基于数据挖掘的呼叫业务性能的研究与分析

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3.0 牛悦 2024-11-19 4 4 1.24MB 53 页 15积分

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摘要

当前我国的 3G(The Third Generation，指第三代移动通信技术)电信市场的现状

是，三大电信运营商——中国移动、中国联通和中国电信，每个电信运营商持有

一个 3G 牌照，每个牌照执行着不同的标准，但是在不同网络下运营商们以低廉的

价格提供了种类繁多的业务服务供用户们选择，随着 3G 网络的建设完成并投入使

用后，推出的新业务令用户们眼花缭乱，用户很难判断哪个运营商的服务更适合

自己。占据市场主导地位的业务依旧是语音业务，语音业务的保障能力反映一个

网络的运行质量。检验网络的运行质量可以从语音业务的保障情况进行监测。

我国的移动通信市场在 3G 方面有三种执行标准，在此讨论的 WCDMA 标准

在我国是中国联通公司执行的牌照。WCDMA 网络在我国运行有诸多的良好基础：

首先是 WCDMA 的技术成熟，数据传播速率快并且它能在 GSM 网络已有的基础

上平滑过渡，所以建网成本低，易于被运营商和用户们接受。其次是中国联通公

司是一家有着经营多种网络的运营商，在建设网络方面和对网络的推广使用方面

有着丰富的运营经验，所以 WCDMA 网络在我国的推广并不难。

虽然 WCDMA 在国外商用后很成功，但是这并不能表示我国的实际运作能力

也是如此，需要通过各种手段来检验实际情况中网络的运行质量。从网络维护和

优化的角度，在核心网的运作上，相应的设备每天都会对业务完成情况进行实时

监控和统计。维护人员除了检查必要的告警报告以外还会定期抽取一定数据进行

查看。数据是最能反映网络运行的情况的，在此提出用线性回归的分析方法对核

心网中的移动交换中心的统计数据进行分析，即对每天话务量监测的实际数据进

行分析研究。通过这个方法，探讨每天网络设备的运行质量和维护保障能力。使

用线性回归的分析方法后，还必须参照一定的判断因子才能判断该方法的可行性

和影响网络运行的因子。

关键词：呼叫接通率 WCDMA 核心网呼叫业务数据挖掘回归分析

共线性诊断

ABSTRACT

At present, the market of the 3G mobile communication is that a three telecom

operators—China Mobile, China Telecom, China Unicom, each operator for holding

different license performs different standard. Under different network standards,

telecom giants provide a range of services at affordable prices for the users to choose, it

is difficult for them to determine which operator is more suitable. As we all know, in the

mobile communications market the dominant service is the voice business. And the

voice business supported ability reflects a network operating quality. So testing network

operation quality can be monitored from the protection of the voice services.

One of the three standards discussed in this paper is WCDMA, this license is held

by China Unicom Company, WCDMA network operation in China has many

advantages. The first is the technology of WCDMA is mature, fast spreading rate and

that a smooth transition on the basis of the existing GSM network, so the low cost of

network construction easy to operators and users to accept. Second, China Unicom is

one engaged in a variety of network operators, and with a wealth of operating

experience in building the network and to promote the use of the network, so the

promotion of the WCDMA network in China is not difficult.

The WCDMA network was very successful commercially abroad, but this does not

mean that China’s actual operational capability is the case, to test the quality of the

actual situation in the operation of the network need various means.

Key Words ：Call Completion Rate, WCDMA, Core Network, Call

Service, Data Ming, Regression Analysis, Collinearity Diagnosis

摘要

ABSTRACT

第一章绪论 .................................................................................................................1

§1.1 课题背景及选题意义 ......................................................................................1

§1.2 国内外研究现状 ..............................................................................................3

§1.3 主要研究的内容 ..............................................................................................4

§1.4 本文结构 ..........................................................................................................5

第二章 WCDMA 网络系统结构和呼叫业务流程 ....................................................6

§2.1 WCDMA 移动通信网络系统概述 ..................................................................6

§2.1.1 WCDMA 网络演进 ...................................................................................6

§2.1.2 WCDMA 网络系统 ...................................................................................8

§2.2 WCDMA 关键协议概述 ................................................................................14

§2.2.1 接入层和非接入层的功能 .....................................................................14

§2.2.2 RNC 相关概念解释 ................................................................................ 15

§2.2.3 无线承载相关概念的含义 .....................................................................15

§2.2.4 相关协议的介绍 ......................................................................................16

§2.3 CS 呼叫流程 ...................................................................................................16

§2.4 本章小结 .........................................................................................................18

第三章数据挖掘基本概念和数据处理方法 .............................................................20

§3.1 数据挖掘介绍 ................................................................................................20

§3.2 数据挖掘的必要性 ........................................................................................21

§3.3 数据挖掘过程 ................................................................................................22

§3.4 数据预处理 ....................................................................................................24

§3.5 数据挖掘技术 ................................................................................................25

§3.5.1 决策树 ......................................................................................................25

§3.5.2 神经网络 .................................................................................................25

§3.5.3 关联规则 .................................................................................................26

§3.5.4 聚类分析 .................................................................................................26

§3.5.5 统计学习 .................................................................................................26

§3.5.6 模糊集和粗糙集 .....................................................................................26

§3.6 本章小结 ........................................................................................................27

第四章模型描述 .......................................................................................................28

§4.1 概述 ................................................................................................................28

§4.2 线性回归的基本原理 ....................................................................................28

§4.2.1 基本概念 .................................................................................................28

§4.2.2 转换系数的必要性 .................................................................................30

§4.3 参数估计 ........................................................................................................30

§4.4 拟合优度 ........................................................................................................31

§4.4.1 判定系数 .................................................................................................31

§4.4.2 修正判定系数的必要性 ..........................................................................32

§4.5 显著性检验 ....................................................................................................32

§4.5.1 线性关系显著性检验 .............................................................................32

§4.5.2 回归参数的显著性检验 .........................................................................33

§4.6 多重共线性 ....................................................................................................34

§4.7 本章小结 ........................................................................................................34

第五章数据挖掘过程 .................................................................................................36

§5.1 概述 ................................................................................................................36

§5.2 数据处理方法和过程 ....................................................................................36

§5.3 数据挖掘软件介绍 ........................................................................................38

§5.4 数据挖掘步骤和预测 ....................................................................................38

§5.5 接通率受影响的原因预测 ............................................................................44

§5.6 本章小结 ........................................................................................................45

第六章总结与展望 ...................................................................................................46

§6.1 论文相关工作总结 ........................................................................................46

§6.2 未来研究展望 ................................................................................................47

参考文献 .....................................................................................................................48

在读期间公开发表的论文和承担科研项目及取得成果 .........................................50

致谢 ...........................................................................................................................51

第一章绪论

§1.1 课题背景及选题意义

当前我国的 3G(The Third Generation，指第三代移动通信技术)，电信市场的现

状是：三大电信运营商——中国移动、中国联通和中国电信，每个电信运营商持

有一个 3G 牌照，每个牌照执行着不同的标准，但是在不同网络下运营商们以低廉

的价格提供了种类繁多的业务服务供用户们选择，随着 3G 网络的建设完成并投入

使用后，推出的新业务令用户们眼花缭乱，用户很难判断哪个运营商的服务更适

合自己。无论推出再多的新业务，占据市场主导的还是基本的语音业务，语音业

务的保障情况直接反映了网络的运行质量。在诸多新业务出现的挑战下，还能保

持传统业务的服务质量是运营商们在市场站住脚的前提。

WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access) 即宽带码分多址，是目前

我国中国联通公司执行的 3G 网络标准，其技术标准源自于欧洲和日本提出的宽带

CDMA(Code Division Multiple Access)技术的融合，是基于 GSM(Global System for

Mobile Communications)网发展出来的 3G 技术规范[1]。WCDMA 的技术应用在欧

洲已经运用得很成熟，它在我国的运行，相对于另外的两种主流的 3G 执行标准有

着自己的优势。

WCDMA 网络在中国运行具有以下方面的优势[1]：第一，WCDMA 技术十分

成熟而且产业链发达，网络建设和运行的成本相对来说比较低。第二，WCDMA

网络传输速度快，网络从 2G 演进过来最平滑，能实现范围广的国际漫游，更能满

足用户的需求。第三，WCDMA 网络和业务的底层支持网络是 GSM 网络，而中国

联通拥有覆盖比较完善的 GSM 网络，而 GSM 网络拥有丰富的站址资源，

WCDMA

网络可充分利用这些资源为其无线网络服务，并且网络融合会使得传输资源更为

丰富，这为联通公司建设 WCDMA 网络提供了丰富的基础资源[1,2]。第四，持有该

网牌照的运营商之前曾运营过 GSM、CDMA 两种网络，这为后来的 WCDMA 网

络的建设与运营积累了丰富的经验[1]。随着 3G 技术的完善和不断实现的新功能的

投入使用，WCDMA 网络的运行与维护非常复杂，每天设备都会产生大量的数据，

记录设备和网络的运转情况。这些数据是海量的，针对不同的业务流程有不同的

方法完成不同的技术数据统计，在实际操作中可抽取部分统计数据并采用当前流

行的数据挖掘算法对海量数据进行分析。以帮助设备维护人员或者研究人员对网

基于数据挖掘的呼叫业务性能的研究与分析

络或者设备运行情况或者故障进行定位和分析。

随着信息技术的不断发展每个行业每天都产生大量的数据，每天产生的数据

都会不断的涌入数据仓库[3]，简单的统计分析已经不能完全胜任对海量数据的分析

了，只有应用当前非常流行的数据挖掘技术才能达到对海量数据分析的目标。主

流应用都已经把数据挖掘技术和数据仓库进行有机结合，用于各种业务的分析，

得出结果以供决策者们参考。数据挖掘是从大量的、结构不规范的、多渠道收集

的数据中发现隐含的有价值的信息的过程[4]。数据挖掘技术不仅应用于电信行业，

还有涉足金融业、零售业、制造业、医药业、生物、天体、化工等等。

完成数据挖掘都是在相关的算法思想指导下进行的，数据挖掘的算法有很多

种，如分类方法、集合论方法、神经网络方法、遗传算法、统计分析方法[4,5]。数

据挖掘的流程大致可细分为以下几步：首先，根据业务目标理解业务和收集、理

解数据，确定业务对象[6]；第二整理、清洗数据，完成数据的预处理，为后面的挖

掘提供高质量的数据，这一步骤是个反复的过程[6,7]；第三建立模型，完成挖掘工

作，这个步骤是不断尝试的过程，运用多种算法对先前准备好的数据进行反复挖

掘，直到最终的结果达到第一步所设定的目标为止[6,7]；第四根据经验和专业知识

对挖掘的最终结果进行分析总结或提出有建设性的意见和预测。

数据挖掘的功能很多，其主要的功能有：

（1）概念描述和多层次概念描述。概念描述就是对某一类对象的取值进行概

括，总结出此类对象的相关特征[8]。有时候可将归纳得出的概念进行多层次描述，

不同层次的概念可从不同角度给挖掘分析提供平台。

（2）关联分析。关联分析是指被观察的对象中，有两个或多于两个的对象的

值呈现某种趋势或规律，称之为关联。在实际应用中发现对这种规律性的探索会

给平时的商业决策或研究者提供重要参考。

（3）聚类。将选定的对象集合中划分为类，每一类中的对象都有相似性，这

样的方法就是聚类[5,8]。聚类分析是指在事先不了解任何的分类依据的情况下，根

据信息的相似度完成相似性信息聚集的过程。一般的，采用不同的算法，最终的

聚类结果也会有所不同。

（4）分类。分类是为了能把数据集合中具有显著特征的对象的取值用适当的

模型或者函数表示出来，便于后期分析，所以分类在数据挖掘中显得尤为重要[5,8]。

目前，可选择的分类技术和算法繁多，不同的商业目的或研究目标可由多种方法

完成，具体由用户需求或研究需求决定。

（5）偏差检测。是指检测实际观察值与参考值之间的差异。针对的是少数、

极端的对象，观察和检测这些异常记录对分析的影响，辅助后期对模型和分析结

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摘要：

摘要当前我国的3G(TheThirdGeneration，指第三代移动通信技术)电信市场的现状是，三大电信运营商——中国移动、中国联通和中国电信，每个电信运营商持有一个3G牌照，每个牌照执行着不同的标准，但是在不同网络下运营商们以低廉的价格提供了种类繁多的业务服务供用户们选择，随着3G网络的建设完成并投入使用后，推出的新业务令用户们眼花缭乱，用户很难判断哪个运营商的服务更适合自己。占据市场主导地位的业务依旧是语音业务，语音业务的保障能力反映一个网络的运行质量。检验网络的运行质量可以从语音业务的保障情况进行监测。我国的移动通信市场在3G方面有三种执行标准，在此讨论的WCDMA标准在我国是中国联通...

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