發展。另一方面，隨著服務對象、服務內容、技術切入點和服務盈利率日益差別化，網絡優化行業內部也出現了深化和分類，形成了更為完善的網絡優化產業體系。移動通信網絡優化行業可分為軟硬件產品與優化服務兩種業務類型，優化服務可根據技術、內容、服務要求等不同，而分為三大服務模式：測試評估服務、指標優化服務、業務與用戶感知優化服務。1. 測試評估服務網絡測試評估服務是指網絡優化企業利用相關采集設備，通過對現已運

6、行的網絡進行常規性或專項性數據測試、采集，結合移動通信網絡的相關基礎數據和具體的需要，進行相應的處理、分析、歸類和整理和評估，并提供相關的測試評估報告。2. 指標優化服務網絡指標優化服務是在對相關基礎網絡數據進行準確有效的研判的基礎上，網絡優化服務提供商針對客戶的具體需求，以網絡指標為中心，分別從覆蓋評估體系、容量評估體系、頻率評估體系、話務評估體系、參數評估體系以及信令評估體系出發，依照相關需求的重要性水平從網絡的接入性、保持性和完整性的維護為客戶提供進行具體優化方案并予以實施，以達到提升網絡性能指標，提高設備利用率、改善網絡運行質量。3. 業務與用戶感知優化服務業務與用戶感知優化服務是網絡

7、優化服務提供商在收集基礎網絡數據之外再采集更多的其他非基礎網絡數據，依靠數據庫、專家庫、人工智能和數理統計等主要技術手段進一步挖掘網絡信息、為客戶制定針對于不同業務性能及各種業務的用戶感知的優化增值服務方案，提供諸如移動通信新興數據業務的用戶業務模型、移動通信用戶細分群體的行為特征分析、業務終端性能分析及定制指導、新業務性能評估及感知優化，精細化市場營銷支撐等等，為客戶經營決策提供技術支持及參考依據，著力于提高網絡各類業務品質和終端用戶感知，提高整體市場競爭力。三大模式的優化服務輸出，結合專業優化軟硬件產品形成專業優化綜合交付方案，逐漸構建成成熟的第三方優化服務外包市場。1.2 移動通信網絡優

8、化行業發展現狀1.2.1 全球移動通信網絡優化行業發展現狀國際上移動通信網絡優化行業起步較早，從網絡建設進程和市場需求而言，北美，西歐等發達國家移動通信網絡已趨于飽和，各大移動通信運營商網絡建設固定投資由網絡搭建、設備投入等基本投入轉向網絡運維和網絡優化投入。由于運營商把精力集中在市場和業務拓展上，歐美等國移動通信運營商逐漸將網絡運維和網絡優化外包給專業性更強的第三方網絡優化服務提供商及設備供應商。同時，移動通信網絡運維與網絡優化需求量不斷增多，要求網絡優化技術不斷升級，從而促使移動通信網絡優化業發展空間不斷擴張。進入21世紀，隨著移動用戶數量不斷上升，運營商運營業務每年以超過5%的速度增長，

9、對通信網絡建設投入更多，至2009年，北美、西歐等發達國家總體移動用戶平均普及率已達到90%以上，移動用戶新增規模已出現下降。移動通信行業大規模投資逐漸轉向新興的亞洲、非洲等發展中國家，近五年網絡建設大規模投入，移動通信網絡優化投入比例逐漸上升到10%左右，已逐漸向發達國家靠攏。 移動通信網絡優化市場不斷發展，其全球市場規模從2006年的65.95億美元增加到2010年107.81億美元，反映出移動通信網絡優化投入額度不僅每年攀升，而且占網絡建設比重也同步攀升，已由15%左右上升到20%以上。市場規模2008-2009年，金融危機卷席全球，各大運營商業務受到影響，大幅度削減通信設備投資計劃。同

10、時，在不投資或少投資的情況下，加大對網絡優化的投資，移動通信網絡優化投資比例進一步提高。增長情況如圖1-1所示 圖1-12006-2010年全球網絡優化市場規模 (單位：億美元)1.2.2中國移動通信網絡優化行業發展現狀近年來，國家對通信行業給予大力的政策扶持，通信業處于高速發展時期，固定資產投資規模快速增長，其中，固定投資20%左右用于網絡建設;尤其在3G牌照發放后，三大運營商在滿足2G網絡建設同時，從2009年開始大規模發展3G網絡。在網絡運維上，逐步增大對網絡優化投資比例。網絡優化市場規模在2006年已達77.54億元。隨著移動通信業的進一步開發及繁榮，網絡優化作為網絡部署及運營周期中的

11、重要部分，其市場規模逐漸增大，呈現迅猛的增長勢頭，至2010年已發展到155.23億元，年復合增長率達18.95%。近五年，全國網絡優化市場規模如圖1-2所示我國目前通信網絡正由工程建設型優化向網絡優化的轉變。網絡優化內容已由簡單的硬件調整逐步發展到對網絡參數的調整，但受制于人員和技術力量，各地網絡優化效果也不相同。網絡性能指標性優化向網絡資源的配置優化的轉變。網絡優化過程中的數據采集與統計分析、頻率規劃和優化已經借助于各種測試儀器和軟件。但網絡優化的關鍵步驟-故障分析與定位-優化方案仍主要依靠網絡工程師完成。經驗豐富的網絡工程師嚴重不足是嚴重困擾各地運營商的一大難題。現有網絡優化產品主要是路

12、測儀、信令分析儀、網絡優化數據統計分析軟件、頻率優化規劃軟件，并且國外市場的份額占有率格外高，價格昂貴，缺乏自主知識產權的無線網絡規劃和優化軟件產品。移動通信網絡優化向全網網絡優化的轉變。網絡設備是通信網投資最大、變化最復雜的部分，是體現網絡質量的主要環節。它始終是網絡優化的重點，而全網性網絡優化則包括對無線網絡、交換網絡、傳輸網、數據網、信令網、同步網在內的多網絡優化。網絡質量型用戶優化向終端用戶感知型網絡質量優化的轉變，網絡投訴比、客戶滿意度、故障單元響應及時率，這些指標雖不能表明網絡運行的性能，但更能體現客戶對網絡的主觀感受。傳統語音業務的質量優化向多元化業務網絡優化的轉變。圖1-220

13、06-2010年全國網絡優化市場規模(單位：億元)全國移動通信網絡優化行業的市場結構以服務為主、產品為輔，其中服務約占市場規模的70%。2006年網絡優化服務的市場規模為56.82億元，到2010年其市場規模可達到106.17億元，5年的年復合增長率為16.92%.。指標優化服務仍然是主流業務，占網絡優化服務市場的70%以上，業務與用戶感知優化服務的增長速度快于測試評估服務和指標優化服務，所占市場份額逐年提高。2006年全國網絡優化產品的市場規模為20.72億元，預計2010年其市場規模將達到49.07億元，年復合增長率24%左右。1.3 移動通信網絡優化行業發展趨勢1.3.1全球移動通信網絡

14、優化行業發展趨勢發達國家的移動通信基礎建設逐步放緩，網絡技術演進和轉型成為建設重心，而新興市場的基礎網絡建設仍快速增長。隨著行業競爭不斷加劇，傳統業務收入的不斷下降，大力發展移動互聯網推動新數據業務普及成為各大運營商的工作重心，對與之相關的網絡優化行業提出了更多更高的需求。未來三至五年，面向客戶個性化需求，深度挖掘移動用戶感知和體驗，是移動通信業的發展趨勢。網絡優化技術由基本設備、語音業務的指標優化向數據業務發展，業務與用戶感知優化將是網絡優化行業的藍海。移動通信行業穩定發展直接推動移動通信網絡優化行業的發展，由于亞太、非洲、南美等地區的發展中國家移動通信行業快速發展，使全球網絡優化市場規模年

15、復合增長率仍可達6%左右，2011年預計可達114.62億美元，到2015年可達141.84億美元。未來五年全球網絡優化市場規模如圖1-4所示：圖142011-2015年全球網絡優化市場規模(單位：億美元)1.32中國移動通信網絡優化行業發展趨勢經過2009-2010年的大規模3G網絡建設，2011-2015年中國網絡優化市場將依然呈現高速增長趨勢，隨著行業競爭激烈化和用戶需求多樣化與差異化，將推動網絡優化服務由基本網絡測試層面向用戶感知與體驗層面的方向發展。驅動網絡優化服務市場變化有四大因素：1.移動通信終端用戶已經不滿足于移動業務和功能，而是向服務質量和業務體驗提出更高要求，促使網絡優化在

16、滿足測試評估和指標優化的基礎上，向更高端的業務與用戶感知優化服務發展。2.行業的發展與競爭促進了生產方式的革新，具有高技術含量的網絡優化軟硬件產品在整個網絡優化市場占據越來越更重要地位。3.網絡規模、用戶數量及話務量、新業務的不斷發展推動整個網絡優化服務行業大規模增長。4.移動通信行業市場化程度提高，運營商競爭加劇，給網絡優化服務市場帶來廣大空間。鑒于眾多因素考慮，預測從2011年到2015年，全國網絡優化市場規模將從180.85億元發展至322.86億元，年復合增長率保持15%以上，如圖1-5所示。中國移動通信網絡優化市場在未來5年受到以上四大因素的影響，其市場結構將會出現以下改變： 網絡優

17、化產品快速增長并向高端產品傾斜。一是網絡優化產品的增長速度快于網絡優化服務的增長速度，其產品市場規模在整體網絡優化市場規模中不斷提高，這是行業的技術密集程度不斷提高的體現，網絡優化產品的市場規模預計從2011年的57.55億元增加到2015年的104.10億元。二是網絡優化產品的內部結構由網絡測試產品向高端的業務與用戶感知優化產品傾斜。隨著網絡優化技術發展，網絡測試產品作為基本產品，已不能滿足客戶對于業務感知與體驗的要求，而高技術含量的網絡指標優化和業務與用戶感知優化軟件會逐漸提高其市場份額。圖1-52011-2015年全國網絡優化市場規模(單位：億元)業務與用戶感知優化服務是移動通信網絡優化

18、服務的新亮點。隨著3G網絡的普及應用，通信運營商從以網絡建設為中心轉向以客戶服務為中心，加上移動手機用戶對業務的要求更多樣性和復雜化，業務與用戶感知優化市場直接面向運營商多種用戶體驗的增值業務(MMS，SMS，彩鈴，彩信，無線音樂，流媒體等增值業務)。這種以用戶感知與體驗為需求的網絡優化服務，是未來網絡優化服務的創新業務，也是未來高端網絡優化技術發展的趨勢。客戶的需求和技術的升級帶動市場規模急劇擴大，業務與用戶感知優化服務占網絡優化市場的比重將不斷提高，預計其市場規模將從2011年的26.35億元提高到2015年的84.41億元。未來，傳統的網絡測試評估和網絡指標優化服務市場規模在整個網絡優化

19、市場所占比重將有所下降。第2章 移動網絡優化的基本內容2.1 移動通信網絡優化概述無線網絡優化根據移動通信網絡建設的不同階段，分為移動通信網絡開通后的射頻優化和正式運營后的維護優化。射頻優化主要是基于無線網絡的測試結果，對影響網絡性能的天饋系統和其它系統參數進行調整。維護優化的主要工作是根據性能指標統計、系統告警、用戶投訴等信息，利用DT路測、CQT撥測、性能統計、OMC信令跟蹤等手段分析網絡中存在的問題。維護優化是一項長期的工作，又可分為日常優化、中期優化、長期優化。日常優化是一項長期的日常維護性優化工作。移動通信網絡的日常優化工作主要包括:斷站、性能指標突然惡化、系統告警、用戶投訴等的處理

20、。網絡中期優化的時間可從一周到一個月不等，主要是對可能引起移動通信網絡性能惡化的潛在問題進行處理，對不能滿足需求的性能指標進行優化。移動通信網絡的長期優化所關注的是移動通信系統無線網絡的可持續性發展。主要是根據移動通信網絡的發展趨勢對現網全網提出合理的調整方案。2.2 網絡優化技術網絡優化的主要目標網絡優化的目的是從移動通信系統網絡運營的角度出發，做到系統軟硬件及參數配置合理，以最大限度地利用無線網絡資源，提高移動通信網絡運行的經濟效益，降低移動通信網絡的運營成本，同時從用戶的角度出發，在移動通信網絡的使用性、穩定性及話音質量、數據速率等方面提供保證用戶滿意度的服務。為了保證整個移動通信網絡的

21、服務質量，必須要不斷地觀察和監測整個移動通信網絡，不斷地對系統的軟硬件及參數進行優化調整，提高移動通信網絡的服務質量。網絡優化的主要目標有以下幾點:1.盡可能大的載頻峰值和平均吞吐量2.確保各公共信道和各速率業務信道達到合適的覆蓋范圍3.優異的話音和數據業務誤幀率4.最小的掉話率、接續時間、尋呼丟失以及接入失敗率5合適的移動臺和基站發射功率6.合適的軟切換比例與可靠的軟切換、硬切換性能7.合適的數據業務的時延、公平性和RLP重傳率8.具有良好的動態適應性和安全性9.良好的資源利用率2.2.2 網絡優化的流程1.準備工作移動通信網絡優化需要使用的設備主要有:路測工具、信令分析儀、頻譜儀等。路測工

22、具的主要作用是對網絡性能進行測試；信令分析儀的主要作用是對問題進行信令跟蹤和定位；頻譜儀的主要作用是用來排查頻率上的干擾。其它還需準備的工具有筆記本電腦、測試手機、指南針等等。除了準備必需的工具之外，還需要收集網絡規劃和現網資料，用來分析現網存在的問題及關鍵點。2.信息獲取、設定目標在進行移動通信網絡優化之前，應對現網情況做出初步的了解并進行相關評測，主要工作是收集各種現網信息并確定優化后需要達到的目標要求，如現網小區的站點信息，包括經緯度、天線掛高、天線方位角、下傾角、小區發射功率、鄰區列表等，優化區域的范圍和無線傳播環境、重點覆蓋區域、系統參數設置，包括切換參數、搜索窗口、IP地址配置方案

23、等等。客戶投訴及其它途徑反饋來的問題信息，尤其是客戶重點提出的反映最為強烈、最不能容忍的問題，需要在網絡優化工作中予以重點解決。3.網絡運行數據搜集要了解移動通信網絡的運行狀況，主要方法是收集網絡運行數據，在網絡優化過程中所需要用到的網絡運行數據主要有:話務統計數據、DT路測數據、重點區域CQT撥測數據、網絡配置參數及告警數據等。此外，還可能需要從一些設備的接口中獲取所需的信令消息數據。4.網絡問題分析定位這一步是對收集到的網絡運行數據進行綜合分析，以便找出移動通信網絡現網運行中所存在的問題，以及可能產生這些問題的原因。在此基礎上就可以準備制訂網絡優化的調整方案。5.制訂網絡調整方案通過以上步

24、驟，根據對現網問題的分析及初步定位的結果，制訂出網絡調整方案，一般涉及到網絡參數的調整、故障設備的修復等。6.方案實施根據制訂的網絡優化的調整方案，對移動通信網絡實施調整。7.效果評估當移動通信網絡根據調整方案做完調整之后，需要對此次網絡優化的效果進行評估，確定是否達到了預期的目標，原先存在的問題是否已經被解決，有沒有帶來其它的負面效應。根據效果評估的結果，若有需要的話要對原調整方案進行修正，然后再實施網絡調整。2.2.3 網絡優化的措施移動通信系統無線網絡優化的一般工作思路如下:硬件排障:如排查外界的各種干擾、檢查設備硬件的工作狀態、檢查天饋系統的駐波比、進行基本通話測試等。參數優化:除硬件

25、排障外，網絡優化的重點是進行無線射頻環境的優化，這決定了整個移動通信系統無線網絡的布局和各小區的基本覆蓋范圍，對無線網絡的總體性能起到了決定性的作用。這主要包括小區布局的優化，鄰區配置的優化等。分片及全網優化:在實際的網絡優化過程中應該先進行分片區域的優化，解決區域內的局部問題后，再進行全網的整體優化，解決一些全局性問題。由于中國電信目前已經提供CDMA2000lx系統的移動通信網絡服務，我們現以CDMA2000系統的無線網絡優化為例，來簡單一下CDMA系統無線網絡優化的措施。1.覆蓋優化解決覆蓋優化的方法包括工程參數的調整和基站發射功率的調整等。可調整的工程參數包括基站天線的高度、方位角、下

26、傾角等。2容量優化移動通信網絡的容量優化基于對基站的話務統計的數據進行詳細地分析，對于有容量問題且同時還存在覆蓋問題的地區，可以通過增加基站或微蜂窩的方式來解決。3直放站的優化直放站的覆蓋范圍動態性強，是填補盲區覆蓋的最佳的解決方案，直放站的本質就是一個信號放大器，因而在對其優化時必須要注意其特點。第3章 無線網絡常規優化方法網絡優化的方法很多，在網絡優化的初期，常通過對OMC-R數據的分析和路測的結果，制定網絡調整的方案。較難發現和解決的問題，這時通常會結合用戶投訴和CQT測試辦法來發現問題，結合信令跟蹤分析法、話務統計分析法及路測分析法，分析查找問題的根源。在實際優化中，尤其以分析OMC-

27、R話務統計報告，并輔以七號信令儀表進行A接口或Abis接口跟蹤分析，作為網絡優化最常用的手段。網絡優化最重要的一步是如何發現問題。3.1 話務統計分析法OMC話務統計是了解網絡性能指標的一個重要途徑，它反映了無線網絡的實際運行狀態。它是我們大多數網絡優化基礎數據的主要根據。通過對采集到的參數分類處理，形成便于分析網絡質量的報告。通過話務統計報告中的各項指標(呼叫成功率、掉話率、切換成功率、每時隙話務量、無線信道可用率、話音信道阻塞率和信令信道的可用率、阻塞率等)，可以了解到無線基站的話務分布及變化情況，從而發現異常，并結合其它手段，可分析出網絡邏輯或物理參數設置的不合理、網絡結構的不合理、話務

28、量不均、頻率干擾及硬件故障等問題。同時還可以針對不同地區，制定統一的參數模板，以便更快地發現問題，并且通過調整特定小區或整個網絡的參數等措施，使系統各小區的各項指標得到提高，從而提高全網的系統指標。 3.2 驅車測試（DT）在汽車以一定速度行駛的過程中,借助測試儀表、測試手機，對車內信號強度是否滿足正常通話要求，是否存在擁塞、干擾、掉話等現象進行測試。通常在DT中根據需要設定每次呼叫的時長，分為長呼（時長不限,直到掉話為止）和短呼（一般取60秒左右,根據平均用戶呼叫時長定）兩種（可視情況調節時長），為保證測試的真實性，一般車速不應超過40公里/小時。路測分析法主要是分析空中接口的數據及測量覆蓋

29、，通過DT測試，可以了解：基站分布、覆蓋情況，是否存在盲區；切換關系、切換次數、切換電平是否正常；下行鏈路是否有同頻、鄰頻干擾；是否有小島效應；扇區是否錯位；天線下傾角、方位角及天線高度是否合理；分析呼叫接通情況，找出呼叫不通及掉話的原因，為制定網絡優化方案和實施網絡優化提供依據。 3.3呼叫質量測試（CQT）CQT（呼叫質量測試或定點網絡質量測試）：在服務區中選取多個測試點，進行一定數量的撥打呼叫，以用戶的角度反映網絡質量。測試點一般選擇在通信比較集中的場合，如酒店、機場、車站、重要部門、寫字樓、集會場所等。它是DT測試的重要補充手段。通常還可完成DT所無法測試的深度室內覆蓋及高樓等無線信號

30、較復雜地區的測試，是場強測試方法的一種簡單形式。3.4用戶投訴通過用戶投訴了解網絡質量。尤其在網絡優化進行到一定階段時，通過路測或數據分析已較難發現網絡中的個別問題，此時通過可能無處不在的用戶通話所發現的問題，使我們進一步了解網絡服務狀況。結合場強測試或簡單的CQT測試，我們就可以發現問題的根源。該方法具有發現問題及時，針對性強等特點。 3.5信令分析法信令分析主要是對有疑問的站點的A接口、Abis接口的數據進行跟蹤分析。通過對A接口采集數據分析，可以發現切換局數據不全(遺漏切換關系)、信令負荷、硬件故障(找出有問題的中繼或時隙)及話務量不均(部分數據定義錯誤、鏈路不暢等原因)等問題。通過對A

31、bis接口數據進行收集分析，主要是對測量儀表記錄的LAY3信令進行分析，同時根據信號質量分布圖、頻率干擾檢測圖、接收電平分布圖，結合對信令信道或話音信道占用時長等的分析，可以找出上、下行鏈路路徑損耗過大的問題，還可以發現小區覆蓋情況、一些無線干擾及隱性硬件故障等問題。 3.6自動路測系統分析采用安裝于移動車輛上的自動路測終端，可以全程監測道路覆蓋及通信質量。由于該終端能夠將大量的信令消息和測量報告自動傳回監控中心，可以及時發現問題，并對出現問題的地點進行分析，具有很強的時效性。在實際工作中，這幾種方法都是相輔相成、互為印證的關系。GSM無線網絡優化就是利用上述幾種方法，圍繞接通率、掉話率、擁塞

32、率、話音質量和切換成功率及超閑小區、最壞小區等指標，通過性能統計測試數據分析制定實施優化方案系統調整重新制定優化目標性能統計測試的螺旋式循環上升，達到網絡質量明顯改善的目的第4章 無線網絡自動優化模型4.1 自動優化4.1.1 概念無線網絡優化的重點，一是提升用戶感知的網絡性能指標，主要包括掉話、切換、覆蓋、干擾等；二是提高網絡資源的利用率，解決網絡容量和網絡資源的均衡問題。隨著對網絡深度優化要求的提高，目前所采用的基于路測和信令分析工具的主流優化方式已無法滿足要求，基于OMC-R網絡統計數據的自動網絡優化技術應運而生。無線網絡自動優化包括幾項工作：一是發現問題，二是分析問題，三是解決問題。首

33、先，對網絡進行性能評估，找出關鍵性能指標（KPI）不滿足優化目標指標要求的問題小區。問題小區是指一個小區的一個或多個KPI不滿足指標要求，從而影響服務質量。不同運營商，不同技術網絡，可能會使用不同的方法，或采用不同的KPI性能指標作為優化目標。對于運營商而言，最嚴重的問題莫過于小區經歷了大量的掉話，因為掉話對用戶服務具有極大的負面影響。因此掉話率是評估小區質量的最好指標之一，可以用來識別問題小區。其次，一旦確定了問題小區，就應對每個問題小區問題產生的原因進行分析。一個原因或故障是一個小區中存在的邏輯錯誤或物理缺陷，如參數配置錯誤、硬件故障等，從而導致KPI不滿足指標要求。癥狀是一個KPI或告警

34、，如干擾造成的切換數量，根據癥狀統計值可以找出問題的原因。分析問題是最復雜和最耗時的工作，目前主要是由優化專家們借助一些輔助工具手動完成的。最后，根據問題的原因，制定并實施優化方案，解決問題小區存在的問題。優化的效果可以通過對優化后的網絡性能進行重新評估來衡量。自動優化的過程可概括為首先定義約束條件，然后構建模型，最后設計收斂算法。4.1.2 自動優化系統為了實現無線網絡的自動優化，圖4-1給出了自動優化系統的體系結構。模型定義子系統負責構建系統所需的優化模型。建立優化模型既可依據優化專家的專業知識，亦可根據OMC-R提供的網絡統計數據。模型參數可以采用兩種方式來確定：一是專家提供（基于知識的

35、模型），二是來自訓練數據（基于數據的模型）。目前，在移動通信網絡中，缺少歷史優化實例。在現有文獻資料中，也缺少無線網絡RAN優化的記錄。因此，在大多數情況下，網絡優化專家的知識和經驗就成為建立優化模型唯一的信息來源。下一部分將提出一種獲取知識的過程，根據優化專家無線網絡優化的知識和經驗建立概率模型。該過程的主要優點是，優化專家可以使用其專業語言傳遞其專業知識，無需了解概率模型，也可很容易地建立模型。圖4-1自動優化系統平臺自動優化子系統，首先通過網絡性能分析，找出基于KPI的問題小區，然后，利用優化模型進行推理，找出問題的原因。對于給定的KPI值，采用優化模型和貝葉斯規則，計算出問題可能原因的

36、概率。輸入是癥狀，即來自OMC-R的問題小區的KPI和告警；輸出是問題小區問題的原因和一系列優化方案。優化方案按有效性排序（有效性優化方案的可能性優化方案的成本），按順序實施，直到問題解決。優化方案的實施可以是從一個遠程終端修改配置參數，也可以是派遣人員到現場更換設備故障件，甚至可以是自動地執行軟件相關的優化方案。一般來說，運營商更希望只提供優化方案，而把最后的決定權留給優化專家。最后，生成優化報告，包括原因、優化方案及其實施過程和結果。自動優化子系統可獨立于OMC-R工作，也可以集成或嵌入到OMC-R，以發揮其最大效能，從而實現自我優化。自我優化將提供對問題分析所需OMC-R統計數據的直接訪

37、問，以及運營商優化系統的直接進入，對多廠網絡和多技術網絡更有利。因此，所有有關的自動優化的案例，可自動轉到自我優化系統。如果自我優化系統找到了解決方案，就清除該案件，生成報告并存檔，也可以將該案件轉交專家做進一步分析。最后的分析結果可納入專家系統的知識庫。4.2 概率模型自動優化子系統包括優化模型和推理機制兩部分，其中優化模型是如何確定問題原因的知識，模型的組成元素是原因和癥狀，推理機制是根據癥狀值分析問題原因的算法。構建優化模型包括兩個階段。首先，確定定性模型，即對于給定的技術（GSM、CDMA和3G技術）給出優化的癥狀和原因。原因可以模型化為具有兩種狀態的離散隨機變量：出現，不出現。癥狀可

38、以概括為KPI和告警兩種類型，KPI本質上是連續的，可以模型化為連續或離散隨機變量。離散化的KPI可能有任意多個離散狀態，分別表示該KPI的連續范圍內的一個子集，如正常，高，很高。告警也可以模型化為具有兩種狀態的離散隨機變量：無，有。其次，確定定量模型，即模型的參數。在一個離散模型中，參數就是離散化KPI的閾值和概率。一旦確定了定性和定量模型，就可以利用推理機制來計算每個可能原因的概率。對于給定癥狀值S1，S2，,S3，應用貝葉斯規則，得到原因Ci的概率如下：式（1）：式中，P(Ci)為原因Ci的先驗概率，P(Sj|Ci) 是給定原因癥狀的概率。上式假設兩個條件：原因不能同時發生；對于給定的原

39、因，癥狀間相互獨立。以上假設適用于無線網絡RAN，即使不適用，這種模型已經被證明能提供很好的結果。假設一個實例為問題小區的癥狀值和問題的實際原因組成的集合，那么這樣的實例既可用于訓練系統，即計算模型的參數，亦可用于測試系統，即計算優化的準確率（在測試集合中實例正確分類的百分比）。模型的參數是閾值和概率。一方面，閾值是連續癥狀離散化的區間，即Tj，K是癥狀Sj的第K個閾值，分成狀態Sj,k和Sj,k+1；另一方面，根據式（1），概率如下：(1)原因的先驗概率：P(Ci)，i=1,2,3,Nc；(2)給定原因癥狀的條件概率：P(Sj=Sj,K|Ci)i=1,2,3,Nc；j=1,2,3,Ns，它是

40、給定原因Ci在狀態Sj,k下癥狀Sj的概率4.3 知識獲取知識獲取的過程就是根據優化專家的知識構建概率模型的過程，包括兩個階段：第一階段，知識收集，即獲得專家知識；第二階段，構建模型，即根據先前獲得的專家知識確定概率模型。4.3.1 知識收集知識收集的過程包括以下6個步驟：1.問題分類問題類型就是RAN可能遭受的各種問題，如“高掉話率”或“擁塞”。對每個問題類型，建立一種不同的模型。2.定義變量應該有原因和癥狀數據庫，優化專家可以從數據庫中選擇一個變量，或定義一個新變量，然后將其納入到數據庫。首先，優化專家指定問題類型的可能原因C1，C2，Cnc，即無線網絡中問題的原因，據此建立優化模型（如“

41、高掉話率”）。建議包括一個叫做“其它原因”的原因，以涵蓋在已定義原因中沒有明確界定的問題的其它可能原因。其次，要求專家列舉癥狀S1,S2,，Sns，這可能有助于確定先前定義的原因。每個癥狀Si的狀態Si,j也應作出具體的規定。3.定義關系界定與每一個癥狀Si相關和不相關的原因，相關的原因為Cir=Cir1,Cir2,CirNS，不相關的原因為Cin=Cin1,Cin2,CinNC-NS。“相關的”是指那些具有很強的直接相互關聯的變量。例如，原因“欠覆蓋”與癥狀“上行電平小于-105dm的樣本百分比”相關，而原因“上行干擾”與該癥狀不相關。原因是，與正常小區相比，欠覆蓋降低了接收信號電平，而當原

42、因是干擾時，與正常小區相比，接收信號電平不會顯著降低。4.確定閾值對于每個連續的癥狀Si，確定每個定義區間范圍（即閾值）tj，k。5.確定概率往往建議以文字概率表達式作為征求概率信息的方法。文字表達式應盡量少，以避免誤解。此外，最好使用一邊帶數字另一邊帶文字的圖例。在無線網絡中，可以要求專家從5個等級的概率中選擇一個：“幾乎確定”、“很可能”、“50-50”、“不大可能”和“不太可能”，這些等級分別映射到概率0.85，0.7，0.5，0.3和0.1。確定概率的過程如下：首先，向專家詢問問題的每個可能原因的先驗概率P(Ci)，由于原因只有兩種狀態不出現，出現，因此只需要確定出現原因的概率；其次，

43、還要確定癥狀的概率。對于癥狀Sj，假定每一個相關的原因出現，而其它原因未出現，所要確定的概率P(Si,j|Ck)，應該是該癥狀每個狀態的概率。此外，還要假定相關的原因都不出現，確定癥狀的每個狀態的概率P(Si,j|C0)。當然，優化專家都應確保癥狀所有狀態的概率和為。6.將癥狀映射到數據庫（OMC-R）將模型中癥狀映射到OMC-R 中的數據，每個癥狀應該與OMC-R中的一個參數（KPI、計數器等）或一組參數相關聯。4.3.2 構建模型根據式(1)，建立模型所需的概率為原因的先驗概率P(Ci)和給定原因下癥狀的概率P(Sj|Ci)。因此，優化專家所提供的數據應轉化為式(1)所需的概率。優化專家所

44、給出的概率PCi直接作為原因的概率P(Ci)。考慮到該模型假設原因是互斥的，所以原因的概率之和應為1。有兩種方式處理該約束條件：一是由專家檢查其給出的概率是否正確；二是允許給出的概率不符合約束條件，然后采用下列方法自動修正：(1)如果概率之和大于1，那么就對每個概率進行歸一化處理；(2)如果概率之和小于1，那么就添加一個稱為其它的原因CNC+1，表示專家未考慮到的問題的所有其它原因，其概率等于1減去原來原因的概率之和。對于癥狀的概率P(Sj=sj,k|Ci),Sj對于相關原因的條件概率已經由專家明確給出：對于所有非相關原因，癥狀的條件概率都是相同的，即：4.4 智能決策智能決策系統是自動優化技

45、術的延伸，它能極大地縮短獲得網絡優化質量實施方案時間周期和投入的人力資源，鑒于其重要性故對其作簡要的介紹。智能決策系統由六個系統設計組成，它們分別是：1.通信與數據采集子系統設計首先，該子系統能實時或半實時的獲取網優數據，該子系統能夠通過網管子系統獲得全通信網絡運行中的實時、半實時與網絡管理性能指標相關的動態數據，如針對移動通信話音業務的話務量、接通率、掉話率、阻塞率、切換率等數據，以及與數據業務的容量相關的指標（如傳送的數據量等）、全網通信質量相關指標（誤碼率、數據傳輸率、數據通過率等）；通過網管子系統獲取呼叫記錄和局數據等、通過其他網管專用系統獲得與所優化通信網絡相關的其他網絡的接口數據。

46、其次，該子系統能夠離線、非實時地接受網優數據。離線、非實時接受來自測試儀器接口的如路測儀、接口信令分析儀對空中接口的各類測試數據等。2.問題處理子系統設計 問題處理子系統是整個網絡優化平臺系統的核心，它采用標準的智能決策支持系統三庫（知識庫、模型庫、固有數據庫）結構，完成網絡故障診斷和優化功能，它包括問題生成模型和問題求解模塊兩部分。問題生成模塊從所采集的網絡性能數據，依據模型庫中的網絡性能模型，調用模型庫中的方法計算網絡性能指標，判斷各項指標是否滿足要求，以檢測當前網絡運行質量是否符合要求。若某些網絡性能指標未達到要求時，提交網絡優化確認后，觸發網絡優化流程。除此之外，用戶申告、組網區域話務

47、量變化、網絡結構發生變化（如擴容時）、突發故障等情況同樣可觸發網絡優化流程。問題求解模塊依據導航規則、故障診斷規則、網絡優化策略推導規則，以及鏈路預算、覆蓋、頻率分配等數值模型，采用基于知識的定性推理和基于模型的定量計算相結合的方法，通過干擾分析、掉話分析、接通率分析、切換分析和A接口信令分析等手段，產生PDP激活成功率、語音接續時間、數據業務接受反應時間、掉話具體原因分析、軟切換頻率、到頻率污染事件智能分析報告，分析引起網絡性能惡化的原因，并定位通信網絡故障、進而提出針對通信網絡的話務量調整、頻率優化、鄰區關系調整、覆蓋調整等優化方案，以及針對交換網和分組網的負荷均衡、擴容等優化方案，經網絡

48、優化人員確認后執行網絡優化調整的方案。3.知識庫系統設計 知識庫系統由知識表示模塊、知識編輯模塊組成。在知識表示模塊中知識與數據實現一體化存儲，其中包括元知識、規則、事實、網絡配置、性能數據等各種知識、數據的存貯。知識編輯模塊實現知識組織與管理功能，包括只是查詢與編輯、知識的一致性檢查和數據查詢。知識使用模塊則應用各種網絡知識，采用知識推理的方法結合模型庫系統計算，實現網絡優化功能，它可以向用戶提供診斷過程和網絡優化過程的跟蹤與交互。接口模塊則負責與人機界面、數據庫和模型庫的接口。 知識庫系統的設計有如下的特點：（1）知識與數據的統一管理，從而實現了基于松散禍合方式的網絡優化專家數據庫系統；（

49、2）規則知識與模型的統一管理，以支持網絡優化過程中定性推理與定量計算的結合；（3）從專家數據庫系統角度集成整個網絡優化平臺。4.模型庫系統設計模型庫管理系統包括模型屬性庫管理、模型生成、模型運行三個功能模塊。模型屬性庫需要提供下列信息：（1）為用戶提供有關模型屬性的特征信息，便于用戶正確地使用模型，對模型的運算結果做出正確的判斷；（2）指導用戶迅速準確地查找到有關模型，了解模型及輸入輸出參數的相關信息；（3）為用戶新增模型的源代碼和可以執行代碼的修改和模型的調用提供相關的信息。類似與數據庫管理，模型屬性庫的管理包括模型屬性的增加、刪除、修改、查詢以及新庫的創建等操作。模型庫管理系統的主要功能為

50、：(1)模型庫與模型的定義、監理、存儲、查詢、修改、刪除、插入以及重構等；（2）模型的選擇、監理、拼接和組合，提供根據用戶命令將簡單的子模型構造成復雜模型的手段；（3）模型的運行控制，從調用者獲取輸入參數，傳給模型并使用模型運行，最后把輸出參數返回到調用者，一個模型可能被另一個模型調用，后者被對話命令直接調用，系統必須提供靈活而方便的控制手段；(4)數據庫接口的轉換。為了減少模型對數據庫管理系統的依賴，增強其獨立性，模型中對數據庫的訪問采取了同一的標準形式，為了與一種具體的數據庫管理系統連接，必須有一個轉換接口，將標準訪問形式轉換成具體系統要求的形式。5.數據庫系統設計數據庫系統設計包括三部分

51、：數據設計、事務設計和接口設計。數據設計解決數據庫中包含哪些數據、數據間的聯系及數據如何存儲等問題，采用TMN與傳統數據庫的具體事務流程。接口設計給系統其他模塊提供操作數據庫中數據的基本操作函數。通信網絡優化平臺系統采用數據庫來存儲網優性能數據和知識庫系統中的規則、事實等數據，網優中有關地理信息數據采用實現電子地圖顯示。6.網絡優化決策支持系統的運行機制移動通信網絡優化智能決策支持系統遵循標準的智能決策支持系統體系結構，分為人機交互子系統、問題處理子系統，知識庫系統，模型庫系統，數據庫系統這五部分為標準組件，以及通信與數據采集子系統和網管子系統。平臺系統通過人機交互系統與網絡優化人員相互配合，

52、共同完成數據采集與統計、數據分析和問題定位、優化調整等網絡優化步驟。其具體的運行機制為，首先通過通信與數據采集子系統、測試一起接口和其他網管專業系統共同完成數據采集與統計，通過問題生成，進行數據分析、網絡性能測試，抽取數據庫系統的數據和模型庫系統的模型，結合知識庫系統通過問題求解進行綜合分析、定位、策劃方案、調整，通過人機交互系統與網絡優化人員相互配合，最終得出最佳的網絡優化方案。得出最佳方案后再與知識庫系統進行核對，不斷積累更新知識庫系統，通過不斷的經驗積累、循環，創建一個專業、實效的知識庫系統。網優人員網管子系統人機交互子系統問題生成問題求解DMBSMBMSKB通信與數據采集子系統測試儀器

53、接口其他網管專業系統固有數據庫系統DBS固有模型庫系統MBS知識庫系統KBSS5S1S2S3S4S6S7S8S9S10S11圖4-2移動通信網絡優化智能決策支持系統體系結構圖S1. 網絡優化人員 S2. 人機交互子系統 S3. 問題求解 分析-定位-方案-調整 S4. 問題生成 性能監測，網絡評估 S5. 平臺網管子系統 S6. 通信與數據采集子系統 S7. 測試儀器接口 S8. 其他網管專業系統 CORBA接口；Q3接口；SNMP接口 S9. 數據庫系統：網絡結構與配置數據、性能統計數據、統計數據、GIS數據庫 S10. 模型數據庫系統：話務模型、容量模型、覆蓋模型、干擾模型、鏈路預算模型、

54、頻率分配模型、性能模型、網絡評估模型 S11. 知識庫系統第5章 無線網絡優化常見問題分析5.1 無線通信網絡的掉話問題 處于覆蓋范圍以外的掉話移動臺處于覆蓋范圍以外，或者說當無線環境很差移動臺不能正常解調前向信號時的掉話是最常見的掉話形式之一。由于移動臺處于無線覆蓋以外，可以觀察到非常明顯的特征就是:服務小區的Ec/Io值和移動臺接收電平RX值同時呈下降趨勢。當導頻強度下降到-15dB以下時，前向鏈路不能被移動臺正確解調，根據前向掉話控制機制，當移動臺連續收到12個壞幀時移動臺關閉其發射機，這樣基站收不到反向功控比特，前向業務信道功率保持不變，由此TX_GAIN_ADJ將保持不變。這種情況持

55、續5s ( MSfadetimer計時器)以上，移動臺將重新初始化，發生掉話。此類掉話也可以通過分析呼叫詳細列表，根據移動臺接入時PN碼時延碼片數來估算移動臺與基站的距離，如果距離很遠可以判斷掉話為移動臺處于基站覆蓋范圍以外造成的。以下是對唐山地區某掉話率最壞小區的分析，通過過濾CDL文件估算出二次掉話發生時移動臺距離基站的距離，從表中可見多數通話都發生在10Km以外，甚至達到18Km以上，從很大程度上說明這些掉話是由于移動臺處于基站覆蓋范圍以外，無線環境很差所導致的。表5-1 PN碼時延與距離基站對應表過濾的CDL記錄（CFC=4）距離基站距離（km）ACCESS_PN_CHIP_OFFSE

56、T=7318.25ACCESS_PN_CHIP_OFFSET=6015ACCESS_PN_CHIP_OFFSET=307.5ACCESS_PN_CHIP_OFFSET=5513.75ACCESS_PN_CHIP_OFFSET=5914.75對于此類由于覆蓋原因引起的掉話，根本的解決方法還在于對網絡進行合理的規劃，并持續加強網絡建設。此外，對于覆蓋弱的地區也可以通過增大扇區導頻功率，調整天線覆蓋方向或增加高增益天線來加以優化調整。例如，在優化過程中，分析濟青高速的路測數據，發現在十里堡附近300米左右的區域內CDMA網絡信號相當弱，極易掉話。原因是基站發射功率無法滿足該區域的覆蓋。由于在附近有基

57、站天線直接對此覆蓋，首先考慮采用調整參數“pilotgain” ,“TPTLTP0”的設置和天線方位角的方案。經實施，效果不明顯。于是又考慮boomercell的思路，徹底的增強隧道口基站的發射信號，將SFRM更換成MFRM并且調整關于boomercell的部分參數。通過調整導頻信道功率和輸出功率的增加，覆蓋和Ec/Io都有相應的提高。滿足了中梁山隧道內的覆蓋率要求，測試過程中沒有發生掉話，問題解決。 導頻污染引起的掉話當進入激活集的可用導頻信號數量大于移動臺Rake接收機數量時，Rake接收機只能以時分的形式選擇其中一部分信號進行合并，多余的導頻信號則成為一種干擾，增加了系統的背景噪聲，形成