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無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )質(zhì)量地圖的開(kāi)發(fā)和應用(一)
無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )質(zhì)量地圖系統的開(kāi)發(fā)和應用
廣西電信玉林市分公司 劉華等七人
摘要
在以往無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )維護和優(yōu)化中，技術(shù)人員較多地從信令監測、話(huà)務(wù)分析、設
備告警等手段了解網(wǎng)絡(luò )的運行狀況，而一個(gè)科學(xué)高效的評估手段應該能盡可能地模擬用戶(hù)行為，了解用戶(hù)對網(wǎng)絡(luò )質(zhì)量的真實(shí)感受，從而客觀(guān)、公正地考核一個(gè)網(wǎng)絡(luò )的質(zhì)量。同時(shí)，通過(guò)多網(wǎng)的評估測試，在了解自身網(wǎng)絡(luò )的同時(shí)也了解競爭對手網(wǎng)絡(luò )，從而進(jìn)一步了解自身和競爭對手網(wǎng)絡(luò )的相比較的優(yōu)勢和不足，促使自己不斷提升網(wǎng)絡(luò )質(zhì)量，為用戶(hù)提供滿(mǎn)意的通信服務(wù)。本文主要介紹了廣西區電信有限公司和廣州聯(lián)正達公司共同開(kāi)發(fā)的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )質(zhì)量地圖系統的實(shí)現和在網(wǎng)絡(luò )優(yōu)化中的應用，最后對系統的推廣應用前景作了展望。
關(guān)鍵詞
網(wǎng)絡(luò )優(yōu)化；質(zhì)量地圖；用戶(hù)感受；DT/CQT (路面測試/呼叫質(zhì)量測試)
一、開(kāi)發(fā)背景
移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò )不斷擴容，信號覆蓋情況隨著(zhù)基站的增加以及其他各種環(huán)境的
變化而變化，實(shí)時(shí)監測工作量和難度越來(lái)越大；同時(shí)，新業(yè)務(wù)不斷推出，而用戶(hù)使用業(yè)務(wù)時(shí)使用感覺(jué)的“好”、“壞”直接影響業(yè)務(wù)的推廣,如何監測評估網(wǎng)絡(luò )業(yè)務(wù)質(zhì)量？提高客戶(hù)滿(mǎn)意度，提高客戶(hù)忠誠度，從而提升運營(yíng)商的ARPU值？
面對挑戰，只有進(jìn)行經(jīng)常不斷的實(shí)際網(wǎng)絡(luò )質(zhì)量測試工作，才能獲得真正意義上的網(wǎng)絡(luò )運行質(zhì)量信息，盡可能地模擬用戶(hù)行為，了解用戶(hù)對網(wǎng)絡(luò )質(zhì)量的真實(shí)感受，才能客觀(guān)、公正地考核一個(gè)網(wǎng)絡(luò )的質(zhì)量，同時(shí)通過(guò)多網(wǎng)的評估測試，在了解自身網(wǎng)絡(luò )的同時(shí)也了解競爭對手網(wǎng)絡(luò )，從而進(jìn)一步了解自身和競爭對手網(wǎng)絡(luò )的相比較的優(yōu)勢和不足。
網(wǎng)絡(luò )監測評估測試需要大量的人、財、物的投入，工作量和難度不斷加大。目前，對移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行監測評估的方式一般有兩種：
信令監測、話(huà)務(wù)分析、設備告警等手段了解網(wǎng)絡(luò )的運行狀況：
DT/CQT測試
某大型城市2005年對PHS網(wǎng)絡(luò )全網(wǎng)DT/CQT測試的工作量：
歷時(shí)：9個(gè)月
人員：300人
車(chē)輛：30輛
測試點(diǎn)：近14萬(wàn)個(gè)
第四季DT里程：3000公里
工作量可謂十分巨大。
對此，我們設想有一個(gè)系統，能無(wú)需人為干涉地全天候自動(dòng)采集現場(chǎng)數據，連同核心網(wǎng)、基站話(huà)務(wù)統計的數據一起，在電子地圖上展現出來(lái)，一方面為管理層面提供直觀(guān)、系統、實(shí)時(shí)的網(wǎng)絡(luò )質(zhì)量狀況掌控，另一方面減輕維護人員現場(chǎng)采集數據的負擔，提供更大量、更具實(shí)效性和客觀(guān)性的網(wǎng)優(yōu)數據，以及更直觀(guān)、更先進(jìn)、更高效的分析手段。于是，我們就一步一步走近了這個(gè)“無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )質(zhì)量地圖系統”。
二、系統概述
1、概述
無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )服務(wù)質(zhì)量地圖系統是通過(guò)在無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )實(shí)際環(huán)境中部署一定數量的業(yè)務(wù)質(zhì)量監測評估智能探頭（核心是用戶(hù)終端），充分利用社會(huì )資源（車(chē)輛、人員）動(dòng)態(tài)的模擬真實(shí)用戶(hù)的網(wǎng)絡(luò )使用行為，從用戶(hù)的角度體驗電信網(wǎng)絡(luò )服務(wù)質(zhì)量，從而評估監測無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )業(yè)務(wù)質(zhì)量的海量數據采集系統。
質(zhì)量地圖系統通過(guò)大量的測試終端（探頭）從不同的地點(diǎn)獲取各種移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )質(zhì)量指標，并把這些數據實(shí)時(shí)地傳遞給中心系統，經(jīng)過(guò)中心系統對數據進(jìn)行加工和分析之后以地圖的形式呈現給網(wǎng)絡(luò )維護人員，從而實(shí)時(shí)地、真實(shí)地反映整個(gè)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )的運行情況。
質(zhì)量地圖系統是以最貼近用戶(hù)感知的方式監測評估網(wǎng)絡(luò )業(yè)務(wù)質(zhì)量，同時(shí)以地圖形式顯示網(wǎng)絡(luò )無(wú)線(xiàn)環(huán)境參數和服務(wù)質(zhì)量。系統模擬用戶(hù)行為7×24小時(shí)監測評估網(wǎng)絡(luò )，是目前最能直接反映無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )用戶(hù)感受和無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )實(shí)際狀況的評價(jià)辦法，它一方面可作為維護部門(mén)對網(wǎng)絡(luò )質(zhì)量進(jìn)行預警和監測的重要手段，便于實(shí)時(shí)反饋用戶(hù)對網(wǎng)絡(luò )的感受，從用戶(hù)體驗的角度對網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行全面地評價(jià)；另一方面也是日常維護和網(wǎng)優(yōu)分析不可缺少的數據基礎，為做好預見(jiàn)性維護、加強對無(wú)線(xiàn)環(huán)境的深層次優(yōu)化提供有力支撐，更為重要的是系統能夠為市場(chǎng)部門(mén)、經(jīng)營(yíng)決策者提供在網(wǎng)絡(luò )質(zhì)量、客戶(hù)滿(mǎn)意度上知己知彼的參考依據，進(jìn)而為細分區域精細化競爭和經(jīng)營(yíng)提供了基本的保障。
下表展示了質(zhì)量地圖系統分析方式與傳統網(wǎng)管數據及人工測試分析方式在效率、花費、數據量、工作量和成效各個(gè)方面的對比情況：
項目 傳統方式 質(zhì)量地圖
效率 受工作時(shí)間和環(huán)境影響，預先組織，人員、儀表投入 全天候，隨時(shí)自動(dòng)，多網(wǎng)橫向對比，本網(wǎng)縱向對比
費用 隨網(wǎng)絡(luò )增大，人員、儀表投入增大 系統建成后費用變化小
數據 各組類(lèi)測試儀表數據人工導入匯總，人工采集，數據量小，具有偶然性 數據集中化管理，自動(dòng)執行，海量數據，具有實(shí)際統計意義
工作量 人工處理工作量大，對工作人員數量和素質(zhì)要求高 自動(dòng)處理，僅需少量專(zhuān)業(yè)分析人員
效果 僅限專(zhuān)項指標或指定區域，分析報表復雜，網(wǎng)絡(luò )調整后需重新組織測試對比 各項參數、各時(shí)段對比隨時(shí)調用，直觀(guān)顯示，網(wǎng)絡(luò )調整后效果實(shí)時(shí)反饋
2、關(guān)鍵創(chuàng )新點(diǎn)
無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )質(zhì)量地圖系統對通信網(wǎng)絡(luò )實(shí)現了客觀(guān)、真實(shí)的評估，它具有以下主要特點(diǎn)：
（1）、采樣方式新穎。測試過(guò)程和數據采集過(guò)程完全不需要人為干預，能夠全天候，7×24小時(shí)地工作，大大地降低了DT/CQT測試的人力成本，并且提供了多種類(lèi)型的終端以適應不同環(huán)境場(chǎng)合的采集需求。
（2）從用戶(hù)感知的角度來(lái)評估網(wǎng)絡(luò )的質(zhì)量。系統能夠對無(wú)線(xiàn)網(wǎng)通話(huà)的語(yǔ)音質(zhì)量進(jìn)行評估，模擬用戶(hù)在通話(huà)時(shí)的感受，真正從用戶(hù)感知的角度來(lái)評估網(wǎng)絡(luò )的質(zhì)量。
（3）、通過(guò)眾多終端實(shí)現海量數據的采集�？朔藗鹘y測試方式主觀(guān)因素影響大、采集數量少的缺點(diǎn)。終端隨機地在任何一個(gè)地方進(jìn)行測試，有效地消除了人工測試的“盲區”，更真實(shí)的反映網(wǎng)絡(luò )的質(zhì)量。
（4）、能夠進(jìn)行多網(wǎng)絡(luò )的監測和評估。在采樣終端上集成了PHS、GSM、CDMA、和以后的3G網(wǎng)絡(luò )功能模塊以后，就可以實(shí)現多網(wǎng)的監測和評估，這樣，就可以做到一次投入，持續應用，從而節約了成本。
（5）、將話(huà)務(wù)數據和采樣點(diǎn)信息結合起來(lái)進(jìn)行分析，改變了以前話(huà)務(wù)分析結果跟用戶(hù)實(shí)際感知存在的差距的狀況。
三、系統實(shí)現方案：
1、系統架構：
以廣西區的系統架構為例進(jìn)行說(shuō)明，系統架構圖如下：
全區統一一個(gè)數據庫服務(wù)器，2套短信接入服務(wù)器，分別接入UT域和中興域的短消息中心。
由于語(yǔ)音數據量比較大，通過(guò)長(cháng)途電路傳輸的語(yǔ)音質(zhì)量會(huì )有所下降，同時(shí)系統需接入各地的PHS核心網(wǎng)話(huà)務(wù)網(wǎng)管，因此接入服務(wù)器、核心網(wǎng)接入網(wǎng)關(guān)及中心分析機在各地市分公司各建一套。
各地市根據城市規模和覆蓋情況，配置不同數量的測試探頭。
根據查詢(xún)使用和管理需要，區中心和地市分公司各配置查詢(xún)終端3套，網(wǎng)管
中心一套、網(wǎng)優(yōu)部門(mén)一套、維護管理部門(mén)一套。
2、各模塊功能說(shuō)明：
（1）數據庫服務(wù)器：
存儲各種采集到的原始數據及分析數據，提供各終端訪(fǎng)問(wèn)的數據庫接口。
（2）短信網(wǎng)關(guān)：
與小靈通短信網(wǎng)關(guān)相連，負責接收從終端發(fā)送過(guò)來(lái)的各種采集信息并進(jìn)行預處理。
（3）中心分析機：
對錄制到的語(yǔ)音進(jìn)行語(yǔ)音質(zhì)量評估，并把評估結果記錄在數據庫中。
（4）接入服務(wù)器：
提供七號信令的接入，負責與終端進(jìn)行呼叫，控制與呼叫有關(guān)的測試流程。
（5）數據網(wǎng)關(guān)：
提供與本地小靈通話(huà)務(wù)數據接口，定時(shí)從小靈通話(huà)務(wù)數據服務(wù)器中讀取話(huà)務(wù)數據信息，進(jìn)行處理后上傳至數據庫服務(wù)器。
（6）查詢(xún)終端：
用戶(hù)操作終端。
（7）測試探頭：
采集信號、語(yǔ)音等各種數據并通過(guò)短信方式上傳。車(chē)載式測試探頭外形如下圖：
四、系統功能介紹
現階段質(zhì)量地圖系統主要分為兩個(gè)功能模塊，一個(gè)是面向管理層面的質(zhì)量地圖，一個(gè)是面向維護和網(wǎng)優(yōu)層面的質(zhì)量地圖，目前面向管理層的地圖功能已經(jīng)完善。
1、面向管理層的質(zhì)量地圖：
（1）信號覆蓋質(zhì)量圖：
具備的主要功能：
在電子地圖上直觀(guān)顯示采樣點(diǎn)的信號覆蓋情況，并能夠在地圖上快速定位不合格點(diǎn)；
采樣點(diǎn)的有效覆蓋層數及呼叫區重疊層數專(zhuān)題地圖；
查詢(xún)基站的覆蓋距離及覆蓋范圍；
信號覆蓋情況統計結果及報表輸出。
（2）語(yǔ)音質(zhì)量圖：
具備的主要功能：
在電子地圖上以MOS（Mean Opinion Score，主觀(guān)平均打分）等級直觀(guān)顯示用戶(hù)通話(huà)質(zhì)量狀況，并能夠在地圖上快速定位不合格點(diǎn)；
語(yǔ)音質(zhì)量情況統計結果及報表輸出。
（3）呼叫異常點(diǎn)分布圖：
具備的主要功能：
在電子地圖上直觀(guān)展示掉話(huà)點(diǎn)、呼叫失敗點(diǎn)及短信發(fā)送失敗點(diǎn)，并能夠在地圖上快速定位這些呼叫異常點(diǎn)；
按設定區域顯示掉話(huà)率、呼叫失敗率及短信發(fā)送失敗率。
（4）話(huà)務(wù)量分布圖：
具備的主要功能：
在電子地圖上直觀(guān)顯示基站的話(huà)務(wù)等級；
可將地圖劃分為自定義大小的柵格，或是自由設定各種形狀的區域、線(xiàn)路，并在地圖上展示設定區域或線(xiàn)路內的話(huà)務(wù)狀況，包括基站數量、信道數、話(huà)務(wù)量及每線(xiàn)話(huà)務(wù)量等；
話(huà)務(wù)統計能夠設置統計日期段、時(shí)段，能自動(dòng)識別系統忙時(shí)段。
2、面向維護層的質(zhì)量地圖：
根據使用情況反饋，面向維護層的質(zhì)量地圖不斷得到完善，目前已實(shí)現了以下功能：
（1）信號覆蓋地圖：
在電子地圖上顯示第一至第十層的信號覆蓋情況；
在電子地圖上展示任意兩層信號場(chǎng)強的差值；
在電子地圖上展示任意連續幾層信號場(chǎng)強的平均值；
顯示各采樣點(diǎn)的有效覆蓋層數和呼叫區重疊層數；
任意一層信號的歸屬呼叫區分析；
根據采樣點(diǎn)信號強度和到基站的測距兩方面的數據對比篩選出過(guò)覆蓋或是經(jīng)緯度信息偏差明顯的基站；
按照自定義的線(xiàn)路、區域、柵格統計各項指標。
（2）通話(huà)事件地圖：
掉話(huà)點(diǎn)、呼叫失敗點(diǎn)分布圖；
接入、切換時(shí)長(cháng)專(zhuān)題圖；
區域掉話(huà)率、接通率統計。
（3）語(yǔ)音質(zhì)量地圖：
以MOS語(yǔ)音評估等級為依據的語(yǔ)音質(zhì)量分布圖；
按照自定義的線(xiàn)路、區域、柵格統計語(yǔ)音質(zhì)量的分布情況。
（4）話(huà)務(wù)數據地圖：
對基站做各種話(huà)務(wù)指標（可自定義）的專(zhuān)題圖。
五、試點(diǎn)應用情況
為了驗證小靈通質(zhì)量地圖系統的實(shí)際功用，在廣州聯(lián)正達公司的支持下，于2005年4月份在廣西貴港市電信分公司搭建了一套試驗系統。
從2005年4月初開(kāi)始運行系統，收集信號強度數據，6月中旬開(kāi)始收集語(yǔ)音質(zhì)量和呼叫異常點(diǎn)的數據，目前已經(jīng)收集到一定的信息量（其中信號強度點(diǎn)7000多個(gè)、呼叫異常點(diǎn)50多個(gè)），采樣點(diǎn)基本已遍布貴港市城區。結合采樣點(diǎn)信息和話(huà)務(wù)信息，我們對質(zhì)量地圖的主要功能進(jìn)行了驗證。
1、依據信號覆蓋質(zhì)量圖的優(yōu)化：
通過(guò)分析網(wǎng)絡(luò )的信號覆蓋質(zhì)量情況，直觀(guān)地看到信號覆蓋差的區域，指導技術(shù)人員及時(shí)進(jìn)行優(yōu)化。
例：南江小學(xué)附近區域覆蓋較差，新增基站。
基站開(kāi)通后進(jìn)行效果評估，該區域附近的小靈通信號弱、盲區已基本消除，室內信號明顯加強。
2、依據語(yǔ)音質(zhì)量圖的優(yōu)化：
通過(guò)對語(yǔ)音質(zhì)量MOS值的分析，找出用戶(hù)通話(huà)感受差的地段進(jìn)行優(yōu)化。
例：建設路交通局對面宿舍的基站，將增強型的基站更換為智能型。
將增強型更換為智能型基站后，經(jīng)測試該區域的通話(huà)語(yǔ)音比替換前清晰，切換現象減少，通話(huà)質(zhì)量明顯提高；從網(wǎng)管觀(guān)察連續一周的話(huà)務(wù)指標情況，更換后基站吸收的話(huà)務(wù)量有一定提升，TCH切換發(fā)生率大幅度降低，達到了預期效果。
3、依據話(huà)務(wù)量分布圖的優(yōu)化：
通過(guò)在質(zhì)量地圖上分析基站話(huà)務(wù)量的分布情況，找出熱點(diǎn)地區和空閑地區，及時(shí)對熱點(diǎn)基站疏導話(huà)務(wù)，對空閑基站進(jìn)行調整，提高資源利用率。
例：貴港汽車(chē)站的超高話(huà)務(wù)單站，把1個(gè)CS28（1C7T）基站捆綁成2個(gè)CS28（1C15T）基站。
捆綁后從網(wǎng)管觀(guān)察主基站的忙時(shí)時(shí)隙忙拒絕率，從原來(lái)單站的百分之五十多下降到當前的不到百分之五，用戶(hù)呼叫失敗的情況大為減少，感知度得到提升。
六、系統評估和應用前景
小靈通質(zhì)量地圖系統是一個(gè)不斷改進(jìn)，不斷完善的系統。
第一階段，我們完成了基本試點(diǎn)系統（廣西貴港市）的PHS網(wǎng)絡(luò )監測和評估。
從試驗系統的工作情況來(lái)看，小靈通質(zhì)量地圖系統運行穩定，操作方便，簡(jiǎn)單易懂。而且，它采集的數據量巨大，基本上涵蓋了市區大部分的活動(dòng)范圍，可以對整個(gè)網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行有效的評估，最重要的是，它能夠切實(shí)反映用戶(hù)對網(wǎng)絡(luò )的感受，快速指導網(wǎng)絡(luò )優(yōu)化技術(shù)人員對網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行調整、優(yōu)化。小靈通量地圖系統改變了傳統由“工程師＋儀表＋車(chē)輛”的測試模式，降低了人員工作強度、減少了主觀(guān)因素的影響，更能客觀(guān)的反映整個(gè)網(wǎng)絡(luò )的運行質(zhì)量，為以后的網(wǎng)絡(luò )優(yōu)化開(kāi)辟了一條新的途徑。
第二階段，在全區推廣應用，各分公司在應用中及時(shí)反饋應用情況和改進(jìn)意見(jiàn)，不斷促進(jìn)系統功能的增強與完善。
第三階段，我們將在采樣終端中增加GSM和CDMA功能模塊，這樣，加上原來(lái)配置的PHS模塊，采樣終端就可以進(jìn)行三網(wǎng)數據的采集，系統可以根據采樣數據進(jìn)行三網(wǎng)業(yè)務(wù)的監測和評估。這樣，不但可以掌握自己的網(wǎng)絡(luò )質(zhì)量，還可以了解到競爭對手的網(wǎng)絡(luò )情況，從而促使自己能夠不斷優(yōu)化網(wǎng)絡(luò )，提高網(wǎng)絡(luò )質(zhì)量，為客戶(hù)提供更優(yōu)質(zhì)的通信服務(wù)，從而提高客戶(hù)滿(mǎn)意度、忠誠度。
第四階段，我們將根據發(fā)展的需要分批配置移動(dòng)式便攜測試探頭（帶PHS信令存儲分析功能），滿(mǎn)足網(wǎng)優(yōu)信令測試應用，從而使我們的系統能夠更全面、更精確地監測網(wǎng)絡(luò )的質(zhì)量情況。
后續的發(fā)展，我們將考慮集成ETS/3G的功能模塊到采樣終端上，構造一個(gè)多網(wǎng)絡(luò )的全方位監測系統，為企業(yè)提供各種網(wǎng)絡(luò )的監測和評估，指導技術(shù)人員進(jìn)行網(wǎng)絡(luò )優(yōu)化，提高自身的網(wǎng)絡(luò )質(zhì)量，數立在用戶(hù)心目中的精品網(wǎng)絡(luò )品牌，從而為企業(yè)帶來(lái)良好的經(jīng)濟效益和社會(huì )效益。
名詞解釋
PHS：Personal Handy System 個(gè)人手持通信系統
DT/CQT：Driving Test , Call Quality Test 路面測試，呼叫質(zhì)量測試
MOS：Mean Opinion Score 主觀(guān)平均打分
參考文獻
1．小靈通（PAS）個(gè)人通信接入系統 徐福新 電子工業(yè)出版社 2004年2月
2．小靈通網(wǎng)絡(luò )維護與優(yōu)化 徐福新 電子工業(yè)出版社 2004年2月
3．PHS原理與網(wǎng)絡(luò )維護 戴閩魯 人民郵電出版社 2002年11月
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