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随着LTE技术的飞速发展、网络规模的日益庞大、4G正式商用，网络运维管理与应用支撑问题也日趋重要。网络质量已成为各大运营商关注的生命线，网络设备稳定运行直接关系着客户移动业务的正常使用和用户感知。如何能在最大程度的有效管理、保障核心设备的安全运行，是网络维护人员一直都在努力的方向。依托云计算技术开展LTE网络运维管理与应用系统的规划设计，支撑实际生产应用和管理实践，快速响应网络运维需求，是有效提升LTE网络管理水平与运维能力重要手段之一。
1 LTE技术
1.1 LTE概述
LTE（Long Term Evolution）是由3GPP组织制定的UMTS（Universal Mobile Telecommunications System，通用移动通信系统）技术标准的长期演进，它在空中接口方面使用频分多址（OFDM/FDMA）技术替代了原来长期使用的码分多址（CDMA）技术，并大量采用了MIMO（Multiple Input Multiple Output，多输入输出）技术和自适应技术，提高了数据速率和系统性能。LTE是3G向4G演进的主流技术，作为一种超高速无线网络，能够支持在20MHz频谱带宽上提供下行100Mbps、上行50Mbps的峰值速率，与传统的2G、3G等通信技术相比最明显的优势在于高通话音质、高传输速率、频率利用、灵活的流量调节、较低的系统延迟。
图1 移动网络的宽带化趋势 图2 无线技术的演进路径
在网络架构方面，LTE取消原有的无线网络控制器（RNC）节点，采用了全新的扁平架构，朝着多种技术长期共存、多个频段共存、移动网络宽带化和IP化的趋势发展，并将最终演进到单一网络。
1.2 LTE关键技术
LTE在物理层采用了OFDM和MIMO等技术，大幅提高了系统吞吐量。另外LTE采用了自适应编码调制、小区干扰抑制等技术，进一步提升了LTE的无线质量。
1.2.1 频域多址技术（OFDM/SC-FDMA）。OFDM是一种特殊的多载波传输方案，它可以被看作一种调制技术，也可以被当作一种复用技术。与FDM不同，OFDM将频域划分为多个子信道，各相邻子信道相互重叠，但不同子信道相互正交；并将高速的串行数据流分解成若干并行的子数据流同时传输，LTE系统下行多址方式为正交频分多址（OFDMA），大大提高了下行的数据速率。
1.2.2 多输入输出技术（MIMO）。MIMO技术是指在发射端和接收端分别设置多副发射天线和接收天线，将多发送天线与多接收天线相结合以改善每个用户的通信质量（如差错率）或提高通信效率（如数据速率）。
1.2.3 自适应编码调制技术（AMC）。自适应编码调制技术可以通过两种方法实现：功率控制和速率控制。一般意义上的链路自适应都指速率控制，，应用AMC技术可以使得eNode B能够根据UE反馈的信道状况及时地调整不同的调制方式（QPSK、16QAM、64QAM）和编码速率。从而使得数据传输能及时地跟上信道的变化状况。功率控制则是通过动态调整发射功率，维持接收端一定的信噪比，从而保证链路的传输质量。
1.2.4 小区间干扰消除。小区间干扰消除技术方法包括：加扰、跳频传输、发射端波束赋形以及IRC、小区间干扰协调、功率控制等。
1.3 TD-LTE发展现状
2010年，中国移动在上海世博会上推出全球第一个TD-LTE试验网，并在广州、上海、南京、杭州等六城市进行了TD-LTE规模技术试验，开展预商用测试。2011年，中国移动在深圳第26届世界大学生夏季运动会在闭幕式现场通过TD-LTE进行实况转播。而在全球内，截至2012年已有日本、巴西、英国、瑞典等国家的9家运营商启动TD-LTE商用服务，超过16家运营商明确TD-LTE商用计划，开通的试验网超过36个。2013年12月4日，工信部正式发放4G牌照，宣告我国通信行业进入4G时代。中国移动于同月面向公众开始正式提供TD-LTE网[第一论文网(www. dylw. NEt) 专业提供专业论文代写和发表教育论文的服务,欢迎光临]络服务，并发布全新的4G业务品牌“和”。综上，从2010年全球首个TD-LTE实验网到2013年底TD-LTE网络正式商用，TD-LTE技术完成了飞速的发展、进步和成熟。
2 云计算与运维基础平台
2.1 云计算技术
随着互联网技术普及、信息化技术不断提高，以及虚拟技术的发展成熟，云计算在网格的基础上日渐成熟。云计算平台把庞大的基础设施、数据存储、各种平台、软件组成相互共享、协作的资源池，并在此基础上抽象出层次化服务，以按需使用的方式为用户提供诸如基础架构、平台、软件等服务，从而使用户不必关心底层的具体实现。狭义云计算是指IT基础设施的交付和使用模式，指通过网络以按需、易扩展的方式获得所需的资源（硬件、平台、软件）。提供资源的网络被称为“云”。“云”中的资源在使用者看来是可以无限扩展的，并且可以随时获取，按需使用，随时扩展。广义云计算是指服务的交付和使用模式，指通过网络以按需、易扩展的方式获得所需的服务。这种服务可以是IT和软件、互联网相关的，也可以是任意其他的服务。“云”是一些可以自我维护和管理的虚拟计算资源，包括计算服务器、存储服务器等等。云计算将所有的计算资源集中起来，并由软件实现自动管理。云计算包含基础设施即服务（IaaS），平台即服务（PaaS）和软件即服务（SaaS）三个层次的服务，相关层次的云产品如下：（1）应用层对应SaaS，如：Google APPS、SoftWare+Services；（2）平台层对应PaaS，如：IBM IT Factory、Google APPEngine、Force.com；（3）基础设施层对应IaaS，如：Amazo Ec2、IBM Blue Cloud、Sun Grid；
作为一种新兴的网络服务方式，云计算实现了IT基础设施的自动、按需供给，大大提高了工作效率，节省了人力资源。同时，虚拟化技术也大大提高了资源的利用率、降低了维护成本。
2.2 运维基础平台
针对网络管理与保障，基于网管虚拟化平台，打造面向场景、面向服务、开放共享、可个性化定制、可伸缩可扩展的云管理与保障服务，实现全过程、全周期、一体化的网管应用服务与分级支撑。
2.2.1 虚拟化的IT基础平台。网管虚拟化平台通过分布式、模块化的云计算资源的构建，打造了虚拟化的IT基础平台，实现了面向云计算架构的转变。根据SOA体系，各级服务统一规划、管理，支撑应用平滑移植，资源高效管理、利用，依托资源池按需分配，按需获取服务，在简化管理与维护成本的同时，也提高了可扩展性、减少开发时间、优化资源以及降低风险。
2.2.2 虚拟化的云应[第一论文网(www. dylw. NEt) 专业提供专业论文代写和发表教育论文的服务,欢迎光临]用服务。依托网管云计算平台，网络运维基础平台应成为融合构建全网的综合支撑门户，打造一体化的网络管理与支撑能力。采用模块化和组件化的设计方式，依托虚拟化技术形成完整的网络运维基础应用服务目录，实现按需服务、灵活订制、弹性扩展的个性化网管能力。
3 LTE的网络运维平台
3.1 网络运维平台架构
针对LTE的特点，规划、设计网络运维基础平台实现三层分级架构目标：统一采集层、共享数据层、运维管理应用层。如下图所示：
图3 网络运维平台三层架构
统一采集层：为上层平台统一提供数据采集和指令下发，从而屏蔽底层网络设备和外部系统的数据接口或指令接口。
共享数据层：为上层应用平台提供网管共享数据（特别是OSS大数据）的统一存储和共享管理。
运维管理应用层：网络运维管理的应用服务层，按照支撑业务和网络运维不同的生命周期划分为：资源开通管理、故障发现和处理、性能分析和管理，网络优化管理；并对网络运维工作相关的信息、人、任务和支撑系统进行统一管理。
3.2 平台应用分析
与传统的网络管理应用相比，基于云计算的LTE网络运维管理平台架构统一，层次清晰，可以提供统灵活、可靠的云服务支持，具有如下优点：（1）硬件虚拟化。基于网管云计算平台实现硬件资源的虚拟化管理、调度及应用。通过虚拟平台用户使用计算资源、数据库资源、硬件资源、存储资源等，大大降低维护成本和提高资源的利用率；（2）三层架构划分。统一、明确、清晰的三层架构划分，形成规划统一、接口完备、功能齐全的运维管理支撑能力，提升生产流程和运维管理效率；（3）按需定制与扩展。针对不同的网络运维支撑要求，用户可以根据实际的需要定制相应的服务、功能及资源，可以按照用户的需求来部署相应的应用及应用场景。用户不必关心资源在哪里、如何部署，只需要把网络运维需求解析清楚，即可开展个性化、针对性的支撑工作；（4）高可靠性和安全性。提供设备级与应用级的可靠、安全数据存储管理，并采用数据的冗余配置和灾难恢复策略、严格的权限管理策略保障数据安全。
4 结束语
随着LTE技术的飞速发展、网络规模的日益庞大、4G正式商用，网络运维管理与支撑问题日趋重要。基于云计算虚拟化技术开展LTE网络运维管理平台的规划设计，支撑实际生产应用和管理实践，快速响应网络运维需求，构建全网[第一论文网(www. dylw. NEt) 专业提供专业论文代写和发表教育论文的服务,欢迎光临]统一、面向服务、开放共享、可个性化定制、可伸缩扩展的LTE网管运维平台，实现全过程、全周期、一体化的网管应用支撑，可以有效提升网络管理水平与运维能力。
参考文献：
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[5]陈康，郑纬民.云计算：系统实例与研究现状[J].软件学报，2009（05）.
作者简介：倪泳智，男，工程师，负责网管规划建设、项目管理与支撑等工作，研究方向：网管架构规划、云计算、数据挖掘等。