4G環(huán)境下數(shù)據(jù)挖掘在通信網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化中的應(yīng)用研討

徐晶晶

摘要：當(dāng)下，4G網(wǎng)絡(luò)作為我國(guó)相對(duì)先進(jìn)的通信網(wǎng)絡(luò)，適用范圍較廣，跟人們的生產(chǎn)生活帶來(lái)了很大便利。然而，由于本身的復(fù)雜性和相關(guān)技術(shù)條件的限制，4G網(wǎng)絡(luò)在發(fā)展過程中出現(xiàn)許多問題，仍存在較大提升空間，注重?cái)?shù)據(jù)挖掘技術(shù)可能為一有效途徑。該文以數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)和4G網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，簡(jiǎn)述數(shù)據(jù)挖掘含義與方法，分析4G通信網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)，并重點(diǎn)探究數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在4G通信環(huán)境下的運(yùn)用原則與具體應(yīng)用，以期更高效、科學(xué)的通信網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。

關(guān)鍵詞：4G環(huán)境；數(shù)據(jù)挖掘；移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)；通信優(yōu)化

中圖分類號(hào)：TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2016）08-0060-02

Abstract： The present， 4G network as China's relatively advanced communications network， a wider scope， with the people's production and life has brought great convenience. However， due to the complexity and associated technical conditions， 4G network appeared many problems in the development process， there are still large room for improvement， focusing on data mining techniques may be an effective way. In this paper， data mining technology and 4G networks based on data mining briefly the meaning and methods of analysis 4G communications network characteristics， and focus on the use of data mining techniques to explore the principles and specific applications in the 4G communication environment with a view to a more efficient and scientific communication Web environment.

Key words： 4G environment； data mining； mobile networks； communication optimization

4G通信網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)相對(duì)動(dòng)態(tài)的網(wǎng)絡(luò)，其內(nèi)部的環(huán)境結(jié)構(gòu)、用戶分布以及用戶行為都在持續(xù)不斷的變化當(dāng)中。隨著通信技術(shù)的持續(xù)進(jìn)步，網(wǎng)絡(luò)環(huán)境、網(wǎng)絡(luò)話務(wù)模型、網(wǎng)絡(luò)通信規(guī)模等都在隨之發(fā)展，這些因素逐漸使得通信網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際應(yīng)用性能與最初設(shè)計(jì)要求不能完全相符，因此，適時(shí)采用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)信息進(jìn)行深層挖掘，不斷對(duì)現(xiàn)有通信網(wǎng)絡(luò)依照需求進(jìn)行整改和優(yōu)化，從而給人們提供更優(yōu)質(zhì)的通信網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，具有重要的意義。

1 數(shù)據(jù)挖掘概述

1.1 數(shù)據(jù)挖掘的含義

數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)是一種基于科學(xué)技術(shù)的信息技術(shù)，它的實(shí)質(zhì)是：對(duì)龐大數(shù)據(jù)庫(kù)資源內(nèi)具有潛在價(jià)值的規(guī)則和模型進(jìn)行收集，進(jìn)而運(yùn)用數(shù)據(jù)分析工具對(duì)數(shù)據(jù)信息和數(shù)據(jù)模型進(jìn)行匹配分析，從而得出信息和模型之間的關(guān)聯(lián)性特征，并以此特征為基礎(chǔ)，最終達(dá)到科學(xué)預(yù)測(cè)的目的【1】。因此，有效的數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)以自身良好的描述性和預(yù)測(cè)性優(yōu)勢(shì)，能對(duì)信息進(jìn)行合理收集、合理分析和合理預(yù)測(cè)，對(duì)現(xiàn)下4G通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的科學(xué)優(yōu)化極有幫助。

1.2 數(shù)據(jù)挖掘的幾種分析方法

數(shù)據(jù)挖掘常用的分析方法重要包括分類分析法、關(guān)聯(lián)分析法、序列分析法三種【2】。其中，分類分析法是對(duì)數(shù)據(jù)組進(jìn)行標(biāo)記和記錄，再將通過挖掘得到的信息數(shù)據(jù)結(jié)合標(biāo)記進(jìn)行檢測(cè)，從而及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常；關(guān)聯(lián)分析法是對(duì)給定數(shù)據(jù)組和集合進(jìn)行分析，從而探尋不同兩者之間的關(guān)聯(lián)性；序列分析法與關(guān)聯(lián)分析法類似，但會(huì)側(cè)重?cái)?shù)據(jù)前后關(guān)系進(jìn)行研究。

2 4G通信網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)

2.1 移動(dòng)性

移動(dòng)性是4G通信網(wǎng)絡(luò)的最大特點(diǎn)，一方面指通訊工具的移動(dòng)性，另一方面指IP移動(dòng)性。其中設(shè)備的移動(dòng)性主要是指在進(jìn)行通信活動(dòng)時(shí)，確保通信工具不受物體靜止?fàn)顟B(tài)限制。這就要求通信網(wǎng)絡(luò)必須是以無(wú)線網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)或無(wú)線與有線結(jié)合的復(fù)合通信模式。而對(duì)于IP移動(dòng)，有效的IP移動(dòng)性并實(shí)現(xiàn)與其他功能的交互是4G通信網(wǎng)絡(luò)必需的功能，移動(dòng)IP以簡(jiǎn)單便攜的方式提供移動(dòng)性，具備通用性，但也對(duì)增強(qiáng)移動(dòng)IP性能帶來(lái)一定難度【3】。

2.2 復(fù)雜性

4G網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)的復(fù)雜性，一方面是指結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，另一方面是傳播的復(fù)雜性。對(duì)于結(jié)構(gòu)復(fù)雜性，通信系統(tǒng)是一個(gè)面對(duì)多用戶的系統(tǒng)，各個(gè)用戶間并不完全獨(dú)立，除了保證用戶操作的有效外，還要保證各個(gè)用戶動(dòng)作互不干擾；同時(shí)，通信系統(tǒng)還要實(shí)現(xiàn)與衛(wèi)星通信網(wǎng)市話網(wǎng)、數(shù)據(jù)網(wǎng)的互聯(lián)，多樣化的無(wú)線接入網(wǎng)技術(shù)在很多方面存在差異，彼此之間的協(xié)同工作存在一定難度，因此整體結(jié)構(gòu)復(fù)雜十分。對(duì)于傳播復(fù)雜性，人們?cè)谑褂猛ㄓ嵐ぞ邥r(shí)多處于非靜止?fàn)顟B(tài)，電磁波在傳播過程中易產(chǎn)生反射、折射或多普勒效應(yīng)等，從而造成干擾、延遲等通訊質(zhì)量問題，這是在通信系統(tǒng)優(yōu)化應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)注意的。

3 數(shù)據(jù)挖掘?qū)?G通信網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的原則

3.1 智能性原則

4G通信系統(tǒng)復(fù)雜且龐大，在這樣的情況下對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行全盤的數(shù)據(jù)分析顯然是不現(xiàn)實(shí)的，為避免出現(xiàn)“博而不精”的結(jié)果，必須要求同一層次的優(yōu)化系統(tǒng)只可對(duì)本層次的數(shù)據(jù)進(jìn)行集中處理和分析，逐層分析后，再將各層分析結(jié)果匯總，進(jìn)行各層的關(guān)聯(lián)性分析。在分析的過程中，要把握智能性的原則，確保各個(gè)分析任務(wù)分布到各個(gè)層次的服務(wù)器中，分布的過程要實(shí)現(xiàn)自動(dòng)、高效，分析的過程要實(shí)現(xiàn)科學(xué)、智能【4】。

3.2 分布式處理原則

由于大量的信息數(shù)據(jù)存在，因而在進(jìn)行優(yōu)化時(shí)不能將所有的優(yōu)化系統(tǒng)集中在一個(gè)服務(wù)器上，也不能將所有的數(shù)據(jù)交由一個(gè)簡(jiǎn)單的優(yōu)化系統(tǒng)進(jìn)行操作，應(yīng)當(dāng)將過程進(jìn)行分層和區(qū)域劃分，遵循分布式處理的原則逐塊、逐層收集和處理數(shù)據(jù)。

3.3 智能數(shù)據(jù)挖掘分析原則

在運(yùn)用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)時(shí)，要注意與人工技能技術(shù)的結(jié)合來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和智能化的分析工作，并在分析的基礎(chǔ)上上升至理論層次，生成直觀報(bào)告，真正有效的幫助決策者進(jìn)行科學(xué)決策，為操作者提供科學(xué)依據(jù)，對(duì)通信系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)科學(xué)優(yōu)化。

4 4G環(huán)境下數(shù)據(jù)挖掘在通信網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化中的具體應(yīng)用800

4.1 進(jìn)行合理站點(diǎn)選擇

運(yùn)用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)可以進(jìn)行科學(xué)合理的站點(diǎn)選擇。其主要原理是：利用禁忌搜索算法從某一初始可行解出發(fā)，嘗試對(duì)一系列特定搜索方向進(jìn)行試探，選出滿足使目標(biāo)函數(shù)值變化最多的移動(dòng)，并結(jié)合實(shí)際地理、區(qū)域情況進(jìn)行調(diào)整，從而確定最優(yōu)的站點(diǎn)位置選定。采用這種技術(shù)選取站點(diǎn)，不僅能夠保證通信網(wǎng)絡(luò)的高效運(yùn)轉(zhuǎn)，也減少了運(yùn)營(yíng)商的投資費(fèi)用，降低了站點(diǎn)的維護(hù)成本，提高運(yùn)營(yíng)商利潤(rùn)收益，更重要的是實(shí)現(xiàn)了資源的合理、高效、科學(xué)利用。

4.2 進(jìn)行有效干擾分析

通信網(wǎng)絡(luò)的干擾主要包括同信道干擾和非同頻干擾，非同頻干擾包括鄰頻干擾、互調(diào)干擾、阻塞干擾和雜散干擾。利用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)中的相關(guān)搜索算法可對(duì)4G通信網(wǎng)絡(luò)干擾進(jìn)行排除分析，能以最快速度確定通信網(wǎng)絡(luò)中的干擾部位并找尋到干擾源。這種干擾分析方式可大大提高效率，幫助操作者及時(shí)找到干擾并進(jìn)行處理，從而保障通信系統(tǒng)的健康高質(zhì)量運(yùn)轉(zhuǎn)，避免因干擾產(chǎn)生的數(shù)據(jù)延遲甚至數(shù)據(jù)丟失的情況出現(xiàn)。

4.3 進(jìn)行合理掉話分析

4G通信網(wǎng)絡(luò)的掉話故障原因包括無(wú)線鏈路故障、T3103逾時(shí)、系統(tǒng)故障等，關(guān)系著網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和維護(hù)的質(zhì)量。在運(yùn)用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)進(jìn)行掉話分析時(shí)，要對(duì)待檢測(cè)的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行合理分類，進(jìn)行分類分析，并在每一類別下進(jìn)行有針對(duì)性的分析，以實(shí)現(xiàn)第一時(shí)間尋找到CSM掉話現(xiàn)象的問題原因。因此，科學(xué)使用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)進(jìn)行4G通信網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化，能夠利用實(shí)踐序列方式，對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)中的話務(wù)變動(dòng)過程及規(guī)律進(jìn)行充分分析并合理預(yù)測(cè)，短時(shí)間快速分析出話務(wù)變化特征，提高分析效率，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的CSM掉話問題統(tǒng)籌分析。

4.4 進(jìn)行充分切換分析

通信網(wǎng)絡(luò)的切換是為實(shí)現(xiàn)用戶在移動(dòng)狀態(tài)下的不間斷通信，并維持可接受的通信質(zhì)量的措施。運(yùn)用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)進(jìn)行切換分析時(shí)，主要運(yùn)用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)中的統(tǒng)計(jì)學(xué)方法，對(duì)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化配置參數(shù)范圍進(jìn)行分析，并結(jié)合配置信息進(jìn)行合理調(diào)整，從而有效平衡服務(wù)區(qū)內(nèi)各小區(qū)的業(yè)務(wù)量，保持移動(dòng)臺(tái)與網(wǎng)絡(luò)間合理的通信質(zhì)量，防止通信中斷，降低高用戶小區(qū)呼損率，實(shí)現(xiàn)科學(xué)的越區(qū)切換。

4.5 進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)覆蓋分析

通信網(wǎng)絡(luò)的覆蓋問題主要包括弱覆蓋和過覆蓋兩種，弱覆蓋主要由基站不足或信號(hào)遮擋造成，過覆蓋則會(huì)造成通信資源的浪費(fèi)。運(yùn)用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)覆蓋分析，可對(duì)目標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效相關(guān)性測(cè)試，分析出移動(dòng)設(shè)備與移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)覆蓋的相關(guān)性大小，操作人員可根據(jù)數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)調(diào)整，使網(wǎng)絡(luò)覆蓋更加科學(xué)，通信資源利用更加合理。

5 結(jié)語(yǔ)

信息技術(shù)在不斷發(fā)展，4G通信網(wǎng)絡(luò)也在不斷的普及應(yīng)用，運(yùn)營(yíng)商間的競(jìng)爭(zhēng)也逐漸加劇，4G網(wǎng)絡(luò)在極大地便利人們生活的同時(shí)人們也對(duì)4G網(wǎng)絡(luò)提出了更高的要求。因此，不論是順應(yīng)市場(chǎng)或滿足人們需求，應(yīng)用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)對(duì)現(xiàn)有4G通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行科學(xué)優(yōu)化十分必要，而數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)結(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù)、智能化技術(shù)等，大大減少人工投入，提高了優(yōu)化效率與質(zhì)量。

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