一种模拟生成基站性能指标值的装置及其方法与流程

1.本发明涉及网络通信设备虚拟仿真技术领域，具体涉及一种模拟生成基站性能指标值的装置及其方法。


背景技术：

2.随着5g技术发展，5g专网建设需求的兴起，对5g部署运维工程师的用人需求日益增长。在培养网络部署人才过程中，需要使用网络通信设备虚拟仿真训练系统，帮助用户完成标准的基站部署与维护操作，包括硬件安装上电、软件调试、业务调测等。
3.基站(base station)，是固定在一个地方的高功率多信道双向无线电发射站，它们典型的被用于低功率信道双向无线通讯，如移动电话、手提电话和无线路由器。射频单元(radio frequency unit)，一种负责基带模块、射频模块信号的接口处理，以及上、下行基带信号处理的设备，例如常见的rru、auu、prru 无线设备等。性能指标(performance indicator)，一种可用于详细分析项目性能和设备运行质量方面问题的指标，它定义了“测量什么”，为完成网络服务质量测量而必须收集的量，例如请求次数、语音掉话率、用户下行平均吞吐率等。一个基站下连接着1-6个射频单元，射频单元收发无线信号，产生基站性能指标数据，由真实基站产生的性能指标数据具备以下四个特征：1)可实时生成；2)不同用户在同一时间、同一基站查询同一射频单元的同一性能指标，产生的指标值是唯一的、相同的、不变的；3)同一射频单元的同一性能指标，或者同一基站下所有射频单元的同一性能指标，在一天内的连续指标值，随着时间呈现出正态分布；4)同一基站、同一性能指标，在每天的同一时段内(最短为15分钟内)，呈现出在某一比例范围内随机离散。由于获取真实基站性能指标值，存在数据隐私安全风险，即便运营商从业人员，也无法合法地公开基站性能指标数据。
4.在5g基站性能指标分析教学或者实验场景中，对于基站性能指标的模拟方案通常为“真实基站性能指标值*浮动值”。该方案可以生成接近真实基站性能指标的数据，但无法生成多基站、多射频、多指标、多时段的指标值，例如模拟生成60个基站、3个射频单元、每15分钟一次、50个指标、30天的指标值，使用该方案，需要生成51,840,000份数据，将其保存在常规电脑中，或者应用到虚拟仿真软件中，将会占用大量计算机存储资源，拖慢计算机运行速度，因而基于该方案，通常采用10000份左右的数据，重复利用，这大大降低了数据的多样性，无法理想地模拟出真实基站性能指标值，影响指标分析效果。


技术实现要素：

5.本发明的目的是提供一种可以广泛应用于移动通信技术网络优化教学场景中、帮助用户大大降低获取性能指标值数据的时间成本与机会成本、能够根据指定时间、指定基站、指定基站性能指标、指定射频单元生成一个唯一的指标值、模拟性能指标数据具备真实性能指标数据的四个特征、满足用户对性能指标值进行大数据分析需求的模拟生成基站性能指标值的装置及其方法。
6.为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案来实现：第一方面，提供一种模拟生成基站性能指标值的装置，如图1所示，包括ui页面组件、文本转换组件、性能指标组件、时间周期组件和计算组件；所述ui页面组件用于接收用户输入的时间、基站名称、射频单元名称、基站性能指标名称、时间周期等查询条件，以及显示生成的性能指标值；所述文本转换组件包含进制转换器，用于将时间、基站名称、射频单元名称等信息，从十六进制文本格式转换为十进制数字格式；所述性能指标组件用于预存基站性能指标名称以及对应的标准值和浮动范围值；所述时间周期组件用于预存24小时连续的不同时间周期对应的用户上线率数据，用户上线率在连续的24小时内，呈现出正态分布特征；所述计算组件用于将时间、基站名称、射频单元名称经转换的数值以及基站性能指标的标准值、浮动范围值、用户上线率等数值计算生成性能指标值；各组件之间存在数据流通。
7.进一步地，在性能指标组件中，所述基站性能指标的标准值为正整数，可选取真实性能指标值中的平均值、中值或者最大值中的一种，其中选取最大值为最优解；所述基站性能指标的浮动范围值取值为-100％≤x≤100％。
8.进一步地，在时间周期组件中，所述24小时连续的不同时间周期中，每一时间周期时长取值t≤60分钟。
9.进一步地，在时间周期组件中，所述24小时连续的不同时间周期中，每一时间周期时长取值t＝15分钟或t＝30分钟或t＝60分钟。
10.进一步地，在计算组件中，所述基站性能指标的标准值乘以用户上线率，用于模拟不同性能指标值在不同时间周期内的数值；对由时间、基站名称、射频单元名称经转换后的数值进行相加/减/乘/除/开方等数学运算，生成一个比例数值，该数值范围取值为-1≤f≤1，用于模拟不同日期同一时间周期的随机离散效果；其中，浮动范围值用于将性能指标值/(标准值*用户上线率)的结果约束在 1-f与1+f之间。
11.第二方面，提供一种模拟生成基站性能指标值的方法，如图2所示，包括如下步骤：s1)系统将进制转换器预置于文本转换组件中，用于将十六进制文本转换为十进制数字；s2)系统将基站性能指标名称以及对应的标准值、浮动范围值预置于性能指标组件中，每一个基站性能指标名称对应一个标准值和浮动范围值，如《表1基站性能指标值》所示；s3)系统将时间周期以及对应的用户上线率预置于时间周期组件中，预存24小时内连续的不同时间周期以及对应的用户上线率数据，每一时间周期时长取值为 t≤60分钟，在连续的24小时中，每个时间周期对应一个用户上线率，连续的用户上线率随着时间呈现出正态分布；如《表2不同时间段的用户上线率》所示，以数表形式存储，每一个时段对应一个用户上线率；s4)ui组件接收用户输入的时间、基站名称、射频单元名称、基站性能指标名称、时间周期等查询条件，并将时间、基站名称、射频单元名称发送至文本转化组件，将基站性能指标名称发送至性能指标组件，将时间周期发送至时间周期组件；s5)文本转换组件将时间、基站名称、射频单元名称转换为十进制数值，并发送至计算组件；在一实施例中，将2022年01月01日23时10分10秒，转化为 20220101231010，将基
站101转化为101，将射频单元101转化为101；s6)性能指标组件将基站性能指标名称对应的标准值和浮动范围值发送至计算组件；s7)时间周期组件将时间周期对应的用户上线率发送至计算组件；s8)计算组件对时间转换值、基站名称转换值、射频单元名称转换值通过相加/ 减/乘/除/开方等数学运算，生成k值；优选地，计算组件对时间转换值、基站名称转换值、射频单元名称转换值进行求和，赋值给k；s9)计算组件截取k中任意长度连续或不连续数值，赋值给ks；优选地，截取k 中最后连续两位数值，赋值给ks；s10)计算组件读取并判断k中任意一位数值的奇偶性，或者比对其是否≥5，依据对比结果将ks数值乘以1或者乘以-1；优选地，计算组件读取并判断k的第一位数值，为奇数则ks数值乘以1，为偶数则ks数值乘以-1；s11)计算组件通过公式“性能指标值＝标准值*用户上线率*(1+浮动范围值*
±ꢀ
ks％)”进行计算，对计算结果取整后赋值给p；s12)计算组件将p值发送至ui组件；s13)ui组件呈现计算结果值。
12.表1基站性能指标值
表2不同时间段的用户上线率第三方面，还提供一种电子设备，包括处理器以及用于存储处理器可执行指令的存储器、显示器，其中，所述处理器，用于被配置为执行所述指令时实现上述方法；所述显示器，用于展示所述ui组件呈现的计算结果值。
13.第四方面，还提供一种非易失性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被处理器执行时实现上述方法。
14.第五方面，还提供一种计算机程序产品，包括计算机可读代码，或者承载有计算机可读代码的非易失性计算机可读存储介质，当所述计算机可读代码在电子设备的处理器中运行时，所述电子设备中的处理器执行上述方法。
15.本发明与现有技术相比，具有以下优点：本发明一种模拟生成基站性能指标值的装置及其方法，通过用户输入时间、基站
名称、射频单元名称、时间周期等查询条件，即时生成基站性能指标值，满足“可实时生成指标值”的需求；通过将时间、基站名称、射频单元名称转换为十进制数值，进行运算，满足“不同用户在同一时间、同一基站查询同一射频单元的同一性能指标，产生的指标值是唯一的、相同的、不变的”的需求；通过预置时间周期与用户上线率，连续24小时内的用户上线呈现出正态分布，满足“同一射频单元的同一性能指标，或者同一基站下所有射频单元的同一性能指标，在一天内的连续指标值，随着时间呈现出正态分布”的需求；通过对时间、基站名称、射频单元的转换值进行运算，生成
±
ks值，根据指标值＝标准值*用户上线率*(1+ 浮动范围值*
±
ks％)的公式，满足“同一基站、同一性能指标，在每天的同一时段内(最短为15分钟内)，呈现出在某一比例范围内随机离散”。
16.综上，本发明能够模拟生成符合真实基站性能指标值特征的数据，大大地降低用户获取性能指标值数据的时间成本与机会成本。
附图说明
17.图1是本发明一种模拟生成基站性能指标值的装置的结构示意图。
18.图2是本发明一种模拟生成基站性能指标值的方法的流程示意图。
19.图3是本发明具体实施例小区内处于rrc连接态的最大用户数指标值曲线图。
具体实施方式
20.下面结合附图，对本发明的实施例作进一步详细的描述。
21.实施例1本实施例对60个基站的6个射频单元中，以15分钟为一个周期，连续3天的“小区内处于rrc连接态的最大用户数”指标值的生成过程做呈现：步骤s1)：系统将进制转换器预置于文本转换组件中，用于将十六进制文本转换为十进制数字。
22.步骤s2)：如《表3小区内处于rrc连接态的最大用户数指标值》所示，系统将基站性能指标名称“小区内处于rrc连接态指标值”，以及对应的标准值“100”、浮动范围值“10％”预置于性能指标组件中。
23.步骤s3)：如《表4不同时间段的用户上线率》所示，系统将时间周期以及对应的用户上线率预置于时间周期组件中。
24.步骤s4)：用户在ui组件中输入，时间＝2022年1月1日0时0分0秒～2022年1月3日，23时45分00秒，基站名称＝101～160，射频单元名称＝101～106，基站性能指标名称＝小区内处于rrc连接态的最大用户数指标值，时间周期＝每 15分钟，ui组件将时间、基站名称、射频单元名称发送至文本转化组件，将基站性能指标名称发送至性能指标组件，将时间周期发送至时间周期组件。
25.步骤s5)：文本转换组件将时间＝2022年1月1日转换为20220101，将时间＝2022年1月3日转换为数值格式20220103，将时间＝0时0分0秒转换为数值格式0，将时间＝23时45分00秒转换为数值234500，将基站＝101～160转换为数值格式101～160共60个数值，将射频单元名称＝101～106转换为数值格式 101～106共6个数值，并将数值发送至计算组件。
26.步骤s6)：性能指标组件将基站性能指标名称“小区内处于rrc连接态的最大用户
数”对应的标准值“100”和浮动范围值“10％”发送至计算组件。
27.步骤s7)：时间周期组件将时间周期“每15分钟”对应的所有用户上线率发送至计算组件，例如00时00分00秒，用户上线率＝27.22％。
28.步骤s8)：计算组件对时间转换值、基站名称转换值、射频单元名称转换值进行求和，赋值给k，例如计算组件通过公式“k＝年月日数值
÷
(时分秒数值 +基站值
×
射频单元值)”计算得出20220101
÷
(0+101
×
101)＝1982.16851289，四舍五入后保留小数点后两位数，k＝1982.17。
29.步骤s9)：计算组件截取k中最后两位数值，赋值给ks，ks＝17；步骤s10)：计算组件读取并判断k第一位数值1为奇数，将ks数值乘以1，计算结果等于17。
30.步骤s11)：计算组件通过公式“指标值＝标准值*用户上线率*(1+浮动范围值*
±
ks％)”进行计算，例如标准值＝100，用户上线率＝27.22％，浮动范围＝10％，
±
取+，ks＝17，指标值＝100*27.22％*(1+10％*17％)＝27.68274，取整后指标值＝27，赋值给p＝指标值取整＝27。
31.步骤s12)：计算组件将p值发送至ui组件。
32.步骤s13)：ui组件呈现计算结果值。
33.根据以上规则计算，共生成103680条性能指标值数据。如图3所示，通过数据分析，指标值跟随着时间呈现出正态分布。
34.表3小区内处于rrc连接态的最大用户数指标值
表4不同时间段的用户上线率实施例2
基于实施例1的指标值生成过程，对于时间2022年1月3日23时45分0秒， 160基站，106射频单元的小区内处于rrc连接态的最大用户数计算过程如下： 1)k＝年月日数值
÷
(时分秒数值+基站值
×
射频单元值)＝20220103
÷
(234500+160
×
106)＝80.4108129，四舍五入后保留小数点后两位数，k＝80.41，截取k中最后两位数值用ks表示，截取k中最前一位数，为偶数则为ks为负数， ks＝-41；2)指标值＝标准值*用户上线率*(1+浮动范围值*ks％) ＝100*33.19％*[1+10％*(-41％)]＝31.82921，取整后指标值＝31。
[0035]
最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本公开的具体实施方式，用以说明本公开的技术方案，而非对其限制，本公开的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本公开进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员，在本公开揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本公开实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本公开的保护范围之内。因此，本公开的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。