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一、前言
隨著現在科學技術的發展以及社會的需要,網絡技術的發展和應用越來越廣泛,給人們帶來了很大的影響。作為傳統的醫療行業,也要利用網絡技術的發展提高醫療衛生的服務管理水平,從而更好的為患者服務。
二、網絡規劃的必要性
1.網絡基本概念
計算機網絡是指將地理位置不同的具有獨立功能的多臺計算機及其外部設備,通過通信線路連接起來,在網絡操作系統,網絡管理軟件及網絡通信協議的管理和協調下,實現資源共享和信息傳遞的計算機系統。
從整體上來說計算機網絡就是把分布在不同地理區域的計算機與專門的外部設備用通信線路互聯成一個規模大、功能強的系統,從而使眾多的計算機可以方便地互相傳遞信息,共享硬件、軟件、數據信息等資源。簡單來說,計算機網絡就是由通信線路互相連接的許多自主工作的計算機構成的集合體。
2.醫院需要網絡
醫院數字化建設中首先要考慮的是網絡的建設,網絡建設是數字化建設的基礎設施,如同房地產開發一樣,首先要把地基打好打牢,要為其他可能要建設的信息化項目預留充分的接口。特別是像網絡安全,數據的備份都變得異常重要,任何的系統停機或數據丟失可能會引起醫患糾紛、法律問題或社會問題由于醫院OA(辦公系統),HIS系統,PACS系統,LIS系統,RIS系統之間相互通訊的要求和客戶機與服務器之間的通信均需要通過網絡進行。信息孤島的管理模式已經是過去式。現今的信息管理系統已經不是古老的單機管理,均是基于c/s或者b/s架構的計算機之間的數據通訊模式,已經成為現代化信息管理系統的普遍工作方式。這種對計算機網絡依賴的工作方式已經滲透到國民經濟的各行各業。醫院更是需要高效,穩定.安全性強的網絡。
3.進行網絡規劃的原因
醫院信息系統的總體規劃主要分為網絡系統規劃設計與組建和應用系統規劃設計兩大部分。其中網絡系統規劃設計與組建是至關重要的部分,它直接影響著應用系統運行的穩定和質量,是醫院信息化建設的關鍵因素。
三、醫院網絡建設規劃中要考慮的因素
1.應用需求
從開始試點醫院管理信息系統,實現基于財務的信息管理;實現基于醫生的輔助治療、醫生工作站、輔助病因分析及治療建議;實現PACS(影像應用傳輸系統)基于臨床的影像信息管理分析;以及電子病歷、遠程醫療、藥房管理等。網絡是上述應用的基礎,因此確保其穩定、安全、高效尤為重要。
2.技術需求
根據分析,特定的應用必須要由特定的技術來實現,才能得到預期的應用效果。網絡屬于集中式應用(客戶機/數據中心)。其數據流量大約80%集中于網絡的主干,所以主干應該是高性能的交換式結構,且具有較高的系統擴展能力和新技術應用能力(如萬兆、千兆以太網)o另外。關鍵技術的應用,如語音和視頻。其交換機系統首先要支持組播技術(IGMP,PIM等)和嚴格的服務質量管理體系(QoS)o。
3.性能需求
系統的安全高效運行需要內部各個設備具有獨立的高性能和協同的高性能。為使網絡結構盡量穩定可靠,應采用星型拓撲結構。中心節點與邊緣節點間至少為100M以太網,服務器以1000M接入中心交換機。中心交換機應支持無阻塞交換,各種模塊支持熱插拔,并支持基于板卡智能分布式的基礎上實現端口同步級處理等功能。應用復雜化和多元化,需求網絡高帶寬,核心層到接入層千兆鏈路以太網為目標。
4.管理需求
按顏色變化來區分設備運行情況。市第一人民醫院隨著醫院網絡系統的建設、升級、改造不斷增多,接入用戶增加,以及網絡設備和類型的不斷擴展,網絡中心管理和維護的難度也越來越大。因此,在設計之初就要求網絡能夠被實施有效監控。要能夠對網絡設備進行集中統一管理,自動生成網絡拓撲結構,通過拓撲圖上直觀的顏色變化來區分設備運行情。安全策略要求可以批量下發,及時調整安全策略,批量對交換機群管理,提高網絡安全管理。
5.安全需求
分層過濾包括支持鏈路層的訪問控制、傳輸層的訪問控制、網絡層的訪問控制以及應用層的安全控制等。
6.經濟分析
在適當考慮未來發展和先進性能的前提下,以性能最優、價格適中為原則。即盡可能采用高檔次、低配置、逐步擴展的原則。
四、規劃設計原則
1.共享資源、協調工作、安全運行,高效率完成各種網絡應用
大中型醫院一般都是綜合性醫院,不僅擁有特色的專業臨床科室,而且擁有相當多的大型醫療設備和各種各樣的醫療中心。對于這些不同的部門、不同的單位,一般都擁有各自的應用業務和各不相同的計算機應用系統。如何在同一物理網絡上共享資源、協調工作、安全運行,高效率完成各種網絡應用是這一網絡建設方案的中心原則。
2.網絡設置要有安全隔離控制機制
隨著醫院的不斷發展,從內部局域網來說,無論現在還是將來,各部門和各科室都會擁有越來越多各自相互獨立的專業計算機運用系統,這些系統雖然相互獨立使用,卻又需要互相共享資源。因此,它們既要相對隔離,以保證各系統的安全性,又要能共享資源,互相傳輸數據;既要在同一物理網絡上應用,又必須在網絡設置上有安全隔離控制機制。特別是將來醫院建立起自己的網站,在網站上建立起WEB應用與服務后,內部網絡與外部網絡的安全控制、安全防范將成為十分重要的問題,網絡建設必須對此需要做出統一的、規范的設計與建設。
3.運用系統整合技術將各應用系統不同的信息轉化成新信息
網絡上各應用系統的增加,使網絡資源越來越豐富,但這些來源于不同系統的信息,具有不同的信息格式,如何用系統整合技術將這些不同的信息轉化組織成新信息,也是全面規劃網絡建設的重要目的之一。
4.為醫院網絡的發展打好基礎
隨著醫院網絡信息化工作的進一步深入,更應該考慮醫院醫技樓、住院樓、門診樓和行政辦公樓的網絡連接,規劃設計和建設高效率、高質量的信息網絡平臺,為醫院進一步建立建設醫療信息網站,建設遠程醫療和遠程教育系統,打下良好的基礎。
五、醫院網絡建設規劃方案要具有的作用
1.具有增強的穩定性和出色的冗余能力
網絡中心采用高端交換設備。它具有電信級安全可靠性能。同時采用冗余結構,能夠實現其自身模塊的冗余設定。使得中心交換機和主干鏈路都實現雙重保護,為網絡的穩定運行提供雙重保證。
2.全面保證網絡安全
整個網絡所用交換設備均支持lP、MAC和端口綁定,防范地址盜用;支持ACL及完善的QoS功能,可以保證按醫院需要實現對主要數據的優先轉發,有效防止病毒的干擾;同時在交換機上進行了多個VLAN的劃分,縮小了廣播域.增加了網絡的安全性和可管理性。為醫院網絡的正常運行保駕護航。
3.方案對于網絡的可管理性進行系統的考慮
所有設備都支持IEEE802.1×和STP協議,同時支持SNMP協議,并結合網管軟件,實現整個網絡的輕松管理。
4.醫院網絡實現了高速傳輸,同時也具有出色的擴展性
整個網絡經過優化后,數據的高速傳輸能力和網絡的快速響應能力都大大提高。各個分部網絡得以有機聯合,為醫院的多種業務提供了可靠的網絡環境。同時,中心交換機的高密度端要求,為網絡的未來擴展預留了充足的空間,使網絡的建設具有前瞻性。
六、結語
醫院的網絡信息構建和規劃是一個非常系統和復雜的過程。對于醫院來說,不同的規模和設備需要的網絡規劃方案也不一樣。因此,我們要結合醫院的具體情況,建設和規劃好醫院的網絡系統,從而更好的服務社會,服務人民。
參考文獻
[1]陶兵 醫院網絡建設規劃與實施[J]《中國數字醫學》ISTIC 2011年7期
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1 TD-LTE無線網絡的諸多特點
作為未來的無線移動網絡,該系統具有許多的優點,還具有速度高,系統所能承載的壓力較小,發射的頻率也較低,而使用的壽命也比其他的系統要長。改系統的最大下載量可以達到100Mbps,然而最大的上傳峰,則可以進行到50Mbps,這一通道的特點還具有別的優點,比如對于用戶之間還能減少一定的干擾,這樣一來對于系統的穩定性可以得到很好的保障,也對于服務的質量有了很大的提高和飛躍。該網絡的主要特點還表現在下面的三個不同的方面:
(1)傳輸速度較為迅速
該無線網絡的傳輸速度還包括了兩個不同的方面,由于該網絡的無線寬帶的利用效率高,而且傳輸的速度也很強。所以更多的被人們所運用。
(2)通訊質量得以迅速提升
在未來,該網絡的傳輸速度得到提升之后,對于無線網絡的擁堵現象也大大的降低了。且依靠高速網絡所實現的功能或服務項目也會越來越多,這在滿足用戶需求的同時,也保證了網絡的穩定性及網絡傳輸速度的迅速性。
(3)通信費用降低
該無線網絡也能對通信的兼容問題進行客服,依照較為靈活的系統操作方法還可以使得該無線網絡的建設更加便捷和迅速。而且這一無線網絡也是在3G的網絡基礎之上有所提升,還可以對于運營商的投資成本進行一定程度的降低和減輕,減少了運營的費用和成本。
2 TD-LTE無線網絡的核心技術
2.1 物理層技術
該無線的物理技術還包括了傳輸方面的技術,以及道編碼技術。對于無線的傳輸技術主要OFDM技術,這項技術還能減少對系統的不穩定所造成的影響。這一類技術主要采用在對小區的宏觀觀察,和對小區的微觀的觀察等多類的環境上。
2.2 網絡層技術
這一類的網絡也與傳統的3G網絡有所不同,在這一類的網絡之中運用了單層的結構,對節點進行了減少,對網絡的結構進行了完善,對網絡的反應時間也有所降低。對于網絡的建設成本也有所降低。
3 有關TD-LTE的無線網絡建設方面規劃設計
TD-LTE的網絡規劃設計到了方方面面的內容,這其中包括了有關網絡規模的有關估算以及仿真驗證等方面。對網絡參數規劃的結果還可以通過一系列的正規化的軟件來直接的獲得,還需要在網絡的運營過程之內得到不斷的創新。一下對于網絡規模的估算和站址的規劃等內容進行了有關的探討。
3.1 就宏基站有關覆蓋規劃設計
3.1.1 TD-LTE的基本性質配置參數
對于TD-LTE的大部分的配置參數還包括很多的方面,其中一個主要的問題有關于TDD的上下的有關配置,還有對天線數的接受,天線使用方式的不同處理,其中有具體的說明方法。
在上下行的時隙以及有關特殊時隙的配置問題:在無線網絡的基礎上,對承載的速率和目標也有所要求,在不考慮到一部分特殊的覆蓋要求的時候,采用2:2時隙配置是比較合理的選擇,當特殊子幀則需要采用10:2:2來進行配置。
對于系統的總帶寬來說:LTE網絡還可以進行靈活多樣的選擇,然而宏基站則需要選取到20MHz帶寬。
RB總數及分配RB數也十分重要:在20MHz帶寬下,RB的總數是100個左右,還需要近十個用戶的調度問題。對于邊緣用戶的分配的RB數,大概在10個左右。
對于天線數量以及天線的各類使用方式:在目前的技術情況而言,很多的用戶還采用波束型的方式來進行信號的發射和傳輸。
3.1.2 TD-LTE鏈路預算
在這一類的網絡之中,業務的有關信道則是專用的信道,還可以通過鏈路的預算來進行有關業務阻礙的計算,這樣可以順利的得到最有效的覆蓋范圍。在演化到了TD-LTE之后,業務信道則是進行共享的一類概念,還要對小區的有效的覆蓋范圍進行確認和確定。先要對小區的邊緣用戶的最低的速度進行保障。還要運算不一樣的速率在小區的邊緣的區域所使用的要求,要對小區的邊緣的地區在速率保障下進行滿足和確認。
在系統的寬帶在20MHz的情況之下,要采取發射功率在46dBm的產品,這也得益于被矯正的2.6GHzSPM有關模型。由此可以看出,雙極化8通道天線的覆蓋半徑會比2通道天線更好。
在下行控制信道則有PBCH、PDCCH、PCFICH、PHICH傳送了關于宏基站對于終端的控制有關信息,一般則會采用QPSK、BIT/SK的調制方式,還要對信息數據方面進行干擾等處理,也要對數據在這一傳輸過程的抗干擾能力進行增強。對于PCFICH和PHICH信道而言,則和周圍的小區異頻,因此在下行的通道進行正確的調節所需要的SINR和干擾儲備則會小于業務的信道,所以在控制信道所允許的范圍之內,還對業務信道有所損耗。
在目前的覆蓋目標之上,在各類用戶進行接入的時候,對系統而他吧,對于這一類的覆蓋目標,系統所能夠允許的路徑的損耗也是十分有限的。所以這也可以按照以下的業務來按照目標的要求來進行有關的規劃和探索。
3.1.3 站址規劃
這類的下行業務在信道的覆蓋半徑上較為統一,為了使小區的重疊覆蓋的區域也被綜合的考慮到。這一技術在密集的城區之間應該也有較為合理的規劃。
3.2 宏基站容量規劃
TD-LTE的系統方面的容量還包括了有關的指標評估,這其中也包括了小區的邊緣吞吐量,還有對用戶的調度。這也影響著有關系統容量的方方面面。對于固定的配置和算法的有關性能的要求,這也包括了天線技術和賠率使用方式等等。
目前的網絡之中不同的城市的網絡的結構和質量都有所不同,在GPRS網絡商還存在著比較大的區別,和實際的網絡整體上的環境也會對網絡的編碼方式的選擇。在TD-LTE的系統之上還采取了編碼的方式也更加復雜。因此在進行站址選擇的時候,還要按照規劃站之間進行網絡質量的整體化的提升。
對于用戶的業務的類型也會對系統的容量有所影響,在網絡的下一步的運營過程之內,還需要進行業務的模型的動態還進行了比例的調整,也對系統的接入用戶的數量進行調整。在目前階段的用戶有很多都是友好用戶,而且用戶的業務類型也不太明確,容量的規劃是用小區的用戶吞吐量的指標作為基準,還要盡可能做到規劃站址的合理化的分布。
4 MIMO在未來網絡中的應用與展望分析
在現代的4G的網絡技術之中,這一技術也要進行非常大的技術運用,還有很多的工作需要很多的學者來進行學習。對研究開發也適合蜂窩網絡的線路;還要利用MIMO信道來進行干擾和速率之間的算法;這一算法也被運用在目前的網絡信息之中,用來減輕天線所造成的干擾。在這一物理層的作用大多是對于二者的分析,在大多數用戶的情況下,也要引入多址的干擾。這一天線的容量也對傳統的信道容量有所突破,在對天線的發射平率上有所平均,在接受對方已知的信息的情況下,這一容量和接收的天線的數最小的一個也可以成為正比,在理論上來說,對于隨機信道,當付出了足夠多的天線成本,也提供了足夠多的可以適用的空間,就可以獲得到無線的信道的容量,但是在現實之中,并不是這樣,這也受到了多種多樣因素的制衡。因此可以看出MIMO的基礎是在移動通信過程之內特別具有競爭力的技術,不但是為了使得固定的天線接入帶來的別翻天覆地的變化吧,也為了可能會給無線蜂窩所帶來的非常深遠的影響和意義。
5 結語
本文對該無線網絡進行了技術的分析和測算,還對2G和3G的網絡,進行的優勢進行測算。還對于網絡的設計和規劃進行了,規劃和研究,對于移動網絡的建設和提升也有遠大的意義所在。
參考文獻:
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有線電視網絡已深深嵌入人們的正常生活之中,它是廣播電視節目傳輸到千家萬戶的信息載體,是廣電總局推進信息化戰略的重點方向,也是建設社會主義新農村、全面構建和諧社會的重要內容。有線電視網絡設施的規劃已被國家納入到城鄉總體規劃之中,并頒布了相關法律作為制度保障。自2008年全省網絡整合以來,貴州省就開始全面實施縣市域總體規劃,在總結實踐工作后發現,有線電視相關部門十分重視規劃推廣工作,但沒有將城鄉總體規劃有機結合起來進行,本文以都勻市為分析對象,深入分析了縣市域電視網絡規劃存在的主要問題。
2 用戶規模預測
預測接近客觀實際的廣播用戶數量,是規劃有線電視網絡的先決條件,能夠對電視網絡長期經濟效益和運行效率產生深遠影響。城市規劃是城市未來的樣子,是城市未來的發展軌跡,是規劃部門合理規劃城市資源、引導城鄉和諧發展、促進城鄉一體化建設、維護和保證城鄉居民權益和社會綜合效益的政策體現,城鄉總體規劃能夠直接影響整個區域內的人口分布、產業聚集形態,因此對有線電視用戶的分布也有突出影響。要準確預測電視用戶規模的增長情況,可以圍繞社會人口增長預測來進行。一般預測縣市人口增長,主要使用常駐人口數據來開展,有關統計數據顯示,隨著城市的發展,都勻市市區人口將突破30萬(含流動人口),以平均每戶三人計算,居民總戶數為10萬戶。都勻市是貴州南部政治、經濟、文化和交流中心,與所轄區縣存在較頻繁的人流往來,即生活在都勻市,工作在區縣,但同樣需要享用都勻市的公共及基礎配套設施,因而需將此類人群需求納入到都勻市電視網絡規劃之中。
民宅有線電視網絡均為戶戶連通,除此之外,還有其他公共基礎設施例如學前班、初中、高中、培訓機構、幼兒園、便利店、米店、蔬菜市場、副食店、社區工作站、銀行、電信所、居委會、警衛室用地等)以及公共設施用地(居住區及居住區級以上的政府機關、市場、科研、醫院、學校、體育等機構和設施的用地,不包括居住用地中的公共服務設施用地)的用戶。在公共設施覆蓋范圍內,按照當前用戶情況及演變規律,經營性用地、酒店用地、商業用地、公共服務用地、教育科研用地對有線電視產品需求較大,除居住區之外的有線電視用戶,可以參照居住區的用戶數量進行折算,也可使用區域面積和人口規模以及需求率進行估算。
按照上述辦法計算發現,都勻市有線電視用戶數量較多,但預測的人口數量與實際值存在一定的出入,同時產業結構變動與人口流動也存在很大的關聯性,許多新購買住宅并不會及時使用,因此也不會開通有線電視服務,在這種情況下,長期住宅有線電視用戶人數可能會少于住宅戶數,可用折算法來矯正這個差別。
在信息技術高速發展的背景下,能否擁有功能完善的有線電視網絡設施是廣電運營商開展多樣化經營服務內容的重要基礎。所以,如果需要預測用戶規模數,可根據遠景階段飽和狀態來進行,以便為機房設施預留一定的擴容空間。
3 分前端設置
在進行有線電視網絡設施的總體規劃工作中,分前端等局房設施的規劃工作十分重要,整個電視網絡的擴張和發展、效率和效益都與之息息相關。經實踐調查發現,許多鄉鎮的廣播電視站大多在鄉鎮政府大樓內辦公,借用政府辦公場地,沒有獨立的經營空間,因此難以有效滿足長期用戶和電視網絡的發展要求,因此要抓住推進城市總體規劃工作的機遇,及時加快分前端等局房設施的調整步伐。
3.1 分前端選址原則
為了方便地進行組網和大幅度地提高使用效率,分前端要盡可能地靠近線網中心。盡量與高壓輸電線路或變電站保持安全距離,最大程度降低高壓電流的影響。在規劃網絡線路時,要與主要道路路網一致,以方便光纜、線路管道的鋪設和建設,以利于后期的維護工作和更新改造。
單獨選址的分前端,應建在地勢平坦、土質穩定的地理位置,盡量避開山體滑坡、河道洪澇、塌陷以及泥石流等自然災害頻發之地,同時,還要具備性能良好的人防、安全、保密等有利條件,周邊保證良好的空間環境,不存在灰塵、廢氣、電磁干擾等污染問題。
3.2 分前端建設形式
有線電視分前端可以采用兩種不同的建設方式:即獨立占地和不占地。通常管線維護中心、窗口服務場所、后臺管理場所采用獨立占地的建設方法,其他可通過租用、購買場地的方式建設機房。
3.3 分前端規劃
如果分前端獨立地占地進行建設,此時分前端功能不僅要考慮機房設施,還要保證正常的營業、辦公、維護等功能,因此,要嚴格參照行政區劃來規劃;中心機房則偏重網絡特點和用戶分布兩個特征,本文以都勻市為例,對分前端和中心機房的規劃進行了詳細討論。
4 骨干網
確定了主要機房設施后,接下來就可以對整個區域的光纖網絡進行規劃,可以參考電信固網規劃特點來設置有線電視網絡,采用網狀網結構形式。通常主干路由按照道路特點來布置,以便于架線、鋪設、后期維護等工作,主干路由要盡量避免高速公路這類全封閉型交通路線,因此,主干光纖路由的規劃和選擇,要認真綜合參考路網規劃及用地規劃情況來進行。
5 結束語
在借鑒和參考城鄉總體規劃的基礎上,開展有線電視網絡設施的規劃工作,能夠有效提高網絡設施的運行效率和經濟合理性,編制好的電視網絡規劃可由規劃主管單位審核,有機融入到城鄉總規劃之中,充分實現有線電視網絡事業的可持續發展。
參考文獻
[1] 吳衛波.規劃在有線電視網建設和運營中的作用探討[J].廣播與電視技術,2007(10).
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1.概述PON技術
PON(無源光網絡)就是光纖分布網內不包含任意一個有源設備,其核心技術為信道共享技術。PON系統包括OLT(光線路終端)、ONU(光網絡單元)、ODN(光分配網絡)三部分組成,見圖1。其中,OLT一般設置在中心機房,ONU則放置在用戶側,ODN作為連接ONU與OLT的無源設備,其實際應用要針對相應的場景展開操作[1]。PON系統能夠提供語音、視頻等業務接入,業務具有較好的透明性,達到全業務接入與三網合一的效果。由于光纖傳輸距離能夠達到數百公里,因此,實際物理傳輸層距離瓶頸在收發光信號設備上,其標準距離為20km[2]。此外,PON系統中ODN部分并未設置電子部件,不需要電源供應,因此,極易展開鋪設,基本上無需維護且維護成本較低。而其設備比較簡單,PON系統對于局部資源占用較少,系統初期投入較低,容易進行擴展,投資回報率更高。加之,PON系統進行設計時,因自身就是為電信運營上提供各種業務接入而設計的技術方案,其對帶寬的分配及保證均要有一套完整的體系。在各業務服務質量、優先級保證等技術支持上,提供各類應用解決手段。這種情況下,用戶可依據接入設備的重要性,分別設定相應的服務等級,對重要的用戶及應用設備,設計及時、可靠的響應機制,從而設計多業務、不同服務等級的接入系統。如今,PON網絡通常采用樹形網絡結構,這種帶寬共享的網絡結構能提供更靈活的帶寬分配。對終端接入不需要增設主干線路,系統在設置增加動態測距及分配時隙技術時,增設或拆除終端均不會影響整個系統的安全運行[3]。所以,如果系統需要進行擴展,只需改動一小部分即可,為落實工程提供更靈活的解決方案。總之,由于PON系統具有服務范圍廣、占用資源量少、維護簡單、運營及管理成本低等優點,成為實現光纖接入最佳的方案。
2.PON全業務網絡規劃遵循的原則
2.1遵循市場驅動的原則
市場驅動就是實施PON全業務網絡規劃時,要求進一步明確建設全業務網絡業務需求、對應網絡模式、預計目標等。創建PON全業務網絡的原動力就是市場,為滿足市場實際需求,電信運營商建設多樣性主要針對業務需求的差異性展開。即使對相同運營商而言,基于不同地域和時期,也會出現各不相同的網絡建設模式。
2.2遵循易擴展及可實施原則
PON全業務網絡是一個逐漸把光終端設備向終端使用者延伸的過程,在實施PON全業務網絡規劃中,要將光纖網絡具體要求考慮在內,以此保障PON全業務網絡容易擴展的特點。加之,不同技術光源網絡因光功率衰耗問題,自OLT至ONU之間的傳輸有一定局限性,例如:EPON理論傳輸最大距離為20km,GPON能夠達到50-60km、實施PON全業務網絡規劃過程中,應在具體了解各廠家產品基礎上,開展科學合理的計算,以獲得可行的規劃方案[4]。
2.3遵循投資有效性原則
該原則就是開展PON全業務網絡規劃時,網絡運營不僅要為社會提供最優的服務,也能為企業獲取經濟利益。而只是獲得較低回報率或無投資回報的全業務網絡,表明其并未按照投資有效性原則展開設計。因此,對PON全業務網絡進行規劃操作時,必須深入分析建設、運營成本及收入預期狀況,考慮其最終獲得經濟效益。3.OLT、ODU及ONU規劃設計及建設PON接入網絡依據用戶的不同類型,配置各不相同的物理拓撲結構及類型。主要劃分為以下三種場景,(1)FTTH(光纖到每戶)、FTT0(光纖至辦公室)、FTTB(光纖到每棟樓),
3PON系統具有應用場景
3.1OLT規劃設計與詳細部署
推薦OLT運用機架式大容量OLT設備,每一個匯聚機房均設置1套OLT設備,設定雙主控、雙電源,大大提升設備運行可靠性。OLT最合理的覆蓋半徑處在5km以下,其覆蓋用戶達到1-2萬左右[5]。依托FTTH方法,每一個EPON、GPON分別能夠接入32用戶、64-128用戶。進行全業務設備組網,要基于實際需求下,充分調查所有用戶,以此明確最終的目標用戶,并開展網絡規劃及建設。全業務網絡總規劃要以目標網絡為基礎,對于遠期建設規劃,應以準確把握方向為主,而近期規劃則以目標客戶接入計劃,詳細設計相應的建設方案,以此指導合理分配投資和建設安排。每一個本地網均按照目標用戶數量、覆蓋距離及業務發展劃分為各大區,目標客戶主要包含兩類:(1)政府或企業用戶、物理樓宇、高校等,這類用戶依據效益優先的原則,根據運營收入、成員規模等展開排序,排名處在前30%左右在網政企客戶屬于目標客戶;(2)家庭用戶,這類客戶中老小區或不具有改造條件的小區,不考慮強制性接入新建小區以無線網絡覆蓋及接入需求為主。明確客戶目標后,要實施全業務接入區劃分。分區原則依據規劃目標客戶分布狀況,城市的行政區主要根據鐵路、河流、公園及妨礙光纜線路穿過的大型障礙為界限,并結合城市已有的通信管道,將城市劃分為網絡狀區塊。每個區塊作為一個全業務接入區,其接入面積建議控制在密集城區、郊區分別為5-10km2、15-30km2,一般城區建議為10-15km2[7]。全業務分區完成后,挑選光纜條件較好或具有裝機條件的機房設置OLT設備,這種設備對日常維護工作有較高的要求,不適宜在基站、小區機房等方面進行部署,可以單獨規劃出綜合業務機房。建議每一個OLT節點設定一套OTN設備,運用OTN+PON聯合組網方法,隨之把OTN設備組成城域傳輸網絡匯聚環,并將OLT業務借助OTN承載至中心機房數據網絡交換設備上,組網結構如圖3所示。
3.2ODU規劃設計及部署
ODU主要由光纖光纜、光分路器、光纜交接箱等無源器件組成,OLT到達光交接點屬于主配線光纜,光交接點至網絡箱及光分路器為輔配線光纜[8]。接入層光纜就是由匯聚節點至信息點之間光纜,其主要分為主配線層、輔配線層及引入層光纜三部分。實際組網要按照“主干穩定、配線靈活”原則展開,必須優先考慮充分運用已有資源,先創建主配線層光纜,明確主配線層光纜具體的網絡結構,再依據具體情況發展輔配線層。主配線層光纜可直接運用已有的主干光纜資源,依據光交接區域用戶業務分布狀況設計恰當的光纜芯數,通常選定48-144芯[9]。如果并未達到光纜的條件,必須考慮重新設置主配層光纜,建議運用環網型結構建設模式。輔配線層光纜特別是城郊地區或小城鎮,因用戶密度較低,業務種類相對簡單,建設初期可考慮使用樹狀型或星型結構,等到用戶真正發展起來后,逐步建設為環網。引入層主要包括光分配點及用戶接入點,實現最終用戶接入。引入層光纜需要不斷減輕光纜重量、減少外徑,促使其便于施工。通常運用樹形或者星形結果,對某些纖芯具有特殊要求的用戶,可考慮使用環形。引入光纜要以大力發展業務為主要驅動力,芯數通常由客戶性質決定,例如:重要且忠誠度較高的企業對纖芯有額外要求,一般考慮用8芯,2芯使用,6芯作為備用[9]。一般用戶采用6芯,2芯運用,4芯備用。光交接點就是對接入層光纜實施靈活調度的節點,其從業務需求、網絡安全、管理資源等方面展開設置。光交接點通常選定用戶密度比較大、管孔資源豐富處,便于光纜出入和配線建設。一個光交接節點的覆蓋面是以500-1000m為半徑的工業區、開發區或住宅區等,具體要依據光交接區域用戶分布密度展開設計,郊區或鄉村則依據業務需求逐步擴大覆蓋范圍。光交接點挑選在具有豐富光纜資源、施工方便、面積較大的自有基站,在基站中設定室內ODF開展調度工作。而室外光交接箱要選定在地理位置穩定、光纜出入方便等不受市政建設影響的區域。此外,盡可能避開高壓產生的干擾,也不要設置在高溫、易燃易爆的區域。設計室外光交接箱時,要綜合考慮與各種廣告、車站牌及燈箱,有效解決妨礙市政建設、影響市容等問題。光分配點作為不同級別輔配線層光纜或輔配線層和引入層光纜的交匯點,輔助光交接點調度及光纖資源。光分配點通常以獨處的建筑物或建筑群作為接入區,在城市建筑中相對密集的區域,充分考慮商務樓、辦公樓、金融結構等單一設計光分配點。接入集團客戶時,ODN極易運用1級分光部署方法。由于家庭用戶比較密切,ODN網絡建議使用1級分光方法展開部署。此外,為有效提升PON口利用率,光分路器可應用二級分光模式,以此滿足不同距離和區域ONU終端接入,不建議運用三級或者三級以上的分光模式。
篇5
1上海城市軌道交通網絡規劃和建設計劃
1.1 上海已經建成的軌道交通線路
為了構筑國際化大都市現代化交通體系,上海從上世紀90年代開始大力發展軌道交通,以促進經濟社會發展,改善投資環境,提高市民生活質量,緩解交通擁擠。經過10年左右的建設,上海已經建成并投入運營的軌道交通1、2、3、5號線,形成了總長82km左右、“十字加環”的“申”字形初始線路,日均承擔客運量120萬乘次左右,約占公交客運總量的11%,初步顯示了軌道交通快速和大運量的優勢。
1.2 上海軌道交通網絡規劃和建設計劃
上海市根據城市性質、規模、布局,以及城市交通現狀和交通發展戰略,借鑒國際大城市的經驗,通過國際招標,完成了上海市軌道交通網絡規劃。該規劃已納入國務院批準的上海市城市總體規劃。
上海市軌道交通網絡規劃制訂的總體目標是:建設與國際化大都市框架相適應的網絡化軌道交通系統,支持城市發展戰略,增強上海國際競爭力;引導城市空間布局的優化,促進郊區重點地區的建設和規劃城鎮體系的形成;顯著改善城市交通,構筑以軌道交通為骨干的公共交通體系,確立公共交通主體地位;增強上海輻射、服務功能,推動長江三角洲聯動發展。軌道交通網絡建成后,要形成中心城“45分鐘交通圈”,充分發揮軌道交通準點、快速的特點,大幅度提高公共交通服務水準,避免小汽車過度使用引起的道路擁擠、空氣污染及能源浪費,實現城市可持續發展。
上海市軌道交通規劃網絡由17條線路組成,總長約810km(其中外環線內的中心城內長度約480km),包括市域快速線4條、市區地鐵線8條、市區輕軌線5條:
4條市域快速線(R線),總長428km。市域快速線主要在全市范圍提供快速的交通服務,連接郊區新城、中心鎮等重要地區,連接重要的對外交通樞紐(空港、海港、鐵路客站等),構成全市范圍的快速交通骨架。
8條市區地鐵線(M線),總長264km。市區地鐵線主要承擔中心城的公共交通,疏解地面交通壓力,采用高密度、大運量地鐵系統為主,作為中心城公共交通的骨干。
5條市區輕軌線(L線),總長118km。市區輕軌線作為輔助線路,主要連接市域快速線和市區地鐵線,為局部區域提供交通服務,是前兩級網絡的補充。
上海市城市軌道交通經過10年多的初始發展期,“十五”期間進入了軌道交通建設的集中發展期。鑒于目前的建設速度超過世界各國曾經達到的水平,所以為了在發展中協調近期與遠期、局部與整體之間的各方面關系,上海提出了以2010年末為基點的城市軌道交通基本網絡規劃。
基本網絡是以遠景網絡確定的17條線路為依據,以“十五”期間計劃建成的線路骨架網絡為基礎,經過集中發展以后,由13條線路形成總長達510km、功能較完善、能夠支撐國際化大都市發展目標的軌道交通網絡。其中在中心城范圍內的總里程約為310km。
基本網絡建成之后,將構筑起中心城“45分鐘交通圈”,即乘客從出發處到車站和從車站到目的地各需10min時間,乘客在軌道系統中平均耗時為25min(包括候車、換乘和車內時間),從而確立中心城公共交通的主體地位,并能夠明顯緩解交通壓力。
2 軌道交通網絡化建設的特點和建設原則
軌道交通網絡化建設不同于單線建設,它必須站在全線網角度同時解決網絡建設和單線建設所面臨的問題,而且必須考慮網絡優先原則。
因此,軌道交通網絡化建設有其固有特點和建設原則。網絡化建設必須考慮網絡規模效益和整體效益。網絡建設時不能只考慮某一條軌道交通線路的最優化,而應該考慮單線建設和網絡的整體最優。在進行某單條線路建設方案比選時,應站在網絡的高度來判斷方案的優點和缺點。
網絡化建設時必須考慮網絡資源共享問題。這里的共享既包括OCC(運營控制中心)、車場和主變電站等在布置上的整合,更重要的是其設備和系統的資源整合,比如車場內大架修和各種運營檢修設備的共享等。這種共享不僅可以節省有限的城市土地資源,而且系統設備的資源共享有利于設備維修向程序化和社會化推進。同時,網絡中換乘車站的設備和系統也同樣存在共享問題。解決換乘車站的資源共享必須和運營管理有機結合起來。
網絡化建設的原則:網絡化建設既要考慮城市交通和環境的承受能力,又要盡快形成骨干網絡系統以盡早發揮網絡最大效益;既要加快中心城區的建設以緩解交通壓力,同時又要考慮郊區線路的建設,以免造成新的交通問題。因此,網絡建設要采取內外并舉的原則進行。
3 網絡化建設所面臨的若干問題探討
上海市城市軌道交通的近期建設計劃,決定了它已經由單線建設轉入網絡化建設階段。這也是國內從未面臨的新問題:一方面,我們必須先行超前規劃,統籌兼顧,確保整個系統的先進性、前瞻性和科學性;另一方面,前所未有的每年40km左右的建設速度對我們的施工技術、施工設備、施工管理等也是一個新的挑戰。
3.1 網絡化建設階段軌道交通建設力量的分析
(1) 上海的軌道交通建設已經積累了5條線路的建設經驗和教訓,有了一支設計、施工和建設管理的基本力量。
(2) 設計、施工、監理單位打出“中華牌”。上海軌道交通的建設力量已經不僅僅局限在上海的建工集團公司和城建集團公司下屬的設計單位、施工單位和監理單位,而是全面引進市場機制;除上海本地企業外,通過規范的市場化操作,上海引進了鐵道部、冶金系統及其他部委以及京、津等外省市中有實力的設計單位、施工單位,既充實了上海的力量,也帶動了全國的建設市場。
(3) 施工機具設備方面,對于控制施工進度的盾構機,已完全可以滿足上海市軌道交通近期建設計劃的要求。
3.2 軌道交通網絡化建設給城市交通帶來的問題
根據上海軌道交通近期建設計劃,至2010年左右,上海軌道交通總里程將達到400km左右;除去已經建成的1號線、2號線、3號線、5號線和正在建設的4號線(共計104km),上海共需再新建軌道交通線路長度為300多km,對交通影響較大的中心城區范圍(外環線內)將建設車站206個。其中二線換乘車站38個、三線換乘車站12個將同步實施。所以中心城區將有144個點進行車站施工。市中心區(內環線內)將建設73個車站。上海中心城區(外環線內)每年在建車站數平均為30個左右,其中對于交通影響最大的市中心區而言,每年就有15~20個車站進行施工。這樣的施工強度會對上海本來就相對緊張的交通需求帶來問題,必須采取有效措施加以解決。
根據上海軌道交通近期建設規劃及市內交通的發展情況,在充分研究建設規模的基礎上對交通問題進行深入專題研究,按照“減少影響、保證交通服務水平”的原則,提出以下主要對策:
(1)優化工程籌劃。軌道交通建設部門在安排項目實施計劃時,加強與其他部門的協調,做到軌道交通、市政管線、市政道路、綠化、舊區改造等項目能夠相互結合、共同實施。如8號線計劃與西藏路拓寬、10號線計劃與河南路改造同步實施,以減少重復建設對交通的影響。
(2)建設總量平衡。根據到2010年的軌道交通建設總量,每年在市中心區開工建設的車站總數控制在20個以內。
(3)優化設計方案。設計單位和規劃部門在項目的設計階段就考慮交通問題,使車站設計方案在布局上、地理位置上盡量減少對交通的影響。如車站位置盡量避開十字交叉口等。
(4)優化施工工藝。如大力推廣管線非開挖技術和逆作法、蓋挖法等施工方法,壓縮施工作業面以及縮短施工周期,減少對道路的占用,從而降低對交通的影響。根據以往經驗,我們可以做到明挖車站施工占用道路控制在2年以內,蓋挖或逆作法影響交通控制在1年以內。
(5)堅持“借一還一”和“公交優先”的交通組織原則。增加施工便道分流交通,或對周邊部分相關道路提前拓寬,以減少對交通特別是主干道交通的影響。
(6)加強施工期間的交通管理措施。與交通管理和研究部門制定交通疏解的相關對策和實施方案,如調整局部道路網絡布局、地區交通渠化、加大交通管制力度等,以分流交通、疏解交通,減少施工區域交通矛盾。
(7)強化文明施工,加快施工進度。加強宣傳力度,取得市民對軌道交通建設的理解和支持。
3.3 網絡化建設對換乘樞紐的規劃和建設提出的挑戰
3.3.1上海已建的換乘站缺乏網絡總體籌劃
總體來看,上海已經建成通車的軌道交通1號線、2號線、3號線和5號線主要有4個換乘節點車站,由于當時注重單線建設,沒有重視從網絡化角度看待換乘問題,因此也留下些許遺憾。如中山公園站2號線和3號線之間的換乘就是一個教訓:2號線中山公園站與3號線的換乘是非付費區通道換乘方式,兩條線路的換乘車站總體呈T型布局,兩站在平面上相距17m,2號線為地下二層車站,3號線為高架二層車站,在2號線的站廳層端部分別有左右兩條長度110m的換乘通道與3號線相接(如圖1所示);兩線換乘客流必須自站臺層到站廳層檢票出站,然后經過110m長的換乘通道進入換乘車站的站廳層檢票進站,再進入站臺層上車,換乘走行距離達到200m以上。顯然,這樣的換乘節點處理方式很不理想。這樣的換乘距離,對軌道交通吸引客流和乘客的可達性都產生不利影響。上海已經建成的其它換乘節點的處理也不同程度存在同樣的問題。因此,在網絡化建設時期,必須深入研究和討論軌道交通換乘站特別是大型換乘樞紐的規劃、設計和施工問題。這在軌道交通網絡化建設中不僅具有現實的社會意義,更有顯著的經濟效益。
3.3.2 近期建設換乘樞紐的綜合分析
在總結已經建成的換乘站的經驗教訓基礎上,上海在軌道交通網絡化建設過程中高度重視換乘站的規劃和建設,做到了從全網絡考慮,超前規劃;施工中以錨固換乘樞紐節點作為穩定規劃的前提和目標,并建立了科學的換乘樞紐方案評價體系;提出了評價軌道交通換乘樞紐方案的定性指標和定量指標。在換乘樞紐的具體評價過程中,往往采用定性指標和定量指標相結合的方法。主要評價指標包括:①保證軌道交通線路之間的最佳換乘連接;②保證乘客換乘行走的距離最短;③與其它交通方式(公共汽車、出租車)之間的良好銜接;④與周圍設施(商場、停車場等)之間的良好聯系;⑤最佳的線路敷設方式;⑥實施的難易程度;⑦設備資源的有效利用和共享;⑧綜合造價指標等。現以人民廣場換乘樞紐和世紀大道換乘樞紐為例,說明上海在建的大型換乘樞紐的規劃、設計和施工情況。
3.3.2.1 人民廣場換乘樞紐
人民廣場是上海市的中心,也是最大的客流集散地。軌道交通1號線、2號線和8號線在此形成換乘樞紐,3條線通過站廳和換乘通道實現付費區直接換乘,并在南京路西藏路口設置了大型下沉式集散廣場,以方便客流的集散以及與地面公交的銜接(如圖2所示)。在1號線和2號線實施時沒有很好地解決換乘問題。在8號線建設時,對此換乘樞紐進行了專題研究,使8號線車站與1號線車站平行并列布置。兩車站均為地下二層車站,可實現在站廳層付費區平行換乘。2號線和8號線采用站廳到站廳通道換乘,換乘高度為一層。該換乘樞紐的設計方案綜合考慮了線路敷設方式和綜合造價指標,實施難度不大,使后建的8號線與1號線的換乘距離最短。由于8號線車站相對獨立,因此無法與1號線和2號線實現設備資源的共享。該換乘樞紐目前正在實施,由于對已經運營的1號線和2號線的改造項目較少,因此實施性較好。
3.3.2.2 世紀大道換乘樞紐
世紀大道換乘樞紐位于浦東新區陸家嘴地區的世紀大道、張楊路和東方路交叉口,是上海市近期軌道交通網絡中最大的換乘樞紐;有4條軌道交通線在此相交換乘,分別為2號線、4號線、6號線和9號線。四線車站呈“卅”形布置:2號線、4號線、9號線的3個車站平行與世紀大道并列布置,6號線車站垂直于以上3個車站,橫跨世紀大道(如圖3所示)。
世紀大道換乘樞紐目前只有2號線運營通車,4號線土建工程基本完成,6號線和9號線兩車站將同步實施。2號線和9號線為標準地下二層車站。4號線為地下三層車站。6號線為地下一層車站,車站主要利用其它3條線的站廳層作為其站臺層。該換乘樞紐使4條線的換乘距離最短,4線的部分空間和設備實現了資源共享:2號線、4號線和9號線可以實現站廳層平行換乘;6號線與其他3條線的換乘將非常便捷,與2號線和9號線的換乘距離只有一層。目前該樞紐正在與6號線工程同步實施中。由于要改造已經運營的2號線,因此實施時會對運營線路產生影響,施工時甚至要采取短時期的封站措施。由于橫跨在3條線上的6號線為地下一層車站,受車站高程控制,該站為零覆土車站,因此6號線實施時在穿越2號線的結構設計以及對周邊管線的處理方面都比較復雜,給工程的實施增添了困難,工程造價也相對比較高。
3.4 軌道交通網絡化建設要充分考慮系統和設備的資源共享
針對軌道交通進入網絡化建設時期的特點,在總結和回顧以往建設的經驗教訓基礎上,結合2010年前的軌道交通建設計劃,網絡化建設必須高度重視網絡資源和設備的資源共享。因此,在軌道交通建設過程中要立足“建設要體現為運營服務的宗旨、網絡運營的整體效率和效益最大化、單線局部最優和網絡整體最優的有機結合”,以系統和設備專業的資源共享為出發點和目標,高效、綜合、系統地解決軌道交通網絡化建設中所面臨的具體問題。
3.4.1必須建立統一的清分中心,實現全網的一票換乘
目前由于1號線和3號線還不能實現一票換乘,給乘客的出行帶來極大不便。隨著上海軌道交通網絡的逐步形成,各條線路之間還會形成相當數量的換乘節點。為更好地服務乘客、方便乘客,發揮軌道交通網絡的效率,實現軌道交通網絡的一票換乘是十分必要和緊迫的。因此,必須建立一個完善的、穩定的、具有法律保障的軌道交通票務清分中心。這個清分中心必須以統一的接口標準、資費標準和安全標準為前提,且是一個必須以公開、公平、公正和服務為原則的服務性和非盈利性機構。在建立了統一的清分中心后,再對上海已經通車的幾條軌道交通線路進行相應的系統升級和改造,上海的軌道交通網絡就可以真正實現一票換乘。這是提高整個網絡效率和效益以及AFC(自動售檢票)系統資源共享的必然要求。
3.4.2 必須建立統一的運營指揮協調和監控中心
上海軌道交通在單線建設時期,每條線路都單獨建設一個控制中心。當軌道交通網絡形成后,必須對整個網絡的控制中心進行統一規劃,同時要考慮多條線路控制中心的資源共享。根據上海市軌道交通控制中心的統一規劃,軌道交通網絡形成后,將形成多個控制中心。但是對于整個網絡系統,這些控制中心之間無法實現信息的互通,在緊急狀況下無法實現整個軌道交通網絡的安全運營。如在某一換乘樞紐站,若一條線路的列車發生故障或火災等狀況,另一條線的列車無法及時采取措施,仍然將大批乘客運送到車站,將會使情況進一步惡化。因此,必須建立一個在所有控制中心之上的統一的運營指揮協調和監控中心。該中心對整個軌道交通網絡進行總體監控,在發生任何緊急情況時可以實現整個網絡信息的共享和進行統一的指揮調度。
3.4.3 必須建立統一的傳輸網絡并實現系統的兼容和互通互聯
軌道交通只有形成網絡后才會發揮最大的效率。在單線建設時,各個系統專業都建立單獨的傳輸體系,如廣播系統、調度指揮通信系統、電視監視系統、公務通信系統、售檢票系統、信號系統、FAS(防災報警系統)、BAS(環境監控系統)等一般都設立各自的傳輸通道。這樣不僅造成傳輸系統復雜,資源浪費,而且網絡形成之后還容易產生難于管理等問題。當前信息技術突飛猛進,大容量的傳輸媒介可以滿足軌道交通建立統一的傳輸網絡的需要,而且統一的傳輸網絡有利于實現系統專業的資源共享。
軌道交通網絡形成之后,各條線路系統之間的互聯互通問題就變得十分重要和必要。如無線通信系統、信號系統,就是實現網絡互聯互通的必要條件,否則就會給整個網絡的無線行車調度帶來問題;信號系統不能兼容就會造成不同線路的車輛無法實現緊急狀況下的調配,使網絡的調度靈活性下降。為此,上海市在網絡化建設時對此進行了系統考慮,對無線通信系統和信號系統進行捆綁招標,為實現網絡系統的互聯互通和系統專業的資源共享創造基礎條件。
3.4.4 必須充分研究供變電系統的資源共享
一般來說,一條20~30km長的軌道交通線路要設置2個110kV的主變電站。依此計算,整個網絡需要建設超過30個主變電站。主變電站的建設不但投資巨大,而且要與上海市供電網絡協調。因此,必須對軌道交通網絡的主變電站的設置進行優化,在有條件的地點實現2條甚至3條線的變電站共享。更進一步,還需要針對軌道交通建設時序與上海市電網規劃進行協調,做到軌道交通供電系統布置與上海市整個電網的資源共享。
3.4.5 必須解決換乘樞紐車站系統和設備的資源共享
軌道交通換乘樞紐建設過程中必須解決的問題就是資源共享的處理。這里指的資源共享不僅包括地下空間或設備和管理用房的資源共享,更重要的是車站機電系統和設備的共享。機電設備的共享包括不同軌道交通線路之間在一個換乘站內通風空調設備、供電設備、售檢票設備、通信設備等的共享,同時也包括防災報警系統、設備監控系統等的聯動。
4 結語
總之,上海的城市軌道交通建設已經進入了網絡化建設時期,網絡化建設會對城市軌道交通工程的規劃、設計、施工和管理提出新的挑戰。在軌道交通網絡化建設過程中,只有參加建設的各方都站在整個軌道交通線網的高度,以網絡整體最優為基礎,以充分實現資源共享為手段,以為軌道交通乘客服務為出發點,才能解決網絡化建設過程中遇到的各種問題,才能高質量、高效率、高速度地建成上海的城市軌道交通網絡,為上海舉辦一屆“最成功、最精彩、最難忘”的世博會創造條件。
參考文獻
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當前社會,信息對于當前的社會發展和人民生活而言已經不是一項可有可無的奢侈品,而更多成為了一種積極的推動力量。在這樣的環境之下,人們對于信息傳輸服務的質量要求也必然越來越高。正因為如此,傳統的銅網已經不能夠繼續滿足數據傳輸的需要,光網絡也因此在更高數據傳輸需求,以及光纖本身成本的降低以及復用技術水平的提升等多方面的影響之下,成為了未來數據傳輸網絡構建的首選。
1 PON技術概念淺析
在當前光網絡逐漸橫行的技術環境中,無源光網絡(PON,Passive Optical Network)綻放出與眾不同的獨特生命力。在PON技術支持的組網方式下構建起來的光網絡,由于整個通信網絡中所涉及到的諸多通信設備都采用了不需要任何電力供給的無源設備,因此在整個PON網絡運行的過程中,都不會受到電力供給系統的影響,因此其穩定水平也因此得到一定程度的提升。
目前在應用環境中較為常見的是極具生命力的以太網無源光網絡(EPON,Ethernet Passive Optical Network)和G容量無源光網絡(GPON,Gigabit-Capable Passive Optical Network),二者的區別從應用層面上看在于對于傳輸速率的可承受程度,而從結構角度看,EPON到現在仍然機具生命力的原因則是其一直延續使用的以太網結構。對于應用而言,PON技術在網絡架設的過程中,仍然可以依據光纖網絡距離信息消費端的距離而進一步對光網絡的應用形式進行劃分。劃分出的不同結果均歸于光纖接入服務(FTTx,Fiber To The x)技術簇體系之下。當前較為常見的主要應用形式為光纖到樓宇(FTTB,Fiber To The Building)以及光纖到戶(FTTH,Fiber To The Home)兩種,但是曾經在很大程度上受制于光纜自身造價以及接續工作水平等因素影響的光網絡,目前在類似問題等方面都有了長足發展,也正因為如此,FTTB組網形式正在面臨淘汰,而FTTH正在得到越來越廣泛的應用。
從結構上看,一個典型的FTTH網絡結構參見圖1。
圖1 FTTH典型結構
從圖1中可以看出,光網絡在實現入戶的過程中,相對于之前更為常見的FTTB網絡,是將用戶側的光網絡單元(ONU,Optical Network Unit)朝向用戶端移動,而光線路終端(OLT,Optical Line Terminal)以及光分配節點(ODN,Optical Distribution Node)則擔任起了構成光網絡接入部分的主要職能。因此在對PON網絡進行實施的過程中,必須對于OLT以及ODN兩個類別的設備詳加規劃。
2 PON網絡中的設備規劃
通過上文中對于PON網絡的分析,可以發現OLT和ODN兩類設備對于光纖入戶過程的重要價值和意義。因此必須在網絡實施的過程中加以重視。
首先對于ODN設備而言,除了相對較為常規的設置而言,并沒有太多需要關注的內容。雖然在光纜入戶的工程中,ODN設備并沒有劃歸到用戶側,但是考慮到整個工程信息傳輸效果以及光纜自身特征等方面的因素,仍然會將其設置在靠近用戶側,通常安裝在通信小區內以及室外的光纜交接箱中,如果分配節點上的光線數量較少,還可以考慮安裝在樓道或者弱電井中。此外,經過分路器的光纖,如果同一方向數量較多,可以一直采用光纜架設到比較接近用戶的位置,而后進一步轉化成為皮線接入用戶,并且在對接點設置光纜分纖盒。此外,對于通信小區內的光網絡設備也應當加強保護,需要將所涉及到的系統安裝在設備間內,并且加以妥善保護,沒有條件提供設備間的,應當加裝必要的保護箱體,并且在架設的時候就需要考慮到未來維護工作的展開。包括分纖盒等在內諸多接頭等,都應當加裝標簽,方便后期維護。
而對于OLT層面而言,情況則會相對復雜一些。在PON網絡中,OLT在局端具有三種主要的建設模式。其一在于OLT光纖直驅方式,這種工作方式是通過GE光口直接與匯聚交換機或者寬帶接入服務器(BRAS,Broadband Remote Access Server)相連以實現OLT設備的數據上聯。在這種工作方式之下,最大的特點就在于接入網僅由OLT以及BRAS設備構成,結構相對簡單,并且能夠有效實現網絡結構扁平化的目標,相對而言便于管理,但是對于光纖資源的占用不容忽視,并且網絡安全性等方面特征也有待進一步提升,除此以外,對于BRAS端的管道和端口資源占用嚴重也是此種工作方式之下的一大問題。其二則是OLT結合匯聚交換機工作方式。在這種工作方式之下,具體是將匯聚交換機與BRAS設備部署于同一個局址內,并且將匯聚交換機視為對BRAS設備的一種端口擴充。通常的做法是將匯聚層交換機安裝位置確定在接近OLT的位置上,主要作用在于方便先將OLT上聯端口匯聚后再進一步與BRAS相連。此種工作方式可以針對OLT光纖直驅方式中端口緊張的問題進行改善,對于光纖本身的節約也有積極意義,但是此種工作方式會導致維護工作量下移,并且增加匯聚交換機數量,也因為如此會進一步增加網絡層級,破壞整個光數據網絡的扁平化程度。最后則是OLT與接入波分工作方式,此種工作方式避免了另外二者需要大興土木的客觀要求,此種網絡實施方式是將傳送技術引入到接入層,在安全性、大容量以及長距離傳輸等方面都有著一定優勢。但是需要將波分設備安全在模塊機房內,因此產生的維護工作成為這種工作方式的弊端之一,同時較高造價也是需要考慮的重點。
3 結論
在實際的工作過程中,需要針對當前技術發展的總體趨勢和現實經濟狀況以及信息消費端的相關需求,來綜合確定技術的選用。確保采用的技術和實際需求在當前和未來一段時間中保持相對極高的契合程度是進行PON網絡設備規劃的重點任務。
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以上網行為管理和SSLVPN設備組件為基礎,對接各類型終端,入網前基于設備狀態和身份信息進行信任等級判定。并建立內部應用訪問身份認證機制。下一階段工作通過零信任技術建立更全面的訪問前信息采集和持續評估能力,進一步打通網絡、應用、數據訪問的身份和信任判決及控制。
3.3建立本地化安全運營能力
基于安全運營平臺,將全網終端威脅、網絡攻擊及業務系統安全通過大屏可視化的方式呈現,結合外部安全服務專家專屬服務化的方式,實現了網絡安全的閉環響應與處置,同時為內部人員提供信息安全知識與技能,沉淀本地知識經驗庫;基于安全運營平臺分析結果進行決策,指導各部門開展網絡安全工作;通過網絡安全運營平臺指導安全建設,提供安全策略優化指導,全面提升系統安全運營能力。
3.4構建針對未知威脅防控的人機共智能力
基于本地安全運營平臺、下一代防火墻、態勢感知檢測響應等設備組件中人工智能算法,借助安全云端的全球威脅情報和安全大數據分析輔助,初步構建針對已知和未知Web攻擊、僵尸網絡、各類型病毒、漏洞利用、部分APT攻擊和異常業務行為的檢測識別能力。通過演練成果應用,實現了滿足等級保護2.0合規要求,具備在實戰化攻防對抗中抵御攻擊、快速恢復能力,同時日常服務運維過程中對各類型業務和數據提供常態化安全防護。
4創新性與價值
篇8
隨著經濟的不斷發展,城市規模越來越大,城市道路網絡也隨之越來越大,交通擁堵等現象越來越嚴重,已經嚴重影響到了人們的日常出行,成為亟待解決的社會問題之一。本文就城市道路網絡進行了描述,并對城市道路網絡管理做出了一些規劃與建議。
1 城市道路網絡概述
城市道路網絡是指城市中各個街道相互交叉而交織成的網狀交通結構,是城市網絡物化的主要表現之一。本文將從城市道路網絡的結構形式和現狀兩方面對城市道路網絡進行概述。
1.1 城市道路網絡的結構形式
我國城市道路網絡結構的形式主要有以下幾種:
1.1.1 格子狀
格子狀是指類似井字形排列的縱向間和橫向間道路基本平行的一種道路網絡形式,這種道路網絡形式的優點在于布局整齊,利于交通管理。缺點是十字路口較多,可能影響行車速度。
1.1.2 放射狀
放射狀是指以市中心為中心,道路組成放射狀發散式的一種道路網絡形式。這種道路網絡形式的優點在于有利于城市中心和郊區的聯系。缺點是道路不規則,存在一些路況復雜的路口。
1.1.3 不規則狀
不規則狀是指根據當地的地形特點而建造的沒有一定規則形狀的道路網絡形式。這種道路網絡形式的優點在于能充分利用自然地形,減少用地和建設費用。缺點是道路不規則,并且常常把建筑用地分割開來,不利于交通管理。
1.1.4 混合狀
混合狀是指把上述三種中的幾種混合起來的道路網絡形式,使每種道路網絡形式都能發揮出自身的優點。
1.2 城市道路網絡現狀
1.2.1 城市道路網絡結構不合理
我國的城市道路建設十分重視快速路和主干道的建設,快速路和主干道的建設占有非常大的比例,導致支路建設不足,出現道路網絡結構不合理的狀況。表一列出了我國《城市道路交通規劃設計規范》的相關指標。
表一 我國《城市道路交通規劃設計規范》相關指標(GB 50220-95)
國際推薦道路網絡等級結構為金字塔形,而我國大多數城市結構為菱形,較為典型的有南京和溫州,見圖一。這種不合理的道路網絡結構會導致交通擁堵的發生。
圖四 我國城市南京、溫州道路等級結構與國際推薦道路等級結構對比
1.2.2 城市道路網絡密度較低
城市道路網絡的密度常常代表了一個城市的交通運輸能力,進而可以反映一個城市的發達程度。與發達國家相比,我國城市道路網絡的密度遠遠小于中等發達國家。由于道路網絡密度較低,常常出現道路擁堵的狀況,尤其是在行車高峰期尤為嚴重。
1.2.3 機動車、非機動車相互干擾
我國道路基本都分為機動車道和非機動車道。如果不能合理分流,就會導致交通重疊,進而導致交通擁堵,不利于城市道路網絡的建立。
2 城市道路網絡管理規劃與建議
2.1 城市道路網絡管理措施
城市道路網絡管理是指根據當地實際情況,包括現有道路情況和自然地形等,建立道路網絡管理模型,合理劃分管理區域,選定便于管理的控制點,最終實現對全區道路網絡的管理。
2.1.1 交通限行管制
城市道路網絡管理最常用的方法之一就是交通管制,分為限路段、限時間和限車輛類型幾種方式。
2.1.2 適時人為監控
通過攝像頭等設備對城市道路網絡進行視頻監控,通過計算機系統將各道路通行情況實時傳輸到指揮中心,管理人員可以及時改變交通擁堵區域的交通信號燈,指揮擁堵路口車輛有序離開擁堵區域,也是城市道路網絡管理的常用方法之一。
2.2 城市道路網絡規劃與建議
針對我國城市道路網絡的現狀及分析,主要對城市道路網絡做出以下規劃和建議。
2.2.1 避免交通節點的重疊
在城市中有很多人流和車流的聚集點,如停車場出入口、火車站、汽車站等公共設施處,應該盡量多增加幾個出入口,并且對機動車和非機動車以及人流進行分流,甚至可以做成循環交通框架結構,以疏導交通,避免形成交通節點,如在鬧市區地鐵口設計成3-4個出口,分別通往交通路口的不同大街或不同建筑內。同時,在疏導交通的同時還要兼顧出入口附近的公共交通設施情況,保證人流可以迅速順利疏散,如在火車站、長途汽車站附近設立多條公交線路。
2.2.2 加速推進舊路改造和拓寬工程
鑒于我國大多數城市不斷擴建導致舊路交通堵塞情況嚴重,而且近幾年我國各城市機動車數目激增,加速推進舊路拓寬改造工程勢在必行,在鬧市區等人流較為集中的區域尤甚,這樣可以大大緩解交通壓力。
2.2.3 合理調整道路密度
在城市道路網絡建設中,各級道路的密度是道路網絡布局的中心問題。在制定道路網絡密度時,要符合以下原則:第一,道路網絡密度不能過疏或者過密。第二,道路網絡的密度要兼顧生活便利等方面的社會問題。第三,要針對每個城市的實際情況,不能照搬照抄同一個數據。第四,特殊地區要特殊考慮,以可持續的眼光看待問題。第五,一般情況下,城市中心商業區的道路網絡密度最大,市區次之,郊區更次之。
3 結束語
隨著科技的進步和社會的發展,城市道路網絡將會逐步擴大,加速推進舊路改造和拓寬工程、改善道路網絡結構、創新城市道路網絡管理的模式、避免交通節點的重疊、合理調整道路密度、改變生活小區結構和實現城市道路網絡監管的現代化等措施會使城市道路網絡管理日趨完善,從而提高人民生活質量。
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篇9
1 綜合布線方案
信息中心設置在機關大樓,共6層,中心機房設置在第3層,各樓層布置接入交換機,使用超5類UTP,實現100M到桌面,由于樓層不高,不超過100米的限制,所以各樓層交換機通過超5類UTP連接到3樓核心交換機。各運行部通過光纖連接到核心交換設備。
2 邏輯設計方案
兩臺CISCO 6509A構成雙核心拓撲結構,通過6芯光纖連接運行部匯聚交換機CISCO 4506,實現了企業內部網絡各結點之間的鏈路冗余,增強了網絡的可靠性,最大限度地保證網絡系統7*24小時不間斷運行。兩臺核心交換機之間通過雙千兆接口實現鏈路捆綁,從而達到帶寬倍增、負載均衡的目的。通過流控AVANBLUE、易尚2000、中興ZXMP 2000與異地分廠連接。通過2臺F300防火墻分別與集團總部和INTERNET相連,租用電信100M獨享專線和聯通10M共享專線實現INTERNET接入,租用電信6M專線和聯通2M數據專線實現集團總部DDN接入。
整個網絡采用基于交換機端口的方式按運行部劃分VLAN,并為服務器、網絡管理等應用劃分了專門的VLAN。通過CISCO 6509A實現少數不同VLAN間必要的數據通信。通過設置VLAN,限制了廣播域的大小,在數據鏈路層實現了安全隔離,安全性得到了很大的提高,同時各單位的網絡組織成獨立的虛網。服務器與客戶機均采用靜態IP地址分配方式,各運行部設置專人管理網絡地址的分配,這樣盜用IP地址的情況將大大減少。
兩臺核心交換機上運行VRRP協議,實現了網關冗余,同時通過將不同VLAN指定不同的主用路由器和備用路由器的方法,避免了備用路由器的閑置問題。
企業內部部署趨勢防火墻、SYMENTEC防病毒軟件,并在三層交換機6509A上配置了防震蕩波、沖擊波病毒的相關過濾策略來加強計算機病毒的防范工作,從而進一步保證內網的安全、順暢。
3 軟件平臺選擇
軟件選擇了員工都熟知的WINDOWS系列平臺,由于其界面友好,易于操作,應用廣泛,可供選擇的第三方軟件比較多,支持微軟平臺的軟件供應商多。服務器平臺選擇WINDOWS SERVER 2003,客戶端多選擇WIN XP操作系統,數據庫平臺選擇SQL SERVER 2003,WEB站點選擇WINDOWS自身的IIS。
4 網絡管理制度
構建良好的網絡環境三分靠技術,七分靠管理,制定健全的網絡安全管理制度,并加以落實和監管,是網絡安全運行的可靠保障。如果制度合理、管理得當、執行得力就能有效地預防和控制安全事故的發生。
服務器日志必須每天查看,查看有無外來人員登錄,并做了何種修改。數據庫服務器每天做異地備份。管理員密碼要達到一定長度并每周修改。IP地址實行專人管理、專人分配,避免濫用、盜用,引發地址沖突。
5 結語
本項目的規劃設計采用了技術先進、成本適中、滿足要求的策略,而網絡工程建設是一項系統工程,不僅需要結合近期目標,也要為系統進一步發展和擴充留有余地,還具有良好的開放性、較高的可靠性、先進性。因此,本網絡系統在后期建設中,還應該考慮購買上網行為管理設備、入侵檢測設備等來增加網絡監控和審計,對本單位涉及內部機密數據的計算機應采用雙硬盤隔離卡或網閘等物理隔離技術,以增加企業內部數據的保密要求。
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作者簡介
篇10
2.1規劃范圍
海南國際旅游島先行試驗區(下稱“試驗區”)位于海南省陵水黎族自治縣,試驗區規劃范圍確定為北至東高嶺、東至黎安外海、南至南灣自然保護區、西至高速公路,包括3個鎮、8個行政村、19個自然村,總面積為114.88km2。其中,試驗區規劃控制范圍為64.72km2,建設用地面積為39.6km2,人口為29969人,約7300戶。
2.2規劃期限
根據《海南國際旅游島先行試驗區市政規劃(2013—2030)》的建設進度安排,按照“三年成勢、五年成形、十年成城”的總體要求,試驗區的規劃期限將跨越以下3個階段:(1)2013—2015年全面完成基礎設施建設;(2)2016—2020年進一步完善城市功能和交通設施;(3)2021—2030年試驗區城市功能配套體系全面完善。
2.3功能用地布局
規劃用地分為四大類,即居住用地、公共服務設施用地、商業服務業設施用地、工業用地等,建設用地面積為47.82km2,試驗區建設用地面積為31.09km2。具體如表1所示。
3規劃方案
3.1規劃總體策略
由于目前國內TD-LTE商用時間較短,參考價值不大,因此可以把視角轉向在3G時期與中國移動發展非常相似的Verizon運營商,其都是在3G競爭中處于下風,都是由于終端(如iPhone)與其他運營商合作使得高端用戶大量流失,都是希望借助LTE的激進建設扭轉3G市場上的劣勢。Verizon在2010年12月正式宣布LTE商用,因此數據起點是2010年Q4季度。以Verizon的每季度財報為基礎,通過采用“直接法”,將同一季度的業務發展指標與覆蓋因子分別作為一張圖的x軸和y軸,利用Matlab數學工具進行數據擬合,兩者關系如圖1所示:(1)人口覆蓋率小于65%左右,為緩慢發展階段;(2)人口覆蓋率超過65%左右,為快速發展階段;(3)人口覆蓋率超過90%左右,為井噴式發展階段。根據對Verizon發展的分析,其3年激進的LTE網絡覆蓋策略得到了很好的回報效果。因此,在試驗區的TD-LTE建設,建議進行快速實現廣覆蓋,達到或超過人口覆蓋率90%,迅速占領市場高地,具體策略如下:(1)推進覆蓋:完成規劃區內人口覆蓋率達到90%的目標。(2)優化結構:在人口覆蓋率達到90%的基礎上進行拉網測試,以較高標準進行網絡架構和網絡規模規劃工作,通過多種小型化建設方式來解決弱覆蓋或盲區區域,實現人口覆蓋率100%的目標。總體思路1:堅持2G/3G/TD-LTE/WLAN網絡“統籌需求、統一規劃、整體布局、協同建設、規范管理”的多網合一室內覆蓋系統規劃建設管理要求;總體思路2:開拓思路,鼓勵創新,盡可能采用新方法、新技術、新手段,以提高資源利用效率,降低建設成本,從而確保投資的長期性和有效性。從無線網絡演進以及信息技術產業化摩爾定律的角度出發,建議優選總體思路2,重點關注高價值區域室內深度覆蓋,建設方式可參考以下方案:A.靈活采用基站信源直接覆蓋或分布系統覆蓋方式(見圖2)B.引進小基站等新型設備未來小站與異廠商宏站同頻組網場景下存在應用風險,與宏站間的干擾協調及負載均衡等需進一步研究;小站產品在解決室內深度覆蓋應用中,存在2G/3G/TD-LTE多模的需求,目前設備還僅支持TD-LTE;使用Micro(微蜂窩)、Pico(微微蜂窩)、Femto(家庭基站)、Relay(中繼站)等新型基站用于補充宏蜂窩覆蓋,改善室內深度覆蓋,增加網絡容量,提升用戶感知。需在網絡已建設區域積極開展網絡測試工作,進行網絡優化工作。通過網絡排除,建立網絡補盲補熱區域需求庫。結合小型化基站設備成熟情況,制定小型化基站建設目標。各類基站適用類型如表2所示:(3)提升容量:試驗區網絡建成后,網絡可初具規模效應,隨著用戶增長和業務習慣的培養,網絡流量將幅度增長,隨之而來的是部分熱點基站的容量不足,因此在規劃期需對網絡擴容需求及其建設規模進行分析估算。根據試驗區內業務發展情況,基于業務預測,制定分年度的容量建設目標。
3.2頻率規劃方案
頻率規劃需在自有資源的前提下,重點考慮各大運營商在FDD牌照的發放時間和頻段以及中國鐵塔公司的共建共享原則。目前,中國移動的TD-LTE分別支持頻段38、39、40,中國電信已獲準在全國7個城市(不包含海南省),將用于第三代移動通信系統(CDMA2000)使用的1920—1935MHz/2110—2125MHz(即頻段1),改變頻率使用的技術體制,調整用于LTE混合組網試驗中LTEFDD制式。因此,在綜合配套鐵塔系統必須共建共享的前提下,提前規劃布署1880—1920MHz(即頻段39)。
3.3規劃仿真方案
(1)傳播模型選取方案當前,全球LTE網絡所選用的傳播模型主要包括COST231-HataModel、擴展的Hata(SDR)Model、SUIModel、COST231-Walfish-IkegamiModel、SPMModel、SUIModel等6種,這些模型的應用主要是通過當前網絡所廣泛應用的統計經驗模型或半經驗模型,同時結合不同網絡的建設經驗與當地獨有的覆蓋場景的基礎上,通過擬合最大限度地呈現出現實場景下的信號傳播特性。因此,需結合先行試驗區所規劃建設的各類場景,選取地物類型中Hight_Building和Building這2個參考指標,其中Building包括Ordinary_Building、Parallel_Regular_Building、Irregular_Large_Building、Irregular_Building這4個指標。將Hight_Building作為橫坐標、Building作為縱坐標,與所選用軟件仿真模型庫中的模型進行近似匹配,可以得到相對準確的傳播模型。(2)站點規劃及仿真結果為確保仿真結果更準確地指導規劃建設,站點分布需依據先行試驗區四大類規劃用地劃分站間距,調整站高以及設定覆蓋指標,具體如下:站間距:居住區為300~400m、公共服務設施為400~500m、商業服務業設施用地為200~300m、工業用地為500~600m;站高:居住區為15~30m、公共服務設施為20~30m、商業服務業設施用地為15~20m、工業用地為25~35m;覆蓋指標:F頻段95%連續覆蓋的區域指標需滿足RSRP大于-105dBm、RS-SINR大于-3dB。根據以上原則,共規劃46個宏站,站點分布及仿真結果如圖3和圖4所示。由于試驗區的建設進度受多方面影響,同時考慮TD-LTE保持領先,因此試驗區的建設規模需每年進行滾動規劃,堅持小步快跑,分建設批次適當超前的建設節奏。
3.4面臨鐵塔公司的挑戰與措施
根據工信部和國資委聯合發文《關于2015年推進電信基礎設施共建共享的實施意見》,對鐵塔公司和運營商分工界面進行了明確。(1)宏基站分工界面運營商部分:光線接入、傳輸設備、傳輸配套、無線主設備及其天饋線系統、傳輸設備與無線主設備的電源連接,天線采用樓頂抱桿安裝或美化天線時,負責樓頂抱桿、美化天線外罩的安裝;鐵塔公司部分:機房建設及附屬設備、市電引入、機房配套、鐵塔及天面配套。(2)面臨挑戰網絡規劃蜂窩架構間博弈,主要體現為運營商間滾動規劃戰略及側重點均有差異,導致站點分布、站距高度等方面的需求不一致,并影響各運營商總體網絡發展;網絡建設進度挑戰,若鐵塔公司進度與運營商建設進度不一致,將推遲廣覆蓋區域深度覆蓋的推進,進而嚴重影響總體網絡的優化,降低用戶感知。(3)應對措施以終為始,動態調整網絡站點規劃以應對與友商間博弈;根據2G、3G建設經驗,通過多類站型方式,同步對高價值室內覆蓋區域進行深度覆蓋。
篇11
1 4G網絡的分場景規劃
1.1 網絡規劃中的弊端關于傳統傳播模型
在網絡規劃中,傳播模型主要運用于預規劃、模型校正與網絡仿真三個環節中,網絡規劃流程如圖1所示。
在預規劃環節,運用傳統的COST231-Hata傳播模型預測單站覆蓋半徑,核算目標覆蓋區域內基站建設規模。COST231-Hata傳播模型適用于大于1km的大區制系統和2GHz以下頻率,在數百米內其準確性變低。同時,傳統模型顆粒度較大,無法為細分場景提供更精細的傳播預測。統一、簡化的傳統模型只能提供平均站間距而無法充分體現場景差異性,覆蓋規劃準確性不足。
在模型校正及網絡仿真環節,站址排查后在仿真工具輸入可用基站信息,校正的模型對其進行覆蓋預測,并通過迭代計算調整基站及參數,最后輸出詳細站址規劃信息。模型校正中一般運用SPM傳播模型,憑經驗選擇主城區、一般城區、郊區等典型場景進行模型校正。這種校準場景選擇方法場景劃分較粗且無量化標準,因而無法達到網絡規劃的精細化。
1.2 4G網絡規劃場景劃分
在基于覆蓋的無線網絡站址、站間距規劃中,傳播損耗和信號衰落是要考慮的主要因素。信號衰落主要是受到散射、衍射和反射的影響,隨著距離的變化,信號的衰落速度和絕對值會由于上述三種傳播自身特點和不同比例的組合而大不相同。而地形、街道寬度、周圍建筑物密集程度、建筑物高度、建筑物分布情況等傳播環境的不同,也會造成散射、衍射和反射不同比例的疊加,信號衰落的頻度和深度也會受到影響。所以要在無線規劃對不同場景下的電波傳播環境進行充分的評估,以便準確合理地計算路徑損耗。
要獲得不同場景下更準確的差異化模型的傳播,需要在準確分析各場景的傳播環境和無線特點的基礎上進行細分。依據數據分析發現,傳播特性與區域內建筑物及高建筑物占比密切相關,場景內散射,衍射和反射現象的嚴重性,無線傳播的復雜性和路徑的損耗都會隨著區域內建筑物及高建筑物占比的增高而加大,反之亦然,因此可將這兩個指標當作依據來劃分場景。
在多種建筑物分布情況及其對應的模型進行統計和分析的基礎上,文章將規劃場景細分為五類,并相應地制定了判斷標準,如表1。
在網絡規劃中,要先將規劃區域依據建筑物與高建筑物比例歸類到對應的場景,然后運用該場景下的傳播模型進行覆蓋預測,核算站間距規劃要求。
1.3 分場景規劃指標體系
在網絡規劃中,要明確制定一定區域覆蓋概率下的最小接收電平門限指標值,即系統允許接入的最低電平要求。依據TD-LTE系統設備參數并結合測試數據,可以得到參考信號接收功率(RSRP)要求大于等于-113dBm。
由于室外宏站覆蓋室內的需求,需要折算到室外連續覆蓋的指標。F頻段室外覆蓋室內場景的淺層穿透損耗值約為10~13dB,D頻段的約為12~15dB。
TD-LTE作為面向PS業務的網絡,用戶速率與RS-SINR之間的關聯性很強,所以要明確滿足特定速率要求的邊緣用戶RS-SINR指標。通過不同城市、不同場景、不同加載比例以及不同廠家設備下的大量數據看出RS-SINR與業務速率(100RB)之間CDF達到某一門限的比例具有較穩定的對應關系,即存在較強的相關性。同時,網絡規劃通常按照50%負荷考慮,因此,SINR及邊緣業務速率分別為-3dB和1Mbit/s(50%負荷/50RB)。
2 分場景建設策略研究
2.1 測算不同分場景的站間距
以分場景傳播模型校正為基礎,運用鏈路預算法進行各場景覆蓋預測得到的站間距要求。
2.2 測試驗證站間距要求的合理性
本系統依照精細化場景劃分標準和工程計算對應的站間距要求進行了測試以驗證站間距要求的合理性。其中D頻段按覆蓋區域內95%概率高于-98dBm,F頻段按覆蓋區域內95%概率高于-100dBm考量。
總之,為避免單一和經驗化的傳統模型在實際網絡預測中誤差較大的弊端,文章對場景進行合理地細分以選擇更有效、準確的傳播模型,并對不同目標覆蓋區域實現了差異化的規劃方案,提出了合理的站間距要求。希望本研究可以對精確規劃和建網有一定的現實指導意義,進而能在保障網絡質量的前提下降低建網成本。
參考文獻
篇12
1 網絡機房科學建設
為實現網絡機房的優質、科學規劃,應組建專項機構,強化各領域交流合作,集成建筑、網絡、設計裝飾、電工電子、弱電、安全環保防護等學科領域,做好機房工程系統良好設計規劃。可在設計施工階段中優選供配電模式、做好空氣凈化、制定預防事故安全措施,完善靜電、電磁輻射預防以及干擾影響。同時應提升防雷防火重視力度,保證網絡機房系統的持續安全可靠運行。該類工作并不能依靠單一的部門實施,因此應做好多方協調,基于全局視角完善綜合管控。另外,應嚴格遵循設計要求規范,吸引全員積極實施網絡機房的圖紙設計規劃,完善機房地址選擇,實施科學安全防護,優選施工設計技術,營造優質機房網絡環境。同時,應樹立戰略化目標,為擴容及機房管理維護提供便利,令設計規劃整體面積、具體線路、管、槽、相關儀器設備均具有一定冗余。在預埋各個管路階段中,應綜合考量后續具體實施與良好位置布設。明確方案階段中應體現各類合理規范要求,確保維護管理科學權威性。還應盡量令機房應用人員與管控部門積極參與到工程項目建設施工階段中,尤其應吸引網絡控制管理機構人員,令其明確細化了解機房之中各類設施的布設、具體線路的走向、設計布局事項,進而全面明確圖紙規劃設計與實踐施工狀況,進而快速滿足應用需求,便于后續的維護應用管理。
2 網絡機房優質規劃設計
2.1 優選網絡機房布設方位,做好整體規劃裝修
網絡機房應布設選址在建筑二層以及六層位置,全面靠近系統總體線路中位,并同弱電豎井縮短距離,進而便于各類干線的良好引入。同時應遠離衛生間、食堂、儲備具有粉塵物質、或散發毒害氣體的儲物室,進而令機房避免受到潮濕、污染、腐蝕影響。還應避免強振動與噪聲源的不良影響,降低電磁場干擾。機房選址應考量具體層高,基于機柜的高度標準與整體機房的通風需求,完成裝修建設的機房凈高度應控制在兩米五至三米范圍。再者應做好良好的平面功能規劃布局。網絡機房應具體涵蓋配電設施、電話系統、ups電源、保安、電視監控與網絡系統等設施,應依據具體功能及其相互聯系,做好主體設備區域、設施、監控管理系統區域的優質劃分,確保各區域良好有秩序的銜接。同時可自成體系,應確保流線合理清晰、暢通便捷。網絡機房應設計單獨的進出口,進而抑制無關人員自由的進出。網絡機房整體裝修應制定嚴格要求,做好墻壁、吊頂、活動區域、空間地面、隔斷等的科學布設裝飾,并做好保溫防護、防潮隔熱的優質規劃。可利用性能優越、不產生塵埃、易于維護清潔、穩固耐用的節能環保材料做好飾面設計,并符合相應防火標準。應依據設計安裝方位做好嚴格合理的放線,并實施防銹涂層施工。各類燈具設施、風口位置、防火噴頭、電路箱盒應做好相互協調設計,并同機房龍骨以及吊頂做到優質配合與緊湊的垂直裝設。
2.2 電氣系統與防雷接地科學設計
網絡機房之中電氣系統尤為重要,因此設計階段中應確保線路的具體負載水平與功率標準保持良好平衡。應采用耐火及阻燃銅芯進行線纜的屏蔽設置,并應考量接通設備階段中的瞬間峰值,做好負載平衡,預防偏相引發供電體系的不良癱瘓。布線設計階段中應確保其具備良好的安全密度,應與信號線保持足夠距離,不應進行并排敷設。應用配電材料應確保具有一定冗余,進而有效預防電氣火災事故的發生。針對雷擊對網絡機房的不良危害影響,應明確感應雷的防護重點,做好電源、信號、接地連接系統與等電位的科學防雷設計。另外,機房之中各類電氣設施、金屬材質管路、吊頂、隔斷均應做好安全綜合接地設計。接地電阻應依據最小值明確。直流接地適宜應用截面積35 m2通信絕緣線路連接引入弱電設備。
2.3 預防停電及屏蔽電磁體系規范設計
網絡機房電源系統應保持持續不間斷的安全穩定供電,倘若電源中斷,各類設施儀器驟然暫停運行,將引發信息數據的不良丟失,造成重大影響。為此應做好預防停電系統的科學設計,可引入ups系統,做好功率水平、供電、接入方式的科學規劃,并優選電池總體容量。還應考量系統的后期優化管理維護,配設必要的維修應用獨立UPS系統插座,提升安全管理效益。網絡機房各類計算機儀器設施服務運行階段中包含顯著的電磁影響輻射與泄露問題,對于相關工作人員身體健康、各類儀器運行可靠性與信息系統安全均形成了一定威脅。因此規劃設計階段中,應做好電磁屏蔽設計,預防泄露輻射影響。應優化屏蔽層布設,做好接地規劃。屏蔽材料應優選具備高水平導電率的金屬,天花可應用鋁合金做吊頂板材,而機房地板可應用金屬屏蔽預防靜電安全層,四壁可應用內設鍍鋅鐵網做好安全屏蔽。接地設計應利用焊接實現良好連接,確保等電位。在間隔三米位置則應布設接地引線,確保同屏蔽網體系實現緊密的焊接。另外應避免同防雷接地互聯,進而預防雷電不良入侵,對各類重要設施儀器產生不良
影響。
3 結束語
總之,網絡機房科學建設規劃尤為重要,我們只有針對網絡機房建設應用需求,制定科學規劃設計策略,優選布設方位、做好整體裝修規劃、實施電氣與防雷接地系統科學設計、布設預防停電以及屏蔽電磁體系,方能提升網絡機房安全、高效、有序應用水平,令其發揮核心價值優勢。
篇13
1.覆蓋和容量的關系
3G系統的發展,無線網絡規劃及優化變得越來越重要,在無線網絡規劃中有許多非常重要的關鍵點,包括小區呼吸效應和小區覆蓋與容量相互依賴關系等。3G系統是一個干擾受限系統,小區呼吸效應使得在進行網絡規劃的時候,容量和覆蓋的規劃要聯合起來考慮,這主要是由于小區的負荷會對小區允許的最大傳播損耗產生影響,同時小區負荷又是小區容量的決定因素。當小區負荷增加時,由于干擾的增加,不論是上行還是下行鏈路,小區所允許的最大路徑損耗都在減少,即小區的覆蓋縮小。當小區負荷比較低時,小區的上行覆蓋半徑小于下行覆蓋半徑,此時系統的覆蓋和容量均受限于上行鏈路。隨著負荷的增加,干擾增加,在上行方向覆蓋降低;在下行方向,由于功率共享的原因其覆蓋降低更快,以至于負荷達到一定程度后,小區的上行覆蓋半徑大于下行覆蓋半徑,此時系統的覆蓋和容量均受限于下行鏈路。因此,在網絡規劃時,覆蓋和容量的規劃對于上、下行鏈路是不同的。當負荷較低時,覆蓋明顯受限于上行鏈路,而容量受限于下行鏈路。因此在進行網絡規劃時,對覆蓋規劃時集中于上行鏈路,而對容量規劃時主要針對下行鏈路,容量受限一般是由于規劃區域用戶的業務特征所確定的系統負荷因子大于系統實際允許的最大負荷因子所導致。特別是3G系統提供多媒體業務,每種業務的服務質量(QoS)不同,所以準確地規劃覆蓋和容量就更為重要。
2.覆蓋范圍
覆蓋依賴于所要覆蓋的區域、區域類型和傳播條件。3G覆蓋范圍的計算來源于鏈路預算和通過校正得到的無線傳播模型。鏈路預算的主要目的是在對當前系統模型參數合理取值的基礎上,分析小區的最大允許路徑損耗,從而得出各種情況下的覆蓋半徑。值得注意的是它必須和小區的負荷估算結合進行。
3.容量規劃
3G在實際中可能同時存在著多種業務類型,包括話音業務和高達384kbit/s的數據業務。這就意味著對于不同的用戶,系統的容量在上行鏈路和下行鏈路是不同的。由于3G系統是干擾受限系統,容量的規劃實質上是對干擾量的估計。在3G系統中,干擾分析特別重要,基站靈敏度要視特定小區和業務而定,這些都使得在規劃3G系統時需考慮更多因素。
3.1容量估算
對系統容量的評估需要針對具體的網絡應用業務進行,因為不同業務各自具有的特性會給系統帶來不同的業務負荷,從而影響整個系統性能的評估。因此,有必要對3G系統中可能提供的數據業務建立相應的模型,以滿足系統評估和規劃的需要。容量估算應考慮非理想功率控制、話音激活和其他小區對本小區的干擾等因素,計算出上行或下行鏈路每小區、每載頻業務的理論容量上限,并根據此值估計出小區可以支持的用戶數。業務模型是對用戶使用業務行為的統計性表征,業務模型分析目的是為了進行網絡容量的規劃,了解用戶的業務行為對系統資源占用的需求。業務模型主要包括業務類型、業務特性參數、業務承載和業務質量目標四個方面。
業務模型分析方法有等效愛爾蘭法、后愛爾蘭法、坎貝爾法和隨機背包算法四種。業務模型的變化日新月異,而業務模型的準確性將直接影響到網絡規模和設備需求的估算,因此需要對業務模型進行專門的研究和分析。
3.2極限容量
基于干擾的WCDMA、TD-SCDMA及cdma2000的容量預算,理論計算方法基本上是類似的,不同點在于Eb/N0的設置、碼片速率、帶寬等方面。規劃時必須估算干擾總數量和周密考慮小區容量。首先討論Eb/N0(每個信息比特的能量與噪聲功率譜密度的比值),它的值依賴于業務類型、終端速度和無線信道,即:
Eb/N0=(Prx/I)×(W/R)dB
IUL=Iown+Iother+PN
IDL=Iown(1-α)+Iother+PN
其中,Prx為接收功率,W為帶寬,R為比特率,IUL為上行干擾功率,IDL為下行干擾功率,Iown為來自本小區用戶的干擾功率,Iother為來自鄰近小區用戶的干擾功率,PN為接收機底噪聲。
用戶個數的增加導致了小區內每個用戶受到的總干擾增加,為了維持一定的C/I,以保證滿意的通信質量,每個用戶必須增大發射功率,在用戶處于最大發射功率的條件下,就導致用戶個數無法再增加,此時的容量稱為極限容量。
3.3上行極限容量分析
在3G無線系統中常用負荷因子來監視干擾情況,對于任何一個用戶信號來說,小區內的其他用戶的信號都相當于疊加在熱噪聲上的加性噪聲,因此,小區負荷越重,總的噪聲電平就越高。
(1)上行負荷因子
其中,i為其他小區用戶干擾與本小區用戶干擾的比值,W為碼片速率,Rj傳輸速率,(Eb/N0)j為基站對該業務所需的最小值,vj為激活因子。
不同業務具有不同的Rj、(Eb/N0)j和vj,所以ηUL因可容納多種不同的業務而復雜化。上行負荷因子是小區上行負荷水平的指標量,負荷因子越高,上行鏈路干擾越大,上行負荷趨于100%時,上行鏈路干擾上升達到無窮大,對應的容量稱為極限容量。
在實際工程應用中,考慮到具體業務環境的變化,可通過實驗的方法分別測出不同業務的單獨極限容量Ni,按業務不同比例用1/Nmax=1/N1+1/N2+1/N3…計算混合多業務情況下的系統極限容量。
(2)上行干擾余量
干擾余量是通過UL/DL負荷值(η)計算的,上行意味著在鏈路預算中的由于負荷引起的損耗:
干擾余量=1/(1-ηUL)
而下行表示由于負荷引起的基站靈敏度的損失,即NR=-10lg(1-η)。
隨著業務速率或網絡負荷的增加,小區的覆蓋半徑將呈現減小的趨勢,在3G無線系統的規劃時,應對負荷因子在不同區域及不同業務引起的干擾給予充分的考慮。一般把負荷因子上行控制在50%以內,下行控制在75%以內。
3.4上行鏈路容量規劃
依據密集市區業務需求和無線覆蓋規劃站點數,現以145000用戶為例計算單載扇上行鏈路平均業務承載需求,如表1所示。
由愛爾蘭B表,查得滿足CS12.2kbit/s和CS64kbit/s業務承載需求的信道數MCS12.2k和MCS64k分別為24和1。分組域PS64k業務信道需求數MDATA可由下式求取:
MDATA=TCELL/Tsession=3.39/64=0.053
則數據業務規劃信道數:
MPS64k=MDATA/0.7=0.053/0.7=0.076
由QC和QBE的表達式計算電路域業務負荷QC和分組域業務負荷QBE分別為:
QC=MCS12.2K/Mpole.CS12.2K+MCS64K/Mpole.CS64K=24/79+1/18=35.93%
QBE=MPS64K/Mpole.PS64K=0.076/19=0.40%
則系統負荷需求Qload為:
Qload=QC+QBE=35.93%+0.40%=36.33%
低于上行鏈路系統最大允許負荷50%,因此無線覆蓋規劃站點數滿足上行鏈路容量承載需求。
在不同區域,業務比例差異很大,所以要分區域計算基站容量。由于3G業務種類繁多,而且不同的業務有多種承載方式。為了簡化容量計算,可不針對具體業務,而是針對業務承載速率來估算3G基站容量,3G系統中業務承載速率有CS12.2kbit/s、CS64kbit/s、PS64kbit/s、PS128kbit/s和PS384kbit/s五種。
表1 單載扇上行鏈路平均業務承載需求
注:①PS 業務的話務量,在表1 中為1 2 kbyt e/h=1 2 k×8/3 600=26.67 bit /s;
②總業務量= 用戶數量×用戶比率×話務量;
③平均每載扇業務量= 總業務量/(規劃站點數×3)。
4.結語
綜上所述,由于不同的覆蓋和容量環境條件對應著不同的服務半徑,因此,3G無線網絡的規劃要從全方位的角度去考慮。所以在規劃設計的過程中,應根據投資力度來選擇合理的規劃方案,分階段、分區域來完成網絡建設和基站部署,從而不斷完善移動通信網絡。