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

周穎雪

（廣西城市職業(yè)大學(xué)，廣西 崇左 532200）

0 引 言

隨著社會的進(jìn)步，科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展，5G技術(shù)已然取得了明顯的突破，正逐漸打開市場。我國已有多個省市開始建設(shè)5G基站，配合5G技術(shù)使用的手機(jī)也隨之出現(xiàn)，但是5G技術(shù)若想發(fā)揮全部的效果還需要經(jīng)歷長期的探索與試驗(yàn)。隨著人們生活質(zhì)量的普遍提高，對網(wǎng)絡(luò)通信方面的需求也更為突出[1]。一方面，人們不斷增長的網(wǎng)絡(luò)需求推動了移動通信技術(shù)的飛速發(fā)展，同時也享受到移動通信技術(shù)為生活帶來的便利；另一方面，當(dāng)前階段的移動通信技術(shù)還存在著一些至關(guān)重要的問題，需要相關(guān)通信技術(shù)人員不斷加強(qiáng)對這些問題的探索和研究，努力創(chuàng)新突破技術(shù)瓶頸，這樣才能不斷推動移動通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展。

1 大數(shù)據(jù)及移動通信網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化概述

1.1 大數(shù)據(jù)概述

大數(shù)據(jù)是包含龐大信息數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)集，通過云計算進(jìn)行組織整合、分析處理，加深對傳統(tǒng)數(shù)據(jù)信息的研究和應(yīng)用。當(dāng)下大數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量已經(jīng)發(fā)生改變，從原來的TB等級上升到PB等級，甚至EB等級，其中包含來自網(wǎng)頁和圖像的信息數(shù)據(jù)以及從監(jiān)視裝置得到的專業(yè)信息數(shù)據(jù)等，數(shù)據(jù)源和數(shù)據(jù)種類波及廣泛，且具有許多優(yōu)點(diǎn)。

1.2 移動通信網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化理論

無線網(wǎng)絡(luò)和交換網(wǎng)絡(luò)是組成移動通信網(wǎng)絡(luò)的主要成分，其中交換網(wǎng)絡(luò)類似于傳統(tǒng)的PSTN網(wǎng)絡(luò)，而無線網(wǎng)絡(luò)屬于移動網(wǎng)絡(luò)中的專有成分。和穩(wěn)定的有線網(wǎng)絡(luò)相比較，無線網(wǎng)絡(luò)則存在著一些不確定的因素。對于本身相對固定的無線通信來說，移動無線通信的特點(diǎn)是具有移動性，且傳播環(huán)境相對復(fù)雜，因此對其進(jìn)行優(yōu)化工作更加困難[2]。

對移動通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行優(yōu)化是指收集在運(yùn)營中的移動通信網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，分析并找出致使網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行狀況不良的原因所在，調(diào)整相關(guān)參數(shù)，從而使系統(tǒng)設(shè)備的配置更加完善。這種移動通信網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化手段不僅能夠使移動通信網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行質(zhì)量得到提高，而且能夠獲得網(wǎng)絡(luò)資源的最大化收益。將各種網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行再分配并合理利用是移動網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化需要實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)之一，這種優(yōu)化技術(shù)主要運(yùn)用數(shù)據(jù)采集與分析、網(wǎng)絡(luò)分析等多種方法。數(shù)據(jù)的采集工作是當(dāng)前移動通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行優(yōu)化的前提，采集到的數(shù)據(jù)包括道路測試與話務(wù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)以及用戶投訴的數(shù)據(jù)信息等[3]。

2 大數(shù)據(jù)分析在移動通信網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用的困難

2.1 多網(wǎng)絡(luò)制式并存，業(yè)務(wù)種類繁多

目前，我國移動網(wǎng)絡(luò)的制式豐富多樣，5G實(shí)驗(yàn)網(wǎng)也已遍布我國12個大中城市，正在進(jìn)行持續(xù)建設(shè)。此外，移動通信網(wǎng)絡(luò)遍布全球，數(shù)據(jù)種類眾多，包括用戶的信息采集數(shù)據(jù)以及性能數(shù)據(jù)等。移動的數(shù)據(jù)采集數(shù)量十分龐大，以我國中部某個省市的X2接口數(shù)據(jù)和MR數(shù)據(jù)為例，其數(shù)據(jù)儲量高達(dá)6T之多。數(shù)據(jù)儲量過大也造成了數(shù)據(jù)分析與處理的效果并不十分理想，處理的結(jié)果與質(zhì)量也難以符合現(xiàn)代化的需求。

2.2 投資受限

將大數(shù)據(jù)分析的技術(shù)手段應(yīng)用于移動通信的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化中，還需要投入充足的資金作為保障，這樣才能使移動通信網(wǎng)絡(luò)順利優(yōu)化。然而，移動通信網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化工作是一個長期的任務(wù)，所耗費(fèi)的資金巨大，而對移動通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行建設(shè)同樣需要極大的耗費(fèi)，因此兩者的投資比例很難達(dá)到一個平衡的趨勢。一般情況下，企業(yè)會將更多的資金投入更為急迫的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中，移動通信網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化方面的資金投入相應(yīng)降低，這就大大延緩了移動通信網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化方面利用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)的進(jìn)程[4]。

2.3 安全問題

我國一直十分關(guān)注網(wǎng)絡(luò)的安全建設(shè)問題，這直接影響到用戶在使用網(wǎng)絡(luò)過程中的體驗(yàn)。大數(shù)據(jù)分析手段存在利弊兩個方面，由于通過大數(shù)據(jù)進(jìn)行分析會導(dǎo)致安全問題的發(fā)生，從而影響移動通信網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行安全。盡管可以通過云儲存的手段來改善這個問題，以降低信息泄露的風(fēng)險程度，但是仍然不能完全保障移動網(wǎng)絡(luò)通信的安全。

2.4 移動通信網(wǎng)絡(luò)用戶業(yè)務(wù)的多元化

移動通信網(wǎng)絡(luò)的用戶具有多元化的網(wǎng)絡(luò)使用需求，在某個信號全覆蓋的場所，一些用戶會使用移動設(shè)備進(jìn)行視頻電話，另一些用戶會選擇網(wǎng)絡(luò)游戲和網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)等。在這個大場景下，總是會發(fā)生這一活動能夠正常進(jìn)行而另外一種活動無法正常運(yùn)行的現(xiàn)象。舉例來說，在某個企業(yè)中，一些員工密集的區(qū)域由于借助無線上網(wǎng)的人數(shù)眾多而導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)擁堵現(xiàn)象，因此在這一區(qū)域的員工盡管能正常使用不需耗費(fèi)大量流量的網(wǎng)絡(luò)通信業(yè)務(wù)，但是在使用一些流量消耗較大的業(yè)務(wù)時就會受到阻礙，不能正常的運(yùn)行。移動通信網(wǎng)絡(luò)的用戶眾多，使用的業(yè)務(wù)繁雜，由此產(chǎn)生的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)也較為零散，無法進(jìn)行快速整理[5]。

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

移動通信的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工作流程包括開始的準(zhǔn)備工作，數(shù)據(jù)獲取和分析，對各種故障進(jìn)行處理，對參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，再進(jìn)行性能評估，最后總結(jié)歸檔，具體如圖1所示。

圖1 優(yōu)化工作流程

傳統(tǒng)的移動通信網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化技術(shù)主要依賴于工程師的個人經(jīng)驗(yàn)，但是由于中國移動的基站數(shù)量龐大，因而所需要的專業(yè)人才眾多，這就使人力成本的投入居高不下，也導(dǎo)致在優(yōu)化過程中的安全因素?zé)o法得到保證。此外，國家要求各個運(yùn)營商進(jìn)行提速和降費(fèi)，這就使得運(yùn)營商的利潤不斷減少。從長期來看，移動通信網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化工作勢必要應(yīng)用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，從根本上實(shí)現(xiàn)成本投入的最小化，達(dá)到降本增效的目標(biāo)。

3.1 移動網(wǎng)絡(luò)大數(shù)據(jù)存儲

數(shù)據(jù)的采集與儲存是移動通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行優(yōu)化的基礎(chǔ)，因此要保證數(shù)據(jù)采集的真實(shí)性與有效性，這樣才能使網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的工作有條不紊的進(jìn)行。對大數(shù)據(jù)進(jìn)行有效存儲是一項(xiàng)十分重要的工作，一方面移動網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)種類眾多，包括用戶信息采集數(shù)據(jù)、通話統(tǒng)計數(shù)據(jù)以及用戶性能數(shù)據(jù)等；另一方面移動通信的數(shù)據(jù)采集平臺與出口不統(tǒng)一，且各平臺之間缺乏一個有效的互通接口，由此導(dǎo)致數(shù)據(jù)冗余量巨大。利用虛擬化的數(shù)據(jù)儲存能夠提高移動通信網(wǎng)絡(luò)大數(shù)據(jù)儲存的工作效率，通過虛擬化處理技術(shù)全面管理采集的數(shù)據(jù)是進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)診斷和分析的必要前提。同時，虛擬化儲存技術(shù)還能有效提高數(shù)據(jù)存儲的安全性。

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

在移動通信的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化過程中應(yīng)用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，需要確保數(shù)據(jù)收集的時效性和準(zhǔn)確性，這樣才能盡可能發(fā)揮大數(shù)據(jù)技術(shù)的優(yōu)勢。利用虛擬化存儲技術(shù)綜合整理信息，并對數(shù)據(jù)信息進(jìn)行整合控制，將數(shù)據(jù)歸納到一個平臺上，再使用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)對其進(jìn)行分類和解析。這時需要專業(yè)的技術(shù)分析人員對網(wǎng)絡(luò)中儲存的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和解構(gòu)，可以利用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)進(jìn)行范圍的劃定和閾值的設(shè)定，查找網(wǎng)絡(luò)中可能存在的一些問題，再根據(jù)具體的問題制定合理有效的解決方法。

當(dāng)解決方案制定完成后，就可以對大數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化，包括對無線電發(fā)射頻率和小區(qū)參數(shù)等的調(diào)整。在此過程中如果發(fā)現(xiàn)問題，需要立刻停止并及時制定新的策略，這樣才能達(dá)到用戶需求，為用戶提供更優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。最后，在優(yōu)化調(diào)整之后還需要進(jìn)行性能的評估工作，保證其他各項(xiàng)指標(biāo)都處于正常范圍內(nèi)。在移動通信網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化工作中充分運(yùn)用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，不僅能夠提升網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的流暢程度，還能夠更好地為人們的生產(chǎn)生活提供更好的服務(wù)，充分發(fā)揮大數(shù)據(jù)分析技術(shù)在移動通信網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用性能。

3.3 其他應(yīng)用

大數(shù)據(jù)分析技術(shù)可以和其他應(yīng)用相互結(jié)合，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)場景的自動識別功能，核查常規(guī)參數(shù)的配置，自動調(diào)整網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，進(jìn)行性能優(yōu)化評估等網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工作，這在一定程度上能夠?yàn)閷?shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化全自動化提供技術(shù)支持。例如，可以運(yùn)用深度學(xué)習(xí)功能對網(wǎng)絡(luò)視頻進(jìn)行反復(fù)學(xué)習(xí)和運(yùn)用，并提取相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)場景，再應(yīng)用場景預(yù)設(shè)策略和大數(shù)據(jù)分析技術(shù)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的核查工作，當(dāng)參數(shù)滿足預(yù)設(shè)限制之后能夠自動執(zhí)行預(yù)設(shè)的方案，以此來保證網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化自動化的實(shí)現(xiàn)。此外，可以在大數(shù)據(jù)分析技術(shù)應(yīng)用的基礎(chǔ)上，根據(jù)實(shí)際需求開發(fā)更多的應(yīng)用，以推動生產(chǎn)效率的提高，如各類報表的自動生成等。

4 結(jié) 論

近些年來，我國的科學(xué)技術(shù)取得了長遠(yuǎn)的發(fā)展和進(jìn)步，尤其是在移動通信網(wǎng)絡(luò)方面，大數(shù)據(jù)分析技術(shù)的廣泛應(yīng)用推動了通信網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化工作。數(shù)據(jù)優(yōu)化工作是移動通信網(wǎng)絡(luò)中最重要的工作，也是移動通信網(wǎng)絡(luò)長期發(fā)展的基石，因此對信息數(shù)據(jù)進(jìn)行分析時要靈活應(yīng)用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，以此來提高數(shù)據(jù)分析的效率和質(zhì)量，同時在一定程度上維護(hù)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的安全，為社會經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展提供動力。