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我國移動通信技術(shù)正逐漸發(fā)展成熟,但有些方面的技術(shù)瓶頸尚未突破,需要進一步推動通信網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化技術(shù)的發(fā)展,同時對人工智能軟件進行優(yōu)化升級。當前,我國移動通信網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化過程主要使用了三種軟件工具:第一種工具為第三方軟件,主要用于對移動通信網(wǎng)絡(luò)進行分析和測試,即:通過系統(tǒng)軟件測試,獲取移動通信網(wǎng)絡(luò)信號相關(guān)數(shù)據(jù)。第二種工具為OMC系統(tǒng),主要用于調(diào)試移動通信網(wǎng)絡(luò)供應(yīng)商內(nèi)部系統(tǒng),為用戶提供穩(wěn)定的通信服務(wù);第三種工具為調(diào)頻軟件,主要用于調(diào)整無線網(wǎng)絡(luò)的頻率。移動通信網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工作主要包括四個階段:第一階段為信息獲取,主要依靠人工收集和加工處理數(shù)據(jù)信息,缺乏技術(shù)含量,對人力、物力的消耗較大。第二階段為數(shù)據(jù)處理,主要由專業(yè)工程師負責分析和加工處理數(shù)據(jù)信息,實際工作量不大,但要求工程師具有很高的專業(yè)技術(shù)水平。第三階段為合理實施,主要按照移動通信網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化方案,合理解決網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化過程出現(xiàn)的各種問題,突破技術(shù)瓶頸。第四階段為最終評估,主要是全面、綜合性地評估網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化方案實施效果,倘若移動通信網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化方案的實施效果偏低,則需要對上述四個階段進行循環(huán)往復(fù)優(yōu)化,直到取得預(yù)期的優(yōu)化效果。
2移動通信網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化發(fā)展趨勢
數(shù)據(jù)分析與處理智能化、自動化以及一體化,是移動通信網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的主要發(fā)展趨勢,具體而言,主要體現(xiàn)在以下幾個方面:
2.1開發(fā)數(shù)據(jù)一體化分析與處理系統(tǒng)在優(yōu)化移動通信網(wǎng)絡(luò)的過程中,可以使用多種技術(shù)和工具。但不同類別工具所具備的功能有所差別,倘若技術(shù)人員不能對這些工具進行有效的整合使用,就無法充分發(fā)揮移動網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化方案的實施效果。對此,系統(tǒng)供應(yīng)商應(yīng)該與運營商之間形成穩(wěn)定的戰(zhàn)略合作關(guān)系,將系統(tǒng)和環(huán)境相關(guān)數(shù)據(jù)緊密結(jié)合,開發(fā)出數(shù)據(jù)一體化分析與處理軟件系統(tǒng),促使海量數(shù)據(jù)的處理工作更加簡便、高效、快捷,從而減少網(wǎng)絡(luò)維護人員的工作量、降低工作難度,使得維修管理人員可以將更多的精力投入于系統(tǒng)與環(huán)境的深層次優(yōu)化工作中,促使移動通信網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化目標的實現(xiàn)。
2.2開發(fā)職能輔助數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)在移動網(wǎng)絡(luò)通信優(yōu)化整個工作過程,數(shù)據(jù)分析優(yōu)化屬于最難的環(huán)節(jié)。由于移動通信網(wǎng)絡(luò)在運行過程涉及到的數(shù)據(jù)量非常大,因而需要借助多種技術(shù)進行數(shù)據(jù)處理。在此過程中,難度最大的在于挖掘這些數(shù)據(jù)信息之間存在的關(guān)聯(lián)性,并通過分析、篩選,提取出數(shù)據(jù)庫中的有用信息。對此,在未來的移動通信網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工作過程中,應(yīng)該注重開發(fā)智能輔助數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng),幫助網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化人員快速掌握數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系,為優(yōu)化整體改造方案,提供有效的輔助決策功能。
2.3開發(fā)自動調(diào)整網(wǎng)絡(luò)參數(shù)系統(tǒng)移動網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在具備輔助決策功能之后,有效地增強了數(shù)據(jù)分析與處理結(jié)果的精確度,但這并不是網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工作的終點,其進一步優(yōu)化的空間仍然很大。在此階段,相關(guān)人員可以開發(fā)自動調(diào)整網(wǎng)絡(luò)參數(shù)系統(tǒng),優(yōu)化OMC系統(tǒng)配置功能,使其能夠自動調(diào)整各項參數(shù)系統(tǒng)。如此有助于增強移動網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)環(huán)境參數(shù)變化的能力,從而為用戶提供高質(zhì)量的通信網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。
3結(jié)束語
1 無線通信網(wǎng)絡(luò)的概況
無線通信網(wǎng)絡(luò)是近年信息通信領(lǐng)域發(fā)展中發(fā)展速度最快、應(yīng)用最廣泛的通信方式。無線網(wǎng)絡(luò)中的無線電波其有傳送的距離遠、頻帶寬、通信容量大的特點。無線通信網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)逐漸深入到人們的日常生活和工作當中,比如我們常用的手機、無線電話和數(shù)字電視等都離不開無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。無線通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的實質(zhì)是自干擾系統(tǒng),尤其是相同載頻的鄰區(qū),網(wǎng)絡(luò)的負載量越高,干擾就會越大,覆蓋范圍就會越小。所以,為了提高無線通信網(wǎng)絡(luò)的質(zhì)量,就必須加快無線通信網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的進程,提高無線通信網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍,提高接通率,保證網(wǎng)絡(luò)容量能夠充分滿足所有用戶的要求。
實現(xiàn)無線通信網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化,需要對目前正在運行的網(wǎng)絡(luò)工程進行數(shù)據(jù)采集和性能分析,并找出影響網(wǎng)絡(luò)通信質(zhì)量的源頭,并及時修改通信網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)設(shè)置,調(diào)整通信網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)和設(shè)備的配置,采取高科技技術(shù)手段優(yōu)化通信網(wǎng)絡(luò),從而確保無線通信系統(tǒng)高質(zhì)量的運行,讓現(xiàn)有的無線網(wǎng)絡(luò)資源體現(xiàn)出其最佳的效益。
2 無線通信網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的必要性
無線通信網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、用戶分布都不固定,隨時都在不斷的變化。無線通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的擴張,網(wǎng)絡(luò)覆蓋率,網(wǎng)絡(luò)通信的話務(wù)模型與業(yè)務(wù)模型的改變,都有可能導(dǎo)致無線通信網(wǎng)絡(luò)性能和運行情況發(fā)生變化,為適應(yīng)無線通信網(wǎng)絡(luò)的各種變化,就要求我們加大對無線通信網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化,從而持續(xù)不斷地對網(wǎng)絡(luò)變化進行調(diào)整。
由于無線方式具有很多的不確定因素,而這些因素對無線通信網(wǎng)絡(luò)都有很大的影響,其性能的優(yōu)劣是用戶通信質(zhì)量好壞的決定性因素。所以,當無線通信網(wǎng)絡(luò)的無線電波傳播不穩(wěn)定定、基站設(shè)備有變動、用戶對話務(wù)需求及服務(wù)質(zhì)量要求增加等情況下需要網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化;還有當無線通信網(wǎng)絡(luò)覆蓋不均勻、語音質(zhì)量差、掉話、接入失敗、信道擁塞等故障時更需要網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化。只有對無線通信網(wǎng)絡(luò)進行了不斷的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化后,才能減少呼叫連通時間,減少通話掉線次數(shù),提高通話質(zhì)量,提高網(wǎng)絡(luò)的可靠性和可用性,這不僅為用戶提高了服務(wù)質(zhì)量,同時也為通信事業(yè)帶來了顯著和長遠的經(jīng)濟效益。
3 無線通信網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化流程
3.1 數(shù)據(jù)采集
無線通信網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)采集工作是網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的基本的前提和基礎(chǔ)。采集數(shù)據(jù)是指對網(wǎng)絡(luò)設(shè)計目標、網(wǎng)絡(luò)總體運行和其工程情況的系統(tǒng)數(shù)據(jù)進行采集,其目的是對網(wǎng)絡(luò)性能和質(zhì)量能夠更加有針對性的分析。采集數(shù)據(jù)的方法有話務(wù)數(shù)據(jù)采集和路測數(shù)據(jù)采集兩種。話務(wù)數(shù)據(jù)采集主要有網(wǎng)絡(luò)接入性能數(shù)據(jù)、信道接通率、可用率、擁塞率、掉線率、話務(wù)轉(zhuǎn)換成功率、話統(tǒng)報告圖表等。路測數(shù)據(jù)采集則是指通過路測設(shè)備對無線通信網(wǎng)絡(luò)的覆蓋、轉(zhuǎn)換、質(zhì)量現(xiàn)狀等進行定性定量定位。網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化最重要的手段是路測(DT)和CQT測試,下面重點介紹路測(DT)和CQT測試。
通過到網(wǎng)絡(luò)通信有問題的地方進行實地路測測試,能夠詳細地記錄測試點附近的接收質(zhì)量和網(wǎng)絡(luò)通信所占用的小區(qū)、信道等數(shù)據(jù)。如果路測到的數(shù)據(jù)不符合理論數(shù)據(jù),比如通話質(zhì)量差的原因不是因為信號的強弱而引起的;阻塞不是由于沒有進行正常切換;通信信號的電平過低和TA過大等。就需要在對通信網(wǎng)絡(luò)路測數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)上,對鄰近關(guān)系與切換參數(shù)進行檢查修改,調(diào)整通信網(wǎng)絡(luò)的天線傾角和方向,查找通信網(wǎng)絡(luò)的干擾來源,找出通信網(wǎng)絡(luò)天饋系統(tǒng)的安裝錯誤。
CQT測試上要盡量突出重點,測試的地點要選擇用戶相對集中的場所,比如商場和居民小區(qū)這類地點,選點一般要在30個以上。對客戶的投訴要進行歸類整理,從通信掉話,通信接入困難和通話質(zhì)量不好等方面進行分類,并要注意客服投訴的時間和地點。盡量地收集和分析這些信息有利于掌握無線通信網(wǎng)絡(luò)存在的主要問題,并及時有效地解決,從而提高工作效率。
3.2 性能分析
性能分析是指通過上面的兩種數(shù)據(jù)采集方法,對采集到的數(shù)據(jù)進行有效分析,以便制定網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化方案。對采集的數(shù)據(jù)主要從干擾、掉話、轉(zhuǎn)換、話務(wù)均衡四個方面來分析通信網(wǎng)絡(luò)性能。無線通信網(wǎng)絡(luò)一般發(fā)生的故障有:接入失敗、切換失敗、掉話、高錯誤幀率等。在COT測試數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)上,對通信網(wǎng)絡(luò)全網(wǎng)進行分析,充分考慮到掉話率,切換成功率,呼叫成功率和信道可用率等重要指標的數(shù)據(jù)是否合理,找出指標數(shù)據(jù)過高或者過低的原因,及時地解決這此問題。
3.3 工程優(yōu)化
在性能分析完成后,就要實施優(yōu)化方案。無線通信網(wǎng)絡(luò)的工程優(yōu)化能夠最大程度上擴大網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域,降低通話掉話率,減少呼叫的失敗率,提供切換的穩(wěn)定性,提高無線通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)資源的使用率,擴大通信系統(tǒng)的容量。無線網(wǎng)絡(luò)的工程優(yōu)化具體做法是:
(1)合理設(shè)置網(wǎng)絡(luò)工程的設(shè)計參數(shù)和系統(tǒng)參數(shù)。在無線通信網(wǎng)絡(luò)所用的設(shè)備中,所有設(shè)備都有大量的參數(shù),通過對參數(shù)的設(shè)置來控制小區(qū)的信道配置,實現(xiàn)手機等移動設(shè)備的尋呼、接入和位置更新等行為。這些參數(shù)的設(shè)置直接影響到小區(qū)網(wǎng)絡(luò)信號的覆蓋率,小區(qū)間切換和小區(qū)話務(wù)負荷的分布等。為了能夠充分合理地運用現(xiàn)有的無線資源,就需要對參數(shù)進行準確的設(shè)置,盡可能讓全網(wǎng)的業(yè)務(wù)量和信令流量能夠均勻,這對網(wǎng)絡(luò)平均服務(wù)水平的提高有著重要的作用。在對參數(shù)進行設(shè)置的時候要適量,如果參數(shù)設(shè)置太小就根本起不到作用,而參數(shù)設(shè)置太大則有負面的影響,還需要考慮到參數(shù)的調(diào)整對相鄰區(qū)間的影響,否則就會違背無線通信網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的初衷。
(2)網(wǎng)絡(luò)基站群的劃分,網(wǎng)絡(luò)基站的數(shù)量一般是20-30個之間,需要根據(jù)具體情況進行靈活的調(diào)整,提高網(wǎng)絡(luò)信息的覆蓋率,滿足網(wǎng)絡(luò)信息覆蓋區(qū)域的相對獨立性。
(3)選擇好基站群,讓基站的建設(shè)規(guī)模能夠適應(yīng)本地區(qū)的發(fā)展要求,達到網(wǎng)絡(luò)工程優(yōu)化的準確性和連續(xù)性。
(4)路測數(shù)據(jù)的分析,要充分利用后臺處理軟件對路測數(shù)據(jù)進行分析,及時地發(fā)現(xiàn)問題并解決問題,同時針對數(shù)據(jù)分析結(jié)果對網(wǎng)絡(luò)參數(shù)進行適當?shù)恼{(diào)整,所有指標都要滿足網(wǎng)絡(luò)的性能。
除此以外,還可以利用微蜂窩完善無線通信網(wǎng)絡(luò)。與宏蜂窩相比,微蜂窩的優(yōu)勢表現(xiàn)得更加明顯,微蜂窩的安裝和使用也更加方便。微蜂窩可以充分地補充宏蜂窩。主要表現(xiàn)在:通過在無線通信網(wǎng)絡(luò)信號比較復(fù)雜的路段建設(shè)微蜂窩,可以讓這些地段形成主導(dǎo)信號,進而改善無線網(wǎng)絡(luò)通信的質(zhì)量;通過微蜂窩增加室內(nèi)分布系統(tǒng)能夠有效地解決宏蜂窩網(wǎng)絡(luò)信號很難覆蓋的盲點地區(qū),比如商城和地下停車場;合理運用微蜂窩能夠有效地分擔熱點地區(qū)的話務(wù)量,還能完善高速公路覆蓋的盲區(qū),采用微蜂窩的定向天線,向公路的兩個走向分別發(fā)射,從而解決高速公路網(wǎng)絡(luò)信號的覆蓋盲區(qū)。
4 結(jié)語
無線通信網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化直接貫穿于無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的全過程,為了讓無線通信網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量再上一個臺階,需要更加深入的、持久的進行網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工作。此外,無線通信的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工作也是比較繁重的,它對延續(xù)網(wǎng)絡(luò)的生命期有著非常重要的作用和意義。做好無線通信網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工作,不僅能夠不斷地提高現(xiàn)有無線通信的網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量,網(wǎng)絡(luò)服務(wù)水平和無線電頻譜效率,還能在最大程度上降低企業(yè)的運營成本,從而為用戶提供最優(yōu)質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)服務(wù),實現(xiàn)企業(yè)經(jīng)濟效益的最大化。
【關(guān)鍵詞】 GSM-R 接通率 掉話率
一、引言
鐵路系統(tǒng)之中的GSM-R通信網(wǎng)路[1]的上行頻率為885到889MHz之間,下行頻率在930和934MHz之間,其寬帶范圍為4MHz,總共具有十九個頻率點的資源,這些資源很難滿足高速鐵路、普通鐵路以及鐵路樞紐區(qū)域的GSM-R的通信方面的需求。對于樞紐部分的通信資源,其頻率的波段很稀缺,因而對于GSM-R的調(diào)試成為重點和難點。對于GSM的系統(tǒng)中,為使得系統(tǒng)的容量得到提升,一定要對頻率實現(xiàn)復(fù)用[2]。頻率的復(fù)原所帶來的干擾主要是網(wǎng)內(nèi)的干擾又叫做系統(tǒng)內(nèi)的干擾。此外,GSM-R的網(wǎng)絡(luò)還有可能遭到其他的通信系統(tǒng)所帶來的影響和干擾。其干擾的程度對于網(wǎng)絡(luò)中的通信質(zhì)量,掉話,通信以及切換和擁塞方面都會產(chǎn)生影響。因而降低以及消除高鐵通信網(wǎng)絡(luò)中的干擾是系統(tǒng)進行調(diào)試的重中之重。
二、通信網(wǎng)絡(luò)故障
2.1 故障的現(xiàn)象
例如,在某聯(lián)合調(diào)試的列車行駛到某個區(qū)間之時,GSM-R的網(wǎng)絡(luò)接線出現(xiàn)異常和故障,使得導(dǎo)線無法連接,最終連接超時。其Abis的測量報告[3]指出,在列車行駛到A11和A12之間本應(yīng)該從A11的基站轉(zhuǎn)換到A11的基站。但是由于A09的基站和X13的基站的頻率電波平數(shù)突然增加,使得列車從A11的基站轉(zhuǎn)換到A09的基站之時出現(xiàn)拆線的情況。
2.2 故障的分析
對于檢測接口部分的下行質(zhì)量類型的7個級別,對于A12的基站出現(xiàn)外部的干擾。對路測系統(tǒng)在A12的基站之下進行道路的測量,有X12、X13和X14這樣的頻率點。其中,X13是A09基站的BCCH,X14為A12基站的TCCH,并且如果X14被占用時,X13的頻率點也會突然增加。在A12的基站的條件之下,對X12和X14實現(xiàn)頻率的閉鎖之后,測試之后并沒有發(fā)現(xiàn)X13的頻率點出現(xiàn)電平的突然增加的現(xiàn)象。針對這些現(xiàn)象本文進行調(diào)整和優(yōu)化。
三、通信網(wǎng)路的優(yōu)化和調(diào)整
3.1 高鐵的通信質(zhì)量目標
對于鐵路的GSM的性質(zhì),高速列車的通信的質(zhì)量應(yīng)當實現(xiàn)以下這樣幾個標準:1.覆蓋的強度:CRH的列車的邊緣部分的強度應(yīng)該能夠達到-97dBm;2.接通的效率:CHR之上的無限的信道的接通效率應(yīng)當超過98%;3.通話的質(zhì)量:CRH的列車上的區(qū)域的通話質(zhì)量應(yīng)當比3級更優(yōu);4.掉話的指標:列車的基站的平均的掉話的比率應(yīng)當?shù)陀?%;CRH的列車的里程的掉話的比率應(yīng)當高于50公里/次;5.E-GPRS的業(yè)務(wù):在高速運行的狀態(tài)之下,應(yīng)當采用具有4時的間隙能力的終端的下載速率大于60Kb/s。
3.2 優(yōu)化策略
3.2.1 覆蓋類型的優(yōu)化
針對高鐵的特性,其通信網(wǎng)絡(luò)必須能夠?qū)崿F(xiàn)深度的覆蓋才能夠保障通信網(wǎng)絡(luò)的質(zhì)量和效率。根據(jù)上文給出的通信網(wǎng)絡(luò)的質(zhì)量標準可知,若使得網(wǎng)絡(luò)的覆蓋效率能夠達到足夠的重疊的覆蓋區(qū)域,并且具有足夠的切換的邊界部分的信號強度。
需要實現(xiàn)覆蓋策略的大幅度的調(diào)整:
1.對于在較大的范圍內(nèi)的覆蓋的空缺部分需要實現(xiàn)建立新的基站進行空缺的補充;2.對于交換頻繁的部分能夠利用光纖的垂直分布實現(xiàn)長距離的單一的小區(qū)域的信號的覆蓋,并且減少切換的次數(shù);3.針對局部的信號的混亂所帶來的路段以及隧道的信號弱等問題,需要采用直接加入基站的方式進行覆蓋的補充功能。
3.2.2 切換和重選算法的優(yōu)化
本文針對小區(qū)的重選和切換的算法的各個參數(shù)實現(xiàn)優(yōu)化,用以保障整個過程的快速以及順暢地實現(xiàn)和完成,并且配合高鐵的信號的快速衰落的特性,使手機能夠及時地占據(jù)最強的信號覆蓋面。其中主要的參數(shù)優(yōu)化的方式包括:1.對于BA-LIST表進行簡化;2.對于C1和C2算法的參數(shù)進行優(yōu)化,使得手機能夠及時按照信號的強弱程度對于小區(qū)的駐留地點加以選擇;3.對于濾波和決策的相關(guān)參數(shù)實現(xiàn)優(yōu)化,使之能夠更加準確地與信號的變換進行追蹤。
四、總結(jié)
本文首先介紹了高鐵通信網(wǎng)絡(luò)資源主要特點,以及保持通信網(wǎng)絡(luò)暢通的意義,進而分析了通信網(wǎng)絡(luò)故障的相關(guān)原因,并給出了具體實例研究。針對現(xiàn)有的高鐵通信網(wǎng)絡(luò)的問題給出了優(yōu)化策略,其中主要包括高鐵通信類型網(wǎng)絡(luò)覆蓋的優(yōu)化以及切換和重選算法的優(yōu)化策略。
參 考 文 獻
[1] Wang X D, Poor H V. Blind Multiuser detection: A subspace approach[J]. IEEE Transactins on Information Theory, 2013,44(2): 688-690.
1確定規(guī)劃期網(wǎng)絡(luò)建設(shè)要達到的目標
在進行移動通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃之前要開展廣泛的市場調(diào)查,在此基礎(chǔ)之上結(jié)合運營商的實際情況確定本次工程的總體目標。移動通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃要立足當前網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的現(xiàn)狀,首先要充分了解現(xiàn)狀,充分掌握相應(yīng)的資料之后才可以進行相應(yīng)的規(guī)劃。以為為中心進行分析,使得移動通信網(wǎng)絡(luò)更加具有人性化。對現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)狀況進行詳細的了解,總結(jié)相關(guān)的經(jīng)驗,從而有效地避免錯誤的發(fā)生,這是網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃順利進行的保證。從實際出發(fā),從而提出規(guī)劃期網(wǎng)絡(luò)建設(shè)要達到的目標:第一,確定覆蓋范圍的目標,包括覆蓋的人口、面積以及交通干線或者風景名勝等目標。第二,制定網(wǎng)絡(luò)要達到的容量和質(zhì)量目標。
2網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀的分析
2.1人文資料分析
2.1.1人口、土地和經(jīng)濟隋況的統(tǒng)計分析移動通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的主要目標就是為滿足人的需求而進行的活動,因此,要對施工地區(qū)的人口數(shù)目進行相應(yīng)的統(tǒng)計,包括常住人口和流動人口。此外還要了解該地區(qū)的占地面積,以及在這片區(qū)域內(nèi)的人口分布情況,同時還要了解該地區(qū)的經(jīng)濟分布情況,因為經(jīng)濟與人口往往是成正相關(guān)的。
2.1.2重要場所的室內(nèi)覆芏|f青況調(diào)查話務(wù)量中有相當多的一部分是在室內(nèi)發(fā)生的,室內(nèi)的覆蓋要求由于數(shù)據(jù)使用率的提高而增加。要重點分析規(guī)劃地區(qū)之內(nèi)的餐飲、購物等人口密集的場所,掌握這些地區(qū)的人口密度以及流量。
2.1.3交通干線和旅游景點的覆蓋情況進行調(diào)查移動通信的話務(wù)很多都是發(fā)生在交通工具之上,這就要求對規(guī)劃區(qū)域內(nèi)的主要交通干線的車流量進行調(diào)查。而對于旅游景點等人員密集的地方則要著重調(diào)查其位置、面積以及不中國新技術(shù)新產(chǎn)品同月份的客流量。
2.2網(wǎng)絡(luò)技術(shù)資料分析
對規(guī)劃地區(qū)現(xiàn)有的移動通信網(wǎng)絡(luò)、基站的分布以及數(shù)量都要清楚的進行掌握,仔細了解現(xiàn)有基站的相應(yīng)的技術(shù)參數(shù)。一般來說,規(guī)劃地區(qū)的原有網(wǎng)絡(luò)覆蓋J隋況很難進行量化統(tǒng)計,可以借助專門的軟件進行相應(yīng)的模擬,得到的數(shù)據(jù)作為規(guī)劃的參考數(shù)據(jù)。
2.3網(wǎng)絡(luò)運營資料分析
對規(guī)劃地區(qū)原有的移動通信網(wǎng)絡(luò)的容量、掉話率以及實際話務(wù)量進行調(diào)查,統(tǒng)計時應(yīng)該區(qū)分時與閑時分開統(tǒng)計,并對統(tǒng)計的數(shù)據(jù)進行相應(yīng)的分析,單獨分析運營過程中發(fā)生過的突然事件。對規(guī)劃地區(qū)的原有網(wǎng)絡(luò)可以通過實際測試的方法,從而對網(wǎng)絡(luò)的實際運行情況進行比較直觀準確的把握。主要包括對重要城市的普測以及在交通干線進行的路測兩部分。對于一些城市不僅僅要進行信號測試,還要對其進行通話測試。對現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)用戶的投訴晴況進行相應(yīng)的了解,從而知道原有網(wǎng)絡(luò)存在的問題,在規(guī)劃的時候應(yīng)該避免同樣錯誤的發(fā)生。
2.4其它已有網(wǎng)絡(luò)的有關(guān)資料分析
在移動通信網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃過程中可以吸收和借鑒以往網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的相關(guān)經(jīng)驗,從而少走彎路,縮短規(guī)劃的時間。全面收集現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的一些資料,主要包括現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)基站的分布、話務(wù)分布情況以及用戶分布。
3網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃
網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃是對網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)組織、網(wǎng)絡(luò)規(guī)模等相關(guān)問題的規(guī)劃設(shè)計。具體說來應(yīng)該包括:覆蓋規(guī)劃、容量規(guī)劃、頻率規(guī)劃。
3.1覆蓋規(guī)劃
網(wǎng)絡(luò)覆蓋包括覆蓋的廣度和覆蓋的深度。移動通信經(jīng)過十年的大發(fā)展,大中型城市基本實現(xiàn)了鄉(xiāng)鎮(zhèn)以上的全覆蓋,小型城市也實現(xiàn)縣城以上全覆蓋和部分發(fā)達鄉(xiāng)鎮(zhèn)的全覆蓋。廣度覆蓋方面主要是結(jié)合市場發(fā)展需求,集中解決交通干線、有話務(wù)需求的鄉(xiāng)鎮(zhèn)和旅游景點的覆蓋問題。這一方面的改善應(yīng)在充分利用現(xiàn)有資源,發(fā)揮單站效率的同時,進行新站點的合理規(guī)劃,并結(jié)合直放站等其他輔助手段,進行覆蓋的完善。覆蓋的深度主要是指市區(qū)的室內(nèi)覆蓋。根據(jù)初步調(diào)查統(tǒng)計,約70%的話務(wù)是發(fā)生在室內(nèi)的,室內(nèi)覆蓋的好壞直接影響網(wǎng)絡(luò)的效果,如前所述,在掌握網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀的前提下,結(jié)合當?shù)亟?jīng)濟狀況和市場需求,提出未來幾年的室內(nèi)覆蓋目標和網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量目標。.人口分布、流動和用戶群的特點也是覆蓋預(yù)測要考慮的一個重要因素。人口密度和用戶數(shù)并非成正比;不同的用戶群有不同的通信特陛,繁華市區(qū)、商業(yè)區(qū)、機場、展覽會、火車站、大會堂、寫字樓和政府機關(guān)為高話務(wù)量地區(qū),而郊區(qū)和一般居民區(qū)則為低話務(wù)量區(qū)域;不平衡的用戶分布和移動性產(chǎn)生高話務(wù)量地區(qū),并且不斷改變區(qū)域;與國外的移動電話多在車上使用不同,國內(nèi)的用戶多在行走時或室內(nèi)使用,在網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃過程中應(yīng)該全面考慮這些因素。
3.2容量規(guī)劃
移動通信網(wǎng)絡(luò)的容量規(guī)劃是整個網(wǎng)絡(luò)投資計劃的基礎(chǔ),移動通信網(wǎng)絡(luò)的投資在整個投資中占較大的比例,因此網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的合理陛直接影響到網(wǎng)絡(luò)投資效益。網(wǎng)絡(luò)容量受頻率資源或信道資源限制,在網(wǎng)絡(luò)容量不能滿足需求時,會出現(xiàn)阻塞情況,產(chǎn)生接人失敗或切換失敗的問題。在網(wǎng)絡(luò)容量遠遠超出用戶需求時,又會造成網(wǎng)絡(luò)資源的閑置和投資浪費。因此在充分分析現(xiàn)網(wǎng)配置、用戶行為和網(wǎng)絡(luò)性能基礎(chǔ)上,結(jié)合業(yè)務(wù)預(yù)測,對未來網(wǎng)絡(luò)容量做出較合理的規(guī)劃。
3.3頻率規(guī)劃
網(wǎng)上載頻數(shù)量的不斷增加以及基站間距的不斷減小,使得頻率規(guī)劃越來越難以滿足同鄰頻干擾保護比的要求。大多數(shù)情況下,規(guī)劃要做的事在得到載頻數(shù)量后就結(jié)束了,隨著今后網(wǎng)上頻率的增加和用戶對通信質(zhì)量滿意度的提高以及無線通信環(huán)境帶來的外界干擾幾率的增多,現(xiàn)有頻率資源將越來越難以滿足移動通信的要求,這種可能性也應(yīng)該在規(guī)劃中作出預(yù)測。頻率規(guī)劃也應(yīng)該按照市區(qū)、郊區(qū)和邊際網(wǎng)的思路分別考慮。頻率規(guī)劃通常與頻率復(fù)用方式、頻率復(fù)用度和C/I比結(jié)合起來考慮,目前常用的復(fù)用方式是MRP,頻率復(fù)用度和C/I比的關(guān)系定量表示還需要在網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化和工程設(shè)計中獲得完善。
信息技術(shù)的飛速發(fā)展,令整體信息市場變得更加復(fù)雜,而計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)技術(shù)逐步發(fā)展成為一個重要學科,現(xiàn)代社會之中更多的培訓學校嶄露頭角,導(dǎo)致計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)安全技術(shù)工作人員掌握的技術(shù)實力與水平并不平衡,呈現(xiàn)出參差不齊的狀態(tài)。技術(shù)員工素質(zhì)水平不高,導(dǎo)致在維護管理企業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)安全的過程中勢必會形成不同類別的安全漏洞,令整體體系陷入混亂不堪的局面。而正式的技術(shù)員工還會由于沒能重視網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)整體安全的重要性,而在實踐過程中存在敷衍、應(yīng)付的問題,這些現(xiàn)象均成為威脅計算機網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)安全的重要因素。
2提升計算機通信網(wǎng)絡(luò)安全科學對策
2.1創(chuàng)建整體化防范系統(tǒng)創(chuàng)建完善、整體化的計算機通信網(wǎng)絡(luò)安全系統(tǒng)是做好安全防范工作的一項重要內(nèi)容。由于整體企業(yè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)較為龐大,應(yīng)用單一一種方式保障計算機通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)安全存在一定難度。信息時代,為令企業(yè)信息系統(tǒng)更加安全可靠,便需要采用現(xiàn)代化的方式手段,引入先進性的工具設(shè)施,激發(fā)其核心功能價值,進而確保網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)整體安全,降低企業(yè)后續(xù)維護管理耗費的經(jīng)濟損失。有關(guān)技術(shù)員工應(yīng)更為注重網(wǎng)絡(luò)安全,創(chuàng)建完善的防范系統(tǒng),針對連接企業(yè)內(nèi)部應(yīng)用系統(tǒng)的計算機應(yīng)做嚴格細致的把關(guān)與篩選。同時,在設(shè)置客戶端應(yīng)用密碼的過程中,應(yīng)通過多重防護進行有效防范。唯有如此,企業(yè)計算機通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)安全方能得到更大的保障,進而推動企業(yè)的不斷進步與全面升華,促進市場經(jīng)濟的飛速發(fā)展。
2.2健全網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)管理體制計算機通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)快速發(fā)展的時代,網(wǎng)絡(luò)安全問題漸漸被人們忽視,進而導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)體制存在一定的漏洞,對企業(yè)提升生產(chǎn)管理效益形成了不良威脅。為此企業(yè)工作人員唯有注重計算機通信網(wǎng)絡(luò)安全,提升安全防范意識,強化網(wǎng)絡(luò)安全系統(tǒng)建設(shè),方能達到事半功倍的工作效果。當前,網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進入到更多的企業(yè)之中,有關(guān)機密的信息數(shù)據(jù)、企業(yè)重要資料均存儲至計算機系統(tǒng)之中,因此安全管理人員應(yīng)更為重視網(wǎng)絡(luò)安全,進而為企業(yè)單位的健康持續(xù)發(fā)展提供更優(yōu)質(zhì)的內(nèi)在保障。網(wǎng)絡(luò)管理工作人員應(yīng)更多的借鑒吸取先進的經(jīng)驗,掌握符合時代需要的安全管理工作方法,形成對通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)安全保障的正確認知。同時應(yīng)強化體制建設(shè),創(chuàng)建出更為完善健全的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)平臺,引進更多的優(yōu)秀人才,進而為企業(yè)單位的安全、健康、持續(xù)發(fā)展保駕護航。
2.3提升計算機通信網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)水平提升計算機通信網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)水平為確保整體網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)有用性的重要環(huán)節(jié)。企業(yè)安全系統(tǒng)之中,應(yīng)引入有效的防范措施,通過科學的手段方式做好多重防護。企業(yè)工作人員登錄內(nèi)網(wǎng)應(yīng)設(shè)置單獨的口令,進而確保企業(yè)單位內(nèi)部系統(tǒng)安全。通常應(yīng)對外部入侵行為需要借助防火墻系統(tǒng),采取必要的訪問控制手段,利用專業(yè)化的安全管理知識確保企業(yè)整體安全。在引進工作人員的過程中,應(yīng)注重考核應(yīng)聘人員的專業(yè)技能以及綜合素質(zhì),創(chuàng)建健全完善的人才培養(yǎng)機制,方能為企業(yè)單位計算機通信網(wǎng)絡(luò)安全提供更大的保障。
3結(jié)論
(一)干擾優(yōu)化、覆蓋優(yōu)化、容量優(yōu)化
網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化關(guān)系著移動用戶通信的質(zhì)量,TD網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的內(nèi)容有干擾優(yōu)化、覆蓋優(yōu)化、容量優(yōu)化。干擾是影響通信質(zhì)量的重要因素,現(xiàn)實生活的噪音都會影響通信質(zhì)量,而噪音只是影響通信質(zhì)量的一個原因,其根本原因是頻率資源短缺,擾碼、網(wǎng)絡(luò)信道碼較短,干擾優(yōu)化關(guān)鍵還是解決根本原因,然后減少噪音對通信干擾的制約。通過調(diào)整天線優(yōu)化通信網(wǎng)絡(luò),擴大覆蓋范圍,重點解決覆蓋空洞問題。增加時隙配比和分配最小速率,增加最大承載數(shù),避免電話占線現(xiàn)象的頻繁發(fā)生。
(二)具體地點場所的移動網(wǎng)絡(luò)問題及優(yōu)化措施
1.高檔別墅群
一般離市區(qū)較遠,整個地形相對簡單,周圍綠化面積大,樓宇之間寬闊,周邊基本無其他需要覆蓋的目標。小區(qū)多以2~4層的別墅組成,別墅綠化面積大,樓宇之間寬闊。信號強度分布不均,強弱差異大。用戶都是高端用戶,是寶貴的話務(wù)資源。
2.建筑較密的高低層樓宇
位于市區(qū)的小區(qū)內(nèi)樓房密集,多為部分高層樓宇及大片中低層樓宇組成,樓間相互遮擋較為嚴重。建筑對信號衰減嚴重,尤其低層、區(qū)內(nèi)信號較差,特別是底層建筑。高層信號復(fù)雜,通話質(zhì)量差,電梯、地下室一般為盲區(qū)。話務(wù)量小,但用戶較多。
3.建筑物相對分散的多層小區(qū)
位于市區(qū)的小區(qū)內(nèi)樓房分散、綠化面積大,通常由獨立的幾個大型樓宇組成,一般樓層較高,整體信號較差高層為乒乓效應(yīng)區(qū),低層為弱信號區(qū)。停車場,電梯為盲區(qū),停車場,電梯為盲區(qū)手機持有率高,高端用戶很多。目前分散的多層小區(qū)的建筑方式越來越多,面積也越來越大,靠單一的覆蓋方式難以達到理想的覆蓋效果,必須同時使用多種覆蓋方式才能解決。例如:用室內(nèi)分布系統(tǒng)解決電梯和地下層盲區(qū)的覆蓋,室外分布系統(tǒng)解決其它區(qū)域覆蓋。綜合考慮覆蓋效果及投資等因素,小區(qū)覆蓋可進行選擇性覆蓋和全區(qū)覆蓋,根據(jù)不同的小區(qū)也有不同的覆蓋方式。
二、結(jié)束語
在本文中,筆者從通信網(wǎng)絡(luò)能耗的特征及其所需的環(huán)境入手,就當前通信設(shè)備、基站及電源的能耗狀況進行總結(jié),從而綜合分析能耗分布,進而指出有效的節(jié)能措施。依托于此,筆者提出構(gòu)建通信機房節(jié)能改造方案與基站節(jié)能方案。這些方案對于我國通信企業(yè)的節(jié)能現(xiàn)狀改良具有很強的現(xiàn)實意義。通信企業(yè)應(yīng)加大能耗方面的管理與控制工作,綜合運用多種信息化技術(shù),結(jié)合自身的實際狀況,逐步構(gòu)建起節(jié)能型的通信網(wǎng)絡(luò),只有這樣才能夠?qū)崿F(xiàn)其自身的可持續(xù)發(fā)展,有效降低運營成本。
關(guān)鍵詞:
通信網(wǎng)絡(luò);網(wǎng)絡(luò)能耗;節(jié)能技術(shù)
目前,我國各項信息化建設(shè)工作正穩(wěn)步開展,通信產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為我國最為重要的支柱性產(chǎn)業(yè)之一,對國民經(jīng)濟發(fā)展與人們的日常生活都有著重要的影響。隨著通信網(wǎng)絡(luò)的不斷拓展,其所消耗的能源量也不斷上升。盡管其對于單位GDP能耗來講并不算高,然而總量卻非常龐大。在我國,通信網(wǎng)絡(luò)所消耗的重要能源為電力及燃油等,這之中電力為主要消耗能源,高達87%,年消耗量約為200億KW•h。2007年,僅中國電信一家耗電量就超過60億KW•h,這些電能主要被用于維持各種設(shè)備的運作,其中通信設(shè)備的耗電量達到50%,機房空調(diào)的耗電量則達到40%,其他電量被用于照明與環(huán)境監(jiān)控等。中國移動的耗電狀況也與之相似,其電能也是主要被用于通信設(shè)備與機房空調(diào)。隨著我國信息化水平的提升,我國通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)模不斷擴大,位居全球首位。對于通信運營企業(yè)來說,其在能源方面的支出成本也不斷增多,達到總成本的3%。為了有效地降低運營成本,通信企業(yè)紛紛加大能耗方面的研究與投入,積極開展各項實踐工作,如針對機房空調(diào)與通信設(shè)備能源消耗方面提出變頻節(jié)能、新風節(jié)能、新型制冷劑等節(jié)能技術(shù)。與此同時,其不斷提高信息化水平,實現(xiàn)現(xiàn)代化的節(jié)能管理。在新一輪電信重組方案下,通信企業(yè)間的競爭將陷入白熱化階段,通信企業(yè)要想在激烈的市場競爭下獲得經(jīng)濟效益就必須有效地控制能耗成本。所以,通信企業(yè)必須要構(gòu)建節(jié)能型的組織結(jié)構(gòu),樹立起綠色建網(wǎng)的新型理念,做好節(jié)能減排工作,最大限度地降低能耗,從而實現(xiàn)自身的可持續(xù)發(fā)展。盡管通信行業(yè)的科技含量非常高,其能源消耗量卻非常龐大。通信行業(yè)的快速發(fā)展能夠滿足社會的通信服務(wù)需求,對促進經(jīng)濟增長與提高人們生活水平具有重要意義。隨著用戶數(shù)量的不斷增加,通信網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模不斷拓展,其耗能量也逐步上升。對于通信企業(yè)來說,通信設(shè)備與機房空調(diào)的耗能量最大。整個通信網(wǎng)絡(luò)要想穩(wěn)定運作,就必須保證機房內(nèi)的溫度與濕度合適,這一點必須要靠機房空調(diào)來實現(xiàn)。而機房空調(diào)的數(shù)量與配置狀況是由通信設(shè)備來決定的。因此,在降低能源的過程中應(yīng)從通信設(shè)備能耗入手。
1通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的能耗狀況及節(jié)能策略
1.1通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的耗能狀況。對于傳統(tǒng)的PSTN來說,其最為關(guān)鍵的設(shè)備為程控交換設(shè)備。因為在運作的過程中要實現(xiàn)實時通信,所以程控交換設(shè)備的電力供應(yīng)必須穩(wěn)定,不可以中斷。為了提高機房內(nèi)電源的穩(wěn)定,可以分別設(shè)計獨立的路徑。主電源經(jīng)過不同的獨立路徑最終達到各個機架,所有的機架都能夠獲得兩路電源。在數(shù)據(jù)通信方面,最關(guān)鍵的設(shè)備為寬帶交換設(shè)備。可以采用直流供電方式(-48v)來滿足ATM/FR的運作需要。在整個IP網(wǎng)絡(luò)中,服務(wù)器與路由器均為關(guān)鍵設(shè)備,可以增加UPS設(shè)備,從而確保其穩(wěn)定運作。隨著科技水平的不斷提升,通信網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的各種設(shè)備也不斷更新。目前,這些設(shè)備大多處于新舊交替的階段。傳統(tǒng)PSTN與NGN設(shè)備為交換機房的主要設(shè)備類型。這之中,傳統(tǒng)的PSNT程控交換設(shè)備集成度不高,其往往數(shù)量龐大,對空間的需求量非常大,且對環(huán)境也有著非常高的要求,能耗量非常大。DNN設(shè)備、IP網(wǎng)服務(wù)器、寬帶交換機等為數(shù)據(jù)機房內(nèi)的主要設(shè)備。多數(shù)數(shù)據(jù)機房的服務(wù)器都是交流供電的,交流、直流變換次數(shù)比較多,每次變換都會損失一定的能量。
1.2通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的節(jié)能策略。在實現(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)備節(jié)能的過程中可以從兩大方面入手,首先是在選擇網(wǎng)元設(shè)備的過程中應(yīng)盡量選擇那些能耗低的、環(huán)境要求低的節(jié)能設(shè)備;其次針對用電負荷應(yīng)加以適度調(diào)整。具體措施包括如下幾點:一是積極開展設(shè)備普查工作,及時對那些能耗量大的設(shè)備進行更新,大力推廣小型節(jié)能設(shè)備,從而逐步實現(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的高效節(jié)能。二是加大軟交換設(shè)備的應(yīng)用率,減少設(shè)備占地空間,減少能耗;三是設(shè)置設(shè)備運作的合理參數(shù),確保其工作狀態(tài)最佳。
2通信電源系統(tǒng)的能耗狀況及節(jié)能策略
2.1通信電源系統(tǒng)的能耗狀況。以往的通信供電都是采用集中供電的方式,目前其已經(jīng)逐步實現(xiàn)了分散化的供電方式,提高了網(wǎng)絡(luò)運作的穩(wěn)定性,并有效地降低了能耗。分散式的供電方式使得每個設(shè)備都能夠獲得兩個或兩個以上的獨立供電。即便是某一供電系統(tǒng)出現(xiàn)問題,也可以從另一供電系統(tǒng)獲得電力,通信系統(tǒng)能夠正常運作。供電方式缺乏科學性、蓄電池老化嚴重、集中監(jiān)控不到位是通信電源系統(tǒng)中存在的主要問題。所以系統(tǒng)中的開關(guān)電源與UPS設(shè)備會出現(xiàn)很多諧波,使得電能質(zhì)量變差,損耗增多,并引發(fā)保護裝置失效、無法啟動后備發(fā)動機等嚴重后果。
2.2通信電源系統(tǒng)的節(jié)能策略。在供電方面開展節(jié)能降耗能夠促使直流供電所與現(xiàn)實通信負荷接近,降低損耗,實現(xiàn)節(jié)能,降低成本。分散式的供電方式對用電環(huán)境的要求有所降低,在諧波治理技術(shù)的應(yīng)用下,其能夠降低UPS導(dǎo)致的交流諧波失真情況。低諧波輸入可以有效地改善電源給電網(wǎng)帶來的負載狀況,避免其他設(shè)備產(chǎn)生的諧波干擾。與此同時,其還能夠有效地降低設(shè)備額定容量,使得電源能夠被有效利用。在對通信工程進行設(shè)計的時候就應(yīng)該充分考慮電源系統(tǒng)的節(jié)能狀況,選擇多種經(jīng)濟而節(jié)能的設(shè)備。
3通信基站的能耗狀況及節(jié)能策略
3.1通信基站的能耗狀況。隨著用戶數(shù)量的不斷增加,通信基站的數(shù)量也相應(yīng)增多,基站耗電量也逐步加大。以中國移動公司為例,其通信基站的耗電量達到總量的73%。通信基站所涉及到的用電設(shè)備非常多,涵蓋主設(shè)備、電源設(shè)備、空調(diào)與傳輸設(shè)備等。
3.2通信基站的節(jié)能策略。通信企業(yè)在建設(shè)基站的時候應(yīng)采用最少的基站來實現(xiàn)通信面積的覆蓋,同時控制單個基站的耗電量。具體操作可以從如下幾點進行:一是對無線網(wǎng)絡(luò)進行優(yōu)化設(shè)計。在滿足通信需求的同時,盡可能減少基站的數(shù)量;二是根據(jù)實際狀況選擇合適的節(jié)能技術(shù),使得基站內(nèi)空調(diào)的工作時間能夠降低,借助自然冷空氣來實現(xiàn)機房內(nèi)的溫度調(diào)節(jié);三是加大太陽能、風能等供電系統(tǒng)的應(yīng)用;四是加大發(fā)射功率控制系統(tǒng)的應(yīng)用力度。
4通信機房空調(diào)的能耗狀況及節(jié)能策略
4.1通信機房空調(diào)的能耗狀況。通信機房內(nèi)的各種設(shè)備決定了通信機房的環(huán)境要求。通信機房內(nèi)的很多設(shè)備都是有集成電路與電容等多種電子元器件所構(gòu)成的,在運作的時候,一部分電能被消耗,一部分電能被轉(zhuǎn)化成為熱量。這些電子元器件要想穩(wěn)定運作并擁有較長使用壽命必須要及時消除其產(chǎn)生的熱量。每當其所處的溫度增加10℃的時候,其壽命會減低50%,計算機的可靠性也會大幅度下降。由于機房內(nèi)設(shè)備眾多,產(chǎn)生的熱量非常大,因此必須借助空調(diào)調(diào)節(jié)溫度。所以,基本上所有的通信機房空調(diào)都是24小時全年運作的,消耗的電能非常多。
4.2通信機房空調(diào)的節(jié)能策略。一是選擇變頻、新型制冷劑與技術(shù);二是構(gòu)建其冷熱分離的通道,這樣能夠促進氣流的有效流動,加快散熱。在當前的機電節(jié)能領(lǐng)域中,變頻技術(shù)被應(yīng)用地十分廣泛,在其作用下,我們不需要多次開啟設(shè)備來調(diào)節(jié)溫度,其不僅能降低損耗,還能夠提高效能。新風節(jié)能技術(shù)是借助自然條件來應(yīng)用的,當室外溫度低于室內(nèi)溫度時,可以借助室外的自然新風來降低室內(nèi)的溫度,從而達到調(diào)節(jié)溫度的目的。
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1.1PLC的控制過程PLC實現(xiàn)控制的過程一般有以下幾個步驟:(1)輸入刷新。(2)運行用戶程序。(3)輸出刷新。(4)再輸入刷新。(5)再運行用戶程序。(6)再輸出刷新。系統(tǒng)不斷反復(fù)循環(huán)運行,在運行的同時系統(tǒng)會作公共處理,包括循環(huán)時間監(jiān)控、外設(shè)服務(wù)及通信處理等。
1.2PLC的控制方式不同的PLC的控制方式不盡相同,主要有開關(guān)量的邏輯控制、模擬量控制、運動控制、過程控制等四種控制方式。
2PLC通信網(wǎng)絡(luò)
從通信網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用領(lǐng)域和功能來看,通信網(wǎng)絡(luò)可分為工控管理級網(wǎng)絡(luò)(如ETHERNET)、控制級網(wǎng)絡(luò)(如CON儀OLNET、MODBUSPLUS等)、現(xiàn)場設(shè)備級網(wǎng)絡(luò)(如現(xiàn)場總線)和遠程I/O。
2.1工控管理級網(wǎng)絡(luò)為了滿足企業(yè)級的管理需求,該層網(wǎng)絡(luò)主要,提供實時、高速、大容量的數(shù)據(jù)交換,與企業(yè)各管理部門互連,為企業(yè)MIS提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù),依據(jù)上層決策實施控制系統(tǒng)的優(yōu)化工作。以西門子的SINECL1為例,其主要功能為PLC及其與上位機間的互連。連接設(shè)備有PLC和PC,以同軸電纜,光纖為介質(zhì),節(jié)點是1024,速率為10Mbps??刂频木嚯x分為兩種,同軸電纜是1500m或者光纖是4600m。而且以總線型為拓撲結(jié)構(gòu)。工控管理網(wǎng)及其發(fā)展特點有:開放性、標準化、光纖介質(zhì)、拓撲結(jié)構(gòu)靈活、高速性、WEB技術(shù)支持。
2.2控制網(wǎng)絡(luò)與工控管理級網(wǎng)絡(luò)相比,控制網(wǎng)絡(luò)具有明顯的兩大特點:第一是控制網(wǎng)絡(luò)主要用于生產(chǎn)設(shè)備的控制,對生產(chǎn)過程的狀態(tài)檢測、監(jiān)視與控制;第二是控制網(wǎng)絡(luò)要求具備實時性、安全性和可靠性,數(shù)據(jù)傳輸量一般較小。以西門子的SINECL1為例,雖然以總線型為拓撲結(jié)構(gòu),但是其主要功能為PLC間互連。連接設(shè)備有PLC,以雙絞線為介質(zhì),節(jié)點是僅僅為31,速率為9.6kbPs??刂频木嚯x只有50km。控制級網(wǎng)絡(luò)及其發(fā)展具有的特點:通信速率更高、網(wǎng)絡(luò)范圍更廣、結(jié)構(gòu)靈活、介質(zhì)簡單、擴展性更好。與工控管理網(wǎng)、現(xiàn)場設(shè)備級網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合。
2.3現(xiàn)場設(shè)備級網(wǎng)絡(luò)在該層網(wǎng)絡(luò)中,是需要應(yīng)用現(xiàn)場總線的,現(xiàn)場總線是計算機技術(shù)、通信技術(shù)、儀表技術(shù)以及控制技術(shù)高度集成起來的一種全數(shù)字化、串行、雙向、多站的通信網(wǎng)絡(luò)?,F(xiàn)場總線也是當前控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢。功能是PLC與現(xiàn)場設(shè)備的互連,在當前PLC產(chǎn)品的現(xiàn)場總線中,西門子的PROFIBUS和A一B廠家的的DEVICENET是應(yīng)用較為廣泛的。
2.4遠程I/O遠程I/O作為很早推出的通信技術(shù),它向高速率、高可靠性的方向發(fā)展,同時也向分布式I/O方向發(fā)展。SIEMENS公司的S7系列就是具有分布式I/O的能力。
3結(jié)論
【關(guān)鍵詞】多模式;流域信息化;通信網(wǎng)絡(luò)
1引言
基于云計算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等高新技術(shù),近年水利信息化已成為開創(chuàng)現(xiàn)代化水利管理新局面的重要手段。流域級信息化建設(shè)存在地域跨度大、管理不集中的特點,加大了流域內(nèi)信息采集、互聯(lián)及聯(lián)動的技術(shù)難度,嚴重制約了流域信息化的發(fā)展。通信網(wǎng)絡(luò)作為是流域信息化建設(shè)的橋梁,穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)傳輸是信息采集、數(shù)據(jù)交互及應(yīng)用的關(guān)鍵。流域管理需要大量的水雨情、大壩安全、視頻、閘門等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐,且流域內(nèi)各下屬管理單位間業(yè)務(wù)交流、信息共享亦需要通信橋梁,因此采用多種通信模式,建立流域內(nèi)立體化通信系統(tǒng)是流域水利管理與現(xiàn)代化接軌的關(guān)鍵點。
2流域通信架構(gòu)
流域管理機構(gòu)一般分為管理局、樞紐/分局、管理段、管理站/閘室4級,每個流域依據(jù)不同的管理方式和職能,管理機構(gòu)存在不同,但通信網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計均遵照統(tǒng)一的設(shè)計思路和架構(gòu)。通過優(yōu)化淠史杭網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),完善通信布局,加強移動互聯(lián),適度超前部署等手段,實現(xiàn)淠史杭灌區(qū)通訊網(wǎng)絡(luò)立體覆蓋、無處不在、安全可靠的通信網(wǎng)絡(luò)體系。如圖1所示,依托已建防汛抗旱骨干網(wǎng),已可實現(xiàn)流域管理總局與上級管理部門的數(shù)據(jù)交換和共享,實現(xiàn)流域內(nèi)部數(shù)據(jù)的上傳和交互。流域內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)建設(shè)可根據(jù)具體需求采用多種通信模式,包括租賃專網(wǎng)、借助互聯(lián)網(wǎng)等進行數(shù)據(jù)傳輸。隨著無線傳輸技術(shù)的發(fā)展,在數(shù)據(jù)采集層,優(yōu)先通過無線方式進行數(shù)據(jù)傳輸。從而形成有線與無線合理共用,專網(wǎng)與公網(wǎng)互相補充的流域網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。
3多模式通信信道建設(shè)
基于流域內(nèi)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ),充分利用電信公網(wǎng),根據(jù)需求新建網(wǎng)絡(luò)專線,合理采用無線網(wǎng)橋、3G/4G、wifi、GPRS等無線傳輸技術(shù),建設(shè)成穩(wěn)定、高效、經(jīng)濟的茨淮新河傳輸系統(tǒng)。
3.1無線采集模式
無線網(wǎng)絡(luò)建設(shè)基于現(xiàn)有微波通道,在微波信號覆蓋不到或微波信號較弱地方,采用無線網(wǎng)橋、GPRS、3G/4G、wifi等無線通信方式接入網(wǎng)絡(luò),實現(xiàn)流域內(nèi)無線網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定傳輸。3.1.1GPRS無線傳輸GPRS是第二代無線蜂窩電話通訊協(xié)議,近年采用最為普遍的傳輸方式,其具有GPRS、短消息雙通道傳輸數(shù)據(jù)的優(yōu)點,可同時與多個中心進行數(shù)據(jù)通信,較適合應(yīng)用于流域內(nèi)流量、水文、工況等數(shù)據(jù)量較小的監(jiān)測信息采集。但部分偏遠區(qū)域由于信號覆蓋度不足,易造成數(shù)據(jù)丟失,甚至無法通訊的情況。3.1.24G網(wǎng)絡(luò)4G指的是第四代移動通信技術(shù),該技術(shù)包括TDD-LTE和FDD-LTE兩種制式,工業(yè)和信息化部于2013年12月正式發(fā)放4G牌照,宣告我國通信行業(yè)進入4G時代。與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)相比,從覆蓋范圍、使用便利等方面比較,4G網(wǎng)絡(luò)具有明顯優(yōu)勢。流域內(nèi)存在大壩安全巡查、工程巡查等,需要單兵或者圖像監(jiān)測的情況,應(yīng)用4G網(wǎng)絡(luò)具有較大的便捷性。但受限于無線網(wǎng)絡(luò)帶寬及分布不均等情況,部分區(qū)域的4G傳輸可靠性、穩(wěn)定性等方面與有線視頻監(jiān)控相比還存在一定的差距,因此該傳輸模式在選用時,需先進行網(wǎng)絡(luò)測速,滿足要求時方可采用。3.1.3無線網(wǎng)橋傳輸無線網(wǎng)橋是一種無線網(wǎng)絡(luò)的橋接,它利用無線傳輸方式實現(xiàn)在兩個或多個網(wǎng)絡(luò)之間搭起通信的橋梁。無線網(wǎng)橋工作在2.4G或5.8G的免申請無線執(zhí)照的頻段,通常用于室外,傳輸距離較遠,抗干擾能力強,而且具有點對點方式、中繼方式及單點對多點的傳輸方式,比較適合用于戶外無線傳輸。由于無線網(wǎng)絡(luò)的迅速發(fā)展,選擇微波作為傳輸模式的項目日益減少。但作為流域通信,其地域空曠,這也給無線網(wǎng)橋技術(shù)的使用提供了非常好的條件,采用無線網(wǎng)橋不僅安裝方便,無需鋪設(shè)網(wǎng)絡(luò)電纜,可大量節(jié)省投資,而且具有極強的靈活性和可擴充性。特別是用于流域視頻監(jiān)控項目,可通過在需要監(jiān)測的地點架設(shè)監(jiān)控攝像設(shè)備和無線基站,迅速實現(xiàn)系統(tǒng)的拓展(見圖3)。流域內(nèi)各涵閘、堤防視頻監(jiān)視點和取水口流量監(jiān)測站點,該類站點位于數(shù)據(jù)生產(chǎn)層,數(shù)量眾多,地理位置分散。若在監(jiān)控中心建立微波站點,則只需在對應(yīng)的管理所設(shè)置無線接入點(AP),作為節(jié)點局域網(wǎng)的一部分,這些站點產(chǎn)生的數(shù)據(jù)可通過無線方式鏈接入其對應(yīng)管理所內(nèi)的AP,從而實現(xiàn)流域內(nèi)監(jiān)測信息采集。
3.2有線通訊模式
3.2.1水利骨干網(wǎng)依托防汛抗旱骨干網(wǎng)建設(shè),一般流域管理局與省水利廳均已通過防汛抗旱骨干網(wǎng)進行連接。3.2.2專網(wǎng)租用模式流域與其下屬各樞紐數(shù)據(jù)交換量大,且時效性、保密性要求較高,對此可采取租用MSTP專網(wǎng)的模式進行網(wǎng)絡(luò)通信,以滿足數(shù)據(jù)傳輸、視頻會商、視頻監(jiān)控、語音通訊等信息傳輸對帶寬的需求。3.2.3VPN虛擬專網(wǎng)虛擬專用網(wǎng)絡(luò)(VPN)是虛擬出來的內(nèi)部專線,可以通過特殊的加密的通訊協(xié)議在與流域內(nèi)部網(wǎng)之間建立一條專有的通訊線路。從經(jīng)濟型考慮,專網(wǎng)通信資費較高,在管理閘室一段可基于互聯(lián)網(wǎng),配置SSLVPN的方式接入流域數(shù)據(jù)中心,閘室的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)擬通過光纖VPN的方式,為流域中心平臺配置VPN網(wǎng)關(guān),各閘室配置路由器、應(yīng)用計算機和VPN密鑰,從而構(gòu)成一個以流域為中心的星型的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),從而實現(xiàn)與流域監(jiān)控平臺建立可信的安全連接,并保證防汛信息數(shù)據(jù)的安全傳輸,完成信息上報與查詢。3.2.4局域網(wǎng)建設(shè)對于流域管理總局局域網(wǎng)絡(luò)宜采用虛擬化技術(shù)進行建設(shè),端到端的虛擬化設(shè)計可以將大規(guī)模數(shù)據(jù)中心網(wǎng)狀網(wǎng)變成線性或樹狀輻射網(wǎng),在網(wǎng)絡(luò)每一層具有靈活擴展能力、簡單配置管理方式,提升網(wǎng)絡(luò)的運行管理效率。此外,采用虛擬化的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),網(wǎng)絡(luò)節(jié)點之間以多鏈路捆綁組模式互聯(lián)。即使捆綁組中任意一條物理鏈路發(fā)生故障(引起Up/Down),由于整個捆綁組在邏輯上仍然有效,接口狀態(tài)正常,整個網(wǎng)絡(luò)拓撲沒有變化,因此不會引發(fā)上層路由協(xié)議重計算,極大保持了網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定運行。同時基于虛擬化的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)所需互聯(lián)IP大量減少,減少了網(wǎng)絡(luò)可管理的IP對象,也消除了潛在隱患。此結(jié)構(gòu)中,動態(tài)路由設(shè)計面對的網(wǎng)絡(luò)區(qū)域,也因架構(gòu)橫向整合而使得動態(tài)路由區(qū)域可能變成了簡單的鏈狀,參與路由計算的節(jié)點大量減少,設(shè)計上更簡單和易穩(wěn)定。
3.3應(yīng)急網(wǎng)絡(luò)保障
加快預(yù)警通信設(shè)施建設(shè),改善通信條件。流域內(nèi)均應(yīng)建立應(yīng)急搶險通信設(shè)備庫,配備應(yīng)急通信指揮車系統(tǒng)、便攜式衛(wèi)星通信設(shè)備、超短波移動通信設(shè)備等;開發(fā)和利用衛(wèi)星通信網(wǎng),解決公網(wǎng)覆蓋薄弱地區(qū)的通信問題,借助衛(wèi)星通信完善應(yīng)急機動通信系統(tǒng)建設(shè),充分發(fā)揮水利衛(wèi)星通信資源效益。
4數(shù)據(jù)傳輸流程
流域信息化的建設(shè)主要是數(shù)據(jù)的采集、匯集、存儲、處理等,各類監(jiān)測信息的數(shù)據(jù)傳輸核心是網(wǎng)絡(luò)的劃分與配置。根據(jù)上述介紹,將雨量、水位、流量、視頻等流域內(nèi)監(jiān)測數(shù)據(jù)通過GPRS、光纖、3G/4G、無線網(wǎng)橋等傳輸方式發(fā)送到數(shù)據(jù)接收中心,且數(shù)據(jù)經(jīng)過系統(tǒng)軟件的分類、處理、統(tǒng)計等操作后,為流域內(nèi)工程管理和決策提供數(shù)據(jù)支持。各水閘管理處等用戶終端以VPN方式訪問數(shù)據(jù)信息中心。
5小結(jié)
隨著通信網(wǎng)絡(luò)的不斷發(fā)展與流域信息化的不斷建設(shè),新的通信模式出現(xiàn)將會不斷豐富和優(yōu)化通信網(wǎng)絡(luò)體系建設(shè),為流域信息采集、傳輸提供可靠、高效的傳輸渠道。
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