试论云计算的移动通信4G网络优化

试论云计算的移动通信4G网络优化

陈仁德

广东海格怡创科技有限公司510000

摘要：在云计算的基础上，优化移动通信4G网络，属于重要的一项工程，工作技术难度较大，工作复杂，网络运行要求较高。现阶段，4G网络以及移动互联网的迅猛发展，使得有关数据业务量逐渐增加，网络运行效率逐渐提升。本文就对云计算的移动通信4G网络优化进行分析。

关键词：云计算；4G网络；移动通信；优化

引言

在网络运行和维护的过程中，相关人员要不断加大对网络优化的重视度，对现在的网络运行维护手段进行完善和创新，我国网络运行的整体水平才能得到提升。4G网络在运行的过程中，经常会出现运行成本过高的现象，主要是因为其在运行过程中需要处理的信息工作量非常大的特点。作为移动通讯网络运行过程中非常重要的一个环节，云计算网络优化管理平台不仅能够有效降低网络运行的成本，同时还能提高网络运行文虎的效率。

一、云计算的移动通信4G网络优化思路

1.构建移动通信4GTD-LTE网络关键性能指标体系

随着互联网技术及网络通讯技术的快速发展，以TD-LTE为核心的新一代移动通信4G网络采用分组形式进行网络传输，所以传统的2G、3G系统网络不再适用于TD-LTE系统。本文基于“端到端”的形式及“扁平化”网络架构，采用云计算建立更为精细化的移动通信4GTD-LTE网络关键性能指标体系。

2.加入关键性指标

在2G、3G指标基础上，需在新一代移动通信网络指标体系中，加入关键性指标，如LTE网络真实性能指标。通过对这些关键性能指标，如移动通信4G网络吞吐量、TD-LTE网络覆盖率、小区边缘TD-LTE网络频率利用率、平均频率利用率、移动通信4G网络掉话率、切换/接入延时、公平性、TD-LTE网络阻塞率、用户网络满意度等进行整合、分析，并找到与这些关键指标相关联的重要参数，从而为云计算背景下移动通信4G网络优化提供技术支持。这些关键性指标不仅与无线配置参数、基站工程参数以及网络频率分配率、无线使用方式等移动通信4G网络工程参数密切关联，还关系到整个移动通信4G网络的管理、无线资源的管理调配以及网络调试。

3.网络优化

在网络优化过程中，只有识别无线资源管理相关参数以及底层网络参数同高层关键指标间的关联度与影响因子，方可分析并进一步细化关键指标与影响因子间的关系，进而找到移动通信4G网络问题，有的放矢地进行优化。

4.无线网络管理

在无线网络管理方面，基于OFDM正交频分复用技术可对系统宽带、时隙配置、帧结构、无线资源接入切换过程、MIMO适用场景、配置方式甚至调度、算法以及分配过程等进行合理优化。基于上述关键性能指标，可基于LTE系统实现移动通信4G网络组网参数灵活选择与网络配置。

二、云计算的移动通信4G网络优化软件实现

为满足移动通信4G网络优化对LTE测量报告数据和LTE话务统计数据等大数据深入分析的需求，针对网络优化大数据及其业务逻辑的典型特征，结合云计算的最新技术进展，怡创科技设计了一套基于云计算的移动通信4G网络优化软件。移动通信4G网络优化系统结构如图1所示；

1.数据存储层。不同的数据类型存储在不同的数据库中，发挥不同类型数据库的优势。地理图层信息存储在GIS（地理信息系统）的地理空间数据库中，地理空间数据库是一种采用标准关系数据库技术来表现地理信息的数据模型。平台用户数据、权限数据、业务模型和业务参数等存储在传统的关系型数据库Oracle中。

2.数据处理层。通过数据挖掘技术，结合地理图层信息、工参数据、业务模型以及海量的统计和测量数据，在Hadoop分布式集群中进行在线分析计算和离线分析处理。

3.网优业务逻辑层。结合不同的分析优化维度，生成分析预测报告、配置优化建议和性能优化方案等。

4.人机交互层。网优人员通过人机交互层的软件界面使用和操作网优平台。

三、关键技术

1.多天线技术

无线宽带接入的挑战在于提供高服务质量、长距离的高速无线传输对4G宽带无线通信需求的不断增加，使得多天线技术在发射端和接收端的应用应运而生。作为近年来无线通信的一种有效革新，多天线技术可以获得复用增益、分集增益、天线增益，能显著提升系统容量、链路质量、扩大覆盖范围。相应地，对应于三种天线增益所采用的技术分别是：空间复用、空间分集、波束赋形。

2.载波聚合技术

由于终端尺寸、复杂度以及天线数代价等限制，多天线技术所带来的传输性能增益是有限的，为了支持更高的带宽、同时保持后向兼容性，3GPP标准组织在其LTE-Advanced标准中引入了载波聚合技术，将两个或更多的成员载波（成员载波可以分别位于非连续的频谱段）聚合成一个更宽的信道。这种聚合方式提供了扩展的带宽，可以获得期望的峰值速率、增加用户的平均速率。规范了载波聚合场景下上行控制信令和下行控制信令的设计原则。对于载波聚合场景下上行功率控制的标准化工作，主要集中在功率极限问题、功率上升空间报告、TPC命令传输等方面。

3.分布式天线系统

未来无线系统的目标是为大量用户提供高数据速率，就需要系统具有更高的系统容量。为了满足容量需求，分布式天线系统已成为3G和4G通信系统中的主流网络架构，可使运营商不依赖于修建新塔或提供新的频谱，而是通过小基站组成的小型网络来提供更好的覆盖和提升网络容量。DAS系统是一种专门用于提供无线室内覆盖的由多个天线组成的网络。在该系统中，多根天线彼此间位于不同地理位置，但都与一个公共源相连。

4.网络融合技术

当前的通信环境可分为无线、有线、电信和广播，多样的通信系统为用户的使用带来了不便。将多种网络融合到一起的时代正在到来，统一的网络在带宽、功率消耗、频谱使用以及在提供多种混合服务上具有明显的优势。基于融合平台，用户和服务提供商都可以享受到更好的服务质量、更低的复杂度、廉价的资费以及便捷的付费方式。通常，融合技术包括多个方面的融合：不同网络融合、不同技术融合、不同媒体融合、不同服务融合等。

结束语：

综上所述，云计算与互联网技术的快速发展，推动了移动通信技术与4G网络技术优化的融合；网络优化的实现，对于提升移动通信4G网络的整体管理水平，改善业务整理服务水平，实现软件设计算法的优化，完成大数据的稳定存储以及高速运算能力，并且能够带来良好的社会效益以及经济效益，因此在云计算的基础上，针对移动通信4G网络的优化极为重要。

参考文献：

[1]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

[2]陈红霞，张连星，杨业磊，韩静.4G环境下数据挖掘在移动通信网络优化中的运用[J].通讯世界，2015（18）.

[3]王映民，孙韶辉.TD-LTE技术原理与系统设计[M].北京：人民邮电出版社，2010.