移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中基于直推式置信機(jī)和假設(shè)檢驗(yàn)的小區(qū)中斷檢測(cè)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及無(wú)線通信中的小區(qū)中斷檢測(cè)問(wèn)題，屬于無(wú)線通信中的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 在移動(dòng)無(wú)線通信中，由于軟件故障、硬件故障或者一些錯(cuò)誤的網(wǎng)絡(luò)配置等原因，可 能會(huì)導(dǎo)致小區(qū)通信中斷。網(wǎng)絡(luò)自愈合技術(shù)旨在無(wú)人工操作的情況下，系統(tǒng)能夠及時(shí)、自動(dòng)地 發(fā)現(xiàn)故障并從故障中恢復(fù)。小區(qū)自愈合功能包括兩個(gè)階段，小區(qū)中斷檢測(cè)和小區(qū)中斷補(bǔ)償。 小區(qū)中斷檢測(cè)主要根據(jù)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)（基站、移動(dòng)終端、接入網(wǎng)關(guān)）上報(bào)的參數(shù)進(jìn)行分析診斷， 若發(fā)現(xiàn)異常，則上報(bào)觸發(fā)小區(qū)中斷補(bǔ)償。小區(qū)中斷檢測(cè)為高效地檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)故障開辟了一條 新的途徑。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的是提供一種基于直推式置信機(jī)和假設(shè)檢驗(yàn)的無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)小區(qū)中 斷檢測(cè)方法。采用本發(fā)明中的方法，能夠通過(guò)調(diào)節(jié)闊值在判決的準(zhǔn)確度和復(fù)雜度之間得到 協(xié)調(diào)。
[0004] 本發(fā)明首先通過(guò)直推式置信機(jī)給出待檢測(cè)數(shù)據(jù)點(diǎn)與正常小區(qū)或者異常小區(qū)的匹 配度，然后根據(jù)匹配度信息進(jìn)行假設(shè)檢驗(yàn)，根據(jù)匹配度定義了一種數(shù)據(jù)點(diǎn)判決為正常小區(qū) 和異常小區(qū)的判決信息量，然后根據(jù)判決信息量進(jìn)行序貫檢測(cè)，進(jìn)行最終判決。 陽(yáng)0化]1直推式置信機(jī)
[0006] 直推式置信機(jī)是使用Kolmogorov的算法隨機(jī)性理論建立的一種使用范圍較廣泛 的機(jī)器學(xué)習(xí)置信度機(jī)制。它被用來(lái)衡量一個(gè)樣本分別屬于已存在幾個(gè)類別的可信程度。通 常采用一種滿足Kolmogorov隨機(jī)性理論的隨機(jī)檢測(cè)函數(shù)來(lái)對(duì)置信度進(jìn)行估算，運(yùn)種隨機(jī) 檢測(cè)函數(shù)的值被稱為P值，通常被定義為待分類樣本屬于已存在的樣本空間的概率，其相 對(duì)于某類樣本空間的值越大，則表明它屬于該樣本空間的可能性越大。
[0007] 直推式置信機(jī)本質(zhì)上是一種分類算法，在處理分類問(wèn)題中，它試圖將樣本歸為已 有分類中的某一類。它通過(guò)距離計(jì)算的方法，根據(jù)已分類的數(shù)據(jù)集對(duì)觀測(cè)樣點(diǎn)進(jìn)行分類。為 了計(jì)算P值，先定義奇異值：
(1;
[0009]D/表示從小到大排序的某數(shù)據(jù)點(diǎn)X1與已分類數(shù)據(jù)集中某一類y的所有數(shù)據(jù)點(diǎn)的 距離。類似的，DiY表示從小到大排序的數(shù)據(jù)點(diǎn)X1與已分類的數(shù)據(jù)集中-y類的所有數(shù)據(jù)點(diǎn) 的距離。-y表示已分類的數(shù)據(jù)集中除y類的所有類。k表示采取的近鄰數(shù)據(jù)點(diǎn)的個(gè)數(shù)，k的 取值可由運(yùn)營(yíng)商根據(jù)網(wǎng)絡(luò)情況自行確定。a即為某數(shù)據(jù)點(diǎn)Xi與已分類數(shù)據(jù)集中y類的奇 異值。
[0010] 給定奇異值后，一種P值的定義方法如下：
[0012] #表示集合的勢(shì)，也就是集合中滿足條件的數(shù)據(jù)點(diǎn)個(gè)數(shù)。at。./表示待測(cè)試數(shù)據(jù)點(diǎn) 與已分類的數(shù)據(jù)集中y類的奇異值，a/(j= 1，2,...，n)表示y類的所有數(shù)據(jù)點(diǎn)的奇異值， n是y類數(shù)據(jù)點(diǎn)的個(gè)數(shù)。Py(atps/)是y類中數(shù)據(jù)點(diǎn)的奇異值大于待測(cè)試數(shù)據(jù)點(diǎn)相對(duì)于本類 奇異值的比例。不難看出PyUtMtO值的取值區(qū)間為[0, 1]，并且其值越大，表明樣本待測(cè) 試數(shù)據(jù)點(diǎn)歸屬于類y的可能性越大。直推式置信機(jī)將待分類樣本劃分為最大Py(Otes/)值 所對(duì)應(yīng)的類。
[0013] 在計(jì)算過(guò)程當(dāng)中，當(dāng)待測(cè)試數(shù)據(jù)與訓(xùn)練數(shù)據(jù)集中某一類的樣本的奇異值小于用于 計(jì)算本樣本奇異值的k個(gè)最小距離時(shí)，需要為該類所有樣本重新計(jì)算奇異值，從而為待分 類樣本重新計(jì)算P值。對(duì)于訓(xùn)練數(shù)據(jù)中的每一類，待測(cè)試數(shù)據(jù)都有一個(gè)相應(yīng)的P值要計(jì)算。
[0014] 2小區(qū)中斷檢測(cè)方法
[0015] 小區(qū)中斷檢測(cè)過(guò)程分為兩部分，即中斷檢測(cè)模型建立和中斷監(jiān)控和測(cè)試。在模型 建立包括W下步驟：
[0016] 1)通過(guò)人工設(shè)置小區(qū)處于不同的狀態(tài)，即正常狀態(tài)或者中斷狀態(tài)，來(lái)采集不同類 型（建模類）的訓(xùn)練數(shù)據(jù)向量用于模型建立。訓(xùn)練數(shù)據(jù)向量可W選用信號(hào)接收功率巧SRP)， 信號(hào)與干擾加噪聲比（SINR)，掉話率等，具體向量可由運(yùn)營(yíng)商根據(jù)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行情況自行確定。
[0017] 2)對(duì)采集的不同建模類型的訓(xùn)練數(shù)據(jù)向量用直推式置信機(jī)的方法計(jì)算出訓(xùn)練數(shù) 據(jù)相對(duì)于各個(gè)建模類的奇異值并保存。
[0018] 中斷監(jiān)控和檢測(cè)過(guò)程中，通過(guò)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)，采集待測(cè)試數(shù)據(jù)向量，進(jìn)行中斷檢 。檢測(cè)過(guò)程如下：
[0019] 1)首先根據(jù)直推式置信機(jī)計(jì)算出待測(cè)試數(shù)據(jù)點(diǎn)相對(duì)于每一個(gè)建模類的P值，保 存。
[0020] 2)根據(jù)P值進(jìn)行假設(shè)檢驗(yàn)。
[0021] (1)假設(shè)建立：假設(shè)待檢測(cè)數(shù)據(jù)向量為r= Ix1，而，...，Xi,...，X。}。建模類個(gè)數(shù) 為M。中斷檢測(cè)過(guò)程遵循W下幾個(gè)假設(shè)：
[0022] H〇:Xn~P〇
[0023] ~Pi
[0024] (3) 陽(yáng)O巧] … 陽(yáng) 0%] HM:Xn~Pw
[0027]P。~Pm為不同建模類的P值狀態(tài)空間。H。~Hm分別為假設(shè)待測(cè)試數(shù)據(jù)點(diǎn)歸屬于 相應(yīng)的建模類。
[0028] (2)確定一個(gè)判定準(zhǔn)則判別待測(cè)試數(shù)據(jù)點(diǎn)歸屬于哪一個(gè)建模類。
[0029] 直推式置信機(jī)給出了每個(gè)測(cè)試數(shù)據(jù)點(diǎn)相對(duì)于訓(xùn)練類的P值，也就是一種測(cè)試數(shù)據(jù) 點(diǎn)與訓(xùn)練類的匹配程度的度量。
[0030] 單個(gè)測(cè)試數(shù)據(jù)點(diǎn)給出的y類的判決信息量定義為：
陽(yáng)0巧d為-y中類的個(gè)數(shù)。P準(zhǔn)越大，表示待測(cè)試數(shù)據(jù)歸屬于y類的可能性越大，所Wy類的判決信息量Iy(Xi)越大。Py越大，表示數(shù)據(jù)歸屬W其他類的可能性越大，所Wy類的 判決信息量Iy(Xi)相應(yīng)減小。
[003引判決準(zhǔn)則為：找":Iy00 >L(A)K即如果某一類的累積判決信息量超出 某一口限，判決測(cè)試數(shù)據(jù)向量屬于該建模類。口限T"(A)的取值可由運(yùn)營(yíng)商根據(jù)網(wǎng)絡(luò)情況 自行確定。
[0034] (3)判決：采取序貫檢測(cè)的方法進(jìn)行最終判決。首先初始化每個(gè)類的判決信息量 為零。對(duì)于每個(gè)測(cè)試數(shù)據(jù)，根據(jù)公式（4)計(jì)算數(shù)據(jù)點(diǎn)給出的所有類的判決信息量，然后對(duì)每 個(gè)類的盤踞信息量進(jìn)行累加，直到某個(gè)類的判決信息量達(dá)到一個(gè)判決口限T。（A)，判決測(cè) 試數(shù)據(jù)屬于該類，停止檢測(cè)?？谙轙"(A)越大，檢測(cè)準(zhǔn)確定要求越高，相應(yīng)的檢測(cè)復(fù)雜度越 局。
[0035] 本發(fā)明具有W下有益效果：本發(fā)明根據(jù)直推式置信機(jī)給出的數(shù)據(jù)點(diǎn)與小區(qū)的匹配 度信息進(jìn)行假設(shè)檢驗(yàn)。定義了一種數(shù)據(jù)點(diǎn)判決為正常小區(qū)和異常小區(qū)的判決信息量，然后 根據(jù)判決信息量進(jìn)行序貫檢測(cè)判決。該方法判決準(zhǔn)確度高，誤警率低。
[0036] 基于本發(fā)明的小區(qū)中斷判決有如下優(yōu)點(diǎn)：
[0037] 1.訓(xùn)練向量由運(yùn)營(yíng)商自