張 晶 朱 偉 王朝陽(yáng) 卞國(guó)東 趙志揚(yáng) 仇 勇 陳 康 梅明濤

1.中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)江蘇公司

2.中國(guó)移動(dòng)紫金（江蘇）創(chuàng)新研究院有限公司

0 引言

隨著5G網(wǎng)絡(luò)規(guī)模建設(shè)的推進(jìn)，實(shí)現(xiàn)基于NSA組網(wǎng)模式的5G連續(xù)覆蓋，主要存在四個(gè)方面的問題：一是如何準(zhǔn)確定位5G用戶及業(yè)務(wù)，二是如何對(duì)5G地理化覆蓋進(jìn)行評(píng)估，三是終端識(shí)別碼的更新周期較長(zhǎng)，四是如何實(shí)現(xiàn)站點(diǎn)的精準(zhǔn)規(guī)劃。由于目前5G各主設(shè)備廠家OMC網(wǎng)管系統(tǒng)的北向指標(biāo)尚未完整接入，因此5G目前已有的指標(biāo)參數(shù)只能統(tǒng)計(jì)小區(qū)級(jí)接入、切換占用等簡(jiǎn)單指標(biāo)。同時(shí)，5G NR MR數(shù)據(jù)主設(shè)備廠商目前也未具備符合規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)要求的輸出條件和互通能力。因此多維度方向數(shù)據(jù)融合探索對(duì)于指導(dǎo)5G網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃，推動(dòng)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)及優(yōu)化具有重要意義。

本研究提出了基于多數(shù)據(jù)融合的5G規(guī)劃支撐及評(píng)估系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)全省5G終端用戶識(shí)別和業(yè)務(wù)地理化，快速精準(zhǔn)指導(dǎo)站點(diǎn)規(guī)劃，并針對(duì)性彌補(bǔ)用戶感知提升評(píng)估手段的不足，盡量在最短建設(shè)時(shí)間內(nèi)完成更多5G用戶密集覆蓋，有效提升5G用戶的感知。

1 多數(shù)據(jù)融合技術(shù)原理

1.1 5G大數(shù)據(jù)分析平臺(tái)

基于網(wǎng)優(yōu)大數(shù)據(jù)系統(tǒng)，對(duì)MR數(shù)據(jù)、用戶控制面、業(yè)務(wù)面數(shù)據(jù)，5G NR業(yè)務(wù)面IP信息進(jìn)行接入整合，根據(jù)對(duì)NSA組網(wǎng)業(yè)務(wù)信令特征的研究，結(jié)合MR多數(shù)據(jù)源融合定位技術(shù)，在現(xiàn)有網(wǎng)優(yōu)大數(shù)據(jù)架構(gòu)下，將關(guān)系計(jì)算和匯總計(jì)算分治合統(tǒng)，利用有限的數(shù)據(jù)處理資源實(shí)現(xiàn)全省5G終端用戶識(shí)別和業(yè)務(wù)地理化，并針對(duì)性彌補(bǔ)建設(shè)后用戶感知評(píng)估與提升手段的不足，有效指導(dǎo)規(guī)劃、建設(shè)和優(yōu)化。多數(shù)據(jù)融合的感知評(píng)估流程如圖1所示。

圖1 多數(shù)據(jù)融合的感知評(píng)估流程

1.2 業(yè)務(wù)識(shí)別與感知評(píng)估

1.2.1 5G業(yè)務(wù)話單識(shí)別篩選

在NSA的Option 3X組網(wǎng)模式下，NR節(jié)點(diǎn)是5G用戶的數(shù)據(jù)匯聚和分發(fā)點(diǎn)，可以充分利用NR設(shè)備能力的優(yōu)勢(shì)，便捷提升網(wǎng)絡(luò)處理能力。而目前EPC端對(duì)S1-U業(yè)務(wù)面數(shù)據(jù)采集包含了LTE和NR交互數(shù)據(jù)。

因用戶控制面全部承載LTE，業(yè)務(wù)面填充小區(qū)信息無法區(qū)分4/5G，只通過完整的NR業(yè)務(wù)面IP就能識(shí)別5G業(yè)務(wù)話單的這一特征，對(duì)5G建設(shè)的業(yè)務(wù)面IP進(jìn)行專門規(guī)劃，有利于信令端對(duì)5G業(yè)務(wù)的識(shí)別和維護(hù)。

1.2.2 5G終端用戶自動(dòng)化識(shí)別

根據(jù)5G當(dāng)前NSA Option 3X組網(wǎng)模式下的用戶接入、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)傳輸?shù)攘鞒烫匦裕诰W(wǎng)優(yōu)大數(shù)據(jù)平臺(tái)上挖掘數(shù)據(jù)資源，在已有5G業(yè)務(wù)面話單識(shí)別能力的基礎(chǔ)上，結(jié)合該話單中DPI終端及用戶信息數(shù)據(jù)的合成方式，并考慮DPI解析帶來的數(shù)據(jù)誤差，對(duì)DPI數(shù)據(jù)中的多終端進(jìn)行多維度統(tǒng)計(jì)（包括用戶數(shù)量、采樣數(shù)量、周期頻率等），設(shè)定多維度算法閾值，準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)5G終端庫(kù)的自學(xué)習(xí)維護(hù)。根據(jù)NSA Option 3X組網(wǎng)模式下的用戶接入、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)傳輸?shù)攘鞒烫匦?，在網(wǎng)優(yōu)大數(shù)據(jù)平臺(tái)上挖掘數(shù)據(jù)資源，以全省S1-U 5分鐘粒度輕匯話單為識(shí)別5G終端用戶及5G業(yè)務(wù)話單的起點(diǎn)，結(jié)合對(duì)DPI終端及用戶信息數(shù)據(jù)合成方式，設(shè)定多維度算法閾值，智能維護(hù)5G終端特征庫(kù)。

1.2.3 5G終端用戶分布分析

基于現(xiàn)有MR用戶級(jí)定位能力，在全量MR數(shù)據(jù)中關(guān)聯(lián)篩選5G終端及業(yè)務(wù)。根據(jù)柵格/小區(qū)同維度匯聚，實(shí)現(xiàn)全省5G終端及業(yè)務(wù)分布透視。

（1）基于現(xiàn)有LTE MR融合定位系統(tǒng)，在用戶信息關(guān)聯(lián)時(shí)加入終端TAC8信息字段，通過三角定位和指紋識(shí)別算法獲取5G終端用戶的位置信息，并與MR定位數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)，對(duì)5G終端用戶業(yè)務(wù)記錄進(jìn)行標(biāo)識(shí)，然后根據(jù)標(biāo)識(shí)結(jié)果對(duì)定位數(shù)據(jù)進(jìn)行柵格化/小區(qū)匯聚，輸出同維度下5G終端用戶數(shù)、5G用戶業(yè)務(wù)量、全用戶業(yè)務(wù)量、區(qū)域覆蓋率等信息。（2）結(jié)合工參信息，根據(jù)規(guī)劃面積靈活輸出5G終端分布熱點(diǎn)信息。（3）對(duì)接GIS，實(shí)現(xiàn)“區(qū)域5G終端用戶數(shù)”、“5G用戶業(yè)務(wù)量”、“與最近已建設(shè)5G站點(diǎn)距離”等參數(shù)的自定義熱點(diǎn)查詢，支撐規(guī)劃。

1.2.4 5G用戶地理化感知評(píng)估

基于大數(shù)據(jù)Spark高效迭代計(jì)算處理能力，對(duì)5G終端用戶位置進(jìn)行周期性和移動(dòng)性測(cè)算，過濾出穩(wěn)態(tài)用戶MR數(shù)據(jù)。其中移動(dòng)性判決算法如下：

團(tuán)隊(duì)的專業(yè)性體現(xiàn)在扎實(shí)的繪本素養(yǎng)，對(duì)不同年齡階段的兒童進(jìn)行繪本的精準(zhǔn)推薦，以及在新媒體時(shí)代對(duì)網(wǎng)絡(luò)媒體的運(yùn)營(yíng)維護(hù)等。而目前老約翰繪本館幾乎沒有學(xué)習(xí)繪本專業(yè)出身的團(tuán)隊(duì)成員，也沒有學(xué)習(xí)心理以及兒童教育等方面的老師。專業(yè)性的缺失導(dǎo)致理論和實(shí)踐指導(dǎo)不堅(jiān)定，運(yùn)營(yíng)難以深入，有關(guān)繪本的服務(wù)未能以特色化的角度展示給受眾。

輸入以用戶及時(shí)間戳關(guān)聯(lián)精準(zhǔn)定位后MRO記錄，以主服務(wù)小區(qū)為key鍵值搜索，僅提取滿足主服務(wù)小區(qū)匹配的指紋庫(kù)。假設(shè)對(duì)于第i條MRO數(shù)據(jù)，包含k個(gè)主鄰小區(qū)ID，對(duì)應(yīng)的參考信號(hào)功率記為，選取第j條指紋庫(kù)信息中的k個(gè)主鄰小區(qū)進(jìn)行比較，對(duì)應(yīng)的參考信號(hào)功率記為，則第i條MRO數(shù)據(jù)與第j條指紋庫(kù)信息的歸一化歐式距離匹配可以表示為：

在10分鐘周期內(nèi)若測(cè)算距離d方差小于閾值（當(dāng)前取為20）時(shí)，判定該用戶在該周期時(shí)間內(nèi)為穩(wěn)態(tài)用戶。利用5min粒度S1-U口輕匯話單并基于特定閥值搜索窗關(guān)聯(lián)匯聚算法，計(jì)算出5G業(yè)務(wù)話單發(fā)生的柵格位置與占用的錨點(diǎn)小區(qū)信息。5G用戶定位與話單關(guān)聯(lián)如圖2所示。

圖2 5G用戶定位與話單關(guān)聯(lián)

結(jié)合5G終端用戶柵格位置以及占用小區(qū)，可以實(shí)現(xiàn)5G用戶的駐留比分析；同時(shí)，結(jié)合無線網(wǎng)絡(luò)相關(guān)感知指標(biāo)（下載速率、下行TCP時(shí)延、視頻速率等），可量化支撐站點(diǎn)建設(shè)后評(píng)估；進(jìn)一步將5G業(yè)務(wù)感知質(zhì)量差區(qū)域與5G用戶駐留穩(wěn)定性結(jié)合，分析定界深度覆蓋不足感知受損黑點(diǎn)，有效指導(dǎo)建設(shè)后優(yōu)化工作?；诋?dāng)前大數(shù)據(jù)算法識(shí)別穩(wěn)態(tài)5G用戶，在確保短周期內(nèi)位置穩(wěn)定的基礎(chǔ)上，基于過濾后的5G DPI話單實(shí)現(xiàn)位置與小區(qū)關(guān)聯(lián)，既能保證業(yè)務(wù)關(guān)聯(lián)位置的準(zhǔn)確性，又能使地理化5G業(yè)務(wù)感知評(píng)估指標(biāo)更可靠。

2 感知挖掘平臺(tái)應(yīng)用

基于用戶感知挖掘平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)快速、精確識(shí)別質(zhì)差小區(qū)、質(zhì)差場(chǎng)景等問題，頁(yè)面通過預(yù)警小區(qū)指導(dǎo)地市優(yōu)化處理實(shí)現(xiàn)快速閉環(huán)，確保網(wǎng)絡(luò)精確規(guī)劃。

2.1 應(yīng)用實(shí)例-高價(jià)值區(qū)域精準(zhǔn)覆蓋

問題描述：鹽城移動(dòng)輸出5G終端用戶分布的柵格數(shù)據(jù)圖，做無差別的GIS全量數(shù)據(jù)呈現(xiàn)，存在無規(guī)劃建設(shè)區(qū)域。

業(yè)務(wù)分析：目前鹽城移動(dòng)處于5G基站快速建設(shè)階段，規(guī)劃站點(diǎn)共870個(gè)，已開通站點(diǎn)520個(gè)。前期根據(jù)覆蓋場(chǎng)景、建設(shè)難易程度進(jìn)行站點(diǎn)開通優(yōu)先級(jí)排序，但對(duì)后期階段非重要場(chǎng)景且優(yōu)先級(jí)差不多的站點(diǎn)未明確開通次序，較多5G終端分布密集的區(qū)域未形成5G覆蓋，嚴(yán)重影響用戶感知。

解決方案：（1）獲取鹽城移動(dòng)的5G終端用戶分布的原始數(shù)據(jù)；（2）獲取規(guī)劃站點(diǎn)具體規(guī)劃數(shù)據(jù)、站點(diǎn)經(jīng)緯度；（3）根據(jù)當(dāng)前5G站間距，計(jì)算覆蓋面積；（4）利用5G終端用戶分布的柵格數(shù)據(jù)通過全網(wǎng)遍歷算法，獲取每個(gè)站點(diǎn)覆蓋的5G總用戶數(shù)；（5）根據(jù)站點(diǎn)覆蓋的5G用戶數(shù)確定該站點(diǎn)的高價(jià)值程度以及建設(shè)優(yōu)先級(jí)。

現(xiàn)網(wǎng)應(yīng)用：通過大數(shù)據(jù)分析處理，輸出關(guān)聯(lián)站點(diǎn)的建設(shè)優(yōu)先級(jí)，指導(dǎo)工程對(duì)站點(diǎn)的建設(shè)順序，提高入網(wǎng)小區(qū)的無線資源利用率，提升用戶感知。規(guī)劃站點(diǎn)數(shù)據(jù)如表1所示。

表1 規(guī)劃站點(diǎn)數(shù)據(jù)

?

2.2 應(yīng)用實(shí)例-終端用戶分布指導(dǎo)精準(zhǔn)站點(diǎn)規(guī)劃

問題描述：5G終端用戶所在柵格不在870個(gè)規(guī)劃站點(diǎn)的覆蓋范圍內(nèi)。

業(yè)務(wù)分析：在NSA組網(wǎng)模式下，一般情況下5G基站與4G錨點(diǎn)站都是共站共覆蓋，即5G基站的共站下必會(huì)存在錨點(diǎn)站，從而實(shí)現(xiàn)NSA組網(wǎng)模式下更好的5G覆蓋。因此，針對(duì)5G終端用戶所在柵格未在870個(gè)規(guī)劃站點(diǎn)覆蓋范圍的情況，可采取下述方法確定5G站點(diǎn)的具體位置。

解決方案：步驟一，確定5G終端用戶柵格到最近的錨點(diǎn)頻點(diǎn)的距離；步驟二，獲取每個(gè)錨點(diǎn)站能否覆蓋的5G用戶數(shù)，基于5G用戶數(shù)對(duì)所有錨點(diǎn)站從大到小進(jìn)行排序；步驟三，根據(jù)錨點(diǎn)站基于5G用戶數(shù)的排序，確定新建5G基站的位置，即與該錨點(diǎn)站共站，并依據(jù)5G用戶數(shù)的多少確定5G基站的規(guī)劃和建設(shè)優(yōu)先級(jí)，從而實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)規(guī)劃。

現(xiàn)網(wǎng)應(yīng)用：根據(jù)生成的5G用戶GIS分布圖，部分區(qū)域沒有5G站點(diǎn)，納入當(dāng)前的規(guī)劃建設(shè)。對(duì)此，建議對(duì)區(qū)域進(jìn)行5G NR站點(diǎn)的優(yōu)先規(guī)劃建設(shè)，實(shí)現(xiàn)該區(qū)域居民區(qū)場(chǎng)景的5G全覆蓋。

通過5G用戶分布的呈現(xiàn)，指導(dǎo)規(guī)劃建設(shè)，優(yōu)先完成用戶聚集區(qū)域的5G信號(hào)覆蓋，提高了資源利用率，提前產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益，避免了投資的浪費(fèi)。

2.3 應(yīng)用實(shí)例-終端用戶分布指導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化

問題描述：鹽城試點(diǎn)對(duì)倒流熱點(diǎn)區(qū)域進(jìn)行分析，查詢平臺(tái)GIS功能發(fā)現(xiàn)已建站點(diǎn)200米內(nèi)毓龍路出現(xiàn)較明顯的5G終端用戶在LTE網(wǎng)絡(luò)下高駐留情況，如圖3所示。

圖3 5G站點(diǎn)規(guī)劃前覆蓋示意圖

業(yè)務(wù)分析：現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試UE占用“鹽城_亭湖_毓龍大廈NR_0”（PCI357），場(chǎng)強(qiáng)較弱，同時(shí)還出現(xiàn)了SCG失敗的情況。UE由西向東行駛，UE占用鹽城_亭湖_毓龍大廈NR_0小區(qū)信號(hào)SS-RSSRP在-95dBm左右，覆蓋差。同時(shí)，UE向MCG上報(bào)的“ScgFailureInformationNR-r15”信令中攜帶的FailureType為rlc-MaxNumRetx。

解決方案：對(duì)“鹽城_亭湖_毓龍大廈NR_0”（PCI357）小區(qū)的波束權(quán)值從默認(rèn)水平波束105度調(diào)整至65度，電子下傾由6度調(diào)整至0度。

現(xiàn)網(wǎng)應(yīng)用：優(yōu)化調(diào)整后，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試場(chǎng)強(qiáng)由-95dBm提升至-86dBm，平臺(tái)查詢也未出現(xiàn)5G終端在LTE高駐留情況。站點(diǎn)規(guī)劃后覆蓋如圖4所示。

圖4 站點(diǎn)規(guī)劃后覆蓋示意圖

3 結(jié)束語

利用網(wǎng)優(yōu)大數(shù)據(jù)系統(tǒng)，對(duì)原接入S1_U 5min粒度輕度匯總話單升維；根據(jù)ENB業(yè)務(wù)面IP實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)話單篩選；基于終端TAC自學(xué)習(xí)維護(hù)，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確5G終端識(shí)別；基于LTE MR多定位融合技術(shù)，實(shí)現(xiàn)5G終端用戶及業(yè)務(wù)分布精準(zhǔn)地理化呈現(xiàn)；同時(shí)基于大數(shù)據(jù)處理的用戶移動(dòng)性測(cè)算實(shí)現(xiàn)穩(wěn)態(tài)5G用戶識(shí)別，與5分鐘粒度5G感知話單同步關(guān)聯(lián)，在實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確錨點(diǎn)小區(qū)填充的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)5G用戶感知關(guān)聯(lián)地理化，填補(bǔ)當(dāng)前5G建設(shè)后感知分析評(píng)估手段不足的空缺，建立一套基于多數(shù)據(jù)融合的5G規(guī)劃支撐及感知評(píng)估系統(tǒng)。該項(xiàng)目核心的系統(tǒng)算法為江蘇移動(dòng)自主研發(fā)，全集團(tuán)首創(chuàng)。