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对于TD-LTE的无线技术,也指的是对于复用的长期性的规划。伴随着4G的网络逐渐覆盖。国内的移动运营商在现在已经将长期的演出计划也纳入了以后的无线网络的推进策略。现在的网络建设之内还有许多的技术性问题等待解决。在目前的阶段,要对客户的需求进行多样化的选择,还要对网络的无线设计规划进行一定的融合和满足。
1 TD-LTE无线网络的诸多特点
作为未来的无线移动网络,该系统具有许多的优点,还具有速度高,系统所能承载的压力较小,发射的频率也较低,而使用的寿命也比其他的系统要长。改系统的最大下载量可以达到100Mbps,然而最大的上传峰,则可以进行到50Mbps,这一通道的特点还具有别的优点,比如对于用户之间还能减少一定的干扰,这样一来对于系统的稳定性可以得到很好的保障,也对于服务的质量有了很大的提高和飞跃。该网络的主要特点还表现在下面的三个不同的方面:
(1)传输速度较为迅速
该无线网络的传输速度还包括了两个不同的方面,由于该网络的无线宽带的利用效率高,而且传输的速度也很强。所以更多的被人们所运用。
(2)通讯质量得以迅速提升
在未来,该网络的传输速度得到提升之后,对于无线网络的拥堵现象也大大的降低了。且依靠高速网络所实现的功能或服务项目也会越来越多,这在满足用户需求的同时,也保证了网络的稳定性及网络传输速度的迅速性。
(3)通信费用降低
该无线网络也能对通信的兼容问题进行客服,依照较为灵活的系统操作方法还可以使得该无线网络的建设更加便捷和迅速。而且这一无线网络也是在3G的网络基础之上有所提升,还可以对于运营商的投资成本进行一定程度的降低和减轻,减少了运营的费用和成本。
2 TD-LTE无线网络的核心技术
2.1 物理层技术
该无线的物理技术还包括了传输方面的技术,以及道编码技术。对于无线的传输技术主要OFDM技术,这项技术还能减少对系统的不稳定所造成的影响。这一类技术主要采用在对小区的宏观观察,和对小区的微观的观察等多类的环境上。
2.2 网络层技术
这一类的网络也与传统的3G网络有所不同,在这一类的网络之中运用了单层的结构,对节点进行了减少,对网络的结构进行了完善,对网络的反应时间也有所降低。对于网络的建设成本也有所降低。
3 有关TD-LTE的无线网络建设方面规划设计
TD-LTE的网络规划设计到了方方面面的内容,这其中包括了有关网络规模的有关估算以及仿真验证等方面。对网络参数规划的结果还可以通过一系列的正规化的软件来直接的获得,还需要在网络的运营过程之内得到不断的创新。一下对于网络规模的估算和站址的规划等内容进行了有关的探讨。
3.1 就宏基站有关覆盖规划设计
3.1.1 TD-LTE的基本性质配置参数
对于TD-LTE的大部分的配置参数还包括很多的方面,其中一个主要的问题有关于TDD的上下的有关配置,还有对天线数的接受,天线使用方式的不同处理,其中有具体的说明方法。
在上下行的时隙以及有关特殊时隙的配置问题:在无线网络的基础上,对承载的速率和目标也有所要求,在不考虑到一部分特殊的覆盖要求的时候,采用2:2时隙配置是比较合理的选择,当特殊子帧则需要采用10:2:2来进行配置。
对于系统的总带宽来说:LTE网络还可以进行灵活多样的选择,然而宏基站则需要选取到20MHz带宽。
RB总数及分配RB数也十分重要:在20MHz带宽下,RB的总数是100个左右,还需要近十个用户的调度问题。对于边缘用户的分配的RB数,大概在10个左右。
对于天线数量以及天线的各类使用方式:在目前的技术情况而言,很多的用户还采用波束型的方式来进行信号的发射和传输。
3.1.2 TD-LTE链路预算
在这一类的网络之中,业务的有关信道则是专用的信道,还可以通过链路的预算来进行有关业务阻碍的计算,这样可以顺利的得到最有效的覆盖范围。在演化到了TD-LTE之后,业务信道则是进行共享的一类概念,还要对小区的有效的覆盖范围进行确认和确定。先要对小区的边缘用户的最低的速度进行保障。还要运算不一样的速率在小区的边缘的区域所使用的要求,要对小区的边缘的地区在速率保障下进行满足和确认。
在系统的宽带在20MHz的情况之下,要采取发射功率在46dBm的产品,这也得益于被矫正的2.6GHzSPM有关模型。由此可以看出,双极化8通道天线的覆盖半径会比2通道天线更好。
在下行控制信道则有PBCH、PDCCH、PCFICH、PHICH传送了关于宏基站对于终端的控制有关信息,一般则会采用QPSK、BIT/SK的调制方式,还要对信息数据方面进行干扰等处理,也要对数据在这一传输过程的抗干扰能力进行增强。对于PCFICH和PHICH信道而言,则和周围的小区异频,因此在下行的通道进行正确的调节所需要的SINR和干扰储备则会小于业务的信道,所以在控制信道所允许的范围之内,还对业务信道有所损耗。
在目前的覆盖目标之上,在各类用户进行接入的时候,对系统而他吧,对于这一类的覆盖目标,系统所能够允许的路径的损耗也是十分有限的。所以这也可以按照以下的业务来按照目标的要求来进行有关的规划和探索。
3.1.3 站址规划
这类的下行业务在信道的覆盖半径上较为统一,为了使小区的重叠覆盖的区域也被综合的考虑到。这一技术在密集的城区之间应该也有较为合理的规划。
3.2 宏基站容量规划
TD-LTE的系统方面的容量还包括了有关的指标评估,这其中也包括了小区的边缘吞吐量,还有对用户的调度。这也影响着有关系统容量的方方面面。对于固定的配置和算法的有关性能的要求,这也包括了天线技术和赔率使用方式等等。
目前的网络之中不同的城市的网络的结构和质量都有所不同,在GPRS网络商还存在着比较大的区别,和实际的网络整体上的环境也会对网络的编码方式的选择。在TD-LTE的系统之上还采取了编码的方式也更加复杂。因此在进行站址选择的时候,还要按照规划站之间进行网络质量的整体化的提升。
对于用户的业务的类型也会对系统的容量有所影响,在网络的下一步的运营过程之内,还需要进行业务的模型的动态还进行了比例的调整,也对系统的接入用户的数量进行调整。在目前阶段的用户有很多都是友好用户,而且用户的业务类型也不太明确,容量的规划是用小区的用户吞吐量的指标作为基准,还要尽可能做到规划站址的合理化的分布。
4 MIMO在未来网络中的应用与展望分析
在现代的4G的网络技术之中,这一技术也要进行非常大的技术运用,还有很多的工作需要很多的学者来进行学习。对研究开发也适合蜂窝网络的线路;还要利用MIMO信道来进行干扰和速率之间的算法;这一算法也被运用在目前的网络信息之中,用来减轻天线所造成的干扰。在这一物理层的作用大多是对于二者的分析,在大多数用户的情况下,也要引入多址的干扰。这一天线的容量也对传统的信道容量有所突破,在对天线的发射平率上有所平均,在接受对方已知的信息的情况下,这一容量和接收的天线的数最小的一个也可以成为正比,在理论上来说,对于随机信道,当付出了足够多的天线成本,也提供了足够多的可以适用的空间,就可以获得到无线的信道的容量,但是在现实之中,并不是这样,这也受到了多种多样因素的制衡。因此可以看出MIMO的基础是在移动通信过程之内特别具有竞争力的技术,不但是为了使得固定的天线接入带来的别翻天覆地的变化吧,也为了可能会给无线蜂窝所带来的非常深远的影响和意义。
5 结语
本文对该无线网络进行了技术的分析和测算,还对2G和3G的网络,进行的优势进行测算。还对于网络的设计和规划进行了,规划和研究,对于移动网络的建设和提升也有远大的意义所在。
参考文献:
[1]桂福良,王靓.浅论TD-LTE网络的规划研究[J].无线互联科技,2013(12).
关键词 上海,城市轨道交通,网络建设
上海市轨道交通已经进入网络化建设时期。网络建设不同于以往的单线建设,必须解决涉及网络系统的一系列问题。如:网络建成后票务的清分问题,网络运营的统一指挥协调问题,网络系统中各专业系统的统一和资源共享问题,以及网络系统如何进行高效的运营组织问题等等。这些问题都需要立足上海市轨道交通规划以及全线网的高度,从各系统专业的特点出发,结合网络建设的总体安排来综合考虑。因此,在当前系统地对轨道交通网络化建设中所面临的若干问题进行研讨是十分必要和紧迫的。
1上海城市轨道交通网络规划和建设计划
1.1 上海已经建成的轨道交通线路
为了构筑国际化大都市现代化交通体系,上海从上世纪90年代开始大力发展轨道交通,以促进经济社会发展,改善投资环境,提高市民生活质量,缓解交通拥挤。经过10年左右的建设,上海已经建成并投入运营的轨道交通1、2、3、5号线,形成了总长82km左右、“十字加环”的“申”字形初始线路,日均承担客运量120万乘次左右,约占公交客运总量的11%,初步显示了轨道交通快速和大运量的优势。
1.2 上海轨道交通网络规划和建设计划
上海市根据城市性质、规模、布局,以及城市交通现状和交通发展战略,借鉴国际大城市的经验,通过国际招标,完成了上海市轨道交通网络规划。该规划已纳入国务院批准的上海市城市总体规划。
上海市轨道交通网络规划制订的总体目标是:建设与国际化大都市框架相适应的网络化轨道交通系统,支持城市发展战略,增强上海国际竞争力;引导城市空间布局的优化,促进郊区重点地区的建设和规划城镇体系的形成;显著改善城市交通,构筑以轨道交通为骨干的公共交通体系,确立公共交通主体地位;增强上海辐射、服务功能,推动长江三角洲联动发展。轨道交通网络建成后,要形成中心城“45分钟交通圈”,充分发挥轨道交通准点、快速的特点,大幅度提高公共交通服务水准,避免小汽车过度使用引起的道路拥挤、空气污染及能源浪费,实现城市可持续发展。
上海市轨道交通规划网络由17条线路组成,总长约810km(其中外环线内的中心城内长度约480km),包括市域快速线4条、市区地铁线8条、市区轻轨线5条:
4条市域快速线(R线),总长428km。市域快速线主要在全市范围提供快速的交通服务,连接郊区新城、中心镇等重要地区,连接重要的对外交通枢纽(空港、海港、铁路客站等),构成全市范围的快速交通骨架。
8条市区地铁线(M线),总长264km。市区地铁线主要承担中心城的公共交通,疏解地面交通压力,采用高密度、大运量地铁系统为主,作为中心城公共交通的骨干。
5条市区轻轨线(L线),总长118km。市区轻轨线作为辅助线路,主要连接市域快速线和市区地铁线,为局部区域提供交通服务,是前两级网络的补充。
上海市城市轨道交通经过10年多的初始发展期,“十五”期间进入了轨道交通建设的集中发展期。鉴于目前的建设速度超过世界各国曾经达到的水平,所以为了在发展中协调近期与远期、局部与整体之间的各方面关系,上海提出了以2010年末为基点的城市轨道交通基本网络规划。
基本网络是以远景网络确定的17条线路为依据,以“十五”期间计划建成的线路骨架网络为基础,经过集中发展以后,由13条线路形成总长达510km、功能较完善、能够支撑国际化大都市发展目标的轨道交通网络。其中在中心城范围内的总里程约为310km。
基本网络建成之后,将构筑起中心城“45分钟交通圈”,即乘客从出发处到车站和从车站到目的地各需10min时间,乘客在轨道系统中平均耗时为25min(包括候车、换乘和车内时间),从而确立中心城公共交通的主体地位,并能够明显缓解交通压力。
2 轨道交通网络化建设的特点和建设原则
轨道交通网络化建设不同于单线建设,它必须站在全线网角度同时解决网络建设和单线建设所面临的问题,而且必须考虑网络优先原则。
因此,轨道交通网络化建设有其固有特点和建设原则。网络化建设必须考虑网络规模效益和整体效益。网络建设时不能只考虑某一条轨道交通线路的最优化,而应该考虑单线建设和网络的整体最优。在进行某单条线路建设方案比选时,应站在网络的高度来判断方案的优点和缺点。
网络化建设时必须考虑网络资源共享问题。这里的共享既包括OCC(运营控制中心)、车场和主变电站等在布置上的整合,更重要的是其设备和系统的资源整合,比如车场内大架修和各种运营检修设备的共享等。这种共享不仅可以节省有限的城市土地资源,而且系统设备的资源共享有利于设备维修向程序化和社会化推进。同时,网络中换乘车站的设备和系统也同样存在共享问题。解决换乘车站的资源共享必须和运营管理有机结合起来。
网络化建设的原则:网络化建设既要考虑城市交通和环境的承受能力,又要尽快形成骨干网络系统以尽早发挥网络最大效益;既要加快中心城区的建设以缓解交通压力,同时又要考虑郊区线路的建设,以免造成新的交通问题。因此,网络建设要采取内外并举的原则进行。
3 网络化建设所面临的若干问题探讨
上海市城市轨道交通的近期建设计划,决定了它已经由单线建设转入网络化建设阶段。这也是国内从未面临的新问题:一方面,我们必须先行超前规划,统筹兼顾,确保整个系统的先进性、前瞻性和科学性;另一方面,前所未有的每年40km左右的建设速度对我们的施工技术、施工设备、施工管理等也是一个新的挑战。
3.1 网络化建设阶段轨道交通建设力量的分析
(1) 上海的轨道交通建设已经积累了5条线路的建设经验和教训,有了一支设计、施工和建设管理的基本力量。
(2) 设计、施工、监理单位打出“中华牌”。上海轨道交通的建设力量已经不仅仅局限在上海的建工集团公司和城建集团公司下属的设计单位、施工单位和监理单位,而是全面引进市场机制;除上海本地企业外,通过规范的市场化操作,上海引进了铁道部、冶金系统及其他部委以及京、津等外省市中有实力的设计单位、施工单位,既充实了上海的力量,也带动了全国的建设市场。
(3) 施工机具设备方面,对于控制施工进度的盾构机,已完全可以满足上海市轨道交通近期建设计划的要求。
3.2 轨道交通网络化建设给城市交通带来的问题
根据上海轨道交通近期建设计划,至2010年左右,上海轨道交通总里程将达到400km左右;除去已经建成的1号线、2号线、3号线、5号线和正在建设的4号线(共计104km),上海共需再新建轨道交通线路长度为300多km,对交通影响较大的中心城区范围(外环线内)将建设车站206个。其中二线换乘车站38个、三线换乘车站12个将同步实施。所以中心城区将有144个点进行车站施工。市中心区(内环线内)将建设73个车站。上海中心城区(外环线内)每年在建车站数平均为30个左右,其中对于交通影响最大的市中心区而言,每年就有15~20个车站进行施工。这样的施工强度会对上海本来就相对紧张的交通需求带来问题,必须采取有效措施加以解决。
根据上海轨道交通近期建设规划及市内交通的发展情况,在充分研究建设规模的基础上对交通问题进行深入专题研究,按照“减少影响、保证交通服务水平”的原则,提出以下主要对策:
(1)优化工程筹划。轨道交通建设部门在安排项目实施计划时,加强与其他部门的协调,做到轨道交通、市政管线、市政道路、绿化、旧区改造等项目能够相互结合、共同实施。如8号线计划与西藏路拓宽、10号线计划与河南路改造同步实施,以减少重复建设对交通的影响。
(2)建设总量平衡。根据到2010年的轨道交通建设总量,每年在市中心区开工建设的车站总数控制在20个以内。
(3)优化设计方案。设计单位和规划部门在项目的设计阶段就考虑交通问题,使车站设计方案在布局上、地理位置上尽量减少对交通的影响。如车站位置尽量避开十字交叉口等。
(4)优化施工工艺。如大力推广管线非开挖技术和逆作法、盖挖法等施工方法,压缩施工作业面以及缩短施工周期,减少对道路的占用,从而降低对交通的影响。根据以往经验,我们可以做到明挖车站施工占用道路控制在2年以内,盖挖或逆作法影响交通控制在1年以内。
(5)坚持“借一还一”和“公交优先”的交通组织原则。增加施工便道分流交通,或对周边部分相关道路提前拓宽,以减少对交通特别是主干道交通的影响。
(6)加强施工期间的交通管理措施。与交通管理和研究部门制定交通疏解的相关对策和实施方案,如调整局部道路网络布局、地区交通渠化、加大交通管制力度等,以分流交通、疏解交通,减少施工区域交通矛盾。
(7)强化文明施工,加快施工进度。加强宣传力度,取得市民对轨道交通建设的理解和支持。
3.3 网络化建设对换乘枢纽的规划和建设提出的挑战
3.3.1上海已建的换乘站缺乏网络总体筹划
总体来看,上海已经建成通车的轨道交通1号线、2号线、3号线和5号线主要有4个换乘节点车站,由于当时注重单线建设,没有重视从网络化角度看待换乘问题,因此也留下些许遗憾。如中山公园站2号线和3号线之间的换乘就是一个教训:2号线中山公园站与3号线的换乘是非付费区通道换乘方式,两条线路的换乘车站总体呈T型布局,两站在平面上相距17m,2号线为地下二层车站,3号线为高架二层车站,在2号线的站厅层端部分别有左右两条长度110m的换乘通道与3号线相接(如图1所示);两线换乘客流必须自站台层到站厅层检票出站,然后经过110m长的换乘通道进入换乘车站的站厅层检票进站,再进入站台层上车,换乘走行距离达到200m以上。显然,这样的换乘节点处理方式很不理想。这样的换乘距离,对轨道交通吸引客流和乘客的可达性都产生不利影响。上海已经建成的其它换乘节点的处理也不同程度存在同样的问题。因此,在网络化建设时期,必须深入研究和讨论轨道交通换乘站特别是大型换乘枢纽的规划、设计和施工问题。这在轨道交通网络化建设中不仅具有现实的社会意义,更有显著的经济效益。
3.3.2 近期建设换乘枢纽的综合分析
在总结已经建成的换乘站的经验教训基础上,上海在轨道交通网络化建设过程中高度重视换乘站的规划和建设,做到了从全网络考虑,超前规划;施工中以锚固换乘枢纽节点作为稳定规划的前提和目标,并建立了科学的换乘枢纽方案评价体系;提出了评价轨道交通换乘枢纽方案的定性指标和定量指标。在换乘枢纽的具体评价过程中,往往采用定性指标和定量指标相结合的方法。主要评价指标包括:①保证轨道交通线路之间的最佳换乘连接;②保证乘客换乘行走的距离最短;③与其它交通方式(公共汽车、出租车)之间的良好衔接;④与周围设施(商场、停车场等)之间的良好联系;⑤最佳的线路敷设方式;⑥实施的难易程度;⑦设备资源的有效利用和共享;⑧综合造价指标等。现以人民广场换乘枢纽和世纪大道换乘枢纽为例,说明上海在建的大型换乘枢纽的规划、设计和施工情况。
3.3.2.1 人民广场换乘枢纽
人民广场是上海市的中心,也是最大的客流集散地。轨道交通1号线、2号线和8号线在此形成换乘枢纽,3条线通过站厅和换乘通道实现付费区直接换乘,并在南京路西藏路口设置了大型下沉式集散广场,以方便客流的集散以及与地面公交的衔接(如图2所示)。在1号线和2号线实施时没有很好地解决换乘问题。在8号线建设时,对此换乘枢纽进行了专题研究,使8号线车站与1号线车站平行并列布置。两车站均为地下二层车站,可实现在站厅层付费区平行换乘。2号线和8号线采用站厅到站厅通道换乘,换乘高度为一层。该换乘枢纽的设计方案综合考虑了线路敷设方式和综合造价指标,实施难度不大,使后建的8号线与1号线的换乘距离最短。由于8号线车站相对独立,因此无法与1号线和2号线实现设备资源的共享。该换乘枢纽目前正在实施,由于对已经运营的1号线和2号线的改造项目较少,因此实施性较好。
3.3.2.2 世纪大道换乘枢纽
世纪大道换乘枢纽位于浦东新区陆家嘴地区的世纪大道、张杨路和东方路交叉口,是上海市近期轨道交通网络中最大的换乘枢纽;有4条轨道交通线在此相交换乘,分别为2号线、4号线、6号线和9号线。四线车站呈“卅”形布置:2号线、4号线、9号线的3个车站平行与世纪大道并列布置,6号线车站垂直于以上3个车站,横跨世纪大道(如图3所示)。
世纪大道换乘枢纽目前只有2号线运营通车,4号线土建工程基本完成,6号线和9号线两车站将同步实施。2号线和9号线为标准地下二层车站。4号线为地下三层车站。6号线为地下一层车站,车站主要利用其它3条线的站厅层作为其站台层。该换乘枢纽使4条线的换乘距离最短,4线的部分空间和设备实现了资源共享:2号线、4号线和9号线可以实现站厅层平行换乘;6号线与其他3条线的换乘将非常便捷,与2号线和9号线的换乘距离只有一层。目前该枢纽正在与6号线工程同步实施中。由于要改造已经运营的2号线,因此实施时会对运营线路产生影响,施工时甚至要采取短时期的封站措施。由于横跨在3条线上的6号线为地下一层车站,受车站高程控制,该站为零覆土车站,因此6号线实施时在穿越2号线的结构设计以及对周边管线的处理方面都比较复杂,给工程的实施增添了困难,工程造价也相对比较高。
3.4 轨道交通网络化建设要充分考虑系统和设备的资源共享
针对轨道交通进入网络化建设时期的特点,在总结和回顾以往建设的经验教训基础上,结合2010年前的轨道交通建设计划,网络化建设必须高度重视网络资源和设备的资源共享。因此,在轨道交通建设过程中要立足“建设要体现为运营服务的宗旨、网络运营的整体效率和效益最大化、单线局部最优和网络整体最优的有机结合”,以系统和设备专业的资源共享为出发点和目标,高效、综合、系统地解决轨道交通网络化建设中所面临的具体问题。
3.4.1必须建立统一的清分中心,实现全网的一票换乘
目前由于1号线和3号线还不能实现一票换乘,给乘客的出行带来极大不便。随着上海轨道交通网络的逐步形成,各条线路之间还会形成相当数量的换乘节点。为更好地服务乘客、方便乘客,发挥轨道交通网络的效率,实现轨道交通网络的一票换乘是十分必要和紧迫的。因此,必须建立一个完善的、稳定的、具有法律保障的轨道交通票务清分中心。这个清分中心必须以统一的接口标准、资费标准和安全标准为前提,且是一个必须以公开、公平、公正和服务为原则的服务性和非盈利性机构。在建立了统一的清分中心后,再对上海已经通车的几条轨道交通线路进行相应的系统升级和改造,上海的轨道交通网络就可以真正实现一票换乘。这是提高整个网络效率和效益以及AFC(自动售检票)系统资源共享的必然要求。
3.4.2 必须建立统一的运营指挥协调和监控中心
上海轨道交通在单线建设时期,每条线路都单独建设一个控制中心。当轨道交通网络形成后,必须对整个网络的控制中心进行统一规划,同时要考虑多条线路控制中心的资源共享。根据上海市轨道交通控制中心的统一规划,轨道交通网络形成后,将形成多个控制中心。但是对于整个网络系统,这些控制中心之间无法实现信息的互通,在紧急状况下无法实现整个轨道交通网络的安全运营。如在某一换乘枢纽站,若一条线路的列车发生故障或火灾等状况,另一条线的列车无法及时采取措施,仍然将大批乘客运送到车站,将会使情况进一步恶化。因此,必须建立一个在所有控制中心之上的统一的运营指挥协调和监控中心。该中心对整个轨道交通网络进行总体监控,在发生任何紧急情况时可以实现整个网络信息的共享和进行统一的指挥调度。
3.4.3 必须建立统一的传输网络并实现系统的兼容和互通互联
轨道交通只有形成网络后才会发挥最大的效率。在单线建设时,各个系统专业都建立单独的传输体系,如广播系统、调度指挥通信系统、电视监视系统、公务通信系统、售检票系统、信号系统、FAS(防灾报警系统)、BAS(环境监控系统)等一般都设立各自的传输通道。这样不仅造成传输系统复杂,资源浪费,而且网络形成之后还容易产生难于管理等问题。当前信息技术突飞猛进,大容量的传输媒介可以满足轨道交通建立统一的传输网络的需要,而且统一的传输网络有利于实现系统专业的资源共享。
轨道交通网络形成之后,各条线路系统之间的互联互通问题就变得十分重要和必要。如无线通信系统、信号系统,就是实现网络互联互通的必要条件,否则就会给整个网络的无线行车调度带来问题;信号系统不能兼容就会造成不同线路的车辆无法实现紧急状况下的调配,使网络的调度灵活性下降。为此,上海市在网络化建设时对此进行了系统考虑,对无线通信系统和信号系统进行捆绑招标,为实现网络系统的互联互通和系统专业的资源共享创造基础条件。
3.4.4 必须充分研究供变电系统的资源共享
一般来说,一条20~30km长的轨道交通线路要设置2个110kV的主变电站。依此计算,整个网络需要建设超过30个主变电站。主变电站的建设不但投资巨大,而且要与上海市供电网络协调。因此,必须对轨道交通网络的主变电站的设置进行优化,在有条件的地点实现2条甚至3条线的变电站共享。更进一步,还需要针对轨道交通建设时序与上海市电网规划进行协调,做到轨道交通供电系统布置与上海市整个电网的资源共享。
3.4.5 必须解决换乘枢纽车站系统和设备的资源共享
轨道交通换乘枢纽建设过程中必须解决的问题就是资源共享的处理。这里指的资源共享不仅包括地下空间或设备和管理用房的资源共享,更重要的是车站机电系统和设备的共享。机电设备的共享包括不同轨道交通线路之间在一个换乘站内通风空调设备、供电设备、售检票设备、通信设备等的共享,同时也包括防灾报警系统、设备监控系统等的联动。
4 结语
总之,上海的城市轨道交通建设已经进入了网络化建设时期,网络化建设会对城市轨道交通工程的规划、设计、施工和管理提出新的挑战。在轨道交通网络化建设过程中,只有参加建设的各方都站在整个轨道交通线网的高度,以网络整体最优为基础,以充分实现资源共享为手段,以为轨道交通乘客服务为出发点,才能解决网络化建设过程中遇到的各种问题,才能高质量、高效率、高速度地建成上海的城市轨道交通网络,为上海举办一届“最成功、最精彩、最难忘”的世博会创造条件。
参考文献
1 朱沪生.高质量、高效率建设上海网络型枢纽型城市轨道交通.城市轨道交通研究,2004(4):1~5
【关键词】城市道路网络;管理;规划
中图分类号:TN711文献标识码:A 文章编号:
随着经济的不断发展,城市规模越来越大,城市道路网络也随之越来越大,交通拥堵等现象越来越严重,已经严重影响到了人们的日常出行,成为亟待解决的社会问题之一。本文就城市道路网络进行了描述,并对城市道路网络管理做出了一些规划与建议。
1 城市道路网络概述
城市道路网络是指城市中各个街道相互交叉而交织成的网状交通结构,是城市网络物化的主要表现之一。本文将从城市道路网络的结构形式和现状两方面对城市道路网络进行概述。
1.1 城市道路网络的结构形式
我国城市道路网络结构的形式主要有以下几种:
1.1.1 格子状
格子状是指类似井字形排列的纵向间和横向间道路基本平行的一种道路网络形式,这种道路网络形式的优点在于布局整齐,利于交通管理。缺点是十字路口较多,可能影响行车速度。
1.1.2 放射状
放射状是指以市中心为中心,道路组成放射状发散式的一种道路网络形式。这种道路网络形式的优点在于有利于城市中心和郊区的联系。缺点是道路不规则,存在一些路况复杂的路口。
1.1.3 不规则状
不规则状是指根据当地的地形特点而建造的没有一定规则形状的道路网络形式。这种道路网络形式的优点在于能充分利用自然地形,减少用地和建设费用。缺点是道路不规则,并且常常把建筑用地分割开来,不利于交通管理。
1.1.4 混合状
混合状是指把上述三种中的几种混合起来的道路网络形式,使每种道路网络形式都能发挥出自身的优点。
1.2 城市道路网络现状
1.2.1 城市道路网络结构不合理
我国的城市道路建设十分重视快速路和主干道的建设,快速路和主干道的建设占有非常大的比例,导致支路建设不足,出现道路网络结构不合理的状况。表一列出了我国《城市道路交通规划设计规范》的相关指标。
表一 我国《城市道路交通规划设计规范》相关指标(GB 50220-95)
国际推荐道路网络等级结构为金字塔形,而我国大多数城市结构为菱形,较为典型的有南京和温州,见图一。这种不合理的道路网络结构会导致交通拥堵的发生。
图四 我国城市南京、温州道路等级结构与国际推荐道路等级结构对比
1.2.2 城市道路网络密度较低
城市道路网络的密度常常代表了一个城市的交通运输能力,进而可以反映一个城市的发达程度。与发达国家相比,我国城市道路网络的密度远远小于中等发达国家。由于道路网络密度较低,常常出现道路拥堵的状况,尤其是在行车高峰期尤为严重。
1.2.3 机动车、非机动车相互干扰
我国道路基本都分为机动车道和非机动车道。如果不能合理分流,就会导致交通重叠,进而导致交通拥堵,不利于城市道路网络的建立。
2 城市道路网络管理规划与建议
2.1 城市道路网络管理措施
城市道路网络管理是指根据当地实际情况,包括现有道路情况和自然地形等,建立道路网络管理模型,合理划分管理区域,选定便于管理的控制点,最终实现对全区道路网络的管理。
2.1.1 交通限行管制
城市道路网络管理最常用的方法之一就是交通管制,分为限路段、限时间和限车辆类型几种方式。
2.1.2 适时人为监控
通过摄像头等设备对城市道路网络进行视频监控,通过计算机系统将各道路通行情况实时传输到指挥中心,管理人员可以及时改变交通拥堵区域的交通信号灯,指挥拥堵路口车辆有序离开拥堵区域,也是城市道路网络管理的常用方法之一。
2.2 城市道路网络规划与建议
针对我国城市道路网络的现状及分析,主要对城市道路网络做出以下规划和建议。
2.2.1 避免交通节点的重叠
在城市中有很多人流和车流的聚集点,如停车场出入口、火车站、汽车站等公共设施处,应该尽量多增加几个出入口,并且对机动车和非机动车以及人流进行分流,甚至可以做成循环交通框架结构,以疏导交通,避免形成交通节点,如在闹市区地铁口设计成3-4个出口,分别通往交通路口的不同大街或不同建筑内。同时,在疏导交通的同时还要兼顾出入口附近的公共交通设施情况,保证人流可以迅速顺利疏散,如在火车站、长途汽车站附近设立多条公交线路。
2.2.2 加速推进旧路改造和拓宽工程
鉴于我国大多数城市不断扩建导致旧路交通堵塞情况严重,而且近几年我国各城市机动车数目激增,加速推进旧路拓宽改造工程势在必行,在闹市区等人流较为集中的区域尤甚,这样可以大大缓解交通压力。
2.2.3 合理调整道路密度
在城市道路网络建设中,各级道路的密度是道路网络布局的中心问题。在制定道路网络密度时,要符合以下原则:第一,道路网络密度不能过疏或者过密。第二,道路网络的密度要兼顾生活便利等方面的社会问题。第三,要针对每个城市的实际情况,不能照搬照抄同一个数据。第四,特殊地区要特殊考虑,以可持续的眼光看待问题。第五,一般情况下,城市中心商业区的道路网络密度最大,市区次之,郊区更次之。
3 结束语
随着科技的进步和社会的发展,城市道路网络将会逐步扩大,加速推进旧路改造和拓宽工程、改善道路网络结构、创新城市道路网络管理的模式、避免交通节点的重叠、合理调整道路密度、改变生活小区结构和实现城市道路网络监管的现代化等措施会使城市道路网络管理日趋完善,从而提高人民生活质量。
【参考文献】
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[4] 杨涛. 我国城市道路网体系基本问题与若干建议[J].2004.
[5] 张结. 城市道路网络视频监控解决方案[J].城市规划, 2007( 8) : 23-24.
[6] 张举兵,张卫华,焦双健. 城市道路交通规划[M]. 北京:化学工业出版社,2006.
关键词:4G网络;分场景;传播模型
4G网络工程需要达到较高的网络性能和网络部署效率标准。为实现标准的达到和网络规划的精细化,一套合理科学的分场景规划指标体系需要被制定,这也是4G网络工程建网目标实现的技术基础。要达到精细规划的要求,可以以数字地图信息实现的不同覆盖区域的精细化分类为基础来研究差异化传播模型,并依照网络建设需求,制定分场景规划指标体系,提出站间距的合理要求,从而使建设方案与场景最大程度相符合,保证各场景规划的网络质量。
1 4G网络的分场景规划
1.1 网络规划中的弊端关于传统传播模型
在网络规划中,传播模型主要运用于预规划、模型校正与网络仿真三个环节中,网络规划流程如图1所示。
在预规划环节,运用传统的COST231-Hata传播模型预测单站覆盖半径,核算目标覆盖区域内基站建设规模。COST231-Hata传播模型适用于大于1km的大区制系统和2GHz以下频率,在数百米内其准确性变低。同时,传统模型颗粒度较大,无法为细分场景提供更精细的传播预测。统一、简化的传统模型只能提供平均站间距而无法充分体现场景差异性,覆盖规划准确性不足。
在模型校正及网络仿真环节,站址排查后在仿真工具输入可用基站信息,校正的模型对其进行覆盖预测,并通过迭代计算调整基站及参数,最后输出详细站址规划信息。模型校正中一般运用SPM传播模型,凭经验选择主城区、一般城区、郊区等典型场景进行模型校正。这种校准场景选择方法场景划分较粗且无量化标准,因而无法达到网络规划的精细化。
1.2 4G网络规划场景划分
在基于覆盖的无线网络站址、站间距规划中,传播损耗和信号衰落是要考虑的主要因素。信号衰落主要是受到散射、衍射和反射的影响,随着距离的变化,信号的衰落速度和绝对值会由于上述三种传播自身特点和不同比例的组合而大不相同。而地形、街道宽度、周围建筑物密集程度、建筑物高度、建筑物分布情况等传播环境的不同,也会造成散射、衍射和反射不同比例的叠加,信号衰落的频度和深度也会受到影响。所以要在无线规划对不同场景下的电波传播环境进行充分的评估,以便准确合理地计算路径损耗。
要获得不同场景下更准确的差异化模型的传播,需要在准确分析各场景的传播环境和无线特点的基础上进行细分。依据数据分析发现,传播特性与区域内建筑物及高建筑物占比密切相关,场景内散射,衍射和反射现象的严重性,无线传播的复杂性和路径的损耗都会随着区域内建筑物及高建筑物占比的增高而加大,反之亦然,因此可将这两个指标当作依据来划分场景。
在多种建筑物分布情况及其对应的模型进行统计和分析的基础上,文章将规划场景细分为五类,并相应地制定了判断标准,如表1。
在网络规划中,要先将规划区域依据建筑物与高建筑物比例归类到对应的场景,然后运用该场景下的传播模型进行覆盖预测,核算站间距规划要求。
1.3 分场景规划指标体系
在网络规划中,要明确制定一定区域覆盖概率下的最小接收电平门限指标值,即系统允许接入的最低电平要求。依据TD-LTE系统设备参数并结合测试数据,可以得到参考信号接收功率(RSRP)要求大于等于-113dBm。
由于室外宏站覆盖室内的需求,需要折算到室外连续覆盖的指标。F频段室外覆盖室内场景的浅层穿透损耗值约为10~13dB,D频段的约为12~15dB。
TD-LTE作为面向PS业务的网络,用户速率与RS-SINR之间的关联性很强,所以要明确满足特定速率要求的边缘用户RS-SINR指标。通过不同城市、不同场景、不同加载比例以及不同厂家设备下的大量数据看出RS-SINR与业务速率(100RB)之间CDF达到某一门限的比例具有较稳定的对应关系,即存在较强的相关性。同时,网络规划通常按照50%负荷考虑,因此,SINR及边缘业务速率分别为-3dB和1Mbit/s(50%负荷/50RB)。
2 分场景建设策略研究
2.1 测算不同分场景的站间距
以分场景传播模型校正为基础,运用链路预算法进行各场景覆盖预测得到的站间距要求。
2.2 测试验证站间距要求的合理性
本系统依照精细化场景划分标准和工程计算对应的站间距要求进行了测试以验证站间距要求的合理性。其中D频段按覆盖区域内95%概率高于-98dBm,F频段按覆盖区域内95%概率高于-100dBm考量。
总之,为避免单一和经验化的传统模型在实际网络预测中误差较大的弊端,文章对场景进行合理地细分以选择更有效、准确的传播模型,并对不同目标覆盖区域实现了差异化的规划方案,提出了合理的站间距要求。希望本研究可以对精确规划和建网有一定的现实指导意义,进而能在保障网络质量的前提下降低建网成本。
参考文献
[1]侯优优,姚柒零,李春明,等.网络结构分场景优化方法[J].电信工程技术与标准化,2011,24(11).
【关键词】铁通 信息网络 规划 建设
一、网络的建设
(一)核心网络的建设
核心网络主要负责数据的分发、存储、共享以及汇聚,其交换能力和转发速率较高。核心设备主要采用的是冗余热备份方式,可靠性较强。由于核心网的建设是将现有的总部局域网作为其基础,对此,在建设过程中,需大规模更新和改造总部局域网。在搭建过程中,我们采用包含核心层、接入层以及分布层的三级双星型的拓扑结构。让核心层和分布层达到所有网络设备全部联网,从而确保网络的可扩充性以及稳定性,在分布层与核心层间应全部用千兆互联,从而提高数据的交换能力。此外,为了确保核心网的安全,应在核心层设置相应的防火墙,设置地址转换与访问过滤条件,并将核心网络结构屏蔽。
(二)省份公司本地公司的网络建设
分布在各省份的公司依靠原本地局域网作为依托,在由CTTNet边缘中的MPLSVPNPE路由器和核心网进行紧密连接,任何一种网络设备都可以充当CE部分,可以是本地局域网中的三层交换机。根据中国铁通企业信息网的统一规划对各省份公司的本地网建设进行升级改造或者自行建设,在一些较大省分公司或者有特殊要求的省分公司,可进行IDC系统或者本地信息系统的建设。在搭建任何网络时,首先要考虑的是网络建设的安全性,因此分部在各省的公司在和企业网对接时,一定要满足以下条件:第一,若存在Internet访问出口,应在其出口位置设置相应的防火墙设备,不能存在其他不可以控制的Internet出口;第二种,应进行网络版防病毒系统的更新,在每一台用户PC机上均应安装相应的防病毒软件。
二、VLAN与IP地址空间规划
(一)IP地址空间规划
基于目前中国铁通组织架构,按照省分公司来进行IP地址的规划,考虑到全国铁通信息用户数量多,为了防止IP地址不够用,在这里我们就不考虑BC类划分方法,我们就采用A类地址作为整个铁通信息网络的IP地址,并进行的分配。此外,全网设备管理地址与互连地址均应分别配置1个B类地址,而剩余的这些IP地址则可用来扩充未来网络。此外,在进行IP地址空间规划时,还应该综合考虑其路由表大小以及其收敛效率,在理论上来讲,应该保持地址连续性。
(二)VLAN的规划
利用信息网络来进行VLAN的划分,可有效分割与减小其广播域,提高设备的使用率,更好地进行网络宽带的分配,有效避免广播风暴的发生,并且还便于组织和管理网络。基于上述内容中IP地址的规划,在划分VLAN时,可采用以下两种方式来进行:第一种,将相同部门的所有计算机划分在同一个vlan中。第二种,将不同部门的计算机合理的规划在不同的vlan中。但是不管VLAN如何划分,最后都要由中国铁通信息网络的主管部门进行统一的管理。
三、路由策略和网络安全
(一)路由策略
因路由的功能只能在ISO中OSI这一参考模型的网络层才可实现,对此,路由的部署必须要在具有三层功能网络设备上进行才具有一定的现实意义。中国铁通信息网络主要分为全国中心与省分公司本地网络,一共有32个网络节点,要想实现数据的转发,可利用静态路由来实现。大家都明白由分布层交换机和核心交换机等三层网络设备构成的核心网络,是通过OPSF动态路由协议来动态获取IP地址,在此要注意的是每一个网络节点都该有一个接口相匹配。
(二)网络安全
由于信息网络是企业内部的专用网络,因此要求对企业内部的业务信息高度保密,以及数据资源高度保密,因而在搭建企业信息网路时要求也就更高,不仅要求其信息网络具备全面的网络安全解决方案,同时还应该构建完善的安全管理制度,从而确保企业信息网络自身的安全性。
中国铁通信息网络安全包括方方面面的内容,但主要保证全国中心网络安全和各省分分公司的网络安全。由于搭建网络属于一种二级管理结构,同时其信息中心又在全国中心的局域网内,因此很容易受到病毒的入侵以及网络攻击等隐患。对此,首先应该加强全国中心局域网安全,部署相应的防火墙,使其成为一个相对独立的安全区域。为了确保防火墙实用性,在其信息中心的边界处应该部署两台运行Failover模式的防火墙,从而实现在发生故障时可透明切换,确保业务连续性。此外,在全国中心核心局域网的边界还应该部署另外一台防火墙,将其作为网络访问一个出口,使其和公网分割,为铁通总部员工提供相应的网络访问,省分公司也可按照上述这种方式来进行部署。除了部署防火墙以外,还应部署防病毒系统、数据容灾备份系统以及漏洞扫描系统等,以此确保信息数据库与信息网络的安全。
四、网络管理系统
在中国铁通信息网络中,包括了上百台的网络设备与各类服务器,实施信息化建设关键就在于如何管理和应用这些设备,及时发现与处理网络故障,降低其发生故障时所带来的不利影响。要想管理如此庞大且复杂的网络系统,就必须要进行全程全网管理系统的建设,连续监控网内的每台设备,一旦发现故障必须要及时进行处理。同时通过该网络管理系统还可审计与分析业务发展的趋势以及网络的运行情况,为网络的运行提供相应的报告资料,为其信息网络的扩容提供相应的决策依据。
参考文献:
[1] 李路璐.基于BPR模型的中国铁通运维业务系统设计与应用[D].中国科学院研究生院,2011.
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