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1、 毕业设计(论文)开题报告通信与信息工程学院 院（系） 通信工程 专业 班课题名称： 移动通信无线网络自动优化研究 学生姓名： 学号： 指导教师： 报告日期： 2011年2月28日 1本课题所涉及的问题及应用现状综述本课题所涉及的问题：1.分析自动优化的概念和机理；2.设计无线网络自动优化系统的体系结构，给出其组成功能和关键实现。应用现状综述：近年来，全球的移动通信网络发展迅猛。2009年全球3G用户达到6.5亿，预计今年可以达到20亿。截至今年6月底，中国在网3G用户数达到2520万，其中TD用户达到1046万。未来，全球的移动通信网络将由多种技术构成一个无缝的移动通信基础设施。超3G移动通
2、信网的无线接入网络（RAN）由不同技术，高度复杂和异构的多种网络组成，其运行，维护和管理（OA&M）是一项艰巨的任务。同时，由于移动网络运营商之间的竞争愈演愈烈，RAN的运行将是他们必须面对的严峻挑战。自我管理系统，即自我配置，自我保护，自愈和自我优化，是应对高度竞争环境下这些网络所固有的高复杂的有效解决方案。运营商的优化工作主要基于第三方软件（路测数据分析软件、频率规划与优化软件、信令分析软件、基于GIS的配置分析软件、话务负荷趋势预测软件）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OMC系统（告警、配置、统计功能）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
3、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形成长期的战略合作伙伴关系，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的一体化处理、简单分析、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。移动通信网络优化发展的趋势是：1.一体化处理和简单分析2. 数据挖掘、辅助智能决策3. 自动网络参数调整.2本课题需要重点研究的关键问题、解决的思路及实现预期目标的可行性分
4、析关键问题：1.分析自动优化的概念和机理2.国内外在此方面的研究现状和应用状况。 3.业务需求、市场驱动及网络演进等问题。解决思路： 1.了解目前无线网络自动优化现状，以便更好的对移动通信无线网络进行认识利用。2.学习无线网络优化的内容，原理，工具和方法等。3.结合自动优化的知识，设计无线网络自动优化系统的体系结构，给出其组成功能和关键实现。4.针对主要问题在老师指导下形成课题具体论文报告，并不断完善论文。实现预期目标的可行性：1.熟悉无线网络优化的内容，原理，工具和方法等，提出建设规划并实现。2.提升自己独立的自学能力，应用无线网络及自动优化等的知识。3.培养了独立开展研究的能力，掌握了科研
5、的基础方法，能对移动通信无线网络自动优化方案研究有一个科学的论证。3完成本课题的工作方案1.1月3日至3月13日，调研移动通信无线网络自动优化的发展和应用现状，学习移动通信 无线系统的基本概念和组成原理。 2.3月14日至3月20日，学习无线网络优化的内容，原理，工具和方法等。3.3月21日至4月17日，分析自动优化的概念和机理。4.4月18日至5月1日，设计无线网络自动优化系统的体系结构，给出其组成功能和关键实现。5.5月2日至5月29日，撰写论文，完成论文初稿。6.5月30日至6月5日，完善并修改毕业论文。4指导教师审阅意见了解任务书和工作计划对课题的要求，对移动通信无线网络自动优化所涉及
6、的问题和应用现状有了一定了解，对需要重点研究的关键问题比较清楚，所提解决思路和工作方案比较合理可行。希望随着毕设工作的进行,进一步完善解决方案。同意开题。指导教师(签字)： 2011 年 3 月4 日目录摘 要IABSTRACTII引言11移动通信无线网络优化概述21.1移动通信网络优化内容21.2网络优化技术21.2.1网络优化的主要目标21.2.2网络优化的流程31.2.3网络优化措施41.3移动通信网络优化行业的发展现状和趋势51.3.1移动通信网络优化行业概况51.3.2移动通信网络优化行业发展现状61.3.3移动通信网络优化行业发展趋势92无线网络自动优化模型132.1自动优化132
7、.1.1概念132.1.2自动优化系统132.2概率模型152.3知识获取162.3.1知识收集162.3.2构建模型172.3.3实证分析182.4智能决策183.结论23致谢24参考文献25摘要第三代移动通信系统的运营牌照已经在中国发放，针对3G系统无线网络自动优化技术的研究也日益呈现出紧迫性与重要性。本文首先介绍了移动通信无线网络优化的内容及技术，其中包括网络优化的主要目标，流程以及措施。其次介绍了移动通信网络优化行业的发展现状。介绍了移动通信网络优化行业的概况，包括当前移动通信网络优化已成为移动通信行业发展的关键点的原因，接下来介绍了本行业的现状及趋势，指明了无线网络优化的重要性。 接
8、下来详细描述了移动通信系统无线网络自动优化的技术与方法。首先介绍了自动优化的概念以及概率模型的建立，确立了系统模型的基础，其中运用了一种重要的数学方法即贝叶斯概率公式构建概率模型，而后介绍了知识获取的过程，包括两个阶段：第一阶段，知识收集，即获得专家知识；第二阶段，构建模型，即根据先前获得的专家知识确定概率模型。最后通过简单介绍智能决策支持系统，对自动优化进行了拓展，作为其知识的延伸。关键词：移动通信 无线网络 自动优化ABSTRACTThe third generation mobile communication systems operating licenses has been is
9、sued in China for 3G wireless network system of automatic optimization techniques are also increasingly showing the urgency and importance. This paper introduces the optimization of mobile content and wireless network technologies, including network optimization of the main objectives, processes and
10、 measures. Then introduces the mobile communication network optimization industry status quo. It introduced the mobile communication network optimization overview of the industry, including the current mobile communication network optimization of mobile communication industry has become a key point
11、of reason, then introduced the current situation and trends in the industry, and pointed out the importance of wireless network optimization. Then a detailed description of the mobile communication system automatically optimize the wireless network technology and methods. First it introduced the con
12、cept of automatic optimization and probabilistic model, the basis for establishing a system model, which used the mathematical method that is an important formula for building Bayesian probability model, then describes the process of knowledge acquisition, including the two stages: first, knowledge
13、gathering, that access to expert knowledge; the second phase, building models that, according to their previous knowledge of experts to determine the probability model. Finally, empirical analysis to verify its effectiveness.Keywords: mobile communication automatically optimize the wireless network引
14、言近年来，全球的移动通信网络发展迅猛。2009年全球3G用户达到6.5亿，预计今年可以达到20亿。截至今年6月底，中国在网3G用户数达到2520万，其中TD用户达到1046万。未来，全球的移动通信网络将由多种技术构成一个无缝的移动通信基础设施。超3G移动通信网的无线接入网络（RAN）由不同技术，高度复杂和异构的多种网络组成，其运行，维护和管理（OA&M）是一项艰巨的任务。同时，由于移动网络运营商之间的竞争愈演愈烈，RAN的运行将是他们必须面对的严峻挑战。自我管理系统，即自我配置，自我保护，自愈和自我优化，是应对高度竞争环境下这些网络所固有的高复杂的有效解决方案。运营商的优化工作主要基于第三方软
15、件（路测数据分析软件、频率规划与优化软件、信令分析软件、基于GIS的配置分析软件、话务负荷趋势预测软件）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OMC系统（告警、配置、统计功能）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形成长期的战略合作伙伴关系，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的一体化处理、简单分析、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
16、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。移动通信网络优化发展的趋势是：1.一体化处理和简单分析2. 数据挖掘、辅助智能决策3. 自动化网络参数的调整。1移动通信无线网络优化概述1.1移动通信网络优化内容无线网络优化根据移动通信网络建设的不同阶段，分为移动通信网络开通后的射频优化和正式运营后的维护优化。射频优化主要是基于无线网络的测试结果，对影响网络性能的天馈系统和其它系统参数进行调整。维护优化的主要工作是根据性能指标统计、系统告警、用户投诉等信息，利用DT路测、CQT拨测、性能统计、OMC信令跟踪等手段分析网络中存在的问题。维护优化是一项长期的工作，
17、又可分为日常优化、中期优化、长期优化。日常优化是一项长期的日常维护性优化工作。移动通信网络的日常优化工作主要包括:断站、性能指标突然恶化、系统告警、用户投诉等的处理。网络中期优化的时间可从一周到一个月不等，主要是对可能引起移动通信网络性能恶化的潜在问题进行处理，对不能满足需求的性能指标进行优化。移动通信网络的长期优化所关注的是移动通信系统无线网络的可持续性发展。主要是根据移动通信网络的发展趋势对现网全网提出合理的调整方案。1.2网络优化技术1.2.1网络优化的主要目标网络优化的目的是从移动通信系统网络运营的角度出发，做到系统软硬件及参数配置合理，以最大限度地利用无线网络资源，提高移动通信网络运
18、行的经济效益，降低移动通信网络的运营成本，同时从用户的角度出发，在移动通信网络的使用性、稳定性及话音质量、数据速率等方面提供保证用户满意度的服务。为了保证整个移动通信网络的服务质量，必须要不断地观察和监测整个移动通信网络，不断地对系统的软硬件及参数进行优化调整，提高移动通信网络的服务质量。网络优化的主要目标有以下几点:(l)尽可能大的载频峰值和平均吞吐量;(2)确保各公共信道和各速率业务信道达到合适的覆盖范围;(3)优异的话音和数据业务误帧率;(4)最小的掉话率、接续时间、寻呼丢失以及接入失败率;(5)合适的移动台和基站发射功率;(6)合适的软切换比例与可靠的软切换、硬切换性能;(7)合适的数
19、据业务的时延、公平性和RLP重传率;(8)具有良好的动态适应性和安全性;(9)良好的资源利用率。1.2.2网络优化的流程网络优化工作是一个复杂的系统工程，其主要流程如下：(l)准备工作移动通信网络优化需要使用的设备主要有:路测工具、信令分析仪、频谱仪等。路测工具的主要作用是对网络性能进行测试;信令分析仪的主要作用是对问题进行信令跟踪和定位;频谱仪的主要作用是用来排查频率上的干扰。其它还需准备的工具有笔记本电脑、测试手机、指南针等等。除了准备必需的工具之外，还需要收集网络规划和现网资料，用来分析现网存在的问题及关键点。(2)信息获取、设定目标在进行移动通信网络优化之前，应对现网情况做出初步的了解
20、并进行相关评测，主要工作是收集各种现网信息并确定优化后需要达到的目标要求，如现网小区的站点信息，包括经纬度、天线挂高、天线方位角、下倾角、小区发射功率、邻区列表等，优化区域的范围和无线传播环境、重点覆盖区域、系统参数设置，包括切换参数、搜索窗口、IP地址配置方案等等。客户投诉及其它途径反馈来的问题信息，尤其是客户重点提出的反映最为强烈、最不能容忍的问题，需要在网络优化工作中予以重点解决。(3)网络运行数据搜集要了解移动通信网络的运行状况，主要方法是收集网络运行数据，在网络优化过程中所需要用到的网络运行数据主要有:话务统计数据、DT路测数据、重点区域CQT拨测数据、网络配置参数及告警数据等。此外
21、，还可能需要从一些设备的接口中获取所需的信令消息数据。(4)网络问题分析定位这一步是对收集到的网络运行数据进行综合分析，以便找出移动通信网络现网运行中所存在的问题，以及可能产生这些问题的原因。在此基础上就可以准备制订网络优化的调整方案。(5)制订网络调整方案通过以上步骤，根据对现网问题的分析及初步定位的结果，制订出网络调整方案，一般涉及到网络参数的调整、故障设备的修复等。(6)方案实施根据制订的网络优化的调整方案，对移动通信网络实施调整。(7)效果评估当移动通信网络根据调整方案做完调整之后，需要对此次网络优化的效果进行评估，确定是否达到了预期的目标，原先存在的问题是否已经被解决，有没有带来其它
22、的负面效应。根据效果评估的结果，若有需要的话要对原调整方案进行修正，然后再实施网络调整。1.2.3网络优化措施移动通信系统无线网络优化的一般工作思路如下:(l)硬件排障:如排查外界的各种干扰、检查设备硬件的工作状态、检查天馈系统的驻波比、进行基本通话测试等。(2)参数优化:除硬件排障外，网络优化的重点是进行无线射频环境的优化，这决定了整个移动通信系统无线网络的布局和各小区的基本覆盖范围，对无线网络的总体性能起到了决定性的作用。这主要包括小区布局的优化，邻区配置的优化等。(3)分片及全网优化:在实际的网络优化过程中应该先进行分片区域的优化，解决区域内的局部问题后，再进行全网的整体优化，解决一些全
23、局性问题。由于中国电信目前已经提供CDMA2000lx系统的移动通信网络服务，我们现以CDMA2000系统的无线网络优化为例，来研究一下CDMA系统无线网络优化的措施。覆盖优化解决覆盖优化的方法包括工程参数的调整和基站发射功率的调整等。可调整的工程参数包括基站天线的高度、方位角、下倾角等。容量优化移动通信网络的容量优化基于对基站的话务统计的数据进行详细地分析，对于有容量问题且同时还存在覆盖问题的地区，可以通过增加基站或微蜂窝的方式来解决。直放站的优化直放站的覆盖范围动态性强，是填补盲区覆盖的最佳的解决方案，直放站的本质就是一个信号放大器，因而在对其优化时必须要注意其特点。1.3移动通信网络优化
24、行业的发展现状和趋势1.3.1移动通信网络优化行业概况当前，移动通信网络优化已成为移动通信行业发展的关键点。对于移动通信运营商而言，移动通信网络优化行业既是移动通信行业衍生出来的子行业，又是其发展新重点。移动通信网络优化是指移动通信运营商通过自身或委托第三方机构的方式，采用各种网络优化工具和系统采集移动通信网络的信令数据、话务数据、话单数据、定点测试数据、路测数据等网络数据，并结合网络设备、运营商的实际业务种类及优化需求进行综合数据处理、分析、研判，对在建中的或正式投入运行的移动通信网络进行相应调整及优化，不断增强移动通信网络的稳定性、可靠性、高效性、适用性，改善运营商的业务品质，提升移动通信
25、终端用户感知。随着网络优化服务业的发展，行业成熟度和对专业技术与工具的依赖性越来越高，区域限制已经逐渐降低，行业向规范化、整合化方向发展。另一方面，随着服务对象、服务内容、技术切入点和服务盈利率日益差别化，网络优化行业内部也出现了深化和分类，形成了更为完善的网络优化产业体系。移动通信网络优化行业可分为软硬件产品与优化服务两种业务类型;优化服务可根据技术、内容、服务要求等不同，而分为三大服务模式：测试评估服务、指标优化服务、业务与用户感知优化服务。测试评估服务网络测试评估服务是指网络优化企业利用相关采集设备，通过对现已运行的网络进行常规性或专项性数据测试、采集，结合移动通信网络的相关基础数据和具
26、体的需要，进行相应的处理、分析、归类和整理和评估，并提供相关的测试评估报告。指标优化服务网络指标优化服务是在对相关基础网络数据进行准确有效的研判的基础上，网络优化服务提供商针对客户的具体需求，以网络指标为中心，分别从覆盖评估体系、容量评估体系、频率评估体系、话务评估体系、参数评估体系以及信令评估体系出发，依照相关需求的重要性水平从网络的接入性、保持性和完整性的维度为客户提供进行具体优化方案并予以实施，以达到提升网络性能指标，提高设备利用率、改善网络运行质量。业务与用户感知优化服务业务与用户感知优化服务是网络优化服务提供商在收集基础网络数据之外再采集更多的其他非基础网络数据，依靠数据库、专家库、
27、人工智能和数理统计等主要技术手段进一步挖掘网络信息、为客户制定针对于不同业务性能及各种业务的用户感知的优化增值服务方案，提供诸如移动通信新兴数据业务的用户业务模型、移动通信用户细分群体的行为特征分析、业务终端性能分析及定制指导、新业务性能评估及感知优化，精细化市场营销支撑等等，为客户经营决策提供技术支持及参考依据，着力于提高网络各类业务品质和终端用户感知，提高整体市场竞争力。三大模式的优化服务输出，结合专业优化软硬件产品形成专业优化综合交付方案，逐渐构建成成熟的第三方优化服务外包市场。1.3.2移动通信网络优化行业发展现状1、全球移动通信网络优化行业发展现状国际上移动通信网络优化行业起步较早，
28、从网络建设进程和市场需求而言，北美，西欧等发达国家移动通信网络已趋于饱和，各大移动通信运营商网络建设固定投资由网络搭建、设备投入等基本投入转向网络运维和网络优化投入。由于运营商把精力集中在市场和业务拓展上，欧美等国移动通信运营商逐渐将网络运维和网络优化外包给专业性更强的第三方网络优化服务提供商及设备供应商。同时，移动通信网络运维与网络优化需求量不断增多，要求网络优化技术不断升级，从而促使移动通信网络优化业发展空间不断扩张。进入21世纪，随着移动用户数量不断上升，运营商运营业务每年以超过5%的速度增长，对通信网络建设投入更多，至2009年，北美、西欧等发达国家总体移动用户平均普及率已达到90%以
29、上，移动用户新增规模已出现下降。移动通信行业大规模投资逐渐转向新兴的亚洲、非洲等发展中国家，近五年网络建设大规模投入，移动通信网络优化投入比例逐渐上升到10%左右，已逐渐向发达国家靠拢。2008-2009年，金融危机卷席全球，各大运营商业务受到影响，大幅度削减通信设备投资计划。同时，在不投资或少投资的情况下，加大对网络优化的投资，移动通信网络优化投资比例进一步提高。移动通信网络优化市场不断发展，其全球市场规模从2006年的65.95亿美元增加到2010年107.81亿美元，反映出移动通信网络优化投入额度不仅每年攀升，而且占网络建设比重也同步攀升，已由15%左右上升到20%以上。图表112006
30、-2010年全球网络优化市场规模 (单位：亿美元)2.中国移动通信网络优化行业发展现状 近年来，国家对通信行业给予大力的政策扶持，通信业处于高速发展时期，固定资产投资规模快速增长，其中，固定投资20%左右用于网络建设;尤其在3G牌照发放后，三大运营商在满足2G网络建设同时，从2009年开始大规模发展3G网络。在网络运维上，逐步增大对网络优化投资比例。网络优化市场规模在2006年已达77.54亿元。随着移动通信业的进一步开发及繁荣，网络优化作为网络部署及运营周期中的重要部分，其市场规模逐渐增大，呈现迅猛的增长势头，至2010年已发展到155.23亿元，年复合增长率达18.95%。近五年，全国网络
31、优化市场规模如下图所示：图表1-22006-2010年全国网络优化市场规模(单位：亿元)目前我国移动通信网络优化现状是：（1）工程建设型优化向网络优化的转变。网络优化内容已由简单的硬件调整逐步发展到对网络参数的调整，但受制于人员和技术力量，各地网络优化效果也不相同。（2）网络性能指标性优化向网络资源的配置优化的转变。网络优化过程中的数据采集与统计分析、频率规划和优化已经借助于各种测试仪器和软件。但网络优化的关键步骤-故障分析与定位-优化方案仍主要依靠网络工程师完成。经验丰富的网络工程师严重不足是严重困扰各地运营商的一大难题。（3）现有网络优化产品主要是路测仪、信令分析仪、网络优化数据统计分析软
32、件、频率优化规划软件，并且国外市场的份额占有率格外高，价格昂贵，缺乏自主知识产权的无线网络规划和优化软件产品。（4）移动通信网络优化向全网网络优化的转变。网络设备是通信网投资最大、变化最复杂的部分，是体现网络质量的主要环节。它始终是网络优化的重点，而全网性网络优化则包括对无线网络、交换网络、传输网、数据网、信令网、同步网在内的多网络优化。（5）网络质量型用户优化向终端用户感知型网络质量优化的转变，网络投诉比、客户满意度、故障单元响应及时率，这些指标虽不能表明网络运行的性能，但更能体现客户对网络的主观感受。（6）传统语音业务的质量优化向多元化业务网络优化的转变。全国移动通信网络优化行业的市场结构
33、以服务为主、产品为辅，其中服务约占市场规模的70%。2006年网络优化服务的市场规模为56.82亿元，到2010年其市场规模可达到106.17亿元，5年的年复合增长率为16.92%.。指标优化服务仍然是主流业务，占网络优化服务市场的70%以上，业务与用户感知优化服务的增长速度快于测试评估服务和指标优化服务，所占市场份额逐年提高。2006年全国网络优化产品的市场规模为20.72亿元，预计2010年其市场规模将达到49.07亿元，年复合增长率24%左右。各细分市场规模如下图所示：图表132006-2010年全国网络优化各细分市场规模(单位：亿元)1.3.3移动通信网络优化行业发展趋势1、全球移动通
34、信网络优化行业发展趋势发达国家的移动通信基础建设逐步放缓，网络技术演进和转型成为建设重心，而新兴市场的基础网络建设仍快速增长。随着行业竞争不断加剧，传统业务收入的不断下降，大力发展移动互联网推动新数据业务普及成为各大运营商的工作重心，对与之相关的网络优化行业提出了更多更高的需求。未来三至五年，面向客户个性化需求，深度挖掘移动用户感知和体验，是移动通信业的发展趋势。网络优化技术由基本设备、语音业务的指标优化向数据业务发展，业务与用户感知优化将是网络优化行业的蓝海。移动通信行业稳定发展直接推动移动通信网络优化行业的发展，由于亚太、非洲、南美等地区的发展中国家移动通信行业快速发展，使全球网络优化市场
35、规模年复合增长率仍可达6%左右，2011年预计可达114.62亿美元，到2015年可达141.84亿美元。未来五年全球网络优化市场规模如下图所示：图表142011-2015年全球网络优化市场规模(单位：亿美元)2、中国移动通信网络优化行业发展趋势经过2009-2010年的大规模3G网络建设，2011-2015年中国网络优化市场将依然呈现高速增长趋势，随着行业竞争激烈化和用户需求多样化与差异化，将推动网络优化服务由基本网络测试层面向用户感知与体验层面的方向发展。驱动网络优化服务市场变化有四大因素：(1)移动通信终端用户已经不满足于移动业务和功能，而是向服务质量和业务体验提出更高要求，促使网络优化
36、在满足测试评估和指标优化的基础上，向更高端的业务与用户感知优化服务发展。(2)行业的发展与竞争促进了生产方式的革新，具有高技术含量的网络优化软硬件产品在整个网络优化市场占据越来越更重要地位;(3)网络规模、用户数量及话务量、新业务的不断发展推动整个网络优化服务行业大规模增长;(4)移动通信行业市场化程度提高，运营商竞争加剧，给网络优化服务市场带来广大空间。鉴于众多因素考虑，预测从2011年到2015年，全国网络优化市场规模将从180.85亿元发展至322.86亿元，年复合增长率保持15%以上。图表152011-2015年全国网络优化市场规模(单位：亿元)中国移动通信网络优化市场在未来5年受到以
37、上四大因素的影响，其市场结构将会出现以下改变：1) 网络优化产品快速增长并向高端产品倾斜。一是网络优化产品的增长速度快于网络优化服务的增长速度，其产品市场规模在整体网络优化市场规模中不断提高，这是行业的技术密集程度不断提高的体现，网络优化产品的市场规模预计从2011年的57.55亿元增加到2015年的104.10亿元。二是网络优化产品的内部结构由网络测试产品向高端的业务与用户感知优化产品倾斜。随着网络优化技术发展，网络测试产品作为基本产品，已不能满足客户对于业务感知与体验的要求，而高技术含量的网络指标优化和业务与用户感知优化软件会逐渐提高其市场份额。2) 业务与用户感知优化服务是移动通信网络优
38、化服务的新亮点。随着3G网络的普及应用，通信运营商从以网络建设为中心转向以客户服务为中心，加上移动手机用户对业务的要求更多样性和复杂化，业务与用户感知优化市场直接面向运营商多种用户体验的增值业务(MMS，SMS，彩铃，彩信，无线音乐，流媒体等增值业务)。这种以用户感知与体验为需求的网络优化服务，是未来网络优化服务的创新业务，也是未来高端网络优化技术发展的趋势。客户的需求和技术的升级带动市场规模急剧扩大，业务与用户感知优化服务占网络优化市场的比重将不断提高，预计其市场规模将从2011年的26.35亿元提高到2015年的84.41亿元。未来，传统的网络测试评估和网络指标优化服务市场规模在整个网络优
39、化市场所占比重将有所下降。图表162011-2015年全国网络优化各细分市场规模(单位：亿元)2无线网络自动优化模型2.1自动优化2.1.1概念无线网络优化的重点，一是提升用户感知的网络性能指标，主要包括掉话、切换、覆盖、干扰等；二是提高网络资源的利用率，解决网络容量和网络资源的均衡题。随着对网络深度优化要求的提高，目前所采用的基于路测和信令分析工具的主流优化方式已无法满足要求，基于OMC-R网络统计数据的自动网络优化技术应运而生。无线网络自动优化包括项工作：一是发现问题，二是分析问题，三是解决问题。首先，对网络进行性能评估，找出关键性能指标（KPI）不满足优化目标指标要求的问题小区。问题小区
40、是指一个小区的一个或多个KPI不满足指标要求，从而影响服务质量。不同运营商，不同技术网络，可能会使用不同的方法，或采用不同的KPI性能指标作为优化目标。对于运营商而言，最严重的问题莫过于小区经历了大量的掉话，因为掉话对用户服务具有极大的负面影响。因此掉话率是评估小区质量的最好指标之一，可以用来识别问题小区。其次，一旦确定了问题小区，就应对每个问题小区问题产生的原因进行分析。一个原因或故障是一个小区中存在的逻辑错误或物理缺陷，如参数配置错误、硬件故障等，从而导致KPI不满足指标要求。症状是一个KPI或告警，如干扰造成的切换数量，根据症状统计值可以找出问题的原因。分析问题是最复杂和最耗时的工作，目
41、前主要是由优化专家们借助一些辅助工具手动完成的。最后，根据问题的原因，制定并实施优化方案，解决问题小区存在的问题。优化的效果可以通过对优化后的网络性能进行重新评估来衡量。自动优化的过程可概括为首先定义约束条件，然后构建模型，最后设计收敛算法。2.1.2自动优化系统为了实现无线网络的自动优化，图给出了自动优化系统的体系结构。模型定义子系统负责构建系统所需的优化模型。建立优化模型既可依据优化专家的专业知识，亦可根据OMC-R 提供的网络统计数据。模型参数可以采用两种方式来确定：一是专家提供（基于知识的模型），二是来自训练数据（基于数据的模型）。目前，在移动通信网络中，缺少历史优化实例。在现有文献资
42、料中，也缺少无线网络RAN 优化的记录。因此，在大多数情况下，网络优化专家的知识和经验就成为建立优化模型唯一的信息来源。下一部分将提出一种获取知识的过程，根据优化专家无线网络优化的知识和经验建立概率模型。该过程的主要优点是，优化专家可以使用其专业语言传递其专业知识，无需了解概率模型，也可很容易地建立模型。自动优化子系统，首先通过网络性能分析，找出基于KPI的问题小区，然后，利用优化模型进行推理，找出问题的原因。对于给定的KPI值，采用优化模型和贝叶斯规则，计算出问题可能原因的概率。输入是症状，即来自OMC-R的问题小区的KPI和告警；输出是问题小区问题的原因和一系列优化方案。优化方案按有效性排
43、序（有效性 优化方案的可能性优化方案的成本），按顺序实施，直到问题解决。优化方案的实施可以是从一个远程终端修改配置参数，也可以是派遣人员到现场更换设备故障件，甚至可以是自动地执行软件相关的优化方案。一般来说，运营商更希望只提供优化方案，而把最后的决定权留给优化专家。最后，生成优化报告，包括原因、优化方案及其实施过程和结果。图2-1自动优化系统平台自动优化子系统可独立于OMC-R工作，也可以集成或嵌入到OMC-R，以发挥其最大效能，从而实现自我优化。自我优化将提供对问题分析所需OMC-R统计数据的直接访问，以及运营商优化系统的直接进入，对多厂网络和多技术网络更有利。因此，所有有关的自动优化的案例
44、，可自动转到自我优化系统。如果自我优化系统找到了解决方案，就清除该案件，生成报告并存档否则，可以将该案件转交专家做进一步分析。最后的分析结果可纳入专家系统的知识库。2.2概率模型自动优化子系统包括优化模型和推理机制两部分，其中优化模型是如何确定问题原因的知识，模型的组成元素是原因和症状，推理机制是根据症状值分析问题原因的算法。构建优化模型包括两个阶段。首先，确定定性模型，即对于给定的技术（GSM、CDMA和3G技术）给出优化的症状和原因。原因可以模型化为具有两种状态的离散随机变量：出现，不出现。症状可以概括为KPI和告警两种类型，KPI本质上是连续的，可以模型化为连续或离散随机变量。离散化的K
45、PI可能有任意多个离散状态，分别表示该KPI的连续范围内的一个子集，如正常，高，很高。告警也可以模型化为具有两种状态的离散随机变量：无，有。其次，确定定量模型，即模型的参数。在一个离散模型中，参数就是离散化KPI的阈值和概率。一旦确定了定性和定量模型，就可以利用推理机制来计算每个可能原因的概率。对于给定症状值，应用贝叶斯规则，得到原因 的概率如下： 式中，为原因 的先验概率， 是给定原因症状的概率。上式假设两个条件：原因不能同时发生；对于给定的原因，症状间相互独立。以上假设适用于无线网络RAN，即使不适用，这种模型已经被证明能提供很好的结果。假设一个实例为问题小区的症状值和问题的实际原因组成的
46、集合，那么这样的实例既可用于训练系统，即计算模型的参数，亦可用于测试系统，即计算优化的准确率（在测试集合中实例正确分类的百分比）。模型的参数是阈值和概率。一方面，阈值是连续症状离散化的区间，即，是症状 的第个阈值，分成状态和；另一方面，根据式（），概率如下：(1)原因的先验概率：，i=1,2,3,；(2)给定原因症状的条件概率：i=1,2,3,；j=1,2,3, ，它是给定原因 在状态下症状 的概率2.3知识获取(1)知识获取的过程就是根据优化专家的知识构建概率模型的过程，包括两个阶段：第一阶段，知识收集，即获得专家知识；第二阶段，构建模型，即根据先前获得的专家知识确定概率模型。2.3.1知识
47、收集知识收集的过程包括以下6个步骤。表1和表2分别汇总了优化专家应提供的定性信息和定量信息。（1）问题分类问题类型就是RAN可能遭受的各种问题，如“高掉话率”或“拥塞”。对每个问题类型，建立一种不同的模型。（2）定义变量应该有原因和症状数据库，优化专家可以从数据库中选择一个变量，或定义一个新变量，然后将其纳入到数据库。首先，优化专家指定问题类型的可能原因，即无线网络中问题的原因，据此建立优化模型（如“高掉话率”）。建议包括一个叫做“其它原因”的原因，以涵盖在已定义原因中没有明确界定的问题的其它可能原因。其次，要求专家列举症状,，这可能有助于确定先前定义的原因。每个症状 的状态也应作出具体的规定。（3）定义关系界定与每一个症状 相关和不相关的原因，相关的原因为，不相关的原因为Cin
