孫儼

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

孫儼

中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)設(shè)計(jì)院有限公司新疆分公司，新疆 烏魯木齊 830011

大數(shù)據(jù)下的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化技術(shù)會(huì)更好地解決移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化問題，其主要應(yīng)用了大數(shù)據(jù)分析、處理技術(shù)。針對(duì)通信安全問題，大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用必須制定健全的大數(shù)據(jù)技術(shù)管理機(jī)制，規(guī)范網(wǎng)絡(luò)通信安全，為移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的有效有序監(jiān)督和控制保駕護(hù)航。

大數(shù)據(jù)；移動(dòng)通信；網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化

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

1.1 大數(shù)據(jù)技術(shù)概括

大數(shù)據(jù)所容納的內(nèi)容是巨大的，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，能夠幫助企業(yè)管理者進(jìn)行科學(xué)決策。大數(shù)據(jù)技術(shù)能夠從繁雜的信息中，精確地找到企業(yè)發(fā)展所需要的有價(jià)值的信息，并且以最快的方式進(jìn)行處理，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很難被發(fā)掘出來，信息之間也難以產(chǎn)生有機(jī)聯(lián)系，就更談不上恰當(dāng)處理了。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，將對(duì)移動(dòng)通信領(lǐng)域的變革帶來巨大影響。

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[1]。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)備能夠協(xié)同創(chuàng)新工作。數(shù)據(jù)處理也是分布式架構(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)挖掘和智能技術(shù)的有效應(yīng)用找出兩個(gè)數(shù)據(jù)之間的關(guān)系等。

1.2 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）和FDD-LTE（4G）。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，實(shí)現(xiàn)碼分多址的分流。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)。由于頻率達(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，則難度會(huì)非常大，但在大數(shù)據(jù)的幫助下這一想法可能會(huì)實(shí)現(xiàn)。LTE的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化研究是由3GPP協(xié)同制定的通信系統(tǒng)，便于技術(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，以實(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，在需要更多基站的同時(shí)加大了彼此間的干擾。

2 大數(shù)據(jù)在移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化應(yīng)用中的難題

2.1 過量的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)量

當(dāng)下使用移動(dòng)通信設(shè)備的用戶越來越多，移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的覆蓋面不斷擴(kuò)大，移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)基站數(shù)量也隨之迅速攀升，最終導(dǎo)致移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的過量。大數(shù)據(jù)技術(shù)有海量、高速率等數(shù)據(jù)處理特點(diǎn)，可以利用大數(shù)據(jù)技術(shù)來分析處理移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)難題。

2.2 長(zhǎng)期的資金投入

由于移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化需要大數(shù)據(jù)技術(shù)的長(zhǎng)期支持和靈活運(yùn)用，這就需要花費(fèi)大量的時(shí)間和資金。各個(gè)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)區(qū)域都會(huì)建立屬于自己的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，其性質(zhì)也各不同，由此所要采取的優(yōu)化措施也不一樣。這樣一來不僅延長(zhǎng)了移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化時(shí)間，而且資金投入也有所增加。這是困擾大數(shù)據(jù)分析的又一難題。

2.3 用戶業(yè)務(wù)的多元化

每一個(gè)區(qū)域的信號(hào)覆蓋場(chǎng)所內(nèi)會(huì)存在各用戶的多元化業(yè)務(wù)，例如利用移動(dòng)設(shè)備終端來觀視頻、打電話、瀏覽新聞或網(wǎng)頁(yè)等，使得各模型的正常使用不正常，特別是在用戶業(yè)務(wù)密集的區(qū)域，會(huì)出現(xiàn)競(jìng)相爭(zhēng)奪網(wǎng)絡(luò)資源的情況，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)擁堵，部分高流量的BE業(yè)務(wù)無法正常運(yùn)行[2]。相同時(shí)間點(diǎn)所出現(xiàn)的多元化的業(yè)務(wù)模型，會(huì)使網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)變得零碎分散，給其數(shù)據(jù)整理帶來不便。

3 大數(shù)據(jù)分析在移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化中的應(yīng)用

3.1 移動(dòng)通信用戶管理優(yōu)化

移動(dòng)通信用戶的數(shù)量在不斷變化，用戶數(shù)據(jù)也在不斷更新，給處理與保存都帶來很大的困難。大數(shù)據(jù)分析技術(shù)的應(yīng)用可以根據(jù)各個(gè)移動(dòng)用戶的傳輸狀態(tài)實(shí)時(shí)記錄，方便了對(duì)移動(dòng)通信用戶的管理和對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性的調(diào)查和分析。

3.2 移動(dòng)通信用戶計(jì)費(fèi)管理優(yōu)化

隨著移動(dòng)通信用戶使用量的增加，出現(xiàn)了消費(fèi)套餐類型以及消費(fèi)信息等巨量數(shù)據(jù)。傳統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化手段不能及時(shí)地對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分類處理，工作效率比較低。大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用，可以快速地對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、歸類，使移動(dòng)通信管理人員可以很好地掌握通信用戶的使用規(guī)律，從而對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行歸納、分析，發(fā)掘信息的潛在價(jià)值，發(fā)現(xiàn)潛在商機(jī)，更好地開拓通信市場(chǎng)。

3.3 移動(dòng)通信用戶行為管理優(yōu)化

用戶對(duì)網(wǎng)絡(luò)的使用具有很強(qiáng)的不確定性，很難把握用戶使用應(yīng)用軟件的頻率，使用業(yè)務(wù)的類型以及上網(wǎng)喜好等，這樣一來就使移動(dòng)通信商在定位軟件設(shè)計(jì)的方向時(shí)出現(xiàn)偏差，導(dǎo)致花費(fèi)巨資開發(fā)的軟件卻沒有人使用。這種結(jié)果會(huì)使移動(dòng)通信商遭受嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。因此，應(yīng)對(duì)用戶的上網(wǎng)流量信令、數(shù)據(jù)等進(jìn)行挖掘和整合分析，發(fā)現(xiàn)其中共性和特點(diǎn)，方便以后軟件的開發(fā)和業(yè)務(wù)的開展[3]。

3.4 自動(dòng)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)調(diào)整

當(dāng)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)優(yōu)化系統(tǒng)有了輔助決策功能后，經(jīng)過多次實(shí)驗(yàn)的考驗(yàn)，這樣的分析結(jié)果就會(huì)很準(zhǔn)確。在這種條件下，還可以進(jìn)一步改善優(yōu)化工具。我們將可進(jìn)一步優(yōu)化的軟件作用于OMC系統(tǒng)上，通過OMC直接調(diào)整網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)參數(shù)，方便了用戶的同時(shí)也為用戶提供了穩(wěn)定的通信質(zhì)量。

3.5 網(wǎng)絡(luò)問題智能分析

通過采集關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)信令并核查MR報(bào)告、告警日志、參數(shù)配置文件等數(shù)據(jù)，對(duì)異常Cause進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，查找問題原因。針對(duì)不同原因制定具體的自優(yōu)化方案，從故障告警、參數(shù)設(shè)置、用戶終端、核心網(wǎng)等多個(gè)維度輸出優(yōu)化方案。

4 結(jié)束語(yǔ)

為了使移動(dòng)通信技術(shù)滿足時(shí)代發(fā)展的需要，4G通信技術(shù)的發(fā)展，給人們帶來了更好的通信體驗(yàn)，同時(shí)也對(duì)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化服務(wù)提出了更大的挑戰(zhàn)。數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展，促進(jìn)了大數(shù)據(jù)分析能力的提升，但如何發(fā)揮發(fā)數(shù)據(jù)分析技術(shù)在移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化中的作用是目前最需要解決的問題。

[1]黃瑞慧.數(shù)據(jù)挖掘在移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化中的實(shí)踐研究[J].中國(guó)新通信，2016（4）：72.

[2]蔣曉鵬.移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化中大數(shù)據(jù)技術(shù)的運(yùn)用分析[J].電子技術(shù)與軟件工程，2016（12）：170.

[3]王森.4G環(huán)境下移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化中數(shù)據(jù)挖掘的應(yīng)用研究[J].網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)與應(yīng)用，2016（12）：96.

Research on the Application of Big Data in Mobile Communication Network Optimization

Sun Yan

China Mobile Communication Group Design Institute Co., Ltd., Xinjiang Branch, Xinjiang Urumqi 830011

The optimization technology of mobile communication network in the era of big data will solve the optimization problem of mobile communication network better. It is mainly used in big data analysis and processing technology. To solve the problem of communication security, the application of big data technology must establish a sound management mechanism of big data technology, standardize network communication security, and escort the effective supervision and control of mobile communication network data.

big data; mobile communication; network optimization

TN929

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