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中图分类号:TN929.5 文献标识码:A 文章编号:1671―7597(2013)042-071-01
TD-LTE技术为第3代合作伙伴计划(3rd generation partnership project,3GPP)主导的通用移动通信技术的长期演进计划(Long Term Evolution,LTE),于2004年11月启动LTE项目,在我国,工业和信息化部于2010年10月批复同意TD-LTE规模试验总体方案,包括6个城市TD-LTE规模技术试验网和北京演示网建设。除中国移动之外,中国联通及中国电信均积极的进行4G试验网的建设,随着4G步伐的加快,都有进一步扩大试验网的趋势。
TD-LTE网络面临着建网使用频段,频率具体规划、同异频组网、TD-SCDMA向TD-LTE平滑演进等问题,通过对LTE关键技术的研究,指导LTE无线网络建设的规划设计,简化其他制式网络与TD-LTE网络的组网方案,更好的实现目标覆盖区域内的连续覆盖和深度覆盖
1 TD-LTE中的关键技术
TD-LTE网络物理层技术体现出新的特征:包括了多址方案,上行OFDM技术,下行SC-FDMA技术、支持频分双工和时分双工、基于分组交换思想,使用共享信道、MIMO传输技术等,其中OFDM和多天线MIMO等关键传输技术,显著增加了频谱效率和数据传输速率。MIMO技术是将用户数据分割经过多重天线进行同步传送,具有多重天线的接收端接收到数据后利用DSP算法重新计算恢复成原来数据流;上行ODFM技术是一种多载波数字调制技术,其原理为将高速数据流通过串并变换,分配到的若干个传输速率相对较低的子信道中进行传输,每个子信道中的符号周期会相对增加,减轻由于无线信道的多径时延扩展所产生的时间弥散性对系统造成的影响,且OFDM符号之间插入的保护时间间隔大于无线信道的最大时延扩展时,可以避免由于多径带来的信道间干扰。
2 TD-LTE无线网络规划
LTE的相关技术,包括物理层技术、网络结构以及调度算法等与其他系统有着较大区别,LTE规划流程分前期准备、预规划、详细规划与常规系统类似,其存在较大差异的是小区边界用户频率规划、用户和业务模型以及容量仿真等;LTE规划的重点于覆盖规划、容量仿真和参数规划。LTE的网络规划流程如图1所示。
2.1 LTE网络频率规划
LTE网络频率规划的重点是频率复用,频率复用距离以内的小区使用不同频点,避免同频干扰;频率复用距离以外的小区可使用相同频点,提高频谱效率。TD-LTE本身具有同频干扰受限的特点,为保证小区边缘的载干比,避免同频干扰,室内覆盖频率应与室外频率不同。我国已经决定将D频段(2500-2690MHz)共计190MHz的频率采用全TDD方式进行划分,移动实验网将D频段用于室外覆盖,室内覆盖使用E频段的资源。
2.2 LTE网络覆盖规划
与GSM、TD-SCDMA等网络相比,LTE覆盖需要制定针对性的无线覆盖目标,体现在不同目标区域对于覆盖质量指标要求的差异化。LTE系统帧结构设计、编码调制方式、共享业务信道和时域/频域的两维调度等技术使得LTE系统覆盖具有新的特色。LTE的网络覆盖规划可以采用的规划方法:
1)通过链路预算确定覆盖距离。
根据业务速率覆盖目标,通过链路计算预算和仿真分析,得出系统在不同覆盖类型中一定功率下可以覆盖的区域距离。
2)对RS信号、上下行控制信道的覆盖性能进行预测。
3)结合小区边缘业务速率来评定小区的有效覆盖范围。
根据已建设站址,在额定功率配置下,利用系统发射机到达原有小区覆盖边缘的用户业务速率来评定有效的覆盖范围。
2.3 LTE网络容量规划
LTE系统得容量影响因素包括了用户分布情况、调度算法、时隙配置、频率配置、干扰抑制等。在进行TD-LTE网络容量规划时,可采用软件仿真以及实际测量统计数据得到LTE网络的小区吞吐量和小区边缘吞吐量。通过软件仿真还可以知道,采用合适站距并接近理想蜂窝结构的规划方案其小区吞吐量提升明显,因此容量规划还需要对网络的结构进行有效规划,严格按照站距原则选择站址,避免高站及偏离蜂窝结构较大的站点。
2.4 LTE网络规划仿真
TD-LTE规划仿真流程包括:规划数据倒入、传播预测、邻区规划、时隙和频率规划、用户和业务模型配置以及蒙特卡罗模块。TD-LTE容量仿真的实现与TD-SCDMA有明显区别,与HSDPA比较接近。其中核心区别是各种业务速率、调制方式并不固定,都需要基于用户分布和用户信道实际状况进行调度,以获得网络容量的实际情况。
2.5 LTE参数规划
LTE无线网络参数规划与TD-SCDMA网络相比,存在频率规划采用同频组网,规划难度降低、码资源规划PCI数量较为充足,存在模3干扰等差异。其规划原则如下:
1)邻区规划。
邻区规划保证在小区服务边界的终端能及时切换到信号最佳的邻小区,以保证通信质量和整个网络性能。手段包括强制例外邻区、优先考虑共站小区、强制邻区互配、异频优先等。
2)频率规划。
进行LTE无线网络规划室内覆盖时,同空间内的多个相邻小区宜采用异频组网;规划室外覆盖时,在频率复用距离以内的小区使用不同频点,避免同频干扰;频率复用距离以外的小区可使用相同频点,提高频谱效率。
3)PCI规划。
TD-LTE网络中,PCI规划要结合频率、RS位置、小区关系统一考虑,才能取得合理的结果,物理小区标识规划应遵循以下原则:
不冲突原则:保证同频邻小区之间的PCI不同。
不混淆原则:保证某个小区的同频邻小区PCI值不相等,并尽量选择干扰最优的PCI值,即PCI值模3和模6不相等。
最优化原则:保证同PCI的小区具有足够的复用距离,并在同频邻小区之间选择干扰最优的PCI值。
为避免出现未来网络扩容引起PCI冲突问题,应适当预留物理小区标识资源。
3 结论
本文针对TD-LTE网络技术的新特性,展开对TD-LTE无线网络建设规划方式的研究。对未来的TD-LTE网络规划建设组网以及无线网络部署等均具有重要的意义。
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:
医院网络系统的建设必须基于各种相关的技术原则,符合相关的行业规范,网络建设要遵循如下几个原则:
1. 安全性和可靠性
为保证医院各项业务能够顺利运行,必须保证网络系统的安全性和可靠性,减少或者避免系统故障的发生。强化医院网络结构的可靠性建设。综合运用硬件备份、冗余等技术来增强医院网络系统的安全性。
2. 先进性和实用性
在医院内部系统的建设时,采用先进的技术,结合医院其他设施,采用最新的网络技术以适应更高的数据、图像、视频(多媒体)的传输需要,保证医院网络系统始终处于先进性,在医院网络系统保持先进性的同时,还应保证网络系统的实用性,先进性建设不能脱离医院实际。
3.灵活性和可扩展性
计算机网络系统是一个处于动态变化中的系统,只有具备较强的灵活性和可扩展性的网络系统才能够满足实践发展的需要,灵活的网络系统可以增强和提高网络的韧性和可塑性。系统的可拓展性有利于系统的技术升级和更新换代。
4.开放性和互连性
网络系统的多变性决定了网络系统的开放性,开放性和互联性原则可以确保网络系统在结构上真正实现开放,包括各种局域网、广域网等,坚持统一规范的原则,从而为未来的发展奠定基础。
5.可管理性
由于医院的网络系统随着业务的不断发展,网络管理的任务必定会日益繁重。因此,在医院的网络设计中,僵持可管理性的原则。网络设备的智能化,设备的可替换性,同时结合先进的网络管理软件,实现网络系统的有效管理。通过先进的管理理念和管理手段,最终提升网络系统的资源配置效率。
二、不同功能区域信息点覆盖
医院的网络规划有别的简单的办公大楼的网络建设,因为医院的功能具有多样性和复杂性。根据医院的显示特点和医院未来业务的发展,同时在网络规划和建设过程中综合使用部门与医院基建部门的建议,不断变更覆盖需求,进行医院网络规划与建设。在医院网络工程建设施工过程中,必须注重医院信息点的覆盖,一方面要考虑医院未来信息系统的应用,另一方面也要也考虑医疗设备、智能设备的接入运用。总体来言,医院网络规划建设的功能区域网络信息点构建情况如表1。
结合医院的现实业务特征,基于网络建设安全性和可靠性的原则,此次方案的设计如图2所示:
三、网络构架结构情况
医院网络的构架必须运用二个核心交换机,同时结合交换机到核心交换机双链路,以确保核心交换机的问题不妨碍医院其他业务的运作。but根据业务性质的不同,可以将医院的网络设计细分为核心业务区、非关键业务区、服务器区、放射科区等四大部分,不同功能区的信息点覆盖大体有优先和无线两种,有线网主要用于满足医院医生和办公人员的工作需要,无线网主要用于满足智能设备的接入使用,具体功能划分如下。
(一)核心业务区:核心业务区必须保证网络系统的安全性和可靠性,网络的故障会严重影响医院正常业务的运行。因此,应该在该业务区的接入层交换机上采用双链路上行至会聚层交换机,这样其他支链上的业务故障都不会影响核心业务区的运作。
(二)非关键业务区:该区域包括住院病区以及一些行政科室,网络的微小故障对其业务的影响比核心业务要小。因此,该区域接入层交换机采用单链路上行至会聚层交换机,如链路中断或上行模块故障会导致业务中断。
(三)服务器区:该区域交换机的故障会严重影响医院其他业务的正常进行。因此,应该将这一区域的接入层交换机先堆叠后,再将双链路与核心交换机万兆联接在一起,这样主交换机的故障就不再影响主要业务的进行,若任一接入层交换机故障也可在短时间内将联接服务器的网络从故障交换机切换到非故障交换机。
(四)放射科区域:放射科PACS的信息传输量非常大,因此,接入层交换机采用二条万兆线路不通过会聚层交换机直接与核心交换机相联接,千兆传输带宽到桌面,保障图像传输的速度。
四、体会
(一)医院在建设阶段,医院的信息系统管理部门就要提前介入,提前为医院提供适合其自身特点的网络建设方案。医院功能的专业性决定了医院网络建设的复杂性,医院必须在详细了解医院需求的前提条件下,再构建适合医院自身业务特点的网络构架,确保网络系统的实用性。如今大多数医疗设施网络接口是通过TCP/IP协议完成信息的传递工作的,因此医院信息系统在建设规划时除了关注计算机应用之外,最好考虑下监护仪、麻醉机、放射设备等这些医疗设施的信息传递与共享。此外,注入门禁、楼控、停车场以及机房的UPS等设备都需要保证的网络的正常接入。
(二)随着医院门诊、电子病历等现代信息系统的在医院的广泛运用,这也就对医院的网络系统提出了更高的要求,必须确保计算机系统故障发生概率的最小化。因此,高效稳定的网络对医院业务的正常运作至关重要。医院在网络规划时,除了要对门诊等核心业务区进行交换设备与链路冗余建设,还要对非核心业务区域,采用接入层采用单链路的方法,将网络系统故障发生的可能性降到最低响度。在医院网络规划建设时,不仅要考虑医院未来信息系统的应用,也要也考虑医疗设备接入运用情况。
医院网络规划建设能否能达到预料中的效果,能否保障故障的发生不影响医院核心业务的正常运作?这还需要对这些设计方案进行演练和试验,模拟核心交换机、会聚层交换机故障或冗余链路中断的情况下,能够达到理想的效果。通过演练才能证明设计的可行性,其演练方案与测试文档也可以为现实故障发生时提供经验借鉴。
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首先就是节约经济支出。如果你家里拥有多台计算机,组建家庭网络不仅可以带来极大的便利,而且还可以节省相应的一些费用。目前我们从到互联网服务商(ISP)处申请的帐号一般是不允许许多台计算机同时共享一个帐号上网的,所以当有两台计算机同时上网时,我们就必须具有两个上网帐号,而且家里必须有两条独立的电话线。也就是说,如果我们原来只有一条电话线和一个帐号,就必须向当地的有关电信部门再申请一条电话线和一个上网帐号。
其次就是可以实现资源共享。建立网络的目的就是最大限度地共享现有资源。目前国内同时拥有两台以上计算机的家庭,其硬件的性能差距比较大,许多家庭一台计算机多是468或586,甚至还有不少是386,而另一台计算机为当今主流配置,主频在300MHz以上。现在的情况是,很多同时使用两台或两台以上计算机的家庭,其组成一般是从486到目前流行的PIII,再加上一台家用打印机。如果将这些计算机连接起来,就可通过网络实现不同机器之间资源共享,从而大大提高了低配置机器的性能。
当然网上娱乐也是必不可少的。由于游戏的魅力实在是太大了,所以家庭用户很少有人会忽视游戏这个环节。现在游戏最为受人注目的莫过于网络对战了,因为许多人已经不满足传统的人机对战了(主要电脑的智商太低),而希望进行人与人之间的高智商实时作战。有了家庭网络,在空闲的时候一家几口在网上进行游戏大战,即便是玩红心大战也是不错的哟。一方面可以消除工作和学习带来的压力,同时也是一种感情的交流。
除上面所说的好处之外,我们还可以在家庭局域网上传输信息、相互进行语音对话或共看一部VCD影片,反正是好处多多,如果你看得心动了,就赶快和我走进以下的内容吧。
看完上面所描绘出的那份欣欣向荣,想必你一定为之心动了吧!但是现在新的疑虑又出现了:“组建网络,总觉得是专业人士才可完成的艰难工作,而我的计算机水平顶多只是入门级的,完成家庭网络的架设,能行吗?”你当然可以!不信接着往下看,你就会从最基本的东西开始、得到手把手的帮助!
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
一、2G网络的定义
如今,手机制式主要包括了GSM、TD-SCDMA这两种形式,手机从诞生之日开始,就经历了第一代的模拟制式机、第二代GSM、TDMA等数字手机(2G)、及第三代移动通信技术TD-SCDMA。
GSM数字移动通信系统是欧洲的电信运营商以及生产制造厂家组合而成的标准化委员设计出来的,其是在蜂窝体系的基础上发展而来。其中包含了GSM1800MHz以及GSM1900MHz等几个频段。GSM操作体系中有几种比较重要的特点,包含了防盗能力强、网络容量大、储存资源丰富、通话质量好以及稳定性强的特点,并且信息操作更加灵活、通话死角更少、手机耗电量少等等。
TD-SCDMA是中国移动提出的第三代移动通信标准,是从上个世纪九十年代底正式向国际电联提交以来,已经发展了十余年的时间,在这段期间内完成了标准的专家评估、ITU的认可以及第三代伙伴项目的体系融合,全新技术的加入,各项国际化标准工作的开展,使得TD-SCDMA标准成为了第一个通过中国发出的,主要是以中国的知识产权为主要内容,在国际范围内被广泛的认可和接受,是国际上的无线通信标准。
庞大的用户资源是2G运营商最重要的财富,建设3G网络需要将对用户的影响率降至最低,其中包含了不换号、不换卡以及业务受理更为方便的原则。号码的携带能够让整个的GSM网络的用户在不换号的情况下转网成为3G用户。移动电话存在较高的个人特性,是个人身份的标志。3G网络实现号码可携带能够帮助2G用户更加平滑的过渡为3G用户,并且从竞争力的角度分析,完成GSM网用户的号码可携带能够减少之前的用户再次选择运营商的可能性,很大程度上绑住了用户,增加了用户的忠诚度。
二、2G/3G网络共存规划建设的意义
第一,能够保证现如今网络的基本运营状况,实现客户群体间的整体性保证与转移。巨大的用户操作群体以及先天的市场操作份额是传统运营商发展的最大特点,同时也是主要的操作业务与利润来源。2G向3G、4G过渡的时间是一个漫长的建设过程,需要耗费较长的时间。因此在过渡的过程中,特别是在3G、4G刚刚发展的阶段,2G用户仍然会有较高较快的持续性增长。
第二,需要顺应时展的不断推进网络业务的发展,全方位适应时代的发展。另外,还需要共同关注网络的投资保护,将2G/3G网络共存规划建设的意义发挥出来,2G/3G网络共存规划建设形式,能够避免因为3G网络的出现,而造成2G网络资源浪费的情况。
和2G无线接入网覆盖方式、储量以及互相操作形式等的各方面整体配合,核心网因为具有较好的协议继承性,所以一体化建设更加显得有充分的必要性。
三、2G/3G网络共存规划建设的基本操作原则
对于已经存在的2G GSM网络的移动运营商而言,2G/3G网络共存规划建设资源需要以GSM网络资源当成发展基础,主要的原则能够从以下几方面入手把握。
第一,优先原则是2G网络的稳定有序;第二,2G网络和3G网络互相结合,二者全面均衡发展;第三,最大程度的利用现有的网络资源;第四,推行网络平滑发展的形式,切不可操之过急;第五,严格遵守安全性原则。
四、2G核心电路域一体化建设
4.1 语音IP化
2G核心网络的的语音IP化是实现整体IP化的重要步骤,同时也是促进2G时代平滑过渡至3G时代的关键步骤。从优化网络的角度上进行观察分析,语音IP化能够使的网络的基本结构逐渐朝向扁平化的方向发展,有利于网络层次的减少,能够简化网络的互联复杂程度。而从资源减少的监督分析,能够通过加入IP端口,有效的降低交换局的TDM端口的占用情况,最大程度的节约了各项电路的数量,同时减少TDM的资源投入数量[3]。
4.2 MSC的建设方案
2G MSC的设置方案有以下几种形式:
方案一:设置独立的MSS,以及独立的MGW,简单的说也就是两个系统分别建设MSS和MGW,如图1所示。
方案二:3G与3G共用MSS,MGW独立设置
2G和3G的MSS共用,但是各自的MGW做分别设置,如图2 所示。
将两种方案进行对比,结果如表1所示。
综合比对两种安装方案,优先选择方案二。
4.3 分组域网的共存规划建设
在2G/3G网络共存规划建设过程中,设置的SGSN方案有两种情况,一个是升级已经存在的GPRS SGSN,与此同时对3G RSN的接入条件的满足;另一个是新建一个3G SGSN,专门使用在3G RAN的接入操作上。
两种方案各有优劣,方案一使用已经存在的GPRS SGSN当成Iu的接口,硬件设备上需要加入一个新的ATM接入口,在软件上需要同时支持Gb与Iu的接口,对现在的网络SGSN分区以及网络的变动情况较大。另外,因为现在的SGSN容量有限,3G用户还没有过多的发展空间。方案二并不会对已经存在的GPRS有任何的影响,可是,3G用户数量正在不断增加,GPRS用户的数量正在不断的增长,有可能会造成用户使用情况减少的状况,这样会浪费之前存在的GPRS SGSN设备。综合分析,方案二优于方案一。
五、结语
文中对GSM/TD-SCDMA共同融合组网情形下存在的各种问题进行分析研究,并就2G/3G网络共存规划建设时存在的问题进行了阐述。未来的3G以及4G时代的到来,2G/3G网络共存规划建设将会起到关键性作用,并且对业务的开放也能够起到积极的推动意义。
参 考 文 献
一、企业信息化网络基础设施建设的客观原因与主观原因
企业信息化网络基础设施对降低企业的经营成本,做出正确的决定,满足市场的消费要求具有非常大的作用。企业利用信息,及时获取消息,升级生产设备和机器,了解市场的动向。知己知彼,百战不殆,对市场的正确把握,使得企业能够实现有效决策。生产出来的产品和所提供的服务能够很好的迎合消费者的消费需求,对于消费者的评价可以及时获知,从而对于改善产品和服务起到巨大的作用。
二、企业信息化网络基础设施的具体内容
企业信息化网络基础设施实际上就是说企业利用先进互联网、智能机器以及数据库和各类信息设备,结合自身的实际情况,对企业的生产与开发、市场与流通等有具体地把握,从而达到发展与信息化的完美结合,使企业把握住市场规律,提高企业的运行效率,减小市场的延迟性与滞后性对于企业的不良影响。企业信息化网络基础设施的建设能够实现企业各方面的智能化管理,实现企业各过程的自动化,还能够准确及时地了解消费者的消费需求,从而生产出适销对路的产品,提高市场的竞争力,减少人工操作所带来的失误得到可能性。
三、企业信息化网络基础建设发展规划
1.与企业发展方向结合。企业进行信息化网络基础设施建设是针对大部分企业快速发展的正确道路,是企业走出低产效益的重要方法。但企业决策者不能因为这个原因就盲目展开建设,信息化网络基础设施建设必须实事求是,一切从实际出发,就企业的发展方向来制定基础设施建设的总方针。如果不这样,也可能功亏一篑。2.必须要对于企业发展的当前状况进行了解再做决定。有句话叫做想要发展,首先得了解自身现状。这句话应用到基础设施建设中的意思也就是企业必须明白自身有什么,缺什么。在之后开展的企业信息化基础设施建设中了解到应当重点建设什么,避免重复建设,浪费资金。这样不仅可以有针对性地制定目标,还可以节省资源,把人力物力利用到最需要的地方。3.提前制定基础设施建设的战略。提前制定计划可以说是关键的一步棋。它包括了估测,重点发展等几个方面。企业需要根据前面的两个步骤来总结出信息化网络过程中哪些是重点,哪些需要重点建设,从而制定出建设的总的规划。这一环节对于整个企业信息化建设过程非常重要,因为企业信息化建设是一个长期的过程。销售方面有缺陷的就在基础设施建设的时候注重对于销售手段与方式的升级,生产方面有缺陷的就在基础设施建设的时候注重对生产设备与工具的更新换代。4.注重建设方法。这一点要求企业对于企业工作人员进行专业方面的培训,这样一来在基础设施建设完成之后,如果发生问题,不会造成企业内部的恐慌,能够及时解决问题。除此之外,具有专业素养的企业工作人员可以试验网络设施的可行性,由此可以减少建设完成后存在的缺陷可以被及时发现和弥补。工作人员可以对体验情况进行评估,促进优化,使得信息化网络基础设施可以更好的适应企业发展的需求。
四、结束语
企业信息化网络基础设施建设是企业实现产品精准好,销售实现快准狠的必要条件。经济全球化使得各国各企业的竞争越来越激烈,随着互联网和人工智能的深入发展,信息随处可见,企业如何利用丰富的信息来实现自我的可持续发展,如何让自身在市场经济中占有主动权,如何利用有限的资源来实现多产量和高质量化,如何使企业内部运行得当有效,已经成为企业不可忽视的发展问题。而这一系列的问题的解决都离不开信息。哪个企业把握住了信息,谁就把握住了发展的诀窍。只有抓住了信息化,我们的国家的企业才能缩小与其他快速发展的国家的企业之间的差距,才能最终赶上或者超过他们。因此,企业加快信息化网络基础设施建设是发展的必然要求。
参考文献
随着世界信息化的高速推进,已创造出了不可估量的物质财富和精神力量。而信息化的发展必将对一个国家或地区的经济发展、科技进步、国际实力和人民的精神、文化、健康等素质的提高乃至对整个综合国力产生重大的作用和影响。有研究结果表果,宽带普及率每增加10%,将带动GDP增长1%。因此,宽带的发展是对国家的经济发展有直接或间接的诱导效应。现我国正处于“十二五”规划的建设当中,如果“调结构、转方式”没有实质性进展,“十二五”的目标将有落空的可能。要彻底转变经济增长方式,信息经济的投入必不可收。作为信息化的基础,“宽带中国”战略的落实已经刻不容缓。
近几年来,但随着数字宽带用户规模的不断扩大、业务量的增长、业务种类的增多,尤其是各种新业务出现,如高清IPTV(高清网络电视)、VOD(视频点播)、云计算、云储存的不断推广和应用,大大地增加对数据宽带的要求,因此大力提高用户接入带宽也成为各大运营商的业务发展重点。随着电信网接入技术的发展,用户宽带接入方式层出不穷,xDSL、FTTx+LAN、WLAN等方式已得到不同程度的应用,但近年,随着PON网络(无源光网络)建设成本的不断降低,光纤到户(FTTH)已成为有线宽带接入发展的终极目标。各大运营商(特别是固话运营商)也提出了“光进铜退”的战略规划,这也使得近几年光网络工程的投资在不断地加大、光网络的覆盖也越来越大、越来越广。
在接入网中用光纤取代铜缆、发展全光纤接入网应该也是顺理成章的事情。在接入网环境中用光纤取代铜缆可带来一系列的好处:长远计算可节省建设投资、降低维护成本、易于提供高速信息数据、提高传输质量和通信可靠性、消除电信网的瓶颈、方便未来扩容及向客户提供更多种业务等等。另外,由于生产光缆的厂家数量增加、产能提高,加之厂商间的竞争,使得光缆及相关元器件价格一路的走低,这也进一步推进了接入网全面光纤化的建设步伐。而接入网络的光纤化应必须以实现FTTH为首要目标,因此规划好一个FTTH网络对各个电信运营商来讲无论是从初期的建设投入、后期的维护运营和扩容都是至关重要,也是网络规划中必须考虑的问题。另外出于光网络综合利用方面的考虑、FTTH网络规划建设还必须结合现有接入光网络的现状情况,综合考虑一些运营商非PON业务、无线业务的光纤需求。
从上图看出,上面的为FTTH网络,而下面的为传统的光网络,他们最大的区别就在于FTTH网络引入的splitter(光分路器,简称OBD),有了OBD,光网络出现了1分N的效果,即与传统的光端口端局至远端1对1的方式不同,FTTH网络能实现局端光端口至远端实现1对多效果,这样,能使ODN网络中主干层光缆得到高效利用。由于这些的不同之处、FTTH网络规划过程中,需要注意以下几点问题:
1.OLT设备节点规划注意问题
规划FTTH网络需要注意必须采用自上而下的方式进行规划,即首先需要规划的OLT设备节点的布局问题。OLT设备节点主要考虑的因素为覆盖的范围和覆盖用户数。而经过实际测算,建议城市地区OLT设备节点应主要部署在现有的核心机楼或一般机楼,尽量采用“大容量、少局所”的布局方式建设。当一般机楼覆盖范围较大时,可考虑OLT节点下移。下移的OLT节点FTTH终局容量应根据用户密度覆盖2-5公里,终局容量在2-5万用户之间。对于用户密度较低的区域(如城乡结合部),OLT规划容量最低不得低于1万用户。而对于郊区、农村地区应依托现有一般机楼部署OLT节点。由于农村用户分布以点线形式分布为主,OLT节点的覆盖范围应按照PON系统的最大传送距离进行规划。
2.主干层光网络规划注意问题
主干层光缆规划是整个FTTH网络规划中的重点,主干层规划必须需足运营商3-5年的FTTH业务和其他光业务的发展需求。而个人认为FTTH网络规划与以往接入光网络的规划最大的不同在于光节点位置的设置。以往接入光网络一般考虑设置在市政路边或道路交汇处附近,而FTTH网络的光节点则需要更进一步,向用户侧延伸,即光节点需要规划考虑设置在用户小区内、商务楼宇内等。只有这样才能最大化地发挥无源分光网络中无源分光器件的最大优势。而在FTTH网络规划建设中,光节点的角色就相当于铜缆时代的电缆交接箱的作用,因此光节点的规划建设数量必将比以往接入光网络的规划数量大大增加。以往的接入光网络光节点至用户侧一般距离城区在500-1000米、郊区、农村则在1000米或以上,而现在的FTTH网络规划中,则需要将这最后一公里的距离缩减到200-500米。
对主干层光缆规划的组网形式主要有环型结构和树型结构,而环型结构又分为环型递减和环型不递减结构。而根据实际应用效果,在物理路由规划允许的条件下,建议优先采用环型不递减结构的组网形式,他的主要优点有以下几点:
A.环型不递减结构对于实际施工备料方便。在实际光缆建设方面,比较常用的环型纤芯数量为288或144芯光缆,接入光节点的光缆为24或48芯,因此,实际实施时需要的光缆纤芯种类为2-3种,而采用树型结构时,通常会采用树型分支递减的方式对各光节点进行接入,以288芯树型递减结构为例,可能需要到288、144、96、72、48、24等类型的光缆,即4-6种。相比之下,环型组网在这方面优势明显。
B.其次是节点扩容便捷性,光网络建设需要分期分步的实施,主干层光缆需要充分考虑后期新增光节点的扩容需求,但光节点扩容的先后顺序又是比较难预测的,因此采用树型结构时,光分纤点位置就比较难确定而容易造成一些扩容光缆需要走重复路由的情况;而采用环型结构,出现光节点扩容需求后,只要在最近的光缆位置抽取所需芯纤接入,这样即可减少不必浪费,特别大城市区域,由于土地升值及市政管理要求不断提高,运营商的管道、管孔资源价值显得越来越珍贵,如何高效利用好现有管道资源也是主干层光网络规划需要考虑的问题。
C.采用环型不递减组网方式,光节点上联局端是物理路由的双向保护,即实现在光缆主干层面上的物理保护。在整个FTTH网络中,主干层的物理长度为最长,因此他所存在的潜在中断危险系数也是最高的。而采用环型结构,在主干层上物理路由中如某一段出现中断,维护能先采用物理倒换或设备倒换等方式立即将中断业务改至另一侧来恢复,而再去抢修故障点;而树型结构则必须立即对故障点进行抢修复通,而且,故障点越接近网络结构的根部,所影响的用户数量则越大,因此,环型不递减组网方式在网络保障方面有着绝对的优势。
D.另外,为了形成对用户安全性级别的差异化对待,对一些高端用户,特别是有比较高网络安全性要求的用户,运营商可以为其提供备份路由,而在FTTH网络中,可采用2:N分光器或双光口的终端设备解决方案,但这都需要采用不同路由的纤芯来连接,而实现这种备份方案的最佳主干层光缆组网形式就是环型组网。
3.配线层、引入层光络网规划注意问题
配线层、引入层光缆规划(很多运营商所称的光驻地网规划建设)更多地是根据不同的场景而采用不同的接入方案。但总来的讲,主要是注意以下几点:
光缆接入网的发展趋势必将是FTTH(光纤到户)。其显著技术特点是不但提供更大的带宽,而且增强了网络对数据格式、速率、波长和协议的透明性,放宽了对环境条件和供电等要求,简化了维护和安装。FTTH将光纤的距离延伸到终端用户家里,使得家庭内能提供各种不同的宽带服务,如VOD、在家购物、在家上课等,提供更多的商机。最近两年,各运营商都开始大力发展FTTH业务,抢占高宽带这块大蛋糕,如只守着传统铜缆来提供宽带业务,则必将被市场淘汰。现在FTTH单线接入的建设成本已能控制在1000元以内,基本与传统铜缆建设不相上下,但FTTH又有传统铜缆不可比拟的高带宽优势。作为任何一项新技术,FTTH已走向成熟,FTTH替代铜缆传输已不可逆转,而接入网的全面光纤化也是大势所趋。
总之,从1970年到现在虽然只有短短40年的时间,但光纤通信技术却取得了极其惊人的进展。然而就目前的光纤通信而言,其实际应用仅是其潜在能力的2%左右,尚有巨大的潜力等待人们去开发利用。不在久将来,10G级别的OLT设备的应用,将会使现有的宽带再提高一个数量级,因此,光纤通信技术并未停滞不前,而是向更高水平、更高阶段、更贴用户近方向发展。
参考文献
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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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中图分类号:TN929文献标识码:A文章编号:1009-2374(2010)01-0119-02
作为“SG186工程”的支撑平台,电力通讯网络也必须适应新的技术要求。目前,电力通讯网络主要提供以E1为基础的窄带通道,这些数据通道已经无法满足“SG186工程”的技术要求,“SG186工程”的应用系统需要通讯网络能够提供高带宽的宽带数据网络;同时,目前电力通讯网络只能够提供透明传输通道,无法为数据提供更高层次的处理能力,“SG186工程”的应用系统需要网络既能够提供数据传输通道,又能够提供智能的处理和转发能力,如三层路由、MPLS VPN和基于三层的QoS等高级的IP控制能力。
为了能够更好的为“SG186工程”服务,丽水电力的通讯网络将不仅是基于传输技术的SDH,更应该有具备IP技术的数据网络,针对电力的业务接入特点和对光传输网络的工程要求,丽水电力选择了CISCO ONS MSTP组网技术方案。
一、丽水电力的通讯数据网的基础网络
1.MSTP核心层网络:既能够提供基于SDH的TDM通道,又能够提供基于IP技术的数据通道。
2.IP骨干层网络:这部分站点承载在MSTP的数据通道上,提供IP层网络的核心和汇聚功能,并为丽水电力的接入应用系统提供三层路由,并提供MPLS VPN的处理,这部分节点设备必须具备MPLS VPN PE功能。
3.骨干层:为2.5G MSTP节点,既可以提供TDM通道,又能为IP设备提供数据通道,在本次规划中,MSTP将承载三个IP业务网:信息网市到县广域网,MSTP提供1GRPR二层数据通道;调度数据专网,为自动化提供FE一层透传通道;综合数据平台,承载其它一些需要以太网接入的业务,在MSTP中提供622M RPR二层数据通道。
4.核心层:核心IP数据节点。在局大楼部署一台三层交换机,这台三层交换机既提供业务服务器的统一接入,又提供了MPLS VPN的核心处理能力。数据中心的三层交换机通过MSTP的RPR通道与其它的汇聚节点连接。
5.汇聚层:汇聚IP数据节点。各接入到MSTP各节点的三层交换机。这部分节点既提供本地的业务VPN接入,又实现了所辖范围内的变电站的汇聚。这部分节点提供了所辖范围内MPLS VPN的处理能力,并与局大楼数据中心实现了MPLS VPN的互联互通。
6.接入层:接入IP数据节点。各变电站的接入三层交换机。这部分节点提供本地业务的VPN接入。这部分节点通过MPLS MCE技术,与上游的汇聚节点实现MPLS VPN的互联互通。
技改后,丽水电力将建设成为覆盖6个县局,3个220kV站,1个500kV站,1个局中心站的MSTP骨干传输网,拓扑图如下:
二、 网络数据通道
网络建成后,具备为丽水电力各大应用系统提供多种类型、多种功能的数据通道,主要包括:
1.高速RPR数据通道:将主要为丽水地区县、市局信息广域网提供高速互联,每个站有能力提供2个GE端口。
2.高密度GE透传通道:将为丽水局、500/220kV集控站的信息业务、自动化业务及其他业务提供高速透明GE通道。
3.高密度FE透传通道:将为所有变电站的信息、自动化及其他业务提供高速透明FE通道。
基于以上对丽水电力通信网络的规划及建设的介绍,对传输网络、IP承载网络技术以及发展的分析和探讨,新型的传输型网络应该为智能的一体化的传输平台,即能够在一个传输平台上同时满足一层、二层和三层的业务接入的要求,真正的实现在传输层面的网络统一,把传输平台建设成为业务的承载平台。另外,新型的传输网在满足目前业务系统接入要求的同时,应该对未来网络的发展有很好的延续性,即网络能够向能新型的网络技术,更高的带宽,更高的智能化过渡。这样才能使目前的网络在相当长的一段时间内,能够满足电力业务的发展和需求。
三、CISCO ONS MSTP平台的特点
丽水电力采用具备第三代MSTP技术的CISCO ONS光网络设备构建丽水电力通信数据网络,很好的满足了建网要求,并且能够满足不断增长的电力业务需求,采用CISCO ONS MSTP平台的特点归纳总结如下:
1.技术成熟。MSTP是在SDH基础上发展起来的,技术成熟稳定,且电力通信部门对其技术的熟悉程度较高,实施的风险较小。
2.MSTP能够提供丰富的基于SDH技术的TDM通道,主要包括:E1、STM1/4等,能够很好地满足目前部分应用对TDM的要求。
3.MSTP与SDH技术具有良好的兼容性,在业务层的互通性和网管的兼容性方面,MSTP可以为已有的SDH网络实现平滑的过渡,并实现互为备份的能力。
4.MSTP的DCC隧道技术,能够保证已有的SDH设备与MSTP设备连接后,网管信息的透明传输,不受影响。
5.MSTP内嵌RPR技术,能够为电力大部分业务提供即插即用的接入能力,并提供自身50ms的保护倒换能力,并有效的利用了骨干带宽。
6.一个系统中支持多个RPR,保证了不同RPR之间的物理隔离,也保证了承载在不同RPR上应用系统之间的物理隔离。
7.MSTP对于三层路由的支持,使得网络由纯粹传送性质的网络变为真正的业务承载网络。
8.MSTP对于MPLS VPN技术的支持,保证了电力不同应用系统之间的逻辑隔离能力。基于三层的QoS技术,能够保证电力不同应用系统对于服务质量的不同要求。
9.基于三层的流量控制技术,能够将非正常的数据流量隔离在网络之外,保证了业务系统和数据网自身的接入安全。
10.MSTP向DWDM和全光ASON的平滑过渡,能够在未来新型业务出现时,能够将网络向更新的技术迁移,很好的体现了核心网的生存能力。
参考文献
[1]王健全,等.城域MSTP技术[M].机械工业出版社,2005.
[2]WorkingGroup.IEEE 802.17 IEEE Draft,17/D2.2.
[3]RPR联盟白皮书.RPR技术介绍,,2001.
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