基于图分割的区域规划方法及装置、存储介质、电子设备与流程
本公开实施例涉及通信技术领域，具体而言，涉及一种基于图分割的区域规划方法、基于图分割的区域规划装置、计算机可读存储介质以及电子设备。
背景技术：
移动网络登记区域或寻呼区域规划，在4g网络主要是跟踪区/跟踪区列表的规划，在5g网络主要是跟踪区/跟踪区列表/无线接入网的通知区域的规划。
上述区域的规划，是移动网络规划的重要组成部分。现有技术中，主要是通过人为的方式进行手动规划，无法进行自动规划，且手动规划的规划效率以及规划结果的精确度较低。
因此，需要提供一种新的基于图分割的区域规划方法及装置。
需要说明的是，在上述背景技术部分发明的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
技术实现要素：
本公开的目的在于提供一种基于图分割的区域规划方法、基于图分割的区域规划装置、计算机可读存储介质以及电子设备，进而至少在一定程度上克服由于相关技术的限制和缺陷而导致的无法基于图分割对寻呼区域进行自动规划的问题。
根据本公开的一个方面，提供一种基于图分割的区域规划方法，包括：
获取无线设备网元所承担的网元业务的业务量，以及网元业务在所述无线设备网元之间的切换关系以及切换次数；
以所述无线设备网元为顶点、以所述业务量为顶点权重，以及以所述切换关系为边、以所述切换次数为边权重，生成带权重的待分割图；
基于预设的图分割规则对所述带权重的待分割图进行分割，得到多个子图分割结果；其中，所述预设的图分割规则包括：各所述子图分割结果中所包括的边权重之和以及顶点权重之和相等，和/或各所述边权重之和最小；
根据各所述子图分割结果，为所述网元业务规划寻呼区域，并将所述寻呼区域通知给用户设备。
在本公开的一种示例性实施例中，获取无线设备网元所承担的网元业务的业务量，以及网元业务在所述无线设备网元之间的切换关系以及切换次数，包括：
从无线性能网管数据中获取多个无线设备网元，以及各所述无线设备网元所承担的rrc建立请求的请求次数；其中，所述无线设备网元包括基站或扇区；
从所述无线性能网管数据中提取各所述rrc建立请求从任一无线设备网元切换到其他无线设备网元的切换路径，以及所述rrc建立请求在各所述无线设备网元之间的次数；
根据所述切换路径生成所述切换关系。
在本公开的一种示例性实施例中，所述基于图分割的区域规划方法还包括：
判断各所述无线设备网元中是否包括冷启动基站或扇区；
在确定任一所述无线设备网元为冷启动基站或扇区时，获取所述冷启动基站或扇区的第一经纬度以及寻呼区已经被优化过的基站或扇区的第二经纬度；
基于预设的距离加权knn分类算法、所述第一经纬度以及第二经纬度，计算所述冷启动基站或扇区的业务量。
在本公开的一种示例性实施例中，以所述无线设备网元为顶点、以所述业务量为顶点权重，以及以所述切换关系为边、以所述切换次数为边权重，生成带权重的待分割图，包括：
将所述无线设备网元以及业务量分别抽象为顶点以及顶点权重，并将所述切换关系以及切换次数分别抽象为边以及边权重；
根据各所述顶点、顶点权重、边以及边权重，生成带权重的有向图，并根据所述带权重的有向图生成所述带权重的待分割图；其中，所述带权重的待分割图中的每一条边的总权重为所述带权重的有向图中该条边所对应的顶点的切换关系的总和。
在本公开的一种示例性实施例中，基于预设的图分割规则对所述带权重的待分割图进行分割，得到多个子图分割结果，包括：
根据所述网元业务的业务类别确定对所述带权重的待分割图进行分割所需要的图分割规则；其中，所述业务类别包括语音类别以及数据类别中的至少一种；
当所述业务类别为语音类别时，基于第一图分割规则对所述带权重的待分割图进行分割，得到多个子图分割结果；其中，第一图分割规则为预设的metis图分割算法；
当所述业务类别为数据类别时，基于第二图分割规则对所述带权重的待分割图进行分割，得到多个子图分割结果；其中，第二图分割规则为预设的社区发现算法。
在本公开的一种示例性实施例中，基于第二图分割规则对所述带权重的待分割图进行分割，得到多个子图分割结果，包括：
s1，基于预设的社区发现算法建立与所述带权重的待分割图中所包括的顶点对应的分裂/凝聚树；
s2，根据各所述无线设备网元的顶点权重以及期望得到的子图分割结果的个数，计算各子图分割结果的目标权重；
s3，基于预设的顺序遍历所述分裂/凝聚树，判断所述分裂/凝聚树中所包括的树节点下的顶点的总权重是否大于所述目标权重；
s4，如果任一树节点下的顶点的总权重大于所述目标权重，则进一步搜索该树节点的分支；若否，则停止搜索，并将该树节点对应的顶点集作为一个子图分割结果；
s5，重复步骤s4以及s5，直至所有书节点下的顶点的总权重小于等于所述目标权重。
在本公开的一种示例性实施例中，所述基于图分割的区域规划方法还包括：
基于预设的评估规则对各所述子图分割结果进行评估；其中，所述预设的评估规则包括如下的任意一种：
各所述子图分割结果中所包括的顶点的网元业务的业务量总和之间的差值小于第一预设阈值；
各所述子图分割结果的内部权重与各子图分割结果的边界权重之间的差值大于第二预设阈值；
各所述子图分割结果的边界权重之和小于第三预设阈值。
根据本公开的一个方面，提供一种基于图分割的区域规划装置，包括：
数据获取模块，用于获取无线设备网元所承担的网元业务的业务量，以及网元业务在所述无线设备网元之间的切换关系以及切换次数；
待分割图生成模块，用于以所述无线设备网元为顶点、以所述业务量为顶点权重，以及以所述切换关系为边、以所述切换次数为边权重，生成带权重的待分割图；
图分割模块，用于基于预设的图分割规则对所述带权重的待分割图进行分割，得到多个子图分割结果；其中，所述预设的图分割规则包括：各所述子图分割结果中所包括的边权重之和以及顶点权重之和相等，和/或各所述边权重之和最小；
寻呼区域规划模块，用于根据各所述子图分割结果，为所述网元业务规划寻呼区域，并将所述寻呼区域通知给用户设备。
根据本公开的一个方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任意一项所述的基于图分割的区域规划方法。
根据本公开的一个方面，提供一种电子设备，包括：
处理器；以及
存储器，用于存储所述处理器的可执行指令；
其中，所述处理器配置为经由执行所述可执行指令来执行上述任意一项所述的基于图分割的区域规划方法。
本公开实施例提供的一种基于图分割的区域规划方法，一方面，由于可以以无线设备网元为顶点、以业务量为顶点权重，以及以切换关系为边、以切换次数为边权重，生成带权重的待分割图；并基于预设的图分割规则对带权重的待分割图进行分割，得到多个子图分割结果；最后根据各子图分割结果，为网元业务规划寻呼区域，实现了基于图分割对寻呼区域进行自动规划，提高了寻呼区域的规划效率；另一方面，由于可以各子图分割结果中所包括的边权重之和以及顶点权重之和相等，和/或各边权重之和最小的规则对带权重的待分割图进行分割得到多个子图分割结果，提高了子图分割结果的准确率，进而提高了寻呼区域规划结果的准确率。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示意性示出根据本公开示例实施例的一种基于图分割的区域规划方法的流程图。
图2示意性示出根据本公开示例实施例的另一种基于图分割的区域规划方法的流程图。
图3(a)、图3(b)以及图3(c)分别示意性的示出了根据本公开示例实施例的不同状态下的带权重的图。
图4示意性示出根据本公开示例实施例的一种基于预设的图分割规则对所述带权重的待分割图进行分割，得到多个子图分割结果的方法流程图。
图5示意性示出根据本公开示例实施例的一种子图分割结果的示例图。
图6示意性示出根据本公开示例实施例的一种凝聚/分裂树的结构示例图。
图7(a)示意性示出根据本公开示例实施例的一种基站分布示例图。
图7(b)示意性示出根据本公开示例实施例的另一种子图分割结果的示例图。
图8示意性示出根据本公开示例实施例的另一种子图分割结果的示例图。
图9示意性示出根据本公开示例实施例的另一种子图分割结果的示例图。
图10示意性示出根据本公开示例实施例的一种基于图分割的区域规划装置的框图。
图11示意性示出根据本公开示例实施例的一种用于实现上述基于图分割的区域规划方法的电子设备。
具体实施方式
现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施方式使得本公开将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本公开的实施方式的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本公开的技术方案而省略所述特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、装置、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知技术方案以避免喧宾夺主而使得本公开的各方面变得模糊。
此外，附图仅为本公开的示意性图解，并非一定是按比例绘制。图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。附图中所示的一些方框图是功能实体，不一定必须与物理或逻辑上独立的实体相对应。可以采用软件形式来实现这些功能实体，或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体，或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。
本示例实施方式中首先提供了一种基于图分割的区域规划方法，该方法可以运行于网络侧所在的服务器、服务器集群或云服务器等；当然，本领域技术人员也可以根据需求在其他平台运行本公开的方法，本示例性实施例中对此不做特殊限定。参考图1所示，该基于图分割的区域规划方法可以包括以下步骤：
步骤s110.获取无线设备网元所承担的网元业务的业务量，以及网元业务在所述无线设备网元之间的切换关系以及切换次数；
步骤s120.以所述无线设备网元为顶点、以所述业务量为顶点权重，以及以所述切换关系为边、以所述切换次数为边权重，生成带权重的待分割图；
步骤s130.基于预设的图分割规则对所述带权重的待分割图进行分割，得到多个子图分割结果；其中，所述预设的图分割规则包括：各所述子图分割结果中所包括的边权重之和以及顶点权重之和相等，和/或各所述边权重之和最小；
步骤s140.根据各所述子图分割结果，为所述网元业务规划寻呼区域，并将所述寻呼区域通知给用户设备。
上述基于图分割的区域规划方法中，一方面，由于可以以无线设备网元为顶点、以业务量为顶点权重，以及以切换关系为边、以切换次数为边权重，生成带权重的待分割图；并基于预设的图分割规则对带权重的待分割图进行分割，得到多个子图分割结果；最后根据各子图分割结果，为网元业务规划寻呼区域，实现了基于图分割对寻呼区域进行自动规划，提高了寻呼区域的规划效率；另一方面，由于可以各子图分割结果中所包括的边权重之和以及顶点权重之和相等，和/或各边权重之和最小的规则对带权重的待分割图进行分割得到多个子图分割结果，提高了子图分割结果的准确率，进而提高了寻呼区域规划结果的准确率。
以下，将结合附图对本公开示例实施例基于图分割的区域规划方法进行详细的解释以及说明。
首先，对本公开示例实施例中所涉及到的名词进行解释以及说明。
图(graph)是用于表示对象之间关联关系的一种抽象数据结构，使用顶点和边进行描述：顶点表示对象，边表示对象之间的关系。可抽象成用图描述的数据即为图数据。图计算，便是以图作为数据模型来表达问题并予以解决的这一过程。
ta：trackingarea，跟踪区，用于实现对终端位置的管理，可分为寻呼管理和位置更新管理。
tal：trackingarealist，跟踪区列表，多个跟踪区组成一个跟踪区列表。
rna，ranbasednotificationarea，无线接入网(radioaccessnetwork，ran)的通知区域。
其次，对本公开示例实施例的发明目的进行解释以及说明。具体的，本公开描述了一种根据移动网络业务和切换性能数据，将移动网络抽象为带权图，并应用图计算技术(图分割和社区发现)，高效实现移动网络ta/tal/rna划分工作的方法，提供量化评估划分质量指标，并改造原有图计算算法，使之更高效适应移动网络优化需求。主要可以包括以下几个方面：一方面，根据移动网络业务和切换性能数据，将移动网络抽象为带权图的方法，并给出了针对4g、5g及其它移动网络场景下选择的性能数据；另一方面，引入图计算领域的图分割或社区发现的算法，进行ta/tal/rna划分(规划)；再一方面，在基于模块度的层次社区发现基础上，增加在凝聚/分裂树上兼顾平衡度，搜索最优分割简便算法；进一步的，在侧重于数据业务或语音的移动网络上优选图分割和社区发现算法，还解决了新建基站或扇区(冷启动基站)初始寻呼参数配置，以及对子图分割结果，也即量化评估的ta/tal/rna划分工作质量的指标进行评估。
进一步的，在本公开示例实施例的基于图分割的区域规划方法中：
在步骤s110中，获取无线设备网元所承担的网元业务的业务量，以及网元业务在所述无线设备网元之间的切换关系以及切换次数。
在本示例实施例中，首先，从无线性能网管数据中获取多个无线设备网元，以及各所述无线设备网元所承担的rrc建立请求的请求次数；其中，所述无线设备网元包括基站或扇区；其次，从所述无线性能网管数据中提取各所述rrc建立请求从任一无线设备网元切换到其他无线设备网元的切换路径，以及所述rrc建立请求在各所述无线设备网元之间的次数；最后，根据所述切换路径生成所述切换关系。
具体的，首先，顶点v(无线设备网元)及其权值m(网元业务的业务量)取自无线性能网管数据，可选指标如下表1所示，也可以选择其它反映本网元业务量的指标，本示例对此不做特殊限制。其中，下表1中加粗的为4g/5g网络推荐采用的指标：
表1不同无线系统带权图顶点生成指标选择
此处需要补充说明的是，不选用寻呼信道的利用率作为各无线设备网元所在的顶点的权重的原因在于，寻呼信道负荷不仅与业务量相关，也依赖于当前寻呼区划分和寻呼信道参数实际配置，不能作为寻呼区划分依据。
其次，边e(切换关系，例如从无线设备网元a切换到无线设备网元b)及其权值n(切换次数)指标选择如下表2所示：
表2不同无线系统带权图边生成指标选择
此处需要补充说明的是，从无线设备网元a切换到无线设备网元b为ab间的一次切换关系，从无线设备网元b切换到无线设备网元a为ba间的一次切换关系；在有向图中，可以分别记为ab边的权重以及ba边的权重，在无向图中，a与b之间的边的权重，为ab边的权重与ba边的权重之和。
进一步的，为了避免由于无线设备网元为冷启动基站或社区，不存在业务量进而无法计算顶点权重的问题，本公开示例实施例还提供了另一种基于图分割的区域规划方法。参考图2所示，该基于图分割的区域规划方法还可以包括以下步骤：
步骤s210，判断各所述无线设备网元中是否包括冷启动基站或扇区；
步骤s220，在确定任一所述无线设备网元为冷启动基站或扇区时，获取所述冷启动基站或扇区的第一经纬度以及寻呼区已经被优化过的基站或扇区的第二经纬度；
步骤s230，基于预设的距离加权knn分类算法、所述第一经纬度以及第二经纬度，计算所述冷启动基站或扇区的业务量。
以下，将对步骤s210-步骤s230进行解释以及说明。具体的，对于新建基站或扇区(冷启动基站)，现有性能指标中没有相关数据支持，无法形成联通图，因此不能采用上述基于切换数据方法来处理。本文使用knn方法提供初始化寻呼区配置参数：首先，获取现有寻呼区优化过的基站经纬度、冷启动基站经纬度；其次，由geography类型(大地球面)转换为geometry类型(墨卡托平面)，如果对于精度要求不高场合，也可以跳过类型转换；进一步的，使用距离加权knn分类算法确定冷启动基站寻呼区初始参数(寻呼区标识号)，权重取距离的倒数，也即权重为第一经纬度以及第二经纬度之间的差值的绝对值的倒数。
在步骤s120中，以所述无线设备网元为顶点、以所述业务量为顶点权重，以及以所述切换关系为边、以所述切换次数为边权重，生成带权重的待分割图。
在本示例实施例中，首先，将所述无线设备网元以及业务量分别抽象为顶点以及顶点权重，并将所述切换关系以及切换次数分别抽象为边以及边权重；根据各所述顶点、顶点权重、边以及边权重，生成带权重的有向图，并根据所述带权重的有向图生成所述带权重的待分割图；其中，所述带权重的待分割图中的每一条边的总权重为所述带权重的有向图中该条边所对应的顶点的切换关系的总和。
具体的，带权重的图g(v,e)，v为图g的顶点集，e为g的边集。(u,v)表示连接顶点u和v的边。w(v)＝m表示顶点v权值为m，w(u,v)＝n表示连接顶点u、v的边权值为n。举例来说，本公开示例实施例所记载的无线设备网元的带权重的待分割图的具体生成步骤可以包括：
首先，以无线设备网元(基站或扇区，本文使用基站，下同)为图顶点v；其次，以网元业务的业务量量(流量或呼叫/rrc请求次数)作为顶点的权值m；然后，以用户(网元业务)在网元间切换作为边e，如从u基站切换到v基站，则有u→v的有向边；进一步的，切换业务量作为边的权值，如扇区间切换次数n；最后，根据以上原则生成的图是带权有向图，在此基础上可简化为无向带权图，方法为无向图的边权值为原有向图的双向边权值和。
具体的，参考图3(a)、图3(b)以及图3(c)所示，一个三扇区的基站网元业务的业务量和基站之间的切换关系可以转换成如图3(a)所述的初始图，再转换为入图3(b)所示的带权重的有向图，最终转换为如图3(c)所示的带权重的待分割图。
在步骤s130中，基于预设的图分割规则对所述带权重的待分割图进行分割，得到多个子图分割结果；其中，所述预设的图分割规则包括：各所述子图分割结果中所包括的边权重之和以及顶点权重之和相等，和/或各所述边权重之和最小。
在本示例实施例中，首先，对于上述图分割规则进行解释以及说明。具体的，寻呼区域规划或者优化，需要遵循如下的两个原则：一方面，合理优化或规划寻呼区域大小，即意味着将图分割为大致相等的子图，由于无线网络抽象为带权图，则各子图分割结果的权重大致相当；另一方面，区域边界远离业务繁忙区域，即要求分割的子图分割结果过之间边权重和最小；也即，可以将上述图分割看作典型的带权图k分割问题，可以应用图计算领域的成果。
具体的，参考图4所示，基于预设的图分割规则对所述带权重的待分割图进行分割，得到多个子图分割结果，可以包括以下步骤：
步骤s410，根据所述网元业务的业务类别确定对所述带权重的待分割图进行分割所需要的图分割规则；其中，所述业务类别包括语音类别以及数据类别中的至少一种。
在本示例实施例中，为了进一步的提高子图分割结果的精确度，可以根据业务类别的不同，确定不同的图分割规则。具体的，由于现网无线业务不同，配置的寻呼策略也不一样，针对的分割算法选择也应有侧重：
首先，对于lte/nr数据业务(数据类别的网元业务)寻呼策略(图分割规则)，具体可以如下表3所示：
表3lte/nr数据业务寻呼策略
基于上述表3可以得知，一般一次寻呼成功率为94％～97％(基站级寻呼)，较少一次寻呼失败并升级为区域寻呼(ta/tal/rna或更高级别寻呼)，因此对于ta/tal/rna大小，即对于分割后子图顶点权重的平衡性要求较低，更关注用户在寻呼区域边界移动带来的位置更新消息数量，即关注子网间边权降低，该场景选择使用基于层次的社区发现算法如louvain算法等(或兼顾平衡性louvain算法等)。
进一步的，对于2g/3g/volte/vonr业务(业务类别为语音类别的网元业务)，其寻呼策略(图分割规则)可以如下表4所示：
表4：2g、3g数据业务及volte、vonr语音业务寻呼策略：
基于上述表4可以得知，由于一次寻呼为一个区域级别，此时需要控制寻呼区大小，降低寻呼区内扇区寻呼业务量，即对分割后子图顶点权重平衡性更为关心，此场合使用基于图分割的算法如metis算法。
综上，考虑不同优化目标场景下的算法选择如下：对于lte与volte，nr与vonr的寻呼区域配置共用这一问题，处理方法如下：在lte/nr数据业务为主，volte/vonr未大规模商用，甚至业务初期未开通vonr场景下，使用基于层次的社区发现算法结果；volte/vonr达到较大规模后，语音寻呼多为tal级别，因此tal划分使用基于图分割的算法，ta/rna划分采用基于层次的社区发现算法。
步骤s420，当所述业务类别为语音类别时，基于第一图分割规则对所述带权重的待分割图进行分割，得到多个子图分割结果；其中，第一图分割规则为预设的metis图分割算法。
具体的，在基于metis图分割算法对带权重的待分割图进行分割的过程中，整个分割过程分成coarsening(对带权重的待分割图进行缩小)、initialpartitioning(对缩小后的带权重的待分割图进行初始分割)和uncoarsening(refinement，对初始分割后的带权重的待分割图进行扩大)三个部分；其中，参考图5所示，coarsening将图的大小逐渐缩小，例如由g0→g1→g2→g3，在g4阶段执行k路分割(初始分割)，然后在uncoarsening阶段，将图中的原始节点映射到g4划分的cluster中(由g3→g2→g1→g0)，进而得到多个子图分割结果。
步骤s430，当所述业务类别为数据类别时，基于第二图分割规则对所述带权重的待分割图进行分割，得到多个子图分割结果；其中，第二图分割规则为预设的社区发现算法。
具体的，s1，基于预设的社区发现算法建立与所述带权重的待分割图中所包括的顶点对应的分裂/凝聚树；s2，根据各所述无线设备网元的顶点权重以及期望得到的子图分割结果的个数，计算各子图分割结果的目标权重；s3，基于预设的顺序遍历所述分裂/凝聚树，判断所述分裂/凝聚树中所包括的树节点下的顶点的总权重是否大于所述目标权重；s4，如果任一树节点下的顶点的总权重大于所述目标权重，则进一步搜索该树节点的分支；若否，则停止搜索，并将该树节点对应的顶点集作为一个子图分割结果；s5，重复步骤s4以及s5，直至所有书节点下的顶点的总权重小于等于所述目标权重。
详细而言，传统的社区发现算法终止是考虑模块度最佳的结果，或者达到预设目标社区个数来终止算法，未考虑平衡性要求，不可避免产生不平衡的社区；与传统社区发现需求不同的是，无线设备网元带权图分割(寻呼区规划问题)一般对于社区权重平衡性有要求，不能产生过大权重社区，因此对于权重较大的社区需要进一步拆分；同时，在考虑平衡性后，本公开示例实施例采用简易的方法对层次社区发现算法稍作补充，新增在分裂/凝聚树上的搜索过程，寻找优化的兼顾平衡性时的分割界面。具体的，可以按照如下方式进行分割：
首先，应用传统基于层次的社区发现算法建立分裂/凝聚树，其中，带权重的待分割图中所包括的顶点是分裂/凝聚树中的叶子节点，具体可以参考图6所示；其次，预设分裂社区(子图分割结果)的目标权重w(一般设置为
在步骤s140中，根据各所述子图分割结果，为所述网元业务规划寻呼区域，并将所述寻呼区域通知给用户设备。
具体的，当得到各子图分割结果以后，就可以根据该子图分割结果为网元业务规划对应的寻呼区域。
进一步的，为了可以进一步的提高各子图分割结果的精确度，该基于图分割的区域规划方法还包括：基于预设的评估规则对各所述子图分割结果进行评估；其中，所述预设的评估规则包括如下的任意一种：各所述子图分割结果中所包括的顶点的网元业务的业务量总和之间的差值小于第一预设阈值；各所述子图分割结果的内部权重与各子图分割结果的边界权重之间的差值大于第二预设阈值；各所述子图分割结果的边界权重之和小于第三预设阈值。
具体的，可以基于如下方式对各子图分割结果进行评估：一方面，平衡度：表征每个社区权重和(即每个寻呼区内部节点的业务量总和)的差异，可以用于避免划分为大小差异过大的寻呼区，具体可以通过权重和的标准差来评估；另一方面，模块度：社区发现算法指标，表征社区内部权重与社区边界权重之间关系，其可以用于划分寻呼区内部业务量尽量大(社区内部权重大)，寻呼区间切换量尽量小(社区边界权重小)。
其中，模块度q定义具体可以如下公式(1)所示：
其中，m表示边数，a为邻接矩阵，ki为顶点i所在的子图分割结果的边权重和，kj为顶点j所在的子图分割结果的边权重之和，m为带权重的待分割图的总权重，aij为连接节点i和节点j的边的权重，ci为节点i属于某个社区的标号，如果i、j属于同一社区，即ci、cj相同，则δ(ci,cj)＝1，否则为0；
再一方面，子图间边权总和：表征寻呼区边界间切换业务量大小。
此处需要进一步补充说明的是，上述第一预设阈值、第二预设阈值以及第三预设阈值可以根据实际需要自行选取，本示例对此不做特殊限制。
以下，对本公开示例实施例的基于图分割的区域规划方法进行进一步的解释以及说明。假设某公司lte现网业务数据，规模为基站(图顶点v)7196、切换关系(带权有向图边e)388028，转变为无向图边239450。建立图的指标选择为rrc请求次数和切换次数性能统计数据。其中，图7(a)示出了基站的实际位置，图7(b)是基于现网性能建立的图(力导向布局呈现效果)；进一步的，表5示出了依据两种算法进行图分割，并按分割结果作为寻呼区划分方案较现网实际tal配置提升效果：
表5利用metis和兼顾平衡的louvain算法分割效果
基于表5所记载的内容可以得出，两种算法较网络现网配置相比均有较大提升，社区间边权和(位置更新信令负荷)下降17％～24％。
同时也可以发现：基于多层k路平衡划分的metis算法结果更强调分割后子图顶点权重的平衡性；基于层次聚类的louvain算法更强调模块度，减少子网间边权。
本例的展示目标为lte数据业务的tal划分，弱化考虑volte业务，因此算法选择为兼顾平衡性louvain算法。图8为现网实际划分，可见其原有tal划分在市区过细，且相关区域在图结构上过于混杂(切换关系紧密的基站划分到不同tal)，郊区tal划分过大，图9为兼顾平衡性louvain算法分割结果，可以看到在分割数与现网tal数大致相当情况下，在市区合并了过于细分的区域，并基于业务和切换性能，优化寻呼区分割边界，模块度进一步提升，在郊区将原有较大tal进一步拆分。仿真估计寻呼区优化后，由于跨越边界导致的位置更新消息下降24％，效果明显。
本公开示例实施例所示出的基于图分割的区域规划方法，一方面，可以自动化生成ta/tal/rna划分，提升工作效率；且可以提升ta/tal/rna的划分质量，同时提供了量化指标，使评估ta/tal/rna划分质量有据可依；另一方面，依据移动网络业务和切换性能数据，将移动网络抽象为带权图，给出了关键性能指标选择；并应用图计算技术(图分割和社区发现)，高效实现移动网络寻呼区划分工作，大幅提升工作效率；再一方面，在基于模块度的层次社区发现基础上，增加在凝聚/分裂树上兼顾平衡度，搜索最优分割简便算法，实现基于模块度社区分裂和依据平衡度社区选择的结合；且对于不同寻呼策略配置场景下优选图分割算法。
本公开示例实施例还提供了一种基于图分割的区域规划装置。参考图10所示，该基于图分割的区域规划装置可以包括数据获取模块1010、待分割图生成模块1020、图分割模块1030以及寻呼区域规划模块1040。其中：
数据获取模块1010可以用于获取无线设备网元所承担的网元业务的业务量，以及网元业务在所述无线设备网元之间的切换关系以及切换次数；
待分割图生成模块1020可以用于以所述无线设备网元为顶点、以所述业务量为顶点权重，以及以所述切换关系为边、以所述切换次数为边权重，生成带权重的待分割图；
图分割模块1030可以用于基于预设的图分割规则对所述带权重的待分割图进行分割，得到多个子图分割结果；其中，所述预设的图分割规则包括：各所述子图分割结果中所包括的边权重之和以及顶点权重之和相等，和/或各所述边权重之和最小；
寻呼区域规划模块1040可以用于根据各所述子图分割结果，为所述网元业务规划寻呼区域，并将所述寻呼区域通知给用户设备。
在本公开的一种示例性实施例中，获取无线设备网元所承担的网元业务的业务量，以及网元业务在所述无线设备网元之间的切换关系以及切换次数，包括：
从无线性能网管数据中获取多个无线设备网元，以及各所述无线设备网元所承担的rrc建立请求的请求次数；其中，所述无线设备网元包括基站或扇区；
从所述无线性能网管数据中提取各所述rrc建立请求从任一无线设备网元切换到其他无线设备网元的切换路径，以及所述rrc建立请求在各所述无线设备网元之间的次数；
根据所述切换路径生成所述切换关系。
在本公开的一种示例性实施例中，所述基于图分割的区域规划装置还包括：
第一判断模块，可以用于判断各所述无线设备网元中是否包括冷启动基站或扇区；
经纬度数据获取模块，可以用于在确定任一所述无线设备网元为冷启动基站或扇区时，获取所述冷启动基站或扇区的第一经纬度以及寻呼区已经被优化过的基站或扇区的第二经纬度；
业务量计算模块，可以用于基于预设的距离加权knn分类算法、所述第一经纬度以及第二经纬度，计算所述冷启动基站或扇区的业务量。
在本公开的一种示例性实施例中，以所述无线设备网元为顶点、以所述业务量为顶点权重，以及以所述切换关系为边、以所述切换次数为边权重，生成带权重的待分割图，包括：
将所述无线设备网元以及业务量分别抽象为顶点以及顶点权重，并将所述切换关系以及切换次数分别抽象为边以及边权重；
根据各所述顶点、顶点权重、边以及边权重，生成带权重的有向图，并根据所述带权重的有向图生成所述带权重的待分割图；其中，所述带权重的待分割图中的每一条边的总权重为所述带权重的有向图中该条边所对应的顶点的切换关系的总和。
在本公开的一种示例性实施例中，基于预设的图分割规则对所述带权重的待分割图进行分割，得到多个子图分割结果，包括：
根据所述网元业务的业务类别确定对所述带权重的待分割图进行分割所需要的图分割规则；其中，所述业务类别包括语音类别以及数据类别中的至少一种；
当所述业务类别为语音类别时，基于第一图分割规则对所述带权重的待分割图进行分割，得到多个子图分割结果；其中，第一图分割规则为预设的metis图分割算法；
当所述业务类别为数据类别时，基于第二图分割规则对所述带权重的待分割图进行分割，得到多个子图分割结果；其中，第二图分割规则为预设的社区发现算法。
在本公开的一种示例性实施例中，基于第二图分割规则对所述带权重的待分割图进行分割，得到多个子图分割结果，包括：
s1，基于预设的社区发现算法建立与所述带权重的待分割图中所包括的顶点对应的分裂/凝聚树；
s2，根据各所述无线设备网元的顶点权重以及期望得到的子图分割结果的个数，计算各子图分割结果的目标权重；
s3，基于预设的顺序遍历所述分裂/凝聚树，判断所述分裂/凝聚树中所包括的树节点下的顶点的总权重是否大于所述目标权重；
s4，如果任一树节点下的顶点的总权重大于所述目标权重，则进一步搜索该树节点的分支；若否，则停止搜索，并将该树节点对应的顶点集作为一个子图分割结果；
s5，重复步骤s4以及s5，直至所有书节点下的顶点的总权重小于等于所述目标权重。
在本公开的一种示例性实施例中，所述基于图分割的区域规划装置还包括：
分割结果评估模块，可以用于基于预设的评估规则对各所述子图分割结果进行评估；其中，所述预设的评估规则包括如下的任意一种：
各所述子图分割结果中所包括的顶点的网元业务的业务量总和之间的差值小于第一预设阈值；
各所述子图分割结果的内部权重与各子图分割结果的边界权重之间的差值大于第二预设阈值；
各所述子图分割结果的边界权重之和小于第三预设阈值。
上述基于图分割的区域规划装置中各模块的具体细节已经在对应的基于图分割的区域规划方法中进行了详细的描述，因此此处不再赘述。
应当注意，尽管在上文详细描述中提及了用于动作执行的设备的若干模块或者单元，但是这种划分并非强制性的。实际上，根据本公开的实施方式，上文描述的两个或更多模块或者单元的特征和功能可以在一个模块或者单元中具体化。反之，上文描述的一个模块或者单元的特征和功能可以进一步划分为由多个模块或者单元来具体化。
此外，尽管在附图中以特定顺序描述了本公开中方法的各个步骤，但是，这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些步骤，或是必须执行全部所示的步骤才能实现期望的结果。附加的或备选的，可以省略某些步骤，将多个步骤合并为一个步骤执行，以及/或者将一个步骤分解为多个步骤执行等。
在本公开的示例性实施例中，还提供了一种能够实现上述方法的电子设备。
所属技术领域的技术人员能够理解，本公开的各个方面可以实现为系统、方法或程序产品。因此，本公开的各个方面可以具体实现为以下形式，即：完全的硬件实施方式、完全的软件实施方式(包括固件、微代码等)，或硬件和软件方面结合的实施方式，这里可以统称为“电路”、“模块”或“系统”。
下面参照图11来描述根据本公开的这种实施方式的电子设备1100。图11显示的电子设备1100仅仅是一个示例，不应对本公开实施例的功能和使用范围带来任何限制。
如图11所示，电子设备1100以通用计算设备的形式表现。电子设备1100的组件可以包括但不限于：上述至少一个处理单元1110、上述至少一个存储单元1120、连接不同系统组件(包括存储单元1120和处理单元1110)的总线1130以及显示单元1140。
其中，所述存储单元存储有程序代码，所述程序代码可以被所述处理单元1110执行，使得所述处理单元1110执行本说明书上述“示例性方法”部分中描述的根据本公开各种示例性实施方式的步骤。例如，所述处理单元1110可以执行如图1中所示的步骤s110：获取无线设备网元所承担的网元业务的业务量，以及网元业务在所述无线设备网元之间的切换关系以及切换次数；步骤s120：以所述无线设备网元为顶点、以所述业务量为顶点权重，以及以所述切换关系为边、以所述切换次数为边权重，生成带权重的待分割图；步骤s130：基于预设的图分割规则对所述带权重的待分割图进行分割，得到多个子图分割结果；其中，所述预设的图分割规则包括：各所述子图分割结果中所包括的边权重之和以及顶点权重之和相等，和/或各所述边权重之和最小；步骤s140：根据各所述子图分割结果，为所述网元业务规划寻呼区域，并将所述寻呼区域通知给用户设备。
存储单元1120可以包括易失性存储单元形式的可读介质，例如随机存取存储单元(ram)11201和/或高速缓存存储单元11202，还可以进一步包括只读存储单元(rom)11203。
存储单元1120还可以包括具有一组(至少一个)程序模块11205的程序/实用工具11204，这样的程序模块11205包括但不限于：操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。
总线1130可以为表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储单元总线或者存储单元控制器、外围总线、图形加速端口、处理单元或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。
电子设备1100也可以与一个或多个外部设备1200(例如键盘、指向设备、蓝牙设备等)通信，还可与一个或者多个使得用户能与该电子设备1100交互的设备通信，和/或与使得该电子设备1100能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如路由器、调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(i/o)接口1150进行。并且，电子设备1100还可以通过网络适配器1160与一个或者多个网络(例如局域网(lan)，广域网(wan)和/或公共网络，例如因特网)通信。如图所示，网络适配器1160通过总线1130与电子设备1100的其它模块通信。应当明白，尽管图中未示出，可以结合电子设备1100使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、raid系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员易于理解，这里描述的示例实施方式可以通过软件实现，也可以通过软件结合必要的硬件的方式来实现。因此，根据本公开实施方式的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是cd-rom，u盘，移动硬盘等)中或网络上，包括若干指令以使得一台计算设备(可以是个人计算机、服务器、终端装置、或者网络设备等)执行根据本公开实施方式的方法。
在本公开的示例性实施例中，还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有能够实现本说明书上述方法的程序产品。在一些可能的实施方式中，本公开的各个方面还可以实现为一种程序产品的形式，其包括程序代码，当所述程序产品在终端设备上运行时，所述程序代码用于使所述终端设备执行本说明书上述“示例性方法”部分中描述的根据本公开各种示例性实施方式的步骤。
根据本公开的实施方式的用于实现上述方法的程序产品，其可以采用便携式紧凑盘只读存储器(cd-rom)并包括程序代码，并可以在终端设备，例如个人电脑上运行。然而，本公开的程序产品不限于此，在本文件中，可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。
所述程序产品可以采用一个或多个可读介质的任意组合。可读介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。可读存储介质例如可以为但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式盘、硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦式可编程只读存储器(eprom或闪存)、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(cd-rom)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。
计算机可读信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了可读程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。可读信号介质还可以是可读存储介质以外的任何可读介质，该可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。
可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于无线、有线、光缆、rf等等，或者上述的任意合适的组合。
可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本公开操作的程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如java、c++等，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“c”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算设备上部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。在涉及远程计算设备的情形中，远程计算设备可以通过任意种类的网络，包括局域网(lan)或广域网(wan)，连接到用户计算设备，或者，可以连接到外部计算设备(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
此外，上述附图仅是根据本公开示例性实施例的方法所包括的处理的示意性说明，而不是限制目的。易于理解，上述附图所示的处理并不表明或限制这些处理的时间顺序。另外，也易于理解，这些处理可以是例如在多个模块中同步或异步执行的。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里发明的发明后，将容易想到本公开的其他实施例。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未发明的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由权利要求指出。
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