Proposta de um método de identificação de anomalias em redes móveis com base na representação dimensional de KPIs usando PCA e clustering
Autor(a) principal: | |
---|---|
Data de Publicação: | 2020 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFU |
Texto Completo: | https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/29140 http://doi.org/10.14393/ufu.di.2020.264 |
Resumo: | The complexity, coverage and amount of data produced by mobile networks have required new methods for a more automated analysis and searching for patterns of non-obvious anomalies. In this sense, this research proposed an anomaly identification method based on dimensionality reduction and clustering techniques, applied to a data set composed of performance indicators. This method employs the PCA and DBSCAN techniques, which are applied to a hour segmented real dataset. A second method, based on the structure of the proposed method, but with SOM and LoOP techniques was presented. This method can be seen as a reference method for comparing the proposed method, in order to validate the results found. The methods were evaluated using a data set with six indicators of an LTE network in operation. To investigate the performance and sensitivity of the methods, synthetic anomalies were inserted based on some degradation scenarios characteristic of mobile networks. In addition, network elements with a high number of anomalies were assessed by two qualified professionals. The methods performed well in the identification of the inserted synthetic anomalies, however, some limitations in the reference method regarding parameterization and the definition of a threshold of the techniques hinder their use with other data sets. Finally, the results encourage the use of methods as a tool to guide the correction of failures, optimize resources and indication of network capacity expansion. |
id |
UFU_23046884b0fd24e03955bdebade19f48 |
---|---|
oai_identifier_str |
oai:repositorio.ufu.br:123456789/29140 |
network_acronym_str |
UFU |
network_name_str |
Repositório Institucional da UFU |
repository_id_str |
|
spelling |
Proposta de um método de identificação de anomalias em redes móveis com base na representação dimensional de KPIs usando PCA e clusteringProposal for an anomaly identification method in mobile networks based on the dimensional representation of KPIs using PCA and clusteringClusteringData AnalyticsDetecção de anomaliasRedes móveisRedução de dimensionalidadeAnomaly detectionMobile networksDimensionality reductionCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::TELECOMUNICACOES::SISTEMAS DE TELECOMUNICACOESThe complexity, coverage and amount of data produced by mobile networks have required new methods for a more automated analysis and searching for patterns of non-obvious anomalies. In this sense, this research proposed an anomaly identification method based on dimensionality reduction and clustering techniques, applied to a data set composed of performance indicators. This method employs the PCA and DBSCAN techniques, which are applied to a hour segmented real dataset. A second method, based on the structure of the proposed method, but with SOM and LoOP techniques was presented. This method can be seen as a reference method for comparing the proposed method, in order to validate the results found. The methods were evaluated using a data set with six indicators of an LTE network in operation. To investigate the performance and sensitivity of the methods, synthetic anomalies were inserted based on some degradation scenarios characteristic of mobile networks. In addition, network elements with a high number of anomalies were assessed by two qualified professionals. The methods performed well in the identification of the inserted synthetic anomalies, however, some limitations in the reference method regarding parameterization and the definition of a threshold of the techniques hinder their use with other data sets. Finally, the results encourage the use of methods as a tool to guide the correction of failures, optimize resources and indication of network capacity expansion.Dissertação (Mestrado)A complexidade, abrangência e quantidade de dados produzidos pelas redes móveis têm exigido novos métodos para uma análise mais automatizada e capaz de buscar por padrões de anomalias não-óbvios. Neste sentido, esta pesquisa propôs um método de identificação de anomalias baseado em técnicas de redução de dimensionalidade e clustering, aplicados a um conjunto de dados composto por indicadores de desempenho. Este método emprega as técnicas PCA e DBSCAN, que são aplicados aos dados (indicadores) que foram segmentados por hora. Para efeitos de comparação, foi implementado um segundo método de referência que emprega as técnicas SOM e LoOP. Os resultados de ambos os métodos, o aqui proposto e o de referência, foram comparados. Foi usado um acervo de dados com seis indicadores de uma rede LTE em operação. Para averiguar o desempenho e a sensibilidade dos métodos, foram inseridas anomalias sintéticas baseadas em alguns cenários de degradação características das redes móveis. Além disto, as classificações de ambos os métodos foram, posteriormente, avaliadas por dois profissionais qualificados. O método utilizado obteve um bom desempenho na identificação das anomalias sintéticas inseridas se comparado com o método padrão. Neste sentido, os resultados encontrados encorajam o uso do método proposto como ferramenta complementar de análise para nortear a correção de falhas, otimizar recursos e indicar a expansão de capacidade da rede.Universidade Federal de UberlândiaBrasilPrograma de Pós-graduação em Engenharia ElétricaPinheiro, Alan Petrôniohttp://lattes.cnpq.br/3149272924238565Vasconcelos, Lorenço SantosMacedo, Daniel FernandesCarrijo, Gilberto ArantesCorrêa, Felipe Augusto Machado2020-04-07T12:44:38Z2020-04-07T12:44:38Z2020-02-20info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfCORRÊA, Felipe Augusto Machado. Proposta de um método de identificação de anomalias em redes móveis com base na representação dimensional de KPIs usando PCA e clustering. 2020. 127 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2020. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.di.2020.264.https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/29140http://doi.org/10.14393/ufu.di.2020.264porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFUinstname:Universidade Federal de Uberlândia (UFU)instacron:UFU2020-04-08T06:12:00Zoai:repositorio.ufu.br:123456789/29140Repositório InstitucionalONGhttp://repositorio.ufu.br/oai/requestdiinf@dirbi.ufu.bropendoar:2020-04-08T06:12Repositório Institucional da UFU - Universidade Federal de Uberlândia (UFU)false |
dc.title.none.fl_str_mv |
Proposta de um método de identificação de anomalias em redes móveis com base na representação dimensional de KPIs usando PCA e clustering Proposal for an anomaly identification method in mobile networks based on the dimensional representation of KPIs using PCA and clustering |
title |
Proposta de um método de identificação de anomalias em redes móveis com base na representação dimensional de KPIs usando PCA e clustering |
spellingShingle |
Proposta de um método de identificação de anomalias em redes móveis com base na representação dimensional de KPIs usando PCA e clustering Corrêa, Felipe Augusto Machado Clustering Data Analytics Detecção de anomalias Redes móveis Redução de dimensionalidade Anomaly detection Mobile networks Dimensionality reduction CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::TELECOMUNICACOES::SISTEMAS DE TELECOMUNICACOES |
title_short |
Proposta de um método de identificação de anomalias em redes móveis com base na representação dimensional de KPIs usando PCA e clustering |
title_full |
Proposta de um método de identificação de anomalias em redes móveis com base na representação dimensional de KPIs usando PCA e clustering |
title_fullStr |
Proposta de um método de identificação de anomalias em redes móveis com base na representação dimensional de KPIs usando PCA e clustering |
title_full_unstemmed |
Proposta de um método de identificação de anomalias em redes móveis com base na representação dimensional de KPIs usando PCA e clustering |
title_sort |
Proposta de um método de identificação de anomalias em redes móveis com base na representação dimensional de KPIs usando PCA e clustering |
author |
Corrêa, Felipe Augusto Machado |
author_facet |
Corrêa, Felipe Augusto Machado |
author_role |
author |
dc.contributor.none.fl_str_mv |
Pinheiro, Alan Petrônio http://lattes.cnpq.br/3149272924238565 Vasconcelos, Lorenço Santos Macedo, Daniel Fernandes Carrijo, Gilberto Arantes |
dc.contributor.author.fl_str_mv |
Corrêa, Felipe Augusto Machado |
dc.subject.por.fl_str_mv |
Clustering Data Analytics Detecção de anomalias Redes móveis Redução de dimensionalidade Anomaly detection Mobile networks Dimensionality reduction CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::TELECOMUNICACOES::SISTEMAS DE TELECOMUNICACOES |
topic |
Clustering Data Analytics Detecção de anomalias Redes móveis Redução de dimensionalidade Anomaly detection Mobile networks Dimensionality reduction CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::TELECOMUNICACOES::SISTEMAS DE TELECOMUNICACOES |
description |
The complexity, coverage and amount of data produced by mobile networks have required new methods for a more automated analysis and searching for patterns of non-obvious anomalies. In this sense, this research proposed an anomaly identification method based on dimensionality reduction and clustering techniques, applied to a data set composed of performance indicators. This method employs the PCA and DBSCAN techniques, which are applied to a hour segmented real dataset. A second method, based on the structure of the proposed method, but with SOM and LoOP techniques was presented. This method can be seen as a reference method for comparing the proposed method, in order to validate the results found. The methods were evaluated using a data set with six indicators of an LTE network in operation. To investigate the performance and sensitivity of the methods, synthetic anomalies were inserted based on some degradation scenarios characteristic of mobile networks. In addition, network elements with a high number of anomalies were assessed by two qualified professionals. The methods performed well in the identification of the inserted synthetic anomalies, however, some limitations in the reference method regarding parameterization and the definition of a threshold of the techniques hinder their use with other data sets. Finally, the results encourage the use of methods as a tool to guide the correction of failures, optimize resources and indication of network capacity expansion. |
publishDate |
2020 |
dc.date.none.fl_str_mv |
2020-04-07T12:44:38Z 2020-04-07T12:44:38Z 2020-02-20 |
dc.type.status.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/publishedVersion |
dc.type.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/masterThesis |
format |
masterThesis |
status_str |
publishedVersion |
dc.identifier.uri.fl_str_mv |
CORRÊA, Felipe Augusto Machado. Proposta de um método de identificação de anomalias em redes móveis com base na representação dimensional de KPIs usando PCA e clustering. 2020. 127 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2020. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.di.2020.264. https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/29140 http://doi.org/10.14393/ufu.di.2020.264 |
identifier_str_mv |
CORRÊA, Felipe Augusto Machado. Proposta de um método de identificação de anomalias em redes móveis com base na representação dimensional de KPIs usando PCA e clustering. 2020. 127 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2020. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.di.2020.264. |
url |
https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/29140 http://doi.org/10.14393/ufu.di.2020.264 |
dc.language.iso.fl_str_mv |
por |
language |
por |
dc.rights.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/openAccess |
eu_rights_str_mv |
openAccess |
dc.format.none.fl_str_mv |
application/pdf |
dc.publisher.none.fl_str_mv |
Universidade Federal de Uberlândia Brasil Programa de Pós-graduação em Engenharia Elétrica |
publisher.none.fl_str_mv |
Universidade Federal de Uberlândia Brasil Programa de Pós-graduação em Engenharia Elétrica |
dc.source.none.fl_str_mv |
reponame:Repositório Institucional da UFU instname:Universidade Federal de Uberlândia (UFU) instacron:UFU |
instname_str |
Universidade Federal de Uberlândia (UFU) |
instacron_str |
UFU |
institution |
UFU |
reponame_str |
Repositório Institucional da UFU |
collection |
Repositório Institucional da UFU |
repository.name.fl_str_mv |
Repositório Institucional da UFU - Universidade Federal de Uberlândia (UFU) |
repository.mail.fl_str_mv |
diinf@dirbi.ufu.br |
_version_ |
1813711462913277952 |