大數(shù)據(jù)在移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化中的應(yīng)用研究

張臻

【摘 要】為了研究大數(shù)據(jù)在移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化中的應(yīng)用，闡述了移動(dòng)通信應(yīng)用大數(shù)據(jù)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的現(xiàn)狀，指出目前移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化在應(yīng)用大數(shù)據(jù)方面的困難主要有網(wǎng)絡(luò)體系龐大難調(diào)控、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用存在時(shí)間差造成優(yōu)化滯后，以及業(yè)務(wù)多導(dǎo)致數(shù)據(jù)碎片化加劇整理難度等，提出移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的各個(gè)階段均需要相關(guān)的數(shù)據(jù)貫穿其中，希望能夠?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工作開展提供依據(jù)，從而不斷克服網(wǎng)絡(luò)建設(shè)難關(guān)。

【關(guān)鍵詞】大數(shù)據(jù) 移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò) 優(yōu)化應(yīng)用

[Abstract] In order to investigate applications of big data in the optimization of mobile communication networks， the status of the network optimization by means of big data in mobile communications was elaborated. It was pointed out that the difficulty of the current mobile communication network optimization in big data applications lies in the huge network system difficult to control， network application time difference resulting in the lagged optimization， as well as multi-service leading to data fragmentation and difficult handling. Therefore， different stages of the mobile communication network optimization depend on the corresponding data. It can provide a reference to the deployment of the network optimization and overcome the network construction difficulty.

[Key words]big data mobile communication network optimization application

1 引言

為了進(jìn)一步適應(yīng)移動(dòng)通信技術(shù)的快速發(fā)展以及國家政策對(duì)于通信技術(shù)的規(guī)劃指導(dǎo)，中國國務(wù)院早就在2013年下發(fā)了4G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)牌照，而4G時(shí)代的到來對(duì)于移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化服務(wù)提出了更高的要求，技術(shù)提升與數(shù)據(jù)利用是關(guān)鍵。不論是數(shù)字家庭還是社會(huì)化網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展走向，都讓處理與分析大數(shù)據(jù)成為急切需求，必須促使大數(shù)據(jù)得到快速應(yīng)用。那么下一步的研究重點(diǎn)就聚焦于大數(shù)據(jù)在移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化中的具體應(yīng)用，從而提高生產(chǎn)效率，因此本文接下來將對(duì)大數(shù)據(jù)在移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化中的應(yīng)用進(jìn)行研究。

2 大數(shù)據(jù)技術(shù)和移動(dòng)無線網(wǎng)絡(luò)概況

大數(shù)據(jù)在移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)中有效應(yīng)用的前提是對(duì)大數(shù)據(jù)技術(shù)進(jìn)行解讀，弄清楚大數(shù)據(jù)技術(shù)與移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)之間的銜接點(diǎn)到底在哪里。

2.1 大數(shù)據(jù)技術(shù)概括

大數(shù)據(jù)所容納的資料內(nèi)容是非常巨大的，甚至大到超出了目前主流軟件工具所能夠有效獲取以及合理應(yīng)用的范圍，以幫助企業(yè)管理者進(jìn)行科學(xué)決策以及幫助制定影響目標(biāo)精準(zhǔn)的資訊信息。大數(shù)據(jù)技術(shù)能夠從各種繁雜冗余的信息資料中，精確找到企業(yè)發(fā)展所需要的有價(jià)值的信息，并且以最為快捷的方式達(dá)到高速處理的效果，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息價(jià)值的最大化。在傳統(tǒng)的信息處理技術(shù)中，比較分散以及隱晦的信息是很難被發(fā)掘出來并且也難以產(chǎn)生有機(jī)聯(lián)系，更談不上恰當(dāng)處理。而大數(shù)據(jù)技術(shù)的出現(xiàn)可以作為網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和優(yōu)化服務(wù)的基礎(chǔ)手段，對(duì)于移動(dòng)通信領(lǐng)域的變革影響是巨大的。

具體來說，大數(shù)據(jù)技術(shù)包括數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)處理以及數(shù)據(jù)分析技術(shù)，是系列技術(shù)的集合體。在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中，使用最多的是云存儲(chǔ)，這是在云計(jì)算概念基礎(chǔ)上延伸出來的，顧名思義就是用分布式的文件進(jìn)行集群應(yīng)用，從而使不同類型的設(shè)備能夠進(jìn)行協(xié)同創(chuàng)新工作；數(shù)據(jù)處理也是屬于分布式架構(gòu)技術(shù)的一個(gè)分支；數(shù)據(jù)分析是最為復(fù)雜的一項(xiàng)技術(shù)，需要從存儲(chǔ)的大量繁雜數(shù)據(jù)中找到數(shù)據(jù)之間的規(guī)律，比如通過數(shù)據(jù)挖掘以及智能技術(shù)的有效應(yīng)用找出兩個(gè)數(shù)據(jù)之間的關(guān)系等。

2.2 移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)概況

目前比較常用的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)包括CDMA（2G）、

EVDO（3G）、FDD-LTE（4G）等。

CDMA是在數(shù)字技術(shù)基礎(chǔ)上擴(kuò)展而來的分支，其主要的特征與應(yīng)用就是進(jìn)行擴(kuò)頻通信，從而實(shí)現(xiàn)碼分多址的分流；而EVDO是專門針對(duì)分組數(shù)據(jù)進(jìn)行的業(yè)務(wù)優(yōu)化程序，主要應(yīng)用基礎(chǔ)是高頻譜利用率的碼分多址技術(shù)，因?yàn)轭l率達(dá)到了一定的優(yōu)化程度，因此可以在帶寬為1.25 MHz的前提下實(shí)現(xiàn)3.1 Mbps的高速數(shù)據(jù)傳輸，當(dāng)然這個(gè)數(shù)值已經(jīng)達(dá)到了峰值，如果想進(jìn)一步提升的話難度會(huì)非常大，但是在大數(shù)據(jù)的幫助下可能會(huì)實(shí)現(xiàn)。LTE的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化研究當(dāng)下是比較熱門的，是由3GPP協(xié)同制定的通信系統(tǒng)，便于進(jìn)行技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的不斷更新與實(shí)施，通常有兩種模式需要注意，一是基于頻率的分工FDD-LTE，二是基于時(shí)效的分工TD-LTE，從而實(shí)現(xiàn)上下行無線鏈路的區(qū)分和不同時(shí)間區(qū)分。這幾張差異較大的網(wǎng)絡(luò)并存的結(jié)果就是優(yōu)化難度特別大，不論是頻率還是時(shí)效都已經(jīng)接近極限，繼續(xù)上升時(shí)衰耗較快，需要更多基站的同時(shí)加大了彼此間的干擾。

3 移動(dòng)通信應(yīng)用大數(shù)據(jù)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的

現(xiàn)狀及困難

3.1 移動(dòng)通信應(yīng)用大數(shù)據(jù)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的現(xiàn)狀

大數(shù)據(jù)應(yīng)用于移動(dòng)通信主要體現(xiàn)在這幾個(gè)方面：

（1）一是應(yīng)用于對(duì)移動(dòng)通信用戶的管理。大數(shù)據(jù)技術(shù)可以在時(shí)間以及內(nèi)容上實(shí)現(xiàn)移動(dòng)用戶的姓名以及各種傳輸狀態(tài)的跟蹤記錄，從而為移動(dòng)通信服務(wù)的開展提供基礎(chǔ)，便于提取和分析移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定運(yùn)行的核心信息。這是實(shí)現(xiàn)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)信息化以及智能化的必然過程。

（2）二是應(yīng)用于對(duì)移動(dòng)通信計(jì)費(fèi)系統(tǒng)的管理。在大數(shù)據(jù)技術(shù)的幫助下，各種用戶套餐類型、消費(fèi)數(shù)據(jù)以及使用規(guī)律等都一覽無余，便于移動(dòng)通信相關(guān)部門對(duì)用戶的深度信息進(jìn)行挖掘，從而找到一些潛在的商機(jī)，實(shí)現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新和市場開拓。

（3）三是應(yīng)用于對(duì)移動(dòng)通信用戶位置信息的管理。用戶的位置信息管理一直是比較難以把握的，從而制約了移動(dòng)通信基站的優(yōu)化，SGSNIP、GGSNIP等數(shù)據(jù)也無法也到有效調(diào)整，影響行業(yè)發(fā)展所需要的科學(xué)決策以及優(yōu)化設(shè)計(jì)。

（4）四是應(yīng)用于對(duì)移動(dòng)通信用戶行為的管理。用戶的業(yè)務(wù)使用類型是紛繁復(fù)雜的，用戶使用網(wǎng)站的習(xí)慣以及頻率等也很難把控，軟件設(shè)計(jì)定位就會(huì)出現(xiàn)偏差，如果通過用戶上行流量和下行流量的數(shù)據(jù)提取以及整合分析，會(huì)發(fā)現(xiàn)一些使用類型的吻合，便于開展新的業(yè)務(wù)推送。

3.2 移動(dòng)通信應(yīng)用大數(shù)據(jù)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化存在的困難

在大數(shù)據(jù)技術(shù)的支撐下，網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化就是一個(gè)進(jìn)行系統(tǒng)數(shù)據(jù)提取、收集以及整合分析的過程，其中找到影響網(wǎng)絡(luò)速度以及其他質(zhì)量問題的癥結(jié)是核心，從而有針對(duì)性地進(jìn)行參數(shù)匹配使之達(dá)到最佳運(yùn)行，獲取最大效益和增長趨勢(shì)。

目前移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化在應(yīng)用大數(shù)據(jù)方面的困難主要有：一是網(wǎng)絡(luò)體系龐大難調(diào)控?，F(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)所容納的網(wǎng)是非常復(fù)雜的，用戶數(shù)量多，基站也在不斷建設(shè)中，更新的數(shù)據(jù)量難以捕捉。二是網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用存在時(shí)間差，造成優(yōu)化滯后。資金以及工期等均會(huì)影響新維護(hù)網(wǎng)絡(luò)的使用，如果有的區(qū)域4G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)比較緩慢，勢(shì)必影響數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的不統(tǒng)一，難以在同一平臺(tái)進(jìn)行整合。三是業(yè)務(wù)量大導(dǎo)致數(shù)據(jù)碎片化趨勢(shì)。現(xiàn)在由于手機(jī)、網(wǎng)絡(luò)以及其他方面的影響，用戶使用業(yè)務(wù)模型多變，密集區(qū)域網(wǎng)絡(luò)堵塞以及無法同時(shí)使用多種模式的情況時(shí)有發(fā)生，數(shù)據(jù)出現(xiàn)碎片化的問題加劇整理難度。

4 移動(dòng)通信領(lǐng)域應(yīng)用大數(shù)據(jù)分析優(yōu)化的

方法

基于以上移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)分析，可以看出大數(shù)據(jù)想在網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化中有大的進(jìn)展也是存在一定局限的，下面進(jìn)行具體的應(yīng)用分析。

4.1 發(fā)展網(wǎng)絡(luò)性能大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)應(yīng)用

網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工作的前提就是做好各種數(shù)據(jù)的采集，而要采集的數(shù)據(jù)主要涉及用戶使用、網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)以及信號(hào)情況等。用戶性能使用方面的數(shù)據(jù)不外乎信號(hào)強(qiáng)度、導(dǎo)頻時(shí)長、基站時(shí)延等。而網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)主要集中于話務(wù)方面，包括信道的可用率、卡話率、接通率、話務(wù)量等。信號(hào)測(cè)試分別為DT（驅(qū)動(dòng)測(cè)試）數(shù)據(jù)和CQT（話務(wù)質(zhì)量）數(shù)據(jù)，DT測(cè)試是指在固定的路線上進(jìn)行采取不同的呼叫方式與手段，從而測(cè)試信道的通暢度，獲得相應(yīng)的測(cè)試指標(biāo)；CQT測(cè)試是在制定的基站使用固定的手段或者設(shè)備進(jìn)行數(shù)量上的呼叫，從而測(cè)試出優(yōu)質(zhì)通話數(shù)據(jù)量。

以上這些方面的數(shù)據(jù)量是非常巨大的，對(duì)于網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化分析也十分寶貴，那么如何有效存儲(chǔ)這些數(shù)據(jù)成為一大難題。針對(duì)存儲(chǔ)需求，大數(shù)據(jù)進(jìn)行虛擬化處理技術(shù)的改進(jìn)成為有效方式，包括自動(dòng)分層和精簡配置等多元化的方式，從而為下一步定位分析打下基礎(chǔ)。虛擬化存儲(chǔ)的方式使一些隱藏細(xì)節(jié)得以保存下來，可以在分析時(shí)進(jìn)行隨意的擴(kuò)展和壓縮。多元化的數(shù)據(jù)和文件可以有效整合到一個(gè)存儲(chǔ)平臺(tái)，改變動(dòng)態(tài)容量就能降低存儲(chǔ)資源的消耗，從而使高效管理變得可行。多種虛擬化技術(shù)的構(gòu)建主要依托于集成和托管的架構(gòu)，基點(diǎn)是多個(gè)物理數(shù)據(jù)中心的虛擬組合，目標(biāo)是確保數(shù)據(jù)中心服務(wù)的移動(dòng)和恢復(fù)，網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化人員只要及時(shí)登陸就能通過統(tǒng)一平臺(tái)進(jìn)行數(shù)據(jù)提取和分析。

4.2 發(fā)展網(wǎng)絡(luò)性能大數(shù)據(jù)處理技術(shù)應(yīng)用

在網(wǎng)絡(luò)市場紛繁復(fù)雜的時(shí)代，如何實(shí)現(xiàn)有效布局以及在MICA架構(gòu)的平臺(tái)上快速實(shí)現(xiàn)技術(shù)提升，關(guān)系到大數(shù)據(jù)能否有效應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。網(wǎng)絡(luò)性能的提升有待技術(shù)理念靈活性與開放性的提升，從而借助大數(shù)據(jù)處理技術(shù)適應(yīng)云計(jì)算的分布式架構(gòu)。

由于不同數(shù)據(jù)源的傳輸是非同步的，在處理的過程中可以設(shè)計(jì)專門針對(duì)文件傳輸或者使用面向消息的中間件（MoM）進(jìn)行數(shù)據(jù)處理技術(shù)更新，充分借助于傳輸異步這個(gè)特點(diǎn)，較大提升處理的吞吐量，從而提升處理能力。大數(shù)據(jù)的應(yīng)用能夠使不同的數(shù)據(jù)源系統(tǒng)進(jìn)行傳輸耦合處理，從而便于大數(shù)據(jù)基礎(chǔ)架構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行動(dòng)態(tài)擴(kuò)展和收縮，尤其是峰值數(shù)據(jù)的處理是最為重要的，這能夠加快處理技術(shù)，確保數(shù)據(jù)處理安全。移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展是成螺旋式上升、循環(huán)往復(fù)的，雖然計(jì)劃優(yōu)化工作暫時(shí)還沒有成為制約瓶頸，但是與整體規(guī)劃是相互制約的。

4.3 發(fā)展大數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)分析中的應(yīng)用

網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的最后一步就是進(jìn)行問題定位分析，主要就是解決信道不暢、話務(wù)不均衡和切換故障等方面的問題。

網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的方向就是保持信號(hào)的持續(xù)良好覆蓋，需要進(jìn)行優(yōu)化準(zhǔn)備、數(shù)據(jù)采集、問題分析和優(yōu)化調(diào)整幾個(gè)步驟。在優(yōu)化準(zhǔn)備階段，需要明確需要什么樣的數(shù)據(jù)，明確優(yōu)化指標(biāo)的方向和所在的網(wǎng)站基點(diǎn)，準(zhǔn)備好測(cè)試工具；優(yōu)化測(cè)試階段需要開展具體的DT/CQT測(cè)試，從而高效獲取數(shù)據(jù)；在具體的分析階段，要從虛擬化存儲(chǔ)設(shè)備中提取數(shù)據(jù)并且明確這些數(shù)據(jù)結(jié)果到底歸因到哪個(gè)問題來源，從而對(duì)癥下藥；再就是優(yōu)化調(diào)整的實(shí)施，其中主要涉及到天線射頻優(yōu)化調(diào)整和后臺(tái)參數(shù)調(diào)整，前者是保證網(wǎng)絡(luò)覆蓋的同時(shí)能夠確保好的接收質(zhì)量，后者是保證各種后臺(tái)參數(shù)的匹配有效，確保無線信號(hào)的分布正常。在這個(gè)階段需要不斷從數(shù)據(jù)中找到問題，進(jìn)行驗(yàn)證復(fù)測(cè)并取得效果。

大數(shù)據(jù)在移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)中有效應(yīng)用，需要對(duì)數(shù)據(jù)處理過程進(jìn)行分解并且逐步深入整合，各個(gè)工作都是環(huán)環(huán)相扣，彼此關(guān)聯(lián)的。

5 結(jié)束語

大數(shù)據(jù)視野下，移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化就是一個(gè)進(jìn)行系統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)以及處理分析的過程，其中找到影響網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的瓶頸是核心，弄清楚移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化在應(yīng)用大數(shù)據(jù)方面的困難，能夠有針對(duì)性地進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘以及提取。由本文的分析可知，大數(shù)據(jù)技術(shù)對(duì)于移動(dòng)通信領(lǐng)域的變革導(dǎo)向作用極為重要，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于移動(dòng)通信的各種工作，而移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的各個(gè)階段均需要相關(guān)的數(shù)據(jù)貫穿其中，大數(shù)據(jù)的采集以及分析是進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的重要前提，能夠?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工作開展提供依據(jù)，如果在優(yōu)化實(shí)踐中能夠切實(shí)做好大數(shù)據(jù)的整合應(yīng)用，定能不斷克服網(wǎng)絡(luò)建設(shè)難關(guān)。

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