KR102444841B1 - System for deducting reason of quality of mobile communication network based on artificial intelligence - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 통신망 품질 측정 데이터로부터 품질 관련 정보를 추출하는 정보 추출부; 상기 정보 추출부에서 추출된 품질 관련 정보에 대한 전처리를 수행하는 전처리부; 상기 전처리된 품질 관련 정보로부터 신경망 모델로 입력할 모델 데이터를 생성하는 모델 데이터 생성부; 상기 모델 데이터 생성부에서 생성된 모델 데이터에 기초하여 이동 통신망 품질 클래스를 분류하기 위한 학습을 수행하는 신경망 모델; 품질 불량 원인의 파악 대상인 검사 데이터에 대해, 검사 데이터를 구성하는 품질 관련 정보와 이동 통신망 품질 클래스와의 연관 관계를 나타내는 매핑 정보를 생성하는 추론부; 및 상기 추론부에서 생성된 매핑 정보에 기초하여 상기 검사 데이터에 대한 품질 불량 원인을 나타내는 결과 정보를 제공하는 리포트 모듈를 포함하는 인공 지능 기반 이동 통신망 품질 불량 원인 추론 시스템을 제공한다.The present invention, the information extraction unit for extracting quality-related information from the communication network quality measurement data; a pre-processing unit performing pre-processing on the quality-related information extracted by the information extracting unit; a model data generator for generating model data to be input into a neural network model from the preprocessed quality-related information; a neural network model for learning to classify a mobile communication network quality class based on the model data generated by the model data generator; an inference unit for generating mapping information indicating a correlation between quality-related information constituting the inspection data and a mobile communication network quality class with respect to inspection data, which is an object to determine a cause of a poor quality; and a report module for providing result information indicating the cause of the quality defect with respect to the inspection data based on the mapping information generated by the inference unit.

Description

인공 지능 기반 이동 통신망 품질 불량 원인 추론 시스템{SYSTEM FOR DEDUCTING REASON OF QUALITY OF MOBILE COMMUNICATION NETWORK BASED ON ARTIFICIAL INTELLIGENCE}SYSTEM FOR DEDUCTING REASON OF QUALITY OF MOBILE COMMUNICATION NETWORK BASED ON ARTIFICIAL INTELLIGENCE

본 발명은 인공 지능 기반 이동 통신망 품질 불량 원인 추론 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 인공 지능에 기반하여 이동 통신망의 품질 불량 원인을 효율적으로 신속하게 또한 정확하게 분석 및 추론할 수 있는 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an artificial intelligence-based mobile communication network quality defect reason inference system, and more particularly, to a system capable of efficiently, quickly and accurately analyzing and inferring the cause of a mobile communication network quality defect based on artificial intelligence. .

이동 통신망 품질 측정 장치는 이동 통신사에서 제공하는 통신망의 최적화를 위하여 통신 관련 정보에 기초하여 통신망의 품질을 평가하는 장치로서, 품질 측정 장비를 통해 측정한 신호를 수집하고 이들을 분석하여 통화 불량, 음영 지역 확인, 통화 품질 분석 등의 작업을 수행한다.A mobile communication network quality measuring device is a device that evaluates the quality of a communication network based on communication-related information for the optimization of a communication network provided by a mobile communication company. Perform tasks such as verification and call quality analysis.

특히, 최근에는 5G 이동 통신이 급속히 보급되고 있으나, 통신망이 아직 안정화되어 있지 않아서 통신망의 품질을 정확히 측정 및 분석하여 적절한 대책을 세워야 할 필요가 더욱 커지고 있다.In particular, although 5G mobile communication is rapidly spreading in recent years, the communication network is not yet stable, so the need to accurately measure and analyze the quality of the communication network and take appropriate measures is growing.

종래의 통신망의 품질 측정 방법으로서는, 예컨대, 이동 통신 사업자가 매 분기 단위로 전국의 도로, 공공 시설, 주요 건물, 철도, 지하철, 선박, 유동 거리, 인구 밀집지역 등에서 측정 장비를 이용하여 필드를 측정하고, 품질 취약 지역의 데이터를 최적화 엔지니어가 수동으로 분석해 오고 있다. As a conventional method of measuring the quality of a communication network, for example, a mobile communication operator measures the field using measuring equipment in roads, public facilities, major buildings, railways, subways, ships, floating distances, and densely populated areas nationwide on a quarterly basis. and optimization engineers have been manually analyzing data from poor quality areas.

최적화 엔지니어에 의한 수동 분석 과정은, Manual analysis process by optimization engineer,

1) 주기적으로 측정된 방대한 로그 데이터 중 각 담당 지역별로 품질 불량 호의 로그 파일을 수집하고, 1) Among the vast log data measured periodically, log files of poor quality calls are collected for each region in charge,

2) 품질 분석 툴의 데이터 차트, 테이블, 로그 메시지 뷰어 등을 이용하여 불량 원인을 추론하고,2) Infer the cause of the defect using the data chart, table, log message viewer, etc. of the quality analysis tool,

3) 동일 지역의 분석 내용이 일정량 쌓이면, 분석 내용에 따라 해당 지역의 통신 품질을 향상시키기 위해 적절한 조치를 취하도록 하는 과정으로 이루어진다.3) When a certain amount of analysis contents in the same area is accumulated, it is a process of taking appropriate measures to improve the communication quality of the area according to the analysis contents.

예컨대, 5G 망의 신호가 약하고 인접 기지국과의 거리가 멀다면 기지국을 증설하는 조치를 취하도록 하고, 5G 망의 신호는 양호하고 인접 지역에 기지국이 충분하다면, 기지국을 최적화하는 조치를 취하도록 한다.For example, if the signal of the 5G network is weak and the distance from the adjacent base station is far, take measures to expand the base station, and if the 5G network signal is good and there are enough base stations in the adjacent area, take measures to optimize the base station .

여기에서, 분기 단위 측정 데이터는 호(call) 단위 5G 속도 측정 데이터로서, 예컨대 국내 5G 이동 통신 사업자 중 하나인 KT의 경우 매 분기 약 200만건 이상의 측정 데이터가 생성된다. 따라서, 최적화 엔지니어가 수동으로 서비스 품질 저하 위치와 품질 저하 원인을 분석하는 작업 자체가 한계가 있다. 또한 분석 엔지니어의 능력에 따라 품질 분석이 일관적이지 않은 문제점도 있다.Here, the quarterly measurement data is 5G speed measurement data on a call basis. For example, in the case of KT, one of the domestic 5G mobile communication operators, about 2 million or more measurement data are generated every quarter. Therefore, there is a limit to the task itself of an optimization engineer to manually analyze the location and cause of deterioration in service quality. In addition, there is a problem that quality analysis is not consistent depending on the ability of the analysis engineer.

대한민국 등록특허공보 제10-1518287호(2015.05.07.공고)Republic of Korea Patent Publication No. 10-1518287 (2015.05.07. Announcement)

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 인공 지능에 기반하여 이동 통신망의 품질 불량 원인을 효율적으로 신속하게 또한 정확하게 분석 및 추론할 수 있는 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to solve the above problems, and it is an object of the present invention to provide a system capable of efficiently, quickly and accurately analyzing and inferring causes of quality defects in a mobile communication network based on artificial intelligence.

또한, 본 발명은, 인공 지능에 기반하여 이동 통신망의 품질과 관련된 방대한 양의 데이터를 학습 데이터로 활용하여 일관성 있는 분석 결과를 제공할 수 있는 시스템을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.Another object of the present invention is to provide a system capable of providing consistent analysis results by utilizing a vast amount of data related to the quality of a mobile communication network as learning data based on artificial intelligence.

또한, 본 발명은, 이동 통신망의 품질과 관련된 데이터를 효율적으로 학습 데이터로 활용할 수 있는 시스템을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.Another object of the present invention is to provide a system that can efficiently utilize data related to the quality of a mobile communication network as learning data.

상기한 바와 같은 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은, 인공 지능 기반 이동 통신망 품질 불량 원인 추론 시스템으로서, 통신망 품질 측정 데이터로부터 품질 관련 정보를 추출하는 정보 추출부; 상기 정보 추출부에서 추출된 품질 관련 정보에 대한 전처리를 수행하는 전처리부; 상기 전처리된 품질 관련 정보로부터 신경망 모델로 입력할 모델 데이터를 생성하는 모델 데이터 생성부; 상기 모델 데이터 생성부에서 생성된 모델 데이터에 기초하여 이동 통신망 품질 클래스를 분류하기 위한 학습을 수행하는 신경망 모델; 품질 불량 원인의 파악 대상인 검사 데이터에 대해, 검사 데이터를 구성하는 품질 관련 정보와 이동 통신망 품질 클래스와의 연관 관계를 나타내는 매핑 정보를 생성하는 추론부; 및 상기 추론부에서 생성된 매핑 정보에 기초하여 상기 검사 데이터에 대한 품질 불량 원인을 나타내는 결과 정보를 제공하는 리포트 모듈를 포함하는 인공 지능 기반 이동 통신망 품질 불량 원인 추론 시스템을 제공한다.In order to solve the above problems, the present invention provides an artificial intelligence-based mobile communication network quality defect reason inference system, comprising: an information extraction unit for extracting quality-related information from communication network quality measurement data; a pre-processing unit performing pre-processing on the quality-related information extracted by the information extracting unit; a model data generator for generating model data to be input into a neural network model from the preprocessed quality-related information; a neural network model for learning to classify a mobile communication network quality class based on the model data generated by the model data generator; an inference unit for generating mapping information indicating a correlation between quality-related information constituting the inspection data and a mobile communication network quality class with respect to inspection data, which is an object to determine a cause of a poor quality; and a report module for providing result information indicating the cause of the quality defect with respect to the inspection data based on the mapping information generated by the inference unit.

여기에서, 상기 정보 추출부는, 통신망 품질 측정 데이터로부터 측정 호별로 미리 설정된 주기마다 샘플링을 통해 품질 관련 정보를 추출하고, 상기 품질 관련 정보에 고유 식별자 정보를 추가할 수 있다. Here, the information extracting unit may extract quality-related information from the communication network quality measurement data through sampling at a preset period for each measurement call, and add unique identifier information to the quality-related information.

또한, 상기 모델 데이터 생성부는, 상기 전처리된 품질 관련 정보를 각 고유 식별자 별로, X×Y 형태의 2차원 행렬 데이터로 구성하고, 이를 X×Y×X 형태의 3차원 행렬 데이터로 변환하여 모델 데이터를 생성(여기서, X는 품질 관련 정보를 구성하는 항목의 갯수이고, Y는 미리 설정된 시간 간격임)할 수 있다.In addition, the model data generator, the preprocessed quality-related information for each unique identifier, consists of two-dimensional matrix data in the form of X × Y, and converts it into three-dimensional matrix data in the form of X × Y × X to model data can be generated (where X is the number of items constituting the quality-related information, and Y is a preset time interval).

또한, 상기 신경망 모델은, 모델 데이터에 대한 특징 맵을 생성하는 특징 추출부와, 상기 특징 추출부에서 생성된 특징 맵에 기초하여 모델 데이터에 대한 분류 결과를 출력하는 분류부를 포함하고, 상기 특징 추출부는, 상기 X×Y×X 형태의 3차원 행렬 데이터인 모델 데이터에 대해 적어도 하나 이상의 필터에 의해 합성곱 연산을 적어도 1회 이상 수행하여 X×Y×N 형태의 3차원 행렬 데이터인 특징 맵을 추출하는 적어도 하나 이상의 컨볼루션 레이어를 포함하고-여기서, N은 최종 특징 맵을 생성하는데 사용된 필터의 채널 갯수임-, 상기 분류부는, 상기 특징 추출부에서 최종적으로 생성된 특징 맵을 Y개의 품질 관련 정보의 각 항목에 대해 매핑시키는 매핑 레이어를 포함하고, 상기 분류부는, 상기 매핑 레이어를 구성하는 N개의 노드에 대한 가중치에 의해 이동 통신망 품질 클래스를 분류할 수 있다.In addition, the neural network model includes a feature extraction unit for generating a feature map for the model data, and a classification unit for outputting a classification result for the model data based on the feature map generated by the feature extraction unit, the feature extraction The unit performs a convolution operation at least once by at least one filter on the model data, which is three-dimensional matrix data in the form of X × Y × X, to obtain a feature map that is three-dimensional matrix data in the form of X × Y × N including at least one or more convolutional layers to be extracted, wherein N is the number of channels of a filter used to generate the final feature map, and the classifier is configured to convert the feature map finally generated by the feature extractor to Y quality. A mapping layer for mapping each item of related information may be included, and the classification unit may classify the mobile communication network quality class by weights for N nodes constituting the mapping layer.

또한, 상기 특징 추출부의 컨볼루션 레이어들은 모두 X×Y×N 형태의 3차원 행렬 데이터로 구성-여기서, N은 각 컨볼루션 레이어를 생성하는데 사용된 필터의 채널 갯수임-될 수 있다.In addition, the convolutional layers of the feature extraction unit may be all composed of 3D matrix data in the form of X×Y×N, where N is the number of channels of a filter used to generate each convolutional layer.

또한, 상기 분류부의 매핑 레이어는, 상기 특징 추출부에서 최종적으로 생성된 N개의 X×Y 형태의 2차원 행렬 데이터 각각에 대해 각 2차원 행렬의 모든 원소를 더하고 이에 대한 평균값을 구함으로써 획득될 수 있다.In addition, the mapping layer of the classification unit may be obtained by adding all the elements of each 2D matrix to each of the N X×Y type 2D matrix data finally generated by the feature extraction unit and calculating an average value thereof. have.

또한, 상기 추론부는, 검사 데이터에 대해 신경망 모델의 특징 추출부에서 최종적으로 출력되는 특징 맵인 마지막 컨볼루션 레이어 및 상기 매핑 레이어와 이동 통신망 품질 클래스 사이의 가중치에 기초하여 매핑 정보를 생성할 수 있다.In addition, the inference unit may generate mapping information based on a final convolution layer that is a feature map finally output from the feature extractor of the neural network model with respect to the inspection data and a weight between the mapping layer and the mobile communication network quality class.

또한, 상기 추론부는, 상기 특징 추출부에서 전달된 마지막 컨볼루션 레이어와 신경망 모델의 분류부에서 학습된 가중치를 가중합(weighted sum) 연산을 수행함으로써 매핑 정보를 생성할 수 있다.Also, the inference unit may generate mapping information by performing a weighted sum operation on the last convolutional layer transmitted from the feature extraction unit and the weights learned from the classifier of the neural network model.

본 발명에 의하면, 인공 지능에 기반하여 이동 통신망의 품질 불량 원인을 효율적으로 신속하게 또한 정확하게 분석 및 추론할 수 있는 시스템을 제공할 수 있다.Advantageous Effects of Invention According to the present invention, it is possible to provide a system capable of efficiently, quickly and accurately analyzing and inferring a cause of a quality defect in a mobile communication network based on artificial intelligence.

또한, 본 발명은, 인공 지능에 기반하여 이동 통신망의 품질과 관련된 방대한 양의 데이터를 학습 데이터로 활용하여 일관성 있는 분석 결과를 제공할 수 있으며, 이동 통신망의 품질과 관련된 데이터를 효율적으로 학습 데이터로 활용할 수 있는 시스템을 제공할 수 있다.In addition, the present invention can provide consistent analysis results by utilizing a vast amount of data related to the quality of the mobile communication network as learning data based on artificial intelligence, and efficiently convert the data related to the quality of the mobile communication network into learning data. A system that can be used can be provided.

또한, 본 발명에 의하면, 종래 엔지니어에 의해 분석할 때는 불가능했던 대량의 품질 관련 데이터에 대한 분석이 가능하다는 장점이 있다. 사람이 일일이 불량 호를 분석하는데는 인적/시간적 한계가 있기에 일부 호들에 대해서만 분석이 진행되어 왔지만, 본 발명에 의하면 방대한 양의 품질 관련 데이터 전체를 학습에 활용하여 분석할 수 있는 효과가 있다.In addition, according to the present invention, there is an advantage in that it is possible to analyze a large amount of quality-related data that was not possible when analyzed by a conventional engineer. Since there is a human/time limit in human/time limitations in human/time limitations in analyzing a bad call individually, analysis has been carried out on only some calls, but according to the present invention, there is an effect that a vast amount of quality-related data can be used for learning and analyzed.

또한, 5G 측정 장비를 이용한 필드 측정, 측정 결과 업로드, 데이터 수집, 분석 툴을 이용한 분석, 웹 분석 시스템 등의 다양한 영역에서 입력 데이터의 형식만 맞춰준다면, 본 발명에 의한 인공 지능 기반 이동 통신망 품질 불량 원인 추론 시스템에 적용할 수 있으므로, 본 발명에 의한 시스템을 자유롭게 확장할 수 있다.In addition, if only the format of input data is matched in various areas such as field measurement using 5G measuring equipment, measurement result upload, data collection, analysis using analysis tools, and web analysis system, the quality of the artificial intelligence-based mobile communication network according to the present invention is poor Since it can be applied to the cause inference system, the system according to the present invention can be freely extended.

또한, 본 발명에 의하면, 종래 엔지니어에 의해 분석할 때는 불가능 했던 실시간 이벤트 탐지와 보고, 대응 방법을 제공할 수 있다. 종래에는 품질 측정/측정 데이터 업로드/데이터 수집/엔지니어 확인의 절차로 특정 지역에서 발생한 이벤트를 분석하는 시점이 늦어져 실시간적 대응이 어려웠지만, 본 발명에 의하면, 자동화 시스템을 구축하여 실시간으로 불량 원인 탐지가 가능한 시스템 및 방법을 제공할 수 있다. 예컨대, 측정 데이터의 업로드 서버에서 업로드되는 로그파일을 자동으로 추적하여 본 발명에 의한 시스템을 활용하여 불량 원인을 추론하고, 추론된 결과를 지역별로 취합하여 제공하는 시스템 구축도 가능할 것이다.In addition, according to the present invention, it is possible to provide a method for detecting, reporting, and responding to real-time events that were not possible when analyzed by conventional engineers. Conventionally, it was difficult to respond in real time because the time of analyzing an event occurring in a specific area was delayed due to the procedures of quality measurement/measurement data upload/data collection/engineer confirmation. A system and method capable of detection may be provided. For example, it will be possible to build a system that automatically tracks log files uploaded from the upload server of measurement data, infers the cause of failure by using the system according to the present invention, and collects and provides the inferred results by region.

도 1은 본 발명에 의한 인공 지능 기반 이동 통신망 품질 불량 원인 추론 시스템(100)의 구성을 나타낸 도면이다.
도 2는 정보 추출부(10)의 동작을 나타낸 도면이다.
도 3 및 도 4는 전처리부(20)의 구성 및 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 데이터 생성부(30)의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 6는 본 발명의 신경망 모델(40)의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명에 의한 신경망 모델(40)에서의 분류 정확도를 나타낸 도면이다.
도 8 및 도 9는 추론부(50)에서 매핑 정보를 생성하는 과정을 나타낸 도면이다.
도 10 및 도 11은 리포트 모듈(60)에 의해 제공되는 결과 정보를 예시적으로 나타낸 것이다.
1 is a diagram showing the configuration of an artificial intelligence-based mobile communication network quality defect reason inference system 100 according to the present invention.
2 is a diagram illustrating an operation of the information extraction unit 10 .
3 and 4 are diagrams for explaining the configuration and operation of the preprocessor 20 .
5 is a diagram for explaining the operation of the data generator 30 .
6 is a diagram for explaining the configuration of the neural network model 40 of the present invention.
7 is a diagram showing classification accuracy in the neural network model 40 according to the present invention.
8 and 9 are diagrams illustrating a process of generating mapping information in the inference unit 50 .
10 and 11 exemplarily show result information provided by the report module 60 .

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명에 의한 실시예를 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 의한 인공 지능 기반 이동 통신망 품질 불량 원인 추론 시스템(100, 이하, 간단히 "시스템(100)"이라 한다)의 구성을 나타낸 도면이다.1 is a diagram illustrating the configuration of an artificial intelligence-based mobile communication network quality defect cause inference system 100 (hereinafter, simply referred to as “system 100”) according to the present invention.

도 1을 참조하면, 시스템(100)은, 정보 추출부(10), 전처리부(20), 모델 데이터 생성부(30), 신경망 모델(40), 추론부(50) 및 리포트 모듈(60)을 포함한다.Referring to FIG. 1 , the system 100 includes an information extraction unit 10 , a preprocessor 20 , a model data generation unit 30 , a neural network model 40 , an inference unit 50 , and a report module 60 . includes

정보 추출부(10)는, 통신망 품질 측정 데이터로부터 품질 관련 정보를 추출하는 기능을 수행한다.The information extraction unit 10 performs a function of extracting quality-related information from the communication network quality measurement data.

전처리부(20)는, 정보 추출부(10)에서 추출된 품질 관련 정보에 대한 전처리를 수행한다.The pre-processing unit 20 performs pre-processing on the quality-related information extracted by the information extracting unit 10 .

모델 데이터 생성부(30)는, 전처리부(20)에서 전처리된 품질 관련 정보로부터 신경망 모델(40)로 입력할 모델 데이터를 생성하는 기능을 수행한다.The model data generator 30 performs a function of generating model data to be input to the neural network model 40 from the quality-related information preprocessed in the preprocessor 20 .

신경망 모델(40)은, 모델 데이터 생성부(30)에서 생성된 모델 데이터에 기초하여 이동 통신망 품질 클래스를 분류하기 위한 학습을 수행하는 기능을 담당한다.The neural network model 40 is responsible for performing learning for classifying a mobile communication network quality class based on the model data generated by the model data generator 30 .

추론부(50)는, 품질 불량 원인의 파악 대상인 검사 데이터에 대해, 검사 데이터를 구성하는 품질 관련 정보와 이동 통신망 품질 클래스와의 연관 관계를 나타내는 매핑 정보를 생성하는 기능을 수행한다.The reasoning unit 50 performs a function of generating mapping information indicating a correlation between quality-related information constituting the inspection data and a mobile communication network quality class for inspection data, which is an object of understanding a cause of a quality defect.

리포트 모듈(60)은, 추론부(50)에서 생성된 매핑 정보에 기초하여 검사 데이터에 대한 이동 통신망 품질 불량 원인을 나타내는 결과 정보를 제공하는 기능을 담당한다.The report module 60 is responsible for providing result information indicating the cause of the mobile communication network quality defect with respect to the inspection data based on the mapping information generated by the inference unit 50 .

시스템(100)은 이러한 구성 요소에 의하여, 다수의 품질 관련 정보에 의해 이동 통신망 품질 클래스를 분류하기 위한 딥 러닝(Deep learning) 기반 학습을 수행하고, 품질 불량 원인의 파악 대상이 되는 검사 데이터에 대해 품질 관련 정보와의 연관 관계를 나타내는 매핑 정보를 생성함으로써, 품질 관련 정보 중에서 이동 통신망 품질 불량 원인으로 추론되는 정보를 제공할 수 있도록 동작한다.The system 100 performs deep learning-based learning to classify the mobile communication network quality class by a plurality of quality-related information by these components, and for inspection data that is a target for identifying the cause of the quality defect By generating mapping information indicating a correlation with the quality-related information, it operates to provide information inferred as a cause of poor quality in the mobile communication network from among the quality-related information.

이하, 이러한 구성 요소 및 시스템(100)의 전체적인 동작들에 대해 도 2 이하를 참조하여 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, these components and overall operations of the system 100 will be described in more detail with reference to FIG. 2 or less.

도 2는 정보 추출부(10)의 동작을 나타낸 도면이다.2 is a diagram illustrating an operation of the information extraction unit 10 .

정보 추출부(10)는, 전술한 바와 같이, 통신망 품질 측정 데이터로부터 품질 관련 정보를 추출하는 기능을 수행한다.The information extraction unit 10 performs a function of extracting quality-related information from the communication network quality measurement data, as described above.

여기에서, 통신망 품질 측정 데이터는, 이동 통신망 품질 측정 장비에 의해 측정된 로그 데이터로서(도 2의 (a) 참조), 예컨대 이동 통신망 사업자가 구비하는 데이터 서버(미도시)로부터 수집될 수 있다.Here, the communication network quality measurement data, as log data measured by the mobile communication network quality measurement equipment (refer to (a) of FIG. 2), for example, may be collected from a data server (not shown) provided by the mobile communication network operator.

정보 추출부(10)는, 수집된 로그 데이터로부터 이동 통신망의 품질과 관련된 품질 관련 정보를 추출하는데, 로그 데이터로부터 필요한 주요 정보를 이동 통신 단말기의 모바일 칩 벤더(Mobile Chip Vendor)별로 제공되는 사양에 따라 파싱(parsing)하고 예컨대 1초 단위로 샘플링하여 도 2의 (b) 및 (c)에 나타낸 바와 같이 품질 관련 정보를 추출할 수 있다.The information extraction unit 10 extracts quality-related information related to the quality of the mobile communication network from the collected log data, and extracts the main information required from the log data in the specifications provided for each mobile chip vendor of the mobile communication terminal. Accordingly, quality-related information can be extracted as shown in FIGS.

품질 관련 정보로는, 일실시예로서, 본 발명에서는, 5G 이동 통신망 품질 측정 데이터를 사용하였으며, 예컨대 다음과 같은 데이터일 수 있다.As the quality-related information, as an embodiment, in the present invention, 5G mobile communication network quality measurement data is used, and may be, for example, the following data.

1) RSRP(Reference Signal Received Power)1) RSRP (Reference Signal Received Power)

- 단말에 수신되는 Reference Signal의 Power- Power of the reference signal received by the terminal

- RS(Reference Signal)와 실린 RE(Resource Element)의 Power 측정 평균 값- Average value of power measurement of RS (Reference Signal) and loaded RE (Resource Element)

- H/O와 Cell Reselection의 기준값 등으로 활용됨- Used as a reference value for H/O and Cell Reselection

2) RSRQ(Reference Signal Received Quality)2) RSRQ (Reference Signal Received Quality)

- 단말에 수신되는 Power대비 Reference Signal Power의 비- Ratio of Reference Signal Power to Power received by the terminal

- 신호 세기와 함께 간섭 등을 측정에 포함시키기 때문에, RSRP와 더불어 H/O 결정 지표- Since interference is included in the measurement along with signal strength, H/O decision index along with RSRP

3) SINR(Signal to Interference Noise Ratio)3) SINR (Signal to Interference Noise Ratio)

- 3GPP Spec에 정의된 항목은 아니며 단말 제조사마다 각기 구현- It is not defined in 3GPP Spec and implemented by each terminal manufacturer

- 일반적으로 Serving Cell의 RS및 PDSCH Power를 기준으로 noise 대비 Serving Cell의 Signal Power로 RF의 Quality를 판단- In general, the quality of RF is judged by the signal power of the serving cell versus the noise based on the RS and PDSCH power of the serving cell.

4) DL/UL MCS (Modulation Coding Scheme)4) DL/UL MCS (Modulation Coding Scheme)

- 시스템에서 단말로의 채널보고 상태에 따라 물리적인 Symbol에 몇 bits의 정보가 실린 RF를 보낼 것인가를 결정하는 Modulation 및 채널을 극복하기 위한 채널코딩을 어떻게 할 것인가 결정하는 level을 의미- It refers to the level that determines how many bits of information to transmit RF on the physical symbol according to the channel report status from the system to the terminal and how to do channel coding to overcome the channel and modulation.

5) Layer5) Layer

- MIMO를 동작시키기 위해 Multi Ant 사이의 path의 독립성이 얼마나 유지되는가에 대해 시스템에 보고하는 값인 RI와 관련된 값으로 공간적으로 구분되는 레이어의 수를 의미- A value related to RI, which is a value that reports to the system how much independence of paths between Multi Ants is maintained to operate MIMO, means the number of spatially separated layers

6) PDSCH/PUSCH BLER (Block Error Rate)6) PDSCH/PUSCH BLER (Block Error Rate)

- 물리채널 블록 오류율- Physical channel block error rate

7) PUSCH Power (Physical Uplink Shared Channel Power)7) PUSCH Power (Physical Uplink Shared Channel Power)

- PUSCH 전송 Power (단말에서 기지국으로 전송하는 Power의 크기)- PUSCH transmission power (size of power transmitted from the terminal to the base station)

8) Rx/Tx Num of RB (Resource Block)8) Rx/Tx Num of RB (Resource Block)

- 실제 데이터가 실려 있는 최소 단위의 자원 수- The minimum number of resources that contain actual data

9) PCI (Physical Cell Identity)9) PCI (Physical Cell Identity)

- 단말이 서비스 받고 있는 Cell의 고유 ID- Unique ID of the cell the terminal is receiving service from

10) SSB (Synchronization Signal Block) Index10) SSB (Synchronization Signal Block) Index

- 빔포밍 관련하여 서비스되는 빔의 변경을 감지- Detect changes in the serviced beam in relation to beamforming

11) Network11) Network

- 단말에 서비스되고 있는 네트워크의 종류 (WCDMA, LTE, 5G, ...)- The type of network serviced by the terminal (WCDMA, LTE, 5G, ...)

12) LTE PDSCH/PUSCH Throughput12) LTE PDSCH/PUSCH Throughput

- LTE 물리채널의 Throughput- Throughput of LTE physical channel

13) 5G PDSCH/PUSCH Throughput13) 5G PDSCH/PUSCH Throughput

- 5G 물리채널의 Throughput- Throughput of 5G physical channel

14) 데이터 측정 속도14) Data measurement speed

- Application Layer의 Throughput- Throughput of Application Layer

- 학습 데이터 준비 단계에서 불량(0)/양호(1)의 클래스(Class) 정보 생성에 사용- Used to generate class information of bad (0)/good (1) in the training data preparation stage

정보 추출부(10)는 측정 호(Call)별로 통신망 품질 측정 데이터로부터 미리 설정된 주기(예컨대 1초) 샘플링을 수행하여 상기와 같은 품질 관련 정보를 추출한다.The information extraction unit 10 extracts the quality-related information as described above by performing sampling at a preset period (eg, 1 second) from the communication network quality measurement data for each measurement call.

또한, 정보 추출부(10)는, 상기 추출된 품질 관련 정보에 각각의 측정 호(Call)를 구분하기 위해 측정 호(Call)별로 고유 식별자(ID) 정보를 추가한다. 고유 식별자 정보는 예컨대, 측정 일시+단말 전화번호+시퀀스 인덱스(Sequence Index)로 구성될 수 있다.In addition, the information extraction unit 10 adds unique identifier (ID) information for each measurement call to classify each measurement call to the extracted quality-related information. The unique identifier information may be composed of, for example, measurement date and time + terminal phone number + sequence index.

도 3 및 도 4는 전처리부(20)의 구성 및 동작을 설명하기 위한 도면이다.3 and 4 are diagrams for explaining the configuration and operation of the preprocessor 20 .

전처리부(20)는, 전술한 바와 같이, 정보 추출부(10)에서 추출된 품질 관련 정보에 대한 전처리를 수행하는 수단으로서, 후술하는 모델 데이터 생성부(30)에서 신경망 모델(40)로 입력할 모델 데이터를 생성하기에 적합한 형태로 품질 관련 정보를 가공하는 등의 전처리를 수행하고, 신경망 모델(40)에서 학습 수행시 라벨(label)로 작용하는 이동 통신망 품질 클래스 분류 결과 정보를 생성하는 기능을 수행한다.The pre-processing unit 20, as described above, is a means for performing pre-processing on the quality-related information extracted by the information extraction unit 10, and is input to the neural network model 40 from the model data generation unit 30 to be described later. A function of performing pre-processing, such as processing quality-related information in a form suitable for generating model data to be performed, and generating information on the result of classification of a mobile communication network quality class that acts as a label when learning is performed in the neural network model 40 carry out

이를 위하여, 전처리부(20)는, 도 3에 나타낸 바와 같이, 일실시예로서, 데이터 가공부(21), 데이터 스케일링부(22), 추가 보정부(23) 및 결측치 처리부(24)를 포함할 수 있다.To this end, the preprocessor 20 includes, as shown in FIG. 3 , a data processing unit 21 , a data scaling unit 22 , an additional correction unit 23 , and a missing value processing unit 24 as an embodiment. can do.

데이터 가공부(21)는, 예컨대, 다음과 같은 처리를 수행할 수 있다.The data processing unit 21 may, for example, perform the following processing.

1) PCI값을 이용해 측정 호(Call)내에서 PCI가 변경되었는지 여부를 나타내는 값으로 가공 (pci_cng) - 추가적으로 PCI 변경 전후 3초간의 5G PDSCH Throughput의 추이를 바탕으로 pci_cng 발생 이후 3초간의 가중치까지 계산하여 가공1) Using the PCI value, it is processed as a value indicating whether or not the PCI has been changed within the measurement call (pci_cng) - In addition, based on the 5G PDSCH throughput for 3 seconds before and after the PCI change, up to the weight of 3 seconds after the occurrence of pci_cng Calculate and process

2) SSB Index 값을 이용해 측정 호(Call)내에서 SSB Index값이 변경되었는지 여부를 나타내는 값으로 가공 (ssb_cng)2) Using the SSB Index value, it is processed into a value indicating whether or not the SSB Index value has been changed in the measurement call (ssb_cng)

3) Network값을 이용해 Network이 5G로 서비스 되는지 여부를 나타내는 값으로 가공 (is_nr5g)3) Using the network value, it is processed into a value indicating whether the network is serviced in 5G (is_nr5g)

4) LTE PDSCH Throughput과 5G PDSCH Throughput과의 비율값으로 가공 (lte_vs_nr_rate) - LTE PDSCH Throughput / (LTE PDSCH Throughput + 5G PDSCH Throughput)4) Processed as a ratio between LTE PDSCH Throughput and 5G PDSCH Throughput (lte_vs_nr_rate) - LTE PDSCH Throughput / (LTE PDSCH Throughput + 5G PDSCH Throughput)

데이터 스케일링부(22)는 정보 추출부(10)에서 추출된 품질 관련 정보 중 적어도 일부에 대해 이상치, 특이값(outlier)에 덜 민감한 로버스트 스케일링(Robust Scaling)을 실시할 수 있다.The data scaling unit 22 may perform robust scaling, which is less sensitive to outliers and outliers, on at least some of the quality-related information extracted by the information extraction unit 10 .

추가 보정부(23)는 데이터 스케일링부(22)를 통과한 데이터 중 아래와 같은 품질 관련 정보들에 -1을 곱해주어, 큰 숫자값이 품질 불량에 영향이 큼을 나타내도록 동일하게 맞춰준다.The additional correction unit 23 multiplies the following quality-related information among the data passed through the data scaling unit 22 by -1, so that a large numerical value indicates a large influence on the quality defect.

rsrp, rsrq, sinr, rx_rb, tx_rb, layer, dl_mcs, ul_mcsrsrp, rsrq, sinr, rx_rb, tx_rb, layer, dl_mcs, ul_mcs

또한, 추가 보정부(23)는 로버스트 스케일링을 적용했으므로 중앙값(median)이 0을 기준으로 음수와 양수 값을 가지며, 이중 망 신호가 좋음을 나타내는 음수영역을 0으로 설정할 수 있다. 이는, 추후 추론부(50)에서 좀 더 명확하게 불량 원인이 추론되도록 하기 위함이다. 5G 체감 품질에 영향을 크게 미치지 않는 일부 입력 정보는 학습 과정에서 일부 의미없는 가중치를 갖게 되며 이는 추론부(50)에서 그 크기가 작긴 하지만 영향을 미치게 된다. 예컨대, DL 측정의 경우 UL쪽 입력 정보의 영향이 작고, UL측정의 경우 DL쪽 입력 정보의 영향이 작다.Also, since the additional correction unit 23 applies robust scaling, a median may have negative and positive values based on 0, and a negative region indicating good dual network signal may be set to 0. This is to enable the reasoning unit 50 to more clearly infer the cause of the failure later. Some input information that does not significantly affect the quality of 5G experience has some meaningless weight in the learning process, and although its size is small in the inference unit 50, it has an effect. For example, in the case of DL measurement, the influence of UL-side input information is small, and in the case of UL measurement, the influence of DL-side input information is small.

결측치 처리부(24)는 값이 없는 항목을 0으로 채우기 위한 수단이다.The missing value processing unit 24 is a means for filling items with no values with zeros.

이와 같은 과정을 거쳐, 전처리부(20)는, 정보 추출부(10)에서 추출된 품질 관련 정보에 대해 분류부(40)에서 최적의 분류 결과를 얻을 수 있도록 품질 관련 정보를 하는 전처리를 수행할 수 있다.Through this process, the pre-processing unit 20 performs pre-processing of quality-related information so that the classification unit 40 obtains an optimal classification result for the quality-related information extracted by the information extraction unit 10 . can

예컨대, 앞서 설명한 바와 같이, 품질 관련 정보가 5G 이동 통신망 품질 측정 데이터에 의해 구성된 경우, 전처리부(20)에서 출력되는 정보는 다음과 같이 구성될 수 있다.For example, as described above, when the quality-related information is configured by 5G mobile communication network quality measurement data, the information output from the preprocessor 20 may be configured as follows.

Call ID, RSRP, RSRQ, SINR, DL MCS, UL MCS, Layer, PDSCH BLER, PUSCH BLER, PUSCH Power, Tx Num of RB, Rx Num of RB, PCI 변경 여부, SSB 변경 여부, 5G 서비스 여부, LTE와 5G의 Throughput 비율Call ID, RSRP, RSRQ, SINR, DL MCS, UL MCS, Layer, PDSCH BLER, PUSCH BLER, PUSCH Power, Tx Num of RB, Rx Num of RB, PCI change, SSB change, 5G service, LTE and 5G Throughput Rate

도 4는 5G 이동 통신망 품질 측정 데이터에 의한 품질 관련 정보에 대한 전처리부(20)의 동작을 예시적으로 나타낸 것으로서, 앞서 설명한 바와 같이, 품질 관련 정보들에 대해 가공, 스케일링, 추가 보정, 결측치 처리 등을 수행하였음을 알 수 있다.4 exemplarily shows the operation of the preprocessor 20 for quality-related information by 5G mobile communication network quality measurement data. As described above, processing, scaling, additional correction, and missing value processing for quality-related information It can be seen that etc. have been performed.

다음으로, 모델 데이터 생성부(30)에 대해 설명한다.Next, the model data generation unit 30 will be described.

모델 데이터 생성부(30)는, 전술한 바와 같이, 전처리부(20)에서 전처리된 품질 관련 정보로부터 신경망 모델(40)로 입력할 모델 데이터를 생성하는 기능을 수행한다.The model data generator 30 performs a function of generating model data to be input to the neural network model 40 from the quality-related information preprocessed in the preprocessor 20 as described above.

여기에서, 신경망 모델(40)로 입력되는 모델 데이터는, 신경망 모델(40)의 학습 수행시 사용되는 학습 데이터 및 검증 데이터와, 품질 불량 원인의 파악 대상인 검사 데이터일 수 있다. Here, the model data input to the neural network model 40 may be training data and verification data used when learning of the neural network model 40 is performed, and inspection data that is a target for determining the cause of the quality defect.

이를 위하여, 모델 데이터 생성부(30)는, 전술한 바와 같이, 전처리된 품질 관련 정보를 각 고유 식별자 별로, X×Y 형태의 2차원 행렬 데이터로 구성하고, 이를 X×Y×X 형태의 3차원 행렬 데이터로 변환하여 모델 데이터를 생성한다.To this end, the model data generating unit 30, as described above, configures the preprocessed quality-related information into two-dimensional matrix data in the form of X × Y for each unique identifier, and sets it to 3 in the form of X × Y × X Transform into dimensional matrix data to create model data.

여기에서, X는 품질 관련 정보를 구성하는 항목의 갯수이고, Y는 미리 설정된 시간 간격이다.Here, X is the number of items constituting the quality-related information, and Y is a preset time interval.

도 5는 데이터 생성부(30)의 동작을 설명하기 위한 도면이다.5 is a diagram for explaining the operation of the data generator 30 .

도 5의 (a)는, 전술한 바와 같이 전처리부(20)에 의해 전처리된 품질 관련 정보를 나타낸 것이다. 여기에서, 좌측의 필드는 고유 식별자(ID) 정보이고, 붉은 색 박스의 정보들이 품질 관련 정보를 구성한다. 각 품질 관련 정보는 15개의 항목으로 구성되고, 이들은 고유 식별자 정보에 대해 10초 동안 1초 마다 샘플링된 정보를 포함한다.Figure 5 (a) shows the quality-related information pre-processed by the pre-processing unit 20 as described above. Here, the left field is unique identifier (ID) information, and information in a red box constitutes quality-related information. Each quality-related information consists of 15 items, which include information sampled every second for 10 seconds for unique identifier information.

이를 X×Y 형태의 2차원 행렬 데이터로 구성한 것이 도 5의 (b)이며, 여기에서, 품질 관련 정보가 15개의 항목으로 구성되어 있으므로, X는 15이다. 또한, 시간 간격을 10초로 설정하였으므로, Y는 10이다.This is composed of two-dimensional matrix data in the form of X×Y, as shown in FIG. 5( b ). Here, since quality-related information consists of 15 items, X is 15. As shown in FIG. Also, since the time interval is set to 10 seconds, Y is 10.

따라서, 15×10 형태의 2차원 행렬 데이터를 얻을 수 있다.Accordingly, two-dimensional matrix data in the form of 15×10 can be obtained.

여기에서, 고유 식별자 정보별로, 초당 샘플링된 횟수는 다를 수 있으므로, 이를 일정하게 하기 위하여, 다음과 같은 방법을 사용할 수 있다.Here, since the number of times sampled per second may be different for each unique identifier information, in order to make this constant, the following method may be used.

일반적으로, 품질 관련 정보는 5초 또는 10초 단위로 측정되므로, Y를 10으로 설정하고, 5초 미만의 품질 관련 정보는 버리고, 5초 이상 10초 미만인 경우에는 나머지 부분을 0으로 채워 10초의 데이터로 만든다. 또한, 10초 이상 15초 미만은 데이터 뒤의 10초를 사용하고, 15초 이상의 데이터는 상기한 바와 같은 방식에 따라 n개의 10초 데이터로 분리하여 생성한다.In general, quality-related information is measured in units of 5 or 10 seconds, so set Y to 10, discard quality-related information that is less than 5 seconds, and fill in the remainder with 0 if it is between 5 and 10 seconds. make it data In addition, 10 seconds or more and less than 15 seconds use the 10 seconds after the data, and data for 15 seconds or more are generated by dividing the data into n pieces of 10-second data according to the method described above.

이와 같이 하면, 도 5의 (b)와 같이, 전처리부(20)에서 전처리된 품질 관련 정보를 15×10 형태의 2차원 행렬 데이터로 구성할 수 있다.In this way, as shown in (b) of FIG. 5 , the quality-related information pre-processed by the pre-processing unit 20 can be configured as 15×10 2D matrix data.

다음으로, 모델 데이터 생성부(30)는, 도 5의 (c), (d)에 나타낸 바와 같이, 이러한 X×Y 형태의 2차원 행렬 데이터를 X개로 확장하여 X×Y×X 형태의 3차원 행렬 데이터를 구성하여 모델 데이터를 생성한다.Next, as shown in (c) and (d) of FIG. 5 , the model data generation unit 30 expands the two-dimensional matrix data in the form of X×Y to X pieces to form 3 pieces of the form of X×Y×X. Create model data by constructing dimensional matrix data.

여기에서, X×Y 형태의 2차원 행렬 데이터를 X개로 확장하는 것은, 도 5의 (c)에 나타낸 바와 같이, 품질 관련 정보를 구성하는 X개의 항목 각각에 대해, 각 항목에 속하는 Y개의 컬럼 데이터만을 남기고 나머지 항목에 속하는 컬럼 데이터를 모두 0으로 채우는 방식을 사용할 수 있다. 품질 관련 정보를 구성하는 X개의 항목 각각에 대해 이러한 과정을 수행하면, 도 5의 (c)에 나타낸 바와 같이, X개의 X×Y 형태의 2차원 행렬 데이터를 얻을 수 있으며, 이를 도 5의 (d)에 나타낸 바와 같이 X×Y×X 형태의 3차원 행렬 데이터를 구성하여 모델 데이터를 생성할 수 있다.Here, the expansion of the two-dimensional matrix data in the form of X×Y to X is, as shown in FIG. 5(c), for each of the X items constituting the quality-related information, Y columns belonging to each item. A method of leaving only data and filling all column data belonging to the remaining items with 0 can be used. If this process is performed for each of the X items constituting the quality-related information, as shown in FIG. As shown in d), model data can be generated by composing 3D matrix data in the form of X×Y×X.

이는, X×Y 형태의 2차원 행렬 데이터를 사용하는 경우, 각각의 입력 정보에 신경망 모델(40)에서 사용하는 동일한 필터값이 사용되기 때문에, 각각의 항목마다 별도의 필터값을 사용할 수 있도록 하기 위함이다. This is to enable a separate filter value for each item because the same filter value used in the neural network model 40 is used for each input information when using the two-dimensional matrix data in the form of X×Y. it is for

이러한 X×Y×X 형태의 3차원 행렬 데이터는 신경망 모델(40)로 입력된다.The three-dimensional matrix data in the form of X×Y×X is input to the neural network model 40 .

또한, 데이터 생성부(30)는, 이러한 과정과 함께, 전술한 바와 같이 전처리부(20)에서 생성된 라벨(label)로 작용하는 이동 통신망 품질 클래스 분류 결과 정보를 신경망 모델(40)로 전달하여 이동 통신망 품질 클래스를 분류하기 위한 학습에 사용될 수 있도록 한다.In addition, the data generation unit 30 transmits, to the neural network model 40, the mobile network quality class classification result information acting as a label generated by the preprocessor 20 as described above along with this process. It can be used for learning to classify mobile network quality classes.

다음으로, 신경망 모델(40)에 대해 설명한다.Next, the neural network model 40 will be described.

전술한 바와 같이, 신경망 모델(40)은, 모델 데이터 생성부(30)에서 생성된 모델 데이터에 기초하여 이동 통신망 품질 클래스를 분류하기 위한 학습을 수행하는 기능을 담당한다.As described above, the neural network model 40 is responsible for performing learning to classify the mobile communication network quality class based on the model data generated by the model data generator 30 .

전술한 바와 같이, 모델 데이터 생성부(30)에서 생성된 모델 데이터는 X×Y×X 형태의 3차원 행렬 데이터이므로, 이는 멀티 채널 이미지 형태로 볼 수 있다. 따라서, 본 발명에서의 신경망 모델(40)은 멀티 채널 이미지 형태의 데이터를 학습하고 분류하는데 적합한 CNN(Convolutional Neural Network) 모델 등과 같은 딥 러닝(Deep Learning) 신경망 모델을 사용하는 것이 바람직하다. As described above, since the model data generated by the model data generator 30 is 3D matrix data in the form of X×Y×X, it may be viewed in the form of a multi-channel image. Therefore, the neural network model 40 in the present invention preferably uses a deep learning neural network model such as a Convolutional Neural Network (CNN) model suitable for learning and classifying data in the form of multi-channel images.

CNN 모델은 종래 알려져 있는 바와 같이, 이미지 형태의 입력 데이터에서 합성곱(Convolution)을 통해 특징 맵(feature map)을 추출하고, 특징 맵에 기초하여 입력 데이터를 분류할 수 있도록 가중치를 학습하는 모델이며, 이미지 분류, 물체 감지 등에 사용되고 있다. As is known in the prior art, the CNN model extracts a feature map through convolution from input data in the form of an image, and learns weights to classify the input data based on the feature map. , image classification, and object detection.

이러한 CNN 모델은, 일반적으로, 특징 맵을 추출하는 특징 추출부와, 추출된 특징 맵에 기초하여 입력 데이터를 분류하는 분류부(classifier)를 포함한다.Such a CNN model generally includes a feature extractor for extracting a feature map, and a classifier for classifying input data based on the extracted feature map.

여기에서, 특징 추출부는, 합성곱 연산을 수행하는 컨볼루션 레이어(convolution layer)와 풀링을 수행하는 풀링 레이어(pooling layer)가 적어도 하나 이상 배치되어 구성되고, 분류부는 특징 맵을 1차원으로 변환하는 플래튼 레이어(flatten layer)와 적어도 하나 이상의 전결합 레이어(fully connected layer)에 의해 입력 데이터에 대한 분류 결과를 출력하도록 동작하며, CNN 모델은 이러한 특징 추출부와 분류부에서의 파라미터(parameter)들과 가중치(weight)들의 오차가 최소화되도록 조절하는 과정을 통해 학습을 수행한다.Here, the feature extraction unit is configured by disposing at least one convolution layer performing a convolution operation and a pooling layer performing pooling, and the classification unit transforms the feature map into one dimension. It operates to output a classification result for input data by a flatten layer and at least one fully connected layer, and the CNN model uses the feature extractor and the parameters in the classifier. Learning is performed through the process of adjusting so that the error of and weights is minimized.

이러한 CNN 모델 자체는, 본 발명의 직접적인 목적이 아니며, 또한 종래 기술에 의해 잘 알려져 있는 것이므로, 이에 대한 상세 설명은 생략한다.The CNN model itself is not a direct object of the present invention, and is well known in the prior art, and thus detailed description thereof will be omitted.

본 발명에서는, 이러한 CNN 모델 등에서 알려져 있는 컨볼루션 레이어와 풀링 레이어와 같이 특징 맵을 추출하는 과정을 사용하되, 다음과 같은 구성을 사용한다.In the present invention, a process of extracting a feature map such as a convolutional layer and a pooling layer known in such a CNN model is used, but the following configuration is used.

도 6는 본 발명의 신경망 모델(40)의 구성을 설명하기 위한 도면이다.6 is a diagram for explaining the configuration of the neural network model 40 of the present invention.

도 6을 참조하면, 신경망 모델(40)은, 특징 추출부(41)와 분류부(42)를 포함한다.Referring to FIG. 6 , the neural network model 40 includes a feature extraction unit 41 and a classification unit 42 .

특징 추출부(41)는 모델 데이터에 대한 특징 맵을 생성하는 기능을 수행한다. 이를 위하여 특징 추출부(41)는, X×Y×X 형태의 3차원 행렬 데이터인 모델 데이터에 대해 적어도 하나 이상의 필터에 의해 합성곱 연산을 적어도 1회 이상 수행하여 X×Y×N 형태의 3차원 행렬 데이터인 특징 맵을 추출하는 적어도 하나 이상의 컨볼루션 레이어(C1,C2,C3,C4,411)를 포함한다. The feature extraction unit 41 performs a function of generating a feature map for the model data. To this end, the feature extraction unit 41 performs a convolution operation at least once by using at least one filter on the model data, which is three-dimensional matrix data in the form of X×Y×X, to form 3 of the X×Y×N shape. At least one convolutional layer (C1, C2, C3, C4, 411) for extracting a feature map that is dimensional matrix data is included.

여기에서, N은 2 이상의 정수이며, 합성곱 연산시의 필터의 채널의 갯수를 의미한다. 합성곱 연산시 필터의 채널 갯수는 사용되는 각각의 필터마다 다를 수 있으므로, 각각의 컨볼루션 레이어(C1,C2,C3,C4,411)의 N은 다른 값을 가질 수 있다.Here, N is an integer of 2 or more, and means the number of channels of the filter in the convolution operation. Since the number of channels of the filter may be different for each filter used in the convolution operation, N of each of the convolution layers C1, C2, C3, C4, 411 may have a different value.

여기에서, 각각의 컨볼루션 레이어(C1,C2,C3,C4,411)들은 모두 X×Y×N 형태의 3차원 행렬 데이터이다. 전술한 바와 같이, N은 필터마다 다를 수 있으므로 가변적인 값이지만, X와 Y는 입력되는 모델 데이터에서와 동일한 값이다. 따라서, 각 컨볼루션 레이어(C1,C2,C3,C4,411)들 사이의 필터들의 커널 사이즈(kernel size)는 1이며, 종래 일반적인 CNN 모델에서 사용하는 풀링 레이어는 사용하지 않는다.Here, each of the convolutional layers C1, C2, C3, C4, and 411 is 3D matrix data in the form of X×Y×N. As described above, N is a variable value because it may be different for each filter, but X and Y are the same values as in the input model data. Accordingly, the kernel size of the filters between the convolutional layers C1, C2, C3, C4, and 411 is 1, and the pooling layer used in the conventional general CNN model is not used.

이는 추후 설명하는 바와 같이, 추론부(50)에서 품질 불량 원인의 파악 대상인 검사 데이터에 대해 검사 데이터를 구성하는 품질 관련 정보와 이동 통신망 품질 클래스와의 매핑 관계를 정확하게 파악할 수 있도록 하기 위한 것이다. 이와 같이 구성하는 경우 분류 정확도는 다소 낮아질 수 있으나, 입력되는 품질 관련 정보와 후술하는 분류부(42)의 각 노드의 가중치에 대한 정확한 배열을 얻을 수 있다는 장점이 있다.This is to enable the inference unit 50 to accurately identify a mapping relationship between quality-related information constituting inspection data and a mobile communication network quality class for inspection data, which is a target for determining the cause of quality defects, as will be described later. In this configuration, although classification accuracy may be somewhat lowered, there is an advantage in that it is possible to obtain an accurate arrangement of input quality-related information and weights of each node of the classification unit 42 to be described later.

한편, 본 발명에서 특징 추출부(41)에서 컨볼루션 레이어(C1,C2,C3,C4,411)와 필터에 의해 특징 맵을 추출하는 방법들은 본 발명의 직접적인 목적이 아니며 종래 기술에 의해 알려진 방법을 사용할 수 있으므로 상세 설명은 생략한다.On the other hand, in the present invention, the methods of extracting the feature map by the convolution layers (C1, C2, C3, C4, 411) and the filter in the feature extraction unit 41 are not a direct object of the present invention, and methods known by the prior art can be used, so a detailed description will be omitted.

한편, 분류부(42)는, 상기한 바와 같이, 특징 추출부(42)에서 생성된 특징 맵에 기초하여 모델 데이터에 대한 분류 결과를 출력하는 기능을 수행한다.Meanwhile, as described above, the classification unit 42 performs a function of outputting a classification result for the model data based on the feature map generated by the feature extraction unit 42 .

이를 위하여 분류부(42)는, 특징 추출부(41)에서 최종적으로 생성된 특징 맵(즉, 마지막 컨볼루션 레이어(C4))을 X개의 품질 관련 정보의 각 항목에 대해 매핑시키는 매핑 레이어(421)를 포함하고, 매핑 레이어(421)를 구성하는 X개의 노드에 대한 가중치(w1,w2, ..., w15)에 의해 이동 통신망 품질 클래스를 분류한다.To this end, the classification unit 42 maps the feature map finally generated by the feature extraction unit 41 (ie, the last convolutional layer C4) to each item of X pieces of quality-related information. ), and classifies the mobile network quality class by weights (w 1 , w 2 , ..., w 15 ) for X nodes constituting the mapping layer 421 .

여기에서, 마지막 컨볼루션 레이어(C4)는 N개의 X×Y 형태의 2차원 행렬 데이터로 구성(여기서, N은 마지막 컨볼루션 레이어 생성시 사용된 필터의 채널 갯수임)되고, 매핑 레이어(421)는 N개의 X×Y 형태의 2차원 행렬 데이터 각각에 대해 예컨대 행렬의 각 원소를 모두 더하고 이에 대한 평균값을 구하는 전역 평균 풀링(GAP, Global Average Pooling)을 수행함으로써 획득할 수 있다.Here, the last convolutional layer (C4) is composed of two-dimensional matrix data in the form of N X×Y (where N is the number of channels of the filter used when the last convolutional layer is created), and a mapping layer (421) can be obtained by performing global average pooling (GAP) on each of the N pieces of X×Y type 2D matrix data, for example, by adding all elements of the matrix and obtaining an average value thereof.

또는, 매핑 레이어(421)는 N개의 X×Y 형태의 2차원 행렬 데이터 각각에 대해 행렬의 각 원소 중 가장 큰 값을 구하는 전역 평균 풀링(GMP, Global Maximum Pooling)을 수행함으로써 획득할 수도 있다.Alternatively, the mapping layer 421 may be obtained by performing Global Maximum Pooling (GMP) for obtaining the largest value among each element of the matrix on each of the N pieces of X×Y type 2D matrix data.

따라서, 매핑 레이어(421)는 총 N개의 노드로 구성되고 이는 1×N의 행렬 데이터로 볼 수 있다. Accordingly, the mapping layer 421 is composed of a total of N nodes, which can be viewed as 1×N matrix data.

매핑 레이어(421)를 구성하는 각각의 노드들은 최종적으로 이동 통신망 품질 클래스 즉, 불량 및 양호 노드들로 각각 연결되는 N×2개의 가중치를 가지며, 라벨로 작용하는 이동 통신망 품질 클래스 분류 결과 정보에 의해 이러한 가중치를 조절하는 과정을 반복하면서 입력되는 모델 데이터에 대한 분류 결과를 출력하고, 이러한 과정을 통해 신경망 모델(40)에 대한 학습이 수행된다.Each node constituting the mapping layer 421 finally has N×2 weights connected to the mobile network quality class, that is, bad and good nodes, respectively. While repeating the process of adjusting these weights, a classification result for the input model data is output, and learning of the neural network model 40 is performed through this process.

이러한 구성의 분류부(42)는, 종래의 일반적인 CNN 모델과 비교할 때, 특징 맵을 1차원으로 변환하는 플래튼 레이어(flatten layer)와 전결합 레이어를 사용하지 않고 매핑 레이어(421)를 사용하여 분류 결과를 출력한다는 점에서 차이가 있다. The classification unit 42 of this configuration uses a mapping layer 421 without using a flatten layer and a pre-coupling layer that converts a feature map into one dimension when compared with a conventional general CNN model. There is a difference in that the classification result is output.

한편, 본 발명에서 분류부(42)에서 라벨로 작용하는 이동 통신망 품질 클래스 분류 결과 정보에 의해 가중치를 조절하는 방법 자체는 본 발명의 직접적인 목적이 아니며 종래 기술에 의해 알려진 방법을 사용할 수 있으므로 이 또한 상세 설명은 생략한다.On the other hand, in the present invention, the method of adjusting the weight by the mobile communication network quality class classification result information acting as a label in the present invention is not a direct object of the present invention, and since a method known by the prior art can be used, this is also Detailed description will be omitted.

도 7은 본 발명에 의한 신경망 모델(40)에서의 분류 정확도를 나타낸 도면이다.7 is a diagram showing classification accuracy in the neural network model 40 according to the present invention.

도 7의 (a), (b)에 나타낸 바와 같이, 에포크(epoch)를 반복함에 따라 분류 정확도(model accuracy)가 점차 상승하고 있음을 나타내며, 최종적으로는 95%를 넘는 정확도를 나타냄을 알 수 있다.As shown in (a) and (b) of Figure 7, it can be seen that as the epoch is repeated, the classification accuracy (model accuracy) is gradually increasing, and finally it can be seen that the accuracy exceeds 95%. have.

이와 같은 과정을 통해, 도 7의 (c)와 같이 학습된 모델 파일을 생성할 수 있으며, 여기에는 학습에 사용된 파라미터, 가중치가 저장되며, 이는 추론부(50)에서 사용될 수 있다.Through this process, a trained model file may be generated as shown in FIG. 7C , and parameters and weights used for learning are stored therein, which may be used in the inference unit 50 .

다음으로, 추론부(50)에 대해 설명한다.Next, the reasoning unit 50 will be described.

추론부(50)는 전술한 바와 같이, 품질 불량 원인의 파악 대상인 검사 데이터에 대해, 검사 데이터를 구성하는 품질 관련 정보와 이동 통신망 품질 클래스와의 연관 관계를 나타내는 매핑 정보를 생성하는 기능을 수행한다.As described above, the inference unit 50 performs a function of generating mapping information indicating a correlation between quality-related information constituting the inspection data and a mobile communication network quality class with respect to inspection data, which is a target for determining the cause of the quality defect, as described above. .

추론부(50)는, 검사 데이터에 대해 앞서 설명한 바와 같은 과정을 통해 학습된 신경망 모델(40)의 특징 추출부(41)에서 최종적으로 출력되는 특징 맵 즉, 마지막 컨볼루션 레이어(C4)와 앞서 설명한 바와 같은 과정을 통해 학습된 매핑 레이어(421)과 이동 통신망 품질 클래스 사이의 가중치에 기초하여 검사 데이터를 구성하는 품질 관련 정보와 이동 통신망 품질 클래스와의 연관 관계를 나타내는 매핑 정보를 생성한다.The inference unit 50 is a feature map that is finally output from the feature extraction unit 41 of the neural network model 40 learned through the process as described above with respect to the inspection data, that is, the last convolution layer C4 and the previous Based on the weight between the mapping layer 421 and the mobile communication network quality class learned through the process as described above, the mapping information indicating the correlation between the quality-related information constituting the inspection data and the mobile communication network quality class is generated.

여기에서, 검사 데이터는 상기한 바와 같은 신경망 모델(40)에서 학습이 완료된 상태에서, 품질 불량의 원인의 파악 대상인 데이터를 의미한다. 품질 불량의원인의 파악을 위하여 통신망 품질 측정 데이터가 정보 추출부(10)에 입력되면, 전술한 바와 같이, 정보 추출부(10), 전처리부(20) 및 모델 데이터 생성부(30)를 거쳐 검사 데이터에 대한 모델 데이터가 생성된다. 검사 데이터에 대해 생성된 모델 데이터는 신경망 모델(40)로 입력된다.Here, the inspection data refers to data that is a target for determining the cause of the quality defect in a state in which learning is completed in the neural network model 40 as described above. When the communication network quality measurement data is input to the information extraction unit 10 in order to identify the cause of the quality defect, as described above, through the information extraction unit 10, the pre-processing unit 20, and the model data generation unit 30, Model data for the inspection data is generated. The model data generated for the test data is input to the neural network model 40 .

신경망 모델(40)의 특징 추출부(41)는 검사 데이터에 대해 앞서 설명한 바와 같은 과정을 통해 특징 맵을 생성하고, 최종적으로 생성된 특징 맵 즉, 마지막 컨볼루션 레이어를 추론부(50)로 전달한다. 이 경우, 검사 데이터에 대한 특징 맵은 반드시 분류부(42)로 전달될 필요는 없다.The feature extraction unit 41 of the neural network model 40 generates a feature map through the process as described above for the inspection data, and transfers the finally generated feature map, that is, the last convolutional layer, to the inference unit 50 . do. In this case, the feature map for the inspection data is not necessarily transmitted to the classification unit 42 .

도 8 및 도 9는 추론부(50)에서 매핑 정보를 생성하는 과정을 나타낸 도면이다.8 and 9 are diagrams illustrating a process of generating mapping information in the inference unit 50 .

도 8에 나타낸 바와 같이, 추론부(50)는 특징 추출부(41)에서 전달된 N개의 마지막 컨볼루션 레이어(C4)와 앞서 설명한 바와 같은 가중치(w1,w2,...w15)를 가중합(weighted sum) 연산을 수행함으로써 매핑 정보를 얻을 수 있다. 여기에서, 가중치(w1,w2,...w15)는 신경망 모델(40)에서 학습이 완료되면 정해지는 고정된 값이다. 즉, 매핑 정보는, 검사 데이터가 불량으로 분류된 경우, 가중치는 총 N개이고, 각 가중치를 대응하는 N개의 마지막 컨불루션 레이어들 각각에 대해 곱해주고, 이를 더해주는 가중합 연산에 의해 얻을 수 있으며, 결과적으로 매핑 정보는 입력된 품질 관련 정보와 동일한 차원의 행렬 데이터 즉, X×Y 형태의 2차원 행렬 데이터가 된다.As shown in FIG. 8 , the inference unit 50 includes the N last convolutional layers C4 transmitted from the feature extraction unit 41 and the weights (w 1 , w 2 , ... w 15 ) as described above. Mapping information can be obtained by performing a weighted sum operation. Here, the weights w 1 , w 2 , ... w 15 are fixed values determined when learning in the neural network model 40 is completed. That is, the mapping information can be obtained by a weighted sum operation that multiplies each of the N last convolution layers corresponding to each weight, and adds them, with a total of N weights, when the inspection data is classified as defective, As a result, the mapping information becomes matrix data of the same dimension as the input quality-related information, ie, two-dimensional matrix data in the form of X×Y.

이와 같이 가중합 연산을 수행하면, 추론부(50)는 입력된 검사 데이터에 대해 검사 데이터를 구성하는 품질 관련 정보 중 어떠한 항목이 품질 불량 원인에 영향을 미쳤는가를 1:1로 정확히 매핑시킬 수 있는 매핑 정보를 얻을 수 있다.When the weighted sum operation is performed in this way, the reasoning unit 50 can accurately map 1:1 which item of the quality-related information constituting the inspection data has an influence on the cause of the quality defect with respect to the input inspection data. Mapping information can be obtained.

추론부(50)는 도 9의 (a)와 같이 입력된 검사 데이터에 대해 앞서 설명한 바와 같은 가중합 연산을 수행하면 도 9의 (b)와 같은 매핑 정보를 얻을 수 있다. The reasoning unit 50 may obtain the mapping information as shown in FIG. 9(b) by performing the weighted sum operation as described above on the test data input as shown in FIG. 9(a).

도 9의 (b)에서 붉은색 박스는, 도 9의 (a)에서의 붉은색 박스의 값인 검사 데이터를 구성하는 품질 관련 정보 중 첫번째 컬럼인 "rsrp"에 대해 가중치(w1)가 반영되어 값이 변화되었음을 나타낸 것이다.In the red box in FIG. 9 (b), the weight (w 1 ) is reflected for the first column "rsrp" among the quality-related information constituting the inspection data, which is the value of the red box in FIG. 9 (a). This indicates that the value has changed.

이와 같이 모든 가중치(w1,w2,...w15)와 특징 추출부(41)에서 전달된 마지막 컨볼루션 레이어(C4)와의 가중합 연산을 수행하면, 검사 데이터를 구성하는 품질 관련 정보와 이동 통신망 품질 클래스와의 연관 관계를 나타내는 매핑 정보를 얻을 수 있다.In this way, when the weighted sum operation of all weights w 1 , w 2 , ... w 15 and the last convolution layer C4 transmitted from the feature extraction unit 41 is performed, quality-related information constituting the inspection data It is possible to obtain mapping information indicating a relationship between the and the mobile communication network quality class.

이러한 매핑 정보는 입력된 검사 데이터를 구성하는 품질 관련 정보와 특징 추출부(41)에서 전달된 마지막 컨볼루션 레이어(C4)와의 1:1 매핑 관계를 나타내며, 높은 값을 가질수록 품질 불량의 주요 원인임을 의미한다.This mapping information represents a 1:1 mapping relationship between the quality-related information constituting the input inspection data and the last convolutional layer C4 transmitted from the feature extraction unit 41. means that

도 9의 (c)는 이러한 매핑 정보를 시각화하여 표시한 히트 맵(Heat map)을 나타낸 것이다.FIG. 9(c) shows a heat map displayed by visualizing such mapping information.

도 9의 (c)에서 짙은 색일수록 높은 값을 가지도록 표시하였으며, 따라서 짙은 색일수록 품질 불량의 주요 원인임을 직관적으로 파악할 수 있다.In (c) of FIG. 9 , a darker color is indicated to have a higher value, and therefore it can be intuitively understood that a darker color is a major cause of quality defects.

도 8 및 도 9에서는 검사 데이터가 이동 통신망 품질 클래스 중 불량인 경우를 가정하였으므로, 매핑 정보는 품질 불량의 원인을 나타낸 것으로 설명하였으나, 검사 데이터가 이동 통신망 품질 클래스 중 양호인 경우에도 본 발명을 그대로 적용할 수 있다. 이 경우, 매핑 정보는 품질 양호의 주요 원인을 나타내게 된다.8 and 9, since it is assumed that the inspection data is poor among the mobile communication network quality classes, the mapping information has been described as indicating the cause of the poor quality, but even when the inspection data is good among the mobile communication network quality classes, the present invention is maintained can be applied. In this case, the mapping information indicates the main cause of good quality.

다음으로, 리포트 모듈(60)에 대해 설명한다.Next, the report module 60 will be described.

전술한 바와 같이, 리포트 모듈(60)은, 추론부(50)에서 생성된 매핑 정보에 기초하여 검사 데이터에 대한 이동 통신망 품질 불량 원인을 나타내는 결과 정보를 제공하는 기능을 담당한다.As described above, the report module 60 is responsible for providing result information indicating the cause of the mobile communication network quality defect with respect to the inspection data based on the mapping information generated by the inference unit 50 .

전술한 바와 같이, 추론부(50)를 통해 생성된 매핑 정보는 품질 관련 정보와 동일한 크기 즉, X×Y 형태의 2차원 행렬 데이터이다. As described above, the mapping information generated by the inference unit 50 is the same size as the quality-related information, that is, two-dimensional matrix data in the form of X×Y.

앞서의 예에서, X는 15이고, Y는 10이므로, 이 데이터는 10초 동안 측정된 15개의 품질 관련 정보를 구성하는 항목에서 어느 항목이 이동 통신망 품질 클래스에 영향을 미쳤는지를 나타낸다. In the preceding example, since X is 15 and Y is 10, this data indicates which items in the items constituting 15 quality-related information measured for 10 seconds have affected the mobile network quality class.

리포트 모듈(60)은 이러한 데이터에 대해 호 전체(10초 전체)의 불량 원인을 순서대로 예컨대 5가지 항목과 확률, 매 초당 불량 원인을 순서대로 5가지 항목과 점수(Score)를 계산하여 결과 정보를 생성하여 제공할 수 있다.The report module 60 calculates, for example, five items and probabilities, and five items and a score, for the reasons of failure of the entire call (all 10 seconds) in order for this data, in order for every second, the result information can be created and provided.

도 10 및 도 11은 리포트 모듈(60)에 의해 제공되는 결과 정보를 예시적으로 나타낸 것이다.10 and 11 exemplarily show result information provided by the report module 60 .

도 10에 도시된 바와 같이, 리포트 모듈(60)에 의해 제공되는 결과 정보는 예컨대 다음과 같은 것을 포함할 수 있다.As shown in FIG. 10 , the result information provided by the report module 60 may include, for example, the following.

1) Call_id (측정 호(Call)의 고유 ID)1) Call_id (unique ID of measurement call)

2) 분류 예측 정확도 ([불량 확률, 양호 확률])2) classification prediction accuracy ([probability of bad, probability of good])

- 신경망 모델이 불량/양호를 예측한 각각의 확률- Each probability that the neural network model predicted bad/good

- 예컨대, [0.9, 0.1] 이라면, 신경망 모델은 해당 입력값은 불량일 확률이 90%, 양호일 확률이 10%라고 예측한 것임.- For example, if [0.9, 0.1], the neural network model predicts that the corresponding input has a 90% probability of being bad and a 10% probability of being good.

3) 초당 불량 원인 추론 정보3) Defect reason inference information per second

- 매 초당 불량 원인 Top 5 항목과 점수(0~1)- Top 5 items and scores (0~1) for defective causes every second

- 매핑 정보의 각 행은 측정된 데이터의 초를 의미하므로, 이를 기반으로 매핑 정보의 크기를 기준으로 초당 불량 원인값을 생성- Since each row of mapping information means the second of the measured data, based on this, a defect cause value is generated per second based on the size of the mapping information.

4) 호(Call) 전체 불량 원인 추론 정보4) Inference information on the cause of all failures in the call

- 불량 원인 Top 5 항목과 확률 (0~100%)- Top 5 items and probability of failure (0-100%)

- 매핑 정보의 각 항목별(Column)로 매핑 정보의 크기를 이용하여, 호(Call) 전체 불량 원인값을 생성- By using the size of the mapping information for each column of mapping information, the total defect cause value of the call is generated.

- 그 외, 각 항목별로 학습 데이터로부터 얻어진 통계 데이터(4분위 통계 데이터, 대상: 전체, 불량호(호당), 불량호(초당))- In addition, statistical data obtained from the learning data for each item (quartile statistical data, subject: all, bad calls (per call), bad calls (per second))

5) 매핑 정보5) Mapping information

6) 필요한 경우 히트 맵6) Heat map if needed

또한, 리포트 모듈(60)은 이러한 결과 정보를 도 11에 나타낸 바와 같은 보고서 형태로 제공할 수도 있다.In addition, the report module 60 may provide such result information in the form of a report as shown in FIG. 11 .

이상에서, 본 발명에 의한 바람직한 실시예를 참조하여 본 발명을 설명하였으나 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 아니하며, 기타 다양한 수정 및 변형 실시가 가능함은 물론이다.In the above, the present invention has been described with reference to the preferred embodiment according to the present invention, but the present invention is not limited to the above embodiment, and other various modifications and variations are possible.

100...인공 지능 기반 이동 통신망 품질 불량 원인 추론 시스템
10...정보 추출부
20...전처리부
30...모델 데이터 생성부
40...신경망 모델
50...추론부
60...리포트 모듈
100...Artificial intelligence-based mobile communication network quality defect reason inference system
10...information extraction unit
20...preprocessor
30...Model data generator
40...Neural Network Model
50...the reasoning part
60...Report module

Claims (8)

인공 지능 기반 이동 통신망 품질 불량 원인 추론 시스템으로서,
통신망 품질 측정 데이터로부터 품질 관련 정보를 추출하는 정보 추출부;
상기 정보 추출부에서 추출된 품질 관련 정보에 대한 전처리를 수행하는 전처리부;
상기 전처리된 품질 관련 정보로부터 신경망 모델로 입력할 모델 데이터를 생성하는 모델 데이터 생성부;
상기 모델 데이터 생성부에서 생성된 모델 데이터에 기초하여 이동 통신망 품질 클래스를 분류하기 위한 학습을 수행하는 신경망 모델;
품질 불량 원인의 파악 대상인 검사 데이터에 대해, 검사 데이터를 구성하는 품질 관련 정보와 이동 통신망 품질 클래스와의 연관 관계를 나타내는 매핑 정보를 생성하는 추론부; 및
상기 추론부에서 생성된 매핑 정보에 기초하여 상기 검사 데이터에 대한 품질 불량 원인을 나타내는 결과 정보를 제공하는 리포트 모듈
를 포함하고,
상기 정보 추출부는, 통신망 품질 측정 데이터로부터 측정 호별로 미리 설정된 주기마다 샘플링을 통해 품질 관련 정보를 추출하고, 상기 품질 관련 정보에 고유 식별자 정보를 추가하고,
상기 모델 데이터 생성부는, 상기 전처리된 품질 관련 정보를 각 고유 식별자 별로, X×Y 형태의 2차원 행렬 데이터로 구성하고, 이를 X×Y×X 형태의 3차원 행렬 데이터로 변환하여 모델 데이터를 생성(여기서, X는 품질 관련 정보를 구성하는 항목의 갯수이고, Y는 미리 설정된 시간 간격임)하는 것을 특징으로 하는 인공 지능 기반 이동 통신망 품질 불량 원인 추론 시스템.
As an artificial intelligence-based mobile communication network quality defect reason inference system,
an information extraction unit for extracting quality-related information from communication network quality measurement data;
a pre-processing unit performing pre-processing on the quality-related information extracted by the information extracting unit;
a model data generator for generating model data to be input into a neural network model from the preprocessed quality-related information;
a neural network model for learning to classify a mobile communication network quality class based on the model data generated by the model data generator;
an inference unit for generating mapping information indicating a correlation between quality-related information constituting the inspection data and a mobile communication network quality class with respect to inspection data, which is an object to determine a cause of a poor quality; and
A report module for providing result information indicating a cause of poor quality with respect to the inspection data based on the mapping information generated by the inference unit
including,
The information extraction unit extracts quality-related information from the communication network quality measurement data through sampling at a preset period for each measurement call, and adds unique identifier information to the quality-related information,
The model data generation unit generates model data by constructing the preprocessed quality-related information into two-dimensional matrix data in the form of X × Y for each unique identifier, and converting it into three-dimensional matrix data in the form of X × Y × X (where X is the number of items constituting the quality-related information, and Y is a preset time interval).
삭제delete 삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 신경망 모델은, 모델 데이터에 대한 특징 맵을 생성하는 특징 추출부와, 상기 특징 추출부에서 생성된 특징 맵에 기초하여 모델 데이터에 대한 분류 결과를 출력하는 분류부를 포함하고,
상기 특징 추출부는, 상기 X×Y×X 형태의 3차원 행렬 데이터인 모델 데이터에 대해 적어도 하나 이상의 필터에 의해 합성곱 연산을 적어도 1회 이상 수행하여 X×Y×N 형태의 3차원 행렬 데이터인 특징 맵을 추출하는 적어도 하나 이상의 컨볼루션 레이어를 포함하고-여기서, N은 최종 특징 맵을 생성하는데 사용된 필터의 채널 갯수임-,
상기 분류부는, 상기 특징 추출부에서 최종적으로 생성된 특징 맵을 X개의 품질 관련 정보의 각 항목에 대해 매핑시키는 매핑 레이어를 포함하고,
상기 분류부는, 상기 매핑 레이어를 구성하는 N개의 노드에 대한 가중치에 의해 이동 통신망 품질 클래스를 분류하는 것을 특징으로 하는 인공 지능 기반 이동 통신망 품질 불량 원인 추론 시스템.
The method according to claim 1,
The neural network model includes a feature extraction unit generating a feature map for model data, and a classification unit outputting a classification result for the model data based on the feature map generated by the feature extraction unit,
The feature extracting unit performs a convolution operation at least once by at least one filter on the model data, which is the three-dimensional matrix data of the X × Y × X form, to obtain X × Y × N three-dimensional matrix data. at least one or more convolutional layers for extracting the feature map, wherein N is the number of channels of the filter used to generate the final feature map;
The classification unit includes a mapping layer that maps the feature map finally generated by the feature extraction unit to each item of X pieces of quality-related information,
The classification unit classifies the mobile network quality class according to the weights for the N nodes constituting the mapping layer.
청구항 4에 있어서,
상기 특징 추출부의 컨볼루션 레이어들은 모두 X×Y×N 형태의 3차원 행렬 데이터로 구성-여기서, N은 각 컨볼루션 레이어를 생성하는데 사용된 필터의 채널 갯수임-된 것을 특징으로 하는 인공 지능 기반 이동 통신망 품질 불량 원인 추론 시스템.
5. The method according to claim 4,
The convolutional layers of the feature extraction unit are all composed of three-dimensional matrix data in the form of X×Y×N, where N is the number of channels of the filter used to generate each convolutional layer. Inference system for the cause of poor mobile network quality.
청구항 4에 있어서,
상기 분류부의 매핑 레이어는, 상기 특징 추출부에서 최종적으로 생성된 N개의 X×Y 형태의 2차원 행렬 데이터 각각에 대해 각 2차원 행렬의 모든 원소를 더하고 이에 대한 평균값을 구함으로써 획득되는 것을 특징으로 하는 인공 지능 기반 이동 통신망 품질 불량 원인 추론 시스템.
5. The method according to claim 4,
The mapping layer of the classification unit is obtained by adding all the elements of each 2D matrix to each of the N X X Y type 2D matrix data finally generated by the feature extraction unit and obtaining an average value thereof An artificial intelligence-based mobile communication network quality inference reasoning system.
청구항 4에 있어서,
상기 추론부는, 검사 데이터에 대해 신경망 모델의 특징 추출부에서 최종적으로 출력되는 특징 맵인 마지막 컨볼루션 레이어 및 상기 매핑 레이어와 이동 통신망 품질 클래스 사이의 가중치에 기초하여 매핑 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 인공 지능 기반 이동 통신망 품질 불량 원인 추론 시스템.
5. The method according to claim 4,
The inference unit generates mapping information based on a weight between the last convolution layer, which is a feature map finally output from the feature extracting unit of the neural network model, and the weight between the mapping layer and the mobile communication network quality class with respect to the inspection data An intelligence-based mobile communication network quality defect reason inference system.
청구항 7에 있어서,
상기 추론부는, 상기 특징 추출부에서 전달된 마지막 컨볼루션 레이어와 신경망 모델의 분류부에서 학습된 가중치를 가중합(weighted sum) 연산을 수행함으로써 매핑 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 인공 지능 기반 이동 통신망 품질 불량 원인 추론 시스템.
8. The method of claim 7,
The inference unit generates mapping information by performing a weighted sum operation on the last convolutional layer transmitted from the feature extraction unit and the weights learned from the classification unit of the neural network model. Defective quality reason inference system.
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