基于數(shù)字孿生網(wǎng)絡(luò)仿真引擎的5G路測智能分析方法

摘要：當(dāng)前形勢下存在5G SA規(guī)模建網(wǎng)下急需優(yōu)化與5G路測問題分析工作方式低效的矛盾。本文提出通過使用數(shù)字孿生網(wǎng)絡(luò)仿真引擎的射線覆蓋模型，預(yù)測5G路測智能分析輸出方案的覆蓋效果，為智能化方案有效性預(yù)測提供依據(jù)，助力5G路測問題智能化分析的效率提升。

關(guān)鍵詞：數(shù)字孿生、LiShuttle射線傳播模型、路測智能分析、覆蓋分析

1.背景

隨著5G NSA商用，5G業(yè)務(wù)量日漸快速增長，5G SA大規(guī)模建網(wǎng)部署的局面已全面鋪開，建網(wǎng)后伴隨的測試優(yōu)化將為成為無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化中重要且緊急的一項(xiàng)工作，而在降本增效的壓力下，如何實(shí)現(xiàn)5G路測問題高效優(yōu)化已成為當(dāng)前5G無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化中刻不容緩的需求。

2.路測問題分析的現(xiàn)狀

在5G SA網(wǎng)絡(luò)快速建設(shè)鋪開的形勢下，5G路測問題分析優(yōu)化的方式依舊未有發(fā)生大的變革。路測工作流程：

1）主要通過人工對路測log進(jìn)行軟件回放，從中發(fā)現(xiàn)問題;

2）結(jié)合問題點(diǎn)周邊小區(qū)天線、規(guī)劃站、故障退服、參數(shù)、信令、衛(wèi)星地圖，并比對問題點(diǎn)路段多個(gè)log進(jìn)行分析輸出方案;

3）對于問題點(diǎn)周邊無線環(huán)境不確定的情況，需要現(xiàn)場實(shí)地測試確認(rèn)后才能制定相關(guān)方案。涉及時(shí)間、人員、設(shè)備成本增加。

如今的5G路測分析逐步邁向智能化，已衍生路測智能分析工具，但智能化方案的可行性不佳仍是瓶頸問題。

3.基于數(shù)字孿生網(wǎng)絡(luò)仿真引擎的路測問題智能分析方法研究

3.1.路測智能分析工具引入DTN仿真射線模型

路測智能分析工具，主要通過采集路測log數(shù)據(jù)（采樣點(diǎn)、信令）、小區(qū)工參信息、故障退服信息、規(guī)劃站信息、參數(shù)數(shù)據(jù)、高精度3D地圖信息，經(jīng)過數(shù)據(jù)清洗過濾，引入網(wǎng)優(yōu)專家經(jīng)驗(yàn)庫模型進(jìn)行自動(dòng)化流程匹配判斷，輸出原因分析、實(shí)施方案的智能化處理工具。

在路測問題智能分析工具上引入DTN仿真引擎模塊，通過DTN仿真引擎輸出射線跟蹤模型對5G路測覆蓋問題進(jìn)行分析、調(diào)整方案的評估，為方案尋優(yōu)提供可行性數(shù)據(jù)支撐?？刹捎肈TN仿真引擎輔助覆蓋分析能力主要包括理想小區(qū)覆蓋帶分析、理想切換序列制定、關(guān)聯(lián)故障退服小區(qū)相關(guān)性分析。調(diào)整方案的預(yù)測評估包括天線權(quán)值調(diào)整方案、天線調(diào)整方案、規(guī)劃站、需求站方案可行性評估。

3.2.DTN仿真引擎在路測智能優(yōu)化上的應(yīng)用

1.2.3.3.1.3.2.3.2.1.DTN仿真引擎簡介

DTN（Digital Twin Net）引擎，又名數(shù)字孿生網(wǎng)優(yōu)預(yù)測引擎，DTN仿真引擎是可Linux環(huán)境部署引擎，也是國內(nèi)運(yùn)營商首個(gè)自主射線模型，并結(jié)合使用較為成熟的開源三維GIS的在線仿真，可以對站點(diǎn)進(jìn)行在線仿真、核查、配置的模塊，模塊具備可融入省市優(yōu)化運(yùn)維平臺(tái)、流水線作業(yè)的引擎化技術(shù)、基于LiShuttle射線跟蹤模型的精細(xì)化覆蓋預(yù)測技術(shù)、符合數(shù)字孿生趨勢的三維立體城市模擬技術(shù)三大技術(shù)優(yōu)勢。目前主要應(yīng)用于站點(diǎn)規(guī)劃方面[1]。

DTN射線三維預(yù)測方法，如下：

1.前端發(fā)起預(yù)測任務(wù);

2.后臺(tái)組裝任務(wù)參數(shù);

3.后臺(tái)調(diào)用射線計(jì)算路損;

a）完成仿真區(qū)域所需文件準(zhǔn)備

b）完成射線各配置文件

c）調(diào)用射線計(jì)算路損

d）合并城市級(jí)路損文件

e）把路損文件放置存儲(chǔ)空間

4.后臺(tái)調(diào)用引擎合成路損結(jié)果文件;

5.后臺(tái)取引擎結(jié)果前端展示。

3.2.2.DTN仿真引擎在路測智能優(yōu)化上的應(yīng)用

路測指標(biāo)以占得上、駐留穩(wěn)、體驗(yàn)優(yōu)三方面指標(biāo)組成，而根據(jù)這些指標(biāo)產(chǎn)生路測專題問題點(diǎn)主要以覆蓋問題、SINR差問題、低速率問題、異常事件問題為主，例如覆蓋（弱覆蓋、重疊覆蓋、過覆蓋、室分外泄）、質(zhì)量（SINR質(zhì)差路段、MOD3＼MOD6干擾路段）、速率（低速率路段、掉線、）、異常事件（未接通、掉話等）。保證覆蓋問題分析的準(zhǔn)確性是路測問題智能分析結(jié)果具備可靠性的關(guān)鍵。在該要求下，路測問題智能分析的覆蓋分析通過調(diào)用DTN仿真引擎進(jìn)行覆蓋問題方案的準(zhǔn)確性、可行性驗(yàn)證，是路測分析智能化中的必不可少的一環(huán)，DTN仿真引擎將有效支撐路測問題智能分析。

以弱覆蓋專題問題的智能分析為例，經(jīng)過專家規(guī)則庫模型形成的自動(dòng)化流程，對專題問題路段中符合條件的小區(qū)進(jìn)行遍歷處理，分析邏輯主要包括：

●道路黑點(diǎn)庫判斷：

將對于已未實(shí)施方案導(dǎo)致問題未解決閉環(huán)的路測問題點(diǎn)，將歸入道路黑點(diǎn)庫，當(dāng)再次發(fā)生相同路段問題時(shí)，將自動(dòng)關(guān)聯(lián)已有方案。

●MDT柵格數(shù)據(jù)判斷真假弱覆蓋：

路測數(shù)據(jù)判斷弱覆蓋具有一定局限性，通過結(jié)合道路柵格MDT數(shù)據(jù)判斷弱覆蓋，有效提升準(zhǔn)確性。

●周邊覆蓋小區(qū)選定：

根據(jù)場景選定周邊一定范圍內(nèi)的站點(diǎn)計(jì)算平均站間距，1.5倍站間距內(nèi)的小區(qū)，按由近至遠(yuǎn)的次序進(jìn)入專家經(jīng)驗(yàn)規(guī)則庫模型的自動(dòng)化流程。

●功率、波束參數(shù)核查：

建立參數(shù)核查規(guī)則，包括功率參數(shù)的取值，開啟SSB8波束、天線波束權(quán)值參數(shù)標(biāo)定。

●規(guī)劃站方案：

通過將規(guī)劃站工程參數(shù)輸入到DTN仿真引擎，輸出問題路段的仿真結(jié)果，自動(dòng)檢查柵格組RSRP、SINR是否達(dá)到門限要求。

●天線調(diào)整方案可行性分析：

結(jié)合天線高度、天線方位角、天線下傾角、波束寬度、問題點(diǎn)與小區(qū)距離，輸出天線分析結(jié)果和方案，再將天線調(diào)整方案的工參輸入到DTN仿真引擎，輸出問題路段的天線調(diào)整后仿真結(jié)果，自動(dòng)檢查柵格組RSRP、SINR是否達(dá)到門限要求。

DTN仿真引擎嵌入專家經(jīng)驗(yàn)規(guī)則庫的自動(dòng)化流程中，主要在規(guī)劃站覆蓋評估、天線調(diào)整方案可行性方面，輸入調(diào)整后的天線工程參數(shù)后，通過射線跟蹤模型綜合考慮地理環(huán)境、無線傳播模型、周邊阻擋物、天線高度等因素，評估覆蓋方案的可行性。根據(jù)方案可行性預(yù)測結(jié)果過濾無效方案，輸出可行方案，有效提升智能分析覆蓋方案的準(zhǔn)確性。

4.總結(jié)與展望

本文提出一種基于DTN仿真引擎的路測智能分析方法，通過結(jié)合3D高精度地圖模型，準(zhǔn)確預(yù)測智能化覆蓋方案的效果，過濾無效覆蓋方案，有效提升路測智能分析方案的準(zhǔn)確性、可靠性，為路測問題分析智能化體系搭建提供了有力條件，有效降低人員成本、時(shí)間成本。

參考文獻(xiàn)

[1]江巧捷，林衡華，岳圣.5G傳播模型分析[J].移動(dòng)通信，2018，42（10）：19-23。

作者簡介：嚴(yán)展鴻，（1986.2 -），男，廣東省廣州市，漢族，學(xué)士，中級(jí)工程師/咨詢設(shè)計(jì)師長期從事無線網(wǎng)規(guī)劃、優(yōu)化研究與實(shí)踐、新技術(shù)研究等工作，主要研究方向?yàn)閮?yōu)化策略研究、垂直行業(yè)專網(wǎng)規(guī)劃等。