時間：2023-05-30 09:03:18
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與優(yōu)化，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
摘要：本文闡述了在大數(shù)據(jù)背景下，《移動網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與優(yōu)化》課程實訓(xùn)教學(xué)中結(jié)合項目教學(xué)法運(yùn)用的具體過程；使用項目教學(xué)法能使教師教學(xué)質(zhì)量得到提高，學(xué)生掌握效果良好，同時教學(xué)的過程中培養(yǎng)了學(xué)生的獨立的思考能力和創(chuàng)新能力；對本項目的教學(xué)法有幾點探索及思考。
關(guān)鍵詞：網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與優(yōu)化；項目教學(xué)；項目設(shè)計；項目實施
一、《移動網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與優(yōu)化》課程特點和教學(xué)現(xiàn)狀分析
隨著大數(shù)據(jù)時代的發(fā)展，目前國內(nèi)社會處于4G網(wǎng)絡(luò)發(fā)展后期，5G商用網(wǎng)絡(luò)試運(yùn)營階段，無線網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃、設(shè)計、優(yōu)化和維護(hù)在移動通信網(wǎng)絡(luò)的大規(guī)模建設(shè)前提下，成為極其重要的問題，因此開設(shè)移動網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與優(yōu)化這門課程。移動通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與優(yōu)化本身是一門操作性極強(qiáng)的課程，更新速度快，在高等職業(yè)院校開課將面臨極大的困難。第一，移動通信技術(shù)更新?lián)Q代快，更新教材與資料又需要相對較長周期。第二，這種應(yīng)用性極強(qiáng)，且均涉及整個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，很難提供相應(yīng)的實驗和實踐環(huán)境，若僅一般教學(xué)方式，只能掌握基礎(chǔ)理論性的流程、原理和算法知識，學(xué)生在實際使用中仍然困惑。必須改變由教師處于主宰地位，學(xué)生處于被動學(xué)習(xí)的狀態(tài)，充分發(fā)揮項目教學(xué)，“以學(xué)生為主體，以能力培養(yǎng)為中心”，校企合作，產(chǎn)業(yè)深度融合的教育模式，打造出應(yīng)用型的高技能人才。
二、實踐教學(xué)中項目教學(xué)法的具體應(yīng)用
第一階段：項目設(shè)計規(guī)劃LTE移動網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，有以下三個主要重要環(huán)節(jié)，覆蓋規(guī)劃、容量規(guī)劃、參數(shù)規(guī)劃，整個網(wǎng)絡(luò)組建完成后，對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)一步優(yōu)化，有覆蓋、小區(qū)選擇和重選、切換、功率控制四種KPI指標(biāo)，基于以上四種問題，在項目教學(xué)中，對學(xué)生提出以下要求:尋找問題來源，掌握問題本質(zhì)，提出解決方案及具體實施。針對此課程，設(shè)計為七個教學(xué)項目。任務(wù)—：覆蓋規(guī)劃在源頭業(yè)務(wù)下載時，對速率有要求，對移動參考信號及業(yè)務(wù)信道覆蓋能力的進(jìn)行規(guī)劃，難點在于精準(zhǔn)的掌握數(shù)據(jù)傳播模型。有以下方法預(yù)測1、對RS信號進(jìn)行覆蓋性能預(yù)測。2、上下行控制信道的覆蓋性能進(jìn)行預(yù)測。3、綜合規(guī)劃小區(qū)邊緣業(yè)務(wù)速率來確定小區(qū)的有效覆蓋范圍[1]。任務(wù)二：容量規(guī)劃對網(wǎng)絡(luò)承載能力的規(guī)劃，重點在于實現(xiàn)移動網(wǎng)絡(luò)仿真與模擬，同時對系統(tǒng)容量進(jìn)行精確估算。通過仿真與模擬取得統(tǒng)計數(shù)據(jù)的方法，得到小區(qū)吞吐量（上傳與下載）和小區(qū)邊緣吞吐量。任務(wù)三：參數(shù)規(guī)劃在移動網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化過程中，保證業(yè)務(wù)速率基本要求和及有效的覆蓋能力，而對移動網(wǎng)絡(luò)參數(shù)進(jìn)行設(shè)置與規(guī)劃，難點在于LTE的物理小區(qū)標(biāo)識規(guī)劃，核心內(nèi)容是同頻復(fù)用，有效提高頻譜效率。任務(wù)四：覆蓋優(yōu)化主要用于解決移動網(wǎng)絡(luò)中存在的四種問題：覆蓋空洞、弱覆蓋、越區(qū)覆蓋和導(dǎo)頻污染，在實際網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中，能最大限度的解決上述問題，經(jīng)過實際運(yùn)用，重有的手段有：調(diào)整天線下傾角，調(diào)整天線掛高，站點搬遷，調(diào)整天線方位角，調(diào)整基站發(fā)射功率，新增站點或RRU等相關(guān)措施。任務(wù)五：小區(qū)選擇和重選小區(qū)選擇是移動臺第一次接入移動網(wǎng)絡(luò)時，會優(yōu)先選擇一個信號質(zhì)量比較好的小區(qū)進(jìn)行駐留的過程；小區(qū)重選已經(jīng)接入網(wǎng)絡(luò)，當(dāng)有一個或多個小區(qū)的信號質(zhì)量比當(dāng)前服務(wù)小區(qū)好C2，持續(xù)時間5秒，MS即選擇更好的小區(qū)駐留的過程。首先問題分析（1）UE所處位置信道質(zhì)量較差，（2）基站校準(zhǔn)失步，（3）干擾（LTE基站內(nèi)互相干擾、外部干擾導(dǎo)致）。然后問題排查與處理（1）首先進(jìn)行了外干擾清頻，通過掃頻發(fā)現(xiàn)外場有沒有外部干擾。（2）其次進(jìn)行內(nèi)部干擾核查。任務(wù)六：切換分析通過OMC話統(tǒng)數(shù)據(jù)和DT測試，檢查網(wǎng)絡(luò)Ncell規(guī)劃的正確性和handoff參數(shù)配置（如handoffthreold、offset或hysteresis等）的合理性，同時合理規(guī)劃整個移動網(wǎng)絡(luò)的切換拓?fù)鋱D及流程圖，解決因切換設(shè)置造成的網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量下降問題[2]。任務(wù)七：功率控制在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中某個用戶信號的功率比較強(qiáng)，反應(yīng)出用戶的信號接收是很有利的，不可忽視的是會增加對同頻帶內(nèi)其它的用戶的外部干擾，可能嚴(yán)重者淹沒有用信號，綜上所述，使其它用戶通信網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量劣化，同時導(dǎo)致系統(tǒng)容量急劇下降。必須根據(jù)通信距離的不同的方法，實時地調(diào)整發(fā)射機(jī)所要的功率。第二階段：小組分工7個學(xué)習(xí)小組分別完成事先分配的任務(wù)，根據(jù)模塊內(nèi)容的不同，分別進(jìn)行深入分析，收集數(shù)據(jù)，分析數(shù)據(jù)，同時給出網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃或優(yōu)化解決最終方案，最后整理制作匯報資料，面對全班同學(xué)以PPT的形式進(jìn)行講解分析，接受全班同學(xué)的質(zhì)詢和評價。在教學(xué)實施過程中，必須到商用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，而此課程授課對象為移動通信專業(yè)大三學(xué)生，因為每個同學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)不盡相同，必須在每組成員中，至少分配一名專業(yè)基礎(chǔ)較好的同學(xué)，起到帶頭示范作用，并承擔(dān)DT測試和OMC數(shù)據(jù)采集的重要工作，同時組內(nèi)成員個自分工，相互協(xié)調(diào)完成項目，并推薦一人匯報共同成果。第三階段：項目實施項目實施的具體過程，是由學(xué)生自己利用課后時間收集數(shù)據(jù)資料，制訂相關(guān)計劃，合理分配時間，根據(jù)教學(xué)大綱上要求為12個學(xué)時，所以利用三個學(xué)時的課堂時間進(jìn)行階段性檢查和分組討論，來了解學(xué)生進(jìn)度，同時對他們進(jìn)行相關(guān)指導(dǎo)，但不作評價。第四階段：項目展示項目教學(xué)任務(wù)完成后，項目效果以專題講解報告的形式給出，并進(jìn)行講解，接受其他同學(xué)的質(zhì)詢，在結(jié)果展示過程中，教師可對錯誤的地方進(jìn)行指正，亮點進(jìn)行確認(rèn)，對不負(fù)責(zé)的同學(xué)進(jìn)行批評，同時對對重點和難點的內(nèi)容進(jìn)行深入分析講解[3]。
三、對項目教學(xué)法進(jìn)行思考
綜上所述，通過項目教學(xué)推動高等職業(yè)教育的教學(xué)效果和深化戰(zhàn)略，以學(xué)生為中心，提高學(xué)生參與度。在以高質(zhì)量的效果完成教學(xué)大綱規(guī)定的教學(xué)任務(wù)外，同時在項目教學(xué)實施的過程中培養(yǎng)了學(xué)生自我學(xué)習(xí)能力，預(yù)判能力及團(tuán)隊相互協(xié)作能力等多方面綜合能力的提升。
在中國移動測試過程中，由站址規(guī)劃帶來的問題引起了業(yè)界的關(guān)注。有些問題是測試初期規(guī)劃中沒有經(jīng)過仔細(xì)考慮，或者是根本就沒有去考慮。幸運(yùn)地是，通過網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化，中移動能夠積累更多真實數(shù)據(jù)和經(jīng)驗，為TD商用規(guī)劃做好準(zhǔn)備。
網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和優(yōu)化將逐漸融合
網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃難免出現(xiàn)偏差和不能適應(yīng)新的變化，而結(jié)合網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的力量，能夠在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境和技術(shù)變化過程中掌握主動權(quán)。
中國移動通信集團(tuán)設(shè)計院無線通信研究所研究總監(jiān)周勝認(rèn)為，未來網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和優(yōu)化區(qū)別將互相滲透。3G網(wǎng)絡(luò)發(fā)展需要做到規(guī)劃中考慮優(yōu)化，在優(yōu)化過程中兼顧規(guī)劃。
中國移動通信集團(tuán)設(shè)計院副院長兼總工程師張同須曾指出：“網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的工程性需要規(guī)劃來實現(xiàn)投資成本與網(wǎng)絡(luò)性能的指標(biāo)雙贏，網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的階段性需要優(yōu)化來實現(xiàn)在發(fā)展中調(diào)整，在調(diào)整中發(fā)展。”
中訊郵電咨詢設(shè)計院副總工程師馬紅兵介紹，在GSM時代，由于運(yùn)營商的經(jīng)驗缺乏，對網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化之間的關(guān)系把握不好，造成前期規(guī)劃與實際用戶發(fā)展存在偏差，忙區(qū)資源緊張而閑區(qū)資源過剩，用戶在通話過程中還出現(xiàn)話音斷續(xù)、擁塞、無線掉話等現(xiàn)象，這些都影響著業(yè)務(wù)的發(fā)展。
“3G時代，網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化與網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計的聯(lián)系將更加緊密。”馬紅兵向記者表示。3G網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃非常復(fù)雜，需要大量的全網(wǎng)設(shè)計和參數(shù)設(shè)計，這些數(shù)據(jù)都需要網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化過程中的總結(jié)，因此網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃向網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化滲透的趨勢已經(jīng)出現(xiàn)。
同時，馬紅兵指出：3G網(wǎng)絡(luò)是一個完全動態(tài)的網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化周期變得更長，因此，在網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃階段關(guān)注網(wǎng)優(yōu)問題，有助于降低未來網(wǎng)優(yōu)難度。
3G網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃需要大量的全網(wǎng)設(shè)計和參數(shù)設(shè)計，網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃非常復(fù)雜，向網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化滲透的趨勢明顯。3G網(wǎng)絡(luò)是一個完全動態(tài)的網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化周期更長。在網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃階段關(guān)注網(wǎng)優(yōu)問題，可降低網(wǎng)優(yōu)難度。
不過國內(nèi)外運(yùn)營商在新建系統(tǒng)或者升級已有系統(tǒng)時，在進(jìn)行設(shè)備招標(biāo)時都無一例外地把網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化與網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃作為兩個單獨的系統(tǒng)列出。運(yùn)營商對于新時代的優(yōu)化與規(guī)劃關(guān)系的認(rèn)識還停留在2G時代，將會導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化面臨更大的壓力。
優(yōu)化之石越來越重
信息產(chǎn)業(yè)部綜合規(guī)劃司網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃處副處長文劍從中國信息產(chǎn)業(yè)的高度分析了網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的重要性。他認(rèn)為，處理好網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)的關(guān)系，減少競爭帶來的風(fēng)險，確保協(xié)調(diào)發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和優(yōu)化是必然的途徑。
周勝認(rèn)為，網(wǎng)絡(luò)實際運(yùn)行當(dāng)中網(wǎng)絡(luò)環(huán)境是在不斷發(fā)展的，尤其是中國這樣的發(fā)展中國家，城市是在不斷地變化，這就需要網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化工作持續(xù)不斷進(jìn)行，及時適應(yīng)實際網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的變化。業(yè)務(wù)的迅速增長和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的持續(xù)發(fā)展，使得預(yù)測很難跟得上發(fā)展的速度。那么需要根據(jù)實際的情況來動態(tài)優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)，同樣在將來3G等等新的系統(tǒng)到來以后，新的業(yè)務(wù)加入之后，優(yōu)化變得更加重要。
周勝在總結(jié)3G系統(tǒng)的重要性時說，隨著3G等新系統(tǒng)的引入，設(shè)備的集成度越來越高。實際在設(shè)備開發(fā)過程當(dāng)中，一些實驗室的測試環(huán)境不一定能夠反映真實的網(wǎng)絡(luò)的性能，這是需要在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的過程當(dāng)中，不斷地通過測試來優(yōu)化調(diào)整的。
2G時代，網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化就成為了通信發(fā)展的一個分支，有許多企業(yè)和科研院校在投入發(fā)展。但是3G時代的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化面臨的是更為復(fù)雜的技術(shù)、演進(jìn)、政策等多項因素相互作用的局面，需要多種優(yōu)化的技術(shù)和手段來完成。不過TD商用的發(fā)展過程中，網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的許多競標(biāo)企業(yè)都是稍微變化2G網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化技術(shù)或者利用2G系統(tǒng)優(yōu)化軟件來參與競標(biāo)，3G優(yōu)化的前景令人堪憂。
TD測試前期規(guī)劃失利
在基站優(yōu)化方面，在GSM系統(tǒng)中，一般先進(jìn)行硬件調(diào)試與檢查，對基站的參數(shù)進(jìn)行專用軟件模擬后設(shè)定相鄰小區(qū)及基站發(fā)射功率等基站數(shù)據(jù)庫。北京郵電大學(xué)楊大成教授向記者表示：“3G系統(tǒng)中相對要復(fù)雜得多，在確認(rèn)無硬件故障后，對基站的設(shè)計覆蓋區(qū)域進(jìn)行清頻測試、單站測試和簇測試，在基站割接入網(wǎng)后，進(jìn)行路面測試，不斷對基站參數(shù)調(diào)整，以達(dá)到網(wǎng)絡(luò)最佳運(yùn)行效果。”網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化能夠糾正網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的偏差，同時對網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃提供有效的數(shù)據(jù)。
某位專家向記者透露了TD測試過程中規(guī)劃暴露的問題：目前，TD測試因為過多地將就原有2G基站站址，沒有做好前期規(guī)劃，目前干擾等問題比較突出。
大唐移動公網(wǎng)產(chǎn)品線產(chǎn)品經(jīng)理譚哲則向記者解釋：“運(yùn)營商利用2G基站站址完成一定區(qū)域的覆蓋是出于多方面的考慮。投資收益回報是其一，但更重要的是新址基站的選址遭遇巨大的挑戰(zhàn)，征地難度較大，協(xié)調(diào)時間難以控制。”
二十一世紀(jì)，人類已經(jīng)進(jìn)入科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的時代，隨著移動通信網(wǎng)絡(luò)的不斷發(fā)展，出現(xiàn)的矛盾日益繁雜。通過地理信息技術(shù)的不斷深入，對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行規(guī)劃和優(yōu)化，使網(wǎng)絡(luò)資源得到優(yōu)化配置，網(wǎng)絡(luò)環(huán)境得到改善，網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行質(zhì)量得到提高，為移動通信網(wǎng)絡(luò)從“量”到“質(zhì)”的轉(zhuǎn)變提供了強(qiáng)力的保障基礎(chǔ)。
【關(guān)鍵詞】科學(xué)技術(shù) 移動通信網(wǎng)絡(luò) 地理信息技術(shù) 規(guī)劃和優(yōu)化
隨著移動通信網(wǎng)絡(luò)的廣泛運(yùn)用，越來越多的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商面臨著不同用戶的不同要求的復(fù)雜境況，這就對移動通信網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃和優(yōu)化有了更高的要求。但是隨著地理信息技術(shù)在移動通信網(wǎng)絡(luò)中的不斷深入和不斷運(yùn)用，它將傳統(tǒng)的紙上作業(yè)與現(xiàn)帶高科技的專業(yè)化規(guī)劃的設(shè)計軟件和數(shù)字化的系統(tǒng)數(shù)據(jù)相結(jié)合起來，對移動通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行規(guī)劃和優(yōu)化，從而達(dá)到網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商的要求。
1 地理信息技術(shù)在移動通信網(wǎng)絡(luò)中的作用
地理信息技術(shù)是一種非常重要的空間信息技術(shù)，它的工作對象是空間數(shù)據(jù)，這些空間數(shù)據(jù)有一個最大的特點：就是每一個數(shù)據(jù)都有屬于它自己的地理坐標(biāo)。地理信息技術(shù)把這些空間數(shù)據(jù)運(yùn)用科學(xué)的手段進(jìn)行綜合、管理和評價分析，可以得到許多普通系統(tǒng)難以控制且難以得到的信息數(shù)據(jù)，從而工作人員知道空間位置。在移動通信網(wǎng)絡(luò)中就可以利用地理信息技術(shù)對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行管理，利用其空間的定位和分析，為移動通信行業(yè)的管理者提供管理決策的數(shù)據(jù)信息。
2 地理信息技術(shù)在移動通信網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用范圍
資金的優(yōu)化、對干擾信號進(jìn)行分析、話務(wù)量的優(yōu)化、覆蓋的優(yōu)化、設(shè)備的優(yōu)化等優(yōu)化方法組成一個整體的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化，并推動了網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展。對移動通信網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)方面進(jìn)行分析，地理信息技術(shù)的其中的應(yīng)用一共有五個范圍。
2.1 在移動通信網(wǎng)絡(luò)中的可視化應(yīng)用
因為地理信息技術(shù)能提供空間定位，它可以體現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)整體的組織結(jié)構(gòu)和資源的分布配置情況，除此之外，它還可以利用操作專題數(shù)字地圖為背景，凸顯出整個移動通信網(wǎng)絡(luò)得到規(guī)劃和優(yōu)化后的數(shù)據(jù)情況，來表現(xiàn)出地理信息技術(shù)在移動通信網(wǎng)絡(luò)中的可視化的應(yīng)用。
2.2 在移動通信網(wǎng)絡(luò)中的定位應(yīng)用
為地理信息技術(shù)中的每個空間數(shù)據(jù)都有屬于自己專門的地理坐標(biāo)，根據(jù)這些數(shù)據(jù)可以對實際生活中的地理環(huán)境進(jìn)行模擬，并根據(jù)實際的情況進(jìn)行預(yù)測，使建立的無線電波傳播的模型減少誤差，增加準(zhǔn)確性。
2.3 在移動通信網(wǎng)絡(luò)中的定量分析應(yīng)用
利用地理信息技術(shù)的模擬預(yù)測的作用和專題數(shù)字地圖與相關(guān)的參數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行結(jié)合，可以對網(wǎng)絡(luò)的整體進(jìn)行定量的總體分析，了解掌握網(wǎng)絡(luò)基本的情況。
2.4 在移動通信網(wǎng)絡(luò)中的智能診斷應(yīng)用
結(jié)合對移動通信網(wǎng)絡(luò)的檢測數(shù)據(jù)和地理信息技術(shù)的定量化分析的作用，可以了解網(wǎng)絡(luò)本身的情況和它在運(yùn)行過程中出現(xiàn)的問題，從而對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行規(guī)劃和優(yōu)化。
2.5 對移動通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行科學(xué)的決策
地理信息技術(shù)可以提供體現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)整體情況的數(shù)據(jù)，相關(guān)的工作人員并進(jìn)行分析得出最后結(jié)果，為解決問題的方案提供決策依據(jù)。
3 基于地理信息技術(shù)在移動通信網(wǎng)絡(luò)中的規(guī)劃和優(yōu)化
對于地理信息技術(shù)在移動通信網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃和優(yōu)化，主要考慮的是移動通信網(wǎng)絡(luò)的質(zhì)量和容量問題，因為這個兩個問題直接對運(yùn)行效率和效益產(chǎn)生巨大的影響。由于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的復(fù)雜性和多變性等特點，網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃和優(yōu)化工作對網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商而言，是重要的工作內(nèi)容之一。網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃主要是根據(jù)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的趨勢和在未來怎么發(fā)展做出預(yù)測，為以后建設(shè)網(wǎng)絡(luò)打下堅實的基礎(chǔ)；網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化主要是提高網(wǎng)絡(luò)整體的運(yùn)營效率效益，滿足不同用戶之間的需求。
3.1 人機(jī)交互接口―地圖調(diào)用
地圖調(diào)用在傳統(tǒng)的基礎(chǔ)上加以發(fā)展運(yùn)用，形成了智能化的專題數(shù)字地圖的查詢顯示。我們不僅可以查詢地理位置的地形、道路、分布特低等，還可以快捷的查出地表覆蓋率、海拔的高度、地理的經(jīng)緯度等，可根據(jù)自己的需求顯示出結(jié)果。這樣就使我們更加詳細(xì)的了解地理環(huán)境特點。
3.2 網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃
利用地理信息技術(shù)在移動通信網(wǎng)絡(luò)中的綜合運(yùn)用，得出綜合結(jié)果，經(jīng)過精確的計算，可以計算出周圍環(huán)境網(wǎng)絡(luò)信號的強(qiáng)弱程度，用來對整個進(jìn)行科學(xué)合理的規(guī)劃，不僅如此還可以幫助工作人員調(diào)整基站，為科學(xué)的選擇基站提供決策依據(jù)。
3.3 小區(qū)的規(guī)劃
利用地圖調(diào)用的規(guī)劃軟件，顯示出小區(qū)地理環(huán)境的數(shù)據(jù)，并對其進(jìn)行空間分析，與此同時在對網(wǎng)絡(luò)覆蓋率進(jìn)行預(yù)測的基礎(chǔ)上，分析小區(qū)網(wǎng)絡(luò)信號強(qiáng)弱程度，將兩者結(jié)果相結(jié)合，并計算出同頻干擾、鄰頻干擾，用來對小區(qū)進(jìn)行有效科學(xué)的規(guī)劃。
3.4 對于通道的計算
什么是通道的計算？它是一種功能，是附屬于小區(qū)規(guī)劃軟件的功能之一。通過對專題數(shù)字地圖和模型的數(shù)據(jù)的顯示進(jìn)行分析和計算，并加上地理信息技術(shù)在移動通信網(wǎng)絡(luò)中可視化的運(yùn)用管理作用，確定通道兩頭之間的地理位置、空間分布的情況是否滿足兩點之間的網(wǎng)絡(luò)傳輸要求。
3.5 實際操作
在實際操作中，很多軟件開發(fā)商和硬件開發(fā)商都能明顯的感覺到地理信息技術(shù)對于移動網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃和優(yōu)化起到了巨大的作用，與傳統(tǒng)的模式相比，它改變了紙上作業(yè)方式，利用現(xiàn)代的科學(xué)技術(shù)完成了對傳播模型的模擬和計算，并對此進(jìn)行分析處理，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)的紙上作業(yè)模式的不足，提高了網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計質(zhì)量，將移動通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的技術(shù)水平和運(yùn)營效率有效的結(jié)合起來了，從而滿足了網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商和客戶不同的需求。
4 結(jié)束語
在移動通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展史上，我們可以清楚明白的看到從2G時代到3G時代，再從3G時代到現(xiàn)代的4G時代，其發(fā)展速度迅猛，功能也在不斷的增多增強(qiáng)增大，其中離不開地理信息技術(shù)為移動通信網(wǎng)絡(luò)作出的巨大貢獻(xiàn)。隨著地理信息技術(shù)在移動通信網(wǎng)絡(luò)中的不斷發(fā)展和深入，我相信在不久的將來，地理信息技術(shù)與將會和移動通信網(wǎng)絡(luò)融為一體，二者相互依存、相互促進(jìn)，缺一不可，為以后移動通信行業(yè)的發(fā)展奠定了堅實的基礎(chǔ)。
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【關(guān)鍵詞】移動通信；網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化；教學(xué)改革
0引言
近年來，移動通信技術(shù)的發(fā)展異常迅速，移動通信在日常生活中的地位顯著提高，從20年前大款用來談生意的大哥大，到10年前城市里開始普及的方便通訊用具，再到現(xiàn)在不論城鎮(zhèn)鄉(xiāng)村大批中青年甚至老年人都已經(jīng)離不開的萬能信息平臺，移動通信已經(jīng)成為人們工作和生活中不可缺少的重要部分，中國龐大用戶群的潛力已經(jīng)幾乎挖掘完畢，而圍繞著這些用戶，運(yùn)營商之間的競爭也越來越激烈。隨著移動通信標(biāo)準(zhǔn)的更新和移動通信網(wǎng)絡(luò)的大規(guī)模建設(shè)，提高移動通信網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量和性能成為移動運(yùn)營商增強(qiáng)競爭力的殺手锏，如何高效且經(jīng)濟(jì)地滿足用戶對移動通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和維護(hù)的需求，已經(jīng)成為三大運(yùn)營商急需重視的問題，移動通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與優(yōu)化的工作變得更加炙手可熱。“無線通信網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化與優(yōu)化”這門課程的設(shè)立，正是為了響應(yīng)通信領(lǐng)域?qū)邆湟苿油ㄐ艑I(yè)技術(shù)人才的需求。無線通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃是根據(jù)蜂窩移動通信網(wǎng)絡(luò)的特性以及需求，設(shè)定相應(yīng)的工程參數(shù)和無線資源參數(shù)，并在滿足一定信號覆蓋、系統(tǒng)容量和業(yè)務(wù)質(zhì)量要求的前提下，使網(wǎng)絡(luò)的工程成本降到最低。移動通信網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化是通過對現(xiàn)已運(yùn)行的移動通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)分析、測試數(shù)據(jù)采集、參數(shù)分析、硬件檢查等手段，找出影響無線網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的原因，并且通過參數(shù)的修改、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的調(diào)整、設(shè)備配置的調(diào)整和采取某些技術(shù)手段，確保系統(tǒng)高質(zhì)量地運(yùn)行，使現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)資源獲得最佳效益，以最經(jīng)濟(jì)的投入獲得最大的收益。而無線通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與優(yōu)化這門課程主要是為了培訓(xùn)移動通信規(guī)劃與優(yōu)化工程人員而設(shè)立的，是一門涵蓋知識面廣且相當(dāng)復(fù)雜的專業(yè)課；并且需要將理論與工程實踐相結(jié)合：首先從移動通信網(wǎng)絡(luò)的基本原理開始，然后引導(dǎo)學(xué)生了解和熟悉網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與優(yōu)化的基本流程，使學(xué)生們從理論上掌握網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與優(yōu)化的步驟與目標(biāo)，在此之外再盡量從工程的角度，結(jié)合案例分析，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)的方法與理論去解決實際網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行中出現(xiàn)的各種故障問題，并提出相應(yīng)的解決方案。我院從數(shù)年前就開始開設(shè)此門課程，也與企業(yè)進(jìn)行過一些培養(yǎng)合作，在教學(xué)過程中遇到過許多問題，并針對這些問題做了一些改進(jìn)。從學(xué)生的成績、畢業(yè)生及用人單位的反饋來看，取得了一定的成果。
1問題歸納
在移動通信理論知識的學(xué)習(xí)和網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與優(yōu)化案例的分析過程中，教師和學(xué)生會遇到各種各樣的問題，其中很多問題存在著普遍性。下面將對這些普遍存在的問題進(jìn)行歸納，為后續(xù)教學(xué)方法的研究奠定基礎(chǔ)。
1.1課程知識面覆蓋內(nèi)容太廣
無線通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與優(yōu)化課程具有較強(qiáng)的專業(yè)性，涉及到的理論知識多而細(xì)，且較為復(fù)雜。學(xué)生首先需要掌握無線通信網(wǎng)絡(luò)的架構(gòu)和組成、天線原理和結(jié)構(gòu)、電波傳播模型、頻率分配、干擾控制等等，然后才能對網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與優(yōu)化的具體步驟進(jìn)行學(xué)習(xí)。在理論學(xué)習(xí)中學(xué)生會遭遇鋪天蓋地的知識點、縮寫詞、概念、公式等內(nèi)容，對學(xué)生來說難免枯燥，也給教學(xué)帶來了許多困難。對于本課程來說，長篇大論地教授理論知識似乎不可避免，這樣往往會讓學(xué)生產(chǎn)生對立情緒，教學(xué)效果堪憂。理想情況下，先重點講解移動通信網(wǎng)絡(luò)的理論基礎(chǔ)，然后一步步介紹實際的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和優(yōu)化操作，會幫助學(xué)生打好堅實的基礎(chǔ)，在學(xué)習(xí)系統(tǒng)的理論知識之后再進(jìn)行實踐，可以更順利掌握網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與優(yōu)化的技術(shù)。然而實際情況下，如此多的內(nèi)容需要在有限的課時內(nèi)完成，比如我校該門課程的學(xué)時數(shù)僅為32學(xué)時，理論知識學(xué)習(xí)時間有限，還要留出足夠的時間來講解案例和實際操作，這樣教師不得不把大量內(nèi)容以“填鴨”的方式灌輸給學(xué)生，容易使學(xué)生失去學(xué)習(xí)該課程的興趣和動力。
1．2課程內(nèi)容更新速度太快
移動通信技術(shù)是近年來發(fā)展最快的技術(shù)之一，不僅僅是3G、4G的技術(shù)在飛速發(fā)展完善，5G技術(shù)也已經(jīng)提上日程。移動通信技術(shù)課程教材的建設(shè)往往跟不上技術(shù)的發(fā)展，這就要求我們根據(jù)當(dāng)前通信網(wǎng)絡(luò)的實際發(fā)展情況以及網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與優(yōu)化實際操作的改變來修改教學(xué)內(nèi)容。舊的通信技術(shù)逐漸被淘汰或改進(jìn)，新的無線傳輸思想和概念不斷出現(xiàn)，并應(yīng)用到新的系統(tǒng)中。在教學(xué)中需要使學(xué)生對現(xiàn)有移動通信系統(tǒng)及未來的發(fā)展方向有較為系統(tǒng)和全面的認(rèn)識，從而對網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與優(yōu)化操作的變化能夠從原理上進(jìn)行理解和掌握，因此我們的教學(xué)內(nèi)容必須及時更新，適應(yīng)技術(shù)的發(fā)展，否則難以使學(xué)生學(xué)以致用，也勢必影響學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，從而影響教學(xué)質(zhì)量。但如果不斷更新教材，對教師來說是比較沉重的負(fù)擔(dān)，因為每次更新教材教師都需要花較多的時間去閱讀和掌握，然后再重新編寫教案和講稿等等。另外，受限于教材的編寫和出版周期，即使經(jīng)常更新教材，也需要我們在教學(xué)中不斷自行修改和補(bǔ)充，這也進(jìn)一步增加了教學(xué)的內(nèi)容和難度。
1．3授課對象對移動通信基礎(chǔ)知識的掌握有所不足
在過去與網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與優(yōu)化相關(guān)的教學(xué)論文中，經(jīng)常會提到這門課程由于應(yīng)用性極強(qiáng)且涉及大網(wǎng)絡(luò)做背景，需求一定的實驗和實踐操作，才能理論與實踐相結(jié)合，獲得較好的教學(xué)效果。而我們由于與企業(yè)進(jìn)行合作，課程的對象不僅僅是本科生，也面向企業(yè)員工。過去的文獻(xiàn)指出，對一般高校學(xué)生來說，存在著理論和實踐脫節(jié)的問題：學(xué)校受限于資金和場地等原因難以提供相應(yīng)的實驗和實踐環(huán)境，多采用傳統(tǒng)的課堂講授的方式，學(xué)生能接受的只有與網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化相關(guān)的一些原理性的方法、流程和算法知識，如果面臨實際的網(wǎng)絡(luò)操作就無從下手。針對這些問題，過去的文章中提出了一些有效改革手段，類似的手段我們也有所采用。另一方面，據(jù)我們所知，企業(yè)員工也存在著理論和實踐脫節(jié)問題，只不過和高校學(xué)生處于完全相反的方向。從我們對合作企業(yè)的了解來看，實際從事網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與優(yōu)化工作的員工中有相當(dāng)一部分并沒有系統(tǒng)學(xué)習(xí)過移動通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)課程。這些課程對學(xué)生的專業(yè)基礎(chǔ)知識需求較高，要求熟練掌握信號與系統(tǒng)、通信原理的基本知識，還要能用一定的電磁波、微波理論基礎(chǔ)來分析電磁波傳播特性。此外，相對有線傳輸方式，無線信號傳輸需要從時域和頻域的不同方面分析和理解信道、信號的特性。無線信號傳輸過程中存在很多不確定因素，采用的數(shù)學(xué)模型更加復(fù)雜，這樣就會有較為繁瑣的數(shù)學(xué)公式推導(dǎo)，要求學(xué)生有足夠的數(shù)學(xué)功底。學(xué)生必須先打好上述的這些基礎(chǔ)，再去學(xué)習(xí)通信技術(shù)的一系列基礎(chǔ)知識，才能達(dá)到對移動通信完全徹底的掌握。許多員工原本并沒有這方面的專業(yè)知識，或是對專業(yè)知識掌握不牢，主要是從實踐中學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與優(yōu)化的步驟、要點等，往往知其然而不知其所以然，導(dǎo)致事倍功半。對于這樣的人員來說，如果從頭開始對移動通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)知識進(jìn)行系統(tǒng)的補(bǔ)充，則需要消耗較多的時間和精力進(jìn)行專門培訓(xùn)，比較難以實現(xiàn)。
2無線通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與優(yōu)化課程教學(xué)的幾點思考
基于上述歸納的問題，本文針對無線通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與優(yōu)化教學(xué)提出幾點改進(jìn)意見。
2.1明確授課目的，改變授課重點
本課程的目的有兩個方面：一是，為企業(yè)預(yù)培養(yǎng)合格的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與優(yōu)化人才；二是，為企業(yè)員工補(bǔ)充必要的無線通信基礎(chǔ)知識。這兩個方面看似有所區(qū)別，實際上存在著完全相同的核心。作為企業(yè)，必定會對新員工進(jìn)行實際工作內(nèi)容的培訓(xùn)，以及讓老員工帶領(lǐng)新員工盡快熟悉操作。因此對高校來說，在教學(xué)過程中做到讓學(xué)生在較大程度上掌握對網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與優(yōu)化的實際操作過程并不是必需的，但如果讓學(xué)生通過本科課程牢牢掌握無線通信基礎(chǔ)知識和網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與優(yōu)化原理，這樣的學(xué)生能夠輕易理解每一個操作步驟的意義，因此可以預(yù)見能夠在企業(yè)順利完成培訓(xùn)。另一方面，對企業(yè)員工開課的目的是給他們補(bǔ)充移動通信網(wǎng)絡(luò)的專業(yè)基礎(chǔ)知識，而實際操作對他們來說也早已熟悉。因此，與著重加強(qiáng)實驗、實踐教學(xué)環(huán)節(jié)的常見教學(xué)改革方向相反，我們做出對基礎(chǔ)理論教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行著重加強(qiáng)的決定。但這并不意味著放棄在實驗、實踐方面的教學(xué)，畢竟本課程注重的是實用性，并且單純的理論教學(xué)會讓學(xué)生感覺本課程是一門生澀枯燥毫無用處的課程。為了對這方面進(jìn)行兼顧，我們選擇將日常網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與優(yōu)化工作中遇到的一些的實例進(jìn)行拆分，把拆分后的適當(dāng)部分加入到相應(yīng)的理論知識點中作為例題，這樣既可以讓學(xué)生對實際操作有一定的了解，避免理論脫離實際；又可以為理論教學(xué)添加必要的緩沖和總結(jié)，避免枯燥的理論教學(xué)。而這種做法的難點在于對實例的選擇和拆分有比較高的要求，需要花費(fèi)較多的精力去解決，但好處在一勞永逸：一旦完成這方面的例題準(zhǔn)備，哪怕通信技術(shù)再更新，也只需要在同一層次和方向上找類似的實例進(jìn)行同樣的拆分。在此之外，我們也會請企業(yè)教師進(jìn)行數(shù)個課時的授課，主要是在講解網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與優(yōu)化的流程之后帶給學(xué)生更多實例，這些實例的復(fù)雜程度比理論教學(xué)中遇到的更高。
2．2對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行精簡和改動
由于本課程覆蓋范圍太大，知識點太多，且授課時間有限，需要對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行精簡和改動，這樣可以充分利用授課時間，以傳授更多實用信息。首先，盡可能避免把上課時間浪費(fèi)在教授過時的或者已經(jīng)學(xué)習(xí)過的知識上。例如，在目前的課程內(nèi)容中一般會安排天線原理、電波傳播模型等章節(jié)作為基礎(chǔ)知識進(jìn)行教授，然而這些章節(jié)的知識點在微波與天線以及通信原理等前期課程中都有所涉及。因此，授課時要注意避免知識上的重復(fù)，對已經(jīng)學(xué)習(xí)過的內(nèi)容只需要進(jìn)行簡單回顧即可，著重強(qiáng)調(diào)各章節(jié)之間的聯(lián)系，把教學(xué)重點放在學(xué)生比較不熟悉的領(lǐng)域，例如覆蓋、容量等等。然后，減少對掌握網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與優(yōu)化具體操作來說沒有實際幫助的教學(xué)內(nèi)容。例如公式推導(dǎo)過程，作為本科教材，經(jīng)常會習(xí)慣性地將從已知公式推導(dǎo)得出新公式的過程放進(jìn)課程中。這樣對學(xué)生來說固然容易加深理解，但對以實際應(yīng)用作為目的的本課程來說其實意義不大。本課程的公式多且復(fù)雜，一一講解其來歷會占用太多時間，作為學(xué)生也很難全程都集中精力聽講，更何況很多公式都是從經(jīng)驗公式推導(dǎo)而來，并沒有太多的理論意義。此外，根據(jù)對企業(yè)員工的調(diào)研，大多數(shù)此類公式只需要掌握其意義和用法即可，而且一些在本科期間學(xué)習(xí)過這方面課程的員工早已忘記公式的來歷，但并不影響他們的工作。
2．3承前啟后，兼顧不同的移動通信系統(tǒng)
目前運(yùn)營商所服務(wù)的移動通信網(wǎng)絡(luò)是從2G到4G同時存在的，并且已經(jīng)開始考慮5G網(wǎng)絡(luò)，因此我們的教學(xué)不僅需要兼顧歷代通信系統(tǒng)，還需要對它們之間的聯(lián)系進(jìn)行承前啟后的分析講解。不同世代的移動通信系統(tǒng)之間有著非常多的異同，一一講解需要太多的時間，但因為課時的關(guān)系，我們需要在重點考慮網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與優(yōu)化的層面上適當(dāng)選擇相關(guān)的知識點進(jìn)行詳細(xì)講解，對其余內(nèi)容只能一筆帶過。移動通信系統(tǒng)的發(fā)展實質(zhì)是移動通信向更快數(shù)據(jù)傳輸、更好服務(wù)的不斷發(fā)展。歷代的移動通信技術(shù)都離不開蜂窩網(wǎng)絡(luò)的基本架構(gòu)，雖然技術(shù)細(xì)節(jié)存在很多不同，但網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和優(yōu)化就是針對構(gòu)成蜂窩網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的每一個節(jié)點進(jìn)行的，在這方面可以說是萬變不離其宗。因此我們把蜂窩網(wǎng)絡(luò)、天線選擇、頻率分配、覆蓋和干擾分析等學(xué)習(xí)任一代移動通信技術(shù)都不可缺少的基礎(chǔ)內(nèi)容在前半部分的課程中進(jìn)行講解，然后在講解技術(shù)方案和通信標(biāo)準(zhǔn)這些存在代差的內(nèi)容時，才對各代移動通信系統(tǒng)加以區(qū)分。把重心放在對于經(jīng)典移動通信系統(tǒng)的介紹，通過對不同系統(tǒng)的學(xué)習(xí)去更好地理解它們之間的異同，從而更進(jìn)一步地體會不同系統(tǒng)對于系統(tǒng)容量，位置更新方式，鑒權(quán)方式，越區(qū)切換策略，信道的分配和使用等方面的處理，并且，更重要的，網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和優(yōu)化方面的異同。
3結(jié)束語
無線通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與優(yōu)化的教學(xué)不僅需要教師隨著通信標(biāo)準(zhǔn)的變化不斷更新教學(xué)內(nèi)容，還要求教師能夠培養(yǎng)出適應(yīng)這種變化的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與優(yōu)化人才。本文總結(jié)歸納了無線通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與優(yōu)化在教學(xué)中出現(xiàn)的一些常見問題，并針對這些問題提出了三點改進(jìn)建議。這些改進(jìn)要求任課教師相當(dāng)程度的投入，因此最好是能夠組織編寫一部專門的教材，我們已經(jīng)在這方面做了一些工作，相信能對這門課程的教學(xué)起到足夠的幫助。
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【關(guān)鍵詞】WCDMA 網(wǎng)規(guī)網(wǎng)優(yōu) Monte Carlo仿真 導(dǎo)頻強(qiáng)度
1 引言
3G的商用已經(jīng)緊鑼密鼓地展開,在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的初期,網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計和優(yōu)化尤為重要。作為三大標(biāo)準(zhǔn)之一的WCDMA已經(jīng)在歐洲和亞洲的一些國家和地區(qū)商用,取得了良好的效果。
WCDMA系統(tǒng)除了可以提供比GSM更高的頻譜利用率外,最主要的是可以為移動用戶提供非對稱多媒體業(yè)務(wù)。由于采用寬帶碼分多址(WCDMA)接入方式,其在無線接口設(shè)計方面有許多新的特點,例如上、下行鏈路1.5kHz的快速功率控制、支持軟/更軟切換等。在WCDMA系統(tǒng)中,干擾分析特別重要,基站靈敏度要視特定小區(qū)和業(yè)務(wù)而定。因此,WCDMA網(wǎng)絡(luò)與傳統(tǒng)GSM網(wǎng)絡(luò)有著本質(zhì)的不同,對網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計提出了更高的要求,在規(guī)劃設(shè)計時需考慮更多的因素。
2WCDMA無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計需考慮的問題
WCDMA系統(tǒng)無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計中有許多關(guān)鍵問題,包括多種業(yè)務(wù)支持、干擾受限、覆蓋與容量相互依存、導(dǎo)頻功率分配等,下面進(jìn)行簡單的陳述。
2.1 多業(yè)務(wù)支持
WCDMA系統(tǒng)將不局限于提供話音和低速電路型數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),還支持包括高速分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)在內(nèi)的多種業(yè)務(wù)接入。各種業(yè)務(wù)對服務(wù)質(zhì)量(QoS)要求的不同將直接影響信噪比門限參數(shù)的設(shè)定,因此不同的業(yè)務(wù)對應(yīng)著不同的覆蓋半徑。網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃工程師在實際工作中必須依據(jù)混合業(yè)務(wù)模型,從中級業(yè)務(wù)小區(qū)半徑著手進(jìn)行規(guī)劃,在小區(qū)中均勻覆蓋區(qū)域提供高速率業(yè)務(wù),在小區(qū)邊緣提供低速率業(yè)務(wù);覆蓋區(qū)域設(shè)計成連續(xù)覆蓋,并對熱點覆蓋區(qū)域進(jìn)行優(yōu)化以提供高速數(shù)據(jù)接入。
2.2 干擾受限
WCDMA是一個自干擾系統(tǒng),其容量受制于干擾電平的大小,干擾控制在WCDMA網(wǎng)絡(luò)中顯得尤為重要。采用合理的功率控制方法來降低干擾是WCDMA無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的關(guān)鍵,鏈路性能和系統(tǒng)容量都取決于干擾功率的控制結(jié)果。簡要地講:在WCDMA系統(tǒng)中,既要保證一定的通話效果和服務(wù)質(zhì)量,又要把干擾降低到最小。
2.3 覆蓋和容量規(guī)劃
WCDMA系統(tǒng)是一個干擾受限系統(tǒng),因此小區(qū)負(fù)荷的變化會對小區(qū)允許的最大傳播損耗產(chǎn)生影響,也就是對覆蓋產(chǎn)生影響;同時小區(qū)負(fù)荷的大小又是小區(qū)容量的決定因素。在多業(yè)務(wù)環(huán)境下,不同業(yè)務(wù)(話音、數(shù)據(jù)等)需要不同的無線承載,需要不同的物理信道,使用不同的擴(kuò)頻因子,獲得不同的處理增益,其抗干擾能力不同,由此產(chǎn)生不同的接收機(jī)所需信噪比(SNR)門限要求,支持不同的覆蓋范圍。
一個小區(qū)的業(yè)務(wù)量越大,就意味著干擾越大,在相同的處理增益下,小區(qū)半徑就較小,小區(qū)覆蓋隨系統(tǒng)負(fù)載的這種動態(tài)變化稱為“小區(qū)呼吸”效應(yīng)。WCDMA系統(tǒng)中,當(dāng)負(fù)荷較小時,小區(qū)上行鏈路覆蓋受限(coveragelimited),因為上行小區(qū)覆蓋取決于手機(jī)的發(fā)射功率和基站熱噪聲;而當(dāng)負(fù)荷較大時,小區(qū)下行鏈路容量受限(capacitylimited)。即在WCDMA網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃時,覆蓋和容量的規(guī)劃對于上、下行鏈路是不同的,此外還要將它們二者之間的規(guī)劃聯(lián)合起來考慮。
2.4 導(dǎo)頻功率分配
在WCDMA系統(tǒng)中,公共導(dǎo)頻信道(CPICH)信號強(qiáng)度與系統(tǒng)性能有很大關(guān)系,表現(xiàn)在:導(dǎo)頻信號強(qiáng)度的大小確定了小區(qū)的服務(wù)區(qū)域;根據(jù)導(dǎo)頻信號的大小決定哪個小區(qū)可以進(jìn)入激活集內(nèi)實施軟切換;移動臺使用導(dǎo)頻信號可獲得系統(tǒng)消息并且利用它進(jìn)行信道估計。在進(jìn)行無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃時,導(dǎo)頻信道功率的分配非常重要,最優(yōu)的導(dǎo)頻信號功率可以在保證小區(qū)覆蓋基礎(chǔ)上對鄰小區(qū)產(chǎn)生最小的干擾,從而達(dá)到最大的系統(tǒng)容量。
3 WCDMA無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)計與優(yōu)化
3.1 WCDMA無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)計流程
WCDMA無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計分為六個步驟,依次是:制定規(guī)劃目標(biāo)、傳播模型校正、網(wǎng)絡(luò)預(yù)規(guī)劃、站址勘查和選擇、無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(無線仿真)、網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化。設(shè)計步驟見圖1:
在WCDMA無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)計中,首先制定規(guī)劃目標(biāo),設(shè)計目標(biāo)應(yīng)綜合考慮市場需求和成本因素。這些因素將極大地影響所需要的基站數(shù)目和配置,包括所要覆蓋的區(qū)域、每個區(qū)域所支持的業(yè)務(wù)類型、每個區(qū)域內(nèi)每種業(yè)務(wù)所要達(dá)到的覆蓋概率、需滿足的服務(wù)質(zhì)量等。此外,還要收集各種業(yè)務(wù)量的密度分布圖、地形地貌數(shù)據(jù)資料和網(wǎng)絡(luò)增長規(guī)劃等信息。
其次完成傳播模型的校正。傳播模型用于路徑損耗的預(yù)測,為WCDMA系統(tǒng)的覆蓋規(guī)劃提供依據(jù)。在實際移動通信環(huán)境中,在系統(tǒng)設(shè)計之前,應(yīng)該選用合適的傳播模型進(jìn)行路徑損耗的預(yù)測;在有條件的情況下,進(jìn)行車載測試,根據(jù)測試數(shù)據(jù),對原始模型進(jìn)行校正來獲得更準(zhǔn)確的路徑損耗預(yù)測。
無線網(wǎng)絡(luò)預(yù)規(guī)劃是根據(jù)規(guī)劃目標(biāo)中提出的要求,綜合考慮網(wǎng)絡(luò)的覆蓋、容量和質(zhì)量,根據(jù)鏈路預(yù)算計算出網(wǎng)絡(luò)在不同的地理區(qū)域(密集城區(qū)、城區(qū)、郊區(qū)、農(nóng)村等)下所需要的基站間距以及覆蓋面積,結(jié)合客戶提供的初選站址信息得出基站的初始布局。
根據(jù)網(wǎng)絡(luò)預(yù)規(guī)劃結(jié)果提供的基站數(shù)量及站間距,在建站的可行性分析基礎(chǔ)上,尋找合適的站址并進(jìn)行篩選,同時建立基站信息數(shù)據(jù)庫,主要包括:基站經(jīng)緯度、基站可能的天線高度、方位角、基站周邊環(huán)境、天饋線、天線與機(jī)房的位置等。
在站址確定以后,為了進(jìn)行更精確的設(shè)計,提早發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計的不足,必須借助網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃工具對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行全面的仿真分析,根據(jù)仿真分析結(jié)果對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行優(yōu)化處理,以得到盡可能滿意的網(wǎng)絡(luò)覆蓋。
3.2 WCDMA無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)計及仿真
本次WCDMA無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)計擬建規(guī)模為全套最小配置化的核心網(wǎng)系統(tǒng)以及無線子系統(tǒng),其中RNC配置兩套、基站配置6套,可支持跨RNC間切換。WCDMA系統(tǒng)中容量與覆蓋密切相關(guān),所承載的用戶數(shù)量和覆蓋距離可以互相轉(zhuǎn)換。在網(wǎng)絡(luò)初期,用戶較少,覆蓋范圍較大;隨著用戶的增加,基站覆蓋范圍會變小。本系統(tǒng)采用2010年預(yù)測用戶的1/10來進(jìn)行模擬仿真。
本設(shè)計中我們采用了Sbell規(guī)劃工具A9155中用于WCDMA場強(qiáng)預(yù)測的標(biāo)準(zhǔn)傳播模型(SPM)作為路徑預(yù)測模型,SPM建立在經(jīng)典的Hata模型基礎(chǔ)上,引入了繞射、地物對傳播的影響,能夠精確用于150MHz～2000MHz頻段近距離和長距離的場強(qiáng)預(yù)測。在此基礎(chǔ)上,我們通過實際車載測試,對上述預(yù)測進(jìn)行了校正,得到較準(zhǔn)確的場強(qiáng)預(yù)測結(jié)果。
在預(yù)規(guī)劃工作中,需根據(jù)鏈路預(yù)算計算出網(wǎng)絡(luò)在不同的地理區(qū)域下所需要的基站間距以及覆蓋面積。因為下行功率被所有公共信道和業(yè)務(wù)信號共享,而上行功率是有限的,因此覆蓋設(shè)計主要基于上行鏈路預(yù)算。圖2為網(wǎng)絡(luò)預(yù)規(guī)劃工作流程圖:
借助專業(yè)規(guī)劃設(shè)計軟件,利用當(dāng)?shù)氐臄?shù)字地圖及校正的傳播模型,通過Monte Carlo模擬法仿真移動業(yè)務(wù)量分布,對無線網(wǎng)絡(luò)中各種性能進(jìn)行分析。在Monte Carlo仿真中,用戶根據(jù)預(yù)先的業(yè)務(wù)模型被隨機(jī)地分布在指定區(qū)域里,每個用戶被指派了隨機(jī)的位置、隨機(jī)的業(yè)務(wù)類型和移動性、上下行速率及業(yè)務(wù)狀態(tài)(激活或未激活);然后進(jìn)行系統(tǒng)性能仿真來判斷網(wǎng)絡(luò)的性能指標(biāo),比如:導(dǎo)頻覆蓋、Ec/Io(碼片能量與干擾之比,單位dB)、上行發(fā)射功率等是否滿足要求。
通過仿真分析,我們得到最佳服務(wù)小區(qū)的Ec/Io如圖3所示,相應(yīng)的統(tǒng)計見表1。最佳服務(wù)小區(qū)Ec/Io是反映干擾有沒有得到有效控制的重要指標(biāo)值,設(shè)計目標(biāo)是希望在覆蓋的大部分區(qū)域里Ec/Io都能高于-12dB,盡可能使小區(qū)容量和通話質(zhì)量達(dá)到最佳。
從圖3可見,大于-12dB的區(qū)域在進(jìn)行話音呼叫的時候可以保證優(yōu)良品質(zhì),即為圖中藍(lán)綠色區(qū)域所示;小于-12dB的區(qū)域可能還可以通話,只不過服務(wù)可靠性比較差,即為圖中紫色區(qū)域所示。另外圖中出現(xiàn)了相當(dāng)面積的白色區(qū)域,此為覆蓋盲區(qū)。由此可見,基站部署不合理,導(dǎo)頻覆蓋質(zhì)量較差,出現(xiàn)了嚴(yán)重的覆蓋不連續(xù)現(xiàn)象。
由表1中的統(tǒng)計數(shù)據(jù)可以更加清晰地看到,由于本設(shè)計方案中基站分布范圍過大,無法達(dá)到連續(xù)覆蓋效果,出現(xiàn)了覆蓋盲區(qū),因此需要對本方案進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整。
3.3 WCDMA無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化及仿真
通過規(guī)劃設(shè)計軟件輸出結(jié)果評估設(shè)計方案,如果預(yù)算所得到的覆蓋質(zhì)量未能滿足要求,需進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化。通過優(yōu)化處理,然后重新進(jìn)行Monte Carlo仿真驗證,最終獲得一個最優(yōu)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計。這是一個循環(huán)往復(fù)的過程,直至網(wǎng)絡(luò)設(shè)計滿足各項指標(biāo)需求。
根據(jù)前述Monte Carlo仿真看到,網(wǎng)絡(luò)覆蓋特性沒有達(dá)到設(shè)計目標(biāo),即在加載容量進(jìn)行最佳服務(wù)小區(qū)Ec/Io性能仿真時,部分區(qū)域出現(xiàn)小于-12dB的情況。為達(dá)到目標(biāo),常用的優(yōu)化措施包括:調(diào)整基站位置、數(shù)量、導(dǎo)頻功率、天線高度、天線方位角和傾角等。此外還可以通過調(diào)整物理層參數(shù),比如:減小業(yè)務(wù)所需的Eb/No值、減小基站射頻部分的基站噪聲指數(shù)、減小干擾儲備、增加天線增益等,改善上行鏈路覆蓋。
在本設(shè)計中,首先通過基站調(diào)整,我們放棄了一部分范圍的覆蓋;又進(jìn)行了相關(guān)參數(shù)的調(diào)整,最終保證設(shè)計區(qū)域內(nèi)達(dá)到比較滿意的覆蓋效果。經(jīng)過仿真分析后得到優(yōu)化后的最佳服務(wù)小區(qū)的Ec/Io如圖4所示,相應(yīng)的統(tǒng)計表如表2所示:
從圖4可見,經(jīng)過基站調(diào)整之后,基本上消除了白色區(qū)域的覆蓋盲區(qū),達(dá)到了較理想的覆蓋。由表2統(tǒng)計數(shù)據(jù)可見,優(yōu)化后的設(shè)計方案已達(dá)到了連續(xù)覆蓋效果。
4 結(jié)束語
系統(tǒng)仿真可用于系統(tǒng)實施和系統(tǒng)優(yōu)化,從而加速網(wǎng)絡(luò)建設(shè)進(jìn)度,保證了系統(tǒng)建設(shè)質(zhì)量。本文在專業(yè)規(guī)劃仿真軟件的基礎(chǔ)上,設(shè)計實現(xiàn)了WCDMA網(wǎng)絡(luò),根據(jù)Monte Carlo仿真結(jié)果對設(shè)計方案進(jìn)行了修正和優(yōu)化,得到了對網(wǎng)絡(luò)覆蓋、干擾等性能的最終預(yù)測,確定了系統(tǒng)設(shè)計參數(shù),完成了最終的WCDMA無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)計和基站配置。
WCDMA網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃是一個系統(tǒng)工程,需要依靠豐富的無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和運(yùn)營經(jīng)驗。雖然目前有一些CDMA網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的經(jīng)驗可以借鑒,但WCDMA網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃要復(fù)雜得多。在充分利用現(xiàn)有2G網(wǎng)絡(luò)條件和運(yùn)營經(jīng)驗進(jìn)行3G網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃與實施的同時,平衡好覆蓋、容量和服務(wù)質(zhì)量的關(guān)系,提交給客戶一個優(yōu)質(zhì)高效的WCDMA網(wǎng)絡(luò),最大限度地滿足終端用戶的質(zhì)量需求,就可以在日益激烈的競爭中取得質(zhì)量競爭優(yōu)勢。
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傳輸網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化原則
網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化就是通過深入分析網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀和業(yè)務(wù)模型，從網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、承載業(yè)務(wù)、帶寬管理和調(diào)度等多方面，提出對新建網(wǎng)絡(luò)的合理規(guī)劃方案以及針對現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化整改方案，達(dá)到充分挖掘網(wǎng)絡(luò)資源、提高網(wǎng)絡(luò)的安全性、可靠性和利用率的目的，滿足以下7個原則：（1）傳輸網(wǎng)的優(yōu)化建設(shè)應(yīng)以滿足業(yè)務(wù)需求為前提，遵循網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化相結(jié)合的原則。（2）網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的合理性對網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展建設(shè)至關(guān)重要，直接影響網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)成本、組網(wǎng)效率和資源的有效利用，應(yīng)根據(jù)業(yè)務(wù)的流量流向，業(yè)務(wù)量大小，業(yè)務(wù)的安全性需求，光纜路由條件和光纜網(wǎng)結(jié)構(gòu)，綜合考慮業(yè)務(wù)需求和投資效益選擇合理的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，減少因網(wǎng)絡(luò)升級改造導(dǎo)致的頻繁割接。（3）充分分析和利用現(xiàn)有資源，挖掘現(xiàn)網(wǎng)潛力。（4）查找網(wǎng)絡(luò)瓶頸和安全隱患，提出優(yōu)化思路及方案。（5）考慮到網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的實際情況，優(yōu)化意見和建議盡可能與實際相結(jié)合。（6）進(jìn)一步提高網(wǎng)絡(luò)資源的利用率和增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)調(diào)度的靈活性，降低運(yùn)維成本，以達(dá)到結(jié)構(gòu)合理、擴(kuò)容靈活、安全可靠、維護(hù)方便和技術(shù)先進(jìn)的目標(biāo)。（7）傳輸網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)往往要適度超前于業(yè)務(wù)發(fā)展的需要，進(jìn)行傳輸網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化將為網(wǎng)絡(luò)的長期發(fā)展打下堅實的基礎(chǔ)。
傳輸網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化和安全控制措施的思路
結(jié)構(gòu)拓?fù)涞膬?yōu)化是網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的基礎(chǔ)，是哈局優(yōu)化工作的重點。骨干層傳輸系統(tǒng)宜布設(shè)在通信樞紐、有客貨運(yùn)作業(yè)的較大車站、與既有網(wǎng)絡(luò)有連接的節(jié)點等處，并應(yīng)綜合考慮匯聚容量、傳輸距離等因素設(shè)置。哈局以哈爾濱、齊齊哈爾、牡丹江為中心樞紐，建立了以西環(huán)、中環(huán)、東環(huán)、牡林雞下環(huán)4個骨干傳輸系統(tǒng)。該系統(tǒng)使用中興S385、S330設(shè)備，均為STM-16環(huán)路，采用二纖雙向復(fù)用段保護(hù)方式。由華為OSN6800智能光傳送平臺、傳輸容量40波、傳輸速率為10Gbit/s波分系統(tǒng)承載，采用ODUk環(huán)網(wǎng)保護(hù)。西環(huán)波分覆蓋濱洲、伊加、牙林、濱北、嫩林線，由16個網(wǎng)元組成，主要網(wǎng)元及構(gòu)成是齊齊哈爾—富裕—加格達(dá)奇—伊圖里河—牙克石—海拉爾—牙克石—扎蘭屯—齊齊哈爾；中環(huán)波分覆蓋濱北、濱洲線，由12個網(wǎng)元組成，主要網(wǎng)元及構(gòu)成是哈爾濱—綏化—北安—齊齊哈爾—讓湖路—哈爾濱；東環(huán)波分覆蓋濱綏、綏佳線，由20個網(wǎng)元組成，主要網(wǎng)元及構(gòu)成是哈爾濱—牡丹江—林口—佳木斯—南岔—綏化—哈爾濱；牡林雞下環(huán)波分覆蓋濱綏、圖佳、林密線，由7個網(wǎng)元組成，主要網(wǎng)元及構(gòu)成是牡丹江—林口—雞西—下城子—牡丹江。骨干傳輸層的改造，極大提高了傳輸系統(tǒng)的信息傳送能力和骨干傳輸層設(shè)備的運(yùn)行穩(wěn)定性，網(wǎng)絡(luò)的進(jìn)一步規(guī)劃改造建立了基礎(chǔ)平臺。（1）哈爾濱周邊傳輸網(wǎng)改造：將萬樂、前沙、陳家傳輸網(wǎng)網(wǎng)元從STM—1升為STM—4，敷設(shè)二場—穆家溝—孫家光纜，形成環(huán)網(wǎng)，提高業(yè)務(wù)保護(hù)能力。利用既有設(shè)備完成穆家溝—孫家—王崗—夏家—哈南一場網(wǎng)元形成環(huán)網(wǎng)。將王兆屯、香坊等處傳輸網(wǎng)網(wǎng)元從STM—1升為STM—4，利用既有哈爾濱、哈東、哈分?jǐn)?shù)傳工區(qū)網(wǎng)元形成環(huán)網(wǎng)。（2）對綏化—佳木斯、佳木斯—林口、南岔—伊春、哈爾濱—讓湖路、牡丹江—下城子、下城子—雞西、雞西—林口等無復(fù)用段保護(hù)的區(qū)段，進(jìn)行設(shè)備升級形成環(huán)網(wǎng)保護(hù)，提高傳輸網(wǎng)的安全性。（3）對雞西—東方紅、佳木斯—鶴崗、佳木斯—雙鴨山、塔河—古蓮等155M傳輸設(shè)備升級至622M，提高網(wǎng)絡(luò)帶寬和保護(hù)功能。（4）解決拆站打直通工程：哈局拆站在用接入網(wǎng)設(shè)備有65套，歸鐵通公司管理的接入網(wǎng)設(shè)備有35套，由于拆站沒有鐵路貫通用交流電，設(shè)備用電大部分使用的是市電和農(nóng)電，經(jīng)常停電，造成蓄電池過放，傳輸網(wǎng)絡(luò)中斷，特別是支鏈網(wǎng)絡(luò)，影響非常嚴(yán)重。因此，采取相鄰兩站通過增加長距離光板、取消拆站的傳輸網(wǎng)元、直接把光纜打通的方式來解決設(shè)備安全隱患。（5）對傳輸網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行擴(kuò)容改造：隨著通信技術(shù)的發(fā)展，傳輸網(wǎng)絡(luò)承載的業(yè)務(wù)正逐漸IP化，為滿足鐵路工務(wù)信息聯(lián)網(wǎng)、電子貨票聯(lián)網(wǎng)、5T、房產(chǎn)信息管理系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、視頻會議系統(tǒng)等業(yè)務(wù)的帶寬和接口的需求，對既有的哈—齊—海環(huán)、哈—牡—佳環(huán)、牡雞環(huán)、海滿環(huán)進(jìn)行擴(kuò)容改造，并開通FE接口，來實現(xiàn)100M、1000MIP接入能力。光傳輸網(wǎng)絡(luò)在規(guī)劃建設(shè)過程中，安全、高效的組網(wǎng)結(jié)構(gòu)一直是關(guān)注的焦點，但是隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的不斷壯大，單環(huán)帶寬已經(jīng)趨于極限，網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜性越發(fā)增強(qiáng)，業(yè)務(wù)數(shù)量也日益龐大。那么，業(yè)務(wù)路由的深度規(guī)劃，時隙資源的進(jìn)一步劃分，將會對傳輸網(wǎng)絡(luò)的最佳利用，產(chǎn)生巨大的影響，業(yè)務(wù)路由、時隙資源規(guī)劃將會同組網(wǎng)規(guī)劃一樣，成為傳輸建設(shè)的一個重要組成部分。采用業(yè)務(wù)路由分析法，通過對業(yè)務(wù)、資源的深入分析，并根據(jù)網(wǎng)絡(luò)自身特點及業(yè)務(wù)發(fā)展需求提出個性化的優(yōu)化方案。分出若干條指向相應(yīng)源、宿的路由（可以形象的將其比喻成大路），源、宿相同的（或源相鄰、宿相同）的業(yè)務(wù)，分別配置到規(guī)劃好的時隙上，這樣，新增的業(yè)務(wù)可以根據(jù)源宿指向，很方便的配置到相應(yīng)路由上。同時，對于現(xiàn)有的業(yè)務(wù)故障也能夠非常快速的定位。比如：清理接入網(wǎng)時隙，將第2個AU4清空后用來承載IT業(yè)務(wù)，按每個站點30M分配，4個站占用1個AU4，匯聚到有波分的接入網(wǎng)傳輸設(shè)備上，該設(shè)備與骨干層2.5G設(shè)備相連，在網(wǎng)絡(luò)的骨干層采用高階通道整體規(guī)劃，對高階通道的占用盡量按短路由規(guī)劃、并考慮通道利用的均衡，減小通道分配負(fù)荷的不平衡度，最后將業(yè)務(wù)匯聚各地信息分所。網(wǎng)管系統(tǒng)的優(yōu)化可分為2個方面：一是網(wǎng)管信息傳送的優(yōu)化；另一個是網(wǎng)管系統(tǒng)職能的優(yōu)化。網(wǎng)管信息傳送目前是依托傳輸系統(tǒng)本身的DCC通道進(jìn)行。一般通過設(shè)備環(huán)境及網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)優(yōu)化后，網(wǎng)管信息應(yīng)可在網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行透明的傳送。應(yīng)避免網(wǎng)管信息在不同設(shè)備廠家間進(jìn)行傳送，確實需要時，應(yīng)保證網(wǎng)管信息傳送的可靠、透明性。網(wǎng)管系統(tǒng)職能的優(yōu)化主要指對網(wǎng)管系統(tǒng)安全管理級別和權(quán)限劃分，哈局網(wǎng)管按二級管理、三級維護(hù)進(jìn)行設(shè)置，對網(wǎng)管的管理范圍、職責(zé)分工進(jìn)行優(yōu)化配置，設(shè)置1個一級網(wǎng)管，哈爾濱、齊齊哈爾、牡丹江、佳木斯、海拉爾5個二級網(wǎng)管。一級網(wǎng)管負(fù)責(zé)鐵道部管理的和局管內(nèi)的波分系統(tǒng)以及2.5G傳輸系統(tǒng)。為了盡量減少跨網(wǎng)管電路的維護(hù)，二級網(wǎng)管比照信息分所的管界劃分維護(hù)界面，負(fù)責(zé)接入網(wǎng)傳輸系統(tǒng)。充分發(fā)揮網(wǎng)管設(shè)備管理潛力，提高網(wǎng)絡(luò)的可運(yùn)營性和可控性。光纜線路作為連接傳輸設(shè)備的物理介質(zhì)，為傳輸系統(tǒng)提供物理上的光通路。故光纜線路優(yōu)化要根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的組成，考慮經(jīng)濟(jì)、工程等因素，以通路規(guī)劃的思路，以業(yè)務(wù)為導(dǎo)向，進(jìn)行纖芯線路優(yōu)化，對不合理的纖芯熔接分配進(jìn)行整改，使光纜線路提供更多的光纖通路。采用同路由異側(cè)異敷設(shè)方式備份，對端頭站通過與聯(lián)通、移動置換纖芯互為備份等方式優(yōu)化。通過哈局1年來的實踐，傳輸網(wǎng)的優(yōu)化不僅可以保證各業(yè)務(wù)的開通，還可以提高網(wǎng)絡(luò)的安全性，更可以為鐵路的開拓發(fā)展提供條件。通過優(yōu)化使傳輸網(wǎng)的資源潛力得到充分的發(fā)揮，整合現(xiàn)有的各方面優(yōu)勢和解決存在問題，建設(shè)成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)更清晰、支持業(yè)務(wù)更豐富、運(yùn)營維護(hù)更方便、電路生產(chǎn)更高效、設(shè)備環(huán)境更合理、擴(kuò)容升級更平滑的傳輸網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化是一個循序漸進(jìn)的過程，是無法一蹴而就的，在實踐工作中應(yīng)結(jié)合工程投資、分清主次、由易到難地進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化，最后將傳輸網(wǎng)建設(shè)成為高速、安全、靈活的承載網(wǎng)絡(luò)。
本文作者：朱琳工作單位：哈爾濱鐵路局哈爾濱通信段
關(guān)鍵詞：長期演進(jìn) 覆蓋問題 干擾排除
一、LTE無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化介紹
1.什么是LTE
LTE是Long Term Evolution的縮寫，全稱為3GPP Long Term Evolution，中文一般翻譯為3GPP長期演進(jìn)技術(shù)，為第三代合作伙伴計劃（3GPP）標(biāo)準(zhǔn)，使用“正交頻分復(fù)用”（OFDM）的射頻接收技術(shù)，以及2×2和4×4 MIMO的分集天線技術(shù)規(guī)格。同時支援FDD和TDD。在每一個 5MHz 的蜂窩（cell）內(nèi)，至少能容納200個動態(tài)使用者。用戶面單向傳輸時延低于5ms，控制面從睡眠狀態(tài)到激活狀態(tài)遷移時間低于50ms。2010年12月6日國際電信聯(lián)盟把LTE正式稱為4G。
2.無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的目的
無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化是為了保證在充分利用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)資源的基礎(chǔ)上，解決網(wǎng)路存在的局部缺陷，最終達(dá)到無線覆蓋全面無縫隙、接通率高、通話持續(xù)、話音質(zhì)量不失真、畫面質(zhì)量清晰可見，保證網(wǎng)絡(luò)容量滿足用戶高速發(fā)展的要求，讓用戶感到真正的滿意。通過網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化使用戶提高收益率和節(jié)約成本。
3.無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的重要性
網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化是一個改善全網(wǎng)質(zhì)量、確保網(wǎng)絡(luò)資源有效利用的過程。傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)在大批用戶使用時候會造成網(wǎng)絡(luò)擁堵，用戶的感知差，最終網(wǎng)絡(luò)用戶的減少，導(dǎo)致運(yùn)營商業(yè)品牌形象的降低。
經(jīng)過優(yōu)化的無線網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)路會順暢便捷，提高用戶感知，提升運(yùn)營商業(yè)品牌形象。保證和提高網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量，提高企業(yè)的競爭能力和用戶滿意度，是業(yè)務(wù)發(fā)展的有力后盾。
4.LTE無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化特點
4.1覆蓋和質(zhì)量的估計參數(shù)不同
TD-LTE使用RSPP、RSRQ、SINR進(jìn)行覆蓋和質(zhì)量的評估。
4.2影響覆蓋問題的因素不同
工作頻段的不同，導(dǎo)致覆蓋范圍的差異顯著；需要考慮天線模式對覆蓋的影響。
4.3影響接入指標(biāo)的參數(shù)不同
除了需要考慮覆蓋和干擾的影響外，PRACH的配置模式會對接入成功率指標(biāo)帶來影響。
4.4鄰區(qū)優(yōu)化的方法不同
TD-LTE系統(tǒng)中支持UE對指定頻點的測量，從而沒有配置鄰區(qū)關(guān)系的鄰區(qū)也可能觸發(fā)測量事件的上報；TD-LTE中可以通過設(shè)置黑名單來進(jìn)行領(lǐng)區(qū)的優(yōu)化；鄰區(qū)設(shè)置需要優(yōu)先考慮優(yōu)先級。
4.5業(yè)務(wù)速率質(zhì)量優(yōu)化時考慮的內(nèi)容不同
與TD-SCDMA類似，需要考慮覆蓋、干擾、UE能力、小區(qū)用戶數(shù)的影響；需要考慮帶寬配置對速率的影響；需要考慮天線模式對速率的影響；需要考慮時隙比例配置、特殊時隙配置對速率的影響；需要考慮功率配置對速率的影響；需要考慮下行控制信道占用OFDM符號數(shù)量對速度的影響。
4.6干擾問題分析時的重點和難點不同
TD-LTE系統(tǒng)會大量采用同頻組網(wǎng)，小區(qū)間干擾將是分析的重點和難點；TD-LTE系統(tǒng)采用多種方式進(jìn)行干擾的抑制和消除，算法參數(shù)的優(yōu)化也將是后續(xù)工作的重點和難點。
4.7無線資源的管理算法更加復(fù)雜
TD-LTE系統(tǒng)增加了X2接口，并且采用了MIMO等關(guān)鍵技術(shù)，以及ICIC等算法，使得無線資源的管理更加復(fù)雜。
二、LTE無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化內(nèi)容
LTE無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化中出現(xiàn)的問題有：覆蓋問題、接入問題、掉線問題、切換問題、干擾問題。那么解決這些問題的需要優(yōu)化內(nèi)容具體就有：PCI合理規(guī)劃、干擾排查、天線的調(diào)整及覆蓋優(yōu)化、鄰區(qū)規(guī)劃及優(yōu)化、系統(tǒng)參數(shù)。下面就詳細(xì)說明一下這些具體優(yōu)化內(nèi)容。
1.PCI合理規(guī)劃
研究相鄰小區(qū)間對PCI的約束：PCI作為小區(qū)唯一的物理標(biāo)識，需要滿足以下要求：collision-free，相鄰的兩個小區(qū)PCI不能相同；confusion-free，同一個小區(qū)的所有鄰區(qū)中不能有相同的；相鄰的兩個小區(qū)PCI模3后的余數(shù)不等。
采用合理的規(guī)劃算法為全網(wǎng)分配PCI：根據(jù)實用網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)計算鄰區(qū)關(guān)系；根據(jù)鄰區(qū)關(guān)系為所有小區(qū)分配PCI，考慮PCI復(fù)用距離盡可能遠(yuǎn)。
2.干擾排查
TD-LTE干擾分類分系統(tǒng)內(nèi)干擾和系統(tǒng)間干擾。系統(tǒng)內(nèi)干擾：鄰區(qū)同頻干擾；系統(tǒng)間干擾：與WLAN間干擾、與CMMB間干擾、與GSM間干擾、與TD-S間干擾、與其他系統(tǒng)干擾。其中經(jīng)過系統(tǒng)內(nèi)與系統(tǒng)間的排查后，發(fā)現(xiàn)找出干擾問題、分析其產(chǎn)生的原因、找出解決方法最終解決問題。
3.天線的調(diào)整及覆蓋優(yōu)化
網(wǎng)絡(luò)問題：覆蓋是優(yōu)化環(huán)節(jié)中最重要的一環(huán)。針對該問題，工程建設(shè)前期可根據(jù)無線環(huán)境合理規(guī)劃基站位置、天線參數(shù)設(shè)置及發(fā)射功率設(shè)置，后續(xù)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化中可根據(jù)實際測試情況進(jìn)一步調(diào)整天線參數(shù)及功率設(shè)置，從而優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)覆蓋。解決思路：通過掃描儀和路測軟件可確定網(wǎng)絡(luò)的覆蓋情況，確定弱覆蓋區(qū)域和過覆蓋區(qū)域。調(diào)整天線參數(shù)可解決網(wǎng)絡(luò)中大部分覆蓋問題。
解決思路：
強(qiáng)弱覆蓋情況判定。通過掃描儀和路測軟件可確定網(wǎng)絡(luò)的覆蓋情況，確定弱覆蓋區(qū)域和過覆蓋區(qū)域。
天線參數(shù)調(diào)整。調(diào)整天線參數(shù)可有效解決網(wǎng)絡(luò)中大部分覆蓋問題，天線對于網(wǎng)絡(luò)的影響主要包括以下性能參數(shù)和工程參數(shù)兩方面。
4.鄰區(qū)規(guī)劃及優(yōu)化
網(wǎng)絡(luò)問題：鄰區(qū)過多會影響到終端的測量性能，容易導(dǎo)終端測量不準(zhǔn)確，引起切換不及時、誤切換及重選慢等；鄰區(qū)過少，同樣會引起切換、孤島效應(yīng)等；鄰區(qū)信息錯誤將直接影響到網(wǎng)絡(luò)正常的切換。
合理制定鄰區(qū)規(guī)劃原則：TD-LTE與3G鄰區(qū)規(guī)劃原理基本一致，規(guī)劃時綜合考慮各小區(qū)的覆蓋范圍及站間距、方位角等因素
5.系統(tǒng)參數(shù)
常規(guī)參數(shù)優(yōu)化配置建議：目前試驗網(wǎng)階段網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整的主要覆蓋和切換相關(guān)參數(shù)。
覆蓋參數(shù)主要包括： CRS發(fā)射功率 、信道的功率配置、PRACH信道格式。
關(guān)鍵詞：農(nóng)網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)優(yōu)化
1農(nóng)網(wǎng)高壓配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)特點
相對于城區(qū)電網(wǎng)來說，農(nóng)網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)要簡單、清晰，但由于負(fù)荷對電能可靠性要求等其他原因，一般都會有小型發(fā)電廠，且通常均為小容量機(jī)組，即系統(tǒng)除了通過若干220kV、110kV變電所接受區(qū)域大電網(wǎng)電力以外，往往包括多個110kV及以下并網(wǎng)發(fā)電的若干電源點，從而使得電網(wǎng)不是單純的放射型單方向模型，需要通過建立數(shù)學(xué)模型來確立電源點的建設(shè)和系統(tǒng)接線方式。
2農(nóng)網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法的選擇
2.1網(wǎng)架結(jié)構(gòu)優(yōu)化的一般方法
負(fù)荷預(yù)測是電力系統(tǒng)規(guī)劃工作的基礎(chǔ)，在負(fù)荷預(yù)測的基礎(chǔ)上一般應(yīng)結(jié)合區(qū)域規(guī)劃進(jìn)行負(fù)荷分布分析，進(jìn)而確定負(fù)荷平衡結(jié)果，即確定變電所的分布和容量規(guī)劃，在負(fù)荷預(yù)測和變電所布點確定的基礎(chǔ)上進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化規(guī)劃。一般來說，網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的目標(biāo)是滿足系統(tǒng)有功負(fù)荷的最優(yōu)網(wǎng)架設(shè)計，有靜態(tài)規(guī)劃和動態(tài)規(guī)劃之分。靜態(tài)規(guī)劃考慮的是針對某一負(fù)荷水平進(jìn)行網(wǎng)架規(guī)劃，一般從基準(zhǔn)年開始按年度進(jìn)行，需考慮現(xiàn)有的網(wǎng)架，同時后一年的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)規(guī)劃需將前一年的網(wǎng)架設(shè)定為已有網(wǎng)架，因此，每規(guī)劃目標(biāo)年的網(wǎng)架規(guī)劃既要瞻前也要顧后，做到從時間序列上的前后協(xié)調(diào)相互呼應(yīng)，從而節(jié)約建設(shè)投資。但規(guī)劃設(shè)計方案的評價指標(biāo)一般考慮整個規(guī)劃期的總的性能指標(biāo)最優(yōu)來評價方案，而且往往加入投資分析，甚至列入資金的時間價值，因而稱為動態(tài)規(guī)劃。網(wǎng)架規(guī)劃優(yōu)化方法常用的有兩類，即啟發(fā)式方法和數(shù)學(xué)優(yōu)化方法。數(shù)學(xué)最優(yōu)方法是通過將電網(wǎng)規(guī)劃問題用數(shù)學(xué)化模型進(jìn)行描述，然后采用一定的算法求解，從而獲得滿足系統(tǒng)要求的最優(yōu)規(guī)劃方案。該類方法從理論上將可以保障方案的最優(yōu)性，但一般要求得最優(yōu)解需要很大的計算量。啟發(fā)式方法則是通過定義方案運(yùn)行性能以及投資需求等綜合指標(biāo)，根據(jù)一定規(guī)則對線路進(jìn)行逐步迭代選擇直至得到滿意的最優(yōu)解。該類方法難以保證方法的最優(yōu)性，但計算量較數(shù)學(xué)優(yōu)化方法要小，計算較為方便且便于與規(guī)劃設(shè)計人員的檢驗相結(jié)合，因而是一種更為經(jīng)濟(jì)而實用的方法。
2.1.1啟發(fā)式網(wǎng)架優(yōu)化方法
根據(jù)所確定的衡量安全性指標(biāo)的不同，啟發(fā)式方法分為基于支路性能的啟發(fā)式方法和基于系統(tǒng)性能指標(biāo)的啟發(fā)式方法。基于支路性能指標(biāo)的啟發(fā)式分析方法中，線路的選擇是根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行時線路功率傳輸情況來實現(xiàn)的，常選用的有線路是否能滿足負(fù)荷要求或者線路過負(fù)荷程度等指標(biāo)；而基于系統(tǒng)性能指標(biāo)的啟發(fā)式方法中，線路的選擇是根據(jù)線路對系統(tǒng)運(yùn)行時整個系統(tǒng)的一個特定運(yùn)行性能指標(biāo)的影響程度來實現(xiàn)的，常選用的指標(biāo)有系統(tǒng)缺負(fù)荷大小指標(biāo)等對線路的逐步選擇。
基于線路指標(biāo)的啟發(fā)式網(wǎng)架規(guī)劃方法分為逐步倒退法和逐步擴(kuò)展法兩種。逐步倒退法是根據(jù)目標(biāo)年數(shù)據(jù)構(gòu)成一個虛擬網(wǎng)絡(luò)，該網(wǎng)絡(luò)除了已有線路以外，包括所有待選的線路，這樣，構(gòu)成的就是一個冗余度很高但不經(jīng)濟(jì)的網(wǎng)絡(luò)，然后采用潮流模型對該網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行分析，比較各待選線路在系統(tǒng)中的作用和有效性，逐步去掉有效性低的線路，直到網(wǎng)絡(luò)沒有冗余線路為止。而采用逐步擴(kuò)展法是根據(jù)各待選線路對過負(fù)荷線路的過負(fù)荷量的消除的有效度，選擇適當(dāng)?shù)木€路到現(xiàn)狀網(wǎng)絡(luò)上，直至網(wǎng)絡(luò)無過負(fù)荷為止。為計算各待選線路的有效度，需要進(jìn)行變結(jié)構(gòu)時的潮流計算。
基于支路性能指標(biāo)的啟發(fā)式方法有計算簡單靈活等優(yōu)點，但由于通常是獨立地考慮各待選線路的作用，無法直接體現(xiàn)系統(tǒng)充裕的大小等性能指標(biāo)，而基于系統(tǒng)性能指標(biāo)的啟發(fā)式方法則能體現(xiàn)系統(tǒng)性能指標(biāo)，從而可以從整體上識別薄弱環(huán)節(jié)并充分考慮各待選線路對系統(tǒng)的整體影響來選擇最佳擴(kuò)建線路。
2.1.2網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的數(shù)學(xué)優(yōu)化方法
網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的數(shù)學(xué)化方法可以分為確定性和不確定性兩種優(yōu)化方法。傳統(tǒng)上采用的常常是確定的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化方法，即將規(guī)劃問題表達(dá)成確定性的優(yōu)化問題來進(jìn)行求解。但隨著規(guī)劃的環(huán)境以及相關(guān)要求日益復(fù)雜，且負(fù)荷、設(shè)備費(fèi)用、線路路徑等因素均具有不確定性，這些不確定性對電網(wǎng)規(guī)劃有較為顯著的影響，因而在規(guī)劃中考慮不確定性因素是必要的。按照考慮不確定性因素特征的不同，不確定網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化有分為隨機(jī)優(yōu)化法和模糊優(yōu)化法。隨機(jī)優(yōu)化法常常用于事件是否發(fā)生以及發(fā)生的時刻存在不確定性的情形，而模糊優(yōu)化法則常常用來處理有關(guān)事情表達(dá)不清晰的這種不確定性的情況。在通常情況下，在滿足對保障負(fù)荷電能供應(yīng)的前提下，可能有多種架線方法和導(dǎo)線截面的選擇，要對多個方案進(jìn)行比較選擇，則需要選擇目標(biāo)函數(shù)，在電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計中常用到的目標(biāo)函數(shù)有網(wǎng)架建設(shè)總投資、電能損失、維修運(yùn)行費(fèi)用為目標(biāo)函數(shù)。由于電能的特殊性，需要考慮各種約束條件，如電壓范圍、線路的長期極限傳輸容量限制等。因此，網(wǎng)架優(yōu)化過程實際上是目標(biāo)函數(shù)與約束條件、狀態(tài)參數(shù)之間的協(xié)調(diào)處理過程。
網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃法是針對網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)涮匦运岢鰜淼囊环N數(shù)學(xué)規(guī)劃方法，也是在線形規(guī)劃中專門處理網(wǎng)絡(luò)問題的一種特殊算法。數(shù)學(xué)上把圖看作節(jié)點和弧的集合，弧是連接在兩個節(jié)點之間的有向線段。在電力系統(tǒng)中，節(jié)點就是接受電力或者發(fā)送功率的發(fā)電廠、變電所或者負(fù)荷點，弧就是線路。這種優(yōu)化網(wǎng)架方法在電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化中常用的數(shù)學(xué)模型有最少費(fèi)用法、最短路徑法、費(fèi)用最小最大流法等方法。
2.2農(nóng)網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法的選擇
結(jié)合農(nóng)網(wǎng)高壓配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)特點，選用支路交換法來進(jìn)行這種輻射式結(jié)構(gòu)的高壓配電網(wǎng)的優(yōu)化計算較為適用。采用該方法是從一個既定的輻射式電網(wǎng)開始，增加一條閉合聯(lián)絡(luò)支路后使輻射型網(wǎng)絡(luò)變成一個閉合回路，然后將某一條支路斷開，恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)的輻射型結(jié)構(gòu)，并按照給定的目標(biāo)函數(shù)對新構(gòu)成的輻射型網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行計算。重復(fù)上述計算過程，直到目標(biāo)函數(shù)值最好為止，對應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)即為所選用網(wǎng)絡(luò)接線。采用這種方法簡單實用，但只能達(dá)到局部最優(yōu)解，對于農(nóng)網(wǎng)來說，一般規(guī)劃年需要新建的高壓（110kV及以上）線路是局部的，因而采用支路交換法可以滿足其要求。一般地對于既定的系統(tǒng)接線，考慮到節(jié)約投資，其改建項目的實施相對于系統(tǒng)網(wǎng)損等指標(biāo)來說往往是不經(jīng)濟(jì)的，且由于受電壓、可靠性等電網(wǎng)分析計算的約束性條件的影響。在工程實際中，其高壓配電網(wǎng)往往是通過對新增支路，以及由于負(fù)荷的增長需要改建的線路的多個建設(shè)方案的比較，來確定規(guī)劃年內(nèi)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化方案。在分析中，我認(rèn)為需引入動態(tài)經(jīng)濟(jì)比較的概念，而對于網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化設(shè)計方案來說，結(jié)合個人設(shè)計方案比較的經(jīng)驗來看，最適用的經(jīng)濟(jì)方案比較以年費(fèi)用比較法較為適合。
3計算框圖設(shè)計
計算步驟一：目標(biāo)函數(shù)的確定。
當(dāng)新建或者改建線路對支路潮流僅是局部影響時，只需對所需考察的支路進(jìn)行網(wǎng)損最小分析。采用最小網(wǎng)損作為目標(biāo)函數(shù)，即函數(shù)為：
計算步驟二：先計算電網(wǎng)的潮流分布，再找出與本次計算相關(guān)的支路，即列出目標(biāo)支路集合，交換支路前輻射型網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)損計算。
計算步驟三：第一次支路交換后，重新進(jìn)行潮流計算后，在潮流計算結(jié)果的基礎(chǔ)上進(jìn)行支路交換后的輻射型網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)損計算。
重復(fù)以上支路交換計算，直至得出最優(yōu)結(jié)論為止。
4經(jīng)濟(jì)比較方法引入網(wǎng)架結(jié)構(gòu)優(yōu)化
在電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計的實際應(yīng)用中，單純采用以上支路交換法優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)接線是不夠的，應(yīng)該結(jié)合經(jīng)濟(jì)比較，即在對方案進(jìn)行投資分析計算的基礎(chǔ)上進(jìn)行比較，從而得出經(jīng)濟(jì)的方案。常用的方案比較方法有最小費(fèi)用法、凈現(xiàn)值法、內(nèi)部收益率法、折返年限法，每種方法又可以演化成不同的表達(dá)式。最小費(fèi)用法是電力系統(tǒng)規(guī)劃中較為普遍的方法，適用于比較效益相同或者效益基本相同，但難以具體估算的方案。最小費(fèi)用法通常有以下三種不同的方案：費(fèi)用現(xiàn)值比較法、計算期不同的現(xiàn)值費(fèi)用比較法和年費(fèi)用比較法。費(fèi)用現(xiàn)值比較法是將各個方案基本建設(shè)期和生產(chǎn)運(yùn)行期的全部支出費(fèi)用均折算到計算期的第一年，現(xiàn)值低的方案是可取方案。對于不同建設(shè)期的方案則一般按照方案中計算期最短的進(jìn)行計算，及計算期不同的現(xiàn)值費(fèi)用比較法。
年費(fèi)用比較法是將參加比較的諸方案計算期的全部支出折算成年費(fèi)用后進(jìn)行比較，費(fèi)用低的方案為經(jīng)濟(jì)上的優(yōu)越方案。其表達(dá)式為：
在比較方案部分費(fèi)用相同的情況下，可以采用只考慮有差別的費(fèi)用的年費(fèi)用比較法，即只考慮差別部分的費(fèi)用的比較，這種方法將初始投資差額以及末期殘值差額折合為年費(fèi)用或者年值，再綜合運(yùn)行維護(hù)、改造等運(yùn)行年需要投入的差別費(fèi)用，比較即可以得出經(jīng)濟(jì)最優(yōu)方案。對于農(nóng)網(wǎng)電力建設(shè)項目，筆者推薦使用這種簡化了的年費(fèi)用比較法。
5總結(jié)
結(jié)合農(nóng)網(wǎng)作為輻射型受端電網(wǎng)的特點，用支路交換法來進(jìn)行這種輻射式結(jié)構(gòu)的高壓配電網(wǎng)的優(yōu)化計算，雖只能達(dá)到局部最優(yōu)解。對于農(nóng)網(wǎng)來說，一般規(guī)劃年需要新建的高壓線路是局部的，因而采用支路交換法可以滿足其要求。在工程實際中，其高壓配電網(wǎng)往往是通過對新增支路，以及由于負(fù)荷的增長需要改建的線路的多個建設(shè)方案的比較，來確定規(guī)劃年內(nèi)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化方案。在分析中，文中引入了動態(tài)經(jīng)濟(jì)比較，并提出對于農(nóng)網(wǎng)采用有差別的年費(fèi)用比較法最為適用。
參考文獻(xiàn)：
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【關(guān)鍵詞】規(guī)劃仿真 覆蓋預(yù)測 傳播模型 測量報告 話務(wù)分布
1 引言
無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃是移動通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃當(dāng)中最重要的工作，因為它的準(zhǔn)確性直接影響到移動網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)成本和未來服務(wù)質(zhì)量。無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃用于指導(dǎo)移動網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，以實現(xiàn)綜合建網(wǎng)成本最小、盈利業(yè)務(wù)覆蓋最佳、有限資源容量最大、核心業(yè)務(wù)質(zhì)量最優(yōu)、網(wǎng)絡(luò)未來可升級能力最強(qiáng)等目標(biāo)。
規(guī)劃仿真是無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的核心工作，它利用仿真工具模擬無線網(wǎng)絡(luò)，通過對規(guī)劃方案的循環(huán)驗證和反復(fù)優(yōu)化，得到良好的基站布局和優(yōu)化的工程參數(shù)，以取得網(wǎng)絡(luò)設(shè)計預(yù)期的性能目標(biāo)。本文針對兩類不同原理的GSM規(guī)劃方法展開詳細(xì)的論述和分析，并從理論和實際的角度歸納出各自的特點與適用情形。
2 傳統(tǒng)的無線規(guī)劃方法
2.1 原理和流程
傳統(tǒng)規(guī)劃方法基于無線傳播模型的覆蓋預(yù)測原理，即計算三維數(shù)字地圖上各像素點的來自所有基站信號的路徑損耗，從而對覆蓋范圍、干擾矩陣、最好服務(wù)小區(qū)等結(jié)果進(jìn)行仿真，最終由迭代算法給出頻率規(guī)劃方案。覆蓋預(yù)測的準(zhǔn)確性關(guān)系到仿真環(huán)境與實際網(wǎng)絡(luò)的切合程度，是無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的核心。同時，無線覆蓋的規(guī)劃精度將決定網(wǎng)內(nèi)平均的干擾水平，是網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的基礎(chǔ)。
以GSM系統(tǒng)為例，給出使用傳統(tǒng)規(guī)劃軟件進(jìn)行小區(qū)規(guī)劃的一般流程。整個規(guī)劃流程中，影響仿真精度的主要因素有基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、傳播模型選用的正確與否以及基礎(chǔ)數(shù)據(jù)與數(shù)字地圖的匹配程度。目前，工程上比較常用的幾種規(guī)劃軟件如Asset、Tornado、Atell等，盡管有不同的操作系統(tǒng)或數(shù)據(jù)庫要求，也在仿真算法或操作使用上略有差別，但規(guī)劃的原理和流程都基本相同。
2.2 傳播模型校正
無線傳播模型是針對無線信道的傳播特性和電波傳播方式建立的模型，用于對傳播路徑損耗做出預(yù)測。傳播預(yù)測的準(zhǔn)確性直接影響系統(tǒng)的覆蓋和其它性能分析結(jié)果的可信程度，它是無線規(guī)劃工作的關(guān)鍵和難點。
傳播模型校正是根據(jù)實際無線環(huán)境的地形地貌、環(huán)境特征與系統(tǒng)參數(shù)，校正現(xiàn)有經(jīng)驗?zāi)Ｐ凸剑蛊溆嬎愠龅男^(qū)內(nèi)收發(fā)兩點間的傳播損耗接近實測值。傳播模型校正分設(shè)計測試、數(shù)據(jù)處理、模型校正三個步驟，其中修正原模型參數(shù)的迭代過程，可以采用仿真工具的自動模型校正模塊實現(xiàn)，也可以手工完成。
以Aircom公司Asset軟件的模型校正為例，對標(biāo)準(zhǔn)宏蜂窩模型進(jìn)行校正時先調(diào)整與視距傳播有關(guān)的參數(shù)，再調(diào)整非視距傳播的參數(shù)。參數(shù)校正的順序如圖3：
這里要指出的是，不同的規(guī)劃軟件有不同的模型參數(shù)定義、參數(shù)校正順序和收斂算法，但不同軟件的模型校正收斂準(zhǔn)則基本相同，即統(tǒng)計均值與均方差(公式(1))，當(dāng)均值趨于0、均方差小于8即認(rèn)為模型收斂。通常來說，使用某一種規(guī)劃軟件校正出來的模型對該軟件而言是收斂最佳的方案，校正以后的規(guī)劃仿真也是最逼近實際網(wǎng)絡(luò)的。
2.3 模型校正實例
某中型城市的模型校正項目，采用Rohde&Schwartz發(fā)射接收設(shè)備T995XAssei規(guī)劃軟件，生成了密集市區(qū)DCS 1 800的傳播模型。經(jīng)過校正，迭代收斂于均值0、均方差7.0。是將實際路測的采樣點和校正后的預(yù)測值進(jìn)行的比較統(tǒng)計，可以看到，在數(shù)據(jù)量采集充分的情況下，校正后的模型預(yù)測電平與實際路測電平的吻合度很高，只有極個別點的差異在20dB以上(紅色)。
3 基于測量的無線規(guī)劃方法
3.1 原理和流程
基于測量的無線規(guī)劃方法突破了傳統(tǒng)的純仿真環(huán)境，利用實際的上下行測量報告對網(wǎng)絡(luò)干擾進(jìn)行分析和仿真。相對基于覆蓋預(yù)測原理的傳統(tǒng)規(guī)劃，這種方法有一定的優(yōu)越性，一方面，它基于實際統(tǒng)計數(shù)據(jù)而非覆蓋預(yù)測數(shù)據(jù)，能較真實地反映現(xiàn)網(wǎng)的用戶話務(wù)分布；另一方面，規(guī)劃平臺以現(xiàn)網(wǎng)配置和性能數(shù)據(jù)作為輸入，得到使統(tǒng)計數(shù)據(jù)最優(yōu)化的無線網(wǎng)絡(luò)方案。由于移動網(wǎng)絡(luò)發(fā)展對質(zhì)量和容量的高要求，越來越多的運(yùn)營商和設(shè)備廠家傾向用這種方法進(jìn)行全網(wǎng)或區(qū)域的頻率規(guī)劃或日常優(yōu)化，例如增刪鄰區(qū)、干擾分析、故障排查等。
目前。Nokia、Ericsson、Schema、Moto r0Ia等公司都開發(fā)了基于測量報告的規(guī)劃平臺，盡管它們在安裝模式、測量數(shù)據(jù)收集的方法與格式、多廠商支持率和自動優(yōu)化算法方面有較大差異，但是頻率規(guī)劃的流程基本相同(如圖5)，大致分為測量、質(zhì)量評估和頻點優(yōu)化三個子模塊。其中，測量模塊需要針對網(wǎng)絡(luò)的不同廠家設(shè)備進(jìn)行，質(zhì)量評估模塊評估預(yù)測和真實的網(wǎng)管統(tǒng)計值之間的匹配程度，而頻點優(yōu)化模塊則根據(jù)網(wǎng)絡(luò)模型和定義好的頻率規(guī)劃原則生成最佳頻點分配方案。規(guī)劃流程中干擾矩陣的驗證是判斷測量準(zhǔn)確度的重要步驟，諸如測量數(shù)據(jù)收集的時間、測量小區(qū)的遍歷性、每個小區(qū)的統(tǒng)計數(shù)據(jù)量、有無盲點或過覆蓋等因素都將影響話務(wù)分布
3.2 測量報告的收集
新方法的主要輸入是上下行鏈路中手機(jī)的測量報告，收集的方法與復(fù)雜度通常和不同廠家的設(shè)備有關(guān)。測量報告每480ms通過Abis接口上傳一次，除上報服務(wù)小區(qū)的RxLevel(接收信號電平)之外，手機(jī)上報最多6個BSIC可解碼的BCCH測量頻點的RxLevel、6個BSIC可解碼的最強(qiáng)的BCCH及允許使用的NCC。報告映射在空口的信令邏輯信道SACCH(慢速隨路控制信道)上，手機(jī)在上行發(fā)射時隙和下行接收時隙之間完成測量。
利用測量報告建立網(wǎng)絡(luò)模型，需測量網(wǎng)絡(luò)中每對小區(qū)間的干擾電平，通過比較服務(wù)小區(qū)與每個測量報告中的小區(qū)的RxLevel，估計干擾電平大小。為提供全面充分的干擾模式圖，手機(jī)應(yīng)能報告所有可能的干擾源，而標(biāo)準(zhǔn)GSM過程僅測量定義為鄰區(qū)的BCCH頻點，所以需要通過新的頻點掃描方法識別所有可能的干擾源。2G系統(tǒng)測量收集的過程是先在BSC上開啟測量功能。然后為當(dāng)前服務(wù)小區(qū)定義所有相鄰小區(qū)的全部BCCH頻點，由BSC通過BTS告知手機(jī)，在長度為32的BCCH分配列表中作頻點輪循測量。
3.3 基于測量的規(guī)劃項目實例
某特大城市的密集市區(qū)，曾用Ultima Fort 6“軟件進(jìn)行過GSM900網(wǎng)絡(luò)的翻頻。圖6是軟件對翻頻前后的干擾情況的仿真比較，可見翻頻后的干擾話務(wù)比例降至翻頻前的11％。翻頻割接后，實際的話務(wù)統(tǒng)計指標(biāo)確有較大程度的提高。
4 兩類規(guī)劃方法的比較
基于兩種無線規(guī)劃方法的不同原理，再結(jié)合項目中的多次運(yùn)用經(jīng)驗，筆者在此做了較全面的歸納和比較，根據(jù)各自的特點提出網(wǎng)絡(luò)適用條件的合理性建議，具體如表2。
【關(guān)鍵詞】中國聯(lián)通WCDMA網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃建設(shè)要點
在現(xiàn)在的通信行業(yè)，三大運(yùn)營商一直在不斷推陳出新。中國電信公司高調(diào)推出天翼手機(jī)；中國移動公司一直致力于“3G”品牌，然而中國聯(lián)通掌握著WCDMA牌照，WCDMA牌照是全球應(yīng)用最廣泛、最成熟的通信運(yùn)營牌照。中國聯(lián)通的低調(diào)舉動在很大程度上反映了聯(lián)通公司吸取了當(dāng)年運(yùn)營CDMA網(wǎng)絡(luò)時的失敗經(jīng)驗。如今在擁有更優(yōu)質(zhì)的WCDMA牌照的前提下，依然選擇了低調(diào)務(wù)實的招標(biāo)建設(shè)策略，很明顯避開了早期因為網(wǎng)絡(luò)建設(shè)不夠完善而影響后期手機(jī)推廣銷售的戰(zhàn)略失誤。文章將針對中國聯(lián)通對于優(yōu)質(zhì)的WCDMA運(yùn)營牌照的建設(shè)優(yōu)化工作，闡述在網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中的重大要點。
一、中國聯(lián)通WCDMA網(wǎng)絡(luò)建設(shè)現(xiàn)狀簡析
中國聯(lián)通在WCDMA的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)可謂初見成效。現(xiàn)今，聯(lián)通公司計劃在55個重要城市率先推出3G商用業(yè)務(wù)，預(yù)計年底這一商用業(yè)務(wù)覆蓋面積將達(dá)到282個城市，各個地方均能使用網(wǎng)絡(luò)視頻電話。中國聯(lián)通已經(jīng)完成了較大范圍的WCDMA的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)布置，而這意味著WCDMA網(wǎng)絡(luò)進(jìn)入了全面的招標(biāo)工作。在2009年，中國聯(lián)通投資近600億元用于WCDMA的一期建設(shè)工作，將完成多達(dá)77272個網(wǎng)絡(luò)基站。這也表明中國聯(lián)通會在短期內(nèi)完成WCDMA網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)工作。
二、關(guān)于中國聯(lián)通WCDMA頻譜規(guī)劃與策略
根據(jù)國家無線電頻譜管理研究所何廷潤對中國聯(lián)通的業(yè)務(wù)發(fā)展分析，聯(lián)通公司在WCDMA網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)過程中已經(jīng)獲得了一定的頻率資源，具備了3G網(wǎng)絡(luò)早期和中期的業(yè)務(wù)發(fā)展的基本條件。何廷潤同時指出，聯(lián)通公司的3G頻率并不發(fā)達(dá)。因為中國聯(lián)通WCDMA載波頻率是5MHz*2，但運(yùn)營商為了滿足網(wǎng)絡(luò)容量的需要，應(yīng)該采用3層區(qū)的結(jié)構(gòu)，所謂3層區(qū)結(jié)構(gòu)指的是宏蜂窩1個FDD載波、微蜂窩1個FDD載波、微蜂1個FDD載波，每個運(yùn)營商最小頻譜需求為15MHz×2頻率。事實上在國際上已經(jīng)有成功運(yùn)營3G網(wǎng)絡(luò)的先例，4頻點的20MHz×2頻率才是我國3G網(wǎng)絡(luò)的最佳選擇。
事實上在3G網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)中，高頻段組網(wǎng)的基站資源需求將明顯增大，對于選址也提出了更高的要求，因為眾多WCDMA的頻率都在從2100MHz向900MHz轉(zhuǎn)變，況且850/2100MHZ是國際上通用個網(wǎng)絡(luò)頻率。據(jù)此何廷潤曾在2008中國聯(lián)通網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與優(yōu)化技術(shù)論壇”上提出：中國聯(lián)通應(yīng)該盡快解決在頻譜資源的不均勻配置狀況，提交3G低頻組網(wǎng)請示，大力推進(jìn)3G低頻組網(wǎng)的研究，爭取在短時期內(nèi)完成低頻組網(wǎng)的相關(guān)工作，極大的擴(kuò)大在這一領(lǐng)域的戰(zhàn)略性資源和市場份額。
三、關(guān)于WCDMA站址規(guī)劃
中國聯(lián)通計劃在不到3個月的時間里完成55個城市的WCDMA網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，而這也為WCDMA網(wǎng)絡(luò)基站的建設(shè)工作提出了極高的要求，站址的選擇作為基站的建設(shè)工作中的重要內(nèi)容，因此能否在2個多月內(nèi)完成基站的選址和基站的改造工作是WCDMA網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的關(guān)鍵。站址的選址必須考慮到諸多因素，比如：舊站的改造、站址的高度、周圍阻擋等，事實上正是由于站址選擇的眾多復(fù)雜因素在一定程度上限制了3G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的速度和質(zhì)量。
中國聯(lián)通需要在短時間內(nèi)完成基站的建設(shè)工作，實際上完成WCDMA與GSM基站的共享建設(shè)在很大程度上能加快基站的建設(shè)，同時也能充分利用已有的網(wǎng)絡(luò)資源，避免了在選擇新基站的諸多困難因素。但是WCDMA與GSM基站的共享工作依然存在諸多的技術(shù)問題和操作問題，GSM與WCDMA共站址方案必須解決在覆蓋區(qū)域、容量負(fù)荷、系統(tǒng)改造等方面的問題。有了提前做好技術(shù)準(zhǔn)備，中國聯(lián)通公司已經(jīng)在完成了第十六輪的和部分第十七輪的G網(wǎng)擴(kuò)容工作，為接下來的GSM與WCDMA基站共享做了技術(shù)上的準(zhǔn)備工作。
四、WCDMA網(wǎng)絡(luò)覆蓋建設(shè)
GSM網(wǎng)絡(luò)的頻率復(fù)用往往存在頻率規(guī)劃方面的問題，而WCDMA作為一種更為優(yōu)質(zhì)的系統(tǒng)比傳統(tǒng)分GSM網(wǎng)絡(luò)更加復(fù)雜和多樣，對于技術(shù)的要求也更高，WCDMA網(wǎng)絡(luò)能夠承載更多相關(guān)業(yè)務(wù)和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，而眾多的業(yè)務(wù)就需要多種信道質(zhì)量，不同的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)在相同的發(fā)射環(huán)境下的覆蓋范圍和傳輸質(zhì)量往往會有很大的差別。
中國聯(lián)通在建設(shè)WCDMA網(wǎng)絡(luò)初期就結(jié)合建設(shè)的成本和覆蓋面，針對不同的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)做出了特定的覆蓋要求規(guī)劃，通過“統(tǒng)一規(guī)劃，重點區(qū)域網(wǎng)絡(luò)覆蓋一步到位”統(tǒng)一部署，指定了點覆蓋、線覆蓋、面覆蓋以及室內(nèi)覆蓋等網(wǎng)絡(luò)建設(shè)措施，從根本上保證了WCDMA網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍的網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量。“面覆蓋”具體指根據(jù)東部、中部以及西部的城市人口分布針對性的建設(shè)WCDMA基站，東部大中城市眾多，人口分布相對較集中，在建設(shè)初期應(yīng)該優(yōu)先覆蓋；“線覆蓋”則是確保在交通、人流密集的線路優(yōu)先覆蓋，例如機(jī)場、高鐵線路，保障WCDMA網(wǎng)絡(luò)能夠得到高端用戶的優(yōu)先體驗；“點覆蓋”是指在人口流動性大的旅游景點、交通樞紐等地實現(xiàn)點覆蓋；“室內(nèi)覆蓋”則是在現(xiàn)有2G網(wǎng)絡(luò)覆蓋的基礎(chǔ)上增加3G網(wǎng)絡(luò)的室內(nèi)覆蓋范圍，但是在WCDMA網(wǎng)絡(luò)建立初期往往還不能達(dá)到相應(yīng)的覆蓋面。
五、關(guān)于HSPA網(wǎng)絡(luò)部署規(guī)劃
如今HSPA（HSDPA/HSUPA）技術(shù)也逐漸成熟和完善，基于R99/R4網(wǎng)絡(luò)的承載能力已經(jīng)不能滿足日益發(fā)展的網(wǎng)絡(luò)通信業(yè)務(wù)和商業(yè)服務(wù)，所以網(wǎng)絡(luò)通信運(yùn)營商們一直把引進(jìn)HSPA技術(shù)作為提升網(wǎng)絡(luò)承載能力的重要手段之一，中國聯(lián)通公司也在建設(shè)WCDMA網(wǎng)絡(luò)的過程中加大了引進(jìn)HSPA的力度，隨著HSPA網(wǎng)絡(luò)的逐步升級，各大重要城市的網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量和傳輸熟慮都有了極大的提高，同時也在一定程度上促進(jìn)了3G網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展。
網(wǎng)絡(luò)通信數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)主要集中在各個大中城市和室內(nèi)。中國聯(lián)通公司在HSPA網(wǎng)絡(luò)升級的過程中，集中覆蓋了各個大中城市和高檔寫字樓、重要交通樞紐等室內(nèi)場所。事實上HSPA網(wǎng)絡(luò)具有兩種不同的組網(wǎng)方式，即獨立載波組網(wǎng)和共享載波組網(wǎng)，中訊郵電設(shè)計院葉青的《HSUPA獨立載波與共享載波上行容量探析》對HSPA網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍和組網(wǎng)方式做了詳細(xì)的分析和建議。
六、關(guān)于WCDMA網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化
中國聯(lián)通WCDMA網(wǎng)絡(luò)建設(shè)在規(guī)劃已經(jīng)施工流暢上都已具備網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化部署條件。國內(nèi)的WCDMA網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工作一般一下無個方面進(jìn)行：第一，在網(wǎng)絡(luò)投入商業(yè)服務(wù)前集中進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工作，并要與網(wǎng)絡(luò)工程基礎(chǔ)設(shè)施協(xié)調(diào)進(jìn)行；第二、高度重視網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和優(yōu)化工作的內(nèi)在關(guān)系，切忌單獨進(jìn)行；第三，在基站簇優(yōu)化工程中，必須保證超過90%基站都已開通運(yùn)行；第四，加強(qiáng)工作人員、技術(shù)人員的培訓(xùn)，從而使網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工作質(zhì)量得到相應(yīng)保障；第五，采用應(yīng)用范圍較高，滿意度較好的優(yōu)化工具。
3G網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化問題除了技術(shù)上的難題之外，室內(nèi)覆蓋的優(yōu)化也是網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的重難點，是一直以來限制網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍的重要因素。中國聯(lián)通吳樹興在《一種應(yīng)用于WCDMA網(wǎng)絡(luò)中的新型室內(nèi)分布系統(tǒng)性能優(yōu)化方案》創(chuàng)新性地提出了新型室內(nèi)網(wǎng)絡(luò)性能的優(yōu)化規(guī)劃，這是一種基于WCDMA網(wǎng)絡(luò)的客戶端自動測量的室內(nèi)分布質(zhì)量的分析平臺，這種新型優(yōu)化方案能夠大幅提高室內(nèi)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的質(zhì)量，同時也能降低技術(shù)難度和運(yùn)營成本。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:TD-LTE;無線網(wǎng)絡(luò);優(yōu)化技術(shù)
中圖分類號：C35文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A
1.TD-LTE的概述及重要性
1.1TD-LTE的概述
LTE是LongTermEvolution的縮寫，全稱為3GPPLongTermEvolution，中文一般翻譯為3GPP長期演進(jìn)技術(shù)，為第三代合作伙伴計劃（3GPP）標(biāo)準(zhǔn)，使用“正交頻分復(fù)用”（OFDM）的射頻接收技術(shù)，以及2×2和4×4MIMO的分集天線技術(shù)規(guī)格。同時支援FDD和TDD。在每一個5MHz的蜂窩（cell）內(nèi)，至少能容納200個動態(tài)使用者。用戶面單向傳輸時延低于5ms，控制面從睡眠狀態(tài)到激活狀態(tài)遷移時間低于50ms。2010年12月6日國際電信聯(lián)盟把LTE正式稱為4G。
1.2TD-LTE無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的重要性
TD-LTE無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化是為了保證在充分利用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)資源的基礎(chǔ)上，解決網(wǎng)路存在的局部缺陷，最終達(dá)到無線覆蓋全面無縫隙、接通率高、通話持續(xù)、話音質(zhì)量不失真、畫面質(zhì)量清晰可見，保證網(wǎng)絡(luò)容量滿足用戶高速發(fā)展的要求，讓用戶感到真正的滿意。通過網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化使用戶提高收益率和節(jié)約成本。
網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化是一個改善全網(wǎng)質(zhì)量、確保網(wǎng)絡(luò)資源有效利用的過程。傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)在大批用戶使用時候會造成網(wǎng)絡(luò)擁堵，用戶的感知差，最終網(wǎng)絡(luò)用戶的減少，導(dǎo)致運(yùn)營商業(yè)品牌形象的降低。經(jīng)過優(yōu)化的無線網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)路會順暢便捷，提高用戶感知，提升運(yùn)營商業(yè)品牌形象。保證和提高網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量，提高企業(yè)的競爭能力和用戶滿意度，是業(yè)務(wù)發(fā)展的有力后盾。
2.TD-LTE基本原理
TD-LTE（TimeDivisionLongTermEvolution）是TD-SCDMA長期演進(jìn)系統(tǒng)的產(chǎn)物，采用OFDMA空中接口技術(shù)，有效提高了無線通信系統(tǒng)的上下行數(shù)據(jù)傳輸速率和頻譜利用率，降低了系統(tǒng)傳輸?shù)臅r延，同時支持語音、視頻、在線網(wǎng)絡(luò)游戲、高清視頻點播等多功能業(yè)務(wù)。目前，TD-LTE以其突出的優(yōu)勢受到越來越多的電信運(yùn)營商和設(shè)備制造商的支持和青睞。該系統(tǒng)并未沿用UTRAN中的RNC-NodeB結(jié)構(gòu)，而是采用全新的功能更加完全的基站e-NodeB結(jié)構(gòu)，這些節(jié)點之間通過IP進(jìn)行傳輸，用于支持UE在整個網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的移動性，從而保證接入TD-LTE移動通信系統(tǒng)的用戶在使用網(wǎng)絡(luò)的過程中能夠平滑無縫地進(jìn)行切換。該連接方式也采用了Mesh或者部分Mesh型的連接方式，一個基站e-NodeB可以與多個接入網(wǎng)關(guān)進(jìn)行互連。TD-LTE系統(tǒng)中的e-NodeB具有對空中接口的用戶平面和控制平面進(jìn)行管理和控制的功能，aGW承載了對使用該系統(tǒng)用戶的數(shù)據(jù)進(jìn)行分組和匯聚的功能以及包括心靈狀態(tài)管理在內(nèi)的部分核心網(wǎng)功能。
3.TD-LTE系統(tǒng)的覆蓋特性
TD-LTE的覆蓋特性主要體現(xiàn)在以下幾個方面：
3.1覆蓋的目標(biāo)業(yè)務(wù)。TD-LTE覆蓋的目標(biāo)業(yè)務(wù)是一定速率的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，在系統(tǒng)中，只有PS域業(yè)務(wù)，而沒有電路域業(yè)務(wù)，而由于PS數(shù)據(jù)速率的覆蓋能力不同，在對覆蓋進(jìn)行規(guī)劃時，要以邊緣用戶的數(shù)據(jù)速率目標(biāo)作為首要參數(shù)，目標(biāo)數(shù)據(jù)速率不同，解調(diào)門限也就不同，TD-LTE系統(tǒng)的覆蓋半徑也相應(yīng)的有所不同。
3.2用戶分配的RB資源數(shù)。TD-LTE系統(tǒng)中，用戶分配的RB資源數(shù)對用戶的數(shù)據(jù)速率以及覆蓋都會有影響。在20Mhz的寬帶中，TD-LTE系統(tǒng)中可供系統(tǒng)調(diào)度的RB數(shù)是100個，每一個RB有12個15kHz帶寬的子載波，在使用使，分配給用戶的RB資源數(shù)目越多，用戶的數(shù)據(jù)速率也就越高，同時其占用的頻帶總帶寬也就越高，系統(tǒng)接收機(jī)端的噪聲也就隨之增高。
在下行方向，由于下行的發(fā)射功率是均分的，加上基站接收機(jī)的影響，分配的RB資源個數(shù)對覆蓋的影響較小一些，當(dāng)用戶占用的RB資源數(shù)目變化時，系統(tǒng)的覆蓋距離變化較小。
3.3多樣的調(diào)制編碼方式。由于系統(tǒng)中增加了64QAM的高階調(diào)制方式，使得系統(tǒng)編碼率更加豐富，當(dāng)用戶分配的RB資源個數(shù)固定時，系統(tǒng)的調(diào)制等級越低，編碼速率也就越低，解調(diào)門限也越低，系統(tǒng)的覆蓋就會越大，因而，在TD-LTE系統(tǒng)中編制解碼的方式對系統(tǒng)的覆蓋影響更為復(fù)雜。
3.4天線類型。由于使用了MIMO技術(shù)和波束賦行技術(shù)，在對鏈路進(jìn)行預(yù)算時，既要考慮前者帶來的發(fā)射分集的下行覆蓋增益，又要考慮到后者在上、下行方向上的接受分集增益、賦行增益和分集增益，使得天線對系統(tǒng)覆蓋的影響也更為復(fù)雜。
3.5呼吸效應(yīng)。由于系統(tǒng)采用的OFDMA技術(shù)，可以不需考慮同一地區(qū)不同用戶之間的干擾，但在小區(qū)間的同頻干擾依舊存在，使得系統(tǒng)仍存在著一定的呼吸效應(yīng)。
3.6系統(tǒng)幀結(jié)構(gòu)設(shè)計。從幀結(jié)構(gòu)上來看，TD-LTE系統(tǒng)的覆蓋半徑更大。
4.TD-LTE無線網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化方案
LTE無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化中出現(xiàn)的問題有：覆蓋問題、接入問題、掉線問題、切換問題、干擾問題。那么解決這些問題的需要優(yōu)化內(nèi)容具體就有：PCI合理規(guī)劃、干擾排查、天線的調(diào)整及覆蓋優(yōu)化、鄰區(qū)規(guī)劃及優(yōu)化、系統(tǒng)參數(shù)。下面就詳細(xì)說明一下這些具體優(yōu)化內(nèi)容。
4.1PCI合理規(guī)劃
研究相鄰小區(qū)間對PCI的約束：PCI作為小區(qū)唯一的物理標(biāo)識，需要滿足以下要求：collision-free，相鄰的兩個小區(qū)PCI不能相同；confusion-free，同一個小區(qū)的所有鄰區(qū)中不能有相同的；相鄰的兩個小區(qū)PCI模3后的余數(shù)不等。
采用合理的規(guī)劃算法為全網(wǎng)分配PCI：根據(jù)實用網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)計算鄰區(qū)關(guān)系；根據(jù)鄰區(qū)關(guān)系為所有小區(qū)分配PCI，考慮PCI復(fù)用距離盡可能遠(yuǎn)。
4.2干擾排查
TD-LTE干擾分類分系統(tǒng)內(nèi)干擾和系統(tǒng)間干擾。系統(tǒng)內(nèi)干擾：鄰區(qū)同頻干擾；系統(tǒng)間干擾：與WLAN間干擾、與CMMB間干擾、與GSM間干擾、與TD-S間干擾、與其他系統(tǒng)干擾。其中經(jīng)過系統(tǒng)內(nèi)與系統(tǒng)間的排查后，發(fā)現(xiàn)找出干擾問題、分析其產(chǎn)生的原因、找出解決方法最終解決問題。
4.3天線的調(diào)整及覆蓋優(yōu)化
網(wǎng)絡(luò)問題：覆蓋是優(yōu)化環(huán)節(jié)中最重要的一環(huán)。針對該問題，工程建設(shè)前期可根據(jù)無線環(huán)境合理規(guī)劃基站位置、天線參數(shù)設(shè)置及發(fā)射功率設(shè)置，后續(xù)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化中可根據(jù)實際測試情況進(jìn)一步調(diào)整天線參數(shù)及功率設(shè)置，從而優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)覆蓋。解決思路：通過掃描儀和路測軟件可確定網(wǎng)絡(luò)的覆蓋情況，確定弱覆蓋區(qū)域和過覆蓋區(qū)域。調(diào)整天線參數(shù)可解決網(wǎng)絡(luò)中大部分覆蓋問題。解決問題的辦法有：通過掃描儀和路測軟件可確定網(wǎng)絡(luò)的覆蓋情況，確定弱覆蓋區(qū)域和過覆蓋區(qū)域。調(diào)整天線參數(shù)可有效解決網(wǎng)絡(luò)中大部分覆蓋問題，天線對于網(wǎng)絡(luò)的影響主要包括性能參數(shù)和工程參數(shù)兩方面。
4.4鄰區(qū)規(guī)劃及優(yōu)化
網(wǎng)絡(luò)問題：鄰區(qū)過多會影響到終端的測量性能，容易導(dǎo)終端測量不準(zhǔn)確，引起切換不及時、誤切換及重選慢等；鄰區(qū)過少，同樣會引起切換、孤島效應(yīng)等；鄰區(qū)信息錯誤將直接影響到網(wǎng)絡(luò)正常的切換。
合理制定鄰區(qū)規(guī)劃原則：TD-LTE與3G鄰區(qū)規(guī)劃原理基本一致，規(guī)劃時綜合考慮各小區(qū)的覆蓋范圍及站間距、方位角等因素。
4.5系統(tǒng)參數(shù)
常規(guī)參數(shù)優(yōu)化配置建議：目前試驗網(wǎng)階段網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整的主要覆蓋和切換相關(guān)參數(shù)。
覆蓋參數(shù)主要包括：CRS發(fā)射功率、信道的功率配置、PRACH信道格式。切換相關(guān)配置參數(shù)主要如下：事件觸發(fā)滯后因子Hysteresis、事件觸發(fā)持續(xù)因子TimetoTrig、鄰小區(qū)個性化偏移QoffsetCell、T304定時器、T310定時器。
5.結(jié)語
綜上所述，TD-LTE無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化是融合移動通信與互聯(lián)網(wǎng)特點而開展的創(chuàng)新業(yè)務(wù)，正處于規(guī)模試驗網(wǎng)階段，對于TD-LTE無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃建設(shè)，我們需要根據(jù)實際網(wǎng)絡(luò)測試結(jié)果、業(yè)務(wù)模型、新技術(shù)應(yīng)用等方面不斷進(jìn)行優(yōu)化、調(diào)整，制定完整的策略方針，從而使得TD-LTE無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃建設(shè)有目標(biāo)、有計劃的進(jìn)行。
參考文獻(xiàn)：
關(guān)鍵詞：多目標(biāo)；電網(wǎng)規(guī)劃；最優(yōu)化方法
中圖分類號：U665.12 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號：
電網(wǎng)規(guī)劃的目標(biāo)是通過規(guī)劃形成理想的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，并實現(xiàn)系統(tǒng)的各項目標(biāo)。多目標(biāo)電網(wǎng)規(guī)劃的主要目標(biāo)是實現(xiàn)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)性和可靠性，但隨著電力運(yùn)營及管理方式的改革，電網(wǎng)建設(shè)的經(jīng)濟(jì)性與可靠性之間存在一定的矛盾。電網(wǎng)規(guī)劃面臨著多目標(biāo)電網(wǎng)規(guī)劃的分層最優(yōu)化方法選擇的新課題。本文分析了多目標(biāo)電網(wǎng)規(guī)劃面臨的問題，并針對這些問題探討了多目標(biāo)電網(wǎng)規(guī)劃的分層最優(yōu)方法，并利用算例進(jìn)行了校驗，證明了該方法的有效性。
一、多目標(biāo)電網(wǎng)規(guī)劃的方法
（一）逐步擴(kuò)展法和逐步倒推法
該類方法以滿足經(jīng)濟(jì)性要求為目標(biāo)， 可靠性分析只是作為一種后校驗計算。雖然是電網(wǎng)規(guī)劃部門常用的方法，但無法獲得經(jīng)濟(jì)性和可靠性兩方面綜合最優(yōu)的方案。
（二）以可靠性為目標(biāo)的規(guī)劃方法
這類方法能夠體現(xiàn)可靠性指標(biāo)的改善與資金投入之間的關(guān)系，但是其實用性較差，一般只能用于網(wǎng)架的局部擴(kuò)展設(shè)計，不適用于大規(guī)模電網(wǎng)的規(guī)劃設(shè)計。
（三）以可靠性指標(biāo)作為約束條件加入優(yōu)化問題
這類方法實際上就是將可靠性指標(biāo)作為約束條件加入優(yōu)化問題得到滿足一定可靠性要求的規(guī)劃方案。常用的可靠性約束是N-1規(guī)則，在更為嚴(yán)格的條件下，可采用N-2甚至 N-K 規(guī)則。但該方法不能靈活地處理規(guī)劃方案的經(jīng)濟(jì)性和可靠性之間的關(guān)系， 無法獲得綜合效益最佳的優(yōu)化方案。
（四）目標(biāo)函數(shù)法
在目標(biāo)函數(shù)中綜合考慮經(jīng)濟(jì)性和可靠性要求，將可靠性指標(biāo)轉(zhuǎn)化成經(jīng)濟(jì)形式加入目標(biāo)函數(shù)，求得綜合成本最低的網(wǎng)架方案。在配電網(wǎng)規(guī)劃的目標(biāo)函數(shù)，考慮可靠性指標(biāo)中的缺電損失費(fèi)用，綜合考慮經(jīng)濟(jì)性和可靠性的多目標(biāo)電網(wǎng)規(guī)劃方法具有一定的可行性，但在方法上仍然存在著適用規(guī)模較小、適用性較差等缺點。
二、多目標(biāo)電網(wǎng)規(guī)劃面臨的問題
（一）數(shù)學(xué)模型
1、目標(biāo)函數(shù)
電網(wǎng)規(guī)劃的目標(biāo)中包括經(jīng)濟(jì)性與可靠性指標(biāo)，優(yōu)化目標(biāo)是是尋求兩者的最優(yōu)結(jié)合點。由于缺電損失費(fèi)用與投資費(fèi)用相比，在電網(wǎng)規(guī)劃的綜合成只占有很小的比例，在尋求最優(yōu)的規(guī)劃方案時的地位相對次要，因此，將投資費(fèi)用與缺電費(fèi)用直接相加的處理方法無法公正客觀地反映規(guī)劃方案中經(jīng)濟(jì)性與可靠性的關(guān)系，較為合理的做法是通過合理選擇目標(biāo)函數(shù)中開發(fā)成本與缺電成本之間的權(quán)系數(shù)，協(xié)調(diào)兩者的關(guān)系，以獲得最優(yōu)目標(biāo)。
2、約束條件
可靠性分析可以使規(guī)劃方案兼具經(jīng)濟(jì)性與可靠性。在諸多的可靠性指標(biāo)中，能轉(zhuǎn)變成經(jīng)濟(jì)形式的指標(biāo)才能夠進(jìn)入目標(biāo)函數(shù)，剩下的指標(biāo)通常會作為約束條件，這樣就導(dǎo)致優(yōu)化問題的約束空間變得更加復(fù)雜，進(jìn)而影響了其算法的收斂性能及搜索能力。所以，一定要正確選擇約束條件的可靠性指標(biāo)，只有這樣才能解決電網(wǎng)規(guī)劃中所涉及的可靠性問題，而又不影響電網(wǎng)規(guī)劃算法的求解能力。
（二）電網(wǎng)規(guī)模的問題
傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)優(yōu)化算法解決這樣的大規(guī)模電網(wǎng)規(guī)劃問題，往往存在著很大的局限性，不能得到滿意的結(jié)果：局部最優(yōu)、維數(shù)災(zāi)難、約束條件及目標(biāo)函數(shù)不處理困難等方面。以遺傳算法為代表的新興優(yōu)化方法，在一定程度上克服了傳統(tǒng)優(yōu)化方法的缺點，保證了最優(yōu)解的獲得。然而，以上的方法還處在發(fā)展的階段，各方面仍存在著不足之處。特別是在解決大規(guī)模的電網(wǎng)規(guī)劃問題時，此類算法也許會產(chǎn)生一些適用性的問題，例如運(yùn)算時間長、尋優(yōu)速度慢、收斂精度差等，此類問題須在今后的研究中加以解決。
三、多目標(biāo)電網(wǎng)規(guī)劃的分層最優(yōu)化模型
（一）數(shù)學(xué)模型
1、決策變量
電網(wǎng)規(guī)劃的決策變量可選擇為網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)與網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展方案。x(s)表示第階段s的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)，u(s)表示第s到s+1階段的網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展方案，則第s+1階段的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)可表示為：
x(s+1)=x(s)+u(s) （1）
網(wǎng)絡(luò)初始狀態(tài)為x(0)，電網(wǎng)規(guī)劃包括Np階段，電網(wǎng)規(guī)劃就是尋求網(wǎng)絡(luò)可行性的擴(kuò)展方案u(s)(s=0，．．．Np-1)的過程，以得到水平年的x(s+1)。
2、目標(biāo)函數(shù)的向量表達(dá)
分層多目標(biāo)最優(yōu)化模型的向量形式為：
（2）
其中， Ps（s=1,……，L） 為優(yōu)先層次的記號，表示對應(yīng)目標(biāo)函數(shù)fs（x）（s=1，……，L），屬于第s 優(yōu)先層次，并且各 s P 之間的關(guān)系為：
Ps＞＞Ps+1s=1,……，L(3)
表示第s優(yōu)先層次“優(yōu)先于”第s+1優(yōu)先層次。
引入向量表示方法后，該模型又可稱為字典分層規(guī)劃(Lexicographically Stratified Programming,LSP)模型。(LSP) 中的L-min則表示按字典序(Lexico-graphical Order)極小化，即按記號 s P 的順序逐層地進(jìn)行極小化。其中，將第一優(yōu)先層次的目標(biāo)函數(shù)取為供應(yīng)方開發(fā)成本最小，即:
(4)
式中，r為貼現(xiàn)率，為規(guī)劃初期到第k階段末的總年數(shù)；Ic[u(k-1)]為第k階段新增線路的投資費(fèi)用，應(yīng)在第 1 - k 階段年末完成支付；為按方案擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)到狀態(tài)x(k)后網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行費(fèi)用 （包括網(wǎng)損費(fèi)用和維護(hù)費(fèi)用）；其中，y(i) 為第i階段包含的年數(shù)。
將第二優(yōu)先層次的目標(biāo)函數(shù)取為需求方缺電成本最小即：
(5)
式中， 為第k階段的缺電成本，約束條件為：
（6）
（7）
（8）
