随着我国5G网络的快速发展,网络架构趋于复杂,如何保障网络运维稳定成为了一大挑战。日常运维工作中干扰运维效率问题尤为突出,呈现发现慢、分析慢、解决慢的运维痛点。中兴通讯针对这一运维痛点,提出了干扰自优化方案,为实现干扰优自智提供了演进方向,有效降低日常运维成本。
概述
在移动通信系统中,电磁波信号被用于承载信息。基站向手机侧发送信息称为下行信号,手机向基站发送信息称为上行信号。由于手机发射功率低,因此上行信号容易受到外界电磁波干扰,导致基站无法准确解析手机信号,该现象称为上行干扰。上行干扰对网络性能影响是非常广泛的,不仅会影响用户体验,甚至对品牌口碑也会产生深远影响。上行干扰产生的原因是多种多样的,不同的原因需要投入的运维资源也不一样,因此需要一款高效的工具来满足日常干扰运维的需要。
当前日常干扰运维工作中存在的痛点有:
每日待分析小区数量规模大,一线城市每日待分析小区数量均在千级以上。
干扰场景具有突发性、强度变化快等特性,不易被掌握。
分析优化方案输出准确性因人而异。
中兴通讯针对这一运维痛点,借助机器学习、自动化串接等创新方案,通过网管自研NQI干扰分析工具实现降低运维技术门槛、提升运维效率的目标。
NQI干扰分析技术
NQI干扰分析关键技术分为:“筛选高干扰小区”、“干扰类型识别”、“干扰源定位”和“干扰优化”四个模块。
“筛选高干扰小区”用于筛选网络中的高干扰小区。
“干扰类型识别”用于高干扰小区的干扰类型识别。
“干扰源定位”在“干扰类型识别”基础上增加地理位置、时间等维度权值,锁定外部干扰源位置。
“干扰优化”用于对特定干扰类型进行针对性干扰自优化或优化方案输出。
筛选高干扰小区
为了适应干扰场景的突发性、强度变化快等特点,用户可自定义或默认高干扰小区筛选规则,筛选出网络中的高干扰小区列表。高干扰小区列表的筛选流程,如下图所示。
干扰类型识别
利用随机森林算法对网络中的现有干扰数据按频点、带宽、干扰源名称建立专属特征模型,有效降低传统干扰图形匹配算法对源数量的依赖,同步提升干扰识别准确率。
筛选出“高干扰小区”列表后,干扰特征模型会逐一对高干扰小区进行干扰类型识别和地理化聚类,实现用户对网络干扰类型和分布实时全掌控。
NQI干扰类型识别关键技术1 - 干扰特征库
NQI干扰类型识别关键技术2 - 干扰类型自动聚类
定位干扰源
NQI完成高干扰小区干扰类型识别后,会将相同干扰源小区进行分组,对于同组的干扰小区以干扰最强小区为中心开展干扰源定位。
NQI目前支持三种定位方式:
基于工参、干扰强度以及经典传播模型的单小区干扰源定位。
基于工参、传播模型以及工参的加权定位。
基于MR数据栅格的多站多小区定位。
干扰优化
不同干扰类型对应的优化方案也并不完全一致。以TNR系统内干扰自优化为例,当NQI识别出小区存在系统内干扰后,自主创建NQI干扰分析任务,任务清单包含受扰小区和施扰小区信息,并通过OPEN API接口将受扰小区和施扰小区信息传递给AAPC功能。
AAPC功能采用蚁群算法,基于优化目标和搜索时间的平衡,对解空间(天线权值组)进行优化,对小区UE的分布、邻小区干扰进行统计和估算,综合考虑网络的覆盖性能完成自适应的调整,基站智能估算最优的广播权值,实现最优覆盖,改善小区间的重叠覆盖度。
NQI干扰优化实践
目前NQI干扰优化方案已被国内三大运营商嵌入到日常运维工作中。
以某重点城市为例,运用NQI干扰分析工具输出本地高干扰小区优化分析报告,通过报告可知区域内需要RF优化的系统内干扰小区占比最高约41%,亟需开展干扰优化提升。
通过NQI周粒度的筛选和评估,确认现网亟需RF优化的TNR系统内干扰小区33个。NQI将识别出来的TNR系统内部干扰小区和周边邻区信息通过OPENAPI接口推送到AAPC功能,AAPC功能基于覆盖、场景等多维因素输出整体覆盖调整方案,并在用户授权的情况下自动完成下参。
对比优化前后一周33个小区上行平均干扰电平有明显下降:日均从-107.3dbm下降到-108.51dbm,下降了1.21dbm。
对比33个小区优化前后一周指标均值变化,优化后无线接通率日均值从99.49%提升到99.6%,提升了0.13%;无线掉线率从0.109%下降到0.091%,改善了0.018%。
结束语
本文结合中兴通讯在日常干扰运维工作与工具应用方面的一些实践,尤其针对无线网络智能运维领域,分享可落地的干扰业务场景和优化方案,以及我们在此过程中总结的若干经验案例和实现方法。
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