大數(shù)據(jù)技術在無線網(wǎng)絡通信資源管理中的應用

王 策

（徐州市高新技術創(chuàng)業(yè)服務中心，江蘇 徐州 221000）

0 引言

大數(shù)據(jù)技術在很大程度上改變了人們的生活，信息管理各個領域的數(shù)據(jù)也都發(fā)生了天翻地覆的變化。無線網(wǎng)絡的密集部署是提升新一代無線網(wǎng)絡容量、應對數(shù)據(jù)流量增長的主要手段。隨著網(wǎng)絡密度不斷增長，固定使用資源的作用關系復雜，在牽一發(fā)而動全身的密集環(huán)境下引發(fā)了如何實現(xiàn)資源的時空靈活流轉難題。將資源管控從平面沖突轉化為網(wǎng)絡化立體協(xié)同、從靜態(tài)孤立轉化為動態(tài)流動，提出密集無線通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡化資源管理架構，發(fā)明了多維網(wǎng)絡資源主動認知分配方法、區(qū)域資源聯(lián)動的高密集用戶接入方法、跨域資源協(xié)同的網(wǎng)絡化干擾轉移方法，解決了資源管控復雜度指數(shù)增長、用戶難接入、業(yè)務連續(xù)性保障等難題，有效提升了網(wǎng)絡容量。對于無線通信資源管理部門來說，大數(shù)據(jù)時代的到來使得原有的管理模式面臨著巨大的挑戰(zhàn)，推動管理朝著現(xiàn)代化、信息化、精細化方向發(fā)展，如何有效應用大數(shù)據(jù)挖掘分析數(shù)據(jù)，充分發(fā)揮信息技術和電子政務的優(yōu)勢和價值，已成為相關部門創(chuàng)新管理和服務應用的新課題。

1 無線電通信資源管理中存在的問題

1.1 標準規(guī)范相對滯后

在大數(shù)據(jù)技術應用不斷擴大的背景下，無線電通信資源大數(shù)據(jù)管理標準規(guī)范與實際管理創(chuàng)新工作需求不匹配等問題日益突出［1］。由于各區(qū)域無線電管理部門在數(shù)據(jù)采集、存儲、分析、融合等環(huán)節(jié)缺乏有效的依據(jù)。因此，國家和地區(qū)有關部門需要不斷完善相關大數(shù)據(jù)技術標準。

1.2 資源管理相對分散

目前，無線通信資源管理信息系統(tǒng)進行信息采集和集成信息整合與信息分析環(huán)節(jié)還存在一些漏洞，導致信息無法及時有效共享。另外，無線通信資源的頻率數(shù)據(jù)庫管理、車站數(shù)據(jù)庫管理、設備數(shù)據(jù)庫管理、監(jiān)測測試數(shù)據(jù)庫管理、地理信息數(shù)據(jù)庫管理，由于數(shù)據(jù)受各子系統(tǒng)庫數(shù)據(jù)的限制，集成平臺尚未完成，導致數(shù)據(jù)集存在提取、統(tǒng)計和分析的困難，使信息數(shù)據(jù)和各類管理數(shù)據(jù)無法提供決策效果支持，最終出現(xiàn)孤島問題。傳統(tǒng)通信業(yè)務如圖1所示。

圖1 傳統(tǒng)通信業(yè)務

1.3 應用新技術積極性不高

在大數(shù)據(jù)技術廣泛應用的背景下，無線通信對資源管理人員提出了更高的要求，業(yè)務人員使用大數(shù)據(jù)等新技術的積極性不高，不能快速掌握大數(shù)據(jù)技術的操作要點，在日常工作中仍會制作紙質(zhì)版信息，基于大量數(shù)據(jù)的信息管理系統(tǒng)根據(jù)技術的應用和功能的發(fā)揮產(chǎn)生了使用障礙。

2 大數(shù)據(jù)技術在無線網(wǎng)絡通信資源中的應用

2.1 大數(shù)據(jù)技術在無線通信資源管理中的應用

頻譜資源管理、網(wǎng)絡規(guī)劃管理是利用大數(shù)據(jù)創(chuàng)新無線電通信資源管理的關鍵方面。其中，頻譜管理和大數(shù)據(jù)技術具有很高的兼容性，在我國無線電管理中得到了廣泛的應用，是保證用戶終端傳輸信息準確性的關鍵［2］。網(wǎng)絡規(guī)劃、管理和響應的范圍和對象都有特定的要求，無線通信網(wǎng)絡運營商同時也是運營多個網(wǎng)絡系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)，其管理水平直接影響網(wǎng)絡覆蓋的質(zhì)量和準確性，并影響場地規(guī)劃和企業(yè)成本效益。因此，對于未來的無線網(wǎng)絡用戶來說，今天的無線通信資源管理正在積極運用大數(shù)據(jù)技術，深入挖掘整個網(wǎng)絡中所蘊含的信息價值，并將其用于管理創(chuàng)新，使無線管理能夠跟上時代的步伐，展現(xiàn)出新的發(fā)展趨勢。

2.1.1 運用大數(shù)據(jù)技術提取相關通信資源信息

對于頻譜資源、網(wǎng)絡規(guī)劃管理方面，相關人員可以運用大數(shù)據(jù)技術挖掘海量信息，獲取有價值的數(shù)據(jù)，為基站的無線業(yè)務建設提供動力。移動通信系統(tǒng)資源管理適應時代發(fā)展的需要，已經(jīng)成為 “云管端” 無主模式的無線接入通信網(wǎng)絡架構，對傳統(tǒng)管理代理的挑戰(zhàn)可以概括為以下幾個方面：傳統(tǒng)的資源管理單元越來越小，整體管理效率較低，這與現(xiàn)階段的數(shù)據(jù)在時域以及空間要求上不匹配，使資源管理朝著以用戶體驗為中心的方向轉變。傳統(tǒng)的資源管理模式提供了靈活的網(wǎng)絡吞吐量和管理能力，其性能和能效水平相對較低。利用大數(shù)據(jù)技術進行資源管理維度的不斷增多、多樣化，以及對數(shù)據(jù)約束的不斷增加，促使資源管理服務架構發(fā)生了變化。

2.1.2 運用大數(shù)據(jù)技術創(chuàng)新無線通信資源管理

一方面，大數(shù)據(jù)具有 “云管端” 對提高無線網(wǎng)絡接入能力可以產(chǎn)生深遠影響，其挖掘各類有價值的信息可以提高資源交付的精度，與傳統(tǒng)資源管理相比，同時具有預測能力，有效提高管理精細化水平［3］。無線網(wǎng)絡使用中，該技術允許用戶跟蹤自己的搜索并了解自己的興趣愛好，基于無線網(wǎng)絡基站充分釋放海量無線網(wǎng)絡資源，預測未來用戶行為軌跡，提高服務性。另一方面，大數(shù)據(jù)技術可以在很大程度上減少線路網(wǎng)絡條件的約束缺失，有效降低網(wǎng)絡傳輸速率和信道可用性的模型建立難度，可以幫助人們及時了解各個數(shù)據(jù)之間的關系，在無線通信資源管理創(chuàng)新方面取得了很大進展，為提高無線網(wǎng)絡資源利用效率奠定了堅實的基礎［4］。

2.2 基于大數(shù)據(jù)技術的通信系統(tǒng)優(yōu)化

2.2.1 優(yōu)化大數(shù)據(jù)管理架構設計

在大數(shù)據(jù)環(huán)境下，中國政府部門已經(jīng)開始部署和實施利用大數(shù)據(jù)技術進行無線通信資源管理的戰(zhàn)略，以實現(xiàn)中國數(shù)據(jù)力量的成功轉型。頻譜資源作為無線通信資源管理的一個重要方面，在交通、科研、通信、新聞等方面發(fā)揮著重要作用。因此，在傳統(tǒng)的以大數(shù)據(jù)技術為主的無線通信資源管理進行管理創(chuàng)新的過程中，中國的無線固定監(jiān)測站、移動站、可移動設備等基礎設施無線電力監(jiān)測，為資源管理優(yōu)化頻譜掃描、信號測量、占用率分析等提供有力支持。隨著5G驅動網(wǎng)絡的逐步普及，產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)必然會給無線社會管理服務帶來新的挑戰(zhàn)，因此，基于大數(shù)據(jù)技術的無線通信資源管理創(chuàng)新標準規(guī)范，必須綜合考慮各地區(qū)無線網(wǎng)絡覆蓋的實際情況，不斷優(yōu)化以用戶體驗為核心的服務管理創(chuàng)新，從根本上加強無線通信資源大數(shù)據(jù)管理架構的設計，以實現(xiàn)總體設計方案和管理創(chuàng)新措施的優(yōu)化［5］。

首先，應加強業(yè)務邏輯與實體模塊的解耦，以數(shù)據(jù)訪問、處理和應用為關鍵，將整個線路耦合成一個統(tǒng)一的整體，然后進行有針對性的優(yōu)化設計。其次，在大數(shù)據(jù)無線資源管理結構的設計過程中，需要提高模塊的粒度和接口標準，同時將現(xiàn)在一些無線數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)作為一個整體進行設計，從而實現(xiàn)無線管理系統(tǒng)的可組合性，更換和重新使用每個模塊。最后，為了進一步提高無線管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)調(diào)用、統(tǒng)計、分析工作水平，要加強大數(shù)據(jù)與管理系統(tǒng)的深度融合，積極探索符合管理信息資源等生產(chǎn)要素的模式，充分發(fā)揮信息發(fā)展對資源管理的促進作用。同時，相關部門要加快規(guī)范和標準的制定和修訂，為無線通信資源大數(shù)據(jù)管理提供強有力的政策支持，不斷簡化資源管理的制定和修訂流程，督促管理部門盡快嚴格執(zhí)行規(guī)范和標準的要求，確保大數(shù)據(jù)環(huán)境下的無線通信資源能夠為人們提供更好的服務。

2.2.2 建立“互聯(lián)網(wǎng)＋大數(shù)據(jù)”無線電管理協(xié)同平臺

無線通信資源管理生命周期長，涉及多家服務商，無線通信資源的交付過程涉及多個工程管控系統(tǒng)，使得無線通信資源管理各部門的工作不協(xié)調(diào)，難以達到統(tǒng)一。大數(shù)據(jù)技術的廣泛應用為解決這一問題帶來了新的思路，通過信息數(shù)據(jù)的集成和利用，可以有效提高各部門之間信息資源的利用效率，提高無線通信資源的生命周期管理水平［6］。

通過建立 “互聯(lián)網(wǎng)＋大數(shù)據(jù)” 無線電管理協(xié)同平臺，首先可以實現(xiàn)從現(xiàn)場項目審批到項目交付使用的全覆蓋。無線通信資源管理涉及的各個部門都可以通過互聯(lián)網(wǎng)平臺了解最新的工程信息，使資源管理的整體發(fā)展呈現(xiàn)扁平化，管理者只需做一個簡單的操作就可以獲得相應的信息，真正實現(xiàn)資源共享。其次，有利于落實管理人員職責，明確無線通信資源管理職責。組織結構是確保資源管理運作整體有效性的關鍵，大量的無線資源，利用 “互聯(lián)網(wǎng)＋大數(shù)據(jù)” 系統(tǒng)平臺，可以明確劃分資源管理職責，以部門人員參與資源管理工作，加強資源管理和分析工作，服務崗位和數(shù)據(jù)標準化工作。最后，建立 “互聯(lián)網(wǎng)＋大數(shù)據(jù)” 無線電管理協(xié)同平臺，可以有效創(chuàng)新管理組織形式，進一步促進資源的綜合利用。根據(jù)目前部分省市搭建的協(xié)同管理平臺在實際應用中取得的良好效果，無線資源管理就是通過細化管理任務，對工作進行總結和歸納，不僅體現(xiàn)了利用大數(shù)據(jù)優(yōu)勢進行無線資源管理的創(chuàng)新，也有助于推進綜合管理的建設，資源管理的效率大大提高。

2.3 融合通信技術的應用

融合通信是將通信技術類設備諸如固話、對講機等，和計算機技術融合在一起的新通信模式，融合計算機網(wǎng)絡和傳統(tǒng)通信網(wǎng)絡在一個網(wǎng)絡平臺上，其提供涵蓋語音、視頻、數(shù)據(jù)和多媒體等全業(yè)務支持。融合通信技術隨著各大企業(yè)和運營商的推廣逐漸進入人們的視野，在各行各業(yè)的應用也越來越廣泛。融合通信通過整合不同制式的通信網(wǎng)絡，實現(xiàn)電話語音網(wǎng)、IP電話網(wǎng)、數(shù)字集群網(wǎng)、無線圖傳專網(wǎng)和視頻專網(wǎng)等各類通信網(wǎng)絡的融合互通，并且實現(xiàn)專網(wǎng)與公共交換電話網(wǎng)、4G/5G網(wǎng)絡通信業(yè)務互通，構建一套融合了語音、視頻和數(shù)據(jù)通信的一體化通信系統(tǒng)。融合通信業(yè)務如圖2所示。

圖2 融合通信業(yè)務

3 結語

大數(shù)據(jù)技術的融入，有助于相關人員對于大范圍、多應用之間以及應用內(nèi)部無線資源需求的整體分析，可以更好地優(yōu)化無線網(wǎng)絡通信資源環(huán)境。相關部門應重視無線電資源管理的創(chuàng)新，積極運用大數(shù)據(jù)技術完善信息集成管理平臺以及協(xié)同管理平臺，有效提升大數(shù)據(jù)技術的應用水平。