謝華 宋俊輝

摘 要：本文針對(duì)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化中所面臨的資金、安全、資源浪費(fèi)等問(wèn)題，綜合采用文獻(xiàn)調(diào)查法、理論與實(shí)際相結(jié)合的分析方法，將大數(shù)據(jù)分析技術(shù)與移動(dòng)通信技術(shù)相結(jié)合，提出了基于聚類(lèi)分析的后臺(tái)數(shù)據(jù)優(yōu)化方案，具體討論了大數(shù)據(jù)分析技術(shù)在移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)后臺(tái)數(shù)據(jù)優(yōu)化具體工作中的研究應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù)；移動(dòng)通信；聚類(lèi)分析；網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化

中圖分類(lèi)號(hào)：TN929.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2096-4706（2019）03-0050-003

Application Research of Big Data Analysis in Mobile Communication

Network Optimization

XIE Hua1，SONG Junhui2

（1.President Office of Xinyang Vocational and Technical College，Xinyang 464000，China；

2.School of Computer and Information Technology，Xinyang Normal University，Xinyang 464000，China）

Abstract：This paper aims at the problems of capital，security and waste of resources in network optimization. By using the methods of literature survey，theory and practice，this paper combines the technology of big data analysis with the technology of mobile communication，puts forward a background data optimization scheme based on clustering analysis，and discusses the research and application of big data analysis technology in the specific work of mobile communication network background data optimization.

Keywords：big data；mobile communication；cluster analysis；network optimization

0 引 言

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的迅速發(fā)展，數(shù)據(jù)產(chǎn)生速度越來(lái)越快，其中隱藏著巨大的機(jī)會(huì)和價(jià)值，大數(shù)據(jù)時(shí)代已經(jīng)到來(lái)，“大數(shù)據(jù)”的概念已經(jīng)廣為人知，并被認(rèn)為是新時(shí)代的石油。在我國(guó)，目前GSM網(wǎng)絡(luò)是發(fā)展最為成熟的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)[1]。同時(shí)，隨著TD技術(shù)的不斷發(fā)展，GSM網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)過(guò)渡到4G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，而且國(guó)內(nèi)三大移動(dòng)通信運(yùn)營(yíng)商都選擇了組建GSM網(wǎng)絡(luò)，演進(jìn)GPRS網(wǎng)絡(luò)，普及3G網(wǎng)絡(luò)，建設(shè)4G網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展道路，4G時(shí)代已經(jīng)到來(lái)。目前，我國(guó)的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)正處于快速發(fā)展階段，國(guó)內(nèi)移動(dòng)通信用戶(hù)數(shù)量激增，移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)用戶(hù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的要求日益提高，移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工作勢(shì)在必行。日常移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工作主要包括后臺(tái)數(shù)據(jù)分析、道路測(cè)試、網(wǎng)絡(luò)投訴處理三個(gè)方面，本文主要針對(duì)后臺(tái)數(shù)據(jù)優(yōu)化工作的瓶頸問(wèn)題，采用文獻(xiàn)調(diào)查法、理論與實(shí)際相結(jié)合的分析方法，具體討論了基于聚類(lèi)分析的后臺(tái)數(shù)據(jù)優(yōu)化的應(yīng)用。

1 大數(shù)據(jù)與移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)概述

1.1 大數(shù)據(jù)

大數(shù)據(jù)由原有的海量數(shù)據(jù)發(fā)展演變而來(lái)，目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)大數(shù)據(jù)的定義呈多樣化的趨勢(shì)，尚未達(dá)成共識(shí)。本質(zhì)上，大數(shù)據(jù)不僅意味著數(shù)據(jù)有相當(dāng)大的容量，同時(shí)還體現(xiàn)了一些區(qū)別于海量數(shù)據(jù)和非常大的數(shù)據(jù)的特性。通過(guò)對(duì)大數(shù)據(jù)特性的一些理解，可以總結(jié)出大數(shù)據(jù)的四種基本特性：第一，數(shù)據(jù)量相當(dāng)龐大。目前，大數(shù)據(jù)的最小單位已經(jīng)達(dá)到10～20TB量級(jí)[2]。第二，數(shù)據(jù)類(lèi)型豐富。大數(shù)據(jù)主要有三種形式，即結(jié)構(gòu)化、半結(jié)構(gòu)化以及非結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)。第三，數(shù)據(jù)的價(jià)值密度低。第四，數(shù)據(jù)獲取速度非常迅速。

1.2 移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化理論

移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)主要分為無(wú)線網(wǎng)絡(luò)和交換網(wǎng)絡(luò)兩個(gè)部分，交換網(wǎng)絡(luò)和傳統(tǒng)的PSTN網(wǎng)絡(luò)類(lèi)似，但無(wú)線網(wǎng)絡(luò)則是移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的專(zhuān)有部分。與有線網(wǎng)絡(luò)相比，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)有著很多種不確定的因素[3]。移動(dòng)無(wú)線通信的移動(dòng)特性和復(fù)雜惡劣的傳播環(huán)境導(dǎo)致其本身相對(duì)固定的無(wú)線通信而言，優(yōu)化工作更為困難。比較完整的無(wú)線移動(dòng)通信系統(tǒng)包括網(wǎng)絡(luò)交換子系統(tǒng)（Network Switch Subsystem）、基站子系統(tǒng)（Base Station Subsystem）、操作維護(hù)控制中心（Operation and Maintenance Center）以及移動(dòng)臺(tái)子系統(tǒng)（Mobile Station Subsystem）。

移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化可以理解為對(duì)投入運(yùn)營(yíng)的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)搜集，并分析相關(guān)數(shù)據(jù)，從而發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行狀況變差的主要原因，最后調(diào)整系統(tǒng)相關(guān)參數(shù)以及系統(tǒng)設(shè)備的配置數(shù)據(jù)的一系列技術(shù)手段。從而可以提高移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行質(zhì)量，同時(shí)使當(dāng)前投入使用的網(wǎng)絡(luò)資源的收益最大化。重新調(diào)配并合理利用各種網(wǎng)絡(luò)資源是移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的重要目標(biāo)之一。移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化技術(shù)主要涉及數(shù)據(jù)采集方法、網(wǎng)絡(luò)分析技術(shù)、數(shù)據(jù)分析技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化方法幾個(gè)方面。移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工作的前提是采集數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)主要包括OMC數(shù)據(jù)、道路測(cè)試數(shù)據(jù)、移動(dòng)通信用戶(hù)投訴數(shù)據(jù)、話務(wù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)及其它數(shù)據(jù)資料。

1.3 大數(shù)據(jù)分析在移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化中的應(yīng)用現(xiàn)狀

大數(shù)據(jù)時(shí)代的來(lái)臨，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展，使得移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)在大數(shù)據(jù)技術(shù)的支持下得到了很大程度的優(yōu)化，但在其應(yīng)用過(guò)程中，也同樣面臨來(lái)自以下三個(gè)方面的巨大挑戰(zhàn)。

（1）數(shù)據(jù)量過(guò)于龐大。隨著移動(dòng)通信設(shè)備的普及，相關(guān)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)基站的數(shù)量也在迅速增加，隨著用戶(hù)數(shù)量的增多，相應(yīng)產(chǎn)生了大量的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)[4]。如何更好地借助大數(shù)據(jù)技術(shù)對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分類(lèi)整理是當(dāng)前移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工作所面臨的重大難題。（2）資金的長(zhǎng)期投入。在移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工作中靈活運(yùn)用大數(shù)據(jù)技術(shù)是一項(xiàng)需要消耗大量時(shí)間和資金的工作，比如說(shuō)，在運(yùn)用大數(shù)據(jù)技術(shù)建設(shè)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)時(shí)，需要綜合考慮每一個(gè)區(qū)域的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)以及性質(zhì)差異，不能同時(shí)對(duì)所有地區(qū)統(tǒng)一優(yōu)化，因此在具體工作中就會(huì)無(wú)形延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工作時(shí)間，增加移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本，造成資金鏈短缺問(wèn)題。（3）安全問(wèn)題。大數(shù)據(jù)技術(shù)所包括的數(shù)據(jù)收集、分析、處理、存儲(chǔ)等幾方面內(nèi)容，與移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的安全問(wèn)題緊密相關(guān)。大數(shù)據(jù)技術(shù)一旦出現(xiàn)漏洞，就會(huì)造成移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)安全隱患問(wèn)題發(fā)生。例如：在大數(shù)據(jù)技術(shù)中采用云存儲(chǔ)技術(shù)存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)統(tǒng)一放在一個(gè)平臺(tái)上，容易造成數(shù)據(jù)丟失，影響通信網(wǎng)絡(luò)的安全。

2 后臺(tái)數(shù)據(jù)優(yōu)化理論基礎(chǔ)

后臺(tái)的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工作主要包括網(wǎng)絡(luò)KPI分析、KPI優(yōu)化、故障排除與定位、告警監(jiān)控處理等方面。由于早期計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展不成熟，建網(wǎng)流程不完善，目前我國(guó)后臺(tái)優(yōu)化工作面臨著數(shù)據(jù)共享不充分、管理平臺(tái)不統(tǒng)一、工作效率低等方面的巨大挑戰(zhàn)。因此，本節(jié)內(nèi)容提出了基于聚類(lèi)分析對(duì)復(fù)雜的后臺(tái)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理優(yōu)化，能夠有效地提高網(wǎng)絡(luò)KPI、優(yōu)化用戶(hù)網(wǎng)絡(luò)感知度。

2.1 基于聚類(lèi)分析的后臺(tái)數(shù)據(jù)優(yōu)化方案

數(shù)據(jù)庫(kù)是組織、管理、存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的倉(cāng)庫(kù)，也可以理解為數(shù)據(jù)的集合[5]。在移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工作中，大量的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)與測(cè)量數(shù)據(jù)都要從后臺(tái)運(yùn)行的數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)提取，網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化主要涉及數(shù)據(jù)庫(kù)的以下幾方面功能：建表、查詢(xún)、更新等。在基于數(shù)據(jù)庫(kù)采集存儲(chǔ)提取數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，這些獲取的數(shù)據(jù)仍然是大量的、分散的、沒(méi)有規(guī)律的。在后臺(tái)優(yōu)化工作中，還需要對(duì)復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)KPI數(shù)據(jù)進(jìn)行聚類(lèi)分析，將數(shù)據(jù)按照重要性和優(yōu)先級(jí)分別進(jìn)行加權(quán)計(jì)算，最終獲得一套相應(yīng)的指標(biāo)評(píng)估體系，從而提高數(shù)據(jù)的說(shuō)服力、有效性及準(zhǔn)確性，獲得更加合理、有效的網(wǎng)絡(luò)KPI評(píng)估與預(yù)測(cè)結(jié)果。

2.2 基于聚類(lèi)分析的后臺(tái)數(shù)據(jù)優(yōu)化模型

基于后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)與聚類(lèi)分析，可以建立一個(gè)簡(jiǎn)單的后臺(tái)數(shù)據(jù)優(yōu)化模型。要建立有效的數(shù)據(jù)優(yōu)化模型，先要做好后臺(tái)數(shù)據(jù)的采集，這些采集數(shù)據(jù)主要包括網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)信息配置數(shù)據(jù)以及有效反映網(wǎng)絡(luò)狀況的KPI數(shù)據(jù)。其次，要對(duì)這些大量的、無(wú)規(guī)律的數(shù)據(jù)進(jìn)行分類(lèi)。根據(jù)數(shù)據(jù)的不同屬性可將后臺(tái)數(shù)據(jù)分為如表1所示的四大類(lèi)：業(yè)務(wù)類(lèi)、容量類(lèi)、質(zhì)量類(lèi)、感知類(lèi)。

通過(guò)對(duì)后臺(tái)數(shù)據(jù)進(jìn)行分類(lèi)，將大量基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)進(jìn)行分類(lèi)聚合，我們獲得了四組綜合數(shù)據(jù)組數(shù)據(jù)，在此基礎(chǔ)上對(duì)分類(lèi)數(shù)據(jù)組按重要程度進(jìn)行加權(quán)平均計(jì)算，最后獲得一組合理的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)后臺(tái)數(shù)據(jù)指標(biāo)評(píng)估體系，從而依此建立聚類(lèi)分析模型。

如表2所示，將某地區(qū)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵指標(biāo)按各自屬性聚類(lèi)統(tǒng)計(jì)分為網(wǎng)絡(luò)覆蓋類(lèi)、通話質(zhì)量類(lèi)、網(wǎng)絡(luò)接入性、網(wǎng)絡(luò)保持性、考察類(lèi)以及資源類(lèi)六大類(lèi)。這六類(lèi)關(guān)鍵KPI指標(biāo)共同構(gòu)成了該地區(qū)后臺(tái)數(shù)據(jù)指標(biāo)評(píng)估體系。

通過(guò)建立聚類(lèi)分析模型，可以有效地定位移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)后臺(tái)數(shù)據(jù)問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)后臺(tái)數(shù)據(jù)的自動(dòng)優(yōu)化，為網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化人員提供輔助功能，減少人力資源浪費(fèi)。

3 結(jié) 論

本文主要研究了大數(shù)據(jù)分析技術(shù)在移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)后臺(tái)數(shù)據(jù)優(yōu)化工作中的具體應(yīng)用，通過(guò)建立簡(jiǎn)單的聚類(lèi)分析優(yōu)化模型，最終得出聚類(lèi)分析能夠有效地分析優(yōu)化大量網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，節(jié)省時(shí)間、人力以及資金成本的結(jié)論。綜上所述，將大數(shù)據(jù)技術(shù)綜合運(yùn)用在移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工作中，已經(jīng)成為促進(jìn)移動(dòng)通信產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必然趨勢(shì)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 黨永亮.大數(shù)據(jù)分析在移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化中的應(yīng)用研究 [D].武漢：華中師范大學(xué)，2015.

[2] 余海波.大數(shù)據(jù)在電信移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化中的應(yīng)用 [J].廣西通信技術(shù)，2014（4）：8-11.

[3] 張小軍，任帥，申丹丹.淺析4G環(huán)境下數(shù)據(jù)挖掘在移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化中的運(yùn)用 [J].電子技術(shù)與軟件工程，2014（8）：208-209.

[4] 李學(xué)龍，龔海剛.大數(shù)據(jù)系統(tǒng)綜述 [J].中國(guó)科學(xué)：信息科學(xué)，2015，45（1）：1-44.

[5] Gantz J，Reinsel D. Extracting value from chaos [J].IDC iView，2011：1-12.

作者簡(jiǎn)介：謝華（1982-），男，漢族，河南信陽(yáng)人，講師，碩士，主要研究方向：網(wǎng)絡(luò)建模優(yōu)化研究。