计算技术在优化4G网络中的应用

罗 辑

（广东南方电信规划咨询设计院有限公司，广东 深圳 518038）

计算技术在优化4G网络中的应用

罗 辑

（广东南方电信规划咨询设计院有限公司，广东 深圳 518038）

目前，4G网络和移动互联网的发展极为迅速，相关的数据业务量日渐增长，网络运行效率大幅度提高。文章从移动通信4G网络实际优化要求的角度出发，针对基于云计算的基础优化移动通信4G网络进行初步的研究。

云计算；4G网络；优化

网络优化是一种以提高网络运行质量以及效率为目的的工作，也是维护网络运行正常的重要方法，这项工作的技术难度较高且内容较为复杂，并且成本较高。随着时代的飞速发展，目前移动通信4G网络和移动互联网迅速发展和普及，数据业务便成了移动通信网络的主流业务，也正因如此，网络优化工作也出现了许多全新的要求。本文根据以TD-LTE为核心的移动通信4G网络的优化需求和网络优化策略数据的特点提出了TD-LTE网络优化的思路，并且根据思路设计出了易云计算为基础的移动通信4G网络优化平台。

1 移动通信4G网络优化的实际要求

1.1 TD-LTE网络体系的建立

目前，我国的移动通信4G网络发展极为迅速，而TDLTE正是移动通信4G网络的核心，移动通信4G网络中的所有业务都是基于分组形势的基础来实时传输通信数据的。正因为这样，移动通信4G网络的核心性能指标便是判断其是否符合4G网络的要求。除此之外，移动通信4G网络体系和移动通信3G网络体系大不相同，以扁平化网络体系为基础，使用端对端的网络架构，以该网络体系的实际运行要求为准，按照其核心性能指标来优化该网络的网络体系。这样不但能够保留住2G网络的指标和3G网络的指标，同时还可以增加全新的核心性能指标，还能够整合各项性能指标并加以科学的分析，这样便能够全面提高运行的条件，对网络平台进行判断。

1.2 参数配置以及关键性能指标的优化

在移动通信网络运行的过程当中，网络的主要的关键性能指标有OFDM、无线配置参数、频率分配策略、正交频分复用CP长度配置、天线使用方式以及基站项目的参数等指标。TD-LTE网络的运行参数分别包括有接入时延、切换时延、边缘频谱利用率、网络掉话率、平均频谱利用率、网络阻塞率、网络覆盖率、系统吞吐量以及用户吞吐量等参数，这些参数与移动通信4G网络的工程参数息息相关，并且直接关系到无线资源管理的调试测量以及网络管理和运行的参数。而在移动通信的无线资源管理方面，关键指标参数则包括了调度方式、调度算法、MIMO配置方式、MIMO适用场景、切换过程、接入过程、资源分配方式、时隙配置、系统带宽以及帧结构等，TD-LTE网络比起移动通信3G网络系统，其在参数的选择、组网方式以及网络配置等方面有着显著的应用优势，并且移动通信网络系统设置更加具有灵活性，最大限度地发挥出了TD-LTE网络的应用性能，显著降低了成本的浪费，避免了网络运行出现恶化的情况。在进行移动通信4G网络优化的时候应该对高层关键性指标和无限资源管理参数之间的关联度和运行因素有着清楚的认知，还有对底层网络的参数要进行科学的分析和细化其内部之间的联系，寻找造成问题的原因，在优化移动通信4G网络的时候需要带有针对性地来对问题采取相应的措施，保障移动通信网络的运行安全和运行质量。

2 TD-LTE网络优化的思路

相比起移动通信2G网络系统和移动通信3G网络系统，传统的网络关键性能指标更加适用于TD-LTE系统当中，TD-LTE网络相比起移动通信3G网络，其通过扁平化网络架构，突出强调端对端的概念，由此可见，TD-LTE网络的建立让网络关键性能指标体系更加细化。在TD-LTE网络体系当中，以移动通信2G网络和移动通信3G网络的关键性能指标为基础，在此之上融入了更多能够切实反映出TD-LTE网络真实性能的关键指标，并且还能够针对这些关键性能指标来进行整合和科学分析，快速找出这些指标当中的影响因素，更加有利于网络优化平台的分析和判断。

TD-LTE网络关键性能指标不但直接关系到网络工程的参数，并且还与无线资源管理的参数息息相关。站在网络工程参数的角度，关键性能指标参数的影响因素分为无线配置参数、频率分配策略以及基站工程参数等；而站在无线资源管理的角度上，关键性能指标的影响因素主要来自系统带宽、配置方式、调度方式以及接入过程等。

3 以云计算为基础的移动通信4G网络优化软件

要想负荷LTE测量报告数据和相关话务统计数据深入分析的要求，优化应用网络大数据，结合云计算技术所设计出的基于云计算的移动通信4G网络优化软件。该优化软件分为4层，分别负责数据储存、数据处理、网游业务逻辑以及人机交互这4项工作。

3.1 数据储存

不同的数据类型需要分别储存在不同的数据库中，而不同的数据库也具有不同的储存优势。比如，将地图层的数据信息储存于地理空间数据库当中，通过标准关系数据库技术来展现出地理信息数据模型；平台用户的权限数据、业务模型以及业务参数等数据信息则储存在传统关系数据库当中；而业务分析数据、海量数据以及性能统计数据等数据资料则储存在分布式数据库当中。

3.2 数据处理

这一层主要负责挖掘数据，而后和工参数据、业务模型以及地理土层信息这些数据进行结合，最后在Hadoop分布式集群当中进行离线和在线的计算机分析处理工作。

3.3 网游业务逻辑

这一层主要负责分析优化维度的区别来生成分析预测报告，以此得出性能优化方案，还可以为配置优化提出相关建议。

3.4 人机交互

这一层则是由网络优化人员通过该层的软件界面来操作和使用网络优化平台。

4 基于云计算优化移动通信4G网络的具体内容

4.1 实现优化软件

4G网络系统在移动信息交流设备上进行优化，可以根据其4层系统结构从4个阶段进行优化。第一层，人机交互，在此网络层次上，工作者利用软件界面使用优化平台并进行一些操作。第二层，业务逻辑，利用4G网络对维度进行优化，编写制定出相应系统的优化方案，在性能和配置方面给出合理优化建议，导出专业、严谨的分析预测报告。第三层，数据处理，利用4G网络进行地理图层信息、公参数据、业务模型、数据等的测量。第四层，数据储存，不同种类的数据库会采用4G网络中不一样类别的数据库，而且它们储存的数据类型是不一样的，因为它们的应用性能不一样。将地理上的图层信息储存在地理信息系统（Geographic Information System，GIS）中，举例说，ArcGIS中Geodatabase，SuperMap中SDX+，以地理空间数据库为媒介，借助关键数据库技术，搭建出完善的地理信息数据模板系统。结合使用Oraclexit和分布式HBase两个数据库结合，用前数据库的存储业务的参数储存路测数据，用业务模型来测量数据，用权限数据来进行数据的业务分析，用平台用户数据进行数据的性能统计。借助云计算上Hadoop与数据储存系统（分布式HBase）一起运行计算框架，借助4G网络运行时的平台OpenStack调节使用接口API，这样在应用程序节点处和Hadoop节点处的可伸缩性就得以达成。动态增加相应节点，对4G网络运行成本进行减少，可以增大4G系统的工作效率，减轻其系统负荷。

4.2 分布式HBase数据储存技术

通信传输4G网络在云计算平台上的测量报告和话务统计两类数据有着体量庞大、离散性、结构复杂的特性，对通讯传输4G网络进行优化时，应该参考以往存在的数据储存系统的优劣势，达到4G网络对存储容量庞大的数据即大数据的要求。提高4G网络的工作速度，有助于专业严谨地分析和处理4G网络中的大数据。相对应的，以往的通讯传播网络上的数据库大多数都以按行储存模式为基础，在传输可以达到庞大规模的索引与视图，不过在实际操作过程中，需要占据的二维、三维空间都较为庞大。

5 结语

综上所述，随着时代的发展，网络信息技术越发成熟，移动通信网络在市面上已经十分普及，人们对于移动通信网络的运行质量以及效率的要求越来越高，进行网络优化，提高移动通信网络的运行质量以及效率，降低网络运维管理的成本，是目前对大部分运营商来说都极为重要的研究方向。以云计算为基础来优化移动通信4G网络，通过OpenStack云计算技术其强大的功能性以及Hadoop分布式并行计算框架来最大限度地挖掘出网络运行当中的各种数据特征，并有效发挥出这些大数据的价值和作用，再结合TD-LTE网络优化的核心技术便能够显著提高TD-LTE网络优化工作的质量以及效率。除此之外，实现网络优化不但能够显著提高移动通信4G网络的运维管理水平，还能够改善移动通信4G网络的数据业务整理服务的水平，优化软件设计算法，实现大数据的储存稳定和高速运算，显著提升了运营商的社会效益和经济效益。由此可见，以云计算为基础对移动通信4G网络进行优化有着重要的意义。

[1]伍洪斌.基于云计算的移动通信4G网络优化[J].移动通信，2015（24）：10-16.

[2]冷宇，张小丽.基于云计算的移动通信4G网络优化探讨[J].电脑迷，2016（4）：166.

[3]陈澄广，林良成.云计算下移动通信4G网络优化探讨[J].电脑迷，2016（4）：172.

[4]李清亮.基于云计算的移动通信4G网络优化[J].信息通信，2017（5）：259-260.

Application of computing technology in optimizing 4G network

Luo Ji
（Guangdong South Telecom Planning & Consulting Institute Co., Ltd., Shenzhen 518038, China）

At present, the development speed of the 4G network and the mobile Internet is rapid, related data traf fi c is on the increase, the network operation ef fi ciency has been greatly improved. This article studies the optimization of 4G mobile communication network based on cloud computing from the perspective of practical optimization requirement pf mobile communication 4G network.

cloud computing; 4G network; optimization

罗辑（1981— ），男，湖南衡阳，本科，工程师；研究方向：云计算。