樂湘云

摘 要：在21世紀(jì)，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展，世界開始全面步入信息呈爆炸式增長(zhǎng)的網(wǎng)絡(luò)信息化時(shí)代。大數(shù)據(jù)將給各行各業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)成為高效利用數(shù)據(jù)、發(fā)現(xiàn)價(jià)值的核心技術(shù)。網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化是確保網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量，提升網(wǎng)絡(luò)資源利用率的有效手段。近年來，隨著網(wǎng)絡(luò)容量的不斷提升、網(wǎng)絡(luò)用戶數(shù)的不斷增加、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的多樣化，用新技術(shù)和新方法替代傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化手段成為一種趨勢(shì)，尤其是在數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)興起的大背景下，其在網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化中的作用日漸突出。該研究對(duì)數(shù)據(jù)挖掘在網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化上的應(yīng)用進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)挖掘 網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化 應(yīng)用

中圖分類號(hào)：G64 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2017）02（b）-0001-02

2008年以來，隨著電信運(yùn)營(yíng)商重組的完成，我國(guó)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化覆蓋市場(chǎng)出現(xiàn)了爆發(fā)性增長(zhǎng)。由于是全業(yè)務(wù)競(jìng)爭(zhēng)，各運(yùn)營(yíng)商更加強(qiáng)調(diào)服務(wù)水平。同時(shí)，伴隨移動(dòng)通信規(guī)模的不斷擴(kuò)大，通信系統(tǒng)開始進(jìn)入收費(fèi)維護(hù)服務(wù)周期，網(wǎng)絡(luò)維護(hù)工作的重點(diǎn)也逐漸轉(zhuǎn)移到網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化方面上來，電信運(yùn)營(yíng)商需要不斷增加網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化覆蓋方面的資本支出，以提升移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量。如今隨著4G規(guī)模商用，移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)仍然是三大運(yùn)營(yíng)商未來幾年的競(jìng)爭(zhēng)重點(diǎn)。移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化已成為移動(dòng)通信行業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵點(diǎn)。數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化中的應(yīng)用，能夠極大地便利整個(gè)優(yōu)化工作的開展。下面，該研究從技術(shù)角度對(duì)此進(jìn)行分析。

1 移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化中數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的基本原則

1.1 科學(xué)應(yīng)用分布式處理方法

數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)是處理海量數(shù)據(jù)時(shí)的一種高速計(jì)算方法，被稱為機(jī)器的母語，又可具體分化為幾大類。其中，數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)中以虛擬化和彈性可伸縮為技術(shù)核心的分布式處理方法較集中式處理方法而言，在處理計(jì)算能力耗費(fèi)巨大的應(yīng)用時(shí)，通過將該應(yīng)用分散化處理，在時(shí)間及效率上具有明顯的優(yōu)越性。

優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)工作，是一項(xiàng)規(guī)模宏大的條理性、系統(tǒng)性工程。這項(xiàng)工程影響范圍廣闊，關(guān)聯(lián)的技術(shù)類型種類繁多，要對(duì)海量的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理。因此，利用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)優(yōu)化移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)不可能一蹴而就，在移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的過程當(dāng)中一定要避免只借助一個(gè)服務(wù)端口的單純?nèi)诤蟻韺?duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行優(yōu)化，當(dāng)然也不能只借助一個(gè)簡(jiǎn)單的優(yōu)化體系來優(yōu)化其他的過程?？茖W(xué)應(yīng)用分布式處理方法，在將各項(xiàng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為有用信息的過程中注意區(qū)域間的差異性和優(yōu)化過程中的等級(jí)秩序問題。Hadoop、Spark和Storm是目前最重要的三大分布式計(jì)算系統(tǒng)，Hadoop常用于離線的復(fù)雜的大數(shù)據(jù)處理，Spark常用于離線的快速的大數(shù)據(jù)處理，而Storm常用于在線的實(shí)時(shí)的大數(shù)據(jù)處理。

1.2 科學(xué)應(yīng)用移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)階段性分析

移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)多用戶通信系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)，系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，這就決定了開展全方位且富有成效的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工作所面臨的難度。因此，在利用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)優(yōu)化移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的過程中，要科學(xué)應(yīng)用移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行階段性分析，通俗來講，就是“有的放矢”。目前，移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展已經(jīng)經(jīng)歷了4個(gè)階段：第一階段是1G的模擬網(wǎng)絡(luò)，第二階段是2G窄帶數(shù)字網(wǎng)絡(luò)，第三階段是3G寬帶網(wǎng)絡(luò)，還有我們正在經(jīng)歷的第四階段，即4G網(wǎng)絡(luò)。移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展呈現(xiàn)的階段性特征，需要我們對(duì)其各階段的發(fā)展進(jìn)行全面的、系統(tǒng)的、本質(zhì)的分析，歸納后再為下一階段的分析提供有意義的借鑒。同時(shí)，在階段性分析的基礎(chǔ)上對(duì)分析結(jié)果進(jìn)行進(jìn)一步的探究，挖掘各階段之間本身固有的聯(lián)系，最終對(duì)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)有所裨益。

1.3 遵循智能性數(shù)據(jù)挖掘的基本要求

隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展，數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和云計(jì)算正在與人們的生活日益融合，而智能化的概念也開始在各行各業(yè)及人們的生活中逐漸蔓延開來。該研究在前文已指出，在利用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)優(yōu)化移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的過程中，要科學(xué)應(yīng)用移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)階段性分析，而在此基礎(chǔ)上要注意同時(shí)滿足智能化的需求，以便在智能環(huán)境中有關(guān)階段的服務(wù)器中提升任務(wù)分配的效率和自動(dòng)化程度。利用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化系統(tǒng)在智能性上通常與一般優(yōu)化系統(tǒng)存在著較為顯著的差異，它所采用的人工智能技術(shù)，是數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的智能，是基于數(shù)據(jù)所產(chǎn)生的智能。通過運(yùn)用智能技術(shù)，自動(dòng)完成數(shù)學(xué)建模，進(jìn)行信息化的數(shù)據(jù)分析，挖掘出有價(jià)值的知識(shí)和信息，進(jìn)而指導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化人員的工作。遵循智能性數(shù)據(jù)挖掘的基本要求，在對(duì)相關(guān)的數(shù)據(jù)資料進(jìn)行條理化分析時(shí)，不僅在技術(shù)層面有所要求，還要求網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化人員自身具備牢固的理論功底，對(duì)數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)有深入透徹的了解。

2 數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化中的具體應(yīng)用

2.1 對(duì)站點(diǎn)的合理選擇

移動(dòng)通信無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的流程通常情況下為根據(jù)不同技術(shù)體系的鏈路預(yù)算，計(jì)算得出不同區(qū)域各站點(diǎn)的覆蓋半徑，得出區(qū)域的站點(diǎn)個(gè)數(shù)。然后網(wǎng)絡(luò)工程師確定出合適的站點(diǎn)位置，利用無線規(guī)劃工具對(duì)方案進(jìn)行提前模擬和規(guī)劃，生成網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃報(bào)告，預(yù)估無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋效果。如果報(bào)告反映出該方案實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)目標(biāo)，滿足了用戶需求，就表明該設(shè)計(jì)方案具有可行性。但規(guī)劃仿真工具的出現(xiàn)并沒有解決效率的問題，幾千個(gè)站的站址選擇和各種RF參數(shù)的規(guī)劃設(shè)計(jì)，對(duì)每個(gè)無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的工程師來說都是一場(chǎng)噩夢(mèng)。不停地嘗試各種參數(shù)設(shè)置組合，不停地仿真，不停地對(duì)比各種結(jié)果。這種“苦力”似的工作使得網(wǎng)規(guī)工程師沒有時(shí)間從更高的層面考慮網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃，進(jìn)而限制了網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃質(zhì)量的進(jìn)一步提升，也使網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃需要較高的人力成本。此外，由于人為因素在設(shè)計(jì)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)工程方案中起了很大的作用，再加之現(xiàn)場(chǎng)施工人員受到自身技術(shù)能力的限制，使得當(dāng)前我國(guó)在建設(shè)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)過程中存在著部分站點(diǎn)選擇合理性欠缺的問題。毋庸置疑的是，站點(diǎn)選擇的合理與否影響著移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)全過程，如運(yùn)營(yíng)商會(huì)隨著站點(diǎn)建設(shè)量的增加不斷擴(kuò)大投資規(guī)模，且移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量水平的高低也與站點(diǎn)選擇的合理性有關(guān)。在開展移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工作時(shí)，如果能夠充分應(yīng)用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，就能夠有效解決站點(diǎn)部署和參數(shù)規(guī)劃問題，提升站點(diǎn)選擇的合理化水平。數(shù)據(jù)挖掘在類似的工程實(shí)踐上已經(jīng)有了很多好的算法，其中禁忌搜索算法運(yùn)用較多，在一個(gè)初始可行解的基礎(chǔ)上搜索特定方位，并讓特定的目標(biāo)函數(shù)值變化最多的進(jìn)行移動(dòng)，這樣就能夠更加科學(xué)、合理地選擇移動(dòng)站點(diǎn)，在改善用戶體驗(yàn)的同時(shí)，使運(yùn)營(yíng)商的利潤(rùn)空間進(jìn)一步擴(kuò)大化。

2.2 對(duì)掉話現(xiàn)象的科學(xué)研究

隨著4G時(shí)代的到來，網(wǎng)絡(luò)承載了越來越多的業(yè)務(wù)和流量，運(yùn)營(yíng)商認(rèn)識(shí)到只有做到差異化的體驗(yàn)，才能不斷領(lǐng)先和超越。移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的立身之本就是服務(wù)于用戶并提升用戶感知，網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量和用戶感知背離是每個(gè)運(yùn)營(yíng)商都不愿意看到的，因此建立基于用戶感知的端到端質(zhì)量體系就成了運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工作的一個(gè)重點(diǎn)。掉話率是測(cè)試的里程數(shù)和掉話次數(shù)的比值，是反映用戶感受的重要指標(biāo)之一，也是保持網(wǎng)絡(luò)性能的重要反映。信號(hào)覆蓋的強(qiáng)度和質(zhì)量問題、外界的干擾問題、系統(tǒng)參數(shù)和鄰區(qū)的設(shè)置問題，都會(huì)導(dǎo)致掉話現(xiàn)象的發(fā)生。對(duì)掉話現(xiàn)象進(jìn)行科學(xué)研究，是要建立在對(duì)數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)應(yīng)用的基礎(chǔ)之上的。運(yùn)營(yíng)商利用硬件技術(shù)持續(xù)不斷地搜集全面充足的相關(guān)數(shù)據(jù)資料，建立起資料庫(kù)，開展針對(duì)用戶消費(fèi)數(shù)據(jù)的分析評(píng)估。比如，掉話產(chǎn)生的原因除了技術(shù)故障還有網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷過重，如果某段網(wǎng)絡(luò)上的掉話率持續(xù)過高，則意味著該網(wǎng)絡(luò)需要擴(kuò)容，從而有效完善了網(wǎng)絡(luò)布局，給客戶提供了更好的服務(wù)體驗(yàn)，獲得更多的客戶以及業(yè)務(wù)增長(zhǎng)。

2.3 對(duì)干擾分析準(zhǔn)確度的提升

掉話率和接通率是移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商較為關(guān)注的兩項(xiàng)系統(tǒng)指標(biāo)，但這兩項(xiàng)指標(biāo)常常會(huì)由于移動(dòng)通信系統(tǒng)的干擾而受到影響。移動(dòng)通信非常容易受到干擾，造成干擾的原因通常有以下幾個(gè)方面：網(wǎng)絡(luò)的頻率規(guī)劃和功率分配不合理；信號(hào)覆蓋區(qū)內(nèi)存在發(fā)射功率較強(qiáng)的直放站、微波站、尋呼臺(tái)等可能干擾源；存在功率失控的基站或移動(dòng)臺(tái)；用戶話務(wù)分布情況等。移動(dòng)通信干擾不僅對(duì)網(wǎng)絡(luò)的常規(guī)運(yùn)行造成影響，而且極大地降低了用戶的通話質(zhì)量體驗(yàn)，成為導(dǎo)致用戶申告的主要原因。解決和預(yù)防干擾問題，是網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工作的另一項(xiàng)重點(diǎn)。而在優(yōu)化過程中做到對(duì)數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的合理應(yīng)用，可實(shí)現(xiàn)對(duì)干擾分析準(zhǔn)確度的良好提升。由于干擾的實(shí)質(zhì)是關(guān)系的相互作用，造成干擾的原因又通常只受到以上四方面原因范圍上的約束，所以相關(guān)性分析是進(jìn)行干擾分析時(shí)應(yīng)用較為普遍的挖掘算法。通過對(duì)出現(xiàn)高誤碼率時(shí)候各參數(shù)設(shè)置的相關(guān)性分析，基本能得出高誤碼率發(fā)生的可能性原因，并及時(shí)地予以處理。

3 結(jié)語

網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化是一項(xiàng)技術(shù)難度大、涉及范圍廣、人員素質(zhì)要求較高的工作。而傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工作多依賴于技術(shù)人員的經(jīng)驗(yàn)，依賴人工進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，使得網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的自動(dòng)化程度較低，優(yōu)化過程需耗費(fèi)大量的時(shí)間、人力、物力，造成了大量的資源浪費(fèi)，影響了網(wǎng)絡(luò)問題解決的時(shí)效性，設(shè)計(jì)出的方案也不可避免地存在著局限性。另外，隨著我國(guó)移動(dòng)通信事業(yè)的迅速發(fā)展，我國(guó)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展已正式進(jìn)入全民時(shí)代。網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)日益復(fù)雜，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)已經(jīng)成為移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)主要承載的業(yè)務(wù)，用戶通過智能終端的即時(shí)互聯(lián)通信行為，使移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)成為大數(shù)據(jù)儲(chǔ)存和流動(dòng)的載體。高速變化的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)速率和巨大的網(wǎng)絡(luò)吞吐量以及覆蓋范圍的動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)變化，在很大程度上改變了現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和優(yōu)化的模型，在網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工作中應(yīng)用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)是非常迫切和必要的。數(shù)據(jù)挖掘是一門新興的先進(jìn)的數(shù)據(jù)分析技術(shù)，而網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化是一項(xiàng)規(guī)模宏大的系統(tǒng)性工程，二者的結(jié)合現(xiàn)已經(jīng)成為了一種嶄新的趨勢(shì)。該研究結(jié)合移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化中數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的基本原則，從技術(shù)角度淺談了數(shù)據(jù)挖掘在網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化中的應(yīng)用，希望對(duì)實(shí)踐工作的開展有指導(dǎo)意義。

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