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中圖分類號:TN711文獻標識碼: A 文章編號:
一、概述
CDMA它是在擴頻通信技術上發展起來的一種嶄新而成熟的無線通信技術。CDMA技術的原理是基于擴頻技術,即將需傳送的具有一定信號帶寬信息數據,用一個帶寬遠大于信號帶寬的高速偽隨機碼進行調制,使原數據信號的帶寬被擴展,再經載波調制并發送出去。接收端使用完全相同的偽隨機碼,與接收的帶寬信號作相關處理,把寬帶信號換成原信息數據的窄帶信號即解擴,以實現信息通信。
隨著科學技術不斷發展,業務水平的不斷提高,通信網絡也隨著不斷的發展和完善。自從2008年10月,中國電信成功收購中國聯通的CDMA技術,CDMA通信網絡進入新的發展時期。并且隨著業務量和用戶的增加,需要不斷提升網絡能力和網絡覆蓋,通過科學的網絡優化和網絡規劃創造出精品的網絡,從而保持企業的競爭力。
二、CDMA規劃、優化當前存在的問題
當前,C網規劃、優化存在的問題表現在以下幾個方面:
其一,CDMA的知識儲備比較匱乏。盡管我們標準體系、設備制造都具備了較強的競爭能力,但是在網絡規劃和優化等技術領域還顯得比較落后。在這一方面無論是高層次的理論研究和優質的應用工具的研究,還是實際的工程建設和日常維護隊伍以及網絡的質量評估體系都相對薄弱。
其二,由于我們的移動通信網絡一直是一個高發展階段,所以人們始終重視的是設備的引進和網絡的擴容,注重發展更多的用戶,而對網絡優化和系統評估的人才培養和技術研究重視不夠,以至于過分依賴設備制造商來保證網絡的質量。這樣做帶來的后果將會是,當所謂的“交鑰匙工程”結束后,如果網絡再出現嚴重的質量問題,我們很難給出準確的評估,找出解決問題的辦法。此時再去依靠設備廠商,我們將會付出較高的費用。
其三,從以往的情況來看,在我們已經為網絡規劃和優化付出很大代價的同時,我們還沒有形成一套完整的網絡規劃、優化和質量評估體系。這使得整體網絡的評估和監控以及評比無章可尋,各自為戰。
三、CDMA無線網絡規劃的重點與難點
網絡規劃需要進行站址的選擇、勘測工作,實際工作中要求實地勘測每一個在搜索圈內可能的候選站址。勘查工程師既要考慮網絡性能的要求,又必須考慮建設基站的困難。在設計工作中,基站選址甚為重要,需要具有戰略的眼光和思路。如果能夠在網絡建設之前,充分利用規劃軟件在綜合考慮各種影響因素的前提下,進行較為深入的分析,就能夠給出一個較為科學的設計。
在城市地區,建網初期站址選擇相對較為容易,主要是解決無線覆蓋的問題,但在網絡不斷擴容的過程中,特別是已具有相當規模的今天,大中城市中的基站數目已經越來越多,站間距越來越小,一般在600M以下。覆蓋問題一般只存在與市區的地下室與部分大中型建筑物內,目前已經不是主要矛盾。隨著網絡規模的增大,網絡容量的繼續發展受限于CDMA網絡的自干擾問題,一般來說,網絡中的所有基站均需要嚴格控制其服務區覆蓋范圍,任何的偏差均可能導致干擾。如果設計結果未能滿足設計目標要求,就可以使用調整天線方向、下傾角或高度,改變天線類型、甚至調整站點位置等措施來盡量預先避免干擾等問題的發生。
在農村地區,可以通過合理的選站,盡可能讓少量的基站覆蓋更大的范圍,吸收更多的用戶和話務量,來提升網絡資源利用率和農村網絡建設投資收益比。但由于無線電波傳播環境的復雜性,加上地形地物的影響,加速了基站無線電波的衰減速度,規劃人員往往很難通過一些簡單的判斷來預測基站建起來以后的覆蓋效果,則另外還需要在規劃軟件中進行驗證,根據實際數據對設計方案進行修正和優化,在對部分站點位置作調整、同時尋找新的候選站點的基礎上重復進行系統仿真,直到滿足系統設計目標的要求。
確定所有的站點位置和站點數目后,需要確定系統參數,完成最終的網絡設計和基站參數配置工作,來保證網絡的良好運行。設計結果以文件及圖紙的形式體現。
基站參數配置信息應包括以下內容:
(1)天線結構類型和配置:天線數、天線類型和尺寸、水平和垂直的射束寬度、方位角、水平間隔、機械下傾角、天線中點高度等。
(2)GPS天線特性:GPS天線類型、同軸電纜類型、估算的電纜長度和損耗、天線高度等。
(3)草圖部分應該用圖解釋出大部分上述的位置信息和其他相關數據,包括周圍建筑物高度、設備配置和安裝位置、天面布置及具體安裝位置。
(4)基站設備配置:載波數量、發射和接收頻率、電纜類型和長度、天線類型和型號。
(5)每一個扇區分配一個可以使用的PN碼。
四、CDMA無線網絡優化的重點與難點
在網絡建設過程中,網絡規劃也有一些考慮不到的問題,這就需要在建網后對網絡進行優化。網絡優化是指在網絡設備運行正常、配置基本滿足話務分布需求的前提下,通過數據采集、數據分析、撥打測試和路測,結合用戶群的動態變化,無線環境的變化,發現網絡中存在的隱性故障和問題,找出影響網絡質量的原因,并通過技術、工程手段進行頻率/PN、參數、覆蓋、網絡配置及網絡路由的調整,使網絡質量保持較高的水平,提高網絡資源的利用率,以創造最大的經濟效益,提高用戶的滿意度。
目前,無線網絡優化的主要內容包括:
(1)基站隱性故障檢查;路測及CQT測試。
(2)公路、鐵路主干道的覆蓋優化。
(3)無線參數調整。
(4)天線傾角、方向、掛高、位置調整,天線型號的更換。
(5)基站信道、配置調整,站型的更改。
(6)微蜂窩設備、直放站的增設。
(7)室內覆蓋系統的設置。
(8)進行上述工作相關的頻率計劃/PN碼規劃,無線參數的修改。
(9)基站傳輸方式的調整。
無線網絡優化包括對影響網絡性能的多種參數的調整,在CDMA網絡眾多的性能參數中,接入失敗率、掉話率、誤幀率和軟切換比率是我們最關心的,這些參數基本客觀地反映了網絡的性能。根據網絡優化軟件的分析結果對網絡的配置參數進行調整,從而達到網絡的最優化。網絡優化過程分為單站優化、小區優化、系統優化三步。單站優化的目的是確定單站的覆蓋區域,更軟切換是否正常工作,是在基站安裝完畢后進行的,它包括:
(1)基站設備的調試,包括基站初始數據的加載、基站設備發射參數的測試和設備基礎性能參數測試等。
(2)環境噪聲測試,目的是為了解基站周圍環境的電磁干擾情況,并消除干擾源。
(3)基站工作驗證,在環境噪聲測試和基站測試進行完畢后,在基站正式開通之前,應對該基站進行必要的工作驗證。驗證工作主要包括以下內容:固定-移動呼叫、移動-固定呼叫、移動-移動呼叫、扇區與PN偏置指數的對應關系、接收信號強度、信噪比以及本基站扇區與臨近基站扇區間的切換。
小區優化是為了確定在多個基站工作的情況下,軟切換區域是否合理,基站的無線參數設計是否可行、鄰區列表是否合理等。
系統優化是確保整個系統的質量。
好的網絡優化不僅能改善網絡的性能和服務質量,還能增加系統共的容量,因此加強網絡優化,可以有效提高網絡的運行效率。
五、結束語
CDMA網絡規劃和優化是技術密集型的工作,除了需要大量高素質人才之外,還需要有效的規劃、優化工具。而CDMA網絡的建設運營過程就是一個持續不斷重復進行的規劃、設計、建設、優化的過程,規劃是依據市場目標來評估需要的資源,設計是把規劃了的資源使用具體化,建設是把設計內容實體化,優化則是解決和修正所建網絡實際狀態與期望目標之間的差異。解決好這些重點問題就可以更好地完善無線網絡,不斷地提高網絡質量和服務水平,為市場發展提供強有力的網絡支撐。
參考文獻:
[1]蘇文俊等,沿海CDMA網絡規劃與優化方法,通信世界,2011年第21期
【關鍵詞】 IS-IS路由協議 大型IP網絡 網絡部署
網絡路由部署與規劃是現代IP網絡建設的重要內容一致,路由協議的選取和路由結構的制定直接關系到整個網絡的應用性能,特別是在大型IP網絡中,網絡管理者和網絡用戶對網絡的健壯性均具有較高的要求。為實現IP網絡的合理規劃與部署,必須根據實際應用需求和網絡特點選取適當的路由協議。IS-IS路由協議是大型網絡中最為常用的路由協議之一,相較于其他協議而言,其實現相對簡單,路由表構建方式更為迅速,常被用作骨干路由協議。
1 大型IP網絡的網絡特性及路由需求分析
大型IP網絡通常是由數千臺路由或數據交換設備構成的,這些設備在網絡中存在嚴格的層次結構,每一層中又包含大量的網絡節點,路由數據量大,網絡環境相對復雜,需要頻繁進行刷新以更新網絡狀態,故其對路由協議的要求更為苛刻和嚴格。
綜合來看,大型IP網絡中的路由協議需要滿足以下幾點要求:(1)良好的擴展性能。路由協議應該滿足大型網絡的擴容需求,當網絡容量增大時,不應該因路由協議的制約而出現性能的快速大幅下降;(2)資源利用性高。大型IP網絡中的數據流量非常大,適用的路由協議需要具有較小的協議負載,在進行數據路由時可以通過高效的路由算法實現盡量小的帶寬、內存和CPU占用;(3)網絡魯棒性好。網絡發生拓撲結構變化時能夠及時對路由相關內容進行調整和優化,最小化影響網絡應用;(4)穩定性高。大型IP網絡的負載量大,為保證數據被正確高效的路由到接收端,路由協議必須提供必要的防抖動措施。
目前常用的大型IP網絡路由協議有RIP、IGRP和EIGRP等,但是綜合網絡資源利用率和路由效果來看,鏈路狀態路由協議更具應用優勢,IS-IS路由協議即為一種被廣泛應用的路由協議。該協議占用內存資源和鏈路帶寬更少,路由效率更高,且實現與部署低昂對簡單,因而常被用于大型骨干網絡的路由部署。
2 IS-IS路由部署與規劃
2.1 網絡區域設計
鑒于多數路由信息只需要在小范圍內進行傳輸,故大型IP網絡通常會被設計為多個區域來區分不同網絡的架構層次。這樣每個區域內的路由需要維護的信息量和路由表等就得到了有效控制,而且區域內傳播的信息被在有限的網絡空間內即可完成傳輸,這樣就大大節省了整個網絡的通信帶寬。此外,路由器鏈路狀態庫中存儲的信息只包含該區域內的鏈路狀態,在對路由信息進行路徑計算時,CPU計算速度更快,路由時間更短,且即便出現路由抖動也都被限定在該區域內,不會對整個IP網絡造成影響。
2.2 IP地址劃分
IS-IS協議支持CLSM,其會對路由中的LOOPBACK接口分配一個IP地址,利用該地址可以登陸路由器對其功能進行管理。為提升IP資源利用率,IS-IS鼓勵為區域內分配連續的IP地址。
2.3 CLNS地址設計
大型網絡中的路由器是通過CLNS地址來唯一標識與確定的。CLNS地址區域編號Areanumber和路由標識system-id兩部分。前者的分配規則為49.0001、49.0002等,后者的分配由LOOPBACK接口地址按照相應的規則衍生得到。如假設路由器的LOOPBACK地址為159.67.15.5,則其system-id為1590.6701.5005。
2.4 路由器級別設定
L1層和L2層的路由器只需要保存該層的鏈路狀態數據庫即可,而L1層與L2層的路由服務則由L1/2提供。其中區域內路由器可被規劃到L1層中,而L2層與L1/L2層路由器則被規劃為邏輯骨干層。顯然,這種網絡分層方式邏輯結構更為清晰,系統資源占用率更低。
部署初期的網絡規模可能比較小,此時可以將網絡內的骨干路由器部署到同一個區域內作為L2層。網絡需要進行結構拓展時只需要增加新的路由器并部署新的網絡區域即可。
2.5 鏈路級別設定
為提升信息路由效率,IS-IS路由協議中規定,L1層的路由器只能與臨近的路由器建立鏈路關系,所有該層的鏈路都屬于L1鏈路。L2層的鏈路設定與L1層的鏈路設定相同。連接L1層與L2層通信的L1/L2路由器鏈路則具有三種狀態,分別為L1鏈路、L2鏈路、L1/L2鏈路,每種鏈路狀態的路由器均只能與其相同屬性的鄰居路由器建立關系。需要說明的是,L1/L2鏈路的通信需要發送兩種Hello報文。
為保證骨干網的連續性,骨干區域內必須使用L2或L1/L2路由器建立L2層鏈路。為保證區域內不同路由表的一致性,區域內必須使用L1或L1/L2路由器建立L1層鏈路。該鏈路設定方式與圖1所示IS-IS網絡層次結構示意圖相匹配。
2.6 路由聚合
為進一步降低路由器內的路由表數據庫管理地址數量和路由信息時的設備負載,同時提升整個IS-IS網絡的鏈路狀態維護性能,可以使用路由聚合對處于邊界位置的路由器進行路由聚合,即L1層路由器或L2層路由器被公告或泄露到另一層時,先對其進行聚合后在進行重新分發。
3 結語
IS-IS路由協議是一種鏈路狀態路由協議,其所使用的最短路徑優先算法對大型IP網絡的支持性好,網絡部署與規劃方式有利于維持網絡的穩定性、增強網絡的可擴展性,是大型骨干網絡部署所使用的主流路由協議。
參考文獻:
[1]趙玉蘭,張弘宇,冀超,雷厲霆,朱洋洋,蔣鳳仙.IS-IS路由協議互操作性測試的研究[J].計算機科學,2012(06).
關鍵詞:軌道交通;無線通信系統;優化;覆蓋
1 序言
城市軌道交通的絕大部分線路及車站均設置在地下,無線信號主要在隧道內傳播。由于隧道的直線距離較短、彎曲路段多,造成無線電波直線傳播較難,同時隧道會大量吸收無線信號,產生嚴重多徑衰落,造成無線信號的極化紊亂,增加信號衰減。隨著信息的需求迅猛增長以及國家的大力支持,公眾網已經從2G時展到3G時代,選擇又進入到4G時代了,無線通信的應用日趨綜合化,無線通信技術向寬帶化,寬帶化,IP化的方向發展,各種通信制式趨于融合,電信網、計算機網、廣電網融合趨勢明顯,將匯聚功能強大的多渠道,多媒體綜合信息平臺,信息網絡將覆蓋各類終端。
2 城市軌道交通通信系統的組成
城市軌道交通通信系統主要由專用通信、公安通信和公網通信3個通信系統組成。公網通信系統應滿足城市軌道交通公眾通信服務,將電信運營商移動通信系統覆蓋到城市軌道交通全程地下空間。公網通信系統由傳輸系統、移動通信引入系統、集中監測警告系統和電源系統等組成。
3 城市軌道交通無線系統的覆蓋
城市軌道交通的主要形式是地鐵。地鐵地下站有“站臺”“站廳”“商業層”和“設備層”之分。“站臺層”為上下列車點,和隧道同層;“設備層”為地鐵專網和公網設備的安裝地點,一般在“站廳層”和“站臺層”之間;“商業層”則通常和“站廳層”同層。
在對地鐵地下車站進行無線覆蓋時需要考慮地下站的結構對信號覆蓋的影響,行人出入地鐵站時和列車在隧道內行駛時以及列車進出隧道洞口時移動通信網絡小區信號切換的影響。
為滿足移動運營商公共無線信號在地鐵內的延伸和覆蓋,在地下車站設置了公網通信機房。各運營商的信源設備與配套的傳輸、電源設備等,均安裝在各地下車站的通信機房內。
3.1 覆蓋的方式
由于地鐵覆蓋范圍變得更為廣泛,因此實現信號覆蓋的方式也有多樣。
(1)隧道漏纜覆蓋:地鐵90%的區段是在地下,采用漏纜覆蓋的方式非常普遍。通常從設備房的基站或直放站內通過功分器接出一定類型的射頻電纜(一般有1/2、7/8、5/4、13/8型號幾種),再通過跳線接入不同類型的漏纜。漏纜按尺寸可以劃分為7/8、5/4、13/8三種規格。在實際工程中,一般依據區間的長短來選擇:通常13/8型號的漏纜應用在2.2 km左右的區間,5/4型號的漏纜應用在1.5 km左右的區間,7/8型號的漏纜應用在0.8 km以內的區間。
(2) 定向天線、八木天線與極柱天線:在隧道或聯絡線處,往往需要對無線信號進行補強,因此采用定向天線的居多,在廣州地鐵一號線大量采用偶極天線,作為車站站廳及停車庫的信號覆蓋。八木天線與極柱天線一般安裝在車輛段,覆蓋該地區的空曠區域。
(3) 站廳低廓全向天線覆蓋:在各車站,一般將設備房內的基站或直放站信號饋出到站廳處,以方便車控室的車站電臺的信號接收,同時便于站務人員在站廳值班及巡查。按照目前的覆蓋要求,一般在一個典型車站需要5-7副天線(站廳3副,設備區2副,長通道2副)。一般基站的典型輸出功率為10 W(40 dBm),而且信號優先保證覆蓋隧道,因此,一般在設備房采用20 dB或30 dB的耦合器,耦合出信號作為上述天線的輸出。
4 城市軌道交通通信無線系統的現狀
隨著城市軌道交通的快速發展,越來越多的應用對無線系統提出了更高的要求,然而由于技術,歷史等原因,我國城市軌道交通無線通信系統缺乏統一規劃,種類繁多。城市軌道交通的無線通信系統分為專用無線通信系統和公共無線通信系統。專用無線通信系統包含無線調度通信系統,列控信息車地無線傳送系統,移動電視系統,公安無線,消防無線應急系統,導乘信息及視頻監控車地無線傳輸等。城市軌道交通的專用無線通信系統還停留在第二代和無線局域網的技術水平上。其中只有無線調度通信系統使用的TETRA數字集群系統被業界認可,其他各種無線寬帶技術在軌道交通領域還沒有形成標準,同樣的應用在不同城市甚至不同線路都可能采用不同的技術。
從目前軌道交通對于通信的實際需求來看,TETRA系統屬于第二代移動通信的技術,其帶寬有限,無法傳輸大量寬帶數據,從而無法實現移動電視,視頻監控等寬帶數據應用,WLAN,WIMAX等寬帶接入技術因為延遲,VOIP效率不高等原因,無法提供可靠語音業務,這些現有的寬帶接入技術都很難單獨發展成一個完整,通用的城市軌道交通無線通信系統。在穩定快速的接入基礎上,同時能夠提供語音業務和更寬的寬帶數據業務就成為我們下一代城市軌道交通無線通信系統的目標。隨著無線技術的迅速發展,這一目前的實現肯定可以。
5 城市軌道交通通信無線系統的優化
為了實現城市軌道交通通信無線通信的優化,下列關鍵技術是必不可少的:大容量寬帶技術,語音集群通信技術,切換優化,分布式基站及載波聚合技術等。
新一代寬帶移動通信技術以正交頻分復用技術和多輸入多輸出技術為基礎,綜合了混合自動重傳請求,自適應調制編碼,功率控制,同步技術,動態信道分配等先進技術,而正交頻分多址則是在正交頻分復用技術的基礎上來實現多用戶的接入,相比其他多址方式,正交頻分多址具有頻譜效率高,接受信號處理簡單,支持靈活的寬帶擴展,易于與多天線技術結合,易于與鏈路自適應技術結合,易于多媒體業務的傳輸等優勢。
城市軌道交通無線通信系統必須向下兼容,繼承現有數字集群調度系統的所有功能,實現調度員,死機,車站值班員之間的語音通信和短數據傳送,具備單呼,組呼,廣播,回憶,PTT話權搶占,遲后進入,動態重組,通話組掃描,優化級呼叫,強插,強拆,限時通話,端狀態呈現,監聽錄音,禁話等功能。為了語音和數據更好地結合,城市軌道交通無線通信系統必須有服務質量保證。按照不同業務類型,劃分不同服務質量等級,語音數據服務質量優化級數據,視頻監控及電視直播等數據因為實時性不高,可劃分為最低優先級,通信系統的介質訪問控制層調度算法將優先發送語音數據,然后是高優先級數據,最后是低優先級數據。
目前一般語音業務對無線傳輸速率要求很低最高只需13 kbit/s就可以保證清晰穩定的通信效果,但該速度對數據業務來說是十分低的。隨著各專業技術發展,地鐵列車監控數據、信號控制數據、視頻數據等一系列數據業務,也會通過專用無線傳輸通道進入各自的中央設備,屆時這些數據業務對無線覆蓋的要求將進一步加強。
作為無線覆蓋的延伸設備,直放站類產品的特點是補充網絡覆蓋的不足,廣泛使用在各無線覆蓋領域。但該設備目前需要專業的技術人員進行現場安裝、調試和維護,大大增加了直放站使用的局限性和成本。隨著未來大量使用和低成本化要求。直放站將更為微型化、低成本化和更易于安裝,以此帶動延伸覆蓋的簡易性、便捷性。
隨著覆蓋技術的發展,將區間隧道信號系統無線覆蓋、民用無線覆蓋、PIDS無線寬帶傳輸系統覆蓋、公安無線集群覆蓋等渠道統一,通過設備整合饋入信號,使區間無線信號可以從同一根漏纜饋出,實現覆蓋資源共享。
隨著4G技術大規模對智能天線的利用,地鐵無線集群通信系統也應廣泛引進此類設備。不但精確控制下行發射功率,降低功耗,同時也能進一步優化各值班點、辦公樓等區域的信號覆蓋。
6 結語
城市軌道交通無線通信發展如果能在穩定,可靠地實現傳統語音度基礎上,提供更寬的數據通信,實現列控信息可靠傳輸,電視直播,乘客信息服務,視頻監控等寬帶應用,將極大節約頻譜資源,簡化系統設備,以最新無線技術為基礎,兼容現有城市軌道交通無線通信技術的多通道綜合通信平臺,將是城市軌道交通無線通信系統的發展目標。
參考文獻
1.數字集群移動通信系統 鄭祖輝 電子工業出版社 2005年
會上,信息產業部綜合規劃司網絡規劃處副處長文劍代表信息產業部綜合規劃司,對運營商提出了處理好新技術、新業務、新網絡與舊技術、舊技術、舊網絡之間關系,處理好網絡發展與資源共建共享之間關系、處理好無線通信設施建設與環境保護之間關系的三點要求。
3G網絡優化重在干擾控制
2G時代,網絡優化一般遵循先覆蓋、后容量,先室外、后室內的模式,但是這已然無法適應3G網絡的技術要求,而隨著TD-SCDMA試驗網的大規模建設及未來3G的平穩啟動,3G網絡優化成為會上眾專家的關注焦點。
信息產業部電信研究院規劃設計所無線通信研究部劉認為,3G網絡優化與GSM網絡優化的差異首先在于3G需要放號之前的開局優化。此外,由于3G業務的多樣性,服務質量的多樣化,也對網絡優化提出了更高的要求。
中國移動研究院無線通信技術研究所丁海煜談到3G網絡優化的特點時表示,由于3G采取了同頻組網的方式,干擾控制成為3G優化的核心。比如,由于業務調配要有不同的方式,必須綜合考慮信道資源、功率資源和干擾資源。而由于3G同時支持軟切換/接力切換和硬切換,網絡容量和覆蓋之間的不確定性也在加大。
中國移動設計院公司無線通信研究所研究總監周勝,在代表設計院總工程師張同須發言時進一步表示,對于未來移動網絡的優化來說,已經無法簡單通過頻率規劃規避干擾,必須結合大量RF優化以及碼字、功率等參數優化才能完成。此外,3G部署使得雙網協同、多網協同成為運營商必須考慮的問題。這意味著運營商需要在一定條件下對現有網絡資源進行利用,此外,還必須進行雙網互操作規劃及相關參數規劃。
端到端優化成必然趨勢
隨著移動寬帶化、寬帶多媒體化的趨勢不斷加速,除網絡和用戶規模不斷擴大外,移動
通信網絡的規劃和優化還面臨著數據業務引入帶來的各種挑戰,如使用時間延長、業務種類豐富、個性化要求高、市場需求變化快等。
中國聯通研究設計院副總工程師馬紅兵則表示,隨著多業務的開展,基于網絡及網元性能的網絡質量KPI指標與基于用戶體驗的網路質量之間的差距正在越來越大,關注端到端性能的優化和評測成為必然趨勢。
周勝在發言中認為,隨著移動通信服務由網絡中心向用戶中心轉移,網絡優化必須要考慮終端軟硬件性能對用戶感知和網絡性能的影響。他說,中國移動在網絡運營中就曾遭遇用戶因終端硬件問題投訴運營商的情況。他表示對于運營商來說,單一鏈路的優化沒有意義,運營商更希望得到多種業務和多種終端的端到端網絡整體性能的提高。
對此,馬紅兵認為,首先,運營商應從關注網絡性能和設備性能轉向關注業務性能,應從被動型優化轉向主動型優化;其次,應建立基于全程全網的規劃、優化、維護系統,以解決目前規劃與優化相互脫節的問題;再次,應建立規劃、優化、運維、市場、業務多維一體的綜合網絡規劃優化平臺,以為用戶提供端到端的質量保障;最后,應建立基于用戶感知的規劃、優化、維護指標體系。
室內覆蓋關注資源利用
良好的室內覆蓋,是提高服務等級、發展客戶的關鍵。專家預測,未來3G業務中將有
90%的數據業務發生在室內。為此,本次大會特設“中國式”室內覆蓋及相關話題的尖峰論壇,為眾專家以及與現場觀眾之間的交流搭建平臺。
在對話中,周勝表示,因為室內覆蓋成本高昂,運營商會優先考慮成本問題,因此,首先需要明確,需要在哪些地方進行室內覆蓋;其次,需要明確采用何種方式、何種技術進行室內覆蓋,這同樣會造成成本差異;此外,還必須考慮網絡向未來的演進,如HSPA技術的引入,以便現有室內覆蓋能為將來的室內覆蓋服務。
【關鍵詞】網絡結構 預優化體系 干擾強度
中圖分類號:TN915.81 文獻標識碼:A 文章編號:1006-1010(2013)-07-0049-04
1 研究背景
伴隨著網絡規模的日益膨脹,如何精細化地進行網絡規劃成為運營商越來越關注的問題。但是目前網絡規劃中還存在很多問題,主要表現如下:
(1)規劃方案制定嚴重依賴人工經驗:對人的依賴性過大,將導致過程標準不可控,無法全面有效衡量整個項目的過程質量;對人員素質的高要求以及人海戰術的使用,勢必導致網優人力資源的高成本。
(2)現有規劃仿真技術主要側重覆蓋電平,未全面考慮網絡性能:現有的網絡規劃仿真技術主要是基于對網絡覆蓋的評估,規劃方案的制定主要側重于解決網絡的覆蓋問題,未全面考慮干擾等網絡性能。
(3)新站入網優化給網絡帶來較大的沖擊和不穩定性,影響用戶感知:伴隨著對現網站點的長期優化和調整,各站點的天饋方案與無線參數設置均已接近網絡的最優配置狀態,當新站入網時,勢必會對周邊站點形成干擾。
那么,如何更加精確地進行基站規劃?本文就此提出了網絡結構的概念和計算方法,并通過精細規劃仿真技術和網絡結構理念的有機結合,建立了網絡結構預優化體系。
2 網絡結構預優化體系概述
網絡結構預優化體系利用網絡覆蓋仿真技術,通過現場掃頻測試、理論傳播數學模型、網絡統計數據,準確地呈現網絡結構情況;同時基于仿真結果,對網絡結構進行評估分析,對新站區域進行網絡結構預優化,包括對區域周圍站點進行天饋調整、天線掛高核查、功率設置優化等;提出網絡結構建議,為規劃及預優化提供合理方案,減少新站入網后的大規模優化給網絡帶來的影響。
網絡結構預優化技術的特點如下:
(1)規劃方案精細化
1)引入新的精細規劃流程,新增網絡結構評估與預優化;
2)將規劃方案細化到小區和天線,減少工程優化工作量,降低新站對現網的影響。
(2)站點規劃精確化
1)引入多維度的站點評估機制,科學評估規劃站點的建設效果和優先級,實現站點精確規劃;
2)開展網絡問題關聯分析,為投資決策提供科學依據。
(3)資源效益最大化
1)引入基于仿真的網絡結構預優化體系,提高規劃準確性、全面性和可靠性;
2)提供緩建、移址、待建站點建議,最大程度節約資源,實現良好的經濟效益。
3 網絡結構預優化體系評估標準
網絡結構預優化體系中的兩個重要部分是網絡結構評估和干擾強度分析,這兩個指標是網絡結構預優化體系的評估標準。
3.1 網絡結構評估
網絡結構評估中,重點關注網絡結構指數和重疊覆蓋度兩項指標,其定義及影響效果如下:
(1)網絡結構指數
定義為電平比最強信號的小6dB的小區所有載頻數(含最強小區):
(1)
其中,CarrierNum為載波數,代表網絡結構指數;P(i)為小區電平,單位:dB;RxMax為最強小區電平,單位:dB。
指數用來評估某個區域網絡結構的健康程度,它表示該區域強信號小區載頻疊加的程度。網絡結構指數越高,頻率越難規劃,潛在頻率干擾風險越高,該指標在數值上表示由于網絡結構問題而受到干擾的平均概率。
(2)重疊覆蓋度
表征電平比最強信號的小12dB且大于-90dBm的小區數:
(2)
其中,CellNum為小區數,代表重疊覆蓋度;P(i)為小區電平,單位:dB;RxMax為最強小區電平,單位:dB。
該指標反映了該區域有多少個強信號小區進行了重復的覆蓋。利用重疊覆蓋指數,找出需要控制覆蓋的區域,該值越高表明該區域結構越復雜。
3.2 干擾強度評估
干擾強度評估中,重點關注基于覆蓋的干擾評估和基于頻率的干擾評估兩項指標。小區級的干擾強度分析功能,通過參考每個柵格點上各小區的信號強度及載頻數目,確認每個小區對周邊小區的干擾范圍,并將各小區對周邊小區的干擾強度大小以圖形化或表格導出呈現。
(1)基于覆蓋的干擾評估
基于每個柵格點上各小區的信號強度,計算出網絡中各小區對周邊小區的干擾強度。基于覆蓋的干擾強度計算分為干擾面積、干擾比例和干擾小區數三個方面的內容。其干擾小區判斷條件為:
[P(i)≥RxMax-12]&&[P(i)>-90] (3)
其中,P(i)為小區電平,RxMax為最強小區電平,二者單位均為dB。
(2)基于頻率的干擾評估
基于每個柵格點上各小區的信號強度,計算出網絡中各小區對周邊小區的干擾強度。基于頻率的干擾強度計算分為干擾面積、干擾比例和干擾小區數三個方面的內容。其干擾小區判斷條件同式(3)。
4 網絡結構預優化體系案例分析
某區域附近存在G19期新加站點“YZ東方閣”,該站點主要為解決周邊區域GSM900網絡弱覆蓋現象。本案例主要通過覆蓋仿真的手段,從BCCH RxLev電平值和網絡結構的角度,對初始規劃方案的天饋設置進行預優化,通過對初始規劃方案與天饋預優化方案進行對比分析,以確認各方案對該區域問題的解決程度。
參照現場仿真和初始設計方案,初始規劃仿真效果如圖1所示。
根據規劃方案,初始規劃的天線掛高為30m,方位角設置為0°/120°/240°,機械下傾角設置為4°/4°/4°,為提升網絡覆蓋性能,對規劃方案天饋參數進行調整優化。各扇區初始規劃方案與預優化方案天饋設置對比情況見表1。
天饋預優化后,仿真效果如圖2所示。
天饋優化后,干擾強度仿真對比情況見表2。
通過覆蓋仿真對比,加入初始規劃方案后,覆蓋性能和網絡結構相比現網均有所改善。圖中紅圈內部分區域電平值由-85dBm左右提升至-75dBm左右,另有部分區域電平值無明顯變化,依然為-85dBm左右,GSM900平均網絡結構指數由18.38減少為9.54,平均重疊覆蓋度由8.77減少為5.22;進行天饋參數預優化后,紅圈所示區域電平值均由-85dBm左右提升至-70dBm左右,有效解決了問題區域的弱覆蓋現象,區域內GSM900平均網絡結構指數減少為7.08,平均重疊覆蓋度減少為3.4。另外,通過對比初始規劃方案和天饋預優化方案對周邊形成的干擾強度可知,天饋預優化后,新加站對周邊小區的干擾有所減弱。
從上述案例可以看出,規劃方案與預優化方案對現網的覆蓋電平和網絡結構均有一定程度的改善,不過預優化方案的改善程度更為明顯。預優化有效減少了工程優化工作量,提升了網絡性能。
5 實際應用效果
在浙江省的GSM網絡G19期站點規劃中,通過引入網絡結構預優化體系,提供GSM19期站點預優化建議,共優化方位角1664個小區,優化下傾角1672個小區;通過網絡結構預優化,對于G19期項目中規劃未達預期效果的,全省共緩建站點49個,建議移址站點161個;另外針對覆蓋空洞區域提出待選規劃站點430個。其中,在不考慮減少工程優化工作、投資去向更合理、站點移址提高問題解決率等隱性效益的情況下,僅緩建49個站點一項就可節約1060萬元。
網絡結構預優化體系在G19期工程中的應用,取得了良好的經濟效益,有效減少了工程優化工作量,實現了站點精確規劃。
6 結束語
網絡結構預優化體系為網絡提供緩建、移址、待建站點建議,最大程度節約了資源,取得了良好的經濟效益,有效減少了工程優化工作量,降低了新站對現網的影響;同時,通過引入多維度的站點評估機制,對規劃站點的建設效果和優先級進行科學評估,實現了站點精確規劃。
參考文獻:
【關鍵詞】 4G網絡信號 組合優化 快速鄰區規劃 網絡結構評估
一、引言
4G移油ㄐ磐絡利用電磁信號傳輸數據,遇到高山、涵洞、建筑等障礙時,信號傳輸數據的性能迅速降低,因此為了提高4G網絡通信傳輸的速度,保證數據傳輸不斷線,需要對4G網絡進行優化,保證4G網絡正常通信[1]。
二、4G移動通信網絡優化現狀分析
目前,4G移動通信網絡優化面連著應用場景服務、用戶人生多、多媒體業務傳輸量大等特點,因此也造成了網絡優化產生很多問題[2]。
首先是移動4G網絡初期建設過程迅速,因此建設過程非常粗放,許多基站是在2G、3G基站的原址進行升級改造,但是兩種信號的傳輸距離、穿透力存在較大的區別,給4G移動通信信號的覆蓋帶來了較大的漏洞和缺陷。
其次是4G是一種最新型的移動互聯網技術,其采用強大的時分多址技術、高頻天線處理技術,這些技術可以為用戶提供強大通信處理支撐,但是先進的技術對障礙物的穿透能力較弱,因此無法覆蓋相關的通訊死角,導致通訊存在弱覆蓋、無覆蓋區域。
再者傳統4G網絡優化技術非常單一,優化人員過度關注某一個指標,因此優化之后非常容易產生一個新的問題,那即是單一的提升某一個指標的通信能力,無法全面提升4G網絡通信傳輸性能。
三、4G移動通信網絡組合優化模式研究
4G移動通信網絡組合優化可以將快速鄰區規劃與優化、單基站性能評估優化方法、4G網絡拓撲結構評估優化集成在一起,形成一個更加強大的優化措施。
3.1單站性能評估
單基站性能評估可以保證每一個基站發射的信號都是有效的,能夠傳輸4G移動數據,因此4G網絡信號優化過程中,優化工程師需要準確的、規范的、快速的確定基站的信號傳輸性能。
單站性能驗證也可以采用實際的模擬器,設置一個測試場景基準閾值,如果單站測試速率可以超過閾值,這樣就表示單站性能良好,達到無線信號覆蓋的標準,常用的4G網絡上下行PDCP(Packet Data Convergence Protocol,分組數據匯聚協議)層數據傳輸平均速率需要超過25/65Mbit/s,同時基站的SINR(信號與干擾加噪聲比,Signal to Interference plus Noise Ratio)需要盡可能的低,這樣才可以達到一個最優化的4G網絡。
3.2網絡結構評估
網絡結構評估可以更好地分析4G網絡拓撲結構是否合理,比如評估任意兩個基站的距離,查看兩個基站的輻射是否全覆蓋。
通過對網絡結構進行評估,發現網絡結構存在的不足,提出利用微基站、直放站等構建多樣化的異構網絡,進一步的實現4G網絡信號全覆蓋。
另外,由于許多4G基站建設在地理環境不同的地區,因此造成4G網絡信號的強弱受制于山體、樓棟、河流、森林、胡波等多個自然因素影響,為了能夠更好地設計一個網絡拓撲結構,
3.3快速鄰區規劃與優化
4G網絡鄰區規劃與優化措施非常多,目前常用的鄰區查漏方法為批量路測數據鄰區查漏方法;鄰區規劃相關的方法包括基礎鄰區表檢查相關的方法,這些方法可以有效的組合起來,快速的形成一個完善的快速鄰區規劃與優化模式。網絡優化人員可以定期檢查現網鄰區或基礎鄰區運行現狀,接著可以從數據中分析和發現缺陷、漏掉的鄰區,使用VBA(Visual Basic for Applications)工具快速的構建一個移動通信網絡信號輻射的相關模型,準確、可靠的計算每一個基站周邊的關聯度。
接著可以對關聯度進行排列候選鄰區,從中選擇一個關聯度最高的,接著在缺陷鄰區位置輸入小區的坐標及發射方向,從而可以生成一個需要規劃區域的基礎鄰區表。批量路測數據鄰區查漏可以針對鄰區運行的相關數據進行有效地分析,認真查詢鄰區數據是否完善,接著就可以使用自動化分析工具進行有效的數據分析和處理,大大的提高鄰區規劃存在的查漏效率。
四、結束語
目前,傳統的2G、3G網絡優化不適用于4G網絡,提出利用組合優化思想,將多種網絡優化方法集成在一起,整合形成一個多技術的優化模式,提高網絡優化成功率,進一步改進網絡優化效果。
參 考 文 獻
[關鍵詞] WCDMA 網絡建設 三個階級 注意問題 發展
一、引言
3G網絡規劃從整體思路上要滿足覆蓋、服務和成本綜合最優的理念。為了打造一個精品網絡,首先要確保良好的覆蓋。WCDMA是一個自干擾、軟容量的系統,覆蓋、容量和質量密切相關,需要在保證覆蓋的情況下合理設計,保證支持最大限度的負荷,同時又要控制系統干擾,使三者之間達到最好的平衡;其次,網絡規劃要確保良好的網絡服務品質,為最終用戶提供一個高品質的通信服務系統;最后,也是網絡規劃的最終目標,就是為運營商提供一套可盈利的網絡,要求綜合成本最低,即在確保上述精品網絡覆蓋、金牌服務品種的基礎上,達到綜合規劃成本、建設成本和運維成本最低。
WCDMA網絡規劃可分為無線接入網網絡規劃和核心網網絡規劃兩部分。其中,無線網絡規劃的目標是根據規劃需求和網絡特性,設定工程參數和無線資源參數,在滿足信號覆蓋、系統容量和業務質量要求的前提下,使網絡的工程成本最低,具體包括鏈路預算、容量和所需基站數目的計算,以及覆蓋和參數規劃等。與GSM網絡規劃相比,WCDMA網絡規劃因系統的軟容量及大比特率和多樣化混合業務的引入而變得較為復雜。
二、WCDMA無線網絡建設的三個階段
針對網絡建設實施的長期性,WCDMA無線網絡規劃需要采用“一次規劃,分步實施”的經濟、靈活的策略,確保覆蓋、服務和成本的最優化。一次規劃的重點是要確保網絡規劃的戰略目標,以規劃為起點、以優化為手段,在初期就考慮后續擴容時如何降低對現網運行系統的影響,使無線網絡易于建設和維護。但是,運營商有限的資金投入和放號用戶的增長規律,決定了WCDMA網絡建設不可能一步到位實現全網覆蓋。因此,WCDMA網絡建設大致可分為三個階段:網絡建設初期、網絡發展期和網絡成熟期。
1、WCDMA技術本身決定了網絡建設初期以一個合理應用負荷,網絡擴容采用增加載頻為主、增加新站為輔的原則。如果在WCDMA網絡建設初期基于覆蓋建一層薄薄的網(低負荷),隨著容量的增加,基站間就會普遍出現覆蓋漏洞。因此,在WCDMA網絡中,由于容量需求而增加新基站,并不能使網絡容量像GSM網絡一樣線性增長,尤其是在城市密集區,基站間距本身就很小,這種現象就會更加嚴重。
在WCDMA無線網絡建設的初期,既要考慮投資,使用盡量少的基站,又要考慮長遠發展,保證盡量大的網絡容量潛力。對此,可以采用“塔放加密集城區大負荷、一般城區一定負荷”的方案,來實現網絡投資較小、擴容潛力較大的目標。在設備選用上以室內型宏蜂窩基站為主,不但可以保證具有很高的網絡性能,而且組網規劃靈活、擴容潛力大。同時,為了降低成本,在公路和地下室等話務量較低卻有覆蓋需求的區域,可采用少量微蜂窩基站結合組網。
隨著業務量的增長,尤其是不對稱業務的增加,網絡的下行容量會成為瓶頸。這時,可以通過使用高功放、發射分集以及HSDPA來提高下行的容量。
2、網絡發展期是用戶數量快速增長,用戶需求呈現多樣化趨勢,網絡中往往會出現話務熱點區域和覆蓋盲區。為了吸引更多的新用戶群加入,擴大網絡覆蓋規模、提供多種業務服務、降低服務價格就成為運營商在本階段的工作重點。除了考慮市區、室外覆蓋之外,還必須考慮人口密集地區的室內覆蓋。在網絡建設中,引入的設備類型除了標準的室內型宏蜂窩基站之外,還有如下幾種:超大容量室內型基站、緊湊型室外宏蜂窩基站、微蜂窩基站、大功率微蜂窩基站和射頻遠端單元。為了解決熱點、地鐵、隧道等特殊地形的覆蓋問題,通常會采用分布式天線系統或射頻泄漏電纜。
3、由于網絡成熟期是WCDMA的網絡框架結構和覆蓋需求已經實現,大規模的網絡建設已經完成。更要進一步提高服務質量,網絡規劃建設的重點應從全面網絡建設轉向局部網絡區域的優化調整。此時,需根據網絡性能統計和用戶投訴反映,對網絡單元布局、參數等進行優化調整,其中包括基站搬遷和增加新站點。
WCDMA無線網絡設計應遵循以下幾個主要原則:無線網絡覆蓋與業務規劃相結合;室外與室內覆蓋并重;具有良好的向前擴展性,即系統容量能滿足用戶增長需要;具備良好的無線支撐系統規劃,能提供不同用戶的QoS等級服務;考慮網絡規劃規模、技術手段的未來發展和演進方向。
三、需注意六方面問題
1、WCDMA無線網絡規劃的兩個原則:第一:需要將四年內的業務發展作為系統建設目標進行規劃設計;第二:需要根據具體環境情況、業務發展狀況、業務預測結果、競爭和市場策略決定所采用的分步方法與步驟。
2、與2G系統相比,3G系統的擴容要復雜很多。GSM系統多采用增加基站和載頻的擴容方式,但由于3G是一個白干擾系統,采用增加基站的方式在某種條件下是不可行的。因此,3G系統的主要擴容方法是在繁華地區增加載頻,在偏遠地區增加基站。當然還有很多其他的方法,具體在何種情況下采用何種擴容方式,應對現場情況進行詳細分析和測試后才能確定。
3、在WCDMA無線網絡規劃過程中,要始終對容量、覆蓋和服務質量進行綜合考慮,重點分析建設投資、覆蓋、容量、服務質量、系統可升級性和競爭能力,3G網絡建設的初期覆蓋目標至少應做到全國范圍內重點地區的成片連續覆蓋。
3G無線網絡規劃必須進行需求分析,判斷系統覆蓋受限還是容量受限,通過保證鏈路預算中的各種余量,來滿足必要的區域覆蓋率、通信概率和容量要求。建議在不同建設階段和不同地區采用不同的區域覆蓋率和通信概率。
4、從未來網絡可持續發展(即網絡町升級性)的角度考慮,混合網是未來移功通信網絡的發展趨勢。選擇3G系統邊界連續承載速率,即選取基本業務,需要綜合考慮容量、覆蓋和工程實現等因素,一般可按照CS64/PS64kbit/s的承載速率進行建設,重點區域可以選擇更高的速率。
5、必須根據話務分布和現有GSM基站機房等資源情況,盡可能保證WCDMA無線網絡結構符合標準的蜂窩布局結構。如果完全照搬現有非蜂窩結構的GSM站址建設3G,將不可避免地出現干擾,增加后期的維護和優化費用。建議盡量使用滿足理想蜂窩結構的2G站點,實際站址與規劃站址之間的偏差不超過25%,同類區域的天線高度盡量一致,天線高度偏差不超過15%,投資允許下盡量使用有網管l監控和統一調整功能的電調天線。
6、新增3G用戶應當優先選擇3G網絡接人。在網絡建設初期,電路域應支持3G到2G的切換,不支持2G到3G的切換,而分組域應支持3G到2.5G的小區重選,并支持2.5G到3G的小區重選。
從國外運營商建設WCDMA網絡的經驗來看,越是要迫切地推出WCDMA網絡,在初期的建設中就越要慎重,網絡規劃也越要全面考慮,否則,隨著網絡建設及優化的不斷深入,將會因為網絡整改造成大量的資源浪費,使網絡運行效率大為降低。總之,只有做好了前期的WCDMA網絡規劃工作,才能建設一個WCDMA精品網絡,為用戶提供更好的3G移動通信服務,也才能為運營商帶來可持續發展、持續盈利的3G網絡。
四、WCDMA無線網絡優化技術的發展
現階段,移動通信業務的類型變得豐富,由以前單一的語音業務轉向網絡應用,用戶使用網絡主要是基于數據業務的需求,數據業務的流量增長比較快。3G網絡承載能力不斷提高,多媒體業務逐漸普及,新業務不斷產生。在3G網絡中,以前的語音、短信業務會有新的發展。在新形勢下,人們希望手機、移動終端實現的功能有:(1)移動辦公;(2)移動娛樂;(3)在移動社區進行社交;(4)實現移動消費;(5)實現移動交易。用戶的需求變得更加多元化。近幾年來,數據業務的流量大大增加,并且還有進一步增加的趨勢,無線通信的容量不斷擴大。用戶的需求也在發生轉變,以前主要以移動通話為主,以后會向智能終端的方向轉變。
2分析多網通信的特點
現在已經進入了多網時代,多網主要體現在以下幾個方面:2G的GSM網;3G的WCDMA、TD-SCDMA、CDMA2000網;LTE,作為3G和4G技術之間的一個過渡;WLAN系統,下面將進行分項闡述。
2.12G網絡
2G網絡主要承載語音業務,同時還承擔著一定的數據業務,主要特點體現在以下幾個方面:第一,系統的容量比較高;第二,語音的質量比較好;第三,通信安全保密性比較好;第四,相對靈活。在現代的技術形勢下,2G網絡的發展空間在于以大眾客戶群為基礎進行業務上的拓展。
2.23G網絡
3G網絡主要發展形式為WCDMA、TD-SCDMA、CDMA2000網,筆者將主要以TD-SCDMA為例,分析它的現狀,并指出它發展的空間。現階段,中國移動自己在經營TD-SCDMA系統,和GSM網相比,它的數據承載能力有所提高,但是,和其他的3G技術相比,還存在很大的差距。GSM網是把市場驅動作為導向,TD-SCDMA在發展過程中,產業鏈不夠成熟,把責任目標作為建設的導向。在最近幾年的時間,TD-SCDMA的覆蓋范圍逐漸加大,終端品質在不斷提升,種類變得更加豐富,它還可以在網絡質量、市場服務導向方面有發展的機會。
2.34G網
LTE并不是人們所說的4G技術,它是3G和4G技術之間的一個過渡。中國移動預計今年將會開通20萬個TD-LTE基站,中國聯通和中國電信也正在積極部署LTE。中國移動所采用的TD-LTE發展方向主要在于追求較高的數據速率,降低延遲時間,對分組數據進行優化應用。它的技術、產業鏈以及國際化的程度都將超過TD-SCDMA,并形成一定的規模。2.4WLANWLAN的建設成本較低,接入的速率相對較高,但是WLAN只能支持低速移動,它所使用的是非專用的頻段,很容易受到外界的干擾,在移動管理能力上比較弱。
3探究多網協同下的線網絡規劃方法
3.1現階段國內網絡規劃的狀態
我國在進行網絡規劃和優化時,實施的能力比較強,原因在于三個方面:(1)國內的網絡規模相對較大;(2)國內的網絡情況較復雜;(3)基站的密度較大。與實施相比,在網絡規劃以及優化方面還存在一定的問題,主要表現在:(1)進行規劃、優化的深度有待于增強,網絡優化的水平還處在把KPI指標作為核心的體系中;(2)網絡規劃和網絡優化之間缺乏銜接,所進行的預測規劃和實際的建設之間有一定的差距。我國的網絡規劃、網絡優化的能力在實施方面存在很大的優勢。優勢主要在于兩個方面:(1)國內進行網絡規劃、優化的公司比較有競爭力;(2)我國的網絡種類比較多,規模相對較大,進行網絡規劃、優化的企業經驗相對豐富,實施能力比較強。但同時也存在一些不足,在網絡規劃理論研究、規劃方法、規劃工具的研發上,國內的一些公司還在學習、探索的過程中;另外規劃優化公司需要提高人員的素質,增強管理水平。
3.2分析多網協同下的初步規劃和詳細規劃方法
在進行無線網絡規劃時,需要制定網絡的初步規劃以及詳細規劃。在進行初步規劃時,需要執行以下幾步工作:(1)仔細分析建立無線網絡的目標,對網絡建設需要達到的覆蓋目標、覆蓋的容量、覆蓋的質量作出明確的規定;(2)對服務區內的地理信息進行收集,劃分覆蓋地區的業務,并對環境進行劃分;(3)對現在的網絡情況進行分析,根據現在的覆蓋率、覆蓋容量、業務量等,預測業務量未來的發展情況;(4)對傳播的模型進行仔細研究,對鏈路進行相關的預算,并展開覆蓋的設計和容量的設計。在對無線網絡進行詳細規劃時,需要做到的工作是以下幾個方面:(1)在初步的規劃中,已經計算出了基站的覆蓋范圍,結合蜂窩網的結構,對基站的覆蓋范圍進行實際的部署。在分析覆蓋、容量、業務質量等的過程中,需要借助仿真設計,進行相應的性能分析。需要確定基站的數量,對基站的站址進行合理的選擇,設定天線的角度。(2)現場勘測基站的站址。如果某些地方沒有辦法建設基站,需要采用RRU拉遠、室內分布系統,或者WLAN等方法。在現場勘測完以后,需要進行再次仿真,并做一定的調整,這樣進行多次修正以后,網絡一些系統性能能夠達到一定的標準,并確定各種參數。在網絡規劃和網絡優化方面,市場發展主要表現在三個方向:(1)在進行網絡規劃、網絡優化時,主要是以對海量的數據進行分析作為基礎;(2)網絡規劃和網絡優化不是相互獨立的過程,它們之間有一定的聯系,并且聯系越來越緊密;(3)在未來的發展中,專題規劃的水平將變得更高,網絡優化的市場變得更加高標準。
3.3多網協同下的業務需求和分擔策略
四網協同是以TD-LTE技術作為主導,2G、3G、4G、WLAN實現協同發展。2G在業務上負責的范圍是語音以及數據量較小的業務;3G主要的業務范圍是承擔手機的數據業務,對2G數據的流量進行分流,此外,它還可以為數據業務速率提供一定的支持,比如聯通WCDMA3G的無線上網卡,在理論上來說,它的上行速率在5.76Mbps,下行速率在7.2Mbps;WLAN主要是分擔個人電腦和手機的數據業務熱點流量,對3G網絡的覆蓋范圍進行延伸;4G網絡的范圍主要是在于滿足數據流量更大的業務。
3.4設計多網規劃的組網方案
在設計組網方案時,應當綜合考慮2G、3G、4G、WLAN的網絡特點,進行方案的優化,在網絡性能、投資效益上找到最好的結合點。在進行實際的組網時,必須考慮到2G、3G與LTE的相互操作,結合2G、3G與LTE的參數,設計組網的方案;在進行網絡規劃時必須考慮到當前幾種網絡的覆蓋情況,進行合理的規劃。在組建核心網時,必須對現存的網絡進行升級,使4G和3G網絡能夠很好地融合在一起,提高網絡建設的速度,如圖1。
3.5多網協同間的互換策略
現代網絡技術的發展呈現出多種網絡共存的發展趨勢,網絡結構變得非常復雜。在對網絡進行運營管理時,需要從以下幾個方面做起:第一,建設核心網,共用一個IP;第二,建設的基站應該滿足業務技術的需要;第三,在運營和維護系統上,需要統一起來。四網協同需要實現系統間的切換,中間的切換過程一定要做好,使切換受到有效的控制。
3.6多網協同建設中的注意事項
在多網協同的實際建設中,會遇到很多問題,需要對這些問題多加注意。例如在選擇站址時,必須要對現場進行仔細的勘察,了解現場的地形、用戶的使用特點,結合工程成本、建站的條件、網絡覆蓋進行綜合考慮。此外,在進行規劃時,一定要考慮到天線的因素,主要包括基站的經緯度、方位角、下傾角、天線掛高、天線增益等。基站工程參數影響到工程的實際建設效果,需要根據實際情況不斷地進行調整和優化。
4結語
關鍵詞:數據挖掘 網絡優化 應用
中圖分類號:G64 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2017)02(b)-0001-02
2008年以來,隨著電信運營商重組的完成,我國移動通信網絡優化覆蓋市場出現了爆發性增長。由于是全業務競爭,各運營商更加強調服務水平。同時,伴隨移動通信規模的不斷擴大,通信系統開始進入收費維護服務周期,網絡維護工作的重點也逐漸轉移到網絡優化方面上來,電信運營商需要不斷增加網絡優化覆蓋方面的資本支出,以提升移動通信網絡質量。如今隨著4G規模商用,移動網絡仍然是三大運營商未來幾年的競爭重點。移動通信網絡優化已成為移動通信行業發展的關鍵點。數據挖掘技術在網絡優化中的應用,能夠極大地便利整個優化工作的開展。下面,該研究從技術角度對此進行分析。
1 移動通信網絡優化中數據挖掘技術的基本原則
1.1 科學應用分布式處理方法
數據挖掘技術是處理海量數據時的一種高速計算方法,被稱為機器的母語,又可具體分化為幾大類。其中,數據挖掘技術中以虛擬化和彈性可伸縮為技術核心的分布式處理方法較集中式處理方法而言,在處理計算能力耗費巨大的應用時,通過將該應用分散化處理,在時間及效率上具有明顯的優越性。
優化網絡工作,是一項規模宏大的條理性、系統性工程。這項工程影響范圍廣闊,關聯的技術類型種類繁多,要對海量的數據進行分析處理。因此,利用數據挖掘技術優化移動通信網絡不可能一蹴而就,在移動通信網絡優化的過程當中一定要避免只借助一個服務端口的單純融合來對網絡進行優化,當然也不能只借助一個簡單的優化體系來優化其他的過程。科學應用分布式處理方法,在將各項數據轉化為有用信息的過程中注意區域間的差異性和優化過程中的等級秩序問題。Hadoop、Spark和Storm是目前最重要的三大分布式計算系統,Hadoop常用于離線的復雜的大數據處理,Spark常用于離線的快速的大數據處理,而Storm常用于在線的實時的大數據處理。
1.2 科學應用移動通信網絡階段性分析
移動通信網絡是一個多用戶通信系統和網絡,系統和網絡結構復雜,這就決定了開展全方位且富有成效的網絡優化工作所面臨的難度。因此,在利用數據挖掘技術優化移動通信網絡的過程中,要科學應用移動通信網絡進行階段性分析,通俗來講,就是“有的放矢”。目前,移動通信網絡發展已經經歷了4個階段:第一階段是1G的模擬網絡,第二階段是2G窄帶數字網絡,第三階段是3G寬帶網絡,還有我們正在經歷的第四階段,即4G網絡。移動通信網絡發展呈現的階段性特征,需要我們對其各階段的發展進行全面的、系統的、本質的分析,歸納后再為下一階段的分析提供有意義的借鑒。同時,在階段性分析的基礎上對分析結果進行進一步的探究,挖掘各階段之間本身固有的聯系,最終對網絡優化目標的實現有所裨益。
1.3 遵循智能性數據挖掘的基本要求
隨著信息技術的飛速發展,數字化、網絡化和云計算正在與人們的生活日益融合,而智能化的概念也開始在各行各業及人們的生活中逐漸蔓延開來。該研究在前文已指出,在利用數據挖掘技術優化移動通信網絡的過程中,要科學應用移動通信網絡階段性分析,而在此基礎上要注意同時滿足智能化的需求,以便在智能環境中有關階段的服務器中提升任務分配的效率和自動化程度。利用數據挖掘技術的網絡優化系統在智能性上通常與一般優化系統存在著較為顯著的差異,它所采用的人工智能技術,是數據驅動的智能,是基于數據所產生的智能。通過運用智能技術,自動完成數學建模,進行信息化的數據分析,挖掘出有價值的知識和信息,進而指導網絡優化人員的工作。遵循智能性數據挖掘的基本要求,在對相關的數據資料進行條理化分析時,不僅在技術層面有所要求,還要求網絡優化人員自身具備牢固的理論功底,對數據挖掘技術有深入透徹的了解。
2 數據挖掘技術在移動通信網絡優化中的具體應用
2.1 對站點的合理選擇
移動通信無線網絡設計的流程通常情況下為根據不同技術體系的鏈路預算,計算得出不同區域各站點的覆蓋半徑,得出區域的站點個數。然后網絡工程師確定出合適的站點位置,利用無線規劃工具對方案進行提前模擬和規劃,生成網絡規劃報告,預估無線網絡覆蓋效果。如果報告反映出該方案實現了設計目標,滿足了用戶需求,就表明該設計方案具有可行性。但規劃仿真工具的出現并沒有解決效率的問題,幾千個站的站址選擇和各種RF參數的規劃設計,對每個無線網絡規劃的工程師來說都是一場噩夢。不停地嘗試各種參數設置組合,不停地仿真,不停地對比各種結果。這種“苦力”似的工作使得網規工程師沒有時間從更高的層面考慮網絡的規劃,進而限制了網絡規劃質量的進一步提升,也使網絡規劃需要較高的人力成本。此外,由于人橐蛩卦諫杓埔貧通信網絡工程方案中起了很大的作用,再加之現場施工人員受到自身技術能力的限制,使得當前我國在建設移動通信網絡過程中存在著部分站點選擇合理性欠缺的問題。毋庸置疑的是,站點選擇的合理與否影響著移動通信網絡的建設全過程,如運營商會隨著站點建設量的增加不斷擴大投資規模,且移動通信網絡質量水平的高低也與站點選擇的合理性有關。在開展移動網絡優化工作時,如果能夠充分應用數據挖掘技術,就能夠有效解決站點部署和參數規劃問題,提升站點選擇的合理化水平。數據挖掘在類似的工程實踐上已經有了很多好的算法,其中禁忌搜索算法運用較多,在一個初始可行解的基礎上搜索特定方位,并讓特定的目標函數值變化最多的進行移動,這樣就能夠更加科學、合理地選擇移動站點,在改善用戶體驗的同時,使運營商的利潤空間進一步擴大化。
2.2 對掉話現象的科學研究
隨著4G時代的到來,網絡承載了越來越多的業務和流量,運營商認識到只有做到差異化的體驗,才能不斷領先和超越。移動通信網絡的立身之本就是服務于用戶并提升用戶感知,網絡質量和用戶感知背離是每個運營商都不愿意看到的,因此建立基于用戶感知的端到端質量體系就成了運營商網絡優化工作的一個重點。掉話率是測試的里程數和掉話次數的比值,是反映用戶感受的重要指標之一,也是保持網絡性能的重要反映。信號覆蓋的強度和質量問題、外界的干擾問題、系統參數和鄰區的設置問題,都會導致掉話現象的發生。對掉話現象進行科學研究,是要建立在對數據挖掘技術應用的基礎之上的。運營商利用硬件技術持續不斷地搜集全面充足的相關數據資料,建立起資料庫,開展針對用戶消費數據的分析評估。比如,掉話產生的原因除了技術故障還有網絡負荷過重,如果某段網絡上的掉話率持續過高,則意味著該網絡需要擴容,從而有效完善了網絡布局,給客戶提供了更好的服務體驗,獲得更多的客戶以及業務增長。
2.3 對干擾分析準確度的提升
掉話率和接通率是移動通信網絡運營商較為關注的兩項系統指標,但這兩項指標常常會由于移動通信系統的干擾而受到影響。移動通信非常容易受到干擾,造成干擾的原因通常有以下幾個方面:網絡的頻率規劃和功率分配不合理;信號覆蓋區內存在發射功率較強的直放站、微波站、尋呼臺等可能干擾源;存在功率失控的基站或移動臺;用戶話務分布情況等。移動通信干擾不僅對網絡的常規運行造成影響,而且極大地降低了用戶的通話質量體驗,成為導致用戶申告的主要原因。解決和預防干擾問題,是網絡優化工作的另一項重點。而在優化過程中做到對數據挖掘技術的合理應用,可實現對干擾分析準確度的良好提升。由于干擾的實質是關系的相互作用,造成干擾的原因又通常只受到以上四方面原因范圍上的約束,所以相關性分析是進行干擾分析時應用較為普遍的挖掘算法。通過對出現高誤碼率時候各參數設置的相關性分析,基本能得出高誤碼率發生的可能性原因,并及時地予以處理。
3 結語
網絡優化是一項技術難度大、涉及范圍廣、人員素質要求較高的工作。而傳統網絡優化工作多依賴于技術人員的經驗,依賴人工進行統計分析,使得網絡優化的自動化程度較低,優化過程需耗費大量的時間、人力、物力,造成了大量的資源浪費,影響了網絡問題解決的時效性,設計出的方案也不可避免地存在著局限性。另外,隨著我國移動通信事業的迅速發展,我國移動互聯網發展已正式進入全民時代。網絡結構日益復雜,數據業務已經成為移動通信網絡主要承載的業務,用戶通過智能終端的即時互聯通信行為,使移動網絡成為大數據儲存和流動的載體。高速變化的數據業務速率和巨大的網絡吞吐量以及覆蓋范圍的動態實時變化,在很大程度上改變了現有網絡規劃和優化的模型,在網絡優化工作中應用數據挖掘技術是非常迫切和必要的。數據挖掘是一門新興的先進的數據分析技術,而網絡優化是一項規模宏大的系統性工程,二者的結合現已經成為了一種嶄新的趨勢。該研究結合移動通信網絡優化中數據挖掘技術的基本原則,從技術角度淺談了數據挖掘在網絡優化中的應用,希望κ導工作的開展有指導意義。
參考文獻
[1] 劉秀彬.淺談數據挖掘在網絡優化中的應用[J].硅谷,2010(15):101.