Nokia干擾矩陣建立算法詳解

1、Nokia系統基于MR的干擾矩陣建立方法詳解概述：本文主要針對Nokia系統的統計后的MR報告如何建立干擾矩陣進行詳細解析，同時剖析Schema的Forte軟件在Nokia系統下的干擾矩陣生成方式，并對兩種方法進行比較。理論基礎請參見Nokia系統基于MR報告的干擾矩陣建立這篇文章，由于其中部分內容較為簡略，下文對理論流程進行詳解。算法流程：1、Nokia系統MR報告詳解嚴格來說，我們收集到的Nokia系統下的MR報告是一個統計后的結果，它是在網絡設定的統計上報時間內對同一個小區(qū)下測量到的頻點的電平按照3個區(qū)間進行了劃分（區(qū)間可以人為設定），這3個區(qū)間分別是CI6db，6CI0，CI0，在對電

2、平落在這3個區(qū)間的次數進行統計的同時，對主服務小區(qū)的電平值，鄰區(qū)的電平均值和方差進行統計。詳細解釋如下表：序列數據項解釋1INT_IDOMC中小區(qū)的INT_ID2PERIOD_START_TIME測量開始時間3PERIOD_STOP_TIME測量結束時間4PERIOD_REAL_START_TIME真實測量開始時間5PERIOD_REAL_STOP_TIME真實測量結束時間6PERIOD_DURATION測量周期7BTS_IDOMC中小區(qū)的BTS_ID8BTS_INT_IDOMC中小區(qū)的BTS_INT_ID9SEGMENT_IDOMC中小區(qū)的SEGMENT_ID10TRX_TYPE載頻類型11

3、DB_VALUE_LOW低門限值12DB_VALUE_HIGH高門限值13AVE_DL_SIG_STR_SERV_CELL_SUM主服務小區(qū)的電平統計總和14AVE_DL_SIG_STR_SERV_CELL_DEN主服務小區(qū)的電平統計次數15STD_DEV_OF_SERV_CELL主服務小區(qū)的電平統計標準差16AVE_DL_SIG_STR_ADJ_CELL測量鄰區(qū)的平均電平17NCC測量鄰區(qū)的BCC18BCC測量鄰區(qū)的NCC19BCCH測量鄰區(qū)的BCCH20STD_DEV_OF_ADJ_CELL測量鄰區(qū)的電平標準差21NBR_OF_SAMPLES_IN_CLASS_1測量鄰區(qū)的電平落在1區(qū)間的

4、次數22NBR_OF_SAMPLES_IN_CLASS_2測量鄰區(qū)的電平落在2區(qū)間的次數23NBR_OF_SAMPLES_IN_CLASS_3測量鄰區(qū)的電平落在3區(qū)間的次數24Expr1023未知25BSC_GID未知26BTS_GID未知表1 MR格式詳解完整的MR報告由兩個文件構成：DAC（Defined Adjacent Cell）和CF（Channel Finder），分別對應有鄰區(qū)關系的測量統計和沒有鄰區(qū)關系的測量統計，需要注意的是CF文件比DAC少了上述表格中13，14，15這3個統計值，因為對于一個小區(qū)同一段時間內的統計來說，主服務小區(qū)的電平測量值是相同的，所以CF中的這些值和D

5、AC是相同的。將兩個表合并可以得到完整的MR報告。1.1 MR報告的處理1） 獲取主服務小區(qū)的平均電平 根據表格1中的13，14項，用13的值除以14的值，得到主服務小區(qū)的平均電平。2） 獲取服務小區(qū)所測量的小區(qū) 根據17，18，19項，即BCCH+BSIC，結合OMC中的c_adjacent文件定位出測量小區(qū)的小區(qū)號。3） 獲取所測量小區(qū)的平均電平 表1中的16項。4） 獲取統計時間內的平均CI值 利用2.1計算的結果減去16項的結果，得出當前測量統計時間內的平均CI。1.2 基于FER的干擾矩陣建立我們采用幀誤碼率FER（Frame Erase Rate）來衡量干擾質量的大小。CI和FER

6、的轉換公式如下： （1）因此多個MR報告產生的干擾矩陣的公式也變?yōu)椋?（2）下圖為FER和Ci的關系曲線：圖1 FER和CI關系圖1.3 計算步驟：i. 由統計平均CI計算FER；ii. 根據統計次數對FER進行加權處理得出絕對干擾值；iii. 對干擾值進行歸一化處理。算法流程圖（針對單小區(qū)）AVE_DL_SIG_STR_SERV_CELL_SUM/AVE_DL_SIG_STR_SERV_CELL_DEN得到服務小區(qū)電平服務小區(qū)電平-AVE_DL_SIG_STR_ADJ_CELL得到平均CI根據 計算FER根據NBR_OF_SAMPLES_IN_CLASS_1+NBR_OF_SAMPLES_I

7、N_CLASS_1+NBR_OF_SAMPLES_IN_CLASS_1計算測量次數測量次數*FER得到加權FER對加權FER進行歸一化處理得到干擾百分比2、根據Schema Forte軟件獲取干擾矩陣的方法2.1 MR數據簡介Schema Forte是一套比較成熟的運用MR進行頻率優(yōu)化的軟件，雖然它的算法流程并未開放，但是通過軟件建立環(huán)境的生成報告可以手動計算網絡的干擾矩陣，方法如下：（1） 第一步，運用Forte按照標準流程針對Nokia系統建立環(huán)境數據，導入收集到的MR數據；（2） 第二步，運用Forte軟件將建立的環(huán)境數據和MR報告數據統一的導出成Schema的標準格式SchemaFor

8、mat文件，它包括如下文件：1c2i.txt2cellNameHistory.txt3ChannelGroups.txt4freqConstraints.txt5frequencySeparation.txt6HandoverLocking.txt7Handover.txt8HardwareEquipment.txt9hostates.txt10IndoorOperties13relationConstraints.txt14RxLevels.txt15RxQual.txt16Sectors.txt17Traffic.txt理論

9、上來說，這是Forte軟件對各個廠家設備進行數據格式的標準化處理，這些文件也說明了Forte軟件不管針對哪個廠家設備，在進行環(huán)境建立，算法生成時所需要的各種網絡信息，至少包括小區(qū)信息、干擾信息、切換信息、頻點信息、接收電平、接收質量、話務、KPI指標等。（3） 第三步，計算干擾矩陣，由上表的第一個文件c2i.txt就是Forte軟件的干擾矩陣原始表，通過它可以計算干擾值。首先看一下表結構：Serving SectorInterfering SectorShadowedMeanSTD1000210215FALSE12.285.911000210218FALSE48.9714.9100021045

10、4FALSE49.2316.091000210528FALSE69.57201000210702FALSE29.6912.021000210754FALSE43.5713.81000210873FALSE21.4110.81000210913FALSE22.3910.811000210969FALSE71.83201000210983FALSE68.05201000219017FALSE16.319.04各個字段分別表示服務小區(qū)，干擾小區(qū)，未知，平均CI值，平均方差。2.2 理論基礎下面介紹一下如何從CI分布來計算干擾概率根據GSM基本理論，我們測量到的電平值服從正態(tài)分布（不考慮瑞利分布的影響

11、），根據概率學原理，如果 C和I不相關，那么也服從正態(tài)分布，且 （5）結合GSM對同頻CI的保護比，一般設為12db（9db為規(guī)范要求，加上3db余量）那么在服從的情況下，就可以計算同頻下可能發(fā)生干擾的概率，如下如所示：12db線直線左邊的曲線與X軸所夾的面積即為干擾概率2.3 計算流程這里按照9db標準計算：根據(MEAN-9)/STD = a標準化正態(tài)分布計算N（0，1）在a處的值b1-b得出絕對干擾概率值f根據服務小區(qū)對f進行歸一化計算干擾百分比F2.4 Forte功能顯示Forte軟件的功能很多，在表示小區(qū)的干擾時，不僅在數值上能夠顯示，在每個頻點上也能夠顯示相應的干擾值，對外部所有小

12、區(qū)的干擾值以及外部小區(qū)對該小區(qū)的干擾總值，同時能夠在地圖上用不同的顏色顯示出來。如下圖所示，在圖中顏色越深表示干擾的程度越高（干擾值越大）：根據我的推算，Forte軟件在進行干擾分級時，各個級別劃分規(guī)則如下：同頻干擾概率絕對值干擾等級顯示0.5<=f<150-1000.3<=f<0.530-500.2<=f<0.320-300.1<=f<0.210-200.05<=f<0.15-100.03<=f<0.053-50.01<=f<0.031-30.005<=f<0.010.5-10.001<=f

13、<0.0050.<=f<0.0010-0.1下面是一個實驗證明，這和上圖中的顯示顏色是一致的： BTS_NAMEadj_cellSchema_MEANSchema_STD計算的同頻干擾概率絕對值干擾等級顏色10722108769.866.430.629350-100深紅107223072211.658.170.51650-100深紅107223901812.939.950.464130-50紅色107223087631.1110.180.03073-5黃色107223009805230-50紅色107222087631.3810.240.02941-3淺

14、黃色107221009815.6810.080.359630-50紅色107223079354620-30淺紅107221016118.8610.120.251420-30淺紅107222984220.1311.490.24220-30淺紅107221973120.039.910.20920-30淺紅107222901822.3910.210.156210-20橙色107222072225.2311.10.11710-20橙色107221986224.4711.680.144610-20橙色107221984239.95200.08235-10淺橙色1072230007

15、43.84200.05595-10淺橙色107221901846.41200.04273-5黃色107223984242.8616.950.03443-5黃色107221964246.4917.270.02331-3淺黃色10722207331-3淺黃色107221907151.07200.02561-3淺黃色107222001439.3513.480.02171-3淺黃色107221079343.7515.480.02021-3淺黃色107221962249.8418.460.02071-3淺黃色107221092747.6116.740.0171-3淺黃色1072

16、23073254.91200.01621-3淺黃色107222986248.8814.960.00690.5-1淺綠色107223037736.0910.610.01161-3淺黃色107221080356.71200.01291-3淺黃色107221073255.6619.530.01291-3淺黃色107221025257.72200.01131-3淺黃色107221038744.6313.840.00940.5-1淺綠色107221001459.45200.00890.5-1淺綠色107223973159.5416.640.0022綠色107222021366.92200.0031綠色1

17、07223031166.45200.0033綠色107221963266.87200.0031綠色107222907167.15200.003綠色107223016168.44200.0024綠色107222090767.99200.0026綠色107223080368.84200.0023綠色107223986271.88200.0014綠色107223024772.78200.0019綠色3、算法實例下面是一份MR報告小區(qū)10722的統計數據：其中沒有參與計算的數據已經略去：根據1.3流程計算結果和Schema計算結果如下：BTS_NAMEadj_cellSchema計算結果FER計算結果

18、兩者絕對誤差107221087614.63%14.57%-0.06%107223072212.00%17.33%5.33%107223901810.79%10.85%0.06%10722308760.71%0.59%-0.12%10722300989.42%10.70%1.28%10722208760.68%0.41%-0.27%10722100988.36%7.22%-1.14%10722307935.92%4.49%-1.43%10722101615.85%5.36%-0.49%10722298425.63%5.65%0.02%10722197314.86%3.60%-1.26%10722290183.63%3.46%-0.17%10722207222.72%5.80%3.08%10722198623.36%3.40%0.04%10722198421.91%0.80%-1.11%10722300071.30%0.79%-0.51%10722190180.99%0.39%-0.60%10722398420.80%1.07%0.27%10722196420.54%0.46%-0.08%10722207320.70%0.14%-0.56%10722190710.60%0.63%0.04%10722200140.51%0.24%-0.27%10722