一種移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)性能優(yōu)化方案

焦 點(diǎn)

（南京工程學(xué)院，江蘇 南京 211167）

1 無(wú)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(shí)代，信息在社會(huì)中的地位和作用變得越來(lái)越重要，是我們社會(huì)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(huì)的核心。在迅速發(fā)展的無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)時(shí)代里，我們要通過(guò)對(duì)小區(qū)的網(wǎng)絡(luò)覆蓋來(lái)實(shí)現(xiàn)。同時(shí)，因?yàn)椴粩喟l(fā)展壯大的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模，對(duì)于大量社區(qū)的網(wǎng)絡(luò)策劃和設(shè)計(jì)的優(yōu)化要求，一般的網(wǎng)絡(luò)策劃設(shè)計(jì)和優(yōu)化已經(jīng)很難滿足，特別是因?yàn)橄到y(tǒng)復(fù)雜度和站點(diǎn)數(shù)量的提高，所以基站參數(shù)數(shù)量急速增長(zhǎng)，帶來(lái)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(yùn)營(yíng)維護(hù)中。移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)是基礎(chǔ)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)的覆蓋、容量和質(zhì)量決定了運(yùn)營(yíng)效率和給運(yùn)營(yíng)者帶來(lái)的收入[1]。

2 移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化概述

首先我們要將移動(dòng)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(kāi)，然后無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化也是移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的一種稱呼，它又被稱為無(wú)線網(wǎng)優(yōu)。這里包括了移動(dòng)在內(nèi)等大家所熟悉的行業(yè)大頭，他們對(duì)移動(dòng)業(yè)務(wù)進(jìn)行維護(hù)和性能改善，同時(shí)還包含傳輸網(wǎng)的核心和無(wú)線網(wǎng)這兩部分的優(yōu)化，但因?yàn)楹诵木W(wǎng)和傳輸網(wǎng)可能不太多，并且性能相對(duì)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(wú)線網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)元數(shù)目繁多，并且無(wú)線環(huán)境復(fù)雜多變，加上用戶的移動(dòng)性的這種情況，因此，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化這一部分一般意義上是移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化主要方面，又簡(jiǎn)稱為無(wú)線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工程師就是這么來(lái)的一種特別的職業(yè)。無(wú)線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化主要是指改善空中接口的信號(hào)性能變化，無(wú)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(tīng)不清對(duì)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。空中專用接口稱為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(gè)接口可以簡(jiǎn)單地看作是手機(jī)和基站之間的接口。因此可以說(shuō)，手機(jī)與基站信號(hào)性能的提升是無(wú)線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的根本方向。因?yàn)樾畔⒓夹g(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(wú)疑問(wèn)它是一個(gè)真正的大體系。即使是一個(gè)國(guó)家甚至是到一個(gè)小小的地區(qū)通信網(wǎng)絡(luò)，也是一個(gè)巨大的系統(tǒng)[2-3]。關(guān)于網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化問(wèn)題，如帶寬分配異步傳輸模式（Asynchronous Transfer Mode，ATM）虛通路問(wèn)題，在通信網(wǎng)絡(luò)這方面也是難題。就算是最簡(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化問(wèn)題，所用的內(nèi)存容量在計(jì)算機(jī)中也會(huì)隨問(wèn)題規(guī)模的增大要按維數(shù)的平方計(jì)算，其中要用到立方增加的是計(jì)算機(jī)所用的機(jī)時(shí)，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(wèn)題拆解成許多的小方面，并分別計(jì)算變量和限制越來(lái)越少的子問(wèn)題，并考慮它們之間的相關(guān)性，所以在一般的計(jì)算機(jī)上大大減少。今天，在微型計(jì)算機(jī)的大量應(yīng)用中，微計(jì)算機(jī)和分布式子系統(tǒng)可以進(jìn)行分布式存儲(chǔ)和并行計(jì)算，從而大大縮短總計(jì)算時(shí)間。因此，“多級(jí)層次結(jié)構(gòu)”的“分解協(xié)調(diào)”算法也是設(shè)計(jì)和優(yōu)化大系統(tǒng)的有效方法。兩級(jí)結(jié)構(gòu)是最常用的：解決各子問(wèn)題的第一級(jí)是下級(jí)子系統(tǒng)；解決各子系統(tǒng)相互配合的問(wèn)題是上級(jí)協(xié)調(diào)器的第二級(jí)，從而實(shí)現(xiàn)了大系統(tǒng)的優(yōu)化[4-5]。這給我們?cè)S多啟示。

3 移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的性能優(yōu)化措施

目前，移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化措施的表現(xiàn)主要包括：（1）在對(duì)包括網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量在內(nèi)的持續(xù)評(píng)估結(jié)果進(jìn)行定期評(píng)估時(shí)，對(duì)網(wǎng)絡(luò)覆蓋質(zhì)量、容量及相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行綜合評(píng)估，找出網(wǎng)絡(luò)中存在的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化問(wèn)題。（2）建立網(wǎng)絡(luò)性能優(yōu)化平臺(tái)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(yùn)行情況，更應(yīng)該從網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的性能這個(gè)角度考慮整個(gè)問(wèn)題。同時(shí)網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍、容量、范圍、趨勢(shì)和波動(dòng)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(duì)企業(yè)的一個(gè)小型專業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)一個(gè)綜合通信網(wǎng)絡(luò)并給出獨(dú)特的計(jì)劃，如果是節(jié)點(diǎn)、終端較少，網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)上就相對(duì)簡(jiǎn)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(wèn)題在總體設(shè)計(jì)時(shí)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(shí)現(xiàn)功能和地理環(huán)境等因素，運(yùn)用相應(yīng)的星型、線型或混合型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，在無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備運(yùn)行時(shí)，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(yùn)行的可靠性，有效性是網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行，或設(shè)置補(bǔ)救措施的自動(dòng)采用裝置。可以互補(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(shí)以備用的通信方式繼續(xù)完成通信任務(wù)或進(jìn)行報(bào)警。網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃建設(shè)中注重實(shí)際的經(jīng)濟(jì)效益，包括初期建設(shè)的投入與運(yùn)營(yíng)維護(hù)的消耗，所產(chǎn)生的有效價(jià)值等方面綜合評(píng)估。總之，各個(gè)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(diǎn)，建設(shè)一個(gè)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(duì)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(diǎn)故障時(shí)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(dòng)態(tài)搜索可用資源，并采用再次路由的方式繞過(guò)故障部分。（5）在實(shí)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(yùn)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(dòng)態(tài)變化運(yùn)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(shí)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(dòng)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(cè)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(xiàng)工作中協(xié)調(diào)。（6）移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)動(dòng)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(zhǎng)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(méi)有獲得最高的回報(bào)，所有這些都要求運(yùn)營(yíng)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(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)最佳運(yùn)行狀態(tài)，這是移動(dòng)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(dòng)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?gòu)娜宋牡慕嵌瓤矗紫龋捎谝苿?dòng)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(yàn)成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)，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(wèn)信息和交互，因此考慮到終端、網(wǎng)絡(luò)、業(yè)務(wù)等。平臺(tái)，內(nèi)容端到端的過(guò)程，圍繞業(yè)務(wù)和用戶的意識(shí)進(jìn)行優(yōu)化，是未來(lái)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的發(fā)展方向。在這一過(guò)程中，網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化不僅限于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，需要擴(kuò)展到終端、核心網(wǎng)、業(yè)務(wù)平臺(tái)，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(xiàng)工作的成功離不開(kāi)各方的努力。而有效地進(jìn)行移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)性能優(yōu)化是提高移動(dòng)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(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)性能的多方面政府措施主要有以下幾個(gè)方面：首先，我們將加強(qiáng)對(duì)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化實(shí)施的監(jiān)督和責(zé)任。各級(jí)通信主管部門(mén)要認(rèn)真貫徹落實(shí)黨中央，國(guó)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(xiàng)法律法規(guī)和政策文件到各部門(mén)和企業(yè)，以提高移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化水平。其次，完善移動(dòng)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(shí)，建立移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)長(zhǎng)期優(yōu)化機(jī)制[7]。

4 結(jié)語(yǔ)

網(wǎng)絡(luò)性能是通信網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)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(duì)網(wǎng)絡(luò)性能的要求越來(lái)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(jià)值，將有助于未來(lái)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(lái)提高通信網(wǎng)絡(luò)的可靠性，對(duì)其通信網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)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(jià)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(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工作中，既要注意改善移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)，又要合理優(yōu)化整個(gè)系統(tǒng)的移動(dòng)，保證移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的平穩(wěn)運(yùn)行。移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)有效提高了穩(wěn)定性和安全性。