（计算机科学与技术专业论文）无线网络优化支撑平台参数管理子系统的设计与实现.pdf

摘要 随着移动通信网络规模的日益增大，网络问题不可避免的会增 加，因此网络优化成为今后网络运维工作的核心。目前网络优化的多 数流程都是依靠手工来操作，工作效率低下，因此开发出一个能缩短 流程进度、及时反馈网络信息的网络优化支撑平台是具有极大现实意 义和价值的。 本文在依据实际业务需求的基础上，深入了解网优工作人员的工 作需要，分析网优工作内容和工作流程，设计了一个能够代替人工进 行复杂的数据收集、并加以初步分析后再呈现给网优工作人员的网络 优化支撑平台系统。本文在阐述平台系统的详细设计基础上，以网络 优化支撑平台的参数管理子系统为例，介绍了该子系统的模块实现。 目前，该系统大部分结构已经实现并应用到很多客户的网络优化 平台项目中，完成的项目也已经顺利通过了系统测试。实践证明，该 平台设计大大提高了日常网络工作的效率，具有良好的实用效果。 关键字：移动通信网络优化网络管理参数管理 d e s i g na n di m p l e n 匝n t a t i o no n p a r a t e rm a n a g e m e n ts u 旧s y s t e m o fw i r e l e ssn e t w o r ko p t i m i z a t i o n a b s t r a c t w i t ht h ed e v e l o p m e n to fm o b i l ec o m m u n i c a t i o n sn e 研o r kc 印a b i l i t y ， h o wt oi m p r o v et h en e 研o r kq u a l i 饥t og a i nt h el a 玛e s tb e n e f i ti sm e f o c u st h a tr e g a r d e db ys e r v i c ep r o v i d e r ，s on e 觚o r ko p t i m i z a t i o nb e c o m e av e 巧i n l p o r t a n tw o r k a tp r e s e n t ，m o s tj o b so fn e t 、7 l ，o r ko p t i m i z a t i o n f l o wa r ed o n eb yh a n d w o r k ，t h ee f j f i c i e n c yi sl o w ，s od e v e l o pas y s t e m w h i c hs u p p o r tc o m p l i c a t e dd a t ac o l l e c t i o na 1 1 dt h e ne l e m e n t a r ya n a l y z e t h e mt os h o wt oo p t i m i z a t i o ne n 百n e e r si sn e c e s s a 巧a n dw o n h 如1 t h i st h e s i sp u tf o 刑a maw a yt od e s i g nt h en e t w o r ko p t i i l l i z a t i o n s y s t e ms t m c t u r e ，a n d 百v ea ne x 锄n p l eo ft h ei m p l e m e n to fp a r a m e t e r m a n a g e m e ms u b s y s t e i l l t h es y s t 锄sp u 印o s ei st o 凡l f i ut h ed a i l yj o br e q u i r e m e n to f n e t w o r ko p t i m i z a t i o n ，t om a t c ht l l en e e do fa c t u a ls e i c e a r e rt e s ta n d p r a c t i c ei ns e v e r a lp r o j e c t s ，m i ss y s t e mh a sb e e np r o v e dt ob ee f r e c t i v e k e y w o r d s ：m o b i l ec o m m l l n i c a t i o n s ，n e 觚o r ko p t i m i z a t i o n ，t m n ， p a r a m e t e rm a n a g e m e n t 独创性( 或创新性) 声明 本人声明所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究 成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不 包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京邮电大学或其他 教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任 何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 申请学位论 本人签名： 处，本人承担一切相关责任。 日期：速墨二三二率 关于论文使用授权的说明 学位论文作者完全了解北京邮电大学有关保留和使用学位论文的规定，即： 研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属北京邮电大学。学校有权保 留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许学位论文被查阅和借 阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它 复制手段保存、汇编学位论文。( 保密的学位论文在解密后遵守此规定) 非保密论文 本人签名： 导师签名： 日期：渔墨二三二兰z 日期：拉垒丢自【坯 1 北京邮电大学硕士研究生毕业论文无线网络优化支撑平台参数管理系统的设计与实现 1 1 研究背景 第一章概述 移动用户数量的剧增，业务种类复杂多样和灵活多变以及各运营商网络之间 互连互通，使得移动通信网络在规模和结构上不断地向多协议功能、多层面平台 演进。随着通信市场竞争加剧，广大用户对网络质量的要求和业务种类的需求越 来越多，如何改善网络运行性能、提高网络服务质量，已成为移动通信市场上， 企业把握主动权和增强核心竞争力的基本前提。若能充分利用好现有网络的设备 资源和频率资源，降低网络运营成本，提高设备利用率，就可获取企业最佳效益，。 同时，多变的外界因素( 如业务发展、网络扩容增建、城市基础设施建设等) 也 时刻影响着移动通信网络的环境，使得这个动态的网络处在不平衡状态。因此， 网络优化工作不容忽视、势在必行，它的地位和作用对网络的运行维护、网络规 划及工程建设日趋重要，并具有积极的指导意义f 1 】。 网络优化工作涉及到移动通信网络的各个方面，贯穿于网络规划、工程建设 及日常维护等各项工作中，因此网络优化工程师需要较全面的基础理论知识和专 业技术知识，在优化过程中进行网络质量分析、网络性能分析、统计数据分析、 测试数据分析及各类系统参数核查，还要针对用户投诉的现象进行汇总分析以及 各类故障处理、追踪测试等。然后结合现有的网络结构和移动通信网络诸多不确 定的因素，制定出交换、无线网络优化调整的方案，进行频率规划和数据检查、 修改等调整措施。由于网优工作的复杂度高，持续时间又长，目前仍只是作为工 程项目操作，停留在阶段性优化和应急性优化的进程中，还没形成规范化制度。 通过本人参与的优化项目，最深的感受是：若要确保网络运行质量和性能的稳定 及平稳提高，应在实现网络优化工作日常化的前提下，实时地观测网络运行状态 和随业务发展的动态变化，根据不同情况进行处理，不断调整参数并兼顾其它指 标，作到调整一观测一调整，使网络始终保持一种动态平衡，运行在最佳状态。 同时，还应提倡网络优化规范化，数据分析系统化，调整测试条理化，实现网络 优化与各项工作共同形成对于网络质量的闭环治理。 1 2 本文要解决的问题 无线网络优化是一个发现问题、定位问题、解决问题的过程，同时又是一个 北京邮电大学硕十研究生毕业论文 无线网络优化支撑i 台参数管理系统的设计j 实现 动态循环的过程，永远都是伴随着网络的运行不断的调整，以提高服务质量，追 求网络投资利用率最大化。因此对网络优化的研究是一个不断发展不断更新的方 向，而且目前无线网络优化还处于不很成熟的阶段，这也是我们要实现的无线网 络优化支撑平台系统需要解决的问题。 目前我国的移动通信业务快速增长，随着网络不断扩展，需要将网络服务质 量不断提高，因此网络运营商需要建立套网络优化支撑平台系统，以支持网络 优化的管理流程和整合优化资源和数据。 本文研究的无线网络优化支撑平台面临解决的网优问题归纳为以下几点： ( 1 ) 随着各种网优专业软件越来越多的投入使用，系统产生越来越多的数据，如 何融合并分析这些数据，制定更为合适的网优方案? ( 2 ) 在以往的网络优化工作中，工作人员开发了一些常用的网络优化小工具，在 具体网优工作中取得很好的效果，但是版本的混乱阻碍了这些工具的普遍应 用，如何将这些实用的工具集成到一个网络优化支撑平台中? ( 3 ) 网络优化工作不可能一蹴而就，需要按照一定的周期进行，如何将网络优化 作为一个整体工程来进行管理，促进网络优化工作的可控性? ( 4 ) 在具体的网络优化工作中，有很多具体的测试、调整工作是通过第三方代维 公司完成，如何对第三方公司进行监督和管理、评估和考核? ( 5 ) 如何结合将要建设的客服支撑系统，更快的响应用户的投诉，如何根据用户 投诉和故障制定网优任务? ( 6 ) 网络优化工作涉及多个部门，如何理清网优部门内部的管理流程，提高网优 部门的工作效率? 如何制定较为清晰的岗位职责，协助管理人员完成对网络 优化人员的日常考核? ( 7 ) 网络优化工作对工作人员的经验要求较高，如何帮助富有经验的员工将在长 期的网优工作中积累的经验和知识提供给其他人员共享? 本文将要介绍的无线网络优化支撑平台融合了w 曲g i s ( 数字地理信息系 统) 、o l a p ( o n - l i n ea n a l 舛c a lp r o c e s s i n g 联机分析处理) 等多种先进的软件技 术，为运营商的无线网络优化工作提供科学管理手段，可为运营商无线网络优化 管理工作实现以下管理目标： ( 1 ) 集数据管理、性能分析、效果评估、考核统计于一体，科学的管理优化工作， 有效的积累优化经验； ( 2 ) 提高网络优化工作效率，缩短优化分析、实施和评估的周期； ( 3 ) 提供全面综合的网络优化所需的数据，包括网络覆盖信息、投诉信息、基站 直放站室内覆盖设备等的基础参数数据和动态的话务、告警数据，以及无 线参数等数据； 北京邮电大学硕士研究生毕业论文无线网络优化支撑甲台参数管理系统的设计j 实现 ( 4 ) 规范的网优工作管理流程。 解决了这些问题和矛盾，也就满足和实现了网优支撑平台建设的根本需求和 目标。随着3 g 网络业务在国内商用的开展，面临着新的网络规划、建设压力， 人力资源势必紧张，迫切要求系统能替代人工做大量的繁琐工作，把人的主要精 力放在新的网络建设和业务扩展上面。本文介绍的无线网络优化支撑平台系统虽 然不一定能解决网优工作中的所有问题，但能最大程度的为无线网优工作提供一 致性的支持，节省了大量的人力和资源【2 1 。 1 3 论文期间主要工作 本人在研究生期间主要参与了某运营商无线网优支撑平台系统的开发和报 表系统的开发工作，通过对移动通信网络知识的学习，了解了移动通信原理和移 动网络的建设、运维以及优化等流程。特别是通过参与无线网优支撑平台系统的 开发，深入的了解无线网络优化的原理、技术、支撑工具的现状，对通过使用网 优支撑工具的科学化和智能化功能来提高无线网络优化工作的效率和成果有点 体会，通过参与该系统的开发和试用，看到了智能分析平台系统对网络工作的巨 大促进作用。 在完成该论文的过程中，我和同事从收集移动通信和无线网络优化相关的资 料开始，学习其原理和技术，了解其发展的历程、现状和趋势，并咨询运营商工 作人员在网优工作中的需求和他们实际网优工作的流程，制定出该平台系统的初 步需求分析。在前期不断完善需求之后，与用户一起商讨出平台系统的架构，并 逐步细化出详细的功能设计。在充分的准备工作做好以后，我们开始了系统的开 发与测试，并最终完成了试用。 该平台系统目前已基本完成多数功能模块，大部分功能已经通过测试投入试 用，本文将以正在使用中的某省运营商无线网络优化支撑平台系统为例，介绍该 网优支撑平台系统的整体设计和其中参数管理子系统的详细设计。 由于系统实现的内容较多，且比较庞大，因此在介绍本系统的实现部分时， 将以参数管理子系统作为重点，通过对该子系统的实现的详细阐述来反映整个系 统的实现。 1 4 论文内容及结构综述 本文以某省运营商无线网络优化支撑平台系统为例，通过无线网络优化的相 关理论介绍，来展示该无线网络优化支撑平台系统的总体设计方案，并详细阐述 该平台参数管理子系统的设计与实现。 论文分为六章，第一章概述，简要介绍该项目的研究背景和本论文要解决的 北京邮电大学硕，i j 研究生毕业论文无线网络优化支撑平台参数管理系统的设计与实现 主要问题，以及本人在论文期间做的主要工作。 第二章无线网络优化的原理及其发展现状，介绍无线网络优化的原理和发展 现状，包括移动通信网络原理的概述、无线网络优化相关的原理知识和技术介绍、 无线网络优化的发展现状认识，从而深入理解无线网络优化支撑平台建设的必要 性。 第三章无线网络优化支撑平台系统的总体设计，首先分析无线网络优化支撑 平台在o s s ( 运营支撑系统) 中的作用，介绍该系统的建设目标和系统的特点， 再详细阐述本系统的总体结构设计，包括系统功能模块的设计、系统自身管理功 能和系统的软硬件环境。 第四章参数管理，从无线参数分类、无线网络优化中参数管理的意义和参数 管理包含的内容三个方面进行介绍。 第五章无线网络优化支撑平台的参数管理子系统的设计与实现。首先通过软 件的结构设计和模块设计来描述出该子系统的总体设计方案；再详细说明参数管 理功能的核心模块设计；对该子系统用到的关键技术，以参数数据采集和g i s 分析为例，进行细化分析；最后，以参数查询功能模块为代表，介绍参数管理子 系统主要功能的实现。 第六章总结与展望，对该平台的试用情况进行介绍，总结了仍有待完成和改 进的地方，对今后该系统的建设进行展望。 4 北京邮电大学硕上研究生毕业论文 无线网络优化支撑平台参数管理系统的设计与实现 第二章无线网络优化的原理及其发展现状 2 1 无线网络优化的原理与技术 2 1 1 无线网络优化概述 无线网络从建设初期到最终成熟需要经过网络规划、工程建设、网络优化等 几个阶段，这几个阶段是循环反复的，其中网络优化是网络维护中不可缺少的环 节。在移动通信网络规划和建设初期，总会有很多无法考虑周全的因素，并且前 期规划和实际发展存在一定偏差，如业务量增加、网络环境变化、服务种类增加、 对服务质量的要求提高等，导致网络运行后不能满足业务规模发展的要求和用户 对服务质量的要求。因此针对这种情况必须对现有网络进行优化，使之更能适应 现在的环境，提供令人满意的服务【3 】。 移动通信网络优化是指在网络设备基本运行正常、配置基本满足话务分布情 况的前提下，通过数据采集、数据分析、测试等流程，结合用户群的动态变化和 无线移动通信环境的变化，发现网络中存在的隐形故障和问题，找出影响网络质 量的原因。从而通过技术、工程等手段进行频率、参数、覆盖、网络配置及网络 路由的调整，提高网络资源的利用率，使网络运行质量达到用户的满意度，进而 为运营商创造最大化的经济效益。具体的讲，它是对网络规划的一个调整，达到 服务区内最大程度的时间、地点的无缝覆盖，达到所要求的通信概率，在有限的 带宽内通过频率复用提供尽可能大的系统容量，同时尽可能减少干扰，达到所要 求的服务质量，在满足容量要求的前提下，尽量减少系统设备单元，从而降低成 本【4 】。 移动通信网络的优化包括交换网络优化和无线网络优化两个部分。交换网络 优化的目的是提高交换网络的整体性能，并提高网络的各项指标，使各项局数据 设置更加合理、规范，从而提高网络质量和稳定度。而无线网络优化是指充分利 用已有的技术资源( 如软件平台、工具仪表等) ，对已投入使用的移动通信网络 进行有针对性的数据采集和分析，通过采取必要的技术手段对网络进行配置、参 数、数据、路由、天馈线等调整，实现网络资源的合理配置，提高网络设备的利 用率，从而提高网络的服务质量，改善用户感受度。 交换网络优化和无线网络优化并不是孤立的，二者之间相互影响，密不可分， 而移动通信系统的无线部分具有诸多不确定因素，它对无线网络的影响很大，其 性能优劣往往使移动通信网络服务质量好坏的决定因素，而且无线网络优化是一 北京邮电大学硕卜研究生毕业论文无线网络优化支撑平台参数管理系统的设计与实现 项任务量大、过程繁杂的工作，是需要我们花费大量精力和人力进行研究的。 2 1 2 无线网络优化的工作流程 无线网络优化有其固定的生命周期。一般来说，首先是数据采集阶段，消耗 大量人力将各种工具输出的数据进行例行整理；然后是数据分析阶段，由优化工 程师对整理好的数据反映出来的问题或情况进行综合分析和判断，形成一个涉及 不同地点、不同层次网元的优化调整方案；接着就是实施阶段，实施调整方案中 确定的网络调整操作；最后是评估阶段，再次进行数据采集工作，观察调整方案 是否达到了效果，如果没有达到预期的效果，整个过程再次重复，如果达到了效 果，就再次设定新的、更高的优化目标，整个过程将再次在更高的层次重复【卯。 日常的无线网络优化通常包括统计数据和对数据的分析、对网络故障和用户 投诉的处理、对性能指标和告警的检测等。长期的网络优化包括对网络规模、建 设、收益等发展进行综合预测，为决策部门提供决策依据，对新业务的开发提供 必要的技术支持等。 具体来说，日常优化工作的主要内容为： ( 1 ) 对重大告警进行观察：配合维护人员进行处理，及时发现和解决系统出现的 各类问题； ( 2 ) 分析网络运行状态：通过收集和分析网络性能统计数据，监测无线网络的运 行状态和运行质量并对其进行合理评估和分析，积极采取措施进行优化，解 决网络问题，持续不断地提高无线网络的运行质量； ( 3 ) 及时对用户投诉进行跟踪处理； ( 4 ) 优化网络结构和资源配置：定期对网络结构及网络负荷进行分析，根据话务 量的分布情况及发展趋势，及时采取措施进行网络结构和网络资源配置的优 化，提高网络资源利用率； ( 5 ) 组织开展网络测试和评估：定期对重点区域进行现场评估测试，及时掌握无 线网络变化情况，采取措施进一步改善和提高无线网络运行质量； ( 6 ) 定期组织参加网络优化工作例会：对网上存在的问题进行整理分析，对于重 点问题应重点讨论并提出解决办法，确定需要完成的日期； ( 7 ) 检查、更新网络优化数据和资料：对网优工作的日常资料、基础数据和文档 及时进行检查、核实、更新和归档管理，确保网络数据和网优资料的准确。 由以上对网优工作的描述，综合实际工作内容，总结得出基础优化的工作流 程，流程图如下所示： 6 北京邮电大学硕士研究生毕业论文无线网络优化支撑平台参数管理系统的设计与实现 图2 一1 日常网绍优化流程图 对于基础优化的工作流程，下面详细进行解释： ( 1 ) 项目策划包括：队伍组建、工器具配置等前期准备工作，是网优工作效果好 坏的基础； ( 2 ) 网络评估包括： a ) 数据收集：收集规划设计报告、工程实施进度情况、网络开通运行状态、 网络参数配置、系统性能和告警信息、地理信息、前期测试数据等必要 资料，二三维地图收集，工程设计参数整理，建立站点信息数据库； b ) 网络评估：对网络进行全面评估，包括性能和现场测试评估，全面掌握 网络的运行现状； c ) 问题诊断：通过对系统重要参数分析、硬件和告警分析、话务量和重要 指标分析、频率p n ( 伪随机噪声码p s 印d on o i s ec o d e ) 资源分析、干扰 监控等手段，对网络运行质量进行快速诊断，初步定位系统可能存在的 隐患或缺陷。 ( 3 ) 工作计划制定：根据问题诊断结果和网络评估结果，确定优化需要解决的问 题、相应的重要性能指标的改善程度、用户投诉指标改善程度、网络覆盖指 标改善程度等；根据网络优化工作目标和时间要求，制定相应的实施计划； ( 4 ) 数据采集：数据采集包括话务统计数据采集、参数数据采集、路测数据采集、 用户申告情况收集、信令数据采集等，其中话务统计数据、参数数据、路测 数据和用户投诉情况是数据采集的重点。 7 北京邮电大学硕上研究生毕业论文无线网络优化支撑平台参数管理系统的设计j 实现 ( 5 ) 问题分析和方案制定：分析和定位网络问题，根据分析的结果，制订详细的 优化解决方案； ( 6 ) 方案审核：优化方案的审核确定应由网络优化工作负责人负责，并应充分听 取运行维护人员的意见和建议，优化方案只有经审核批准后方能实施； ( 7 ) 方案实施：根据制订的网络优化方案，对无线网络相关参数和网络结构、天 馈线系统等进行调整，调整实施过程由运维人员执行，如果必须由网优人员 执行，应由运行维护人员进行授权确认，在实施过程中应高度重视网络安全 问题。 ( 8 ) 效果验证：网络优化方案实施完成后，密切监控系统性能指标和网络告警信 息、用户投诉信息等情况，对网络进行测试和评估，验证方案实施效果； ( 9 ) 是否达到目标：根据方案实施后的评估结果，和预先制订的优化目标进行比 较。比较过程中既要充分考虑到网络性能指标的改善情况和话务量的变化， 同时还应重点关注用户投诉信息和用户满意度的变化。如果不能达到预先制 订的优化目标，应重新对网络进行测试分析并制订新的优化方案，直至达到 预期目的； ( 1 0 ) 报告提交：每次优化工作完成后，应对优化全过程进行总结，完成无线网 络优化技术总结报告存档备查并向上级主管部门报告，同时作为下一次无线 网络优化的资料。优化报告内容应包括：无线网络优化方案和实施过程，系 统参数修改记录( 前后对比) ，优化前后网络指标对比情况，无线网络优化过 程中出现的问题和得出的经验。 在一般日常优化工作的基础上，再对网络进行的深度优化是更加复杂的工 作。如对网络结构的合理性做详细的分析，在必要时做全网性的调整；对全网网 络质量有重大影响的参数、算法进行选择和调整，如功率控制、切换算法，半速 率的采用等；负责网络潜在故障的发现处理；负责研究论证全网频率p n 规划的 合理性，参与网络规划工作；提出网络出现容量、负荷等系统瓶颈的解决方案； 对移动通信网新技术进行跟踪，保持一定的技术储备【6 】【刀。 网络优化是一项复杂而庞大的系统工程，只有采取合理的方法技术和科学的 管理，才能取得良好的效果。 2 1 3 无线网络优化的主要方法 针对移动通信的特点，无线网络优化关注的重点是：覆盖问题、频率问题、 切换问题和其他如话音质量、接通率和掉话率等。覆盖问题指由于网络规划或地 理因素造成的小区的可通话范围不当，可能出现某些覆盖区过小造成的频繁切换 或覆盖区过大造成掉话率较高等现象；网络的频率干扰特别是相邻小区的频率干 扰较大会影响掉话率、接通率等指标，影响话音质量；而切换是移动网络的特点 北京邮电大学硕士研究生毕业论文无线网络优化支撑平台参数管理系统的设计与实现 之一，是保证服务质量的重要环节，必须要保证切换的成功率，避免掉话造成的 语音质量。 无线网络优化包括的内容有很多，分类方法也不同，针对上一段提出的这些 重点问题，无线网络优化要解决的主要有：邻区优化、无线参数调整、频率规划、 天线调整等。 其中邻区优化是指删除长期没有发生切换或切换次数很少的冗余邻区关系， 增加相关性较大而之前未定义的邻区关系；无线参数调整主要涉及切换控制参数 的设置与调整，具体参数限定值需要根据具体网络状况而定，在g s m 参数调整 中，9 0 0 m 与1 8 0 0 m 双频网之间的切换控制非常重要；而由于通信网络的频率资 源有限，需要采用符合当地网络的一套频率规划策略，将整网的频率干扰降至最 小，所以要通过数据分析设计合理的频率分配方案，并根据网络实测数据完成小 区频率预规划；同时通过无线覆盖分析可以找出越区覆盖的小区，然后通过天线 普查结合无线网络覆盖分析的相关数据进行天线方位角和下倾角的调整，调整天 线的俯仰角可以调整基站的覆盖范围，从而改变小区对话务量的吸收，达到消除 话务拥塞的问题。 2 2 无线网络优化的发展 2 2 1 无线网络优化技术现状 网络优化涉及的技术领域有交换技术、无线技术、频率配置、切换和信令技 术、话务统计分析等。同时，随着网络容量的不断扩展，网络用户数量的不断增 加，网络设备的多样化，网络优化工作对工程师的技术要求也相应地越来越古【8 】。 无线网络优化技术具体来说包括：干扰控制技术、话务均衡技术、切换性能 优化技术、覆盖优化技术、微蜂窝优化技术、双频网的优化技术、有线网络拓扑 的优化等i9 1 。对这些技术进行深层次的分析和钻研可以拓展优化工作的方法和手 段，改善网络优化的效果。下面我就将其中的一些优化技术进行一下分析和介绍。 ( 1 ) 干扰控制技术：无线网络中存在的干扰会影响到系统的整体性能，通过对网 络干扰情况的统计分析、现场利用专业测试仪表的干扰分析等方面的数据， 对网络干扰存在的原因以及范围进行分析和定位，确定是系统内或者是系统 外的干扰，是宽带或者是窄带干扰，是偶尔出现还是长期存在等。在对干扰 存在的根源进行分析后，就可以针对其根源提出减少相应的干扰的方案，如 调整基站的覆盖以减小基站间的干扰、合理配置功率控制参数或跳频参数等 减小系统整体干扰水平的手段【l o 】。 ( 2 ) 话务均衡技术：由于基站的位置和容量各不相同，终端用户多数是在不断移 动中的，基站承载的话务量会随之发生变化，话务均衡技术就是通过对各个 9 北京邮电大学硕七研究生毕业论文无线网络优化支撑平台参数管理系统的设计与实现 基站短期、长期的话务量观测，结合基站的实际配置和地理位置的信息，通 过优化调整如基站资源的重新配置、调整双频切换参数、调整基站小区选择 和重选参数等手段，使得基站的话务量尽可能做到比较平均，使系统的整体 资源利用率得到提高。 ( 3 ) 切换性能优化技术：移动通信的特点就是移动性，而用户在移动中的通话等 服务都是通过切换技术实现的，因此切换性能的好坏直接影响用户对网络支 持能力的感观。切换性能的优化包括对基站邻区选择的优化，而且邻区的个 数要合适；切换门限值的设置调整，使用户能按照优化人员的预期进行切换； 降低网络掉话的隐患，通过对网络切换掉话与射频掉话等方面统计的对比分 析，找到适合本网络的最佳结合点【1 1 1 。 ( 4 ) 覆盖优化技术：基站覆盖无论是过大或过小都会对网络产生负面影响，覆盖 优化一方面要通过对基站天线参数、天线高度、周围地理环境的分析，理论 计算与现场实测数据结合，得到基站最优覆盖范围时的参数，如天线的下倾 角、方位角、基站的发射功率等。 ( 5 ) 微蜂窝优化技术：解决用户在室内得到足够移动通信服务质量的办法就是增 加室内微蜂窝的建设。但由于微蜂窝采用的分布式天馈线系统隐患较之宏蜂 窝的室外天线问题要多、受地理位置和建筑物的影响也较大等特性，需要建 立分布式天馈线系统的监控系统，对微蜂窝的邻区设置可以考虑采用单项邻 区和因地制宜的切换参数设置，对建筑物结构比较特殊的情况可以考虑采用 专用的微蜂窝切换算法等方法优化微蜂窝与宏蜂窝的切换性能。 随着网络的发展，现有的网络优化技术也不能止步不前，需要不断摸索新的 优化方法和手段来收集更多的数据和信息以开辟新的优化空间。尽管目前运营商 和设备供应商专门配备了优化工程师来进行网络优化，但从优化技术的发展趋势 来看，用新技术和新方法来代替优化工程师的大部分重复性工作是一个必然的趋 势。总的来说，今后的网络优化技术将向智能优化发展，越来越多的智能化手段 和技术将会出现，以及智能网络优化支撑工具将会被采用。 2 2 2 无线网络优化支撑工具现状 目前，网络优化的工具比较多，针对不同的技术范畴，优化工程师采用不同 的工具，基于这些无线网络优化技术，已有的网络优化工具主要有以下三种类型： ( 1 ) 各系统供应商提供的o m c 系统( 操作维护系统) ； ( 2 ) 无线网络及交换网络测试分析的仪器、软件； ( 3 ) 无线频率规划软件。 我们设计的无线网络优化支撑平台均不同于以上三种类型的工具，是对这三 类工具的结合与完善。尽管这些工具给网络优化工程师完成优化工作带来了很大 l o 北京邮电大学硕士研究生毕业论文无线网络优化支撑平台参数管理系统的设计与实现 的方便，但由于它们往往只针对网络优化过程中的某个特定领域，得出的优化方 案显然不是最佳的。合并这些工具的输出，并与o m c 系统的输出进行联合分析， 其工作量仍然是人海战术，属于粗放阶段。目前的网络优化工作，主要还是依赖 于个别技术人员的经验( 这是目前所有的优化工具所不能代替的) ，但完全靠人 来对繁杂的网络数据进行及时的分析和对比，得出正确的网络优化方案是不现实 的。另外，优化工程师往往借助于单一类型的网络数据来进行分析和对比，而不 是根据所有与网络相关的数据( 如话务统计数据、路测数据) 得出网络优化方案， 这显然有一定的局限性。 因此，设计出一套能综合各项相关功能，实时提供所有最新数据，支持不同 分析方式的无线网络优化支撑平台是能为日常优化工作提供便捷快速操作、节省 人力和资源的极具实际意义的一项工作。 2 3 无线网络优化支撑平台建设必要性 在整个优化工作的生命周期中，难度最大的是数据分析阶段，工作量最大的 是采集阶段、实施阶段和评估阶段。为了将优化人员从工作量最大、但难度相对 较低的采集阶段、实施阶段和评估阶段的工作中解放出来，一套支持一体化流程 处理和能够初步分析相关信息的支撑平台软件是无线网络优化工作的最佳选择， 也就是我们准备设计并实现的无线网络优化支撑平台系统所要达到的效果。 随着网络规模的扩大、用户数量的增长、各类业务的推出，市场和用户对网 络质量以及我们的维护和优化工作提出了更高的要求，但目前网络优化工作中由 于工具和手段的缺乏已经阻碍了网优的深入开展，主要表现在： ( 1 ) 基础数据分散管理，无法保证完整和准确性。数据来源多方面，既有厂家设 备o m c 和综合网管的数据，又有路测的数据，还有客户投诉的信息，无法 集中管理，影响分析、解决问题的效率。 ( 2 ) 网优工作缺乏流程管理，修改参数、调整天线等随意性大，调整后没有反馈、 基础数据未及时更新； ( 3 ) 目前的网络优化工具虽然不少，但这些工具是基于某一设备厂家或路测软件 厂家的数据格式开发，互相之间无法兼容，增加了日常优化工作的难度，降 低了网络优化工作的效率； ( 4 ) 网络优化工作对工作人员的经验要求较高，省内、全国乃至厂家和第三方厂 商富有经验的员工在长期的网优工作中将积累的经验和知识无法提供给其他 人员共享，制约了整体水平的提高； ( 5 ) 缺少与市场、客服部门业务平台的数据接口，造成网优部门对市场、客服的 需求反应不够及时、快速。 北京邮电大学硕十研究生毕业论文无线网络优化支撑一、i 台参数管理系统的设计与实现 目前运营商的优化工作主要是基于第三方软件提供的环境数据来开展的，系 统维护工作主要是基于系统供应商提供的0 m c 系统的系统数据开展的，二者之 间的联系严重不足，优化工作停留在比较粗放的阶段。我们认为，系统供应商或 者第三方软件提供商应该与运营商通过持续努力，开发将环境数据和系统数据紧 密绑定的软件系统，使该软件系统逐步具备对海量数据进行一体化处理、初步分 析、数据挖掘、辅助智能决策、自动网络参数调整等功能，使运营商的优化和维 护人员从简单、低层次的工作中解放出来，专注于深层次的系统和环境方面的优 化方法的研究，将研究成果迅速应用于软件系统，并且能够迅速得到证明的高级 优化工作中来。 建设一套先进的无线网络优化支撑平台，借助于综合网管系统、电子运维系 统实现基础数据的管理、关键流程的落实，在此基础上，整合各种后台分析功能， 逐步实现智能分析和自动优化，为市场客服提供用户行为分析、投诉处理支持， 是各省有效解决网优工作问题的重要手段。 1 2 北京邮电大学硕士研究生毕业论文无线网络优化支撑平台参数管理系统的设计与实现 第三章无线网络优化支撑平台系统总体设计 3 1 无线网络优化支撑平台在o s s 框架中的作用 o s s ( 运营支撑系统) 是一个综合型的业务运营和管理平台，它是一体化信 息资源共享的支持系统。在o s s 框架中的无线网络优化支撑平台直接通过厂家 网管系统定时、实时采集各项基础数据，并提供简单的数据分析功能，避免了手 工的重复劳动，将人从工作量复杂的数据采集阶段解放出来，为工作的开展节省 了人力、物力。 无线网络优化支撑平台系统是一个对无线网络资源进行综合管理，使其充分 发挥效用的综合平台，是提高网络优化效率、保证优化质量的重要工具，对整个 无线网络优化工作进行监控、管理和流转工单。同时预留与上层管理系统的接口， 支持分权分域管理，由各运营商对本地各种数据、信息进行核查、更新。 在网络管理体系中，不仅要对设备网元配置、网络参数设置等方面进行管理 维护，更要配合网络运维人员对现网进行优化工作。只有在网络建设、运维、优 化各个阶段都密切跟踪管理，才是网络管理的完整体系，才是真正将网络管理与 实际应用工作结合起来。无线网络优化支撑平台不仅能帮助运营商制订符合自身 特点的网络优化方案，完善o s s 框架的功能，还能协助制订系统的整合标准， 改善和提高运营商对用户的服务水平f 控1 【1 3 1 。 3 2 无线网络优化支撑平台的建设目标 建设网络优化支撑平台系统的目标是通过网管系统数据输送或实际测量等 多个途径对正式投入运行的网络进行数据采集、数据分析，找出影响网络质量的 原因，并且通过参数调整等技术手段，使网络达到最佳运行状态，使现有网络资 源获得最佳效益，同时也对网络今后维护及规划建设提出合理建议，为用户提供 良好的通信服务。 本文介绍的某省运营商无线网络优化支撑平台，定位于解决网络优化工作中 的实际问题，通过建设该平台，实现集技术分析、优化管理于一体，集中采集、 集中维护、集中分析、集中管理，从而满足一线网优工程师及技术管理层的日常 工作需求的目标。 我们要建设一个支持多厂家设备、多类数据源，采用标准数据库和通用接口， 支持工单系统自定义流程化应用，能够为网优工作人员提供智能分析的易于维 北京邮电大学硕士研究生毕业论文 无线网络优化支撑，、i 己台参数管理系统的设计j 实现 护、允许多用户同时操作的网优支撑平台。 3 3 无线网络优化支撑平台的系统特点 本文介绍的无线网络优化支撑平台系统采用b s 框架结构，支持多级系统的 部署要求。软件设计采用分层结构和模块化设计，结合w e b g i s 技术，提供w e b 方式的优化工作处理界面；使用o l a p 技术，提高对大量话务数据的访问性能， 把优化专家的知识和经验进行积累和总结，提供智能化的辅助工具。 该平台系统设计为以综合资源管理系统为网元基础数据维护的支撑平台，同 时该平台与资源管理系统之间实现数据共享。网优支撑平台中，通过文件管理模 块对路测数据进行综合管理；性能数据与参数数据由网优平台直接进行采集；基 于电子运维系统的工单流程管理，实现与综合资源管理系统、网优支撑平台的接 口。 用户界面简洁、友好，操作简单，提示清晰。在野外工作的优化人员也可通 过无线上网的方式，直接查询基站话务、告警和运行状态信息，从而提高优化工 作的工作效率。各种呈现图标，运行参数等可由用户自由配置，提供灵活多样的 分析方式，具有灵活性好、扩展性强的特点，方便系统的维护。 3 4 无线网络优化支撑平台总体结构设计 本系统框架采用b s 结构，实现真正的零客户端安装，支持l 埘( 局域网) 、 v p n ( 虚拟专用网) 、i n t e n l e t ( 互联网) 等多种接入方式，并提供规范的对外数 据访问接口。b s 结构的特点决定了表示层和应用层、接口层的承载实体分离， 对于该网络优化支撑平台来说，表示层即用户浏览器；而应用层和接口层则在系 统服务器上承载。 系统的应用模式示意如下： 服务勰 鬻l 匿篡期慝恭耋詈骓嚣 图3 一l 无线网络优化支撑平台应用模型 服务器主要包括系统的应用层主程序文件、支持系统呈现的软件、系统相关 数据库和接口层的与外部系统、综合网管系统等其他系统的接口模块。客户端则 1 4 北京邮电大学硕上研究生毕业论文无线网络优化支撑平台参数管理系统的设计与实现 只需提供普通计算机和系统必需的插件。 3 4 1 系统功能模块设计 通过对主要通用功能需求的分析，再结合实际工作，系统功能抽象归纳为主 要包括以下几大部分：数据信息管理功能( 包括本文将要详细介绍的参数管理子 系统) 、数据呈现功能、网络优化支撑分析功能、流程管理功能、网络评测功能 和其他文档及资料管理功能。 在本节，我将详细介绍以上功能。 3 4 1 1 数据信息管理功能 数据信息管理功能模块包括对基础数据、性能数据、参数数据等数据的管理 和数据一致性检查。数据是所有网优工作的基础，只有准确及时的采集并加以管 理，以条理化的方式呈现给网优工作人员，才能使工作流程简便科学。 基础数据管理 随着网络规模的不断扩大，网元的基础数据变化日益频繁。为了确保网络优 化工作和维护工作能够得到准确及时的数据，有必要依靠优化支撑平台实现统一 的基础数据管理系统。 无线网络优化所需的所有基站基础数据，从网元类型上分为g 9 0 0 宏站、 g 1 8 0 0 宏站、g 网微蜂窝、g 网室内直放站、g 网室外直放站、g 网小基站、g 9 0 0 宏站扇区、g 1 8 0 0 宏站扇区、c 网宏站、c 网室外直放站、c 网微蜂窝、c 网室内 直放站和c 网宏站扇区数据。从数据存储关系上分为基站级别、扇区级别和共站 关系级别的信息。 基础数据管理包括对基础数据的统计维护、查询、修改和变动记录。 维护网元静态基础信息，包括站名、站址、经纬度、扇区方向、扇区下倾角、 设计期别等信息；维护网元动态基础信息，如工程进度、运行状态等：系统自动 维护网元配置信息：基站归属、交换机归属、l a c 、频点、邻区等。 实现单条基础数据添加、修改、删除功能，支持对数据按照系统规定的格式 进行批量导入、批量修改和批量删除，实现共站关系自动匹配，在基站数据导入 和修改过程中，对经纬相同或相近，站址相同或相近的站点信息给出共站关系匹 配提示。 支持基础数据组合查询功能，对各数据项进行大于、小于、等于、包含等逻 辑关系匹配，支持组合条件匹配查询功能。 同时该功能支持记录基础数据修改变化情况，支持无线网络基础数据多人员 修改、统一管理的能力。允许权限用户自由修改基础数据，对所有修改情况进行 记录，包括修改人、修改时间、登陆i p 、修改对象、修改对象类型、修改前值、 1 5 北京邮电大学硕士研究生毕业论文无线网络优化支撑平台参数管理系统的设计j j 实现 修改后值等要素。对于用户选定的某个或某些小区、基站或站点信息，对比分析 a 日期和b 日期基础数据，找出变化和差异。 性能数据管理 该功能模块是完成对各个设备厂家的话务统计数据、性能数据、测试数据进 行解析入库管理功能。 性能数据管理模块，需要对各个设备厂家的话务统计数据进行解析入库，话 务统计以小时为精度进行存储，平台支持至少2 年的连续的话务统计数据长期存 储；同时，从级别上分，包括全网、交换机、基站、小区、载波级别的性能统计 数据；从粒度上分，既包括总部定义的核心考核指标，如话务量、掉话率、切换 成功率等，也包含日常数量众多的子指标，如t c h ( 业务信道) 掉话系列子指标、 干扰系列子指标、切换系列子指标等。 对性能数据的管理，目的是建立统一的性能指标以兼容各个设备厂家的规 格，对各个设备厂家特有的性能测量数据需要分类进行管理，以便提供给平台分 析所需。同时，对于性能数据进行备份，以便在优化平台出现异常的情况下的数 据恢复。 性能数据的查询功能中，用户可以针对话务性能指标进行有选择的组合查 询。日常网络优化过程中，用户时常需要将基础信息、配置参数信息和话务统计 等进行关联查询以便进行相关的专题分析。这种专题分析，需要关联比较多的信 息表进行组合查询，而且查询所涉及的内容和条件变化多端，如果厂家将查询写 在程序之中，便无法满足平台功能拓展的需求。因此，优化工作需要优化支撑平 台能够将常用的数据源开放给用户，以便用户对这些数据进行自由的组合查询。 参数数据管理 详细内容将在第五章介绍 配置一致性检查 系统支持将设备采集到的网元基本配置信息与来自综合资源管理系统的数 据之间的一致性进行关联检查，如发现有无法关联的情况需将相关数据以列表方 式呈现，以便通知相关人员及时更新综合资源管理系统中的相关资料数据。 3 4 1 2 数据呈现功能 无线网络优化支撑平台系统最重要的功能就是将网络数据进行存储、统计， 再加以分类、分析，最后呈现给网优工作人员，因此，数据呈现模块在系统中的 作用至关重要，系统直观、简洁又准确的将数据呈现给工作人员会给工作带来便 捷。本平台支持的呈现方式包括： 1 6 北京邮电大学硕士研究生毕业论文无线网络优化支撑平台参数管理系统的设计与实现 g i s 呈现：系统应支持将各类小区信息、覆盖信息、基站信息等数据在g i s 图层上呈现，并且支持地图的放大、缩小、平移、测距、标尺等基本操作， 并且支持用户对所选网元对象的单选、框选、居中等标注，也可以支持用户 在地图上的自定义标记。 列表呈现：各种指标数据以及资源数据能够以列表的方式呈现出来，并能导 出e x c e l 格式。 拓扑呈现：网络设备能够以m s c b s c b t s c e l l ( 交换机一基站控制器一 基站一小区) 层次的拓扑方式呈现。 虚拟呈现：系统提供无线网络的模拟覆盖区域图，如按小区范围、b s c 范围、 l a c 范围等来表示。 3 4 1 3 网络优化支撑分析功能 在我们设计的无线网络优化支撑平台中，网络优化支撑分析功能是必不可少 的，该模块为网优工作中的多种分析操作提供支持，包括对网络的自动监控功能、 g c 网日常优化分析功能、智能优化分析功能、资源管理功能和报表管理功能。 下面，我将分别介绍各个模块的设计。 自动监控 实现2 4 小时的网络监控，自动发现网络问题，并通过短信、告警窗等快捷 手段第一时间通知相关人员，促进工作流程化。 监控的内容包括零话务基站、单小区零话务、高拥塞小区、高掉话小区、高 切换失败小区、受干扰严重小区、话务突变、多载波话务