简介
1、课题来源与背景:广东移动运营着全世界最大的移动通信子网,服务全世界最大的客户群,总用户数超过1亿。2014年我司开始对载波调度的问题及解决方案进行研究和技术累积,2015年底我司开展《广东公司2016年网管支撑优化管理定制软件开发项目》的项目立项。在工作开展过程中,为了更好的落实国务院网络提速降费、增强网络基础能力的号召。2016年经公司领导决策,我司将名称为《广东公司2016年网管支撑优化管理定制软件开发项目》的项目工作,改名为《LTE容量智能化自动调度系统的研发与应用》,联合华为、中兴公司,研发一套智能容量管控和调度系统,以达到有效使用现有载波资源,改善用户感知和节能降耗的目的。
2、技术原理及性能指标:本系统利用大数据挖掘技术和神经网络话务预测算法技术,对话务不均衡场景小区识别,潮汐效应小区配对,自动硬件识别及OMC自动扩减容,形成一套智能化自动化的动态容量调度系统,大大提升容量优化工作质量和效率,应用效果显著。本系统主要关键技术有以下3部分:第一部分为潮汐小区配对算法:首先将扩减容小区根据移动集团高低话务小区判断标准进行分类,我们将可扩容小区记为M个,可减容小区为N个,则有M*N种组合,通过以下维度进行配对:1)可扩容小区的将高负荷开始时间为X,高负荷结束时间为Y,按照Y-X升序排序开始匹配;2)可减容小区优先选择减容时间为X-2,且扩容时间为Y+2的小区进行匹配,如果没有则加大门限;3)循环匹配直至可扩容小区或者可减容小区数量到0个;第二部分为基于CART决策树算法确定载波调度优先级:构建决策点用于确定载波调度优先级集合,决策点的输入属性包括:市场收益(流量提升效益)、用户数、覆盖场景,大中小包业务类型。决策点从1~4表示优先级从高到底,通过计算输出载波调度优先级从高到低的小区集合,系统会结合实际license余量,对资源优先级高的决策点进行调度,直至license资源合理利用,当决策点1的集合完成扩容后,系统会调度决策点2的小区,以此类推。第三部分为基于大数据的BP神经网络话务预测:根据话务特征模型,将时间、ECI、是否工作日、RRC连接数、上/下PRB利用率、上/下行流量8个特征数据,作为输入层的8个神经元;中间层采用单隐层结构,设置12个神经元;输出向量为8个。通过梯度下降法epochs=1000次的迭代后,预测的准确率达到92%左右。
3、技术创造性与先进性:创新点1:潮汐小区配对算法,通过自创算法模型,通过话务指标判断出待扩容高负荷小区与低负荷可减容小区,并在指标维度和时间维度进行双维度匹配,将算法输出的小区对进行动态载波调整,对低负荷小区进行减容,高负荷进行扩容,吸收热点流量。该潮汐配对算法即实现对网络资源充分挖掘,又兼顾网络执行安全。
创新点2:基于CART决策树算法确定载波调度优先级,在license有限的情况下,当无法满足所有的调度派单时,需要确立小区调度的优先级,因此需要利用CART决策树算法进行优先级排序,将现网中正常调度后流量收益、负荷情况等正向反馈的小区作为训练目标,形成分类决策树规则,实现载波智能优先级调度。
创新点3:基于大数据的BP神经网络话务预测,运用神经网络算法,对短期话务量周期性变化,潮汐效应场景话务预测,可以实现更为精准智能的话务预测,并且利用迭代学习,可以不断校准模型,为潮汐载波调度提供算法依据。