信息可视化在无线网络的监控和优化中的应用论文_姚建芳

信息可视化在无线网络的监控和优化中的应用论文_姚建芳

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摘要:科技的发展也带动了无线网络技术的迅速发展,无线网络技术改变了人们的生活。因为其非常便捷、快速,使用人数也在快速的增长,这也给移动运营商所提供的无线网络设备带了一定的压力,在人们使用的过程中也从中显露出了一些问题,比如说在高峰时段网络的速度会变得较慢、网络的连接会出现问题、网络的覆盖面相对不完善等问题。所以,在使用的过程中无线网络的质量不光是受到使用者的关注,也得到了各大无线网络运营商业的关注,对现有的无限网络进行合理的优化和实时的监控就显得尤为重要,这也给进行网络优化和监控的技术人员提出了更高的要求,在面对海量的监控数据室,传统的网络分析方法已经无法适应现在网络使用的实际情况,所以网络优化技术人员应在传统的网络分析方法的基础上寻求更好的无线网络监控系统和优化措施,保证其在实际使用中的作用。信息化技术就是这样一项技术,它可以有效的帮助网络技术人员获得相应的信息,并快速的处理信息解决问题。

关键词:信息可视化;无线网络;监控;优化

1无限网络监控技术

无线网络的监控技术是对所有流经网络的数据包进行截获,并利用数据包源地址、目的地址、协议种类、源端口和目的端口等限制条件进行过滤,丢弃无关数据,向上层程序呈现。需要将一些监控数据最终转换成能够表征无线网络状态的指标,如无线网络状态中比较重要的几个指标有:时延、带宽、丢包率、吞吐量、可用性、可靠性等。因为这些指标是网络管理人员判断无线网络状态的依据,所以可视化界面设计中的数据信息采用这些指标。

2无线网络的优化

无线网络的优化可以分为日常优化、短期优化和长期优化。日常优化是网络优化人员的日常工作,针对用户的反馈意见,检测相应的基站性能,在发现问题之后,及时地调整参数再检测,直到问题被解决为止。短期优化则是针对一些问题集中的地方,对检测后的整体性能作出小范围内的调整。长期优化主要为相关工作人员对网络建设、规模以及收益进行的相应预测,这有利于决策部门做出策略上的预判。对于电信业务部门,长期优化主要为其提供相应的技术支持,为其顺利拓展新业务提供指导和帮助。网络长期优化过程复杂且涵盖面大,既需要高效率的工作人员,也需要流畅的工作进程和合理的工作制度。由此可见无线网络的优化工作涵盖面广,工作量大,需要制定合理的方案和利用优良的系统才能有效率地完成这项工作。

3信息可视化技术

信息可视化技术利用计算机交互式地显示抽象数据,从而使人们增强对抽象信息的认知。它实际上是人和信息之间的一种可视化界面,是研究人、计算机表示的信息及它们之间相互影响的技术,而技术人员在对无线网络的监控和优化技术进行研究后,了解到数据信息绝大部分属于多维数据,且与地理信息相关,所以在下文中会有相关的阐述。

3.1多维数据可视化

多维数据是指数据属性超过3个的数据,由于各类属性的信息交融在一起,所以对其可视化的工作更有价值。平行坐标、散点图是多维数据常见的可视化形式。平行坐标是将n维数据属性空间通过n条等距离的平行轴映射到二维平面上,每一条轴线代表一个属性维,轴线上的取值范围从对应属性的最小值到最大值均匀分布。平行坐标的优点是表达数据关系简单、直观,容易理解,并且没有数据损失。散点图是将数据信息构成多个坐标点标注在二维平面上,通过考察坐标点的分布判断信息之间的分布模式。在多维信息的分析中,为了挖掘多维信息的相关关系,常用散点图矩阵绘制各自维度的散点图,来发现多个维度之间的相关性。因此散点图矩阵在多维信息关系的展现方面有绝对的优势。在实际中,散点图和平行坐标都得到了广泛的应用。

3.2地理信息可视化

地理信息可视化是可视化技术和地理信息相结合产生的一门可视化技术的分支学科,它为用户提供交互式的地图,将数据的维度信息和地理信息相结合,从而达到展示数据在不同地理位置下不同数据量的比较,这与传统的以经纬度或者地名来展现地理信息相比,可以让用户明显地看出数据之间地理信息存在的关系,找出数据间空间分布的隐藏信息。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆结合到无线网络的监控与优化,比如某地区用户投诉的分布,如果能将用户投诉地点用地理信息可视化展示在地图上,就可以明显看出投诉点分布较为密集的地区,这样的统计对于网络优化是十分必要的。

4信息可视化的过程

4.1Card信息可视化模型

在Card等提出的信息可视化模型中,我们可将其过程分成三个具体的步骤,即:原始数据到数据表的转换、数据表到可视化结构的转换、可视化结构到视图的转换。

4.2信息可视化过程

按照上述的模型,我们可以将该可视化活动分成如下的几个步骤。第一,预处理数据。具体来讲,把获取的信息提前处理,方便人们理解便于将其录入到模块之中。而预处理内容包括数据格式及其标准化、数据变换技术、数据压缩和解压缩等。对于一些特殊的数据还要对其进行特殊处理,比如要降维。第二,绘制。通过绘制我们可以将数据变成具体的图形。具体来讲在绘制的时候一定要认真分析使用人的需求,然后再结合该技术加以体现。第三,显示以及交互。所谓的显示,具体来讲是把绘制得到的图形,依据使用人的规定对其合理输出。同时还应该将使用人反馈的内容合理的传输给软件,只有这样才能够真正的实现人机互动。

5可视化设计与实践应用

5.1数据查询展示模块

对于无线网络优化人员,需要频繁地关注无线网络的各类参数,这些参数帮助他们更好地了解网络的运行状态。因此,在设计中增添了数据查询模块,采用时延、带宽占用率、丢包率作为参考一个网点的网络信息标准,利用地理信息可视化,模拟基站在地图中的位置,并且在悬浮信息中展示其运行状态,而当点击基站时会出现信息参数的具体变化情况。

5.2投诉管理展示模块

投诉管理是网络优化人员每天必须面对和处理的工作,将大量没有关联的投诉信息更好地展现给网络优化人员,让他们可以最快地发现问题和解决问题是投诉管理展示模块必须。因此在投诉管理展示模块中,结合了散点图和地图各自的性质将用户的投诉分布在地图上,这样可以明显地发现用户投诉密集的地方,从而针对性地去监控和优化。

5.3日常优化展示模块

网络优化的工作多种多样,如新增基站、调整基站参数、调整一些软件算法等,这些工作完成之后必然还要对无线网络进行后期的长时间密集监测,对比标准的网络参数来确认是否已经完成了优化工作。所以在设计日常优化模块利用可调控x轴的坐标图对大量的长时间的监控数据进行无信息丢失的检测,而且还可以在图表中加入标准参数上限值来直观显示网络参数数据是否达标。在日常优化展示模块中,输入一个基站和相应的时间范围,出现了该站点一天的网络时延和其它的监控信息,x轴下方提供了可以拖动的工具条,通过调整可以清晰地看其中一段的信息。在y轴中可以加入任意数据的数学统计计算值,如显示数据的平均值,而且将网络时延的阈值也显示在y轴,以供网络优化人员更好地比较。通过观察图表,可以看到有些需要优化工作还没有完成,因为网络时延在大量的时间段里超过了标准网络的阈值,而且平均值也远比阈值点要高,因此还需要进一步优化。日常优化的设计比较适合一些需要密集监控的时间段或者站点。

6结语

综上所述,文章中主要针对无限网络的监控和信息可视化化技术进行了相关的研究,通过研究找到这两项技术的契合点,使用信息可视化技术的优势对无限网络监控技术进行优化,帮助网络优化技术人员更好的获得相关信息,快速的找出问题,在很大程度上提升了技术人员的工作效率,促进无线网络技术更快的发展。

参考文献:

[1]王仕林.基于数据统计的4G网络切换自优化方法[J].信息通信,2015(11):262-263.

[2]李雪.无线Mesh网络的负载均衡路由技术研究[D].上海:东华大学,2016.

[3]韩莹莹.移动互联网应用网络行为分析及优化研究[D].北京:北京邮电大学,2014.

[4]刘芳.信息可视化技术及应用研究[D].杭州:浙江大学,2013.

论文作者:姚建芳

论文发表刊物:《基层建设》2017年第33期

论文发表时间:2018/3/5

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