测评电信网络测速器

基于大数据的4G网络智能测评系统在广东电信的商用案例申报单位:中国电信2019年2月19日基于大数据的4G网络智能测评系统在广东电信的商用案例一、案例概述1.
案例背景移动用户感知质量是用户对运营商品牌形象的核心评价依据,直接影响用户对运营商网络的选择,而移动网络覆盖质量是移动用户感知质量提升和忠诚度提升的重要保障.
随着移动业务竞争带来压力,移动用户感知质量需要迫切提升.
但由于网络设备投入资源有限、规划站点部署不足、网络优化不到位导致出现移动网络覆盖问题,将会直接影响移动用户的业务感知和速率体验,需要研究一种移动网络覆盖问题测评方案,高效支撑移动网络问题及时优化解决.
2.
用户需求与痛点目前4G网络问题发现及优化主要依靠拉网路测和客户投诉来解决.
拉网路测需要专业车辆、专业设备的DT测试采集网络指标数据,然后将路测数据、地理图层导入GoogleEarth、MAPINFO等专业工具分析,再通过人工估算一定范围内问题点作为问题区域,并结合不同厂家的4G网管、告警、路测、台账、仿真等多个系统兜转人工分析,最后得到4G网络优化解决方案.
目前传统方式的4G网络问题优化存在以下一些问题:1)需要人工进行路面测试,导致消耗大量人力和物力,工作量很大且效率低下.
2)人工进行覆盖问题区域识别,识别准确性不高且工作效率低下,同时无法直观呈现弱覆盖区域.
3)需要结合不同多个系统兜转人工分析得到解决方案,分析问题片面、不准确且工作效率低下.
4)在客户投诉后再进行网络问题的优化解决,是被动式维护,对客户感知影响较大,严重影响业务品牌塑造.
3.
案例概述在目前主动、及时快速提升4G网络的客户感知需求下,而目前的传统网络优化方式无法这些满足,因此,很有必要实现4G网络问题自动精准测评.
基于大数据4G网络智能测评系统—天翼蓝鹰是基于4G网络海量运营数据汇聚,通过大数据技术构建一系列评估分析模型,实现4G问题精准智能测评的系统,高效支撑解决移动网络的弱覆盖问题,为快速提升移动用户感知质量奠定基础.
二、解决方案1.
解决方案概述基于大数据4G网络智能测评系统—天翼蓝鹰系统基于大数据构建贝叶斯的4G定位、覆盖问题评估、三网对比、高铁测评、感知速率等一系列分析模型,打造覆盖测评、干扰测评、感知测评、扇区测评、三网测评、投诉测评、场景测评、自选区测评等8大核心功能,实现室外用户定位精度达80米以内,并结合扇区、栅格、专题、场景、投诉等5大类近百项图层以及500余项指标,实现包括高铁、高速、住宅区、商务区、高校等14种重点场景的及时便捷、全方位的精确测评.
系统涵盖了80%现网4G网络问题的测评,问题区域与实际路测的匹配度达90%以上,可取代80%室外测试,全面、高效、智能支撑网络优化、规划以及业务发展.
系统界面如图1所示.
图14G网络智能测评系统界面2.
技术优势和方案亮点天翼蓝鹰系统相对于人工路测性能指标有大幅提升,如表1所示.
表1天翼蓝鹰系统与人工路测技术指标对比技术经济指标人工路测智能测评系统全省道路采集时间2700小时24小时全省汇聚,30分钟完成分析(大数据高效框架)测试区域范围指定道路的抽样测试包括道路在内所有室外区域全量测试问题区域定位方式人工识别自动识别(基于大数据的评估模型)问题区域定位准确程度单次测试误差较大7天汇聚提取平均,稳定可靠问题分析支撑人工多个系统兜转多系统自动关联,一站式智能分析(大数据智能关联模型)分布式处理框架无需时间缩短为原有框架的1/3,并节省了50%设备资源前端元素渲染性能无需Canvas的方式比API方式呈现性能提升30倍1)基于大数据技术构建高性能架构,大幅提升系统运算和呈现性能全省网络运营数据量大,传统实现方式使得跨机房集群无法协调运作,大表之间相互关联性能很低,系统无法每天更新数据,前端界面呈现速度极慢,用户使用体验很差.
为此,项目基于大数据技术构建高性能运算架构,解决上述问题.
将全省服务器分成多个机房部署,为解决跨机房集群无法协调工作,创新提出基于HDFS联邦的跨机房集群,通过启用HDFS联邦(HDFSFederation)将多个不同机房集群构建为一个大集群,划分名字空间,不同机房分别部署多个NameNod,各负责一部分名字空间,Datanode加入同一机房的NameNode,数据按照接入地市进行切分,分布到不同的名字空间下,如图2所示,自主研发解决了跨机房集群部署的难题,大幅提升了集群协调运算能力.
图2基于HDFS联邦的跨机房集群框架基于SPARK研发高性能框架,实现海量数据高效采集及运算,自主构建flume+hadoop+spark+hbase+postgis的分布式处理框架,如图3所示,实现大数据的快速汇聚和高效处理,底层数据源采集采用FLUME方式,存储层采用hadoop方式,逻辑计算的分析层采用SPARK,共享层的数据库采用MYSQL、HIVE、HBASE以及空间数据库postgis,满足不同类型数据读写性能.
特别是通过SPARK的BULKLOAD方式写入HBASE以及通过KEY优化,大幅提升HBASE读写性能,并基于Canvas前端界面渲染功能,实现海量数据极速呈现.
系统每天更新全省数据一次,高效完成千亿级数据运算,大幅提升大表关联性能.
图34G网络智能测评系统框架2)创新构建基于贝叶斯的4G定位模型,提升全面准确测评能力系统提出了基于贝叶斯算法的栅格定位模型,如图4所示,首先根据MR数据的AGPS经纬度进行栅格化,再根据MR的信号强度、TA值等信息进行栅格建模,得到每个栅格的无线接入特征,最后将非AGPS记录的无线特征和栅格无线特征进行相似度进行向量计算,得到每条MR的经纬度.
通过该定位算法,不依赖基站台账、传播模型,全省平均定位精度可达到80米,比目前传统三角定位有大幅度提升.
图4基于贝叶斯的栅格定位模型3)率先研发了覆盖问题区域评估模型,实现问题一站式智能分析传统DT路测无法准确发现区域性网络问题,需要人工结合多个系统兜转分析,存在分析问题效率低、成本高、准确性低.
为此,项目率先研发了覆盖问题区域评估模型.
在基于定位算法将MR数据进行栅格化之后,覆盖问题区域识评估模型将至少10个相邻的问题栅格通过聚类算法连成一片,并将连片区域轮廓基于多边形算法自动勾画封闭多边形,并自动关联主接入TOP5小区、附近TOP5小区以及性能指标KPI、感知指标DPI、告警数据,得到问题区域处理优先级、处理措施,从而实现弱覆盖、越区覆盖、重叠覆盖的覆盖测评功能.
4)创新构建主频点聚合的三网测评模型,快速掌控友商网络指标创新构建基于主频点聚合的三网测评模型,将MR中的经纬度进行栅格化,获取每个栅格的每个运营商仅保留平均RSRP最大的频点作为主频点,根据指定测试周期将友商分频点的多批次测量数据进行聚合,实现友商的所有频点数据汇总,并根据本地网主频点不同进行分析,仅保留含有主频点的栅格,最后通过区域内所有栅格RSRP平均值为覆盖指标.
5)首创基于种子用户的高铁测评模型,实现高铁全面精确评估高铁密闭车厢卫星信号屏蔽严重,导致GPS定位困难且不准确,MR的AGPS记录无法使用;路测设备在隧道无法搜星,不能进行测试打点,导致高铁隧道无法路测.
因此,目前缺乏有效测评手段,导致高铁沿线覆盖难以及时优化.
系统创新构建基于种子用户构建高铁测评模型,不需要路测,不依赖GPS(AGPS),实现包括隧道在内的所有高铁沿线覆盖的全面测评,大幅优于目前路测,有力支撑提升高铁覆盖质量.
6)首创基于用户记录的速率测评模型,实现用户体验速率精确测评KPI的用户速率是小区在统计周期内所有用户的平均值,无法准确判断个别用户的实际体验,DPI的用户速率是端到端的最终结果,无法针对单独一次的质差进行精确定位,因此目前通过DT路测提供速率测评,会导致成本高、效率低、评估片面的问题.
为此,构建基于用户记录MR的速率测评模型.
首先根据小区级KPI,可以统计出非覆盖相关因素,如图5所示,然后结合基于用户MR记录的CQI和RI计算得到用户每条MR记录的下行速率,如图6所示,最后将每条MR都能计算出的速率结合定位信息进行栅格化,并将满足下行低速率门限的相邻连片的10个以上的栅格构建为一个低速率区域,这样更加真实体现了用户上网情况,使得整个测评更准确、更有意义、更有价值.
图5下行速率的非覆盖因子计算图6用户下行体验速率及时三、商业价值4G网络智能测评系统部署在中国电信广东公司的网络数据智慧运营平台,作为2018中国电信广东公司的4G精品网络考核系统,为全省21地市的4G网络质量提供精准测评,高效支撑全省网络优化、规划以及业务发展问题的解决.
系统在大型活动保障及网络优化发挥重要作用,十五届省运会通信保障、2017财富论坛通信保障、全省城中村彻底优化、东莞VIP用户优化、潮州微站规划建站以及汕头国际半程马拉松等.
协助规划城中村的整体投资,对全省城中村的4G覆盖使用系统功能直接得出覆盖率,每村原来需时2-3天缩短为10分钟,极大节约人力,大幅提升网络优化效率.
1)工作效率大幅提升此系统实现多个系统数据汇聚的智能优化分析功能,最大程度减少日常一线网优人员在多个系统兜转,足不出户完成网络全面测评和智能分析,大大提升了网络优化的工作效率,相对于传统路测至少提升10倍,网络分析人员下降80%.
2)路测费用大幅下降系统测评发现的问题覆盖现网问题80%左右,大大减少了外出路测次数,大幅降低运维成本,为企业实现了降本增效.
按照全省室外路测费用每年估算为2000万元,并按照减少80%的室外路测工作,即每年可节省1600万元.
3)骨干道路数据采集时间全省4G网络骨干道路通过DT路测方式的采集时间需1个月,而通过天翼蓝鹰系统自动采集数据仅需1天,因此采集时间下降30倍.
4)客户感知有效提升系统可自动发现问题覆盖区域并实现自动派单功能,可在用户投诉前进行网络优化,对存在故障问题提前处理,用户感知提升及时率提升24倍.
天翼蓝鹰系统解决目前4G网络优化多系统兜转、成本高、效率低下、分析片面等痛点,高效支撑中国电信广东公司4G网络覆盖质量的大幅提升,推进实现中国电信网络智慧化运营,提升了中国电信业务品牌,助力支撑网络强国建设.
同时,相关成果和经验可为基于大数据的智能化产品研发树立示范效应,可推动未来网络智慧化运营的发展与创新.