前言:一篇好文章的誕生,需要你不斷地搜集資料、整理思路,本站小編為你收集了豐富的通信網絡主題范文,僅供參考,歡迎閱讀并收藏。
我國移動通信技術正逐漸發展成熟,但有些方面的技術瓶頸尚未突破,需要進一步推動通信網絡優化技術的發展,同時對人工智能軟件進行優化升級。當前,我國移動通信網絡優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絡進行分析和測試,即:通過系統軟件測試,獲取移動通信網絡信號相關數據。第二種工具為OMC系統,主要用于調試移動通信網絡供應商內部系統,為用戶提供穩定的通信服務;第三種工具為調頻軟件,主要用于調整無線網絡的頻率。移動通信網絡優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據信息,缺乏技術含量,對人力、物力的消耗較大。第二階段為數據處理,主要由專業工程師負責分析和加工處理數據信息,實際工作量不大,但要求工程師具有很高的專業技術水平。第三階段為合理實施,主要按照移動通信網絡優化方案,合理解決網絡優化過程出現的各種問題,突破技術瓶頸。第四階段為最終評估,主要是全面、綜合性地評估網絡優化方案實施效果,倘若移動通信網絡優化方案的實施效果偏低,則需要對上述四個階段進行循環往復優化,直到取得預期的優化效果。
2移動通信網絡優化發展趨勢
數據分析與處理智能化、自動化以及一體化,是移動通信網絡優化的主要發展趨勢,具體而言,主要體現在以下幾個方面:
2.1開發數據一體化分析與處理系統在優化移動通信網絡的過程中,可以使用多種技術和工具。但不同類別工具所具備的功能有所差別,倘若技術人員不能對這些工具進行有效的整合使用,就無法充分發揮移動網絡優化方案的實施效果。對此,系統供應商應該與運營商之間形成穩定的戰略合作關系,將系統和環境相關數據緊密結合,開發出數據一體化分析與處理軟件系統,促使海量數據的處理工作更加簡便、高效、快捷,從而減少網絡維護人員的工作量、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與環境的深層次優化工作中,促使移動通信網絡優化目標的實現。
2.2開發職能輔助數據挖掘系統在移動網絡通信優化整個工作過程,數據分析優化屬于最難的環節。由于移動通信網絡在運行過程涉及到的數據量非常大,因而需要借助多種技術進行數據處理。在此過程中,難度最大的在于挖掘這些數據信息之間存在的關聯性,并通過分析、篩選,提取出數據庫中的有用信息。對此,在未來的移動通信網絡優化工作過程中,應該注重開發智能輔助數據挖掘系統,幫助網絡優化人員快速掌握數據之間的聯系,為優化整體改造方案,提供有效的輔助決策功能。
2.3開發自動調整網絡參數系統移動網絡系統在具備輔助決策功能之后,有效地增強了數據分析與處理結果的精確度,但這并不是網絡優化工作的終點,其進一步優化的空間仍然很大。在此階段,相關人員可以開發自動調整網絡參數系統,優化OMC系統配置功能,使其能夠自動調整各項參數系統。如此有助于增強移動網絡適應環境參數變化的能力,從而為用戶提供高質量的通信網絡服務。
3結束語
1 無線通信網絡的概況
無線通信網絡是近年信息通信領域發展中發展速度最快、應用最廣泛的通信方式。無線網絡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。無線通信網絡已經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、無線電話和數字電視等都離不開無線網絡技術。無線通信網絡系統的實質是自干擾系統,尤其是相同載頻的鄰區,網絡的負載量越高,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絡的質量,就必須加快無線通信網絡優化的進程,提高無線通信網絡的覆蓋范圍,提高接通率,保證網絡容量能夠充分滿足所有用戶的要求。
實現無線通信網絡優化,需要對目前正在運行的網絡工程進行數據采集和性能分析,并找出影響網絡通信質量的源頭,并及時修改通信網絡的參數設置,調整通信網絡的結構和設備的配置,采取高科技技術手段優化通信網絡,從而確保無線通信系統高質量的運行,讓現有的無線網絡資源體現出其最佳的效益。
2 無線通信網絡優化的必要性
無線通信網絡的網絡環境、網絡結構、用戶分布都不固定,隨時都在不斷的變化。無線通信網絡規模的擴張,網絡覆蓋率,網絡通信的話務模型與業務模型的改變,都有可能導致無線通信網絡性能和運行情況發生變化,為適應無線通信網絡的各種變化,就要求我們加大對無線通信網絡的優化,從而持續不斷地對網絡變化進行調整。
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絡都有很大的影響,其性能的優劣是用戶通信質量好壞的決定性因素。所以,當無線通信網絡的無線電波傳播不穩定定、基站設備有變動、用戶對話務需求及服務質量要求增加等情況下需要網絡優化;還有當無線通信網絡覆蓋不均勻、語音質量差、掉話、接入失敗、信道擁塞等故障時更需要網絡優化。只有對無線通信網絡進行了不斷的網絡優化后,才能減少呼叫連通時間,減少通話掉線次數,提高通話質量,提高網絡的可靠性和可用性,這不僅為用戶提高了服務質量,同時也為通信事業帶來了顯著和長遠的經濟效益。
3 無線通信網絡的優化流程
3.1 數據采集
無線通信網絡的數據采集工作是網絡優化的基本的前提和基礎。采集數據是指對網絡設計目標、網絡總體運行和其工程情況的系統數據進行采集,其目的是對網絡性能和質量能夠更加有針對性的分析。采集數據的方法有話務數據采集和路測數據采集兩種。話務數據采集主要有網絡接入性能數據、信道接通率、可用率、擁塞率、掉線率、話務轉換成功率、話統報告圖表等。路測數據采集則是指通過路測設備對無線通信網絡的覆蓋、轉換、質量現狀等進行定性定量定位。網絡優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。
通過到網絡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量和網絡通信所占用的小區、信道等數據。如果路測到的數據不符合理論數據,比如通話質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。就需要在對通信網絡路測數據分析的基礎上,對鄰近關系與切換參數進行檢查修改,調整通信網絡的天線傾角和方向,查找通信網絡的干擾來源,找出通信網絡天饋系統的安裝錯誤。
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絡存在的主要問題,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據采集方法,對采集到的數據進行有效分析,以便制定網絡優化方案。對采集的數據主要從干擾、掉話、轉換、話務均衡四個方面來分析通信網絡性能。無線通信網絡一般發生的故障有:接入失敗、切換失敗、掉話、高錯誤幀率等。在COT測試數據分析的基礎上,對通信網絡全網進行分析,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據是否合理,找出指標數據過高或者過低的原因,及時地解決這此問題。
3.3 工程優化
在性能分析完成后,就要實施優化方案。無線通信網絡的工程優化能夠最大程度上擴大網絡覆蓋區域,降低通話掉話率,減少呼叫的失敗率,提供切換的穩定性,提高無線通信網絡系統資源的使用率,擴大通信系統的容量。無線網絡的工程優化具體做法是:
(1)合理設置網絡工程的設計參數和系統參數。在無線通信網絡所用的設備中,所有設備都有大量的參數,通過對參數的設置來控制小區的信道配置,實現手機等移動設備的尋呼、接入和位置更新等行為。這些參數的設置直接影響到小區網絡信號的覆蓋率,小區間切換和小區話務負荷的分布等。為了能夠充分合理地運用現有的無線資源,就需要對參數進行準確的設置,盡可能讓全網的業務量和信令流量能夠均勻,這對網絡平均服務水平的提高有著重要的作用。在對參數進行設置的時候要適量,如果參數設置太小就根本起不到作用,而參數設置太大則有負面的影響,還需要考慮到參數的調整對相鄰區間的影響,否則就會違背無線通信網絡優化的初衷。
(2)網絡基站群的劃分,網絡基站的數量一般是20-30個之間,需要根據具體情況進行靈活的調整,提高網絡信息的覆蓋率,滿足網絡信息覆蓋區域的相對獨立性。
(3)選擇好基站群,讓基站的建設規模能夠適應本地區的發展要求,達到網絡工程優化的準確性和連續性。
(4)路測數據的分析,要充分利用后臺處理軟件對路測數據進行分析,及時地發現問題并解決問題,同時針對數據分析結果對網絡參數進行適當的調整,所有指標都要滿足網絡的性能。
除此以外,還可以利用微蜂窩完善無線通信網絡。與宏蜂窩相比,微蜂窩的優勢表現得更加明顯,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。主要表現在:通過在無線通信網絡信號比較復雜的路段建設微蜂窩,可以讓這些地段形成主導信號,進而改善無線網絡通信的質量;通過微蜂窩增加室內分布系統能夠有效地解決宏蜂窩網絡信號很難覆蓋的盲點地區,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的話務量,還能完善高速公路覆蓋的盲區,采用微蜂窩的定向天線,向公路的兩個走向分別發射,從而解決高速公路網絡信號的覆蓋盲區。
4 結語
無線通信網絡優化直接貫穿于無線網絡發展的全過程,為了讓無線通信網絡質量再上一個臺階,需要更加深入的、持久的進行網絡優化工作。此外,無線通信的網絡優化工作也是比較繁重的,它對延續網絡的生命期有著非常重要的作用和意義。做好無線通信網絡優化工作,不僅能夠不斷地提高現有無線通信的網絡質量,網絡服務水平和無線電頻譜效率,還能在最大程度上降低企業的運營成本,從而為用戶提供最優質的網絡服務,實現企業經濟效益的最大化。
【關鍵詞】 GSM-R 接通率 掉話率
一、引言
鐵路系統之中的GSM-R通信網路[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的調試成為重點和難點。對于GSM的系統中,為使得系統的容量得到提升,一定要對頻率實現復用[2]。頻率的復原所帶來的干擾主要是網內的干擾又叫做系統內的干擾。此外,GSM-R的網絡還有可能遭到其他的通信系統所帶來的影響和干擾。其干擾的程度對于網絡中的通信質量,掉話,通信以及切換和擁塞方面都會產生影響。因而降低以及消除高鐵通信網絡中的干擾是系統進行調試的重中之重。
二、通信網絡故障
2.1 故障的現象
例如,在某聯合調試的列車行駛到某個區間之時,GSM-R的網絡接線出現異常和故障,使得導線無法連接,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之間本應該從A11的基站轉換到A11的基站。但是由于A09的基站和X13的基站的頻率電波平數突然增加,使得列車從A11的基站轉換到A09的基站之時出現拆線的情況。
2.2 故障的分析
對于檢測接口部分的下行質量類型的7個級別,對于A12的基站出現外部的干擾。對路測系統在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實現頻率的閉鎖之后,測試之后并沒有發現X13的頻率點出現電平的突然增加的現象。針對這些現象本文進行調整和優化。
三、通信網路的優化和調整
3.1 高鐵的通信質量目標
對于鐵路的GSM的性質,高速列車的通信的質量應當實現以下這樣幾個標準: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當超過98%;3.通話的質量:CRH的列車上的區域的通話質量應當比3級更優;4.掉話的指標:列車的基站的平均的掉話的比率應當低于1%;CRH的列車的里程的掉話的比率應當高于50公里/次;5.E-GPRS的業務:在高速運行的狀態之下,應當采用具有4時的間隙能力的終端的下載速率大于60Kb/s。
3.2 優化策略
3.2.1 覆蓋類型的優化
針對高鐵的特性,其通信網絡必須能夠實現深度的覆蓋才能夠保障通信網絡的質量和效率。根據上文給出的通信網絡的質量標準可知,若使得網絡的覆蓋效率能夠達到足夠的重疊的覆蓋區域,并且具有足夠的切換的邊界部分的信號強度。
需要實現覆蓋策略的大幅度的調整:
1.對于在較大的范圍內的覆蓋的空缺部分需要實現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長距離的單一的小區域的信號的覆蓋,并且減少切換的次數;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化
本文針對小區的重選和切換的算法的各個參數實現優化,用以保障整個過程的快速以及順暢地實現和完成,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最強的信號覆蓋面。其中主要的參數優化的方式包括:1.對于BA-LIST表進行簡化;2.對于C1和C2算法的參數進行優化,使得手機能夠及時按照信號的強弱程度對于小區的駐留地點加以選擇;3.對于濾波和決策的相關參數實現優化,使之能夠更加準確地與信號的變換進行追蹤。
四、總結
本文首先介紹了高鐵通信網絡資源主要特點,以及保持通信網絡暢通的意義,進而分析了通信網絡故障的相關原因,并給出了具體實例研究。針對現有的高鐵通信網絡的問題給出了優化策略,其中主要包括高鐵通信類型網絡覆蓋的優化以及切換和重選算法的優化策略。
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確定規劃期網絡建設要達到的目標
在進行移動通信網絡規劃之前要開展廣泛的市場調查,在此基礎之上結合運營商的實際情況確定本次工程的總體目標。移動通信網絡規劃要立足當前網絡建設的現狀,首先要充分了解現狀,充分掌握相應的資料之后才可以進行相應的規劃。以為為中心進行分析,使得移動通信網絡更加具有人性化。對現有網絡狀況進行詳細的了解,總結相關的經驗,從而有效地避免錯誤的發生,這是網絡規劃順利進行的保證。從實際出發,從而提出規劃期網絡建設要達到的目標: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,制定網絡要達到的容量和質量目標。
2網絡現狀的分析
2.1人文資料分析
2.1.1人口、土地和經濟隋況的統計分析移動通信網絡建設的主要目標就是為滿足人的需求而進行的活動,因此,要對施工地區的人口數目進行相應的統計,包括常住人口和流動人口。此外還要了解該地區的占地面積,以及在這片區域內的人口分布情況,同時還要了解該地區的經濟分布情況,因為經濟與人口往往是成正相關的。
2.1.2重要場所的室內覆芏|f青況調查話務量中有相當多的一部分是在室內發生的,室內的覆蓋要求由于數據使用率的提高而增加。要重點分析規劃地區之內的餐飲、購物等人口密集的場所,掌握這些地區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查移動通信的話務很多都是發生在交通工具之上,這就要求對規劃區域內的主要交通干線的車流量進行調查。而對于旅游景點等人員密集的地方則要著重調查其位置、面積以及不中國新技術新產品同月份的客流量。
2.2網絡技術資料分析
對規劃地區現有的移動通信網絡、基站的分布以及數量都要清楚的進行掌握,仔細了解現有基站的相應的技術參數。一般來說,規劃地區的原有網絡覆蓋J隋況很難進行量化統計,可以借助專門的軟件進行相應的模擬,得到的數據作為規劃的參考數據。
2.3網絡運營資料分析
對規劃地區原有的移動通信網絡的容量、掉話率以及實際話務量進行調查,統計時應該區分時與閑時分開統計,并對統計的數據進行相應的分析,單獨分析運營過程中發生過的突然事件。對規劃地區的原有網絡可以通過實際測試的方法,從而對網絡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。對現有網絡用戶的投訴晴況進行相應的了解,從而知道原有網絡存在的問題,在規劃的時候應該避免同樣錯誤的發生。
2.4其它已有網絡的有關資料分析
在移動通信網絡的規劃過程中可以吸收和借鑒以往網絡建設的相關經驗,從而少走彎路,縮短規劃的時間。全面收集現有網絡的一些資料,主要包括現有網絡基站的分布、話務分布情況以及用戶分布。
3網絡規劃
網絡規劃是對網絡的結構組織、網絡規模等相關問題的規劃設計。具體說來應該包括:覆蓋規劃、容量規劃、頻率規劃。
3.1覆蓋規劃
網絡覆蓋包括覆蓋的廣度和覆蓋的深度。移動通信經過十年的大發展,大中型城市基本實現了鄉鎮以上的全覆蓋,小型城市也實現縣城以上全覆蓋和部分發達鄉鎮的全覆蓋。廣度覆蓋方面主要是結合市場發展需求,集中解決交通干線、有話務需求的鄉鎮和旅游景點的覆蓋問題。這一方面的改善應在充分利用現有資源,發揮單站效率的同時,進行新站點的合理規劃,并結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的室內覆蓋。根據初步調查統計,約70%的話務是發生在室內的,室內覆蓋的好壞直接影響網絡的效果,如前所述,在掌握網絡現狀的前提下,結合當地經濟狀況和市場需求,提出未來幾年的室內覆蓋目標和網絡質量目標。.人口分布、流動和用戶群的特點也是覆蓋預測要考慮的一個重要因素。人口密度和用戶數并非成正比;不同的用戶群有不同的通信特陛,繁華市區、商業區、機場、展覽會、火車站、大會堂、寫字樓和政府機關為高話務量地區,而郊區和一般居民區則為低話務量區域;不平衡的用戶分布和移動性產生高話務量地區,并且不斷改變區域;與國外的移動電話多在車上使用不同,國內的用戶多在行走時或室內使用,在網絡規劃過程中應該全面考慮這些因素。
3.2容量規劃
移動通信網絡的容量規劃是整個網絡投資計劃的基礎,移動通信網絡的投資在整個投資中占較大的比例,因此網絡規劃的合理陛直接影響到網絡投資效益。網絡容量受頻率資源或信道資源限制,在網絡容量不能滿足需求時,會出現阻塞情況,產生接人失敗或切換失敗的問題。在網絡容量遠遠超出用戶需求時,又會造成網絡資源的閑置和投資浪費。因此在充分分析現網配置、用戶行為和網絡性能基礎上,結合業務預測,對未來網絡容量做出較合理的規劃。
3.3頻率規劃
網上載頻數量的不斷增加以及基站間距的不斷減小,使得頻率規劃越來越難以滿足同鄰頻干擾保護比的要求。大多數情況下,規劃要做的事在得到載頻數量后就結束了,隨著今后網上頻率的增加和用戶對通信質量滿意度的提高以及無線通信環境帶來的外界干擾幾率的增多,現有頻率資源將越來越難以滿足移動通信的要求,這種可能性也應該在規劃中作出預測。頻率規劃也應該按照市區、郊區和邊際網的思路分別考慮。頻率規劃通常與頻率復用方式、頻率復用度和C/I比結合起來考慮,目前常用的復用方式是MRP,頻率復用度和C/I比的關系定量表示還需要在網絡優化和工程設計中獲得完善。
信息技術的飛速發展,令整體信息市場變得更加復雜,而計算機網絡系統技術逐步發展成為一個重要學科,現代社會之中更多的培訓學校嶄露頭角,導致計算機網絡系統安全技術工作人員掌握的技術實力與水平并不平衡,呈現出參差不齊的狀態。技術員工素質水平不高,導致在維護管理企業通信網絡系統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。而正式的技術員工還會由于沒能重視網絡系統整體安全的重要性,而在實踐過程中存在敷衍、應付的問題,這些現象均成為威脅計算機網絡通信系統安全的重要因素。
2提升計算機通信網絡安全科學對策
2.1創建整體化防范系統創建完善、整體化的計算機通信網絡安全系統是做好安全防范工作的一項重要內容。由于整體企業網絡系統較為龐大,應用單一一種方式保障計算機通信網絡系統安全存在一定難度。信息時代,為令企業信息系統更加安全可靠,便需要采用現代化的方式手段,引入先進性的工具設施,激發其核心功能價值,進而確保網絡系統整體安全,降低企業后續維護管理耗費的經濟損失。有關技術員工應更為注重網絡安全,創建完善的防范系統,針對連接企業內部應用系統的計算機應做嚴格細致的把關與篩選。同時,在設置客戶端應用密碼的過程中,應通過多重防護進行有效防范。唯有如此,企業計算機通信網絡系統安全方能得到更大的保障,進而推動企業的不斷進步與全面升華,促進市場經濟的飛速發展。
2.2健全網絡系統管理體制計算機通信網絡技術快速發展的時代,網絡安全問題漸漸被人們忽視,進而導致網絡體制存在一定的漏洞,對企業提升生產管理效益形成了不良威脅。為此企業工作人員唯有注重計算機通信網絡安全,提升安全防范意識,強化網絡安全系統建設,方能達到事半功倍的工作效果。當前,網絡系統進入到更多的企業之中,有關機密的信息數據、企業重要資料均存儲至計算機系統之中,因此安全管理人員應更為重視網絡安全,進而為企業單位的健康持續發展提供更優質的內在保障。網絡管理工作人員應更多的借鑒吸取先進的經驗,掌握符合時代需要的安全管理工作方法,形成對通信網絡系統安全保障的正確認知。同時應強化體制建設,創建出更為完善健全的網絡系統平臺,引進更多的優秀人才,進而為企業單位的安全、健康、持續發展保駕護航。
2.3提升計算機通信網絡安全技術水平提升計算機通信網絡安全技術水平為確保整體網絡系統有用性的重要環節。企業安全系統之中,應引入有效的防范措施,通過科學的手段方式做好多重防護。企業工作人員登錄內網應設置單獨的口令,進而確保企業單位內部系統安全。通常應對外部入侵行為需要借助防火墻系統,采取必要的訪問控制手段,利用專業化的安全管理知識確保企業整體安全。在引進工作人員的過程中,應注重考核應聘人員的專業技能以及綜合素質,創建健全完善的人才培養機制,方能為企業單位計算機通信網絡安全提供更大的保障。
3結論
(一)干擾優化、覆蓋優化、容量優化
網絡優化關系著移動用戶通信的質量,TD網絡優化的內容有干擾優化、覆蓋優化、容量優化。干擾是影響通信質量的重要因素,現實生活的噪音都會影響通信質量,而噪音只是影響通信質量的一個原因,其根本原因是頻率資源短缺,擾碼、網絡信道碼較短,干擾優化關鍵還是解決根本原因,然后減少噪音對通信干擾的制約。通過調整天線優化通信網絡,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,避免電話占線現象的頻繁發生。
(二)具體地點場所的移動網絡問題及優化措施
1.高檔別墅群
一般離市區較遠,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,是寶貴的話務資源。
2.建筑較密的高低層樓宇
位于市區的小區內樓房密集,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、區內信號較差,特別是底層建筑。高層信號復雜,通話質量差,電梯、地下室一般為盲區。話務量小,但用戶較多。
3.建筑物相對分散的多層小區
位于市區的小區內樓房分散、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區,低層為弱信號區。停車場,電梯為盲區,停車場,電梯為盲區手機持有率高,高端用戶很多。目前分散的多層小區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:用室內分布系統解決電梯和地下層盲區的覆蓋,室外分布系統解決其它區域覆蓋。綜合考慮覆蓋效果及投資等因素,小區覆蓋可進行選擇性覆蓋和全區覆蓋,根據不同的小區也有不同的覆蓋方式。
二、結束語
在本文中,筆者從通信網絡能耗的特征及其所需的環境入手,就當前通信設備、基站及電源的能耗狀況進行總結,從而綜合分析能耗分布,進而指出有效的節能措施。依托于此,筆者提出構建通信機房節能改造方案與基站節能方案。這些方案對于我國通信企業的節能現狀改良具有很強的現實意義。通信企業應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,結合自身的實際狀況,逐步構建起節能型的通信網絡,只有這樣才能夠實現其自身的可持續發展,有效降低運營成本。
關鍵詞:
通信網絡;網絡能耗;節能技術
目前,我國各項信息化建設工作正穩步開展,通信產業已經成為我國最為重要的支柱性產業之一,對國民經濟發展與人們的日常生活都有著重要的影響。隨著通信網絡的不斷拓展,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,通信網絡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備的運作,其中通信設備的耗電量達到50%,機房空調的耗電量則達到40%,其他電量被用于照明與環境監控等。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備與機房空調。隨著我國信息化水平的提升,我國通信網絡規模不斷擴大,位居全球首位。對于通信運營企業來說,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,如針對機房空調與通信設備能源消耗方面提出變頻節能、新風節能、新型制冷劑等節能技術。與此同時,其不斷提高信息化水平,實現現代化的節能管理。在新一輪電信重組方案下,通信企業間的競爭將陷入白熱化階段,通信企業要想在激烈的市場競爭下獲得經濟效益就必須有效地控制能耗成本。所以,通信企業必須要構建節能型的組織結構,樹立起綠色建網的新型理念,做好節能減排工作,最大限度地降低能耗,從而實現自身的可持續發展。盡管通信行業的科技含量非常高,其能源消耗量卻非常龐大。通信行業的快速發展能夠滿足社會的通信服務需求,對促進經濟增長與提高人們生活水平具有重要意義。隨著用戶數量的不斷增加,通信網絡的規模不斷拓展,其耗能量也逐步上升。對于通信企業來說,通信設備與機房空調的耗能量最大。整個通信網絡要想穩定運作,就必須保證機房內的溫度與濕度合適,這一點必須要靠機房空調來實現。而機房空調的數量與配置狀況是由通信設備來決定的。因此,在降低能源的過程中應從通信設備能耗入手。
1通信網絡設備的能耗狀況及節能策略
1.1通信網絡設備的耗能狀況。對于傳統的PSTN來說,其最為關鍵的設備為程控交換設備。因為在運作的過程中要實現實時通信,所以程控交換設備的電力供應必須穩定,不可以中斷。為了提高機房內電源的穩定,可以分別設計獨立的路徑。主電源經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。在數據通信方面,最關鍵的設備為寬帶交換設備。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網絡中,服務器與路由器均為關鍵設備,可以增加UPS設備,從而確保其穩定運作。隨著科技水平的不斷提升,通信網絡內的各種設備也不斷更新。目前,這些設備大多處于新舊交替的階段。傳統PSTN與NGN設備為交換機房的主要設備類型。這之中,傳統的PSNT程控交換設備集成度不高,其往往數量龐大,對空間的需求量非常大,且對環境也有著非常高的要求,能耗量非常大。DNN設備、IP網服務器、寬帶交換機等為數據機房內的主要設備。多數數據機房的服務器都是交流供電的,交流、直流變換次數比較多,每次變換都會損失一定的能量。
1.2通信網絡設備的節能策略。在實現通信網絡設備節能的過程中可以從兩大方面入手,首先是在選擇網元設備的過程中應盡量選擇那些能耗低的、環境要求低的節能設備;其次針對用電負荷應加以適度調整。具體措施包括如下幾點:一是積極開展設備普查工作,及時對那些能耗量大的設備進行更新,大力推廣小型節能設備,從而逐步實現通信網絡設備的高效節能。二是加大軟交換設備的應用率,減少設備占地空間,減少能耗;三是設置設備運作的合理參數,確保其工作狀態最佳。
2通信電源系統的能耗狀況及節能策略
2.1通信電源系統的能耗狀況。以往的通信供電都是采用集中供電的方式,目前其已經逐步實現了分散化的供電方式,提高了網絡運作的穩定性,并有效地降低了能耗。分散式的供電方式使得每個設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出現問題,也可以從另一供電系統獲得電力,通信系統能夠正常運作。供電方式缺乏科學性、蓄電池老化嚴重、集中監控不到位是通信電源系統中存在的主要問題。所以系統中的開關電源與UPS設備會出現很多諧波,使得電能質量變差,損耗增多,并引發保護裝置失效、無法啟動后備發動機等嚴重后果。
2.2通信電源系統的節能策略。在供電方面開展節能降耗能夠促使直流供電所與現實通信負荷接近,降低損耗,實現節能,降低成本。分散式的供電方式對用電環境的要求有所降低,在諧波治理技術的應用下,其能夠降低UPS導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帶來的負載狀況,避免其他設備產生的諧波干擾。與此同時,其還能夠有效地降低設備額定容量,使得電源能夠被有效利用。在對通信工程進行設計的時候就應該充分考慮電源系統的節能狀況,選擇多種經濟而節能的設備。
3通信基站的能耗狀況及節能策略
3.1通信基站的能耗狀況。隨著用戶數量的不斷增加,通信基站的數量也相應增多,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備非常多,涵蓋主設備、電源設備、空調與傳輸設備等。
3.2通信基站的節能策略。通信企業在建設基站的時候應采用最少的基站來實現通信面積的覆蓋,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:一是對無線網絡進行優化設計。在滿足通信需求的同時,盡可能減少基站的數量;二是根據實際狀況選擇合適的節能技術,使得基站內空調的工作時間能夠降低,借助自然冷空氣來實現機房內的溫度調節;三是加大太陽能、風能等供電系統的應用;四是加大發射功率控制系統的應用力度。
4通信機房空調的能耗狀況及節能策略
4.1通信機房空調的能耗狀況。通信機房內的各種設備決定了通信機房的環境要求。通信機房內的很多設備都是有集成電路與電容等多種電子元器件所構成的,在運作的時候,一部分電能被消耗,一部分電能被轉化成為熱量。這些電子元器件要想穩定運作并擁有較長使用壽命必須要及時消除其產生的熱量。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。由于機房內設備眾多,產生的熱量非常大,因此必須借助空調調節溫度。所以,基本上所有的通信機房空調都是24小時全年運作的,消耗的電能非常多。
4.2通信機房空調的節能策略。一是選擇變頻、新型制冷劑與技術;二是構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。在當前的機電節能領域中,變頻技術被應用地十分廣泛,在其作用下,我們不需要多次開啟設備來調節溫度,其不僅能降低損耗,還能夠提高效能。新風節能技術是借助自然條件來應用的,當室外溫度低于室內溫度時,可以借助室外的自然新風來降低室內的溫度,從而達到調節溫度的目的。
參考文獻:
[1]王珺.無線傳感器網絡能量有效性的研究[D].南京大學,2012.
[2]喻鵬.無線通信網的節能管理機制[D].北京郵電大學,2013.
[3]肖瀟,陶曉明,陸建華.基于高能效無線接入網的綠色無線通信關鍵技術研究[J].電信科學,2011,11:75-83.
1.1PLC的控制過程PLC實現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。系統不斷反復循環運行,在運行的同時系統會作公共處理,包括循環時間監控、外設服務及通信處理等。
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通信網絡
從通信網絡的應用領域和功能來看,通信網絡可分為工控管理級網絡(如ETHERNET)、控制級網絡(如CON儀OLNET、MODBUSPLUS等)、現場設備級網絡(如現場總線)和遠程I/O。
2.1工控管理級網絡為了滿足企業級的管理需求,該層網絡主要,提供實時、高速、大容量的數據交換,與企業各管理部門互連,為企業MIS提供基礎數據,依據上層決策實施控制系統的優化工作。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。連接設備有PLC和PC,以同軸電纜,光纖為介質,節點是1024,速率為10Mbps。控制的距離分為兩種,同軸電纜是1500m或者光纖是4600m。而且以總線型為拓撲結構。工控管理網及其發展特點有:開放性、標準化、光纖介質、拓撲結構靈活、高速性、WEB技術支持。
2.2控制網絡與工控管理級網絡相比,控制網絡具有明顯的兩大特點:第一是控制網絡主要用于生產設備的控制,對生產過程的狀態檢測、監視與控制;第二是控制網絡要求具備實時性、安全性和可靠性,數據傳輸量一般較小。以西門子的SINECL1為例,雖然以總線型為拓撲結構,但是其主要功能為PLC間互連。連接設備有PLC,以雙絞線為介質,節點是僅僅為31,速率為9.6kbPs。控制的距離只有50km。控制級網絡及其發展具有的特點:通信速率更高、網絡范圍更廣、結構靈活、介質簡單、擴展性更好。與工控管理網、現場設備級網絡的結合。
2.3現場設備級網絡在該層網絡中,是需要應用現場總線的,現場總線是計算機技術、通信技術、儀表技術以及控制技術高度集成起來的一種全數字化、串行、雙向、多站的通信網絡。現場總線也是當前控制系統的發展趨勢。功能是PLC與現場設備的互連,在當前PLC產品的現場總線中,西門子的PROFIBUS和A一B廠家的的DEVICENET是應用較為廣泛的。
2.4遠程I/O遠程I/O作為很早推出的通信技術,它向高速率、高可靠性的方向發展,同時也向分布式I/O方向發展。SIEMENS公司的S7系列就是具有分布式I/O的能力。
3結論
【關鍵詞】多模式;流域信息化;通信網絡
1引言
基于云計算、物聯網、大數據等高新技術,近年水利信息化已成為開創現代化水利管理新局面的重要手段。流域級信息化建設存在地域跨度大、管理不集中的特點,加大了流域內信息采集、互聯及聯動的技術難度,嚴重制約了流域信息化的發展。通信網絡作為是流域信息化建設的橋梁,穩定的網絡傳輸是信息采集、數據交互及應用的關鍵。流域管理需要大量的水雨情、大壩安全、視頻、閘門等基礎數據支撐,且流域內各下屬管理單位間業務交流、信息共享亦需要通信橋梁,因此采用多種通信模式,建立流域內立體化通信系統是流域水利管理與現代化接軌的關鍵點。
2流域通信架構
流域管理機構一般分為管理局、樞紐/分局、管理段、管理站/閘室4級,每個流域依據不同的管理方式和職能,管理機構存在不同,但通信網絡架構設計均遵照統一的設計思路和架構。通過優化淠史杭網絡架構,完善通信布局,加強移動互聯,適度超前部署等手段,實現淠史杭灌區通訊網絡立體覆蓋、無處不在、安全可靠的通信網絡體系。如圖1所示,依托已建防汛抗旱骨干網,已可實現流域管理總局與上級管理部門的數據交換和共享,實現流域內部數據的上傳和交互。流域內部網絡建設可根據具體需求采用多種通信模式,包括租賃專網、借助互聯網等進行數據傳輸。隨著無線傳輸技術的發展,在數據采集層,優先通過無線方式進行數據傳輸。從而形成有線與無線合理共用,專網與公網互相補充的流域網絡架構。
3多模式通信信道建設
基于流域內現有網絡基礎,充分利用電信公網,根據需求新建網絡專線,合理采用無線網橋、3G/4G、wifi、GPRS等無線傳輸技術,建設成穩定、高效、經濟的茨淮新河傳輸系統。
3.1無線采集模式
無線網絡建設基于現有微波通道,在微波信號覆蓋不到或微波信號較弱地方,采用無線網橋、GPRS、3G/4G、wifi等無線通信方式接入網絡,實現流域內無線網絡的穩定傳輸。3.1.1GPRS無線傳輸GPRS是第二代無線蜂窩電話通訊協議,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據的優點,可同時與多個中心進行數據通信,較適合應用于流域內流量、水文、工況等數據量較小的監測信息采集。但部分偏遠區域由于信號覆蓋度不足,易造成數據丟失,甚至無法通訊的情況。3.1.24G網絡4G指的是第四代移動通信技術,該技術包括TDD-LTE和FDD-LTE兩種制式,工業和信息化部于2013年12月正式發放4G牌照,宣告我國通信行業進入4G時代。與傳統網絡相比,從覆蓋范圍、使用便利等方面比較,4G網絡具有明顯優勢。流域內存在大壩安全巡查、工程巡查等,需要單兵或者圖像監測的情況,應用4G網絡具有較大的便捷性。但受限于無線網絡帶寬及分布不均等情況,部分區域的4G傳輸可靠性、穩定性等方面與有線視頻監控相比還存在一定的差距,因此該傳輸模式在選用時,需先進行網絡測速,滿足要求時方可采用。3.1.3無線網橋傳輸無線網橋是一種無線網絡的橋接,它利用無線傳輸方式實現在兩個或多個網絡之間搭起通信的橋梁。無線網橋工作在2.4G或5.8G的免申請無線執照的頻段,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。由于無線網絡的迅速發展,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,這也給無線網橋技術的使用提供了非常好的條件,采用無線網橋不僅安裝方便,無需鋪設網絡電纜,可大量節省投資,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控項目,可通過在需要監測的地點架設監控攝像設備和無線基站,迅速實現系統的拓展(見圖3)。流域內各涵閘、堤防視頻監視點和取水口流量監測站點,該類站點位于數據生產層,數量眾多,地理位置分散。若在監控中心建立微波站點,則只需在對應的管理所設置無線接入點(AP),作為節點局域網的一部分,這些站點產生的數據可通過無線方式鏈接入其對應管理所內的AP,從而實現流域內監測信息采集。
3.2有線通訊模式
3.2.1水利骨干網依托防汛抗旱骨干網建設,一般流域管理局與省水利廳均已通過防汛抗旱骨干網進行連接。3.2.2專網租用模式流域與其下屬各樞紐數據交換量大,且時效性、保密性要求較高,對此可采取租用MSTP專網的模式進行網絡通信,以滿足數據傳輸、視頻會商、視頻監控、語音通訊等信息傳輸對帶寬的需求。3.2.3VPN虛擬專網虛擬專用網絡(VPN)是虛擬出來的內部專線,可以通過特殊的加密的通訊協議在與流域內部網之間建立一條專有的通訊線路。從經濟型考慮,專網通信資費較高,在管理閘室一段可基于互聯網,配置SSLVPN的方式接入流域數據中心,閘室的網絡建設擬通過光纖VPN的方式,為流域中心平臺配置VPN網關,各閘室配置路由器、應用計算機和VPN密鑰,從而構成一個以流域為中心的星型的網絡結構,從而實現與流域監控平臺建立可信的安全連接,并保證防汛信息數據的安全傳輸,完成信息上報與查詢。3.2.4局域網建設對于流域管理總局局域網絡宜采用虛擬化技術進行建設,端到端的虛擬化設計可以將大規模數據中心網狀網變成線性或樹狀輻射網,在網絡每一層具有靈活擴展能力、簡單配置管理方式,提升網絡的運行管理效率。此外,采用虛擬化的網絡結構,網絡節點之間以多鏈路捆綁組模式互聯。即使捆綁組中任意一條物理鏈路發生故障(引起Up/Down),由于整個捆綁組在邏輯上仍然有效,接口狀態正常,整個網絡拓撲沒有變化,因此不會引發上層路由協議重計算,極大保持了網絡穩定運行。同時基于虛擬化的網絡架構所需互聯IP大量減少,減少了網絡可管理的IP對象,也消除了潛在隱患。此結構中,動態路由設計面對的網絡區域,也因架構橫向整合而使得動態路由區域可能變成了簡單的鏈狀,參與路由計算的節點大量減少,設計上更簡單和易穩定。
3.3應急網絡保障
加快預警通信設施建設,改善通信條件。流域內均應建立應急搶險通信設備庫,配備應急通信指揮車系統、便攜式衛星通信設備、超短波移動通信設備等;開發和利用衛星通信網,解決公網覆蓋薄弱地區的通信問題,借助衛星通信完善應急機動通信系統建設,充分發揮水利衛星通信資源效益。
4數據傳輸流程
流域信息化的建設主要是數據的采集、匯集、存儲、處理等,各類監測信息的數據傳輸核心是網絡的劃分與配置。根據上述介紹,將雨量、水位、流量、視頻等流域內監測數據通過GPRS、光纖、3G/4G、無線網橋等傳輸方式發送到數據接收中心,且數據經過系統軟件的分類、處理、統計等操作后,為流域內工程管理和決策提供數據支持。各水閘管理處等用戶終端以VPN方式訪問數據信息中心。
5小結
隨著通信網絡的不斷發展與流域信息化的不斷建設,新的通信模式出現將會不斷豐富和優化通信網絡體系建設,為流域信息采集、傳輸提供可靠、高效的傳輸渠道。
參考文獻
[1]杜澤新.烏江流域水情自動測報系統通信方式優化建議[J].水電自動化與大壩監測,2005,29(5):71~73.
[2]董小吉.淺談無線通信網絡在淮河流域的應用[J].治淮,2012.