基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃研究

目錄TOC\o"1-3"\h\u30864目錄 摘要對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃進(jìn)行研究分析，基于大數(shù)據(jù)技術(shù)對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的處理，通行網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的約束，進(jìn)行對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計(jì)，結(jié)合通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中數(shù)據(jù)資源配置、通信網(wǎng)絡(luò)的資源精準(zhǔn)投入以及OTN技術(shù)應(yīng)用等提升通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的可靠性、高效性以及科學(xué)性。在數(shù)據(jù)規(guī)模相同的情況下，與傳統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析中，發(fā)現(xiàn)大數(shù)據(jù)技術(shù)在的通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的分析準(zhǔn)確率要高于傳統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃。關(guān)鍵詞：通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃；大數(shù)據(jù)技術(shù)；數(shù)據(jù)；約束；準(zhǔn)確率

一、引言通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)主要是以環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)為主，通過傳輸饋線實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的通信網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)互通功能。由于通信網(wǎng)絡(luò)的工作應(yīng)用環(huán)境相對(duì)復(fù)雜多變，區(qū)域間的通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)也出現(xiàn)復(fù)雜化的情況，就出現(xiàn)了多位數(shù)據(jù)中繼點(diǎn)的情況，而數(shù)據(jù)中繼點(diǎn)是影響通信網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)安全的因素之一。通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃一般可以分為兩種，一種是以集成化獨(dú)立自動(dòng)化通信運(yùn)行的區(qū)域通信網(wǎng)絡(luò)為一體的通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃；另外一種是通過計(jì)量通信網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)的承載量，分類處理通信網(wǎng)絡(luò)信息數(shù)據(jù)的通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃。通信網(wǎng)絡(luò)通過收集多維信息和數(shù)據(jù)，然后進(jìn)行處理分析，形成一個(gè)高效、可靠、安全的信息服務(wù)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)。通信網(wǎng)絡(luò)格局的重要核心是信息通信網(wǎng)絡(luò)，因此，需要通信網(wǎng)絡(luò)具有可靠性、有效性、安全性以及經(jīng)濟(jì)性等特點(diǎn)。隨著通信網(wǎng)絡(luò)組成模塊的創(chuàng)新與變革，推動(dòng)了通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)，并得到了廣泛的應(yīng)用。伴隨著通信網(wǎng)絡(luò)用戶信息數(shù)據(jù)量的不斷增加，傳統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃已經(jīng)無(wú)法滿足社會(huì)快速發(fā)展的需求。為了順應(yīng)時(shí)代的發(fā)展潮流，提高通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的發(fā)展，通過利用大數(shù)據(jù)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用在通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中，充分突出通信網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)，并確保通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的完全性、穩(wěn)定性、高效性以及全面性。通過采用大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用在通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中，有效地處理通信網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，結(jié)合通信網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的屬性與協(xié)議，提前設(shè)置通信網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的約束條件，利用數(shù)據(jù)聚類處理形式對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)點(diǎn)形成二維分布，規(guī)劃成不同節(jié)點(diǎn)的區(qū)域，形成通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計(jì)。全面平衡通信網(wǎng)絡(luò)中的相關(guān)參數(shù)指標(biāo)與外在因素等，實(shí)現(xiàn)基于大數(shù)據(jù)技術(shù)下的通信網(wǎng)絡(luò)在安全性、經(jīng)濟(jì)性、穩(wěn)定性等多方面高效工作目的。二、基于大數(shù)據(jù)的通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃現(xiàn)階段的通信網(wǎng)絡(luò)行業(yè)還是處于一個(gè)飛速成長(zhǎng)的環(huán)節(jié)，并具有巨大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)。因此，本文主要是對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的研究與分析，利用大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用于相關(guān)業(yè)務(wù)場(chǎng)景中的通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中，以用戶為導(dǎo)向，并在現(xiàn)階段的需求上，面對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)行業(yè)中合理性處理應(yīng)用場(chǎng)景中，初步預(yù)測(cè)并制定通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃方式。（一）大數(shù)據(jù)技術(shù)對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的處理大數(shù)據(jù)技術(shù)具有大量、高速、多樣化、有價(jià)值、真實(shí)的“5V”特點(diǎn)。現(xiàn)階段大數(shù)據(jù)的背景下，數(shù)據(jù)安全、數(shù)據(jù)挖掘、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等諸多技術(shù)具有商業(yè)應(yīng)用價(jià)值。通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的意義是為了促進(jìn)信息通信網(wǎng)絡(luò)行業(yè)的平穩(wěn)、有序、快速成長(zhǎng)，利用具備操作性定義的方式方法進(jìn)行規(guī)劃目標(biāo)，并評(píng)定該方式的合理性與可靠性。首先對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，利用大數(shù)據(jù)技術(shù)中的TS策略，對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行切換式的處理，然后進(jìn)行對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，形成具有特征性的數(shù)據(jù)集，對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進(jìn)行隨機(jī)選擇一個(gè)中繼節(jié)點(diǎn)，然后計(jì)算這個(gè)中繼節(jié)點(diǎn)的能量數(shù)值，利用公式(1)進(jìn)行計(jì)算。其中，式中的EH為中繼節(jié)點(diǎn)能量數(shù)值；T為通信網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸周期；為時(shí)間切換系數(shù)；hs為通信網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)發(fā)射功率；Ps為發(fā)射轉(zhuǎn)換。通過對(duì)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行調(diào)整，改為HU模式，將數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)換成發(fā)射功率，然后對(duì)能量數(shù)值進(jìn)行等級(jí)分類，根據(jù)不同的等級(jí)進(jìn)行源節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)的發(fā)送工作，并對(duì)其進(jìn)行采集傳輸?shù)倪^程的確認(rèn)。對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)進(jìn)行大數(shù)據(jù)技術(shù)的整理后，形成特征的數(shù)據(jù)集，明確這些數(shù)據(jù)之間的相互關(guān)系，然后進(jìn)行通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的約束設(shè)置。（二）通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的約束通過采用通信網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)屬性，將通信網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)的速率與數(shù)據(jù)量設(shè)置成通信網(wǎng)絡(luò)的約束條件，將大數(shù)據(jù)技術(shù)預(yù)處理后的通信網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)集進(jìn)行約束設(shè)置。同時(shí)，結(jié)合通信網(wǎng)絡(luò)中通信節(jié)點(diǎn)的個(gè)數(shù)，進(jìn)行針對(duì)性的特征的延遲要求來規(guī)定通信數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度，計(jì)算通信信息數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)的占用率，然后標(biāo)識(shí)出數(shù)據(jù)包中的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度，計(jì)算出數(shù)據(jù)量，進(jìn)行對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸速率進(jìn)行約束，通過對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的約束條件進(jìn)行整理，形成通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計(jì)的輸入條件。（三）通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計(jì)為了實(shí)現(xiàn)基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃，需要大規(guī)模收集通信網(wǎng)絡(luò)內(nèi)所有合理的數(shù)據(jù)。因此，應(yīng)特別注意合理的數(shù)據(jù)定義、初步數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)絡(luò)的多條鏈路同步采集數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)包括網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)、信息數(shù)據(jù)、區(qū)域數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡(luò)管理數(shù)據(jù)、環(huán)境數(shù)據(jù)和用戶數(shù)據(jù)。信息數(shù)據(jù)是大數(shù)據(jù)的重要來源，為了提高數(shù)據(jù)采集能力，將半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)和結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)同步放在一起進(jìn)行采集。初步數(shù)據(jù)處理是指在不改變數(shù)據(jù)格式和結(jié)構(gòu)的情況下，在數(shù)據(jù)緩存時(shí)間內(nèi)保存原始文件和數(shù)據(jù)信息?；A(chǔ)數(shù)據(jù)中的資源數(shù)據(jù)按照最小粒度進(jìn)行統(tǒng)一存儲(chǔ)和處理。利用多維分析技術(shù)獲取大數(shù)據(jù)，收集高價(jià)值、大需求的熱點(diǎn)數(shù)據(jù)，并基于3G/4G/5G掃頻技術(shù)，對(duì)覆蓋數(shù)據(jù)進(jìn)行分類采集，通過綜合分析保證采集數(shù)據(jù)的全面性，對(duì)各類數(shù)據(jù)進(jìn)行分類存儲(chǔ)。通過依據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的約束，利用數(shù)據(jù)聚類處理方式將通信網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)處理成二維分布方式，隨機(jī)指定數(shù)據(jù)區(qū)域的中繼質(zhì)心，并利用算法收斂迭代數(shù)據(jù)，計(jì)算數(shù)據(jù)的迭代?；诖髷?shù)據(jù)技術(shù)下通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃方法主要基于分布式數(shù)據(jù)分析平臺(tái)的深度優(yōu)化。其中，重要的技術(shù)有MapReduce過程、分布式數(shù)據(jù)庫(kù)、分布式格式系統(tǒng)、MPP的引入以及分布式數(shù)據(jù)與MPP分布式數(shù)據(jù)庫(kù)的混合結(jié)構(gòu)。對(duì)于優(yōu)化后的MapReduce過程，這個(gè)過程不斷增加通信網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的局部特征，使得多次迭代的MapReduce過程大大降低了數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼`差和局部數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，從而大大提高了其訪問速度。同時(shí)增加了通信控制部分，定義了迭代和條件退出的基本環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)了計(jì)劃自動(dòng)化；在輸出半部分構(gòu)建緩存和數(shù)據(jù)索引，加快數(shù)據(jù)預(yù)處理，改進(jìn)MapReduce任務(wù)調(diào)度，將性能提升一倍以上。Hbase可以建立在大多數(shù)低端的服務(wù)服務(wù)集群上，利用通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和布局系統(tǒng)，與傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)橫向擴(kuò)展算力/共存不同，分布式數(shù)據(jù)庫(kù)采用垂直擴(kuò)展的算力/共存，具有大規(guī)模的算法和無(wú)限的運(yùn)算功能。三、大數(shù)據(jù)在通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中的策略（一）通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中數(shù)據(jù)資源配置隨著通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)朝著數(shù)字化的發(fā)展，將大數(shù)據(jù)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)與通信網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢(shì)相互結(jié)合，深度對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)中信息數(shù)據(jù)資源的挖掘，整合信息數(shù)據(jù)，推廣大數(shù)據(jù)技術(shù)的通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃范圍，在提供可靠保護(hù)的前提下，為全面挖掘數(shù)據(jù)價(jià)值提供靈活多變的數(shù)據(jù)交換渠道。在完成信息資源的相關(guān)整合工作之后，還需要利用大數(shù)據(jù)技術(shù)對(duì)已經(jīng)完成的通信網(wǎng)絡(luò)資源，在公平原則的基礎(chǔ)上，依據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)所處環(huán)境、相關(guān)需求等，進(jìn)行二次的配置工作，確保通信網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的質(zhì)量，提升信息數(shù)據(jù)資源的使用率，讓信息數(shù)據(jù)的實(shí)用價(jià)值得到充分利用。相關(guān)的信息數(shù)據(jù)資源在完成整合任務(wù)后，可以有條不紊地開展后續(xù)的資源投入工作。由此可見，通過對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃建立起全面的大局觀意識(shí)，做好資源整合重要性的針對(duì)性準(zhǔn)備工作。（二）通信網(wǎng)絡(luò)的資源精準(zhǔn)投入由于外部環(huán)境與相關(guān)技術(shù)的不斷發(fā)展與變化，因此，通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃也需要進(jìn)行相應(yīng)的動(dòng)態(tài)變化調(diào)整。在確保通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的朝著正向趨勢(shì)發(fā)展，需要結(jié)合線性擬合的方式進(jìn)行精確控制，為后期方向研究和資源分配做好支撐，有效地提高通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的精準(zhǔn)性，保障資源的合理、科學(xué)應(yīng)用。通過完善監(jiān)控體系，合理管理資金計(jì)劃，實(shí)現(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的高性能效果，促進(jìn)通信網(wǎng)數(shù)字化建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化，總結(jié)推廣可復(fù)制可持續(xù)發(fā)展的關(guān)于大數(shù)據(jù)技術(shù)的通信網(wǎng)絡(luò)。此外，還需要對(duì)用戶體驗(yàn)反饋信息高度重視，明確通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃方式，并做好實(shí)時(shí)的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃方式調(diào)整，可以有效地推動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)效果目標(biāo)。反之，將會(huì)對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)的科學(xué)性、合理性以及通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)產(chǎn)生負(fù)面影響，嚴(yán)重制約大數(shù)據(jù)技術(shù)在通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中的可持續(xù)發(fā)展。（三）OTN技術(shù)在通信網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用在通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃過程中，通過合理使用OTN技術(shù)，利用OAM、FEC等功能，滿足靈活的數(shù)據(jù)信息調(diào)用需求，為通信網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供可靠的技術(shù)支持，使業(yè)務(wù)發(fā)展需求得到完全滿足。在VPC建設(shè)過程中，為了更好地滿足大粒度電路調(diào)度的需求，適當(dāng)引入OTN可以增強(qiáng)調(diào)度的靈活性，同時(shí)可以有效利用光纖資源。近年來，GE專線用戶數(shù)逐年增加，GE接口數(shù)也相應(yīng)增加。采用OTN傳輸方式可以充分保障業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)的安全，通信網(wǎng)絡(luò)管理效率也會(huì)相應(yīng)提高。四、試驗(yàn)分析為保證試驗(yàn)的準(zhǔn)確性，將傳統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃方式與基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃方式置于相同的試驗(yàn)參數(shù)中，對(duì)其進(jìn)行數(shù)據(jù)分析的準(zhǔn)確性試驗(yàn)。相關(guān)的參數(shù)如表1所示。表1試驗(yàn)參數(shù)試驗(yàn)參數(shù)名稱參數(shù)備注數(shù)據(jù)長(zhǎng)度32種群規(guī)模90最大升級(jí)代數(shù)0.2變異概率64站點(diǎn)成環(huán)率400試驗(yàn)過程中，兩種不同的通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃方法同時(shí)工作在同一環(huán)境中，分析其滲透能力的變化。通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃對(duì)比試驗(yàn)結(jié)果如圖1所示。通過試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比可知，基于大數(shù)據(jù)的通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃方法在數(shù)據(jù)分析上比同等數(shù)據(jù)規(guī)模下的傳統(tǒng)規(guī)劃方法要準(zhǔn)確得多。五、結(jié)語(yǔ)隨著通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的需求不斷增長(zhǎng)，利用大數(shù)據(jù)技術(shù)突破傳統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃方法的局限，確保高效處理通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中出現(xiàn)的新問題。通過對(duì)基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃應(yīng)用，利用大數(shù)據(jù)技術(shù)對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的預(yù)處理，明確并設(shè)置通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的約束條件，并進(jìn)行通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計(jì)。結(jié)合大數(shù)據(jù)在通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的策略，將大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用于通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中。并與傳統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的結(jié)果對(duì)比分析中，在數(shù)據(jù)規(guī)模相同的情況下，大數(shù)據(jù)分析的準(zhǔn)確率要高很多。因此，有助于大數(shù)據(jù)技術(shù)廣泛應(yīng)用于通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃建設(shè)的過程中。參考文獻(xiàn)[1]李曉良.一種基于設(shè)計(jì)資源數(shù)據(jù)庫(kù)的干線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計(jì)系統(tǒng)[J].電信工程技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)化，2017，30(5):56-60.[2]劉旭峰，耿慶鵬，許立群.運(yùn)營(yíng)商獲取移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)用戶價(jià)值的策略研究[J].郵電設(shè)計(jì)技術(shù)，2012(8):9-12.[3]張奇.基于大數(shù)據(jù)分析的網(wǎng)格化寬帶接入網(wǎng)規(guī)劃