网络规划与优化范文

导语：如何才能写好一篇网络规划与优化，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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通信运营商早期的政企接入业务以少量的集团接入为主，客户对安全性要求较高，但业务接入数量较少，资源管理简单；随着这几年全业务接入的迅速推进，主要接入用户类型发生改变，家宽、中小政企客户接入数量急剧增加，给全业务基础资源的建设、维护、管理提出了更高的要求，因此需及时开启传输全业务基础网络微格化规划与优化，满足基础资源建设维护和管理需求。

【关键词】网络 传输 微格化

1 微格化规划内容

1.1 一般地区网络架构分析

1.1.1 全业务传输基础网络架构

全业务传输基础网络的三层结构：骨干层、汇聚层与接入层。光纤传输网和城域数据网在汇聚层以下的物理分离，汇聚层以上的波道区分。

1.1.2 全业务基础网络主要问题

（1）部分机房利用原有基站建设，存在着面积小、楼层高、租期短等诸多问题，给全业务基础网络安全与稳定带来隐患。

（2）机房选址条件限制，未完全达到非常理想覆盖和接入效果，造成部分机房覆盖范围过大，接入距离过远等问题，影响接入质量。

（3）因基础网络阶段性建设和业务发展不均衡性，存在较多的跨区接入业务，影响资源的合理利用率。

（4）部分主配光交采用双节点归属两个汇聚机房，近端满远端不能用。

（5）部分主配光交下挂多个辅配光交，主配光交成端满或辅配层落地纤芯少。

（6）因没有更进一步的底层收敛，所有业务都成端到主辅配光交，导致成端利用率高。

（7）因阶段性建设和业务发展不均衡性影响，跨区接入较多，导致早期的主干纤芯利用率高。

1.2 微格规划架构

1.2.1 传统传输基础网络架构向微格化传输基础网络架构转型

全业务基础网络规划的最小区块单元，也是用户业务需求的来源，是网络基础资源需求测算的依据。微格在规划区域内无缝覆盖，承载有多元信息，包含多种业务形态。

1.2.2 微格划分

根据业务形态不同，微格划分为7种：住宅小区、农居点、商务楼宇、政企楼宇、学校、聚类市场、开发区、待建空地。一般每一个业态类型区域划分为一个微格。

1.2.3 微格业务测算

（1）微格纤芯测算：考虑微格内用户数为σ，补偿系数为C；终期渗透率为S；分光比；分光器利用率为F；上行纤芯收敛比r；得出所需的主干光缆独享纤芯数量A。

（2）引入层光交：在各个微格内设置引入层光分配点进行接入光缆收敛：政企商务楼、沿街商铺考虑采用光纤分配箱，驻地网小区及农居点考虑采用小区光交。

（3） 主辅配光交：根据接入半径、纤芯容量、光交成端等条件因素限定设定主辅配光交覆盖范围x，y。综合考虑管道、业务需求等因素设定主配光交G的位置和容量。

（4）汇聚机房：根据用户密度、接入覆盖面积、运营维护成本、机房安全、管道资源等条件限定因素设定汇聚机房覆盖范围及汇聚机房位置。

（5）微格场景类型纤芯计算方式：住宅小区、农居点、综合市场A=S*σ*C/（64*F）；政企类重要用户A=12*r；一般企事业网店A=6*r；学校大于1万人A=24*r；学校小于1万人A=12*r；大型商务楼宇A=24*r；中型商务楼宇A=12*r；小型商务楼宇A=6*r。

1.2.4 规划基本步骤

对全网的汇聚接入机房、主辅配层光交、光缆和管道等传输基础网络资源进行排查和梳理，以及区域内所有业态数据的排摸。构建微格平台，以微格信息数据为基础，从底层向上层推导。以微格用户数据、密集程度等为基础，划分微格类型。确定主辅配层光交覆盖范围、接入容量、数量，以及所需的上联主配层光缆芯纤数量。确定全业务汇聚区覆盖范围和全业务汇聚接入机房位置、数量，从而达到全面无缝隙覆盖。

1.2.5 平衡优化

平衡优化对全业务跨区域接入的情况，应通过割接、优化调整主辅配光交以及用户上联光缆到各自归属全业务接入区和规划主辅配光交节点内，提高业务接入反应能力。

制定基础资源预警原则，包含光交成端、主干纤芯、管道资源。

（1）光交成端：对光交成端占用率超过70%的光交，采用新设、扩容光交，释放主干纤芯的方式优化。

（2）主干纤芯：针对主干纤芯占用率超过70%的光交，采用新设、扩容光交，新放主干纤芯的方式优化。

（3）管道资源：对管孔占用率超80%的管道进行梳理，对同一路由的小芯数光缆，可以由光交放出大芯数光缆，在合适位置做接头，将小芯数光缆割至此接头，将剩余光缆拆除，由此对这些光缆进行收敛，从而腾出部分管孔资源。

2 总结

2.1 对全地区进行微格化划分

首次以用户数据、密集程度等为基础，划分7种微格类型：住宅小区、商务楼宇、开发区、专业商业街、聚类市场、学校、待建区域。

2.2 明确业务归属区域

合理布局全业务汇聚区、主辅配层光交区、引入层光配区，划分业务归属。汇聚层规划主要以覆盖距离及人口密度为主要制约因素，主辅配层规划主要以接入半径及纤芯容量为主要制约因素。引入层光配主要以收敛多个微格区业务为主，缩短接入距离降低主干管道利用率。

2.3 传输基础网络平衡优化，提升网络接入质量。

调整主辅配光交以及用户上联光缆到各自归属全业务接入区和规划主辅配光交节点内，从而减少用户接入距离。对于部分光交容量不足，在资源梳理后光交端子占有率在70%以上的光交节点，采用端子板扩容或光交扩容等优化手段来提高光交节点的接入能力。对于部分管孔占有率在80%以上的管道，采用光缆梳理来释放管孔资源达到提高管孔利用率的效果。

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3G网络综合解决方案

TD-SCDMA、WCDMA等3G网络综合解决方案，包含了传播模型校正、网络预规划、站址勘查与选址、无线网络规划、网络预优化，以及后期网络优化等完整系列的过程；从点、线、面来规划与优化网络，使得网络建设与优化工期大大缩短。

传播模型校正获得了合适特定地理区域传播模型，为无线网络规划与优化提供了基础。

网络预规划，从覆盖、容量、质量三方面，初步估算出网络规模和投资成本。

站址勘查和选址，选出合适站址(包括根据现有2G站址获得3G站址)，以及推荐出可用站址。

网络规划，从覆盖分析和容量仿真两个方面模拟出网络性能，输出公共信道和业务信道的覆盖预测结果、终端用户接入成功率、数据业务的吞吐量等。其中，将2G业务转换到3G网络中，是百林通信方案中的一大亮点。

网络预优化，快速自动优化天馈参数，获得小区个性化参数(如：P-CCPCH发射功率、机械下倾角、方位角、天线挂高)。

网络优化，基于路测、OMC-R等采集到出的现网数据，分析网络问题，针对频率、邻区、扰码等问题提出解决方案。对于城市主干道、高速公路、高速铁路等线性网络，百林通信开发出了特有的LO(LineOpting，线目标优化)工具软件，可加速线性网络优化。

针对不同通信标准，解决方案中使用不同的规划工具、优化工具。其中，NeST是百林通信的规划系列产品，Optimizer是百林通信的优化系列产品。比如对于TD-SCDMA网络，NeST支持“BBU+RRU”方案。

GSM网络优化方案

百林通信GSM网络优化方案，主要实现频率优化、邻区优化、切换优化等。基于现网路测、OMCR、Scanner数据、CQT、MS测量报告等数据，分析网络，发现网络问题，给出解决建议方案，在优化工具相关软件中模拟出建议方案效果，从而给出网络优化方案。

对于频率优化，百林通信提供局部优化和全网翻频优化，支持MRP多组复用模式、跳频优化、BSIC检测与优化等。频率优化时，使用业界领先的DFFN分频算法和步步推分频算法。DFFN算法考虑了网络空间结构、频点间隔、频率复用度以及邻区关系等多方面因素；步步推分频算法则是，结合了现有网络工程师频点优化经验，将工程经验转化成优化工具软件，快速提升优化速度。

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1概述

 

随着计算机网络的飞速发展，带动了信息产业的提升;在巨大的信息产业面前，网络建设的势头也是急剧增加;作为培育人才的摇篮，校园网络的建设和发展，逐渐被人们所重视;目前我国的校园网络建设尚存在应用层次比较差的特点;而基于校园网络的可靠性、安全性、适用性的矛盾也日益突出。如何利用现有资源，保障校园网络改造、扩充网络应用水平，以实现校园网络飞速发展，是摆在校园网络建设者面前重要问题和挑战。

 

2网络方案设计建设原则

 

2.1方案设计原则

 

校园网络系统由软件、硬件两个部分组成。软件部分包括应用软件和系统软件。Internet应用、规模化教学管理、办公管理系统是应用软件部分;系统软件主要是服务器操作系统、工作站操作系统、网络设备上的操作系统、网络管理系统以及安全系统。硬件部分主要由网络布线系统、网络设备、主机(服务器)系统以及各种外设组成。

 

2.2方案建设原则

 

2.2.1网络规模。规模决定应用的大小，校园网络要实现与相关横向的网站互联、实现Internet的互联、还要实现国际网络的通信流畅，能够快速搜索国内外最新学术信息，并在使用功能上能够辅助课堂和实践教学的作用。为学院各部门的信息交流和资源共享提供保证;并保证网络高性能、可扩展。

 

2.2.2网络业务。电子邮件功能及OA;电子图书馆;讨论和交流功能;视频点播;无线网络;宽带上网。

 

3网络方案技术选择

 

3.1方案技术选择前提

 

校区网络建设应该以应用为核心，在设计中充分考虑到教育管理、教学和专业性质的教学要求，并且网络技术上应该具有一定的先进性，同时还要为以后的扩展留有一定的空间。以太网技术是现在最富有弹性的网络技术之一，从校园网的要求来看，使用以太网技术是最佳选择。

 

3.2方案技术选择要求

 

一是网络的可靠性;二是网络的速度反应性;三是完整维护性;四是安全性;五是可控管理性;六是符合发展趋势性。

 

4网络设计实施

 

4.1.1网络拓扑总体设计

 

石家庄邮电学院园区的网络点主要分布在办公大楼(145个信息点)、教学楼六栋(160个信息点)、图书馆(90个信息点)、实验楼电脑室(共两间，分别62个和64个点)、教师宿舍(70个信息点)，学生宿舍(六栋楼，共约384个信息点)，饭堂(5个信息点)，体育馆(10个信息点)，实验楼的部分实验室(15个信息点)。

 

拓扑总体设计：

 

4.1.2IP及VLAN方案

 

4.1.3Internet接入方案

 

(1)Internet接入规划：校区网络出口为双路千兆光纤接入，在成本允许的情况下，采用双路固定公网IP的方式接入骨干网;设置权限同时采用有线加无线方式在校区布置内网。

 

(2)Internet接入方式：校园网与骨干网通过固定IP方式，采用光纤接入，在校园网入口处，添加安全防火墙;网络内部用户，在使用校园网的时候，可以通过多终端进行接入。

 

4.1.4网络管理及安全

 

(1)网络管理模式

 

校园网管理模式主要分为两个方面，用户管理和设备管理。用户管理的内容：校园网络的用户分为多种，多数是学生，剩下部分有教师;用户管理在大体上可以分为：流量统计、行为分析、访问控制三方面。设备管理内容：数据网络是光纤和双绞线通过综合布线的方式把各式各样的设备连接起来的，网络渗透到校园的各个角落。

 

(2)网络流量统计方案

 

网络流量统计方案，现在惯常做法是使用服务器和直接使用路由器两种操作手法;服务器有日志功能，读取即可;路由器则可通过采集数据和分析手段来实现。

 

(3)安全方案

 

安全问题最大的防范手段就是安全管理能够彻底被执行，所以安全方案的实施，必须在技术上保证安全管理的可实施性。一是网络分段技术;二是交换式集线器到桌面技术;三是虚拟局域网(VLAN)划分技术。

 

4.1.5设备选型及依据

 

校园网中主要的设备是路由器和交换机一是选择交换机时，应选择在国内市场上有相当的份额，具有高性能、高可靠性、高安全性、高可扩展性、高可维护性的产品，以及良好的售后服务。二是选择路由器时，采用成熟的、经实践证明其实用性技术的产品。

 

4.2网络安装与维护

 

校园网络规划设计实施完成以后，尔后最大的问题就是网络就是网络的安装和维护问题;安装维护有几个点必须要把握好，一是系统的集成方案问题，这要在安装之前彻底进行考证和分析;二是基础建设是否给予支持，基础建设内容包括布线、设备性能以及实施的平台环境等因素;三是对应用软件的测评工作;四是安装后的维护管理功能方面，主要是针对于校园网的特殊性，而采取的网络管理是否能到位问题的纠错工作。

 

结语

 

校园网络的建设是大势所趋，信息化的硬件设施是每一个高校必备的物质保证，只有将校园网络规划设计好，那么，校园网络才能发挥更好的作用，也才能完成为社会未来发展培育人才的伟大任务。

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作者简介:（1978-），男，安徽滁州人，讲师，硕士，主要研究方向：无线传感器网络、智能计算； 崔逊学（1969-），男，安徽桐城人，副教授，博士，主要研究方向：无线传感器网络、网络优化； 陈桂林（1965-），男，安徽天长人，教授，主要研究方向：虚拟化与普适计算、分布式计算。

文章编号:1001-9081（2011）07-1924-04doi:10.3724/SP.J.1087.2011.01924

（1.滁州学院 计算机科学与技术系，安徽 滁州 239012； 2.炮兵学院 二系，合肥 230031）

（）

摘 要:大规模传感器网络中常见路由算法耗能严重，不利于网络生命期最大化。在抽象出传感器网络移动路由模型的基础上，将移动路由归结为一个优化问题。为了优化移动路由，结合混沌搜索的全局空间能力和模拟退火算法的快速寻优能力，设计了一种具有记忆功能和多种邻域搜索方法的混沌模拟退火算法。理论分析和模拟实验表明，随着传感器网络规模增大，算法在优化结果、收敛速度及时间效率方面均优于遗传算法和粒子群算法，明显延长了网络的生命期。

关键词:无线传感器网络；路由优化算法；移动；模拟退火；混沌；数据融合

中图分类号:TP393.07文献标志码:A

Mobile Agent-based routing optimization algorithm in

large-scale wireless sensor networks

ZHOU Qiang1, CUI Xun-xue2, CHEN Gui-lin1

（1.Department of Computer Science and Technology, Chuzhou University, Chuzhou Anhui 239012, China;

2.The Second Department, Artillery Academy of PLA, Hefei Anhui 230031, China）

Abstract: The common routing algorithms tremendously dissipate energy in large-scale wireless sensor networks, which goes against the maximization of the network lifetime. A routing model about mobile Agent in sensor networks was drawn out, and then an optimization problem of mobile Agent static route was derived. A chaotic simulated annealing with memory ability and various neighborhood search methods were proposed to optimize the route of mobile Agent in large-scale sensor network. The theoretical analysis and experimental results show that the proposed algorithm is superior to other intelligent algorithms in terms of the solutions, the convergence speed, and the computation time. It proves that the proposed approach has obviously prolonged the network lifetime.

Key words: Wireless Sensor Network （WSN）; routing optimization algorithm; mobile Agent; simulated annealing; chaos; data fusion

0 引言

无线传感器网络（Wireless Sensor Network, WSN）是连接数字世界与物理世界的桥梁，实现对物理世界的信息获取和处理。数字物理系统又称物联网，是数字世界与物理世界交互的网络系统。传感器作为物联网采集信息的终端工具，体现物联网人和物之间相融互动的精髓［1］。

传感器网络是由大量随机分布在某一地理区域的传感器节点组成，节点通常使用电池供电。节点测量的数据可看做有一定结构的分布式数据源，这些数据源通过通信接口以无线多跳的方式传送到sink节点。目前硬件技术的局限使得传感器的通信带宽有限，电池能量不足，失效率较高。因此，通常需要部署上千个传感器来组建传感器网络，意图通过冗余来克服传感器硬件上的局限，然而，有限的能量和通信带宽难以传输大量的传感数据，如何有效地融合传感数据以减少网络通信量一直是传感器网络研究的重要课题［2］。

在实际应用环境中，使用数据融合技术能够合并多个数据源产生的数据，去除冗余信息，减少网络中的数据传输量，从而达到节省传感器节点能量、延长WSN生命期的目的。文献［3］提出的低功耗自适应分簇（Low Energy Adaptive Clustering Hierarchy,LEACH）分簇路由策略让簇内节点把数据发送至簇头，然后由簇头对汇总的数据进行数据融合，再通过多跳方式发送给sink节点以节省能量；文献［4-5］采用分布式的数据融合技术，将各个节点的传感数据按一定的路由协议直接发送到sink节点进行数据融合处理，得到较为可靠的综合信息。这些方法虽然节省了一定的系统能耗，但仍然存在网络延迟、能量消耗大、带来安全隐患和自适应能力较差等问题，特别是当WSN的规模非常大时，节点数量可能达到成千上万个，例如森林监测［6-7］、活火山活动情况的监控等。即使中间节点采用了数据融合技术，但末端的传感器节点仍会向网络中传递大量的监控数据，极度消耗无人职守区域宝贵的网络资源。

针对以上问题，本文提出一种基于移动的路由优化算法，使用一种具有记忆功能和多种邻域搜索方法的混沌模拟退火算法（Chaotic Simulated Annealing, CSA）优化大规模WSN移动的路由，和其他优化算法相比，该算法具有较好的优化结果和收敛速度，较少的运算时间，实现了减少网络耗能和延时，延长网络生命周期的目的。

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在以上背景下，李巍认为，“要建设经济型的网络，就必须源于需求，始于规划，重于过程，兴于优化。网络优化实际上就是新的优化，它可以提升网络的运营价值，同时带给客户优质的服务。”

他强调，中兴在网络规划、优化方面具有四个自身的独到优势。

第一是研发方面的优势。中兴有一个研究组，包括上海和深圳的研究所。这两个研究所的主要职责就是全面参与系统仿真、网规网优工具的开发、系统分析，以及规划实施的系统的工作。目前，中兴在全球架设了14个平台，与全球100多个国家进行网络优化的交换工作，从而把规划优化的触角放到了前端。

在网络的规划优化中，项目管理是必不可少的。实际上，利用资源、运用资源是项目管理的一种思想。中兴在项目管理上运用举证管理的模式，一共有三条线。第一条是技术线，第二条是管理线，第三条就是质量线。我们通过这三条线来实施在全球的网络规划优化项目。

此外，中兴在后方还有研发团队，以及传播模型库和业务模型库。网络的规划优化需要具体实施模型，而传播模型库的建立非常有助于我们在具体项目中提高效率。同时，中兴还有业务模型库，可以在3G规划优化中衡量模型的建网。

第二是解决方案的优势。中兴的网络规划优化解决方案包括多个种类，比如在室内覆盖的网络规划优化方面，我们对室内覆盖的模型和仿真进行了研究，通过射频拉远等得到资源共享。它最大的好处是使基站分布更加合理，而且可以降低损耗，提升运行质量。

还有立体覆盖，包括热量覆盖、盲点覆盖、拐角覆盖等等。精品网络从立体覆盖这个角度来说，就是宏覆盖加上微覆盖组成的网络。此外，中兴也有针对大型集会的网规网优解决方案。对于大型集会来说，网络的规划优化更重视过载控制的问题，我们通过不同的频点和本身优势的规划优化手段，可以保证集会顺利召开。

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【关键词】 移动通信 网络规划 特点 优化措施

移动通信网络是移动运营商进行网络运营的基础，其运营效率和给运营者带来的收入最终取决于网络的覆盖、容量和质量。而影响网络覆盖、容量和质量的最主要的部分就是无线网络，体现在Uu接口上。这也是网络规划、网络评测和网络优化所关注的领域。由于无线网络本身的特点，使得移动通信网络规划优化工作成为运营商日常关注的核心内容之一。

一、移动通信网络规划的特点

与10多年前的移动网络不同的是，当前的移动网络尽管依然是蜂窝移动通信网络的架构，但无论是在用户规模还是在业务种类，无论是在网络架构还是在技术更新，都有了很大的变化。可大致归结为如下几点。

（1）网络与用户规模的不断增大。目前中国移动的用户数已经超过6亿户，是全球最大的一张移动通信网络。从市场情况看，用户数的迅速增加，使得其使用率增加，使用时间延长；同时业务种类丰富，业务界限模糊，内容提供商也众多，个性化要求高，资费方式灵活，市场需求变化非常快，这样对网络的要求也日趋复杂。从网络角度看，由于频率资源的限制，使得网络频率复用度很高，小区很密，不得不在某些时段和某些地域使用半速率，网络底噪抬升，网络质量下降。这些都需要通过网络优化的手段加以逐步解决。（2）多网并存，多网协同规划。当前，存在多运营商和多网并存的局面，给网络的规划和优化带来新的课题和复杂性。中国移动目前就必须从 2G/3G 协调共存的角度做好网络优化工作，如果再考虑到WLAN网络以及未来的TD-LTE网络的话，将来就要考虑四网协调的问题，复杂度可见一斑。（3）用户对运营商的要求提高。由于越来越多的用户使用移动网络，再加上竞争形势的日趋激烈，使得用户对运营商的要求越来越高，这样就使运营商不得不在服务水平上尽可能地提高。例如在覆盖方面，目前中国移动网络的覆盖几乎延伸到了各个层面，包括地铁、大楼、机场、隧道、高速公路、海面、边缘山区等特殊区域都通过各种新技术的手段加以覆盖，以换取客户的满意度。这样也给网络的规划和优化带来难度。另外，在产品质量，业务管理，业务支撑，接入效率，接入成本，计费方式，市场预测等各个方面都必须进行改进和优化。（4）终端的智能化和多样化给网络带来了新的影响。终端的快速发展这几年变得尤其明显，智能化和多样化是一个明显的方向。同时终端已经不仅仅只是一个通信工具，甚至很多人都忘掉了其通信的基本属性，利用移动终端作为上网、娱乐、工作甚至新的生活方式已经成为了一个主流方向。这种变化不仅仅体现在终端上，对网络也产生了影响。

二、移动通信网络的规划中优化措施

目前，移动通信网络的规划中优化措施主要有以下几点：（1）根据定期进行的网络评测结果对网络质量进行评估，对网络的覆盖、容量和质量进行综合评价，找出网络中存在的问题进行网络优化。（2）要建立网优平台，开始进行相关数据的采集。在获得数据之后，下一步就需要对数据进行分析，需要从宏观和微观的角度进行考虑，既要考察某个具体基站的运行状况，更要从全网的角度考察系统的性能。网络的覆盖与容量及其变化范围、变化趋势、波动情况不仅仅与用户的直接感受有关也是后期网络优化的依据。（3）还需要根据不同的网络情况制定相应的网络优化解决方法，主要是网络中各个厂家参数的配置和调整、优化方法，这些方法将对覆盖、容量和质量进行增强，满足相应的需求。对优化方案进行评定后就可以根据优化方案进行实施。网络优化解决方法在实际工作中将体现为网络优化建议，根据这些建议进行网络调整，并再次通过数据收集以确认这次网优的有效性和准确性，从而就形成了网优的成果，完成了一次网优过程。（4）在规划原则方面，由2G的分阶段规划实施向3G的一步规划、分步实施的原则转变。在规划工具方面，由于所采用技术的不同，2G 采用的是 TDMA 技术，3G 采用的是 CDMA 技术（TD-SCDMA 综合采用了CDMA，TDMA，FDMA和SDMA 技术），因此规划工具和方法也是不同的。相对于2G，3G更强调要支持多种类、多速率业务，包括PS和CS业务，对不同业务的优化是与2G不同的。在2G网络中覆盖、容量等优化工作相对独立，但是包括TD-SCDMA在内的3G网络是CDMA系统，具有自干扰的特性，存在不同程度的呼吸效应，也即覆盖和容量对于CDMA而言是相互关联的。如何衡量覆盖与容量的平衡也是需要重点考虑的问题。还有一个非常重要的问题是2G与3G，优化中既要考虑各个网络的网络质量，也要考虑两网之间的协同和切换，使用户的感受就像一张网一样。一般情况下，在3G网络建设初期重点要避免影响 2G 网络的稳定性，既保持2G业务的连续性，还要突出3G业务的高质量；在业务扩张的成熟时期，要考虑2G/3G的负载均衡，提高网络的资源利用率。在覆盖规划、容量规划、站址和天线选择、室内覆盖、干扰规避等具体的方法上，2G/3G也是有许多不同之处。可以说，整个的网络优化必须要从全系统的角度看问题，网络优化过程就是对受干扰影响的覆盖和容量进行不断分析研究及调整的过程。

三、移动通信网络规划的展望

随着网络规模的不断扩大，用户数的增加，业务的多样性，特别是市场竞争的日益激烈，一方面用户的需求不断提高，另一方面网络质量也面临着越来越大的压力。因此，移动运营商也在探索如何能够更好地应对这种局面。中国移动已经在体系层面和方法层面有了很好的探索。

在体系层面，中国移动已经探索如何建立一套面向客户感知的评价体系，体现“客户为根，业务为本”的企业运营理念。目前在省公司开始制定反映端到端业务质量的KQI和反映网络与网元质量的KPI指标集，构建了客户感知与业务质量的关联关系模型。探索工作为建立涵盖网元、网络、业务、客户4个层次，体现可用性、稳定性、完整性的面向客户感知的网络质量评价体系奠定了基础。

在方法层面，逐步建立先进的自动路测系统和网优平台，以实现面向端到端服务质量和用户验质量的优化。自动路测系统是中国移动设计院实施的大型路测系统，该系统前端采用安装于移动车辆上的自动路测终端，可以全程监测道路覆盖及通信质量。后台有庞大的监控和分析系统，用于信息收集和分析工作。由于前端能够将大量的信令消息和测量报告自动传回到后台，因此可以及时发现问题，并对出现问题的地点进行分析。与传统的路测系统相比，该系统具有很强的实时性、准确性和低成本的优势。网优平台集成了大量的网优工具和软件，同时还积累了很多经验和数据库。通过网优平台，可以完成 MR、信令等网优数据的管理，支撑无线网络日常优化和网络结构优化专题分析等工作。中国移动设计院已经开发完成了包括无线参数管理（WPM）系统，自动频率优化系统（AFOS），用于TD网络的自动场景分析与参数配置平台（ASPS）等工具和软件，为中国移动2G及TD网络的高效优化和质量提升提供了有效的支撑。

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关键词：物联网；优化；规划 ；应用

中图分类号：E965 文章编码：

前言

近年来，我国对移动通信体质进行了重大改革。各大电信运营商早已意识到优质的无线网络是市场最大的竞争力。随着中国三大运营商对无线网络质量的重视，移动用户数据每年递增，在市场的驱动下，移动网络不断调整，一期工程还未完成，新的一起建设又已开始，这样导致每期工程都有重叠。由于始终在建设，就没有一个相对稳定的时间做网络优化、改进原有规划和加强网络管理的工作。大量的基站数据设置存在差异化，极易产生网络干扰，造成了通信网络质量不高，服务水平低，网络运行效率地。进行网络规划和优化一定是基于现网情况进行分析，用有限的资金进行最为合理的网络建设，如何高效的进行网络规划，实时了解网络地区差异，有针对性的进行建设时移动公司总体规划的一个严峻的问题。下面引入物联网技术帮忙实时掌握现网情况，更有针对性的确定地区建设规模及对移动通信网络进行更佳优化。

通信物联网技术

物联网描述了人类未来全新的信息活动场景：让所有的物品都与网络实现任何时间和任何地点的无处不在的连接。人们可以通过对物体进行识别、定位、追踪、监控并触发相应事件，形成信息化解决方案。物联网涉及的关键技术非常多，从传感器技术到通信网络技术，从嵌入式微处理节点到计算机软件系统，包含了自动控制、通信、计算机等不同领域，是跨学科的综合应用。物联网可以看做是互联网通过传感网络向物理世界的延伸，其最终目标是对屋里世界实现智能化管理。

物联网在业界通常被公认为有3个层次，从下到上依次是感知层、传送层和应用层。如果拿人来比喻的话，感知层就像皮肤和五官，用来识别物体，采集信息；传送层则是神经系统，将信息传递到大脑进行处理；应用层类似人们从事的各种复杂的事情，完成各种不同的应用。物联网涉及的关键技术非常多，从传感器技术到通信网络技术，从嵌入式微处理节点到计算机软件系统，包含了自动控制、通信、计算机等不同领域，是跨学科的综合应用。

物联网在网络规划优化的应用

移动通信网和物联网关系是相互支撑，目前通信网是承载物联网的重要基础设施，如何通过物联网能够够好的帮助移动通信网络发展，即对移动通信网规划优化方面发挥作用是现阶段研究的热点。

快速增长的移动通信网络容量需求与有限的频率资源之间的矛盾正严重困扰着移动通信运营商，网络规划和网络优化日益受到重视。

网络规划首先是对规划区域的前期勘测，包括对地形、地貌、建筑物分布、交通和商业发展情况、居民的生活水平以及他们的生活习惯等各方面情况进行综合分析，从而预测目前及未来当地潜在的用户群数目，确定整个区域内主要部分的话务量分布和布站策略、站型的配置、站点数目、投资规模等，充分考虑到当地高层建筑物及现有基站的分布情况，基本确定站点分布和数目。网络规划的目的是以最低的成本建造成符合近期和远期话务需求、具有一定服务等级的移动通信网络，从而为业务的发展提供强大的支撑。

网络优化同样重要。当网络一旦建成以后，由于前期规划与实际用户发展存在一定的偏差，造成忙区资源紧张而闲区资源过剩的情况，以及用户在通话过程当中所碰到的如话音断续、拥塞、无线掉话等诸多现象，这些都不利于业务的发展。针对这些情况，网优工程师们必须对网络进行优化，在满足广大消费者需求的同时，使现有的网络获得最佳经济效益，它是一项重要而且长期的工作。

上述可见，网络规划和网络优化工作的基础数据都需要现有基站的许多物理参数做支撑，站址的分布情况离不开采集基站的经纬度，传播模型的设置离不开天线的挂高和方向角等参数。由勘察人员到现场采集这些参数，一是费时费力，二是由于测量工具的偏差和人为工作的差异性可能会造成数据的偏差。若能使用各种传感器采集到这些数据，通过物联网和云计算的应用对采集数据进行后台分析输出，这将对于网络规划和网络优化工作是一个突破性的成果。移动运营商的投资分配会更加合理，同时也将会得到更大的收益。不仅网络规划仿真可以更加准确，网络优化中准确的基础数据也将达到网络优化后的最佳效果。

通信物联网的技术特征主要有传感器、可靠地传输和后期数据处理云计算。由对移动网络规划优化所需要的数据可知，这些数据如经纬度、天线方向角和挂高等信息的采集对物联网传感器的智能化程序要求不高，主要是需具有可靠地稳定性和低功耗等优质性能。数据传输可完全依托移动通信网络。通过后期数据处理先进的算法和平台，移动网络规划和优化人员可很容易的掌握物理基站的基本参数。

从物联网传感器安装的工作方面考虑，目前，一个地级市的物理基站大概在2000个左右，在天面安装传感器的工作量非常巨大，传感器的质量和价格是运营商需要重点把握的问题，采集基站基础数据的优质传感器需要大规模研发和生产以保证质量控制成本。

总结

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【关键词】　3G网络；规划；优化；地理信息

1前言

随着通信技术和IT技术的快速发展，继电脑无纸化办公、互联网远程化办公之后，催生了移动办公模式的出现。通过在手机上开发信息化软件，使得手机具有和电脑一样的办公能力，不仅使得办公变得随心、轻松，而且借助手机通信的便利性，使得使用者无论身处何种紧急情况下，都能高效迅捷地开展工作，因此基于Android平台的移动办公系统具有很好的应用前景。移动通信自从进入商用化领域之后，一直保持着迅猛的发展态势，第一代移动通信系统为语音电话模拟系统，只可以提供语音服务，第二代通信技术奖数字技术引入其中，并在一代技术基础之上新添加了低速率数据业务以及相应的辅助业务，当前第三代移动通信技术，也就是3G技术日渐完善，提供高速率、多媒体服务，并可以支持文件传输及电子邮件发送；此外，还支持全球漫游，可以随时随地进行各种形式的通信。地理信息系统涉及地理、集合以及计算机等诸多学科知识，可以将现实生活中的信息与地理位置信息有机结合起来。地理信息系统在移动通信网络中的应用范围日益扩大，一方面，为无线网络覆盖预测奠定坚实基础，另一方面为进行无线网络规划及优化设计提供有力保障。在3G网络规划及优化中具有极大的应用及发展空间。

2 3G网络规划以及优化

2.13G网络规划流程

进行网络规划的主要目的就是预测网络未来一段时间内的发展趋势， 从而奠定建设基础。当不具备现网时，网络规划流程详见下图所示：

3G网络优化流程。从本质上分析，移动通信网络运行效率及收益就是网络质量及容量问题，而用户和运营商之间的接口一方面是这类问题的有力体现，另一方面也是网络规划及优化的重点。鉴于无线网络复杂的传播环境以及3G网络自身特点，TD-SCDMA网络优化工作势必引起运营商的重视。

促进网络性能指标的不断提升是开展网络优化的工作重点所在，网络性能指标具体有：第一，质量指标，对于语音业务而言，误帧率是业务指标的直接反映，对于数据业务而言，吞吐率以及时延则是业务质量的直接反映；第二，覆盖指标，主要指PCCPCH强度、发送功率以及覆盖里程比等。其中优化的重点内容是覆盖问题，主要包括无覆盖、无主覆盖以及越区覆盖等，是造成掉话以及接入失败的重要原因；第三，接入指标，业务完成率是接入指标的参数反映形式。接入请求由移动台发出，若在规定的时间内无法建立起所需要的业务连接，即认定为接入失败；第四，切换指标，切换成功率是该指标的反映；最后，成功率指标，业务掉话率直接反映着成功率。

3 3G网络规划地理信息系统设计

3.13G网络建设

建设3G网络是一项复杂的系统性工程，要制定科学且详细的建设策略及计划。以网络未来发趋势为主要依据对网络建设方案进行全面考虑，并分阶段进行，在确保网络质量及容量的前提下达到最高的网络性价比。在进行3G网络规划的过程中，要对地理环境进行全面考察，明确网络覆盖范围及该范围内不同地理环境区块位置及地物信息，以地理环境为依据，建筑区可以划分为商务区、密集城区、普通城区、城郊以及农村等几种类型。在进行3G网络建设时，一方面需要对各个区域进行综合考虑，另一方面，地形地貌以及小区类型等相关内容也不容忽视，例如，对于平坦区域以及起伏区域，就需要采取不同的处理方案；再比如，小区具体又可以分为宏蜂窝、微蜂窝以及微微蜂窝等几种不同的类型，因此，需要对不同的指标加以全面考虑，构建科学模型，在此基础上制定出科学可行的3G网络建设方案以及具体的业务发展计划。

3.23G无线网络规划地理信息系统设计

3G无线网络规划地理信息系统最初建设阶段的所关注的内容主要是空间地理信息数据，在此基础之上对地域级别进行详细划分，并以此为依据明确不同级别的建筑物的确切面积以及地物模型，在对相关指标进行综合考察的基础之上，结合具体的业务分配，制定出最终的3G无线网络建设方案。在网络建设完毕之后，接下来的主要工作就是对无线网络规划地理信息系统的资源管理、定位分析、专题分析、空间展示、覆盖模拟以及确保其运行所实施的话务指标实时定位分析等功能进行设计。当前，无线网络规划地理信息系统前期数据处理工作大致已经结束，接下来即将进入到系统设计开发阶段。

4结语

在3G网络规划及优化设计应用专题数字化地理信息系统，可以为移动通信网络不断优化提供保障，同时促进服务水平的进一步提升。在今后的信息通信领域，地理信息系统势必成为主要业务的管理方式，特别是在定位增值业务方面，该系统将成为一大主要的经济增长点。比如，定位服务、车辆导航服务等，均需要得到地理信息数据支持才能实现。随着地理信息系统在各个领域中应用范围的不断扩大，均带来了一定程度的经济及社会效益，已经逐渐成为人们工作及生活中不可或缺的重要工具。

参考文献

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[4] 王吉富,卢崇,刘梧林. TD-SCDMA系统网络规划的特点研究与分析[J]. 广东通信技术. 2009(05)

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【关键词】无线网络；设计；优化

1.CDMA无线网络规划

网络规划在CDMA无线网络工程建设中占据着不可或缺的位置，CDMA网络的合理规划是一项关系网络服务质量和可持续发展的长期渐进的复杂系统工程，贯穿网络设计、施工、运营、维护的全过程。

CDMA系统本身是一个自干扰系统，其容量、覆盖、质量之间是密切相关的，对CDMA网的规划不仅仅是覆盖区域估计，还包括干扰分析及容量分析。盲目的加站，可能回来带来很多的负面影响，市区导频污染升高、基站间频繁切换等。

CDMA无线网络规划工作主要包括以下内容：

（1）首先应该进行市场目标分析，需要收集当地的人口结构、经济情况、地理信息等数据，以此来综合考虑市场需求因素。要确定设计目标，进行初步的网络规划设计，还需要收集各种数据。主要包括现网基站设置的相关信息、传播条件、所要覆盖的大致区域；现有基站运行的话务统计数据、各种业务量的密度分布图、地形地貌数据资料、客户初选的站址信息和网络增长规划等信息。

（2）有了以上信息，就可以进行预规划，包括建立传播模型及链路预算表、评价客户站点并建立新站点和计算机辅助的网络覆盖及干扰分析等。首先根据各区域的具体情况制定出相应的业务量规划和链路预算，分别从容量和覆盖的角度估算基站数量，对两者进行平衡，并结合客户提供的初选站址信息得出基站的初始布局。

（3）然后根据初始布局中得到的网络大致规模，把相关数据全部导入到规划软件中，进行分析。为了得到更为精确的规划结果，需要结合各种算法，确定所输入参数，根据通信系统的特点进行分析，即进行详细规划，最终确定基站数量、配置、位置、天线高度、天线倾角和系统容量，得到一个详尽的无线网络规划方案。

通过无线网络规划工作，可以科学地预测网络建设中的诸多因素，避免盲目建站，从而在投资最少的情况下达到满足覆盖、容量、质量三方面要求的设计目标。

2.CDMA无线网络的设计

在网络规划的基础上，需要进行站址的选择、勘测工作，实际工作中要求实地勘测每一个在搜索圈内可能的候选站址。勘查工程师既要考虑网络性能的要求，又必须考虑建设基站的困难。在设计工作中，基站选址甚为重要，需要具有战略的眼光和思路。如果能够在网络建设之前，充分利用规划软件在综合考虑各种影响因素的前提下，进行较为深入的分析，就能够给出一个较为科学的设计。

在城市地区，建网初期站址选择相对较为容易，主要是解决无线覆盖的问题，但在网络不断扩容的过程中，特别是已具有相当规模的今天，大中城市中的基站数目已经越来越多，站间距越来越小，一般在600M以下。覆盖问题一般只存在与市区的地下室与部分大中型建筑物内，目前已经不是主要矛盾。随着网络规模的增大，网络容量的继续发展受限于CDMA网络的自干扰问题，一般来说，网络中的所有基站均需要严格控制其服务区覆盖范围，任何的偏差均可能导致干扰。如果设计结果未能满足设计目标要求，就可以使用调整天线方向、下倾角或高度，改变天线类型、甚至调整站点位置等措施来尽量预先避免干扰等问题的发生。

在农村地区，可以通过合理的选站，尽可能让少量的基站覆盖更大的范围，吸收更多的用户和话务量，来提升网络资源利用率和农村网络建设投资收益比。但由于无线电波传播环境的复杂性，加上地形地物的影响，加速了基站无线电波的衰减速度，设计人员往往很难通过一些简单的判断来预测基站建起来以后的覆盖效果，则另外还需要在规划软件中进行验证，根据实际数据对设计方案进行修正和优化，在对部分站点位置作调整、同时寻找新的候选站点的基础上重复进行系统仿真，直到满足系统设计目标的要求。

确定所有的站点位置和站点数目后，需要确定系统参数，完成最终的网络设计和基站参数配置工作，来保证网络的良好运行。设计结果以文件及图纸的形式体现。

基站参数配置信息应包括以下内容：

（1）天线结构类型和配置：天线数、天线类型和尺寸、水平和垂直的射束宽度、方位角、水平间隔、机械下倾角、天线中点高度等。

（2）GPS天线特性：GPS天线类型、同轴电缆类型、估算的电缆长度和损耗、天线高度等。

（3）草图部分应该用图解释出大部分上述的位置信息和其他相关数据，包括周围建筑物高度、设备配置和安装位置、天面布置及具体安装位置。

（4）基站设备配置：载波数量、发射和接收频率、电缆类型和长度、天线类型和型号。

（5）每一个扇区分配一个可以使用的PN码。

3.CDMA无线网络优化

在网络建设过程中，网络规划也有一些考虑不到的问题，这就需要在建网后对网络进行优化。网络优化是指在网络设备运行正常、配置基本满足话务分布需求的前提下，通过数据采集、数据分析、拨打测试和路测，结合用户群的动态变化，无线环境的变化，发现网络中存在的隐性故障和问题，找出影响网络质量的原因，并通过技术、工程手段进行频率/PN、参数、覆盖、网络配置及网络路由的调整，使网络质量保持较高的水平，提高网络资源的利用率，以创造最大的经济效益，提高用户的满意度。

目前，无线网络优化的主要内容包括：

（1）基站隐性故障检查；路测及CQT测试。

（2）公路、铁路主干道的覆盖优化。

（3）无线参数调整。

（4）天线倾角、方向、挂高、位置调整，天线型号的更换。

（5）基站信道、配置调整，站型的更改。

（6）微蜂窝设备、直放站的增设。

（7）室内覆盖系统的设置。

（8）进行上述工作相关的频率计划/PN码规划，无线参数的修改。

（9）基站传输方式的调整。

无线网络优化包括对影响网络性能的多种参数的调整，在CDMA网络众多的性能参数中，接入失败率、掉话率、误帧率和软切换比率是我们最关心的，这些参数基本客观地反映了网络的性能。根据网络优化软件的分析结果对网络的配置参数进行调整，从而达到网络的最优化。

网络优化过程分为单站优化、小区优化、系统优化三步。

单站优化的目的是确定单站的覆盖区域，更软切换是否正常工作，是在基站安装完毕后进行的，它包括：

（1）基站设备的调试，包括基站初始数据的加载、基站设备发射参数的测试和设备基础性能参数测试等。

（2）环境噪声测试，目的是为了解基站周围环境的电磁干扰情况，并消除干扰源。

（3）基站工作验证，在环境噪声测试和基站测试进行完毕后，在基站正式开通之前，应对该基站进行必要的工作验证。验证工作主要包括以下内容：固定-移动呼叫、移动-固定呼叫、移动-移动呼叫、扇区与PN偏置指数的对应关系、接收信号强度、信噪比以及本基站扇区与临近基站扇区间的切换。

小区优化是为了确定在多个基站工作的情况下，软切换区域是否合理，基站的无线参数设计是否可行、邻区列表是否合理等。

系统优化是确保整个系统的质量。

好的网络优化不仅能改善网络的性能和服务质量，还能增加系统共的容量，因此加强网络优化，可以有效提高网络的运行效率。

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网络优化要求就现有已建网络予以数据采集与数据分析，由此查明网络运行质量的影响因素，同时采取一系列调整措施（如基站参数、频率设计、网路结构等）来维持网络整体运行的最佳状态，进而使网络资源的利用率最大化。研究证实，透过网络优化的全过程可探明网络的增长趋势，同时可为网络的后续扩容带来更大的便利。此时需强调一点，网络优化与网络规划的原有界线已随网络的动态发展而越发模糊，即网络优化过程其实含有网络规划的手段与概念。总体而言，网络优化旨在弥补工程建设和网络规划等前期工程所遗留下的问题，同时结合网络发展过程所凸显出的变化，提高网络运行的整体质量。总体而言，无线网络优化包含如下几大方面的内容：

1.1长期的优化工作

长期的无线网络优化工作是指优化人员通过对网络建设、网络规模、网络收益等予以综合性预测，以便决策部门能够获取准确有效的决策依据，同时为新业务的开发与开展提供有力的技术支撑，进而为业务的发展与市场策略的制定发挥指导性作用。总体而言，网络的长期优化工作旨在就网络的发展予以远期规划，同时就网络业务、网络技术与网络规模等予以有效指导。

1.2中短期的优化工作

中短期的网络优化工作主要包括如下方面的内容：针对网络运行问题分布较集中的地区编制解决方案；就网络运行数据予以定期或不定期核查；针对新的话务量热点制定解决方案，同时提出对应的应急通信保障；就网络结构规划欠科学的部位进行小范围调整；就网络的测试性能予以科学评估等。

2无线网络优化技术

无线网络优化技术的先进性与专业性对维护无线网络的运行质量具有直接性的影响。本文主要介绍目前应用较普遍的无线网络优化技术，即干扰控制技术、话务均衡技术、覆盖优化技术。

2.1干扰控制技术

干扰问题对移动通信网络的影响长期存在，且该影响因素对网络性能的负面影响相当明显，则就网络内的干扰问题予以控制具有现实意义，具体做法如下：借助专业性的检测仪器就所需数据予以采集，同时就采集到的数据予以分析，由此对干扰源的确切位置予以定位，并就干扰问题的成因予以分析，此时必须明确干扰问题来自系统内部或外部及干扰问题属窄带干扰或宽带干扰。

2.2话务均衡技术

移动网络的终端用户始终保持持续运动的状态，且不同地区所对应的基站容量亦存在诸多差异，由此难免会导致各基站的话务量分布不均，同时也会引出如下问题：某些基站的空闲状态易导致资源浪费；某些基站的长时间过载状态易对信号的传输造成影响。由此可见，采取话务均衡技术来调整各基站间的话务量非常必要，具体做法如下：就各基站的话务量予以统计，以探明基站话务量的发展趋势，由此均衡各个基站所获取的话务量，进而确保所有基站的利用效率皆能达到最佳状态，其中话务均衡技术的实现途径包括调整双频切换的参数或重新配置基站的资源等。

2.3覆盖优化技术

大量研究证实，基站的覆盖范围与网络的运行质量间并非呈完全正相关，即过大的覆盖范围容易引起基站间彼此干扰现象的出现；过小的覆盖范围容易引起信号覆盖盲区的出现，则必须就基站的覆盖范围予以优化，由此控制信号覆盖盲区的出现和基站间的彼此干扰，其具体做法如下：就基站天线的高度及其四周的地理环境予以分析，同时结合分析结果就网络的发射功率及天线的方位角等参数予以设置；其次就各基站间的切换参数予以设置，由此获得最佳覆盖范围。

3无线网络优化的新方向

无线网络性能的改善与规模的扩大直接增大了后续网络的优化难度，则单纯依靠原有优化技术根本难以满足现代无线网络性能优化的需要，那么采取新的优化手段与优化方法来开拓新的优化空间非常必要。基于此，本文就无线网络发展提出如下建议：

3.1智能优化

无线网络的智能优化要求网络优化人员能够及时且全面地掌握网络的运行状态，同时能根据运行状态探明网络存在的问题。其次，根据基站间的实际载干比情况来对网路予以自动频率规划，由此提高网络运行的效果。部分地区的实践证实，无线网络的智能优化可把网络掉话率控制到0.4%~0.1%。

3.2GPRS数据业务端到端的优化