專利名稱：用于優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)性能的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)性能的方法和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
關(guān)于如何管理服務(wù)提供商的商務(wù)，電信管理網(wǎng)絡(luò)(TMN)模型提供了一種被廣泛接受的方法。TMN模型包括通常以三角方式或錐形方式管理的4層，其中最上層是商務(wù)管理、第二層是服務(wù)管理、第三層是網(wǎng)絡(luò)管理、底層是單元管理。每層的管理決策互相不同，但是互相有關(guān)。在工作從上到下進行時，每層均對下層推出要求。在工作從下向上進行時，每層將重要數(shù)據(jù)資源送到上層。電信管理論壇(TeleManagement Forum’s(TMF))TMN確定了優(yōu)化功能性和進程的指南。第三代協(xié)力項目((3rdGeneration Partnership Project)3GPP)采用同樣的模型。TMF的工作范圍是尋找用于確定服務(wù)質(zhì)量、根據(jù)服務(wù)質(zhì)量(QoS)測量值設(shè)置網(wǎng)絡(luò)要求以及使得可以在提供商與實現(xiàn)該服務(wù)的系統(tǒng)之間具有QoS報告的標(biāo)準(zhǔn)化方式。
根據(jù)TMN模型，上層系統(tǒng)的信息向下流動，以確保網(wǎng)絡(luò)無縫運行和優(yōu)化可能性。圖3示出TMN模型。信息一直從商務(wù)管理層向下流向服務(wù)管理，而網(wǎng)絡(luò)管理最重要，因為在優(yōu)化和網(wǎng)絡(luò)開發(fā)過程中，必須仔細研究商務(wù)方面。TMN模型演示操作員日常工作中的抽象程度的變化。利用資本以及運行經(jīng)費(CAPEX，OPEX)和收入，可以衡量商務(wù)規(guī)劃的效率。然后，將希望的商務(wù)情況轉(zhuǎn)換為提供的服務(wù)、服務(wù)優(yōu)先權(quán)以及服務(wù)QoS要求。在TMN模型的最下層(網(wǎng)絡(luò)單元)，將與商務(wù)有關(guān)的問題變換為配置參數(shù)設(shè)置。
例如，TMN商務(wù)管理系統(tǒng)支持的功能是建立投資規(guī)劃；對建議的網(wǎng)絡(luò)及其服務(wù)確定主要QoS判據(jù)；建立技術(shù)開發(fā)途徑(擴展途徑)以確保用戶數(shù)量預(yù)期增長。
例如，服務(wù)管理系統(tǒng)支持的功能是管理用戶數(shù)據(jù)、提供的服務(wù)以及用戶；采集并核定提供帳單服務(wù)；建立、提升以及監(jiān)測服務(wù)。
例如，網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)(NMS)支持的功能是規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)；從下層網(wǎng)絡(luò)采集信息并預(yù)處理/后處理原始數(shù)據(jù)；分析并分布信息；優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)容量和質(zhì)量。
可以將單元管理系統(tǒng)看作網(wǎng)絡(luò)單元功能性的一部分，負責(zé)監(jiān)測設(shè)備的運轉(zhuǎn)；采集原始數(shù)據(jù)(性能標(biāo)志)、為現(xiàn)場工程師提供本機圖形用戶界面(GUI)；以及作為到NMS系統(tǒng)的媒介。
除了TMN之外，TMF還定義了電信運行圖(Telecom OperationMap(TOM))。電信和數(shù)據(jù)服務(wù)提供商必須應(yīng)用采用商務(wù)進程管理方法學(xué)的面向客戶的服務(wù)管理方法，以對其商務(wù)進行有效成本管理并提供客戶要求的服務(wù)和質(zhì)量。TOM識別許多運行管理進程，包括客戶服務(wù)、服務(wù)管理以及網(wǎng)絡(luò)管理。電信運行圖將TMN的各層用作核心商務(wù)進程，但是將服務(wù)管理層分割為2個部分客戶服務(wù)和服務(wù)開發(fā)與運行。單獨描述客戶交接管理，因為可以在各客戶服務(wù)子進程中，管理客戶交接管理，或者組合訪問一個或者多個客戶服務(wù)子進程。
圖4示出網(wǎng)絡(luò)管理進程和支持函數(shù)集組(Function Set Group)的高層結(jié)構(gòu)。根據(jù)TOM提供的框架，可以將每個高層進程映像到一系列成員函數(shù)(component function)(排列在函數(shù)集組中)。假設(shè)●網(wǎng)絡(luò)性能管理(PM)提供足夠測量值；●網(wǎng)絡(luò)配置管理支持整個TMF框架；●網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)(NMS)具有智能，以將這兩種信息組合在一起。
然后，識別它們之間的關(guān)系以及它們之間流動的信息。在圖4中，示出TOM及其成員。為了說明各相應(yīng)管理層，各層的功能性與圖3所示的功能性相同。
在TMF的主頁(請參考http//www.tmforum.org)上可以找到關(guān)于TMN模型和TOM的詳細說明。
在當(dāng)前的蜂窩式系統(tǒng)中，利用大量參數(shù)處理無線電資源，其中即使在變化的條件下，參數(shù)值設(shè)置仍是固定的。操作員的任務(wù)是根據(jù)服務(wù)質(zhì)量手動調(diào)節(jié)參數(shù)設(shè)置以達到正確工作點。通常，進行優(yōu)化時的對象目標(biāo)是“開始使它工作(just to get it working)”。在純語音服務(wù)的簡單GSM網(wǎng)絡(luò)中，這種調(diào)節(jié)是直通的。對于WCDMA，這些參數(shù)設(shè)置的復(fù)雜性是多方面的多服務(wù)、服務(wù)類別、甚至多無線電環(huán)境。基于WCDMA的蜂窩式系統(tǒng)提供易變的分組交換服務(wù)和電路交換服務(wù)，因此比當(dāng)今的網(wǎng)絡(luò)更難以規(guī)劃和控制。各小區(qū)之前的強連接增加了復(fù)雜性。對于操作員，實際上是利用所有可能的資源來提高無線電網(wǎng)絡(luò)的容量和服務(wù)質(zhì)量(QoS)。
網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化進程用于提高移動用戶感受的整體網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量，并用于確保有效使用網(wǎng)絡(luò)資源。優(yōu)化進程包括分析網(wǎng)絡(luò)，并改善網(wǎng)絡(luò)配置和性能。將運行網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵性能指示符(KPI)的統(tǒng)計數(shù)字送到用于分析網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)的工具，為了具有更好的性能，手動調(diào)整無線電資源管理(RPM)參數(shù)。在優(yōu)化進程的初始階段定義關(guān)鍵性能指示符(KPI)。例如，它們包括可以用于確定網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)質(zhì)量(QoS)的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)(NMS)的測量值以及場測量數(shù)據(jù)或任何其他信息。對于第二代系統(tǒng)，服務(wù)質(zhì)量(QoS)包括例如掉話統(tǒng)計數(shù)字、掉話原因分析、切換統(tǒng)計數(shù)字以及成功呼叫嘗試的測量值，而對于具有更多服務(wù)的第三代系統(tǒng)，必須產(chǎn)生用于進行質(zhì)量分析的新服務(wù)質(zhì)量QoS定義。
為了優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)運營商或服務(wù)提供商的總收入，降低網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的運行成本和維護成本就需要在所述網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)內(nèi)實現(xiàn)過程自動化。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是改善優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)資源的過程。
利用根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)性能的方法、根據(jù)權(quán)利要求14所述的相應(yīng)系統(tǒng)，可以實現(xiàn)該目的。
本發(fā)明基于利用一個集中成本函數(shù)優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)資源，而不是通過分別優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)資源來優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)資源的想法。
當(dāng)前，分別參數(shù)化無線電資源管理算法獨立設(shè)置切換控制參數(shù)值、接入控制參數(shù)值、功率控制參數(shù)值等，并且可以識別其中例如因為錯誤的功率控制(CPICH)設(shè)置而產(chǎn)生切換問題的情況。接入控制發(fā)生變化可能導(dǎo)致信息包數(shù)據(jù)的質(zhì)量發(fā)生變化。
因此，在優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)的性能時，首先確定網(wǎng)絡(luò)內(nèi)特定實體的有關(guān)關(guān)鍵性能指示符以及影響關(guān)鍵性能指示符的第一參數(shù)。選擇與所述特定實體類似的大量實體，其中有關(guān)關(guān)鍵性能指示符與每個實體有關(guān)。關(guān)鍵性能指示符以及選擇的實體數(shù)量用作第一成本函數(shù)的元素，即，根據(jù)KPI和實體數(shù)量計算所述第一成本函數(shù)。計算所述第一成本函數(shù)以評估網(wǎng)絡(luò)性能。因此，由于所述第一參數(shù)直接與關(guān)鍵性能指示符有關(guān)，所以網(wǎng)絡(luò)性能取決于所述第一參數(shù)的第一值。此后，調(diào)整所述第一參數(shù)的值，以便獲得所述第一參數(shù)的第二組值。再一次確定關(guān)鍵性能指示符，但是這次是根據(jù)所述第一參數(shù)的第二值確定的，然后，根據(jù)這些關(guān)鍵性能指示符重新計算所述第一成本函數(shù)。將根據(jù)所述第一參數(shù)的所述第一值計算的所述第一成本函數(shù)的結(jié)果與根據(jù)所述第一參數(shù)的所述第二值重新計算的所述第一成本函數(shù)的結(jié)果進行比較。進行該比較以確定網(wǎng)絡(luò)性能是否得到改善。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)性能因為調(diào)整所述第一參數(shù)得到改善時，將所述第一參數(shù)的所述第二值用作永久參數(shù)。
不利用集中控制函數(shù)優(yōu)化參數(shù)組，而是根據(jù)許多算法設(shè)置各參數(shù)可以使參數(shù)值擺動，因為如果為了優(yōu)化KPI而改變一個參數(shù)可能對其他KPI產(chǎn)生不利影響。因此，為了協(xié)調(diào)改變各參數(shù)，不利用單獨函數(shù)，而是利用集中成本函數(shù)整體監(jiān)測無線電資源管理過程，具有優(yōu)勢。
根據(jù)本發(fā)明的改進結(jié)構(gòu)，在所述第一成本函數(shù)中利用不同加權(quán)系數(shù)對各關(guān)鍵性能指示符進行加權(quán)。利用不同加權(quán)系數(shù)可以使一個或者多個關(guān)鍵性能指示符對第一成本函數(shù)具有更大影響。
根據(jù)本發(fā)明的進一步改進結(jié)構(gòu)，設(shè)置關(guān)鍵性能指示符的基準(zhǔn)值，并且利用當(dāng)前關(guān)鍵性能指示符與相應(yīng)基準(zhǔn)值之間的差值代替第一成本函數(shù)中的關(guān)鍵性能指示符(以確定“成本”，請參考等式(1))。因此，根據(jù)當(dāng)前關(guān)鍵性能指示符與相應(yīng)基準(zhǔn)值之間的差值計算第一成本函數(shù)。這樣可以根據(jù)系統(tǒng)上的KPI的成本，設(shè)置服務(wù)質(zhì)量目標(biāo)。
根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選改進結(jié)構(gòu)，所述第一成本函數(shù)包括第二成本函數(shù)和第三成本函數(shù)，其中所述第二成本函數(shù)表示網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的質(zhì)量要求，而第三成本函數(shù)表示網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的容量要求。利用第二加權(quán)系數(shù)加權(quán)所述第二成本函數(shù)，而利用第三加權(quán)系數(shù)加權(quán)所述第三成本函數(shù)。提供第二成本函數(shù)和第三成本函數(shù)及其相應(yīng)加權(quán)系數(shù)，可以在第一成本函數(shù)的容量與質(zhì)量之間實現(xiàn)平衡。
根據(jù)本發(fā)明的進一步優(yōu)選改進結(jié)構(gòu)，第二成本函數(shù)和第三成本函數(shù)包括選擇的實體，其中確定的關(guān)鍵性能指示符與每個實體有關(guān)。這樣可以在網(wǎng)絡(luò)上廣泛分布關(guān)鍵性能指示符。
根據(jù)本發(fā)明的進一步優(yōu)選改進結(jié)構(gòu)，利用所述網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的小區(qū)或用戶組表示所述實體。因此，可以根據(jù)例如小區(qū)或小區(qū)集群計算成本函數(shù)。
根據(jù)本發(fā)明的進一步優(yōu)選改進結(jié)構(gòu)，重復(fù)進行用于優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)性能的各步驟，以便自動執(zhí)行優(yōu)化過程。
根據(jù)本發(fā)明的又一個進一步優(yōu)選改進結(jié)構(gòu)，為了建立歷史數(shù)據(jù)庫，將KPI的值與相應(yīng)第一參數(shù)和第一成本函數(shù)的相應(yīng)結(jié)果存儲在一起。將所述第一成本函數(shù)的當(dāng)前結(jié)果與其存儲在歷史數(shù)據(jù)庫內(nèi)的先前結(jié)果進行比較，以確定在預(yù)定時間間隔內(nèi)，網(wǎng)絡(luò)性能是否得到改善。如果在所述預(yù)定時間間隔內(nèi)，網(wǎng)絡(luò)性能未得到改善，則發(fā)出相應(yīng)通知。當(dāng)在預(yù)定時間間隔內(nèi)未檢測到改善時發(fā)出通知，可以避免在自動處理過程中出現(xiàn)死鎖，并指出可能的問題。


下面將參考附圖，根據(jù)優(yōu)選實施例更詳細說明本發(fā)明。附圖包括圖1示出用于優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)性能的自動過程的流程圖；圖2示出KPI成本函數(shù)的例子；圖3示出電信管理網(wǎng)絡(luò)(TMN)模型的示意圖；圖4示出電信運行圖(TOM)的示意圖；以及圖5示出用于不同管理層的監(jiān)測與優(yōu)化函數(shù)的組合的示意圖。
具體實施例方式
在圖1中，示出根據(jù)本發(fā)明第一實施例優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)性能的自動過程的流程圖。首先，在步驟S1，選擇用于描述網(wǎng)絡(luò)的感興趣部分的性能的關(guān)鍵性能指示符。然后，在步驟S2，確定KPI基于其的配置參數(shù)。在步驟S3，選擇要包括在優(yōu)化過程中的小區(qū)的數(shù)量，即，選擇小區(qū)集群。在步驟S4，根據(jù)各配置參數(shù)，確定KPI的當(dāng)前值。此后，在步驟S5，根據(jù)KPI的當(dāng)前值和小區(qū)的數(shù)量確定KPI的當(dāng)前值，計算成本函數(shù)。在步驟S6，將成本函數(shù)的結(jié)果、KPI的值以及配置參數(shù)存儲到歷史數(shù)據(jù)庫中。
在步驟S7，至少對各配置參數(shù)中的一個值進行調(diào)整，獲得一組新配置參數(shù)。根據(jù)該組新配置參數(shù)，在步驟S4確定新KPI值，然后，在步驟S5，根據(jù)新KPI值和在步驟S3選擇的小區(qū)數(shù)量(未改變)，重新計算成本函數(shù)。在步驟S6，還將成本函數(shù)的新結(jié)果、新KPI以及配置參數(shù)值存儲到臨時存儲器內(nèi)。隨后，在步驟S8，將基于新/調(diào)整的配置參數(shù)組的成本函數(shù)的該新結(jié)果與存儲在歷史數(shù)據(jù)庫內(nèi)的成本函數(shù)的先前結(jié)果進行比較，以確定調(diào)整配置參數(shù)之后，感興趣的網(wǎng)絡(luò)性能是否得到改善。
如果在調(diào)整配置參數(shù)之后，網(wǎng)絡(luò)性能得到改善，則在步驟S9，將調(diào)整的配置參數(shù)組用作永久參數(shù)。然而，如果在步驟S8確定在調(diào)整配置參數(shù)之后，網(wǎng)絡(luò)性能未得到改善，則在步驟S9，將在步驟S6存儲到歷史數(shù)據(jù)庫內(nèi)的第一組配置參數(shù)用作永久參數(shù)。
在步驟S10，檢驗在預(yù)定時間間隔內(nèi)網(wǎng)絡(luò)性能是否得到改善。當(dāng)在預(yù)定時間間隔內(nèi)網(wǎng)絡(luò)性能未得到改善時，即，即使進行自動調(diào)節(jié)，KPI歷史仍未得到改善，在步驟S12通知網(wǎng)絡(luò)操作員在優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)性能的自動過程出現(xiàn)問題。由于顯然不能自動調(diào)節(jié)許多參數(shù)值，并且自動調(diào)節(jié)不能始終優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)，所以操作員可以檢驗該問題是否是因為硬件問題，或者在當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)條件下，是不是不可以自動優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)性能。在網(wǎng)絡(luò)處于這種情況下，網(wǎng)絡(luò)操作員必須手動優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)性能。
另一方面，當(dāng)在預(yù)定時間間隔內(nèi)網(wǎng)絡(luò)性能得到改善時，流程跳轉(zhuǎn)到步驟S7，在步驟S7，再一次調(diào)整配置參數(shù)，以便進一步優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)性能。接著，該流程將繼續(xù)以上描述的流程。
在第二實施例中，不僅在步驟S1選擇有關(guān)KPI，并且確定一組QoS目標(biāo)，利用一組基準(zhǔn)KPI表示該組QoS。根據(jù)第二實施例優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)性能的自動過程與根據(jù)第一實施例的優(yōu)化過程基本一致。唯一差別是，當(dāng)在步驟S5計算成本函數(shù)時，利用KPI與基準(zhǔn)KPI的差值代替KPI值。
因此，操作員對利用子索引內(nèi)的“ref”表示為KPI_C的特定容量KPI設(shè)置容量要求。相應(yīng)地，操作員對特定KPI_Q設(shè)置質(zhì)量要求。然后，利用等式(1)計算質(zhì)量成本和容量成本。
利用不同加權(quán)系數(shù)α和β，將不同成本函數(shù)組合或相加在一起。通過控制或者改變加權(quán)系數(shù)α和β，可以強調(diào)特定類型的成本以及總體情況。
可以認為其任務(wù)是用于優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)性能的數(shù)學(xué)公式用于根據(jù)哪個KPI盡可能接近要求的區(qū)域確定空中接口配置參數(shù)的組合。
圖2示出KPI成本函數(shù)f的例子。在該例子中，高于KPI_ref的KPI成本值線性增加。
等式(3)示出要優(yōu)化的，即要降低到最小的總成本函數(shù)。利用參數(shù)W，可以在容量與質(zhì)量要求之間實現(xiàn)平衡。通過調(diào)整配置參數(shù)(2)，可以降低到最小。KPI值還取決于服務(wù)分配，例如，根據(jù)服務(wù)分配獲得不同的成本設(shè)置和參數(shù)設(shè)置。
KPI_Ci＝f(配置參數(shù)，服務(wù)分布)KPI_Qj＝f(配置參數(shù)，服務(wù)分布)(2)
總成本＝W*質(zhì)量成本+(1-W)*容量成本 (3)例如，可以影響優(yōu)化過程的因數(shù)是業(yè)務(wù)分布(服務(wù)混合)、業(yè)務(wù)密度、每種服務(wù)的定價等。將總成本降低到最小時的最終目標(biāo)包括優(yōu)化操作員的收入、將CAPEX和OPEX降低到最小以及維護操作員的良好形象。
根據(jù)下面的等式(4)至(8)，可以計算成本函數(shù)TOTAL COST的特定例子(4)總成本＝C(排隊比)+C(糟糕質(zhì)量比)+C(掉話比)+C(阻塞比)其中(5)C(排隊比)＝0.05*Dev(排隊比-容許的排隊比)(6)C(糟糕質(zhì)量比)＝0.2*Dev(糟糕質(zhì)量比-容許的糟糕質(zhì)量比)(7)C(掉話比)＝1*Dev(掉話比-容許的掉話比)(8)C(阻塞比)＝0.10*Dev(阻塞比-容許的阻塞比)優(yōu)化任務(wù)就是將所有不同的TOM管理層組合在一起，其中應(yīng)該考慮到不同層的測量值(質(zhì)量標(biāo)記和成本標(biāo)記)使用不同語言這個事實。
當(dāng)在網(wǎng)絡(luò)的NMS內(nèi)執(zhí)行優(yōu)化過程時，支持操作員判定客戶服務(wù)和各服務(wù)管理層。為了能夠?qū)崿F(xiàn)此過程，將包括配置和在下層執(zhí)行的(PM)測量的成本函數(shù)的偏差轉(zhuǎn)換為上層的“語言”。這可以通過執(zhí)行以下內(nèi)容實現(xiàn)執(zhí)行從無線電接入網(wǎng)參數(shù)(設(shè)置)轉(zhuǎn)換為(映像到)與服務(wù)有關(guān)的質(zhì)量預(yù)期/目標(biāo)。實際上，這意味著，使配置管理與性能管理相關(guān)。即，利用一組特定測量值，監(jiān)測具有特定配置的功能實體。利用采用確定的測量值的成本函數(shù)計算該實體的性能。
實際上，下面意味著對送到從統(tǒng)計學(xué)上說可以決定各用戶的質(zhì)量的用戶級實體的、大實體的測量值(即，小區(qū)、業(yè)務(wù)類別等)進行轉(zhuǎn)換。還利用(各)加權(quán)成本函數(shù)，執(zhí)行該步驟。此外，可以將這些轉(zhuǎn)換與成本函數(shù)組合在一起，以實現(xiàn)要求的最終用戶質(zhì)量指示。
1)從無線電接入網(wǎng)測量值(網(wǎng)絡(luò)性能)到服務(wù)的最終用戶流程級別(感受質(zhì)量)的技術(shù)轉(zhuǎn)換(映像)。
2)從聚集級(UMTS業(yè)務(wù)類別)參數(shù)設(shè)置到服務(wù)的最終用戶流程級別(感受質(zhì)量)的技術(shù)轉(zhuǎn)換(映像)。
3)從設(shè)置的每個業(yè)務(wù)類別的測量值到服務(wù)的最終用戶流程級別(感受質(zhì)量)的技術(shù)轉(zhuǎn)換(映像)。
和/或業(yè)務(wù)類別和流程級信息(參數(shù)和設(shè)置)與成本函數(shù)的組合函數(shù)，以支持參數(shù)化和監(jiān)測最終用戶的GOS。
圖5示出用于利用映像將網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的不同管理層組合在一起的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測函數(shù)與優(yōu)化函數(shù)的組合的示意圖。
通過將網(wǎng)絡(luò)測量值、性能標(biāo)記PI和/或KPI與成本函數(shù)組合在一起，可以實現(xiàn)從一層到下一層的映像。
可以計算用戶感受的服務(wù)等級GOS的成本函數(shù)，如等式(9)表示的那樣(9)GOS＝C(服務(wù)可用性)+C(延遲和顫動)+C(質(zhì)量)+C(掉話)+C(服務(wù)可訪問性)+C(等效位速率或用戶吞吐量)其中延遲包括服務(wù)訪問延遲和排隊傳輸延遲。非實時質(zhì)量受信息包丟失、無線電鏈路控制RLC、信息包數(shù)據(jù)收斂協(xié)議PDCP的影響，即，受誤碼率BER和塊差錯率BLER的影響。關(guān)于實時質(zhì)量，如果上行鏈路UL塊差錯率BLER顯著高于目標(biāo)BLER，則該質(zhì)量糟糕。實時質(zhì)量受下行鏈路DL連接停電的影響。上述成本函數(shù)的收入包括容量要求和業(yè)務(wù)分布。以kbp/小區(qū)/MHz為單位測量總吞吐量。
在98％的用戶滿意時，成本函數(shù)的頻譜效率等于以kbp/小區(qū)/MHz為單位的吞吐量。這意味著，業(yè)務(wù)可訪問性和阻塞概率為2％。等效位速率高于荷載服務(wù)數(shù)據(jù)速率的10％，而98％的用戶不被掉話。采用該方法的原因是，在度量上，有利于根據(jù)GOS進行優(yōu)化。
必須對所提供的所有服務(wù)，即，利用不同參數(shù)設(shè)置或其他屬性控制的服務(wù)進行這種映像。
盡管每次轉(zhuǎn)換均使精度降低，但是從統(tǒng)計學(xué)上說，映像是正確的。因為統(tǒng)計級可以進行操作，所以映像函數(shù)的最佳位置在NMS。此外，NMS實現(xiàn)過程還可以處理無線電網(wǎng)絡(luò)控制器RNC-RNC(或其他網(wǎng)絡(luò)單元)邊界區(qū)域。在每次進行這種轉(zhuǎn)換時，應(yīng)用建議的成本函數(shù)。在某些情況下，服務(wù)QoS目標(biāo)可以導(dǎo)致參數(shù)設(shè)置發(fā)生沖突，因此需要成本函數(shù)解決沖突問題。這可以通過在成本函數(shù)中對不同單元設(shè)置不同的加權(quán)系數(shù)實現(xiàn)。在不同的客戶類別(銀、銅、金等)進入網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)時，這種理論非常重要。
此外，在變更到TOM模型的最后一個管理層時，下一個主要步驟是對網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化、服務(wù)次序以及用歐元、美元或英磅表示的客戶區(qū)分運算進行計算。在該階段，需要TOM的客戶服務(wù)層內(nèi)的清單/收款子系統(tǒng)提供的帳單和收費信息。在利用客戶基本情況/分布以及這些分布的特性的知識時，可以根據(jù)成本函數(shù)將操作員的商務(wù)情況優(yōu)化到最有益的方向。值得注意的是，改變客戶優(yōu)先權(quán)和因為商務(wù)原因提供的QoS，將導(dǎo)致客戶行為發(fā)生變化，并因此而重復(fù)進行商務(wù)管理層優(yōu)化。
為了確保蜂窩式網(wǎng)絡(luò)具有最佳性能，操作員優(yōu)先使柔性裝置根據(jù)系統(tǒng)KPI(關(guān)鍵性能指示符)和/或由此獲得的成本函數(shù)設(shè)置QoS目標(biāo)。可以對小區(qū)集群，或者對每個小區(qū)設(shè)置QoS目標(biāo)?？梢愿鶕?jù)因為硬件資源的阻塞呼叫、“軟”阻塞呼叫(干擾受限網(wǎng)絡(luò))、掉話呼叫、質(zhì)量糟糕呼叫、對于壓縮數(shù)據(jù)的重發(fā)次數(shù)和延遲、分集切換概率、硬切換成功率、加載情況(上行鏈路UL或下行鏈路DL)、到電路交換服務(wù)的壓縮數(shù)據(jù)等，可以計算QoS。
在多無線電環(huán)境下(GSM-WCDMA全球移動通信系統(tǒng)-寬帶碼分多址)，重要的是，為了優(yōu)化容量、收斂以及質(zhì)量，可以對這兩個網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)建資源池。這要求對更高(KPI)層具有所有控制功能性(質(zhì)量管理器)，即，利用質(zhì)量管理器可以實現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)化過程。
質(zhì)量管理器QM，即，優(yōu)化過程提供中心監(jiān)測函數(shù)，并監(jiān)測參數(shù)值的狀態(tài)，通過將存儲在歷史數(shù)據(jù)庫內(nèi)的參數(shù)值的歷史信息進行比較，自動識別問題情況。例如，可以盡可能小、盡可能獨立地將GERAN和UMTS地上無線電接入網(wǎng)UTRAN分割為自動調(diào)節(jié)子系統(tǒng)。通過對其各子系統(tǒng)的KPI設(shè)置加權(quán)系數(shù)，在質(zhì)量管理器的上層考慮子系統(tǒng)之間的相互依賴。
在另一個實施例中，根據(jù)用戶組(如商務(wù)用戶、空閑時間使用等)，執(zhí)行優(yōu)化過程。
可以概括地說，建議當(dāng)前所有參數(shù)值的缺省值。到目前為止逐個小區(qū)用戶網(wǎng)絡(luò)仍是操作員的任務(wù)(試圖考慮到多小區(qū)環(huán)境)。然而，采用根據(jù)本發(fā)明優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)性能的方法和/或系統(tǒng)，使得初始參數(shù)設(shè)置不重要了。例如，在網(wǎng)絡(luò)開始運行時，可以在非?！八伞钡南拗葡拢M行接入控制和切換控制，從而根據(jù)當(dāng)前QoS情況(位于操作服務(wù)系統(tǒng)OSS的KPI)和可以自動調(diào)節(jié)有關(guān)參數(shù)的、設(shè)置的QoS目標(biāo)，使所有用戶接入網(wǎng)絡(luò)。在參數(shù)改變新情況，即新KPI值后，將它與KPI的歷史數(shù)據(jù)進行比較，并且如果QoS性能(或者QoS要求的成本函數(shù))的改變得到改善，則接受“測試”參數(shù)。歷史數(shù)據(jù)的長度取決于網(wǎng)絡(luò)上的業(yè)務(wù)量(采樣總數(shù)應(yīng)該足夠高)。重要的是，QoS成本函數(shù)含有整個RRM和多無線電區(qū)域的各項目。
當(dāng)前首先將關(guān)鍵參數(shù)(根據(jù)最佳容量和質(zhì)量)設(shè)置為“缺省”值，在大多數(shù)情況下，該“缺省”值可以確保網(wǎng)絡(luò)運行，但是不是最佳性能。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)化過程根據(jù)總體QoS將基本參數(shù)的設(shè)置自動變更為最佳工作點。
配置參數(shù)的調(diào)節(jié)量可以固定增量或減量。作為一種選擇，增量或減量可以是變量。
根據(jù)本發(fā)明的第三實施例，利用成本函數(shù)集中優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)資源，并提供要求等級的服務(wù)質(zhì)量(QoS)。成本C是網(wǎng)絡(luò)的各不同KPI的函數(shù)，例如C=Σi=1NFi(KPIi)----(11)]]>其中KPIi是第i個關(guān)鍵性能指示符，而Fi是可以用于變換、加權(quán)和/或縮放第i個KPI的某個正函數(shù)。通過將該成本函數(shù)C降低到最小，優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)性能。通過正確選擇被看作參數(shù)的最佳值的各不同網(wǎng)絡(luò)參數(shù)W＝(w1；w2；…，wN)，可以實現(xiàn)最低成本。成本函數(shù)方法隱含地假定KPI的值是網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的函數(shù)，即KPlj＝KPlj(w1；w2；…，wN)j (12)因此，成本函數(shù)C還是網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的函數(shù)，并且可以將它重寫為參數(shù)的直接函數(shù)C=Σi=1Ngi(wi,t)---(13)]]>其中g(shù)i是可以隨時間t變化的某種函數(shù)。
第三實施例尤其涉及一種用于將上述成本函數(shù)降低到最小的簡單、有效算法。然而，在實際情況下，優(yōu)化這種成本函數(shù)不是直通的。下面列出其主要問題1.在實際網(wǎng)絡(luò)中，存在許多種業(yè)務(wù)類型、用戶分布和負載。網(wǎng)絡(luò)不能控制這些因素，并且可以將這些因素看作隨機外部噪聲源。任何優(yōu)化算法均不應(yīng)該對這種外部隨機影響敏感。
2.因為不同時間的負載等不同，所以可以隨時改進任何給定網(wǎng)絡(luò)的最佳參數(shù)選擇(即，等式(13)的函數(shù)g1隨時間變化)。任何優(yōu)化算法均應(yīng)該能夠適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)最佳工作點的這種變化，并且能夠跟蹤這些變化。
3.可能不能產(chǎn)生可以在各種不同情況下進行優(yōu)化的網(wǎng)絡(luò)模型。這意味著，不知道等式(13)的函數(shù)gi。第三實施例采用的替換方法和該方法不假定網(wǎng)絡(luò)的任何模型，而是使優(yōu)化過程僅根據(jù)網(wǎng)絡(luò)測量值。
對在將成本函數(shù)降低到最小的過程中使用的優(yōu)化算法進行了描述，并且可以根據(jù)第一原理實現(xiàn)該優(yōu)化算法。對根據(jù)被表示為w的參數(shù)將成本函數(shù)C降低到最小的一般情況進行研究。設(shè)w0是用于將C降低到最小的w的值。利用關(guān)于w的任何值的泰勒級數(shù)展開式計算C(w0)得出，C(w0)=C(w)+(w0-w)*C′(w)+(w0-w)22C′′(w)---(14)]]>其中C’(w)是C對W的一階微分，而C”(w)是二階微分。由于C(w0)是C的最小點，關(guān)于w0，求等式(14)的微分，并設(shè)結(jié)果等于0，則得出，w0=w-C′(w)C′′(w)---(15)]]>它是快速收斂的經(jīng)典高斯-牛頓(Gauss-Newton)算法優(yōu)化算法。如果C是w的二次函數(shù)，則一步收斂到最佳點w0。如果C不是二次函數(shù)，則只要C”(w)始終是正的，就可以確保收斂。如果它不是，則可以使它為正，并且等式(15)分解為標(biāo)準(zhǔn)梯度算法。然而，由于接近C的最小點，所以二次近似更準(zhǔn)確，并且收斂速度更快。
現(xiàn)在，根據(jù)WCDMA成本函數(shù)，研究該問題。如上所述，由于沒有網(wǎng)絡(luò)的模型，所以難以確定C’(w)和C”(w)的值，因此難以使用等式(15)。然而，根據(jù)第三實施例，利用網(wǎng)絡(luò)測量值計算C’(W)和C”(W)的值，以便使用等式(15)。
對參數(shù)w的值的微小變化δw＞0進行研究，以得出新參數(shù)值w+δw，于是成本函數(shù)的值可被近似為C(w+δw)=C(w)+δw*C′(w)+δw22C′′(w)---(16)]]>同樣，可以求得表達式C(w-δw)C(w-δw)=C(w)-δw*C′(w)+δw22C′′(w)---(17)]]>將這兩個表達式加在一起，并重新排列各項，獲得C”(wadd)，然后減去這兩項并重新排列該表達式，產(chǎn)生C”(wadd)的表達式。
C′(w)=C(w+δw)-C(w-δw)2*δw---(18)]]>C′′(w)=C(w+δw)+C(w-δw)-2C(w)δw2---(19)]]>因此，通過獲知C(w+δw)和C(w-δw)，可以利用等式(18)和(19)求得C’(w)和C”(w)的值，或者它們的近似值。下一個問題是如何在任何特定時間計算這些值。這是根據(jù)下面的步驟執(zhí)行的1.在時間t1，參數(shù)值是w，而根據(jù)時間t1的正確KPI的網(wǎng)絡(luò)測量值，利用等式(11)計算成本函數(shù)C(w；t1)。
2.在時間t1，將w值變更為w+δw。
3.在時間t2＝t1+δt；δt＞0，根據(jù)正確KPI的網(wǎng)絡(luò)測量值，利用等式(11)計算成本函數(shù)的值，以得出C(w+δw；t2)。
4.在時間t2，將參數(shù)w變更為w-δw。
5.在時間t3＝t2+δt，根據(jù)正確KPI的網(wǎng)絡(luò)測量值，利用等式(11)計算成本函數(shù)，以得出C(w-δw；t3)。
6.在時間t3，在分別利用等式(18)、(19)得出C’(w)和C”(w)，并分別利用測量值C(t1)、C(t2)、C(t3)得出C(w)、C(w+δw)和C(w-δw)的情況下，利用等式(15)計算w的新值。
這些步驟構(gòu)成一個周期的算法，并且可以重復(fù)該周期?，F(xiàn)在將對以上討論的關(guān)于不同網(wǎng)絡(luò)測量值中出現(xiàn)的噪聲波動問題進行研究。盡管是在沒有噪聲項的情況下，得出成本函數(shù)的該算法，但是也可以將該算法應(yīng)用于噪聲成本函數(shù)。
重復(fù)上述算法的作用是，使噪聲作用和參數(shù)收斂達到平均值。例如，Kushner，H.J.and Clark，D.S.(1978)，Stochastic ApproximationMethods for Constrained and Unconstrained System，volume 26 ofApplied Mathematical Sciences，Springer-Verlag，New York，Heidelberg，Berlin的隨機優(yōu)化方面對這種算法進行了仔細研究。通過使w隨時增加和降低，也有助于使噪聲作用達到平均值。此外，在實際網(wǎng)絡(luò)中，由于通常在δt時間周期內(nèi)積分測量值，所以降低噪聲作用。對于正被優(yōu)化的參數(shù)，可以選擇正確的δt，并且在優(yōu)化過程中，可以改變δt的值。
此外，該算法如何跟蹤網(wǎng)絡(luò)的最佳點的變化是顯而易見。即使在參數(shù)已經(jīng)達到最佳點時，該算法仍導(dǎo)致該點稍許波動。只要該最佳點不發(fā)生變化，則在該最佳點附近，可以使該波動的平均值為0。如果該最佳值發(fā)生變化，則該算法仍可以跟蹤該變化。
在第一實施例中，調(diào)整KPI的配置參數(shù)值，重新計算成本函數(shù)，將該成本函數(shù)與基于配置參數(shù)的先前值的成本函數(shù)進行比較，將新調(diào)整的值用作新配置參數(shù)，而根據(jù)第二實施例，分兩步調(diào)整配置參數(shù)的值。首先，增加配置參數(shù)的值，根據(jù)新值重新計算成本函數(shù)，將該結(jié)果與成本函數(shù)的先前結(jié)果進行比較。然后，減小配置參數(shù)的值，根據(jù)新值重新計算成本函數(shù)，將結(jié)果與成本函數(shù)的先前結(jié)果進行比較。然而，即使兩次先前改變的成本函數(shù)的結(jié)果未得到改善，仍可以使配置參數(shù)的變化微小或者為0。
作為一種選擇，在根據(jù)第三實施例的第四實施例中，根據(jù)一個特定網(wǎng)絡(luò)參數(shù)描述成本函數(shù)及其優(yōu)化，即，現(xiàn)在討論根據(jù)關(guān)鍵性能指示符(KPI)、阻塞呼叫比(BKCR)獲得并優(yōu)化成本函數(shù)的特定問題。
第三代移動網(wǎng)絡(luò)的WCDMA無線電接口可以承載具有各種數(shù)據(jù)速率、業(yè)務(wù)要求以及服務(wù)質(zhì)量目標(biāo)的語音服務(wù)和數(shù)據(jù)服務(wù)。此外，從室內(nèi)小區(qū)到大的宏小區(qū)，工作環(huán)境發(fā)生非常大的變化。在各種條件下，有效使用有限頻帶要求仔細設(shè)置各種重要的網(wǎng)絡(luò)和小區(qū)參數(shù)。將參數(shù)設(shè)置稱為無線電網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和優(yōu)化。一旦建立并創(chuàng)辦了WCDMA網(wǎng)絡(luò)，其運行和維護主要是監(jiān)測性能特性和質(zhì)量特性并為了改善性能而改變參數(shù)值。自動參數(shù)控制裝置簡單，但是它需要指標(biāo)確定的性能標(biāo)記，或者在這種情況下，需要明確告知性能是在改善還是在惡化的成本函數(shù)。
優(yōu)化的目標(biāo)是將網(wǎng)絡(luò)上阻塞呼叫的總量降低到最小。要優(yōu)化的特定參數(shù)是軟切換參數(shù)窗口加(add)(wadd)?！癝oft handover gains ina fast power controlled WCDMA uplink”Sipila，K.；Jasberg，M.；Laiho-Steffens，J.；Wacker，A.Vehicular Technology Conference，1999 IEEE 49th，Volume2，1999 Page(s)1594-1598，vol.2.對根據(jù)軟切換提高性能進行了討論。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在確定要降低到最小的成本函數(shù)時，要非常仔細。以錯誤方式組合各項可能產(chǎn)生對選擇的任何參數(shù)均保持固定的成本函數(shù)。
通過調(diào)整網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，可以直接控制影響網(wǎng)絡(luò)性能的一些因素。例如，用戶數(shù)量、用戶分布以及業(yè)務(wù)類型。這些外部參數(shù)的變化導(dǎo)致成本函數(shù)變動。這意味著，用于將成本函數(shù)降低到最小的任何優(yōu)化算法均應(yīng)該魯棒的，并且即使在存在隨機波動時，仍可以實現(xiàn)收斂。Kushner and Clark，“Stochastic Approximation Methods forConstrained and Unconstrained System”，Springer-Verlag，New York，Heidelberg，1978的隨機近似方面對這種算法進行了仔細研究。在此，關(guān)于成本函數(shù)優(yōu)化問題的這些研究得出的有關(guān)結(jié)果是，即使在噪聲環(huán)境下，在重復(fù)使系統(tǒng)內(nèi)的噪聲波動達到平均值時，可以將優(yōu)化問題看作無噪聲優(yōu)化。在此，采用該方法，并獲得優(yōu)化算法，以優(yōu)化確定的成本函數(shù)，實際上，利用該優(yōu)化算法將噪聲成本函數(shù)降低到最小。
選擇成本函數(shù)的優(yōu)化算法的第二個考慮是，可以改變成本函數(shù)的最佳工作點。因此，優(yōu)化算法應(yīng)該能夠跟蹤成本函數(shù)狀態(tài)的任何變化。通過分析可以看出，與標(biāo)準(zhǔn)梯度算法的線性收斂相比，建議的算法具有將成本函數(shù)降低到最小的二次收斂。
質(zhì)量管理器是無線電網(wǎng)絡(luò)控制器中用于采集各種性能標(biāo)記的統(tǒng)計數(shù)字的邏輯單元。在特定時間間隔內(nèi)，質(zhì)量管理器計算這些統(tǒng)計數(shù)字，將該特定時間間隔稱為qminterval。質(zhì)量管理器可以使用的一些統(tǒng)計數(shù)字包括● 在每個qminterval間隔，質(zhì)量管理器仔細檢查該扇區(qū)的所有連接并檢查呼叫質(zhì)量。在控制周期內(nèi)，在兩個計數(shù)器內(nèi)累計糟糕質(zhì)量呼叫的數(shù)量和呼叫總數(shù)。利用計數(shù)器值的比值獲得質(zhì)量。
● 先前qminterval期間內(nèi)的阻塞呼叫與總接入請求的比值。
● 在先前qminterval期間內(nèi)，掉話結(jié)束的呼叫與結(jié)束呼叫總數(shù)的比值。
在此，僅使用阻塞比，然而，可以可以擴展該方法和模擬過程以包括質(zhì)量管理器返回的其他統(tǒng)計數(shù)字。
根據(jù)切換參數(shù)、被表示為wadd的窗口加，研究要降低到最小的成本函數(shù)C(參考等式11)的一般情況。設(shè)wadd0是將C降低到最小的窗口加的值。利用關(guān)于wadd的泰勒級數(shù)展開式，計算C(wadd0)，得出C(wadd0)=C(wadd)+(wadd0-wadd)*C′(wadd)]]>+(wadd0-wadd)22C′′(wadd)---(20)]]>其中C’是C對wadd的一階微分，而C”是二階微分。由于C(wadd0)是最小，關(guān)于wadd0，求等式(1)的微分，并設(shè)結(jié)果等于0，則得出，
wadd0=wadd-C′(wadd)C′′(wadd)---(21)]]>它是快速收斂的經(jīng)典高斯-牛頓(Gauss-Newton)算法。在wadd，必須知道C’和C”的值?，F(xiàn)在說明如何由網(wǎng)絡(luò)估計這些值。請注意，等式(20)和(21)對應(yīng)于等式(14)和(15)，等式(14)和(15)與所述等式的更一般形式有關(guān)。
研究窗口加從δwadd到wadd+δwadd的變化以及成本函數(shù)C(wadd+δwadd)的相應(yīng)值。同樣，研究窗口加到wadd-δwadd的變化以及成本函數(shù)的相應(yīng)值C(wadd-δwadd)，然后，利用代數(shù)操作可以將C’(wadd)和C”(wadd)表示為C′(wadd)=C(wadd+δwadd)-C(wadd-δwadd)2*δwadd]]>C′′(wadd)=C(wadd+δwadd)+C(wadd-δwadd)-2*C(wadd)wadd2---(22)]]>如果C是二次的，則因此而存在一步收斂。如果C不是二次的，則等式(22)的表達式是近似的，但是仍存在比標(biāo)準(zhǔn)梯度算法快的快速收斂。越接近wadd0，到二次的近似就越精確。在實際情況下，利用以下過程實現(xiàn)該算法1)在時間t1，窗口加的值是wadd，而根據(jù)網(wǎng)絡(luò)測量值，計算成本函數(shù)C(t1)的值。在時間t1，將wadd的值變更為wadd+δwadd。
2)在時間t2(＞t1)，窗口加的值為wadd+δwadd，直接根據(jù)網(wǎng)絡(luò)測量值，計算成本函數(shù)值C(t2)。在時間t2，將窗口加的值變更為wadd-δwadd。
3)在時間t3，窗口加的值為wadd-δwadd，直接根據(jù)網(wǎng)絡(luò)測量值，計算成本函數(shù)值C(t3)。在時間t3，利用等式(20)以及等式(21)和(22)更新wadd的值，其中C(wadd)＝c(t1)C(wadd+δwadd)＝C(t2)C(wadd-δwadd)＝C(t3) (23)
重復(fù)該過程，從而將成本函數(shù)降低到最小。值得注意的是，通過交替增加或者減少窗口加的值，可以實現(xiàn)兩個目標(biāo)。如上所述，第一個目標(biāo)是估計C’和C”。第二個目標(biāo)更沒有問題了。對其中算法收斂到成本函數(shù)的最小值的情況進行研究。此時，函數(shù)的梯度是0，并且已經(jīng)完成優(yōu)化。然而，網(wǎng)絡(luò)的最佳點始終發(fā)生變化，因此成本函數(shù)也始終發(fā)生變化。如上所述，通過交替wadd的值，利用該算法可以檢測并跟蹤任何這種改變。
該第四實施例的下一個階段是開發(fā)可以利用上述優(yōu)化算法將其降低到最小的成本函數(shù)。在第一種最一般情況下，可以利用等式(11)描述成本函數(shù)，其中KPIi是網(wǎng)絡(luò)的第i個KPI，而Fi是要定義的某種函數(shù)。成本函數(shù)的每項應(yīng)該始終是正的，因此成本函數(shù)始終是正。此外，函數(shù)Fi應(yīng)該以在正常運算中該項不主導(dǎo)成本函數(shù)的方式縮放KPIi。例如，對于在要求范圍內(nèi)工作的、可以確保正確的服務(wù)質(zhì)量的KPIi的值，F(xiàn)i(KPIi)應(yīng)該在
范圍內(nèi)。
在第四實施例中，僅對阻塞率感興趣。目的是將作為窗口加的函數(shù)的阻塞呼叫比(BKCR)降低到最小。在這種情況下，用于降低到最小的最明顯成本函數(shù)是阻塞比的簡單和。然而，因為幾個原因，在這種情況下，成本函數(shù)的更好選擇是C＝ulBKCR2+dlBKCR2(24)其中ulBKCR是是上行鏈路阻塞呼叫比，而dlBKCR是下行鏈路阻塞呼叫比。然而，在任何實際網(wǎng)絡(luò)中，對于可接受的服務(wù)等級，阻塞呼叫比必須低于特定值，例如，5％?？梢赃M一步調(diào)整該成本函數(shù)，以使阻塞值顯著高于該值。例如，C＝f(ulBKCR)2+f(dlBKCR)2(25)其中
f(x)＝exp(x*12)-1 (26)選擇該函數(shù)意味著，對于5％的上行鏈路阻塞，f(ulBKCR)的值＝1.0。對于低于5％的值，該函數(shù)幾乎是線性的。然而，對于大于5％的值，該函數(shù)以指數(shù)增加。當(dāng)在成本函數(shù)中具有許多項時，函數(shù)f的用途更明顯。函數(shù)f的另一個重要特性是，它是可連續(xù)微分函數(shù)，因此在求用于優(yōu)化算法的成本函數(shù)的導(dǎo)數(shù)時，不存在問題。
在第五實施例中，可以擴展第三實施例的算法，以在要優(yōu)化幾個網(wǎng)絡(luò)參數(shù)時將成本函數(shù)降低到最小。通過將多個參數(shù)簡化為第三實施例的一個參數(shù)的問題，實現(xiàn)多個參數(shù)的情況。對要優(yōu)化的N個參數(shù)wi的矢量W進行研究，W＝(w1；w2，…；wN)(27)對從其開始進行優(yōu)化的這些參數(shù)的初始值進行研究?？梢噪S機選擇該初始值，W0＝(w0；1；w0；2；…；w0；N) (28)將含有初始值W0的N維參數(shù)空間內(nèi)的一行定義為L0＝W0+λn0(29)N維矢量n0是單位矢量，該單位矢量又首先具有任意方向，而因數(shù)λ是標(biāo)量變量。該理論是沿行L0將成本函數(shù)降低到最小。這相當(dāng)于確定λ的最佳值，λ是標(biāo)量值，因此可以采用先前小節(jié)描述的算法。假定最佳值是λ0，則利用下面的等式獲得W的新值
W1＝W0+λ0n0(30)將另一行L1定義為L1＝W1+λn1(31)其中n1是n0的共軛方向。再一次，利用第三實施例的算法，沿新定義的行，重復(fù)優(yōu)化成本函數(shù)。從理論上說，在無噪聲系統(tǒng)中，必須沿N個共軛方向(n0，n1，…，nN-1)，重復(fù)進行N次沿行的優(yōu)化。對于有噪聲的成本函數(shù)，為了去除噪聲作用，必須重復(fù)更多個周期。有許多眾所周知的方法可以在優(yōu)化過程的每個步驟產(chǎn)生共軛方向。與單獨優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)參數(shù)相比，同時優(yōu)化幾個網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，可以更好地將成本函數(shù)降低到最小。
特別是在將該算法擴展到更高維時，采用這種算法的進一步優(yōu)點在于，通過使各參數(shù)的波動微小，可以脫離成本函數(shù)的本地最小值。
根據(jù)第一、第二、第三或第四實施例的優(yōu)化方法不僅基于成本函數(shù)的最后兩個結(jié)果，并且基于成本函數(shù)測量值的先前歷史。因此，在時間t，影響參數(shù)的變化可以是成本函數(shù)和不同時間t、t-1、t-2、t-3、…t-n的各參數(shù)值的函數(shù)。因此，可以更新各參數(shù)，或者將各參數(shù)表示為先前測量值的函數(shù)。
權(quán)利要求
1.一種用于優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)性能，特別是無線電網(wǎng)絡(luò)性能的方法，該方法包括步驟·確定網(wǎng)絡(luò)內(nèi)實體的相關(guān)關(guān)鍵性能指示符以及所述關(guān)鍵性能指示符所依賴的第一參數(shù)，·選擇許多類似實體，·根據(jù)確定的關(guān)鍵性能指示符和選擇數(shù)量的實體，計算第一成本函數(shù)，以根據(jù)所述第一參數(shù)的第一值評估網(wǎng)絡(luò)性能，其中所述第一參數(shù)的所述第一值代表所述第一參數(shù)的當(dāng)前值，·調(diào)整所述第一參數(shù)的值，從而產(chǎn)生所述第一參數(shù)的第二值，·根據(jù)依照所述第一參數(shù)的所述第二值確定的關(guān)鍵性能指示符，重新計算所述第一成本函數(shù)，以評估網(wǎng)絡(luò)性能，·將根據(jù)所述第一參數(shù)的所述第一值的所述第一成本函數(shù)的結(jié)果與根據(jù)所述第一參數(shù)的所述第二值的所述第一成本函數(shù)的結(jié)果進行比較，以確定網(wǎng)絡(luò)性能是否得到改善，·如果根據(jù)所述第一參數(shù)的所述第二值的網(wǎng)絡(luò)性能得到改善，則采用所述第一參數(shù)的所述第二值作為永久參數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中在所述第一成本函數(shù)中利用不同的加權(quán)系數(shù)對相應(yīng)確定的關(guān)鍵性能指示符進行加權(quán)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中設(shè)置關(guān)鍵性能指示符的基準(zhǔn)值，并且確定當(dāng)前關(guān)鍵性能指示符與其相應(yīng)基準(zhǔn)值之間的差值，并將該差值用作所述第一成本函數(shù)內(nèi)的元素。
4.根據(jù)上述權(quán)利要求之任一所述的方法，其中所述第一成本函數(shù)包括表示網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的質(zhì)量要求的第二成本函數(shù)和表示網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的容量要求的第三成本函數(shù)，其中利用第二加權(quán)系數(shù)加權(quán)所述第二成本函數(shù)，而利用第三加權(quán)系數(shù)加權(quán)所述第三成本函數(shù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中所述第三加權(quán)系數(shù)等于1減所述第二加權(quán)系數(shù)。
6.根據(jù)上述權(quán)利要求之任一所述的方法，其中所述第二和第三成本函數(shù)包括每個選擇的實體的確定的關(guān)鍵性能指示符，作為元素。
7.根據(jù)上述權(quán)利要求之任一所述的方法，其中利用網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的小區(qū)或用戶組表示所述網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的所述實體。
8.根據(jù)上述權(quán)利要求之任一所述的方法，其中重復(fù)進行用于優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)性能的各步驟。
9.根據(jù)上述權(quán)利要求之任一所述的方法，該方法包括步驟·為了建立歷史數(shù)據(jù)庫，將關(guān)鍵性能指示符的值與相應(yīng)的第一參數(shù)和第一成本函數(shù)的對應(yīng)結(jié)果存儲在一起。
10.根據(jù)上述權(quán)利要求之任一所述的方法，其中比較步驟包括步驟·將所述第一成本函數(shù)的結(jié)果與存儲在所述歷史數(shù)據(jù)庫內(nèi)的第一成本函數(shù)的先前結(jié)果進行比較，以確定在預(yù)定時間間隔內(nèi)，網(wǎng)絡(luò)性能是否得到改善，以及·如果在所述預(yù)定時間間隔內(nèi)，網(wǎng)絡(luò)性能未得到改善，則發(fā)出通知。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中通過交替增加或者減小所述值，執(zhí)行調(diào)整所述第一參數(shù)的值的所述步驟。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中在執(zhí)行所述采用步驟之前，連續(xù)執(zhí)行增加或者減小所述第一參數(shù)的所述值的所述步驟。
13.根據(jù)上述權(quán)利要求之任一所述的方法，其中從網(wǎng)絡(luò)中的低管理層的測量和/或配置，獲得服務(wù)和/或各用戶的服務(wù)質(zhì)量指示。
14.一種用于優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)性能，特別是無線電網(wǎng)絡(luò)性能的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括a)用于確定網(wǎng)絡(luò)內(nèi)實體的相關(guān)關(guān)鍵性能指示符以及所述關(guān)鍵性能指示符所依賴的第一參數(shù)的裝置，b)用于選擇至少一個類似實體的裝置，c)用于根據(jù)所述確定的關(guān)鍵性能指示符和所述選擇的至少一個實體，計算第一成本函數(shù)，以根據(jù)所述第一參數(shù)的第一值評估網(wǎng)絡(luò)性能的裝置，其中所述第一參數(shù)的所述第一值代表所述第一參數(shù)的當(dāng)前值，d)用于調(diào)整所述第一參數(shù)的所述第一值，從而獲得所述第一參數(shù)的第二值的裝置，e)用于根據(jù)依照所述第一參數(shù)的所述第二值確定的所述相關(guān)關(guān)鍵性能指示符，重新計算所述第一成本函數(shù)，以評估網(wǎng)絡(luò)性能的裝置，f)用于將根據(jù)所述第一參數(shù)的所述第一值的所述第一成本函數(shù)的結(jié)果與根據(jù)所述第一參數(shù)的所述第二值的所述第一成本函數(shù)的結(jié)果進行比較，以確定網(wǎng)絡(luò)性能是否得到改善的裝置，g)用于在根據(jù)所述第一參數(shù)的所述第二值的網(wǎng)絡(luò)性能得到改善時，采用所述第一參數(shù)的所述第二值作為永久參數(shù)的裝置。
15.一種計算機程序產(chǎn)品，該計算機程序產(chǎn)品包括當(dāng)在計算機上運行所述計算機程序時用于使計算機執(zhí)行權(quán)利要求1至10所述方法的各步驟的計算機程序代碼裝置。
全文摘要
在優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)的性能時，首先確定網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的特定實體的有關(guān)關(guān)鍵性能指示符以及影響關(guān)鍵性能指示符的第一參數(shù)。選擇與所述特定實體類似的大量實體，其中有關(guān)關(guān)鍵性能指示符與每個實體有關(guān)。關(guān)鍵性能指示符和選擇的實體數(shù)量用作第一成本函數(shù)的元素，即，根據(jù)KPI和實體數(shù)量計算所述第一成本函數(shù)。計算所述第一成本函數(shù)以評估網(wǎng)絡(luò)性能。因此，由于所述第一參數(shù)直接與關(guān)鍵性能指示符有關(guān)，所以網(wǎng)絡(luò)性能取決于所述第一參數(shù)的值。此后調(diào)整所述第一參數(shù)的值，以便獲得所述第一參數(shù)的第二組值。再一次確定關(guān)鍵性能指示符，但是這次是根據(jù)所述第一參數(shù)的第二值確定的，然后，根據(jù)這些關(guān)鍵性能指示符重新計算所述第一成本函數(shù)。將根據(jù)所述第一參數(shù)的所述第一值計算的所述第一成本函數(shù)的結(jié)果與根據(jù)所述第一參數(shù)的所述第二值重新計算的所述第一成本函數(shù)的結(jié)果進行比較。進行該比較以確定網(wǎng)絡(luò)性能是否得到改善。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)性能因為調(diào)整所述第一參數(shù)得到改善時，將所述第一參數(shù)的所述第二值用作永久參數(shù)。
文檔編號H04Q3/00GK1575614SQ02821120
公開日2005年2月2日 申請日期2002年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2001年10月25日
發(fā)明者艾伯特·赫格隆德, 阿德里安·弗拉納根, 湯瑪斯·諾沃薩達, 亞納·萊霍 申請人:諾基亞公司