移動網(wǎng)無線信號質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)

1 通信信號質(zhì)量監(jiān)測問題

1.1 市場現(xiàn)況

移動通信發(fā)展至今，網(wǎng)絡覆蓋規(guī)模已經(jīng)相當龐大，無線用戶數(shù)量在迅速增加，用戶對移動網(wǎng)絡性能的要求也越來越高，在當今各家運營商通信價格相差無幾的情況下，網(wǎng)絡質(zhì)量的好壞已經(jīng)是運營商吸引用戶的重要因素。網(wǎng)絡優(yōu)化是一個對網(wǎng)絡進行數(shù)據(jù)采集、分析、制定優(yōu)化方案、實施網(wǎng)絡調(diào)查和驗證結果的過程，目的是提升網(wǎng)絡接通能力，提高移動網(wǎng)絡質(zhì)量，為用戶提供優(yōu)質(zhì)的通話保障進而強化運營商的品牌效應，在日趨激烈的市場競爭中保持優(yōu)勢，爭取更大的市場份額。現(xiàn)有的網(wǎng)絡數(shù)據(jù)采集手段無論是話務統(tǒng)計還是DT（Drive Test）測試，都無法實時反映某一具體地點的網(wǎng)絡質(zhì)量。

1.2 常規(guī)采集方式

（1）車載測試：在測試車內(nèi)借助測試工具收集當前網(wǎng)絡中存在的問題，需要耗費大量的人力、物力。

（2）語音質(zhì)量測試：在當前網(wǎng)絡覆蓋范圍內(nèi)選取多個測試點，進行一定數(shù)量的撥打呼叫，它以用戶的主觀評價為主。

（3）操作管理中心測試：通過基站操作管理中心獲得話務統(tǒng)計數(shù)據(jù)和系統(tǒng)硬件告警信息，可以了解到無線基站的話務分布及變化情況，從而發(fā)現(xiàn)異常問題所在。

（4）用戶申告數(shù)據(jù)采集法：通過用戶投訴或來自業(yè)務部門投訴或用戶調(diào)查了解網(wǎng)絡質(zhì)量。

2 無線信號質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)（MST）

MST系統(tǒng)是泉州電信網(wǎng)優(yōu)中心與北京東方信聯(lián)科技有限公司共同開發(fā)的無線信號網(wǎng)絡監(jiān)測產(chǎn)品，該產(chǎn)品實現(xiàn)對天翼網(wǎng)絡進行無線參數(shù)監(jiān)測、小區(qū)信息采集、撥打測試及統(tǒng)計，主動告警上報功能。

2.1 基本功能

本系統(tǒng)的主要目的是提供一種對天翼網(wǎng)絡的無線信號強度和通信質(zhì)量進行定點、自動、實時采集和分析的方法。通過監(jiān)測終端實現(xiàn)對天翼網(wǎng)絡無線信號強度和通信質(zhì)量數(shù)據(jù)的實時監(jiān)測采集，并傳送到監(jiān)控網(wǎng)管進行分析和統(tǒng)計，從而判斷當前網(wǎng)絡是否存在異常。該產(chǎn)品提供一種數(shù)據(jù)分析管理平臺，用來進行網(wǎng)絡監(jiān)測與優(yōu)化服務?？梢宰龅蕉鄥^(qū)域，實時性的智能統(tǒng)計與分析，能夠將大量數(shù)據(jù)集中處理，從而及時發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡問題，為客戶提供解決方案（見圖1）。

圖1 MST系統(tǒng)網(wǎng)絡拓撲圖

操作管理人員通過互聯(lián)網(wǎng)連接到網(wǎng)管服務器來對終端進行遠程控制，發(fā)出的任務指令通過無線網(wǎng)傳輸?shù)皆O備，終端設備接收指令后采集參數(shù)再返回給網(wǎng)管，供管理人員進行查詢和分析。

通信服務器主要負責與終端的通信。數(shù)據(jù)庫服務器主要負責數(shù)據(jù)的存儲、提取、更新等。Web服務器為用戶提供頁面訪問網(wǎng)管系統(tǒng)的功能，同時包含應用服務器，承擔系統(tǒng)的邏輯處理功能。

（1）拓撲管理與網(wǎng)絡監(jiān)控

以拓撲連接、導航樹等多種拓撲表現(xiàn)手段完成將業(yè)務區(qū)內(nèi)設備狀況以圖形化的形式直觀顯示，實現(xiàn)各設備與相應基站的拓撲信息相互關聯(lián)的一種拓撲關系的管理功能。

（2）配置管理與配置統(tǒng)計分析

完成對設備靜態(tài)屬性的配置、操作維護功能，能夠統(tǒng)計全網(wǎng)設備配置情況。通過短信或點對點等接口方式，實現(xiàn)對設備進行遠程控制（如通過向短信中心發(fā)送控制消息，實現(xiàn)對各設備的維護操作）以及實現(xiàn)對配置信息指配、查詢、修改、創(chuàng)建、刪除等管理功能。

（3）告警監(jiān)控及故障管理

實時監(jiān)視多種監(jiān)控設備上報的告警信息，完成對告警進行顯示、處理、告警級別過濾、相關性分析等管理功能。監(jiān)控網(wǎng)絡重大告警的處理情況。通過故障處理平臺，實現(xiàn)對設備的故障處理等維護操作。故障綜合管理包括各設備的故障收集、故障管理支持、故障綜合分析與處理等功能。

（4）報表管理與自定義報表

依據(jù)網(wǎng)絡配置數(shù)據(jù)、系統(tǒng)采集的告警數(shù)據(jù)，可定制滿足多種條件查詢報表、統(tǒng)計報表、分析報表等。

（5）操作管理

提供區(qū)域管理，用戶管理和日志管理功能。區(qū)域管理是對監(jiān)測設備所屬管理域不同，劃分工作組進行管理，保證接入設備只能由對其有管理權限功能的用戶進行管理；可以自行添加，刪除，修改區(qū)域。用戶管理是從系統(tǒng)自身安全考慮出發(fā)，采用區(qū)域、角色、用戶三層權限管理體系，不同的管理員可以根據(jù)其職責不同分配不同的權限等級。日志管理包含了使用者所有操作記錄和設備狀態(tài)的記錄，便于工作人員進行查詢。

（6）智能巡檢（定時輪詢）

通過智能巡檢實現(xiàn)對設備的定時輪詢功能，主動發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡故障，實現(xiàn)面向用戶和業(yè)務的維護機制，降低維護人員工作量，提高工作效率。

（7）告警短信自動通知

實現(xiàn)網(wǎng)絡信號告警事件上報到監(jiān)控系統(tǒng)后自動報告給運維工程師，可以靈活設置告警前轉到手機或E-mail，可分級通知，即在規(guī)定的時間內(nèi)故障得不到處理，短信通知更高級的層面。

（8）系統(tǒng)自身和安全管理

從對網(wǎng)管系統(tǒng)自身的監(jiān)控出發(fā)，包含主機設備管理、網(wǎng)絡設備管理、軟件模塊管理、應用進程管理、數(shù)據(jù)庫管理、網(wǎng)管系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理等。從系統(tǒng)自身安全考慮出發(fā)，包含用戶管理、日志管理、登陸管理等。

2.2 產(chǎn)品主要特點

（1）成本低，效率高

需要很少的人力就可進行管理。用戶通過網(wǎng)管，只需簡單操作，即可對成百上千臺設備進行即時數(shù)據(jù)查詢。

（2）無人值守

解決了人工撥打無法夜間持續(xù)工作的問題，不斷電的情況下，可以24h不間歇工作。

（3）實時采集

即時查詢，即時采集，速度快，隨時了解終端所處區(qū)域信號的質(zhì)量狀況。

2.3 產(chǎn)品定位

系統(tǒng)的主要目的是提供一種對天翼網(wǎng)絡的無線信號強度和通信質(zhì)量進行定點、自動、實時采集和分析的方法。通過監(jiān)測終端實現(xiàn)對移動通信網(wǎng)絡無線信號強度和通信質(zhì)量數(shù)據(jù)的實時監(jiān)測采集，并傳送到監(jiān)控中心進行分析、統(tǒng)計，從而判定當前移動通信網(wǎng)絡是否存在異常。

3 MST產(chǎn)品安裝場景

3.1 大型商場/超市由于大型商場/超市的話務量較為集中，若室分系統(tǒng)出現(xiàn)故障而又未能及時發(fā)現(xiàn)，則故障影響面較大。舉例說明如下：

泉州新華都豐澤廣場店人流量較大，話務量極為集中，周末忙時進出人流量超過1萬人次（單時段）。以電信天翼市場擁有率25%估算，若二樓室分干放工作異常的話（此時信源RRU工作正常），則一個時段內(nèi)可能導致近千人的用戶無法正常使用。若未安裝MST監(jiān)控終端，則只能等待用戶投訴后才能前往處理，而該場所的忙時話務一般都是晚上，用戶投訴處理一般要等到第二天才能前往處理，才能等待故障修復，在這個過程中（可能長達好幾個小時），流失的就不僅僅是天翼網(wǎng)絡話務及話費收入，影響的是大量的天翼用戶感知。安裝MST監(jiān)控終端后，若干放工作異常，則MST監(jiān)控終端會及時監(jiān)測到主PN丟失，會自動發(fā)送告警信息到網(wǎng)管服務器，網(wǎng)管服務器會通過揚聲器發(fā)出告警聲音告知值班人員，并發(fā)送短信到值班電話上。值班人員接收到該短信后，按照中心考核規(guī)定，發(fā)現(xiàn)此區(qū)域為重點區(qū)域告警，將會迅速前往處理，故障將會在及時消失，保障用戶正常使用。

目前，泉州新華都、沃爾瑪?shù)却笮蜕虉?超市都已安裝了MST監(jiān)控終端。

（1）新華都商場設備安裝于商場吊頂上方，能有效地實時監(jiān)測商場內(nèi)部的無線網(wǎng)絡情況（見圖2）。

圖2　新華都商場在吊頂上方安裝了MST監(jiān)控終端

3.2 大型酒店/賓館

（1）多功能廳設備安裝于多功能廳與電梯出口處的吊頂上方，能有效地監(jiān)測多功能廳內(nèi)部以及電梯進出口等人流量密集區(qū)域的無線網(wǎng)絡情況。

（2）會議室設備安裝于會議室及其門口休息處的吊頂上方，能有效地監(jiān)測會議室內(nèi)部以及休息處等人流密集區(qū)域的無線網(wǎng)絡情況。

（3）大堂服務臺設備安裝于大堂服務臺，能有效地監(jiān)測大堂及其周邊休息處等人流量密集區(qū)域的無線網(wǎng)絡情況。

（4）故障易發(fā)場所當前熱點區(qū)域場所，多家運營商都會進行室內(nèi)覆蓋，導致站點弱電井內(nèi)部線路布放復雜，其他運營商的維護人員在進行維護操作時，容易破壞天饋線路，導致室分系統(tǒng)出現(xiàn)故障。

4 MST系統(tǒng)的監(jiān)控成效

泉州網(wǎng)優(yōu)中心通過安裝MST監(jiān)測系統(tǒng)，發(fā)現(xiàn)了較多重點區(qū)域室分系統(tǒng)的隱性故障，舉例如下（見表1）：

表1　室分站點故障列表清單

該部分故障如若未能及時發(fā)現(xiàn)（此時信號源工作正常，基站網(wǎng)管無法發(fā)現(xiàn)），則只能等待網(wǎng)優(yōu)人員例行巡檢或用戶投訴時方能察覺，往往周期較長，且用戶感知差。而安裝MST監(jiān)測系統(tǒng)后，故障得以及時解決。以下是列舉了部分站點的現(xiàn)場情況進行的說明：4.1 晉江金瑪酒店在MST網(wǎng)管中檢測到晉江金瑪酒店出現(xiàn)亞健康告警（EC/IO）（見圖3）。通過對現(xiàn)場排查，發(fā)現(xiàn)是室分系統(tǒng)掉電，導致室內(nèi)信號變差（見圖4）。經(jīng)過現(xiàn)場處理，站點系統(tǒng)現(xiàn)已恢復正常（見圖5）。

圖4　室內(nèi)信號變差的原因

圖5　系統(tǒng)已經(jīng)恢復正常

4.2 豐澤景都酒店在MST網(wǎng)管中檢測到豐澤景都酒店有掉電告警（見圖6）。通過現(xiàn)場排查，發(fā)現(xiàn)室分系統(tǒng)除了RRU電源未斷電外，其他AP，干放的電源開關都已跳閘（見圖7）。部分電源空開跳閘導致安裝在弱電井的有源設備無法正常工作，經(jīng)過重新上電之后，室分系統(tǒng)恢復正常工作。

圖7　豐澤景都酒店有掉電告警

4.3 晉江天樂會KTV在MST網(wǎng)管中檢測到晉江天樂會KTV有亞健康告警（ECIO）。通過現(xiàn)場排查，發(fā)現(xiàn)是接饋線耦合器的耦合端的饋頭松動，導致駐波告警（見圖8）。通過現(xiàn)場處理，現(xiàn)已恢復正常工作。

圖8　耦合端饋頭松動導致駐波告警

5 結束語

產(chǎn)品在實際應用中根據(jù)現(xiàn)場優(yōu)化的需求不斷更新，本著高效率，低人力成本，智能化為前提，更好地幫助網(wǎng)優(yōu)人員及時了解到網(wǎng)絡質(zhì)量問題，力求在用戶投訴前解決問題。從產(chǎn)品效益上分析，當前泉州電信分公司關于重點區(qū)域每個點測試成本定額為183元/次，全區(qū)300多個重點區(qū)域每月巡檢撥測一次即要花費近6萬元，而安裝MST系統(tǒng)后，每天皆可進行自動輪詢監(jiān)測網(wǎng)絡質(zhì)量、自動撥測，使成本更低，效率更高。