从人工优化向智能优化转变

本期关注|刘洋,费世波Monthly Focus |从人工优化向智能优化转变从人工优化向智能优化转变Evolvement from Manual Optimization to Automatic Operation刘洋',费世波 2(1.中讯邮电咨询设计院有限公司,北京100048;2.中国联通吉林分公司,吉林长春130021)Liu Yang' , Fei Shibo? (1. China Information Technology Designing & Consulting Institute Co., Ltd. Bejing 100048, China; 2. China UnicomJilin Branch,Changchun 130021 , China)摘要:关键词:从传统优化方法的局限和当今网络的发展趋势2个角度阐述了发展智能优化技术智能优化; 驱动力;技术特点的驱动力，通过介绍自主优化环说明了智能优化技术的实现原理,并介绍了智能优中图分类号:TN929.5化技术在各应用场景的技术优势,最后讨论了智能优化技术发展过程中需要考虑的文献标识码:A问题。文章编号:1007-3043(2012)12-0026-04Abstract:The market and technology drivers of automatic optimization were discussed, from both the views of the traditional optimiza-tion limitation and the network development. The technical principle of automatic optimization is introduced by ilustrating thenetwork optimization loop, then the benefits in each application cases are analyzed, based on which the problems that shouldbe considered in the future are discussed.Keywords:Automatic optimization; Divers; Benefits1.1传统网优方式的局限性0前言现有2G/3G网络采用传统网优方式,网优人员通随着移动数据业务的不断发展,移动用户数快速过网管系统、路测设备、协议分析仪、用户投诉等方式增长,网络规模迅速增大,复杂性也迅速增高。采用发现网络问题,利用话务数据、测试数据、参数配置的传统的人工方法进行网络优化需要大量的人力物力分析和硬件检查等手段,确定问题原因,通过对无线网投资,优化效率较低,优化成本较高,且时间上有一-定络天馈、无线网络设备的配置进行调整,使得无线网络延迟。智能优化技术通过网络设备根据其自身运行在覆盖、容量、性能等方面达到最优化。传统网优方式状况，自适应地调整参数以达到优化网络性能的目存在的局限性主要有以下2点。标，可以大大提高网络优化效率，降低运维成本.a)传统运维优化方式对人员的专业素质、精力和(OPEX)。数量要求越来越高,存在大量的手工、重复性劳动,需要大量的人力、物力的投资,从而造成运维优化成本的1智能优化技术的驱动力增加。智能优化技术发展的驱动力主要有以下几方面。b)人工发现问题分析问题解出问题的优化流程,在时间上有一LY片中国煤化络情况不断收稿日期:2012-10-23变化,这使得优C NMHG新的网络要26| 2012/12/DTPT刘洋,费世波| 本期关注从人工优化向智能优化转变| Monthly Focus求,即通过优化并未达到最佳网络性能。用户感知的高数据速率服务;另-方面,运营优化成本1.2现网的发展趋势不变的前提下,数据速率高速增长,每MB运营优化成1.2.1网络结构越来越复杂,规模越来越大本下降。采用智能优化技术代替传统人工优化来有效随着数据业务的快速发展,为增强覆盖并分担宏应对快速增长的数据业务量已势在必行。小区的部分负载,femto、pico等技术引人现有网络并将简而言之，随着通信技术的发展,数据业务量迅速广泛应用,使得网络结构更为复杂,如何均衡不同技术增长,网络规模越来越大,结构更为复杂,而优化运维间的负载、协调不同技术间的干扰,将成为网络优化工成本有限,传统的人工优化方法已不足以应对新的网作的一-个新问题。而随着LTE技术的发展,运营商将络变化,因而智能优化技术应运而生。下文将通过对面临2G、3GLTE多种网络制式共同运营的情况,无智能优化流程的介绍来说明智能优化的技术原理。线网络优化涉及的范围更加广泛,不仅要进行单独网2智能优化实现原理络的优化，还要考虑2G、3G甚至LTE网络的协同优化。由于网优人员的培养和数量上的缺口、运维优化智能优化通过自主优化环实现(见图1),无需人成本的限制,传统的人工优化方式显然已不能应对网工参与,网络自主完成网络监测、数据分析、方案制定、络结构复杂、多网络制式共同运营的新情况。方案执行和效果评估5个环节,实现自主闭环优化。另一方面,相对2G移动通信系统,3G、LTE无线网各环节都需要数据经验库的支持,各环节完成的功能络系统参数数量更多,结构更复杂,且3GLTE系统覆如下盖能力弱于2G系统,同样覆盖范围需要更多基站进行网络监测:监测无线接人网中的各类相关参数,根覆盖,增加了参数数量。大量需要配置的参数给传统据需要进人数据经验库,并根据需要触发分析功能。人工网优带来新的困难。网络监测为数据分析提供数据源,具体包含以下3类. 1.2.2 数据业务量迅速增长，每MB运营优化成本下降数据源。以iPhone、Android为代表的智能终端的快速普a) Network Counters: NodeB/RNC的测量数据,如及,以及PC卡、嵌有无线功能的消费终端、M2M等终负载等级、处于软切换/更软切换的用户数等。端的快速发展,进一步刺激了用户对视频点播、网络游b) Measurement Report: 处于连接态的测量终端上戏、P2P等互联网应用的使用,导致数据业务量呈井喷报给RNC的测量报告,如导频RSCP、Eec/lo等。式增长。一方面要求运营商优化网络性能以提供满足c)路测数据:通过实际路测获得的测量数据和位DT数据I篮测KPls:Network countersKPIs:MR数据KPIs:DT数据分析KPI相关参数0&M数据经验库相关数据数据经验库Network counter问题原因《制定优化需求效果口优化效果，评估MR数据执行参数调整中国煤化工图1自主优化环FYH| CNMHG邮电设计技术/2012/12 | 27本期关注|刘洋,费世波Monthly Focus |从人工优化向智能优化转变置信息。3.3负载均衡数据分析:根据不同的智能优化功能执行不同的负载均衡优化通过调整重选和切换参数,以最少分析工作,其输人数据为网络监测功能提供的各类数的切换和重选次数将小区边缘的部分流量或者潜在流据以及数据经验库中的相关数据,通过对数据的处理量分流至负载较低的小区,以防止网络局部过载,使各和分析来自主判断系统中是否存在问题,以及产生问小区的负载比较均衡,达到提高资源利用率、增加系统题的原因。总容量、提升用户体验的目的,并且能够最小化网络管方案制定:根据不同的问题原因和优化需求制定理和优化中的人工干预,从而降低网络运营成本。不同的自主实施方案,其输人为数据分析功能提供的3.4干扰自优化问题分析结果,制定方案过程中可以利用数据经验库干扰自优化通过自主检测并关闭一定时间段内无中的相关数据寻求最佳解决方案。流量需求的小区(例如当用户不在家时关闭家庭基方案执行:根据方案制定功能提供的最佳(或局部站)、控制邻小区的边缘发射功率、协调邻小区边缘用最佳)解决方案,按步骤自主执行或下发给网元执行。户所使用的资源等方法,实现邻小区干扰减少,从而实执行过程中或执行结束后,均可能触发效果评估功能。现容量的提升和质量的提高。效果评估:用于自主检测解决方案的执行效果,判3.5移动鲁棒性优化断存在的问题是否已经解决,若问题已解决将回到网移动鲁棒性优化通过检测切换引起的RLF问题,络监测功能继续进行监测;否则或者回退,或者停止执基于反馈的性能指标调整切换门限,同时自适应调整行,完成此次自主优化过程,重新进人网络监测功能继小区参数以适应该]限,减少过早过晚切换、乒乓切换续进行监测。等切换问题,优化系统切换性能,从而减少与切换相关的RLF次数,提高网络资源的使用效率。3智能优化应用场景3.6 RACH自优化根据上文对智能优化技术实现原理的阐述可以得RACH自优化功能实时监控影响RACH性能的各出,智能优化技术通过网络自主进行监测、分析、优化个因素,如RACH负荷的变化、上行干扰的变化,并根和评估等一- 系列环节完成对网络性能的智能优化。智据测量结果进行相应的参数优化。从而达到最小化系能优化技术的主要特点是自主完成,最大化减少人工统中所有终端的接人时延、最小化RACH产生的上行参与,从而可以减少人力物力投资、节约运维成本,缩干扰最小化随机接入尝试带来的上行干扰等目的。短优化周期、提高优化效率,并降低因人为失误影响优4智能优化技术发展过程中需要考虑的问题化效果的可能性。下文将分别介绍智能优化技术在不同应用场景下的技术特点。目前,智能优化技术还处于起步阶段,其发展有赖3.1覆盖与容量自优化于成熟的网络技术及实际应用验证,发展过程中应考覆盖和容量自优化可以根据运营商的策略,对网虑以下问题。络的覆盖和容量进行自主优化,使得用户能够以特定a)无线系统是非常复杂的系统,仅3G系统的性或者默认的服务质量建立并维持链接。保证运营商无能指标就达几千个之多,配置参数也多达上千个,这么论对于空闲态、连接态用户,均能够提供连续的上下行多输人输出的系统，自动优化非常困难,需进--步研究覆盖,并确保用户感知不到小区边界。覆盖和容量自智能优化算法,使其更加高效,收敛速度更快。优化可大大减少人工工作量,降低OPEX,改善用户b)避免智能算法的不完备性造成参数的盲目调QoE。整,给网络带来负面影响。某个参数的调整会影响到3.2自动邻区关系其他相关性能,因此需要完备智能算法,采取有效方法在网络新建小区或邻区列表需要优化的情况下,全面评估参数变更产生的增益,衡量参数调整的正面自动邻区关系对相邻小区关系进行自动设置,最大程作用和负面影响,以避免自主调整参数给网络性能带度上减少邻区关系的手动处理,从而提高切换成功率来负面影响。中国煤化工和重选成功率,降低由邻区关系错配引起的掉话率,提c) 不同的智联,需要联合升用户体验,减轻运营商管理邻区关系的负担。考虑,如负载均衡:DYHCNMHC下山u心问的协调。二28| 2012/12/DTPT刘洋,费世波| 本期关注从人工优化向智能优化转变| Monthly Focus者主要的优化对象都是切换重选参数，当两者优化优化技术发展过程中应重点考虑的问题。需求不-样时,可能会产生冲突,需要采取措施避免冲参考文献:突,如在移动鲁棒性可调范围内选择一个安全的区间作为负载均衡的最大调整范围,保证在该范围内进行[1] 3GPP TR 36.902 Slf-configuring and slf-optimizing network(SON)use cases and solution[ S/0L]. [2012-09-25 ]. ht://bbs.mscbsc.com/负载均衡调整不会导致太多的切换问题。thread- 415631-1-1.hml.d)各智能优化技术的实施都需要考虑对不同等[2] 3GPP TR 6.300:Evolved Univesal Trestrial Radio Access级业务的QoS进行端到端保障。目前的智能优化技术(E-UTRA) and Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network主要集中在无线网内部,为保证端到端QoS,需考虑包(E-UTRAN) ; Overall description; Stage 2 [S/0L]. [2012- -09-25].括无线网、核心网在内的端到端闭环的智能优化概念,hp://www docin.com/p- -360494075.hml.对不同QoS业务进行差异化处理。[3] Sallent, 0., Perez- Romero, J. , Sancheez Gonzilez,J,et al. A Road-map from UMTS Optimization to LTE Self-Optimiation[J ]. Communi-e)有些情况下某个小区的无线网络指标反映很cations Magazin,IEEE,2011(6).好,但是用户的实际感受却不如人意,因此在数据业务4]方波.无线网络优化面临的挑战和发展方向[J].数字通信世界，飞速发展的今天无线网络的智能优化要以用户感知为2010(5).基础，以面向业务的优化为目标来进行。[5]杨翰超。基于下一代网络LTE下的SON关键技术研究[J].山东通f)各智能优化技术的具体实现算法因厂家而异,信技术,2010(2).但要考虑各厂商接口按标准开放及协调问题。5结束语作者简介:本文从传统网络优化方法的局限性和现网的发展刘洋，工程师硕t,主要从事网络优化和3GALTE 新技术研究工作;费世趋势2个角度介绍了智能优化技术发展的驱动力。通波，毕业F长春理I大学,中国联通过介绍自主优化环说明了智能优化技术的实现原理,吉林分公司运行维护部总经理,高级在此基础上分析了智能优化的技术特点,并针对不同工程师，长期从事通信网络的工程建应用场景的技术特点做了详细介绍。最后讨论了智能设管理及运行维护管理工作。华为信息Zain选择华为部署GSMUMTS/LTE融之间的互操作和协同工作。(张伟)扩展性开发出系统概念 ,深入研究关键合商用网络:近日,华为与运营商Zain联华为加入欧盟METIS项目:欧盟近日宣技 术组件,并且演示和评估关键技术和合宣布，双方携手在科威特开通LTE布 ,将投资总计2 700万欧元研究2020功能,涉及到的 场景包括但不限于海量1800M频段商用网络，与现网构建GSM/年以后的下一代无线移动通信系统ME_机器通信 、超高密度网络和超可靠通UMTS/LTE融合商用网络，为终端用户TIS ( Mobile and wireless communications信。 METIS项目为期30个月,将有约80带来更丰富的移动宽带服务。Zain和华Enablers for the Twenty- -twenty Informa- 人 全职参与此项目。项目成员包括华为此次合作涵盖终端、无线接入网、核心tion Society)。华为作为项目发起方之为、 爱立信、Aalborg大学、Aalto大学、阿网、运维管理等一系列产品、解决方案及一 ， 参与了关键技术构思策划和申请的朗、宝马集团、查 尔姆斯理工大学、德国服务。此次合作是继华为助Zain在科威全过程。 此项目共有29个参与方，包括电信、NTT DoCoMo、伊莱比特、法国电特部署GSM和UMTS网络后,双方再次电信设备制造商 、运营商和学术机构,是信 、弗朗霍夫学会、瑞典皇家理工学院、携手，在科威特开通的中东地区最大的属于欧盟第七框架计划的一部分,其中雅典国家卡波蒂斯坦大学、诺基亚、诺.LTE 1800M频段商用网络。新建的LTE欧盟牵头投入近 1600万欧元,目的是继西、奥卢 大学、波兹南工业大学、亚琛工网络覆盖科威特全国，支持LTE CSFB语续维持欧洲在无线移动通信系统领城的大、杜埃国立学校矿业学院电信研究所、音通话,现网实测数据下载速率超过90领导地位,并确保在这些领域达成全球意大利电信、西班牙电信、不莱梅大学、Mbi/s。该网络采用华为端到端Sin-共识。METIS将为未来5G无线移动通凯撒斯劳滕大学、瓦伦西 亚理工大学gleRAN解决方案，可简化网络架构,大信 系统的关键技术和架构打下基础。该中国煤化工是该项目的董幅节省TC0和人力成本，实现多张网络项目将针对 系统的高效性、通用性和可:MHCNMHG(张伟)邮电设计技术/2012/12 | 29