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一、《移动网络规划与优化》课程特点和教学现状分析
随着大数据时代的发展,目前国内社会处于4G网络发展后期,5G商用网络试运营阶段,无线网络的规划、设计、优化和维护在移动通信网络的大规模建设前提下,成为极其重要的问题,因此开设移动网络规划与优化这门课程。移动通信网络规划与优化本身是一门操作性极强的课程,更新速度快,在高等职业院校开课将面临极大的困难。第一,移动通信技术更新换代快,更新教材与资料又需要相对较长周期。第二,这种应用性极强,且均涉及整个网络系统,很难提供相应的实验和实践环境,若仅一般教学方式,只能掌握基础理论性的流程、原理和算法知识,学生在实际使用中仍然困惑。必须改变由教师处于主宰地位,学生处于被动学习的状态,充分发挥项目教学,“以学生为主体,以能力培养为中心”,校企合作,产业深度融合的教育模式,打造出应用型的高技能人才。
二、实践教学中项目教学法的具体应用
第一阶段:项目设计规划LTE移动网络结构中,有以下三个主要重要环节,覆盖规划、容量规划、参数规划,整个网络组建完成后,对网络进一步优化,有覆盖、小区选择和重选、切换、功率控制四种KPI指标,基于以上四种问题,在项目教学中,对学生提出以下要求:寻找问题来源,掌握问题本质,提出解决方案及具体实施。针对此课程,设计为七个教学项目。任务—:覆盖规划在源头业务下载时,对速率有要求,对移动参考信号及业务信道覆盖能力的进行规划,难点在于精准的掌握数据传播模型。有以下方法预测1、对RS信号进行覆盖性能预测。2、上下行控制信道的覆盖性能进行预测。3、综合规划小区边缘业务速率来确定小区的有效覆盖范围[1]。任务二:容量规划对网络承载能力的规划,重点在于实现移动网络仿真与模拟,同时对系统容量进行精确估算。通过仿真与模拟取得统计数据的方法,得到小区吞吐量(上传与下载)和小区边缘吞吐量。任务三:参数规划在移动网络优化过程中,保证业务速率基本要求和及有效的覆盖能力,而对移动网络参数进行设置与规划,难点在于LTE的物理小区标识规划,核心内容是同频复用,有效提高频谱效率。任务四:覆盖优化主要用于解决移动网络中存在的四种问题:覆盖空洞、弱覆盖、越区覆盖和导频污染,在实际网络建设中,能最大限度的解决上述问题,经过实际运用,重有的手段有:调整天线下倾角,调整天线挂高,站点搬迁,调整天线方位角,调整基站发射功率,新增站点或RRU等相关措施。任务五:小区选择和重选小区选择是移动台第一次接入移动网络时,会优先选择一个信号质量比较好的小区进行驻留的过程;小区重选已经接入网络,当有一个或多个小区的信号质量比当前服务小区好C2,持续时间5秒,MS即选择更好的小区驻留的过程。首先问题分析(1)UE所处位置信道质量较差,(2)基站校准失步,(3)干扰(LTE基站内互相干扰、外部干扰导致)。然后问题排查与处理(1)首先进行了外干扰清频,通过扫频发现外场有没有外部干扰。(2)其次进行内部干扰核查。任务六:切换分析通过OMC话统数据和DT测试,检查网络Ncell规划的正确性和handoff参数配置(如handoffthreold、offset或hysteresis等)的合理性,同时合理规划整个移动网络的切换拓扑图及流程图,解决因切换设置造成的网络质量下降问题[2]。任务七:功率控制在网络系统中某个用户信号的功率比较强,反应出用户的信号接收是很有利的,不可忽视的是会增加对同频带内其它的用户的外部干扰,可能严重者淹没有用信号,综上所述,使其它用户通信网络质量劣化,同时导致系统容量急剧下降。必须根据通信距离的不同的方法,实时地调整发射机所要的功率。第二阶段:小组分工7个学习小组分别完成事先分配的任务,根据模块内容的不同,分别进行深入分析,收集数据,分析数据,同时给出网络规划或优化解决最终方案,最后整理制作汇报资料,面对全班同学以PPT的形式进行讲解分析,接受全班同学的质询和评价。在教学实施过程中,必须到商用网络进行数据采集,而此课程授课对象为移动通信专业大三学生,因为每个同学专业基础不尽相同,必须在每组成员中,至少分配一名专业基础较好的同学,起到带头示范作用,并承担DT测试和OMC数据采集的重要工作,同时组内成员个自分工,相互协调完成项目,并推荐一人汇报共同成果。第三阶段:项目实施项目实施的具体过程,是由学生自己利用课后时间收集数据资料,制订相关计划,合理分配时间,根据教学大纲上要求为12个学时,所以利用三个学时的课堂时间进行阶段性检查和分组讨论,来了解学生进度,同时对他们进行相关指导,但不作评价。第四阶段:项目展示项目教学任务完成后,项目效果以专题讲解报告的形式给出,并进行讲解,接受其他同学的质询,在结果展示过程中,教师可对错误的地方进行指正,亮点进行确认,对不负责的同学进行批评,同时对对重点和难点的内容进行深入分析讲解[3]。
二十一世纪,人类已经进入科学技术飞速发展的时代,随着移动通信网络的不断发展,出现的矛盾日益繁杂。通过地理信息技术的不断深入,对网络进行规划和优化,使网络资源得到优化配置,网络环境得到改善,网络运行质量得到提高,为移动通信网络从“量”到“质”的转变提供了强力的保障基础。
【关键词】科学技术 移动通信网络 地理信息技术 规划和优化
随着移动通信网络的广泛运用,越来越多的网络运营商面临着不同用户的不同要求的复杂境况,这就对移动通信网络的规划和优化有了更高的要求。但是随着地理信息技术在移动通信网络中的不断深入和不断运用,它将传统的纸上作业与现带高科技的专业化规划的设计软件和数字化的系统数据相结合起来,对移动通信网络进行规划和优化,从而达到网络运营商的要求。
1 地理信息技术在移动通信网络中的作用
地理信息技术是一种非常重要的空间信息技术,它的工作对象是空间数据,这些空间数据有一个最大的特点:就是每一个数据都有属于它自己的地理坐标。地理信息技术把这些空间数据运用科学的手段进行综合、管理和评价分析,可以得到许多普通系统难以控制且难以得到的信息数据,从而工作人员知道空间位置。在移动通信网络中就可以利用地理信息技术对网络进行管理,利用其空间的定位和分析,为移动通信行业的管理者提供管理决策的数据信息。
2 地理信息技术在移动通信网络中的应用范围
资金的优化、对干扰信号进行分析、话务量的优化、覆盖的优化、设备的优化等优化方法组成一个整体的网络优化,并推动了网络的发展。对移动通信网络的业务方面进行分析,地理信息技术的其中的应用一共有五个范围。
2.1 在移动通信网络中的可视化应用
因为地理信息技术能提供空间定位,它可以体现网络整体的组织结构和资源的分布配置情况,除此之外,它还可以利用操作专题数字地图为背景,凸显出整个移动通信网络得到规划和优化后的数据情况,来表现出地理信息技术在移动通信网络中的可视化的应用。
2.2 在移动通信网络中的定位应用
为地理信息技术中的每个空间数据都有属于自己专门的地理坐标,根据这些数据可以对实际生活中的地理环境进行模拟,并根据实际的情况进行预测,使建立的无线电波传播的模型减少误差,增加准确性。
2.3 在移动通信网络中的定量分析应用
利用地理信息技术的模拟预测的作用和专题数字地图与相关的参数数据进行结合,可以对网络的整体进行定量的总体分析,了解掌握网络基本的情况。
2.4 在移动通信网络中的智能诊断应用
结合对移动通信网络的检测数据和地理信息技术的定量化分析的作用,可以了解网络本身的情况和它在运行过程中出现的问题,从而对网络进行规划和优化。
2.5 对移动通信网络进行科学的决策
地理信息技术可以提供体现网络整体情况的数据,相关的工作人员并进行分析得出最后结果,为解决问题的方案提供决策依据。
3 基于地理信息技术在移动通信网络中的规划和优化
对于地理信息技术在移动通信网络的规划和优化,主要考虑的是移动通信网络的质量和容量问题,因为这个两个问题直接对运行效率和效益产生巨大的影响。由于网络环境的复杂性和多变性等特点,网络的规划和优化工作对网络运营商而言,是重要的工作内容之一。网络规划主要是根据网络发展的趋势和在未来怎么发展做出预测,为以后建设网络打下坚实的基础;网络优化主要是提高网络整体的运营效率效益,满足不同用户之间的需求。
3.1 人机交互接口―地图调用
地图调用在传统的基础上加以发展运用,形成了智能化的专题数字地图的查询显示。我们不仅可以查询地理位置的地形、道路、分布特低等,还可以快捷的查出地表覆盖率、海拔的高度、地理的经纬度等,可根据自己的需求显示出结果。这样就使我们更加详细的了解地理环境特点。
3.2 网络的规划
利用地理信息技术在移动通信网络中的综合运用,得出综合结果,经过精确的计算,可以计算出周围环境网络信号的强弱程度,用来对整个进行科学合理的规划,不仅如此还可以帮助工作人员调整基站,为科学的选择基站提供决策依据。
3.3 小区的规划
利用地图调用的规划软件,显示出小区地理环境的数据,并对其进行空间分析,与此同时在对网络覆盖率进行预测的基础上,分析小区网络信号强弱程度,将两者结果相结合,并计算出同频干扰、邻频干扰,用来对小区进行有效科学的规划。
3.4 对于通道的计算
什么是通道的计算?它是一种功能,是附属于小区规划软件的功能之一。通过对专题数字地图和模型的数据的显示进行分析和计算,并加上地理信息技术在移动通信网络中可视化的运用管理作用,确定通道两头之间的地理位置、空间分布的情况是否满足两点之间的网络传输要求。
3.5 实际操作
在实际操作中,很多软件开发商和硬件开发商都能明显的感觉到地理信息技术对于移动网络的规划和优化起到了巨大的作用,与传统的模式相比,它改变了纸上作业方式,利用现代的科学技术完成了对传播模型的模拟和计算,并对此进行分析处理,弥补了传统的纸上作业模式的不足,提高了网络的设计质量,将移动通信网络规划和网络优化的技术水平和运营效率有效的结合起来了,从而满足了网络运营商和客户不同的需求。
4 结束语
在移动通信网络的发展史上,我们可以清楚明白的看到从2G时代到3G时代,再从3G时代到现代的4G时代,其发展速度迅猛,功能也在不断的增多增强增大,其中离不开地理信息技术为移动通信网络作出的巨大贡献。随着地理信息技术在移动通信网络中的不断发展和深入,我相信在不久的将来,地理信息技术与将会和移动通信网络融为一体,二者相互依存、相互促进,缺一不可,为以后移动通信行业的发展奠定了坚实的基础。
参考文献
[1]唐宇翔.CDMA网位置服务技术研究[D].西南交通大学,2009.
[2]张欣,刘彦花.地理信息在4G网络的发展探究[J].大众科技,2014(03):9-12.
[3]孙照霞.基于移动通信网络的GPS应用研究[D].山东大学,2011.
[4]滕菲,羿宗琪.基于移动通信网络的监控调度系统[J].晋城职业技术学院学报,2009,2(6):56-57,92.
关键词:零件加工 最优装夹规划 传感网络
中图分类号:TP391 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2013)09-0228-01
1 最优工艺规划问题
为了保证复杂零件的加工质量和成本,必须合理选择加工工艺参数。基于这一目的,主要从误差传递、最终零件质量分析、可选项跟踪与搜索、成本约束及优化等层面出发,研究复杂零件加工过程工艺规划的选择方法,实现复杂零件加工过程的高效能质量控制。
围绕以上步骤,工艺规划的内容可以分为两部分,即工艺路线规划和工序规划。工艺路线规划包括:装夹规划的选择、加工方法的选择、加工阶段的划分、加工顺利安排;工序规划包括:加工余量和工序尺寸的确定、工艺装备的选择、切削液的选择、时间定额确定、切削用量的合理选择等。工艺路线规划是工艺规划的中间阶段,它以待加工特征和可选择的加工设备为输入,需要确定加工路径、加工基准、一组或一系列的安装、每次安装内的加工操作、夹具部件配置和夹具设计指导,同时输出这些信息给下一阶段的规划。其中的装夹规划选择包括定位基准的选择、安装顺序和夹具等的选择。
2 基于最大后验的传感网络
最大后验估计是根据经验数据获得对难以观察的量的点估计。与最大似然估计类似,但是最大的不同时,最大后验估计的融入了要估计量的先验分布在其中。故最大后验估计可以看做规则化的最大似然估计。
传感网络是以数据为中心的网络,所有的上层应用都围绕着数据进行开发。但是,传感网络中的数据与传统数据库中的数据的一个明显差别在于:传感器中的数据如果不和网络元数据相关联,则不具有任何意义和应用价值。所谓网络元数据是指传感器上的感知器件类型、传感数据格式、节点位置、网络拓扑等传感网络中的基本参数信息。只有当感知数据与网络元数据相关联后,才可以被应用理解和使用。而网络元数据以及网络状态的监控和维护正是传感网络管理功能模块的主要工作。
传感网络的网络管理模块具体可以分解为:网络节点的状态监控;链路状态监控;网络元数据建模、存储及维护;能源状态监控等功能。
网络节点的状态监控主要完成网络节点设备本身的状态检测及事件管理,如何进行节点状态信息的采集和传输是问题的关键所在。节点状态信息的采集需要依赖于传感节点的软件支持,这部分功能与传感节点的操作系统和编程环境密切相关,因此需要与后面提到的操作系统和编程环境分析协同开展。节点状态信息的传递也是需要关注的一个方面,可以采取的方式有两种:独立传输方式,即将这部分信息作为传感数据来处理;稍带传输模式,即附加在传感数据的尾部或者传输协议的消息尾部传输。这两种方式都有各自的优缺点,独立传输模式,传感节点的负载少,但中间件部分需要添加数据分类和处理能力;捎带传输模式,传感节点需要进行额外封装消息报文的处理,而中间件的通信模块则只需要在底层报文拆解的时候提取数据就可以完成节点状态信息的接收。
针对网络节点的状态监控问题,究竟采取哪种方式,需要在项目实施中研究并最终确定。
首先,我们计算的最大似然估计,假设x为独立同分布的采样,θ为模型参数,f为我们所使用的模型。那么最大似然估计可以表示为:
现在,假设θ的先验分布为g。通过贝叶斯理论,对于θ的后验分布如下式所示:
最后验分布的目标为:
注:最大后验估计可以看做贝叶斯估计的一种特定形式。
3 最优装夹规划
定位基准的选择在装夹规划中是很重要的,选择的正确与否直接影响着加工过程、加工质量以及夹具结构的复杂程度,它确定着加工排序的基本框架。因此,在本文的研究中,主要针对的是装夹规划中最优加工基准的选择方法。为了提出一个保证质量、成本有效的装夹规划选择方法,本文暂不考虑夹具方案本身的复杂性,采取一个集成的装夹、夹具规划策略,也就是说,对于所有备选的加工基准方案来说,工序、装夹层的最优夹具方案是预先确定且固定的,在每一道工序上,不同的基准方案选项对应着不同的夹具方案,这些工序、装夹层的夹具方案信息会与加工特征描述信息、零件设计规范、基准方案约束和装夹顺序一起作为装夹规划的输入信息。具体如下图1所示。
4基于OPC技术的柔性制造系统
OPCXML客户端是作为采用B/S架构的MES系统的车间数据采集模块进行开发的,因此有着两重身份,即OPCXML客户端与MES服务端(车间数据采集模块)。一方面,通过OPCXML客户端连接到数据层的Web服务器上,完成OPCXML-DA数据接收、发送功能,实现对工业现场的实时数据获取。另一方面,为了满足MES的要求对获取的数据进行分析、选择、传入后台数据库供其他模块进行调用,并通过Web服务将数据再一次,供终端用户访问。这样,部分与MES软件相结合进行开发,使得该远程数据实时采集平台更好的融入MES信息框架,实现企业级信息集成。
由于OPC规范已经成为世界性的规范,很多世界著名的设备提供商都支持OPC协议,所以现在大多数设备提供商都会将硬件设备驱动程序和通讯程序封装成独立的OPC数据服务器供用户使用,可独立运行或嵌入式运行。
关键词 有线电视;FTTH;EPON
中图分类号TN94 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2014)122-0226-02
当前,用户带宽需求已经成为宽带光纤接入技术的主要发展动力,为了逐步增加用户的带宽,关键在于下移光节点并逐步地靠近用户,实现“光进铜退”,因此,FTTH已经成为有线电视网络发展的主要趋势。
1 FTTH相关内容概述
1.1 FTTH的概念与特点
FTTH,即所谓的“光纤到户”,是指将ONU光网络单元安装在用户住宅或企业中,是光纤入网系列中,除了FTTD以外,最接近用户光纤入网的应用类型之一。FTTH技术具有如下特点:不仅能够提供更大的带宽,还能有效增强网络对于数据速率、格式、协议及波长的透明度,适当放宽了对于供电及环境条件等方面的要求,有效简化了宽带光纤接入的维护与安装过程。
1.2 FTTH主要内容
FTTH建设中,无论是EPON网络,还是GPON网络,均以无源光网络PON结构为基础,二者具有相同的网络结构,但在技术方面各有所长。不少人认为GPON网络性能优于EPON,这主要时由于GPON网络的光层指标较EPON网络更优,甚至高出一倍有余,由于其采用的是GEM进行封装,因而对TDM业务支持的QoS具有较好的表现,且语音效果良好。但其实,GPON网络传输距离方面同EPON是相同的,并不具有显著的优势。针对分光比,当前GPON最大分光比为1:64,但未来1:128指标GPON系统并不都能实现,而EPON也支持1:64分光比。事实上,GPON对于物理器件的选择方面更为严格,而EPON系统的要求更为宽松,因此,总体而言,GPON技术并不比EPON系统更优,本文FTTH宽带光纤接入系统采用的为EPON系统。
2 FTTH宽带光纤接入系统的设计
通过对性价比、产业链等因素进行综合分析,考虑采用“两纤三波”进行有线电视网络FTTH的接入,即有线电视广播信号、宽带双向信号各自采用1芯光纤进行承载,其中,前者采用波长为1550nm,后者采用其他两种波长,其中,宽带光纤的接入部分采用的是EPON技术。下文重点针对以EPON技术及“两纤三波”为基础的有线电视网络FTTH宽带光纤接入系统进行探讨。
2.1参考配置模型分析
以EPON和“两纤三波”为基础的有线电视网络FTTH宽带光纤接入系统,主要是由ODN光分配网络、ONT光网络终端、OLT光线路终端等构成的。其中,OLT负责将不同的业务信号根据一定的格式进行汇聚,并利用ODN下行传输至ONT,根据业务类型对来自于ONT的信号进行汇聚,并将其转发至不同的业务网中;ODN主要负责为OLT与ONT间提供光传输通道;ONT负责为用户提供数据、语音等接口功能。
2.2系统容量的计算
1)EPON的可用带宽。对于单个EPON接口而言,其可用宽带情况如下:标准EPON,1G-EPON采用YD/T 1475,10G-EPON采用IEEE 802.3av;下行线路速率,1G-EPON为1250Mbit/s,10G-EPON为10312.5Mbit/s,下行线路速率,1G-EPON为950Mbit/s,10G-EPON为8300Mbit/s。
2)业务模型。系统典型业务包括标清电视、标清点播、高清电视、高清点播、点对点视频通话、VoIP,而其带宽冗余系数分别为2/3,2/3,2/3,2/3,1/2,1/2。其中,典型业务的模型根据各户高清电视1路、标清电视2路、高清点播1路、标清点播1路、上网4M、VoIP电话1路,假设各EPON接口覆盖FTTH网络的用户数量为n,则各个EPON接口的可容纳FTTH用户数量n为:
1G-EPON:n=(950-300-200)/(0.5+2+2+0.04)=99;
10G-EPON:n=(8300-300-200)/(0.5+2+2+0.04)=1718。
2.3系统的设计
1)系统工作波长。1G-EPON上、下行波长分为1310、1490nm,10G-EPON非对称模式上、下行波长分别为1310、1577 nm,对称模式分别为1270、1577nm。
2)系统传输距离的计算。综合考虑影响系统传输距离的各方面因素,假设OLT R/S与ONT S/R两参考点间允许的最大通道插入损耗为P(dB);OLT到某ONT中各级光分路器总插损为L(dB);各光连接器插损为Ac(dB),假设单条光链路上的连接器一共有n个;光链路的维护裕量是Mc(dB);光纤衰减系数a(dB/km);EPON系统光链路最大长度D(km)。此时,必须满足:P≥D×a+L+Ac×n+Mc,也就是说,系统的传输距离D≤(P-L-Ac×n-Mc)/a。
就高档小区而言,应尽可能采用集中型ODN一次分光架构,若采用1:64分光器,则L为21.5dB;如果以具体情况为依据,采用的是多级分光ODN架构,分光级数宜为两级,例如,第1、2级可分别布置1:4、1:16分光器,此时,L为21.3dB;各光连接器Ac值宜为0.5dB。由于光接头数量对系统最大可传输距离具有较大的影响,因此,实际工程中应尽可能减小其部
署量。
3结论
综上所述,光纤到户已经成为我国有线电视网络未来的主要发展方向和趋势,也是一次传输媒介的改革。在相关政策的引导下,借助于FTTH技术,逐步完成光纤网络媒介代替铜线网络媒介,制定合理的宽带光纤接入设计与规划方案,打破有线电视网络发展中同轴电缆网络限制瓶颈,争取早日实现光纤入户,促进有线电视网络的进一步发展。
参考文献
3G多业务的丰富和发展,给网络优化带来新的挑战,网络优化工作需基于全网考虑、从用户感知出发进行端到端的优化,已成业内共识。《通信产业报》邀请四位来自网优一线的运营商和方案提供商专家,共谈3G网优五大挑战。
挑战1:3G网络优化如何有效解决室内覆盖、干扰控制、资源管理等方面的挑战?
马红兵:关于室内覆盖,根据国内业务预测和国外运营经验,3G成熟期将有70%的业务分布在室内,同时室内用户期望达到与固网接入相比较的传输速率,然而高频段3G信号相对2G很难提供对于室内的有效覆盖,所以要降低3G室内覆盖网络优化的难度,应从几方面考虑:第一,对于室内覆盖同样要做到一步规划,区分场景分步实施。网络建设初期应做好室内业务预测,对密集城区、热点区域和特殊场景的室内覆盖应通过室内分布系统解决,避免通过室外宏站覆盖室内;第二,室内与室外的业务量和业务类型存在很大差异,网络详细规划和后期优化对于系统参数设置和资源管理参数应与室外有所区别;第三,室内覆盖的特点决定了其切换的频繁性,切换的合理规划非常重要,在利用隔断合理规避干扰的同时,做好电梯、门口等特殊区域的覆盖规划。
在干扰控制方面,CDMA的特点决定了干扰的降低意味着业务量和用户数的增加以及用户体验的提升,但相对GSM,干扰控制又是一个很大的难题。总体考虑以下几方面:第一,干扰和覆盖控制是3G网优的核心问题,同样是业务网规需考虑的重要问题,如规划期重视规划工具的使用,尽量在规划期解决部分优化问题;第二,WCDMA比GSM更侧重RF优化,其次才是参数优化,如严格控制导频污染和软切换区域等;第三,避免使用干放、直放站等有源设备,避免底噪的抬升;第四,大量使用多天线、小功率的覆盖方法,避免信号外泄,部分地方使用定向天线,对于高楼使用独立载波。
关于资源管理,3G系统由于技术和业务的特点,必须依赖复杂的资源管理算法提供质量保证,但也无疑增大了网优复杂度。因此,应做好业务量及业务分布预测,利用资源管理算法合理配置网络资源,如建筑物内室内话务在建筑各部分、各时间段的峰均比较大,充分利用资源的关键,是网络设计时最好有大一点的资源池。同时应当注意管理算法的复杂度,实际效果并不是越灵活越好。
周胜:3G网规网优需要结合起来解决室内覆盖、干扰控制、资源管理等问题,而不是简单依靠规划来解决。在室内覆盖优化中主要面对的问题是,在频率高于2G网络的情况下,信号衰减较快,很多原有室内分布系统需要改造。个人建议在不增加很大工作量和投入的情况下,室内优化中可以加大模测;对于干扰问题,前期我们的仿真研究已经获得了CCSA等标准组织的认可,并与很多公司和机构达成一致,优化过程应当注意这些研究中发现的问题,对频率使用和分配、码字使用、工程实施中天线的摆放等方面进行优化;资源管理是一个很复杂的问题,而且在移动通信系统中资源概念很宽泛,优化过程中要特别注意对无线资源、天面资源的合理应用,个人认为未来无线资源管理将是未来网络优化性能提升的难度和重点。
魏敏:3G网络优化过程中,根据建筑内话务构成、建筑结构、建筑外无线环境以及具体的工程可实施性等因素,进行优化模拟、分析和优化方案设计;支持对“宏基站+远端射频模块(RRU)”方案进行优化分析,通过对天线进行合理布放、调整切换参数、修改频点等方式,解决室内覆盖、干扰控制、资源管理等挑战。
罗湘原:一般说任何网络新建时都不可能短期内做好室内深度覆盖。但考虑网络流量,3G初期建设也许是先室内后室外。业界针对3G室内优化开发了专门的室内分布系统和泄漏电缆等设备,同时3G室内网优也加大力度,很多公司开发了室内测试软件用于室内覆盖质量的评估和优化,如日讯的NTASPocket无线网络手持测试系统。此外,3G网络中负载和灵敏度分析都需要干扰控制,它直接影响到网络容量,因此在预规划的干扰余量设置就开始。目前,第三方网优可提供扫频等业务协助运营商发现并定位带外干扰或非法频率的使用情况,业界的部分厂家的评估软件开发了相应的扫频功能模块。无线资源管理目前比较成熟的是功率控制,负载控制和切换管理等,业界也对信道分配管理,接入控制,分组调度等其他方式正在做进一步研究。
挑战2:目前国内网优工具是否达到端到端的优化目的?我国在建立“网络规划-网络运维-用户反馈-网络优化-网络规划”的闭环系统方面进展如何?
马红兵:目前还没有真正的基于端到端的性能优化工具,但是网优对于定位故障网元是有帮助的。根据我们的了解以及相关工程经验来看,网络运维-用户反馈-网络优化这个环节的做的比较好,但是作用到网络规划的环节似乎运转的不太好。原因有三个,首先,优化归运维部门管,规划归网建部门管,二者对工作的理解不太一致,建设中心重进度,网管中心重性能;其次,GSM网络由于制式的特点,运营商长期存在轻视规划、重视优化,重视频率调整、轻视RF优化的现象;最后,站点获取收到物业的影响很大,确实存在难度,同时2G室外型设备没有3G集成度高,增加了这种难度。
周胜:目前国内和国际商用网优工具都很难达到端到端优化目的,主要是因为这个过程涉及很多环节,非常复杂,从基础理论上讲还没有一个很好的突破,因此端到端的优化还需要进一步的摸索,比如国际上著名专家G.Gomez和R.Sanchez(西班牙专门从事网优Optimi公司)《端到端服务质量和用户体验质量:概念、架构以及性能优化》。在规划、运维、用户反馈、优化、规划的闭环系统方面,我觉得通过近年来我们的大力呼吁,规划和优化综合考虑逐步得到人们的认可,而在其他环节的结合度上还有所欠缺,目前我们一些研究工作也正在有针对性的展开。
魏敏:端到端优化注重最终用户使用数据业务时的真实体验,不仅考虑了无线网对于数据传输的影响,同时兼顾了由于终端和业务源本身而对数据业务造成的影响,实现多角度的分析和优化。百林通信目前正在开发端对端优化工具,将会在今年运用到网络优化中。“网络规划-网络运维-用户反馈-网络优化-网络规划”闭环系统,正在国内快速发展,尤其对于TD-SCDMA网络,百林通信正在使用该闭环系统,进行网络工程服务。
罗湘原:网优与网规是一个系统工程,不仅需要理论指导,同时也需大量实践经验。网优基本由前台测试、数据收集系统和后台数据处理系统构成,以及设备商开发的专用优化工具。同时,用户投诉系统与网优中心之间建立通信渠道,及时收集和反馈用户信息也十分重要。由于无线网络的复杂性,网络优化工具只能随着网络发展和用户的发展逐步完善。总体讲,目前的网优工具都在不断改进中,但国内部分厂家及运营商正在考虑建设综合的网规网优平台,形成自动化、智能化、高可用性的综合网规网优平台。
挑战3:2G网络还将在一定时期内处于主导地位,3G网优如何考虑与2G网络的双网并存、资源共享的协同工作?
马红兵:这个问题实际上是一个很重要的课题,相关因素很多,主要集中在以下三点:第一,主要是让3G配合2G,根据2G以及3G业务量及负荷的变化进行调整,3G短期可能是作为2G的性能增强的部分存在,解决频率紧张和传输速率慢的问题;第二,从承载业务上来看,两者应该做负载的分担;第三,站点和传输的共享应该是普遍使用的。业界一定要重视2G和3G的互操作带来的相关问题。
周胜:在2G/3G协同中,首先要确定需求,包括业务和用户的研究,明确之后需要确定双网发展策略,进而根据策略确定网优工作,因此关键不在于网优,而在于对需求的研究和策略的制定,只有这些明确了相关工作才可以真正达到共存和共享的结果。
魏敏:2G网络还将在一定时期内处于主导地位,这使3G网络与2G网络并存。对于双网并存、资源共享的协同工作,在网络规划时需要考虑,网络优化时更要考虑。目前百林通信的规划工具和优化工具已经实现对双网并存的规划和优化,比如对覆盖、容量进行共网规划,以及邻区关系的协同优化。
罗湘原:从成本来看,3G网络大部分资金将投入无线接入网部分,因此利用共址方式建设可减少3G对站址的需求。但3G网规较严格,从技术看是否所有的2G站址都可用还是一个问题。从网络建设最小投资和鼓励公平竞争的需要,站址共享非常必要。考虑到实际现状,我们对于站址共享建议从现实出发,区别对待,分步推进,如:新旧站区别对待,城郊站和农村站区别对待,室内室外区别对待等。
挑战4:网络IP化和扁平化已成趋势,同时,城市环境的变化、实际用户的发展以及业务的预测均在发生变化,网络优化应如何应对网络未来发展带来的变化?
马红兵:网络IP化和扁平化给网优的影响包括:RNC的功能逐渐软化,NODEB功能逐渐增强,4G时代,RNC不再存在;网络的IP化将为移动通信提供低廉的传输带宽,为FMC打下基础;IMS的引入,将为IP网络提供端到端的实时业务提供有力保障。以上变化会带来网络优化内容和手段的变化,优化的天平将向无线侧更加倾斜,急需基于IP和业务的端到端网络优化手段和工具的出现。而城市环境变化、实际用户发展及业务预测,均在发生变化,这给网优带来业务量和业务分布的变化,覆盖空洞以及网络负荷的忙闲不均衡。以上变化需要我们转变以往的根据投诉被动优化的思路,尽量提前预知相关变化进行主动优化,进行实时扩容和网络调整,使用户感受不到上述变化的影响。
周胜:网优应当向以用户为中心进行转变,同时结合IP化、异构网络协同等技术手段,提高用户体验,建议可参考《端到端服务质量和用户体验质量》。另外在用户发展和业务预测方面应当加大理论研究,特别是数据业务的话务模型研究。我们在这方面应该说走在行业前列,很早以前就开展了相关工作,而且申请了专利,在目前移动内部EDGE网络话务模型就使用了该模型并有较好的网优效果。
魏敏:通信技术一直在演进,但是网络瓶颈主要还是在覆盖、容量和质量方面。在随着通信技术的发展,数据业务将越来越普及,速度瓶颈也将出现。随着网络优化重要性的提高,网络优化的技术投入将增多。网络优化的算法将进一步完善,网络优化工程师的队伍也将更加成熟。
罗湘原:未来网络结构变化是网优新难点,在IP扁平化趋势日益明显的今天,网规网优需要考虑网络结构调整带来的变化,此外,经济发展带来的城市、道路和建筑物的急速变化加大了网优难度。未来的优化调整更强调精度,数据分析压力更大。无线资源管理参数方面,优化起到的作用会进一步加强。在前期网规中需加大力度,力求不将规划的偏差遗留到网优中,做到规划中有优化,优化中有规划,一切从实际通信环境出发。
挑战5:结合我国实际情况,如何降低3G工程网优和运维网优的成本?
马红兵:根据我们的工程经验,可考虑以下几方面:在网络建设前,充分考虑到网络建成后网络运维的网管需求,尽量在设备入网前提出,避免网优阶段进行被动升级;规划一次到位,减少站点调整的费用;尽量使用室外型设备,减少租金;高功率功放技术的使用,减低能源消耗;通过向用户发放简易型测试手机,自动上报网络的情况和问题;使用混合传输技术。
周胜:网优是技术密集型领域,同时也是紧密结合工程的领域,既需要非常好的理论基础,对各种技术都非常熟悉,同时还需要认真思考优化方法和思路,不断提高优化水平。目前网优还仅停留在劳动密集型,我国应当加大对网优相关内容的研究,同时提高网优信息化、集中化、标准化水平,这样才能从根本上降低3G和2G工程和运维网优成本。
魏敏:中国比较大,地形复杂,东部人口密度比较高,网络环境复杂,网优难度非常大。降低成本的关键,在于人力成本和技术成本。首先中国本土的网优软件和网优队伍已经比较成熟,采用本地网优软件和服务供应商如百林通信,可节约运营商和网优公司的采购成本;同时,本土公司的服务优势明显,可以节约服务周期,提高优化效率,相对降低网优成本;另外运营商也可与网优软件开发商合作开发,分享部分知识产权,提高技术水平,降低开发成本;网络运维也可外包给第三方,让专业团队服务,节约成本。
罗湘原:从规划优化的原则看,作为运营商实际上首先考虑的是成本问题。