一種移動通信網(wǎng)絡(luò)性能優(yōu)化方案

焦 點

（南京工程學(xué)院，江蘇 南京 211167）

1 無線通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展背景

21世紀(jì)即將全面進(jìn)入信息化時代，信息在社會中的地位和作用變得越來越重要，是我們社會發(fā)展的重要資源，信息技術(shù)正在潛移默化地改變著人們的生活和工作方式，而信息化潮流正在成為社會的核心。在迅速發(fā)展的無線通信網(wǎng)絡(luò)時代里，我們要通過對小區(qū)的網(wǎng)絡(luò)覆蓋來實現(xiàn)。同時，因為不斷發(fā)展壯大的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模，對于大量社區(qū)的網(wǎng)絡(luò)策劃和設(shè)計的優(yōu)化要求，一般的網(wǎng)絡(luò)策劃設(shè)計和優(yōu)化已經(jīng)很難滿足，特別是因為系統(tǒng)復(fù)雜度和站點數(shù)量的提高，所以基站參數(shù)數(shù)量急速增長，帶來了很大的技術(shù)難題和操作難度在大量集中的網(wǎng)絡(luò)運營維護(hù)中。移動運營商進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)運營是基礎(chǔ)移動通信網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)的覆蓋、容量和質(zhì)量決定了運營效率和給運營者帶來的收入[1]。

2 移動通信網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化概述

首先我們要將移動通信網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化與傳統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化區(qū)分開，然后無線通信網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化也是移動通信網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的一種稱呼，它又被稱為無線網(wǎng)優(yōu)。這里包括了移動在內(nèi)等大家所熟悉的行業(yè)大頭，他們對移動業(yè)務(wù)進(jìn)行維護(hù)和性能改善，同時還包含傳輸網(wǎng)的核心和無線網(wǎng)這兩部分的優(yōu)化，但因為核心網(wǎng)和傳輸網(wǎng)可能不太多，并且性能相對穩(wěn)定，所以一般需求量和人員較少；而有一方面維護(hù)人員需求和性能提升壓力較大就是無線網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)元數(shù)目繁多，并且無線環(huán)境復(fù)雜多變，加上用戶的移動性的這種情況，因此，無線網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化這一部分一般意義上是移動通信網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化主要方面，又簡稱為無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化，無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工程師就是這么來的一種特別的職業(yè)。無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化主要是指改善空中接口的信號性能變化，無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化人員要從事的改善范疇就是，（掉話）我們用手機(jī)撥打電話遇到通話中斷，并且聽不清對方的聲音（噪音干擾），接不通，回音，雙不連接，單不連通，雙重不通等網(wǎng)絡(luò)故障?？罩袑Ｓ媒涌诜Q為UU接口或UM接口，其中2G網(wǎng)絡(luò)稱為UM，3G網(wǎng)絡(luò)也稱為UU。這個接口可以簡單地看作是手機(jī)和基站之間的接口。因此可以說，手機(jī)與基站信號性能的提升是無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的根本方向。因為信息技術(shù)的不斷快速發(fā)展，全球正在朝著一體化方向發(fā)展。毫無疑問它是一個真正的大體系。即使是一個國家甚至是到一個小小的地區(qū)通信網(wǎng)絡(luò)，也是一個巨大的系統(tǒng)[2-3]。關(guān)于網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化問題，如帶寬分配異步傳輸模式（Asynchronous Transfer Mode，ATM）虛通路問題，在通信網(wǎng)絡(luò)這方面也是難題。就算是最簡單的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化問題，所用的內(nèi)存容量在計算機(jī)中也會隨問題規(guī)模的增大要按維數(shù)的平方計算，其中要用到立方增加的是計算機(jī)所用的機(jī)時，這樣就是在大家眼前出現(xiàn)的維數(shù)災(zāi)難，如果將這些核心問題拆解成許多的小方面，并分別計算變量和限制越來越少的子問題，并考慮它們之間的相關(guān)性，所以在一般的計算機(jī)上大大減少。今天，在微型計算機(jī)的大量應(yīng)用中，微計算機(jī)和分布式子系統(tǒng)可以進(jìn)行分布式存儲和并行計算，從而大大縮短總計算時間。因此，“多級層次結(jié)構(gòu)”的“分解協(xié)調(diào)”算法也是設(shè)計和優(yōu)化大系統(tǒng)的有效方法。兩級結(jié)構(gòu)是最常用的：解決各子問題的第一級是下級子系統(tǒng)；解決各子系統(tǒng)相互配合的問題是上級協(xié)調(diào)器的第二級，從而實現(xiàn)了大系統(tǒng)的優(yōu)化[4-5]。這給我們許多啟示。

3 移動通信網(wǎng)絡(luò)的性能優(yōu)化措施

目前，移動通信網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化措施的表現(xiàn)主要包括：（1）在對包括網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量在內(nèi)的持續(xù)評估結(jié)果進(jìn)行定期評估時，對網(wǎng)絡(luò)覆蓋質(zhì)量、容量及相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行綜合評估，找出網(wǎng)絡(luò)中存在的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化問題。（2）建立網(wǎng)絡(luò)性能優(yōu)化平臺并收集相關(guān)數(shù)據(jù)。得到第一步的數(shù)據(jù)后，下一步進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，并分別從宏觀和微觀的角度分析，回顧具體基站的運行情況，更應(yīng)該從網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的性能這個角度考慮整個問題。同時網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍、容量、范圍、趨勢和波動不僅與用戶的直接感受有關(guān)，而且也是網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的基礎(chǔ)。（3）面對企業(yè)的一個小型專業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)計一個綜合通信網(wǎng)絡(luò)并給出獨特的計劃，如果是節(jié)點、終端較少，網(wǎng)絡(luò)設(shè)計上就相對簡單，但網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)可靠性、有效性和經(jīng)濟(jì)效益等方面的問題在總體設(shè)計時也要綜合考慮。不同的通信方式組網(wǎng)是不一樣的，要根據(jù)業(yè)務(wù)的需要，實現(xiàn)功能和地理環(huán)境等因素，運用相應(yīng)的星型、線型或混合型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，在無線數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備運行時，根據(jù)應(yīng)用區(qū)域、環(huán)境等而采用不同的結(jié)構(gòu)配置。網(wǎng)絡(luò)運行的可靠性，有效性是網(wǎng)絡(luò)的正常運行，或設(shè)置補(bǔ)救措施的自動采用裝置?？梢曰パa(bǔ)多種通信方式，確保信息可達(dá)；或備用一種方式作為Plan B，當(dāng)出現(xiàn)故障時以備用的通信方式繼續(xù)完成通信任務(wù)或進(jìn)行報警。網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃建設(shè)中注重實際的經(jīng)濟(jì)效益，包括初期建設(shè)的投入與運營維護(hù)的消耗，所產(chǎn)生的有效價值等方面綜合評估?？傊?，各個方面是相互聯(lián)系，密切相關(guān)的，要綜合考慮，并突出業(yè)務(wù)應(yīng)用的重點，建設(shè)一個經(jīng)濟(jì)合理的高效的通信網(wǎng)絡(luò)。（4）網(wǎng)絡(luò)生存性。提高通信網(wǎng)絡(luò)可靠性的有效措施是減少鏈路故障對通信網(wǎng)絡(luò)的影響。保護(hù)機(jī)制和恢復(fù)機(jī)制屬于通信網(wǎng)絡(luò)的生存機(jī)制。保護(hù)機(jī)制是事先規(guī)劃的一部分冗余容量作為傳輸線路或節(jié)點故障時的備用系統(tǒng)的基本思想，主要將系統(tǒng)故障的影響迅速轉(zhuǎn)移到待機(jī)系統(tǒng)，故障恢復(fù)機(jī)制是指網(wǎng)絡(luò)，動態(tài)搜索可用資源，并采用再次路由的方式繞過故障部分。（5）在實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)日常工作優(yōu)化的前提下，既要保證網(wǎng)絡(luò)運行質(zhì)量和性能的穩(wěn)定性和穩(wěn)步提高，又要隨著業(yè)務(wù)的發(fā)展和網(wǎng)絡(luò)的動態(tài)變化運行狀態(tài)，根據(jù)不同情況進(jìn)行處理，不斷調(diào)整參數(shù)，同時考慮其他指標(biāo)，先做好調(diào)整，然后進(jìn)行觀察，最終調(diào)整，保持網(wǎng)絡(luò)中存在的動態(tài)平衡并保持最佳狀態(tài)。促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化和標(biāo)準(zhǔn)化，數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)化，測試合理化，網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量閉環(huán)管理在網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化與各項工作中協(xié)調(diào)。（6）移動通信網(wǎng)絡(luò)是一個動態(tài)的網(wǎng)絡(luò)，由于流量密度、頻率資源分布不均，網(wǎng)絡(luò)配置不優(yōu)化，在長期的變化因素下，現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量不太理想，巨額的投資沒有獲得最高的回報，所有這些都要求運營商調(diào)整網(wǎng)絡(luò)，以優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)配置、資源、合理調(diào)整神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)最佳運行狀態(tài)，這是移動通信網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的目標(biāo)。

我們的結(jié)論是海量數(shù)據(jù)的高速處理是優(yōu)化工作的必由之路，這種優(yōu)化必須建立在自動化優(yōu)化模型和智能軟件工具—智能優(yōu)化的基礎(chǔ)之上。再從人文的角度看，首先，由于移動通信網(wǎng)絡(luò)從以網(wǎng)絡(luò)建設(shè)為中心，以業(yè)務(wù)和客戶服務(wù)為中心，業(yè)務(wù)的使用和功能已經(jīng)不能滿足用戶的需求，更好的質(zhì)量和用戶體驗成為人們關(guān)注的焦點，如用戶需求不僅要接入互聯(lián)網(wǎng)，而且可以快速、安全地訪問信息和交互，因此考慮到終端、網(wǎng)絡(luò)、業(yè)務(wù)等。平臺，內(nèi)容端到端的過程，圍繞業(yè)務(wù)和用戶的意識進(jìn)行優(yōu)化，是未來網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的發(fā)展方向。在這一過程中，網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化不僅限于無線網(wǎng)絡(luò)，需要擴(kuò)展到終端、核心網(wǎng)、業(yè)務(wù)平臺，甚至內(nèi)容，而且不僅是網(wǎng)絡(luò)功能指標(biāo)，還應(yīng)包括信息安全指標(biāo)、能耗指標(biāo)、資源效益指標(biāo)等。最后，一項工作的成功離不開各方的努力。而有效地進(jìn)行移動通信網(wǎng)絡(luò)性能優(yōu)化是提高移動通信網(wǎng)絡(luò)的質(zhì)量以及其穩(wěn)定性的必要保障[6]。

優(yōu)化移動通信網(wǎng)絡(luò)性能的多方面政府措施主要有以下幾個方面：首先，我們將加強(qiáng)對移動通信網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化實施的監(jiān)督和責(zé)任。各級通信主管部門要認(rèn)真貫徹落實黨中央，國務(wù)院網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化提出的有關(guān)文件，進(jìn)一步規(guī)范管理制度，制定網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的各項法律法規(guī)和政策文件到各部門和企業(yè)，以提高移動網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化水平。其次，完善移動通信網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化安全保障體系。加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化教育，增強(qiáng)安全意識，建立移動通信網(wǎng)絡(luò)長期優(yōu)化機(jī)制[7]。

4 結(jié)語

網(wǎng)絡(luò)性能是通信網(wǎng)絡(luò)的一個重要屬性。隨著通信技術(shù)的發(fā)展和網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的擴(kuò)大，對網(wǎng)絡(luò)性能的要求越來越高。本文提出了兩種優(yōu)化通信網(wǎng)絡(luò)性能的新方法，具有一定的參考價值，將有助于未來網(wǎng)絡(luò)的全面發(fā)展。并結(jié)合幾種方法的工程應(yīng)用來提高通信網(wǎng)絡(luò)的可靠性，對其通信網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計和規(guī)劃，網(wǎng)絡(luò)維護(hù)和管理等方面的研究也具有參考價值和指導(dǎo)意義，有助于提高通信網(wǎng)絡(luò)的整體性能。所以在后期的移動通信網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工作中，既要注意改善移動通信網(wǎng)絡(luò)，又要合理優(yōu)化整個系統(tǒng)的移動，保證移動通信網(wǎng)絡(luò)的平穩(wěn)運行。移動通信網(wǎng)絡(luò)有效提高了穩(wěn)定性和安全性。