（计算机应用技术专业论文）数据仓库技术在gsm网络优化中的应用研究与实现.pdf

玎垤p l e m e n t a t i o na n da p p l i e d 玉兰i i f fl!li 窑i i i 量ipl皂l i j智jiiiiii曼rj u 上丁 i d a t aw a r e h o u s et e c h n o l o g yi ng s m n e t w o r ko p t i m i z a t i o n a t h e s i s ( o rd i s s e r t a t i o n ) s u b m i t t e dt o s h a a n x iu n i v e r s i t yo fs c i e n c ea n dt e c h n o l o g y i np a r t i a lf u l f i l l m e n to ft h er e q u i r e m e n tf o rt h ed e g r e eo f m a s t e ro f e 丛g i 望星曼i 坠g b y y a n x i a l u o t h e s i s ( o rd i s s e r t a t i o n ) s u p e r v i s o r ：p r o f e s s o ry u n y a n g ， 一_ - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 一 m a y , 2 0 1 0 数据仓库技术在g s m 网络优化中的应用研究与实现 摘要 移动通信的飞速发展，迫使用户越来越多的关注网络的服务质 量。网络优化工作针对现行网络进行调整，使网络达到最佳运行状 态。但目前优化工作主要依靠网络优化工程师的经验，对采集的数 据进行统计分析，评估判断网络的问题所在。依靠人工操作，不仅 降低了工作效率，而且很大程度上增加了网络优化的成本。如何通 过数据整合，从不同角度、不同层次对数据进行分析，发现网络问 题所在是当前网络优化工作面临的重点。本课题以发展成熟的g s m 网络为例，对网络进行整体评估和分析，如切换、干扰、掉话，详 细比较了网络优化工作在国内外的近况，结合g s m 网络特点，选取 适合g s m 网络优化工作的最优方法。 本文通过详细分析g s m 网络优化工作内容和流程，针对网络中 产生的海量数据进行分析和处理，。提出应用数据仓库和o l a p 技术 为手段构建g s m 网络优化系统。 数据在进入数据仓库前进行预处理，采用数据抽取、数据清理 和数据转换的方法，处理后的数据按照网络评估、网络优化主题进 行归类。两类主题下又细分了多个业务主题，方便分析数据。数据 模型采用雪花模型避免了数据冗余的问题，更进一步体现了维度的 层次性。使用s q ls e r v e r2 0 0 0 建立物理数据库，按照业务主题建立 事实表、维表和数据模型，确定度量指标。通过钻取、切片、切块 和旋转的手段，实现对数据多维分析。 经分析证明，g s m 网络优化系统的开发，有效协助网络优化工 程师进行数据的分析，为网络优化的进一步研究提供技术支持，极 大地提高网络优化分析效率和网络优化的质量。 关键字：网络优化，数据仓库，联机分析处理，网络评估，多维数 据集 i m p l e m e n t a t i o na n da p p l i e dr e s e a r c h o nda t aw a r e h o u s et e c h n o l o g y i ng s m n e t w o r ko p t i m i z a t i o n a b s t r a c t d u et ot h er a p i dd e v e l o p m e n to fm o b i l ec o m m u n i c a t i o n s i tf o r c e s u s e r sp a y i n gm o r ea t t e n t i o nt ot h es e r v i c eq u a l i t yo ft h en e t w o r k n e t w o r ko p t i m i z a t i o nw o r kn o to n l ya d j u s t sn e t w o r k c o r r e c t l yb u ta l s o m a k e sn e t w o r kr u n v e r yw e l l h o w e v e r ，n e t w o r ko p t i m i z a t i o n ，a t p r e s e n t ，m a i n l yd e p e n d so nn e t w o r ko p t i m i z a t i o ne n g i n e e r s w o r k i n g e x p e r i e n c e ，w h i c hm a k e ss t a t i s t i c a la n a l y s i so ft h ec o l l e c t e dd a t at o d e t e r m i n et h ep r o b l e mo fn e t w o r k h a v i n gb e e nd e p e n d e do nm a n u a l o p e r a t i o n ，n e t w o r ko p t i m i z a t i o nn o to n l yr e d u c e dt h e w o r k i n g e f f i c i e n c y h o wt oa n a l y z eo nd a t af r o md i f f e r e n ta s p e c t sa n dl e v e l s b yd a t ea d ju s t m e n ta n dt of i n dn e t w o r kp r o b l e mi st h ec u r r e n tf o c u so f n e t w o r ko p t i m i z a t i o n t h et o p i cb a s e d0 nt h em a t u r ed e v e l o p m e n to f g s mn e t w o r kc h o s et h eg o o dw a y t h r o u g ht h ea n a l y s i sa n da d j u s t m e n t o fn e t w o r k ，s u c ha s s w i c t h ，i n t e r f e r e n c e ，d r o pc a l l t h es t a t u so f n e t w o r ko p t i m i z a t i o nc o m p a r e da l lo v e rt h ew o r l d ，c o m b i n i n gw i t h g s mn e t w o r kc h a r a c t e r i s t i c s ，a n dt h es u i t a b l e m e t h o dt og s m n e t w o r ko p t i m i z a t i o n i nt h i s p a p e r ，ad e t a i l e da n a l y s i so fg s mn e t w o r ko p t i m i z a t i o n c o n t e n ta n d p r o c e s s e sf o rm a s s d a t aw a sg e n e r a t e db yn e t w o r k a n a l y s i sa n dp r o c e s s i n g ，m a k i n gu s eo fd a t aw a r e h o u s ea n d0 l a p t e c h n o l o g ya sm e a n st ob u i l dg s mn e t w o r ko p t i m i z a t i o ns y s t e m s s i n c et h ed a t aq u a n t i t ya n dt h es p e c i f i c a t i o n sw e r en o tu n i f i e d ，t h e d a t ab e f o r ee n t e r i n gt h ed a t aw a r e h o u s et h r o u g hd a t ae x t r a c t i o n ，d a t a c l e a n i n ga n dd a t at r a n s f o r m a t i o nm e t h o d sh a db e e np r e p r o c e s s e d i n a c c o r d a n c ew i t hn e t w o r ka s s e s s m e n t ，n e t w o r ko p t i m i z a t i o n s u b je c t c l a s s i f i c a t i o n ，t w ot y p e so ff u r t h e r m o r e ，u n d e rt h et h e m eb r o k e nd o w n a1 0 to fb u s i n e s st o p i c s ，t of a c i l i t a t ea n a l y s i so fd a t a s n o w f l a k em o d e l w a su s e df o rt h ed a t am o d e lt oa v o i dd a t ar e d u n d a n c yp r o b l e m ，f u r t h e r r e f l e c t e dt h ed i m e n s i o nh i e r a r c h y t h eu s eo fs q ls e r v e r2 0 0 0a sa t o o lf o rb u i l d i n gp h y s i c a ld a t a b a s e ，i na c c o r d a n c ew i t h b u s i n e s s s u b j e c tt oe s t a b l i s ht h ef a c tt a b l e ，d i m e n s i o nt a b l e sa n dd a t am o d e l s ， d e t e r m i n et h em e t r i c s t h r o u g ht h ed r i l l - d o w n ，s l i c e ，r o t a t e ，t oa c h i e v e m u l t i d i m e n s i o n a la n a l y s i so ft h ed a t a t ob et r u t h ，t h ed e v e l o p m e n to fg s mn e t w o r ko p t i m i z a t i o ns y s t e m e f f i c i e n t l yh e l p e dn e t w o r ko p t i m i z a t i o ne n g i n e e r sm a k ea na n a l y s i so f t h ed a t a ，s u p p l i e dt h et e c h n o l o g ys u p p o r tf o rn e t w o r ko p t i m i z a t i o n ， e x t r e m e l yi n c r e a s e dt h e a n a l i e de f f i c i e n c ya n dq u a l i t yo fn e t w o r k o p t i m i z a t i o n k e yw o r d s ：n e t w o r ko p t i m i z a t i o n ，d a t aw a r e h o u s e ，o l a p ， n e t w o r ka s s e s s m e n t ，m u l t i d i m e n s i o n a ld a t am o d e l i i i 目录 摘要i a b s t r a c t i i 1 绪论1 1 1 课题的背景及意义2 1 2 国内外研究近况2 1 3 本文要解决的问题2 1 4 论文期间主要工作3 1 5 论文结构安排3 2g s m 网络优化概述4 2 1 引言4 2 2 网络优化的目标4 2 3 网络优化的方法5 2 4 网络优化的流程5 2 5 网络优化的内容7 2 6 网络优化中的数据采集8 3 课题相关技术介绍9 3 1 数据仓库简介9 3 1 1 数据仓库技术9 3 1 2 数据仓库特点9 3 1 3 数据仓库在g s m 网络优化中的特点10 3 1 4 数据仓库体系结构1 0 3 2 数据仓库相关概念1 1 3 2 1 主题1 1 3 2 2 粒度1 1 3 2 3 维度“ 3 3 数据仓库模型1 2 3 3 1 星型模型1 2 3 3 2 雪花模型1 2 3 4o l a p 技术简介1 2 3 4 1o l a p 概念1 2 3 4 2o l a p 的基本操作1 2 3 5 数据仓库与g s m 网络优化的结合1 3 4g s m 网络优化系统数据仓库的设计与实现1 4 4 1g s m 网络优化系统体系结构：14 4 2 数据采集15 4 3 数据分析15 4 4 数据预处理一16 4 5 数据仓库设计1 8 4 5 1 主题设计1 8 4 5 2 维度和层次设计1 9 4 5 3 度量指标设计：2 1 4 5 4 数据模型设计3 0 4 6 数据仓库的实现3 1 4 6 1 构建物理数据库：3 1 4 6 2 数据库表的建立3 1 4 6 3 构建多维数据集3 8 4 6 4 联机分析处理：3 8 4 6 3 报表查询3 9 5g s m 网络优化系统分析与实现4 0 5 1 系统需求分析4 0 5 2 系统目标4 1 5 3 系统工作流程一4 1 5 4 系统功能模块：4 2 5 5 系统主要功能模块实现4 4 5 5 1 数据管理功能4 5 5 5 2 网络评估功能5 2 5 5 2 网络优化功能6 0 6 总结与展望60 6 1 论文总结6 0 6 2 进一步研究展望6 0 致谢_ 6 2 参考文献6 3 攻读硕士学位期间发表的论文和著作66 原创性声明及关于学位论文使用授权的声明66 i i 数据仓库技术在g s m 网络优化中的应用研究与实现 1 绪论 1 1 课题的背景及意义 移动网络的出现使人类的通信方式发生了翻天覆地的变化。随着移动通信 的普及，g s m 网络成为当前最成熟的第二代移动通信网络。2 0 0 3 年g s m 网络 覆盖已经超过2 0 0 个国家，全球有近4 5 0 家运营商经营g s m 网络，总客户数 己超过8 亿；2 0 0 4 年，全球g s m 网络用户达到10 亿，同时随着g p r s 的开 通，g s m 也已平安过渡到2 5 代移动通信网络中。我国于19 9 2 年在嘉兴开通 了第一个g s m 演示系统，并从19 9 3 年开始正式运营，到2 0 0 2 年为止，我国 g s m 网络用户突破2 亿，中国移动通信也成为世界上用户数最多的移动通信 运营商。 但是随着移动通信的飞速发展，移动用户数目日益增多，网络规模也随之 不断扩充，网络的服务质量问题也越来越多的受到人们的关注。各大运营商也 认识到，要想在竞争中取得不败之地，网络服务质量的改善是关键。只有稳定 可靠的服务质量才能在消费者心目中树立良好的形象，更能增强企业持续发展 力。若要保证网络运行质量的稳定，就要不断观察网络运行状态和业务发展的 动态，适时进行处理，不断调整参数使指标达到标准，网络运行在最佳状态。 因此，在充分利用好现有网络资源的基础上，网络优化工作势在必行。 网络优化是指对正式投入运行的网络进行数据采集、数据分析、找出影响 网络运行质量的原因，并且通过对系统参数的调整和对系统设备配置的调整等 技术手段，使网络打到最佳运行状态，使现有网络资源获得最佳效益，同时也 对网络今后的维护及规划建设提出合理建议【- 】。 目前各个g s m 运营商都将g s m 网络的优化工作摆在相当重要的位置，但 g s m 网络的优化工作是一个长期的过程，涉及移动通信各个方面，贯穿网络 规划、工程建设等各项工作中，在实际的优化过程中，进行网络质量评估、网 络性能数据、测试数据以及各类参数的采集，还要针对用户投诉数据进行汇总 分析，目前这项工作只停留在阶段性优化和应急性优化中，即当网络中存在问 题时，才去检查问题所在，相应做出调整，再重新观测，最后再调整以期达到 最佳运行状态。传统的网络优化工作依靠网络优化工程师的经验，通过统计数 据和人工理论分析，找出问题所在，这样做的结果不仅浪费人力物力，而且还 不能一次到位解决问题，降低了工作效率，增加了网络优化的成本。为了解决 陕西科技大学硕士学位论文 传统网络优化工作中存在的问题，需要建立一个系统用以规范化网络优化流程 和管理网络优化中的大量数据，并从这些数据背后找出隐藏的许多重要的价值 一即故障所在，提高网络优化工作效率。 本文利用数据仓库和o l a p 技术为手段构建g s m 网络优化系统，从操作 型数据源汇集和提取数据，通过汇总计算将海量历史数据组织成易于分析的存 储方式，根据具体需求从不同角度、不同层次对数据进行分析，起到决策支持 的作用。构建该系统不仅为优化工作提供一个数据处理平台，而且规范工作流 程，辅助网络优化人员进行决策，把他们从繁杂的数据分析和处理中解放出来。 1 2 国内外研究近况 自从移动通信开始运营以来，各种专业网络优化软件不断问世，随着优化 技术的提高，优化软件也不断升级。国际上，爱立信公司的t e m s 系列网络优 化软件被全球广泛使用，s a c e m 公司、o b t i t e l 公司、r & s 公司都在这一领 域推出了产品，这些公司在全球无线网络优化市场中占有相当大的份额。在国 内，由于移动通信网络发展迟缓，导致专业性软件的开发水平也相对落后国际 水平。早期的优化只局限于对路测数据的分析，或对国外网络优化软件工具的 二次加工。近些年来，华为、中兴公司等相继推出专业的网络优化软件。 网络优化技术的发展也要求网络优化工具朝着越来越高的方向发展，同时 对网络优化人员也提出了更高的要求。g s m 网络优化过程就是要循环往复的 调整参数，通过指标的变动来观察优化结果，单凭网络优化工程师对这些海量 数据做人为的处理，很难进行全面的分析，并做出正确的判断。因此，网络优 化工具在g s m 网络优化中的重要性不言而喻。优化工具的出现一定程度提高 了工作效率，减轻了优化人员的工作负担，但这些工具只是针对某个问题出发， 不能针对网络中存在的问题做整体分析，还存在一定的缺陷。 1 3 本文要解决的问题 纵观业界g s m 网络优化现状，不难发现，不管是否拥有优秀的网络优化工 具，网络优化工作依然默默进行着。若将优化工作交给优秀的网络优化工具后， 网络优化的效率有突飞猛进的提高，解决现有网络问题已经不是大家关注的重 点，不断发现网络中存在的潜在问题才是人们关注的重点。 本文将要介绍的g s m 网络优化系统融合了数据仓库、o l a p 等多种先进的 2 数据仓库技术在g s m 网络优化中的应用研究与实现 软件技术，通过提供科学的管理手段，使网络优化工作具有以下特点： ( 1 ) 对网络做出系统评估，进行性能分析，合理提出优化方案； ( 2 ) 系统应该具有强大的数据分析能力，包括对各种网络配置数据的分析、 网络话务统计数据的分析、路测数据的分析、以及是终端用户投诉数据的分析； ( 3 ) 系统对配置数据、基站后台、测试数据等重要数据管理的功能，一方 面保证采集数据的一致性，另一方面保证数据的完整性； ( 4 ) 网络优化发展到一定阶段后，技术达到成熟，此时需要的是管理。而 g s m 网络优化系统提供一个有效地平台，包括对各种网络资源的管理、人员 的管理、网络优化流程的管理等等。 1 4 论文期间主要工作 本人作为系统主要涉及人员之一，在本系统中完成的工作有： ( 1 ) 完成数据仓库部分需求设计，对g s m 网络性能进行调研分析； ( 2 ) 参与项目总体进度安排； ( 3 ) 对系统的可行性进行研究，明确g s m 网络优化中的数据源； ( 4 ) 设计g s m 网络优化系统的数据仓库模型； ( 5 ) 参与项目采用的技术标准及总体实现方案的制定。 1 5 论文结构安排 第一章绪论部分，介绍了课题选取的背景、意义，国内外研究近况，以及 本文所要解决的主要问题： 第二章网络优化概述，阐述了g s m 网络优化的目标、方法、流程以及优 化的内容。 第三章介绍数据仓库的基本概念、数据仓库、联机分析处理( o l a p ) 等 相关技术的应用。介绍了基于数据仓库的g s m 网络优化系统的体系结构以及 构建方法。 第四章介绍了g s m 网络优化系统数据仓库的具体设计与实现，包括数据 源分析、主题的设计、维度和层次的设计、度量指标的设计和数据模型的设计。 第五章为g s m 网络优化系统的主要功能模块的设计与实现。 第六章为总结工作成果，分析了设计和实现系统时的优缺点，并展望下一 步工作。 陕西科技大学硕士学位论文 2g s m 网络优化技术概述 二十世纪以来，移动通信用户的迅猛增长，早期的网络规划已经难以满足 用户数膨胀的网络，且由于话务不均衡、频率资源分配不均、网络配置尚未达 到最佳等原因，使得网络的运行质量并未达到令人满意的水平。因此，在移动 通信业务面向市场以后，如何通过网络优化提高网络服务质量，已经成为网络 运营商掌握市场份额的关键。 2 2 网络优化的目标 网络优化的目标就是对整个网络的资源根据需求和发展的情况进行调整， 达到合理的运用，使网络质量不断趋向网络最初规划时的最优要求t 引。网络优 化的目的可以从不同的角度来看，各有不同。 从网络角度来看，网络优化的目标主要包括提高网络的语音和其他业务服 务，足够的覆盖和接通率，尽可能的提高设备的利用率等，增加网络的容量， 减少设备和线路的投资等，即减少运营成本。 从企业的角度来看，虽然提高接通率、减少掉话率、提高切换成功率、覆 盖范围得到更大的扩张，覆盖更加合理等都是改善网络优化的主要任务所在， 但提高企业在用户心中的信誉，使企业获得最大效益才是网络优化的最终目 的。因此，全方位保证网络的高质量运行，保持市场原有份额的同时发展新的 市场份额，创造竞争实力才是网络运营商追求的目标。采用科学的管理手段和 先进的工具，降低运营成本，提高企业的综合实力。 所以网络优化的最终目的就是提高网络质量，改善网络运行环境，增强企 业核心竞争力，并且由于移动通信网络是一个不断变化的网络，用户数量的增 加、网络结构的改变、网络规模的扩充都会导致网络优化工作对当前网络进行 反复调整来适应改变。总而言之，网络优化的过程是一个长期和复杂的过程， 贯穿于网络规划、工程建设及日常维护等各项工作中，因此网络优化需要全面 的理论技术知识和专业技术知识，在优化过程中进行网络质量分析、网络性能 分析、统计数据分析以及各类系统参数统计等。 4 数据仓库技术在g s m 网络优化中的应用研究与实现 2 3 网络优化的方法 一般的网络优化活动分为两个阶段：先对现有的网络进行评估，找出问题 所在，并对引发问题的因素进行分析；然后提出网络优化方案，运用各种手段 实施优化。优化过程是一个系统过程，包含一系列优化方式，在优化的具体实 施中，需要对网络中存在的具体问题具体分析，或者调整网络参数，或者调整 硬件设备，最终达到提高网络运行效率的目的。 网络优化的基本方法，即：“测试一分析_ 调整优化_ 再次测试叶再次分 析_ 再次调整优化”的反复循环过程：网络优化常用方法如下： ( 1 ) c q t ( c a l lq u a l i t yt e s t ) 拨打测试 c q t 指在城市中选择多个测试点，每个点进行呼叫，通过呼叫接通情况 判断网络质量好坏，分析网络存在的问题。通过c q t 测试可以发现很多日常 发现不到的问题。 ( 2 ) d t ( d r i v e rt e s t ) 路测 d t 测试指借助测试工具，如测试手机、电子地图( g i s ) 、g p s 等，沿着特 定路线对无线网络参数和话音质量进行测试，然后利用分析处理软件对测试数 据统计分析，对网络进行评估。 ( 3 ) 信令跟踪法 对网络a 、a b i s 、u m 等各个接口的信令跟踪收集，了解整个通信流程， 发现问题所在，然后有针对性的解决问题。 ( 4 ) t o p l 0 分析法 该方法将若干个小区的数据进行比较，较为方便地将各项数据关联起来， 发现其中规律，找出网络问题所在。 ( 5 ) 网络模拟法 实际运行的网络质量可通过各种手段进行评估，但正在规划中的网络质量 难以全面评估，因此有必要提供一种方法，在网络规划阶段，即在未建网的时 候，在计算机上输入网络配置数据，模拟网络评估。 2 4 网络优化的流程 网络优化过程贯穿整个网络发展，因此要把网络优化作为一个长期的工作 进行。网络优化的流程包括三个步骤： 1 ) 基础数据的整理和网络测试评估：( 1 )整理地图和频率规划数据：包 5 陕西科技大学硕士学位论文 站经纬度、天线型号、高度、方向角、下倾角、b s c 的归属关系，l a c 的划 分等；( 2 ) 后台性能统计分析：主要的针对无线接通率、话务掉话比、拥塞、 切换等指标找出最坏的小区，作为重点优化对象；( 3 ) 结合用户投诉和性能统 计结果对主要路段和重点区域进行路测和拨打测试，了解实际网络的覆盖、干 扰、切换情况。 2 ) 优化方案的实施：综合c q t 数据、d r i v et e s t 数据、o m c 统计数据进 行分析，可发现现有系统中存在的问题，并进行详细地归纳，提出优化方案。 指出覆盖的盲点 指出切换频繁的地段以及小区 指出覆盖不合理的小区( 过大或过小) 指出p o o rq u a l i t y 地段并分析造成该现象的原因 找出干扰严重的地区，找出原因和干扰源 找出高掉话率的地段和小区 找出高拥塞率的地段和小区，。并找出拥塞的原因 3 ) 系统微调和优化总结：基站排障、频率优化、天线调整、切换关系的修 改、数据库的修改，最终达到优化目的：降低掉话，提高接通率和 改善覆盖和话音质量，最后进行优化前后的对比报告。 目前，网络优化主要依赖设备商提供的优化思路和优化人员的经验，并主 要通过人工方式进行分析，这已经成为制约网络性能快速改善的关键。在本文 中，g s m 网络优化是对网络中的前台测试数据，基站后台数据以及系统配置 数据等信息进行采集、分析，并对当前网络进行评估，快速定位网络故障，制 定出优化方案，相应调整网络配置参数，保证网络正常运行，提高网络性能的 目的，同时总结优化经验，完善优化方案库，提高优化质量。网络优化工作流 程如图2 1 所示： 开始 网络质量评估 二1 受 网络优化分析 结束 合 格 图2 1g s m 网络优化流程 f i 9 2 1g s mn e t w o r ko p t i m i z a t i o np r o c e s s e s 6 数据仓库技术在g s m 网络优化中的应用研究与实现 2 5 网络优化的内容 网络优化的内容包含一系列优化方式， 析、利用率分析、拥塞分析、切换分析等， 优化。 、 如：故障分析、干扰分析、掉话分 并且每种优化分析中都涉及到参数 故障优化：主要利用o m c 统计数据对小区级、b s c 级、m s c 级乃至全网 进行话务量的分析，为资源调整提供依据。 干扰优化：移动通信的信号是用无线传输的，极易受到各种其它无线电波 的干扰，而且g s m 系统是干扰受限系统，干扰会使误码率增加，降低话音质 量甚至发生掉话。干扰定位的手段包括分析话务统计数据、话音质量差引起的 掉话率、上行干扰情况、干扰带分布、用户投诉，以及进行路测和c q t 呼叫 质量拨打测试等。 覆盖优化：覆盖优化在网络优化中的地位很重要，因为许多优化方案都是 通过覆盖优化而实现的。覆盖优化主要通过天线的方向、俯仰角和发射功率等 来调整所需要的覆盖范围，或者通过搬迁基站位置达到覆盖范围。g s m 网络 建设初期，由于用户少、尽可能的增加覆盖范围，当网络发展到一定程度后， 就要降低天线的高度，防止基站过多引起相互问的干扰。 掉话分析：掉话问题的定位主要通过话务统计数据、用户投诉、路测、无 线场强测试、c q t 呼叫质量拨打测试等方法，通过分析场强信号、信号干扰、 参数设置等，找出掉话原因。产生掉话的原因很多，不同的计数器记录了不同 原因的掉话。 通话质量分析：话音质量对于用户来说，也是非常敏感的，话音质量分为 不同级别，如果话音质量太差，用户通话将变得不清晰，影响运营商的形象。 切换分析：切换失败的分析定位必须要和其它指标的分析结合起来。首先 检查目标小区的信道是否由于出现拥塞、硬件故障等问题而导致无法分配；其 次分析是否和无线干扰有关；接下来应检查是否和切换参数及切换邻小区参数 定义有关，最后应检查是否为n s s 部分数据或路由定义有误。 接通率分析：影响接通率的主要因素是t c h 拥塞和s d c c h 拥塞、s d c c h 和t c h 的分配失败，以及寻呼无响应等。因此提高接通率，必须要进行话务 均衡处理和失败率分析处理。 话务量分析：话务均衡的目的就是通过调整各种参数达到资源需求的平 衡。根据试呼、位置更新、切换的分布情况、话务和信令的流向可缓解阻塞现 象，减少不必要的系统负荷，使网络达到最佳平衡状态。 7 陕西科技大学硕士学位论文 2 6 网络优化中的数据采集 各种数据是网络评估的重要依据，所有数据采集在g s m 网络优化中是一 个重要的步骤。网络优化所需的数据很多，包括基站数据、o m c 性能数据、 路测数据、以及完整的网络优化档案等。 优化前应采集到有关g s m 系统的基本信息包括g s m 网络的组成和结构、 小区规划和基站位置地图、基站经纬度、天线型号、高度、方位角、相邻小区、 频率规划、网络识别参数、网络功能参数等。 o m c 性能数据反映了网络的实际运行状态。包括：忙时t c h 的业务量、 忙时s d c c h 可用率、忙时s d c c h 拥塞率、忙时话音信道利用率、忙时切换 成功率、最坏小区比例、忙时小区比例、超闲小区比例、随机接入成功率、业 务信道试呼总次数( 包含切换和不包含切换) 、忙时信道话音占用次数( 包含 切换和不切换) 等。 路测数据借助测试工具进行采集。路测的目的是通过测量获取现有基站条 件下的覆盖情况。需要测试的内容包括：小区覆盖测试、呼叫通话测试、扫频 测试、场强测试、干扰测试、切换测试、位置更新测试等。需要采集的主要参 数有：主邻区场强、掉话数、误码率、小区归属参数、路线区域内各个基站的 位置、基站间的距离、测试路线的地理位置信息等。 数据仓库技术在g s m 网络优化中的应用研究与实现 3 课题相关技术介绍 3 1 数据仓库简介 3 1 1 数据仓库技术 数据仓库的含义对不同的人有不同的意义，一些定义局限于数据，一些则 涉及人、方法、软件和工具。2 0 世纪8 0 年代w h i n m o n 在其著作建立数据 仓库一书中最早提出了数据仓库的概念，他对数据仓库做了如下的描述：“数 据仓库是面向主题的、集成的、具有时间特征的、稳定的数据集合，用以支持 经营管理中的决策制定过程”【，】。数据仓库的这个概念不断被其他文献引用， 相对成为了一种权威定义。通俗的讲，数据仓库是企业内专门用于数据存储、 支持数据分析的数据库。简单的讲，数据仓库是企业内部一个专门的、大型统 一的数据存储，支持快速、灵活、有效的分析型数据查询。 3 1 2 数据仓库特征 从w h i n m o n 对数据仓库的定义可以得到数据仓库四个特征，主要同传统 操作型信息数据库比较而言，即数据仓库是面向主题的、集成的、具有时间特 征的、相对稳定的。 ( 1 ) 数据仓库的数据是面向主题的：传统数据库主要是以应用程序进行 数据处理，即按照业务处理流程来组织数据，而数据仓库是按照主题对数据进 行归类，每个主题对应一个宏观的分析领域，通常一个主题与多个操作型数据 库相关。例如：传统的农贸市场与超市的区别市场里面的蔬菜都会摆在一 个摊位上，如果它们是一个小贩卖的；而超市里，蔬菜例如白菜、萝卜、青菜 则各自一堆。也就是说，市场里的菜( 数据) 是按照小贩( 应用程序) 归堆( 存 储) 的，超市里面则是按照菜的类型( 同主题) 归堆得。 ( 2 ) 数据仓库的数据是集成性的：数据仓库中的数据来自多个应用系统， 进行分析决策前，要对细节数据进行归纳、整理和综合，但不是简单的汇总， 因为原始数据中存在同名异义、异名同义、单位不统一等异构现象，所以数据 在进入数据仓库前，要对原有的分散的数据库进行数据抽取、转换、加载，并 经过系统加工、汇总、整理统一到数据仓库的数据模式上来。数据集成在数据 仓库技术中非常关键。 ( 3 ) 相对稳定的：数据仓库中的数据并不是最新的，而是来源于其他数 据源。数据仓库反映的是历史信息，主要供企业决策分析使用，所涉及的数据 操作主要是数据查询，并不是很多数据库处理的那种日常事务数据。因此，数 9 陕西科技大学硕士学位论文 据仓库中的数据是极少或根本不修改的，当然，向数据仓库中追加数据是允许 的。 ( 4 ) 随时间变化的：数据库保存信息的时候，并不强调一定有时间这个 属性。数据仓库则不同，出于决策的需要，数据仓库中的数据都要标明时间属 性。系统记录了企业从过去某一时点到目前的各个阶段的信息，通过这些信息， 可以对企业的发展历程和未来趋势做出定量分析和预测。 3 1 3 数据仓库在g s m 网络优化中的特点 虽然数据仓库有以上四个特点，但与g s m 网络优化系统结合后，在g s m 网络优化系统中数据仓库又有其自身的特点： ( 1 ) 数据仓库中数据来源广泛，如此多的数据来源使数据的清洗、转换、 加载过程变得非常复杂和困难； ( 2 ) 数据在应用层面上的时间延迟需求不同。对于用户投诉数据，需要按 小时采集数据，提高解决问题的效率；而对于覆盖和规划等工作，只需要按天 进行数据更新即可； ( 3 ) g s m 网络优化的用户数量大，分布广泛。g s m 网络优化系统的建立 主要是为了方便各地网络优化人员，并支持各种决策，这就要求系统为这些用 户提供具备良好性能的数据仓库； ( 4 ) 网络优化数据仓库的使用比较集中。例如：每天早上开始上班时，网 络优化人员需要连接数据仓库获取某些数据，用以解决当天比较紧急任务。这 时会造成数据仓库访问量剧增，导致某些用户不能正常使用。 3 1 4 数据仓库体系结构 从数据仓库用户的角度来看，数据仓库的体系结构如图3 1 所示，它主要 由四部分组成数据源、数据仓库的数据存储、应用工具和可视化前端。 蝴瓜f 二) 闻 聂、：殛菊 l 数据仓库 t j t 鞋锈 巴 圃 图3 1 数据仓库体系结构 f i 9 3 1d a t aw a r e h o u s ea r c h i t e c t u r e 1 0 窜一窜一雪 回回囝 数据仓库技术在g s m 网络优化中的应用研究与实现 数据源：数据源提供原始数据来源，是数据仓库系统开发应用的基础，没 有数据源作为数据支持，数据仓库的体系结构很难实现。数据源主要分为企业 内部数据源和外部数据源两类。 数据仓库的数据存储：在数据进入数据仓库存储前，首先要确定数据仓库 的主题，再从源数据中抽取与该主题相关的数据，最后确定数据仓库的数据模 型。数据仓库的数据一般为多维数据，方便为用户提供多维分析角度。 应用工具：应用工具主要指o l a p 工具和数据挖掘工具。o l a p 主要用于 支持复杂但目的明确的分析操作，根据分析人员的要求对大量数据进行复杂查 询处理，并以最直观简单的方式呈现。数据挖掘工具主要从大量数据中寻找尚 未发现的知识，这种数据应用技术的出现，必然会更有力地支持企业的战略决 策。 可视化前端：将分析结果以最方便用户理解的方式呈献，例如同步数据表、 分析报告、折线图、圆饼图等。 3 2 数据仓库相关概念 3 2 1 主题 主题是一个在较高层次上将数据归类的标准，每个主题对应一个分析领 域。所谓的较高层次是指按照主题进行数据组织的方式，相对面向应用的数据 组织方式而言的。数据仓库中的数据都是按照主题进行组织的，例如在生产企 业数据仓库中，它的主题可能为：产品订货分析、货物运送分析等。根据数据 仓库面向主题的方式，数据的组织分为两大步骤，确定主题以及每个主题所应 包含的数据内容。 3 2 2 粒度 粒度是指数据仓库中数据单元的详细程度和级别。数据越详细，粒度就越 小，级别就越低。粒度的划分主要取决于数据仓库中每个表数据的行数。例如， 为了考虑到产品销售记录的数据量庞大，定义产品销售数据的综合层次可丰富 一些，每种产品的的周销售统计数据、月销售统计数据以及季度销售统计数据、 每类产品的周销售统计数据、月销售统计数据以及季度销售统计数据。 3 2 3 维度 维度是指人们观察事物的角度。企业常常关心某个时间段的产品销售情 况，这是从时间的角度来观察产品的销售；也常常关心某个地区的产品销售情 况，这是从地理分布的角度来观察产品的销售。维度也需要用层次来描述，如 陕西科技大学硕士学位论文 时间维度可以从日期、周、月份、季度、年等不同层次来描述。根据粒度不同， 同一维度的层次可简可繁。 3 3 数据仓库模型 “ 数据仓库的多维数据模型能较好的对数据多角度、多层次分析，普遍采用 的模型就是星型模型和雪花模型。 3 3