基于BP神经网络算法的LTE客户感知评价探讨

基于BP神经网络算法的LTE客户感知评价探讨

刘孝颂， 魏东东

（中国电信股份有限公司上海研究院 上海 200122）

摘要 介绍了针对LTE网络下采集无线网络指标数据及核心网信令数据并对此数据进行关联，在此基础上对客户感知通过BP神经网络算法进行评估，并建立相应的客户感知评价模型进行探讨，同时提出模型应用引入时需要考虑的问题。

关键词 LTE网络，BP神经网络算法，客户感知，数据关联，关键性能指标KPI，关键质量指标KQI，客户体验指标QoE

1、 引言

随着LTE网络逐步商用，在网络流量承载能力上有了很大的提升，而且伴随着PCC架构的引入，可以为用户提供个性化的服务，开展更精细化的运营。LTE网络的建成为移动通信产业注入了新的活力，将为用户带来更丰富多彩的业务,也给运营商带来了更多的发展机遇。

传统的网络优化与评估方法，主要面向设备的维护及小区、簇级的优化，其更多关注的是网络指标，其支撑服务功能不能精细化到具体的用户，而运营商网络运维的一个重大改变是从关注网络运行指标向关注用户感知转移，因此建设精细化至用户维度，面向客户感知的LTE网络精细化支撑系统来支撑LTE网络的运维、规划、客服服务和市场营销，成为目前运营商精细化运营领域的主要趋势。

无线网管指标仍是最常用的指标体系，而且对网络的KPI考核指标（无线网络连接成功率）数据来自于无线网管，因此无线网管指标仍是目前我们进行优化评估的主要依据。但是无线网管指标主要反映无线网络及设备的运行情况，由于采集点的差异，并不能与用户使用业务时的真实感知完全一致。

例如在某地区的客户在用无线网络观看视频时，发现用户体验QoE（Quality of Experience）较差，视频有卡顿和不清晰的现象。经过路测数据分析发现，该用户地区的无线网络关键性能指标KPI（Key Performance Indicator）很好，具体表现有：该用户所在小区的覆盖率已经为100%，RRC连接成功率，RAB建立成功率，无线接通率，切换成功率等相关指标均为95%以上；同时经过核心网测试发现，该视频业务的关键质量指标KQI（Key Quality Indicator）也很好，监测到的TCP重传率低，往返时间RTT较小，时延小等等。根据这一系列测试结果，通常情况下可以认为，网络状况和业务传输是很好的，已经达标。但是用户侧的实际情况却是反应出来的用户体验很差。因此，传统的基于网络性能指标的网络优化已经不能完全准确的反应实际的用户体验。由此，急需将KPI，KQI等传统的网络监测指标与不同应用分别对应建模分析，用最接近用户体验的QoE指标来反应网络的真实用户体验情况。因此，运营商亟需由原传统的基于网络性能指标（KPI）进行网络优化，向基于用户感知的网络运营优化方向进行转型。

客户体验管理不仅仅要做到收集和报告客户的相关数据，充分利用有用的信息才能更好的驱动业务。这个行业要做到超前和超越，仅仅只是监测KPI和KQI是不够的；必须要

深入洞察用户期望。由于随着业务性能的提升，用户期望将会改变，用户服务管理必须随着这种变化而改变。

2、 客户体验感知评价指标说明

衡量一个网络和业务品质的最根本标准在于用户的体验质量，即 QoE 体系，将是未来以数据业务为主的移动网络关注的重点。构建基于用户感知的用户体验质量体系，其中最关键的是如何将传统网络运营指标中的关键性能指标 KPI（Key Performance Indicator）以及由此建立的的关键质量指标KQI（Key Quulity Indicator）与最终的用户体验质量QoE（Quality of Experience）评估体系之间的内在关联和映射是如何建立的。

QoE与具体业务相关联，从用户的角度提供业务主观感知评价。虽然不同业务用户关注不同的方面，但总的说来，需要服务提供商关注的问题是“用户对服务的期望是什么？”，从中可以归结出主要的两点：服务的可靠性和舒适度，这两个尺度是作为衡量。

下面对构建用户感知系统所涉及的体系构成元素进行简单介绍：

1) KPI（Key Performance Indication）即关键业绩指标，通常是网络层面的可监视可测

量的重要参数，是现代企业中受到普遍重视的业绩考评方法，传统网络运营过程

中针对性能考核的重要组成部分。

2) KQI（Key Quality Indicators）即关键质量指标，是主要针对不同业务提出的贴近用

户感受的业务质量参数，是业务层面的关键指标，可能是不同业务或应用的质量

参数。从业务层面提出的关键指标，用户衡量用户在使用不同的业务时的感受所

表达出的业务质量参数。KQI的组成元素可以由不同的网络性能指标构建。

3) QoS（Quality of Service）即服务质量，是决定用户满意程度的服务性能的综合效

果。

4) QoE（Quality of Experience）即用户体验，是终端用户对移动网络提供的业务性能

的主观感受移动网络终端用户在使用移动业务过程中，用户对业务性能，功能等

多维度最终的主观感受。QoE可以由网络的QoS，业务内容以及使用体验组成。

QoE=网络QoS+内容+人的体验。

移动网络相关业务与用户感知相关的KPI指标主要包括RSRP、RSRQ、RRC建立成功率 、ERAB建立成功率、掉话率、切换成功率等。

1）RSRP (Reference Signal Receiving Power，参考信号接收功率) 是LTE在某个符号内承载参考信号的所有RE(资源粒子)上接收到的信号功率的线性平均值，是反映服务小区覆盖的主要指标。分为6个等级。如下表：

2）RSRQ代表接收质量，典型得取值范围-19.5~-3db，以0.5db为精度，映射为0~34的整数值范围。

3）对于IP网承载的话音业务，端到端的时延要求分成四个等级： <＝150ms(最好)； 150－250ms(较好)； 250－400ms(一般)； 400ms以上(差)。

4）抖动分为3个等级： 良好1ms；一般20ms；较差60ms。

5）丢包率分为3个等级： 良好0；一般1%；较差5%。

6）LTE 的上/下行带宽除以1000mbps进行计算。

RSRP/RSRQ来自测量报告MR（Measurement Report），需要从基站侧采集。RRC建立成功率 、ERAB建立成功率、掉话率、切换成功率等KPI指标由无线网管提供。

KQI在业务层面反映用户感受的指标，包括在业务流程中直接测试得到的指标可以从业务使用流程中通过网络直接获取的相关指标，如：接收时延、丢包率、抖动、上/下行带宽等。KQI指标通过用户面数据S1-U的DPI分析的得到。

3、 评估数据采集方法及流程

如图所示，客户感知评估模块采集网管数据和各接口信令。

通过S1-MME、S11、S6a的信令分析，对采集到的指标进行关联，从而得到基于单个用户的KPI、KQI指标画像。

信令采集的接口：系统通过分光方式，在核心网承载网络的数据链路上抓取用户控制信令和用户面数据。用户控制信令包括S1-MME和S11、S10、S6a信令。用户面数据为S1-U数据。

与设备网管系统的接口：网管系统主要指采集e-NodeB上MR和性能报表。通过网管数据分析KPI数据。

用户感知评价模块，通过将历史的KPI/KQI信息输入到的智能专家知识库系统，利用智能动态权值函数来训练每一个影响业务体验的指标的权重，然后再从当前业务关键指标KPI/KQI，综合评价出最终的用户体验值。

具体有以下几个关键步骤：

第一步：利用用户已有的KPI/KQI信息历史数据，初始用户感知评价体系的建模； 第二步：输出QOE后，对用户体验监测进行预测；

第三步：将预测的结果与实际的结果进行比对，不断动态调整权值函数 …… 此处隐藏：6941字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……