网络规划与优化(精选8篇)
时间：2023-07-15
时间：2023-07-15
关键词：网络规划 设计方案 构建研究
中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2015）03-0086-01
近年来，国内外对于网络设计和网络性能分析等领域十分的重视，已经先后投入了大量的人力和资金，不断进行相关的研究和技术的开发。其目的是为了在建设网络之前，可以系统的对网络环境和网络结构进行规划设计和模拟，从而提前获取网络的整体性能，便于对网络结构进行优化和对网络性能进行提高。此外，在建成网络之后，还能够对其性能进行分析和优化设计，进一步提高和改善网络性能。目前，我国对于这方面的研究和设计较为落后，继续进行提高和发展。
1 层次化的网络规划设计思想
1、1 核心网络层
核心网络就是主干网络，在主干节点之间，进行最佳通信传输的提供。在核心网络层的设计过程中，最为重要的就是网络速度，通常采用的都是高速交换技术，该技术能够避免对信息包进行不必要的操作，从而有效的确保网络交换速度。具体的服务包括封装隧道、交换式访问、替代路径、负载平衡、流量优化、路径优化等内容。
1、2 分布式网络
分布式网络也叫做接入网络层，其提供的连接具有策略性，对网络边界进行确定，同时负责对信息报进行处理。分布式网络主要包括本地接入和远程接入。在未来的网络当中，IP将会形成统一的形式，因此，主要采用交换式以太网、快速以太网、千兆以太网等以太网方式来进行网络接入。远程接入技术主要包括宽带IP接入和窄带IP接入。其具体的服务包括介质转换、协议路由再分配、网关服务、基于策略的分配、区域和应用服务过滤、主干宽带管理等[1]。
1、3 本地网络
本地网络主要负责提供网络连接给用户端和工作组，对特定网络用户组合，利用访问列表和包过滤的方式进行优化。其在具体的网络当中，具有子网划分、MAC层过滤、交换式宽带、共享式宽带等功能。本地网络具体的服务包括路由发现、介质访问安全、本地高速缓存能力、服务、名字服务、广播域多点广播能力、网络划分、附加网络地址等多方面的内容。
2 网络规划设计方法
2、1 给定网络拓扑结构综合其他因素的网络设计
在通信网络当中，应当对网络的生存能力和业务能力进行共同的考虑，才能更好的确保网络功能的正常发挥。在设计网络可靠性的时候，应当满足网络可行性，也就是限定费用条件的限制下，最大程度上提高网络的可行性。或者是在满足网络可行性的条件下，尽可能降低费用。目前，在电信网络设计方面，已经拥有很多的研究成果，但是，这些相关的研究只对网络的业务能力进行关注，却缺乏关于网络可靠性方面的思考。如果有一些网络部件失效，将会极大的影响网络的业务性能。因此在进行网络设计时，既要考虑到网络的业务能力，也要充分的认识到网络的可靠性[2]。
2、2 考虑其他网络性能进行网络拓扑结构的设计
这种设计方法的目的是降低网络的费用，通常采用图论法、拉格朗日算法、聚类法、分割法、分支定界法等方法来进行处理。不过，这些方法大都采用了启发性的知识，因此其鲁棒性、通用性有所不足。可以采用分支定界法和对偶算法来对各节点类型和主次节点位置已知，对连接链路和设备类型确定的问题进行解决。而如果网络节点类型和链路连接都是未知的，那么为了保证网络的可靠性，可以利用层次化结构设计的方式，将网络划分为主干网络和用户访问网络两部分。以此来对各个网络之间互相连接设备的配置进行确定，从而达到降低费用的目的。
3 进化网络的提出
3、1 网络拓扑设计
在COST239欧洲光纤网的设计过程中，采用了进化规划和遗传算法，有效的降低了网络造价，同时具有网络冗余。其网络拓扑结构为网状，适用于具有对等关系、节点数较少的广域网拓扑的设计[3]。此外，网络拓扑的可靠性设计也十分重要。对此环形网络可靠性较高，但设计难度较高，尤其是双向自愈环形网络更为复杂。因此，可采用遗传算法来设计环形网，同时兼顾路由的选择和带宽的分配。
3、2 子网划分
在子网划分的过程中，可以建立新的网络适应度函数，这样能够极大的提高子网划分的平衡性。结合实际情况，可对网络划分的方式进行优化和改进，使其能够自动进行网络的划分。由于遗传算法具有一定的局限性，容易引起局部最优的问题，可以在遗传算法中利用模拟退火法来改进其中的选择算子。同时在变异操作中，进行自适应控制技术的应用，能够有效提高收敛速度、改进子网划分的逼近精度[4]。
3、3 路由选择
在路由选择方面，进化算法已经进行了很多的相关研究。例如，对于计算机通信的容量分配和路由选择，也就是分别选择一条路由给每一对通信节点，同时提供一个容量值给网络中的每一条链路。这样，就能够有效的降低网络规划设计的整体费用。此外，在电信网络当中，对于带宽分配、波长分配、频率分配等方面问题的解决，都很好的体现出了进化算法中较高的通用性和鲁棒性，同时方法十分简单。
4 结语
随着计算机技术和通信技术的不断发展，数据通信网络、视频通信网络、语音通信网络等，都将会最终在IP网络中进行汇聚。而网络的规模将会因此而越来越大、其拓扑结构也会越来越复杂，网络用户的接入数量也将会不断增长。因此，就给网络规划设计方案的构建带来了更大的挑战。对此，应当详细掌握网络规划设计的思想，采取正确的网络设计方法，同时与进化网络的概念和技术相结合。这样才能够推动网络规划设计方案构建的发展和优化。
参考文献
[1]熊伟成、无源光网络规划与管理的关键技术研究[D]、武汉大学，2011、
[2]于洪波、3、5GHz WiMAX无线网络规划设计与实现[D]、北京邮电大学，2012、
【关键词】 铁塔公司 需求 规划 4G网络
一、规划概要
21世纪前20年是我国信息通信技术发生深刻变化、发展最快时期，信息通信基础设施建设历来是维护国家安全、增强综合国力和丰富公民生活的关键组成部分。信息化是国家竞争力提升和经济社会发展的关键要素。通信基础设施作为信息化的重要基础和支撑，对推动“宽带中国”、“智慧城市”建设，加快推动“互联网+”战略实施，促进工业化、信息化深度融合等具有重要意义。
中国铁塔股份有限公司的成立将有利于减少电信行业内铁塔以及相关基础设施的重复建设，提高行业投资效率，进一步提高电信基础设施共建共享水平，增强企业集约型发展的内生动力，从机制上进一步促进节约资源和环境保护。同时，为了更好的引领铁塔公司由被动满足需求走向主动营销，最终达到需求与规划的平衡，有效衔接国家 “十三五规划”，积极将铁塔等移动通信基础设施纳入城乡发展规划，确立移动通信基础设施的公共基础设施地位，引领公司持续、健康发展，铁塔公司有必要开展规划编制工作。
二、规划原则
通过研究三家电信企业三年滚动规划及其网络发展指导意见可以了解到，三家电信企业未来网络布局和各自的发展策略。
移动公司在其规划期内要积极应对竞争，实现三领先和一确保，进一步“做广、做深、做厚”。网络覆盖重点逐步由广域覆盖延伸至深度覆盖，按需进行多站型分场景深度覆盖规划建设，实现从水平蜂窝结构向立体异构网结构转变；同时与市场用户终端策略相匹配，科学评估网络状况，适度超前规划网络容量，以用户感知作为出发点，采用多样化容量提升手段保证网络容量。
联通公司将会在实施“移动宽带广覆盖专项”的基础上，开展LTE覆盖滚动实施，聚焦高速数据连续服务能力提升，迅速完善4G网络，打造4G精品网，提图1 电信企业需求收集与整合流程图升移动网络竞争力；积极推进3G网络轻载减负、优化调整；推进2G终端向4G终端的更新换代，坚定推进2G减频，择机安排2G退网。
电信公司将会加快网络转型，由3G/4G协同发展转变为4G发展为主，至2016年底基本实现4G网络全覆盖，承载移动业务全IP化转型。发挥制式优势，持续完善乡镇以上深度覆盖，改善城区网络小区边缘覆盖。随容量需求升级载波聚合，打造用户体验比较优势。
根据移动通信网络发展状况来看，目前移动4G网络发展最好，已基本完成重点行政村的网络覆盖，联通其次，电信最差。考虑到三家电信企业4G网络制式的差异性及未来市场发展和新技术的应用，结合上述三家电信企业发展策略，铁塔公司在基于集团关于规划需“遵循近细远粗、统筹规划、深化共享、主动牵引、创新发展等五大原则”的前提下，以电信企业4G网络发展为导向，4G目标网为基础，编制各地市站址规划。对于移动需求，应充分考虑共享联通和电信已使用的站址，新建站址需求也应充分考虑电信和联通近3年来的需求，尽可能共建，严格控制独建站址数量；对于联通需求，应优先在自有2G/3G站址上进行4G网络建设，以共享移动和电信已使用站址为主，以共建为辅；对于电信需求，全部按照共享现有存量站址资源，原则上不再考虑独建。
三、规划流程及方法
在站址规划编制方面，铁塔公司应遵循“先存量后新建，需求+预判相结合”的原则，将站址规划工作分为电信企业需求收集与整合及铁塔公司主动预判两部分，输出电信企业需求整合站址库、主动预判站址库，结合存量站址库从站址密度、站间距、仿真等角度验证规划准确性，最终输出规划站址库。
3、1电信企业需求收集与整合
在对电信企业需求进行收集整理后，将需求站址与存量站址库按照不同场景下现有平均站间距进行整合，确保站址布局合理。同时参考存量站址库中的共享评估结果进行站址评估，并区分直接共享和改造共享两种情况。利旧改造存量站址无法满足需求，确须采取站址新建方式解决时，应将距离相近、覆盖目标相似的需求加以整合。电信企业需求收集与整合详细流程图如图1所示。
需求收集与整合过程中需遵循的原则：
1、分类评估，初步掌握各个存量站址的可共享能力及共享条件。
2、存量站址可用性受限时，应充分考虑挖潜改造方式，优化其资源承载能力。
3、优先考虑存量共享，其次考虑新建共享；
4、两家及以上在相近位置区域提出建设需求时，应进行资源整合，实现共享；
示例1：某地有一电信企业站址需求（联通需求1），在其附近（城区130米），有现有其他电信企业的站点（移动现网站2），在满足机房、天面、隔离度和站址偏移控制量的前提下，利旧现有站址满足新增需求。如图2所示：
示例2：某地有两个电信企业站址需求（联通需求1，移动需求2），两者相距距离为100米，且在其附近未有满足覆盖要求的存量站址，则在考虑两家站址偏移容限范围基础上，兼顾两家网络建站效果、社会效益、工程难度及造价等因素，选择综合最优的站址位置新建共享，进而避免重复建设。如图3所示：
3、2铁塔公司主动预判
充分发挥需求预判的价值，提高需求整合效率，在电信企业规划编制前，铁塔公司根据城乡通信基础设施规划，并通过研究三家电信企业网络发展策略、使用网络优化等技术手段主动预判电信企业站址需求，提前获取的站址资源，主动向电信企业推介。作为引领电信企业需求的重要手段，主动预判主要分为基于网络差异性存量站址需求预判、基于网优数据的需求预判、专项规划和分网格需求预判四部分。
3、2、1基于网络差异性存量站址需求预判
由于三家电信企业在市场发展策略（竞争）、网络建设周期、网络制式及频段等方面的差异性，加之政府相关部门对共建共享考核力度逐年加强，各电信企业在基站建设过程中，往往会存在较大差异。铁塔公司对三家电信企业站址资源接收后，如何挖掘、盘活现网站址资源以实现其价值最大化是铁塔公司面临的重大问题之一。
在基于网络差异性存量站址需求预判中，首先确定不同地市网格最小平均站间距，通过其中一家电信企业与另外两家电信企业间存量站址的站间距比对，筛选出大于各网格最小平均站间距的站点，三家电信企业分别输出需求站址，然后经过站址合并―去重―导入地图验证，最终输出预判站址。
3、2、2基于网优数据的需求预判
在基于网优数据需求预判方法中，针对路测中的弱覆盖路段，投诉多发的区域，MR测量中指标差的小区和仿真中弱覆盖区域，或者借助第三方力量，获取电信企业网络运行和业务发展信息、网优站址需求发现网络覆盖不足，主动预判电信企业需求，形成储备站址。
3、2、3专项规划
城市规划中的新建城区、旧城改造，高速、高铁等重要交通干线及4A级以上重要景区等区域，品牌效应强，是电信企业重点部署网络的区域，应积极掌握政府部门对不同区域站址建设要求，获取土地、房屋、引电等站址资源。同时应根据电信企业不同区域的覆盖策略、网络制式和频段、覆盖指标和容量指标等要求，结合地市对应的各网格目标网站间距和建议挂高，制定完善的站址预判方案。
3、2、4分网格需求预判
在分网格需求预判方法中，依据不同类型地市、不同网格、不同场景内不同电信企业目标网络站距要求判断各网格完成目标网覆盖所需理想站址数，结合网格内理想站址数和网格内现网站址数差值初步确定该网格内需新增站址数量。该预判方法中，首先利用“环形法”或者“覆盖半径法”查找覆盖空洞，然后利用“几何中心法”确定最优新增站址位置。
以市区为例，利用环形法，假设市区内现有网络结构的平均站间距约为300米左右。依据现有站址数据资源，通过现有站址数据资源自身的距离查找，需找第二近基站中大于600米以上的站点。所查找到的站点均为周边600米范围内无基站的站点，及该区域即为覆盖空洞的区域。本次查找到的站点作为空洞覆盖基准标记，如图4所示；利用覆盖半径法，在Google地图上以现有基站为圆心，半径150米画圆，如图5所示，找到圆未覆盖的区域，即为覆盖空洞，在覆盖空洞内结合周围站址情况，保证网络结构合理情况下，预判新增站址。
在利用“几何中心法”确定最优站址位置的过程中，根据第一步获取的覆盖空洞，查找其周围每三个存量基站等距的点，这些点围成的圆心位置即为新增站点的位置。如图6所示，A、B、C点为环形空洞外某电信企业站址，根据网络结构合理性且距A、B、C点位置相等，确认X点为新增站址位置。C、D、B点为环形空洞外该电信企业站址，根据网络结构合理性且距C、D、B点位置相等确认Y点为新增站址位置。X和Y相距较近，则红色圆区域属于优先选择区，且等距点X、Y可以合并，取圆心位置为新增站址位置。
通过电信企业需求收集与整合及铁塔公司主动预判站址，则可以输出相应的规划站址需求库。利用网格站址密度对比，网格内基站数与行政村数量占比对比，判断站址规划的合理性，同时利用仿真结果分析验证站址规划的准确性。
四、仿真结果分析
对不同电信企业的规划站址和所有物理站址（存量站址+需求整合+需求预判）进行仿真，存量站址按现网天线挂高、方向角、下倾角设置，规划站址根据规划的天线挂高、方向角、下倾角设置。如果仿真结果满足该电信企业目标网覆盖要求，则认为站址规划合理，如果不满足则需对覆盖差的区域进行站址调整，调整后再进行仿真验证，直至满足电信企业目标网覆盖要求。本次仿真以区域内网络现状问题分析、网络规划结果效果验证以及辅助网络优化调整等为目的。
以某市区内移动规划站址为例进行仿真分析，仿真市区面积为68、94平方公里，仿真地图采用市区5m电子地图。规划期内移动新增需求站址68个，其中收集需求站址42个，主动预判站址16个。
上述仿真过程中，移动RSRP规划期末≥-103dBm占比提升为5、74%，规划期末≥-103dBm覆盖面积提升3、96平方公里；规划期末RS SINR有所改善，覆盖面积有所提升，深度覆盖、空洞补点问题得到一定程度解决，达到仿真指标要求。
【关键词】LTE；网络规划；互扰；TD-LTE
1、引言
LTE技术源于3G通信技术，是对传统3G网络相关性能的优化和升级，以更好地提升用户体验效果。伴随着LTE关键技术的突破以及不断成熟，内外的运营商纷纷加快了LTE网络规划及其商业部署的进程。我国的4G移动通信牌照已于2013年底陆续发放，这也标志着我国正是迈入了4G LTE通信时代，因此在我国的4G通信竞争中，各大运营商对于LTE网络规划及部署给予了高度重视，其成功与否直接关系到各大运营商未来的市场竞争力。本文主要对LTE网络规划过程中存在的若干难题进行研究，例如LTE与传统的通信制式的互扰问题、室分解决方案等，这些问题的研究和分析对于优化LTE网络规划具有十分重要的意义。
2、LTE演进及其关键技术
LTE技术是对3G网络通信技术的演进，主要实现了对于3G网络通信技术中空中接入技术的优化，在网络演进的过程中采用OFDM以及MIMO技术，使得网络通信速率实现成倍增长，而且LTE技术对于优化小区边缘用户的通信质量、扩展小区通信容量、降低通信延迟具有显著效果。作为LTE技术的标准化及主要推动组织，3GPP早在2008年就对LTE 8进行冻结，这也标志着LTE相关技术已经走向成熟和规范，为LTE技术的商业化应用提供了重要的先决条件。作为快速崛起的世界大国，中国的LTE发展一直走在世界的前列，包括LTE相关标准的制定、设备的开发和制造，中国的研究机构和企业都发挥了十分重要的作用。在目前的LTE网络规划过程中，基于FDD的LTE网络走在了前列，已经开始在全球进行大规模的商业化部署和商用，与此同时我国的电信运营商也开始在部分大中城市进行TD-LTE网络部署和商用试点。
LTE的接入网技术与传统的UTRAN架构有所不同，其采用演进型构架，并且引入了扁平化的网络构架特点，这对于降低LTE网络的后期维护费用至关重要。在LTE的关键技术中，主要包括MIMO天线技术、编码技术、多址接入技术以及网络抗干扰技术等，通过运用这些新型技术，可以有效的提升LTE网络系统的整体性能，提升LTE网络的通信容量。在LTE的细分中，主要有FDD和TDD两种制式，其中前者为我国自主知识产权的TD-SCDMA技术演进的结果，而且两种LTE制式在技术层面有着较高的相似性，这一点对于提升LTE技术在未来的融合以及终端设备的开发方面提供了巨大的便利。
3、LTE网络规划研究
2G和3G网络技术的发展给LTE网络规划积累了宝贵的经验，然而在LTE的网络规划过程中，其不同之处在于采用热点覆盖的方式来实现，即实现通信的高数据率和高可靠性，这也是LTE网络初期建设的重要特点之一。
（1）LTE网络规划的主要原则
在LTE网络规划的初期阶段，其主要的考虑在于所规划网络的覆盖范围、通信容量以及与传统通信制式的兼容性等，具体而言主要有以下几个方面：其一，频段需要满足规划要求，TD-LTE的通信频率在2300-2400MHz，并且规定单个频点带宽为20MHz；其二，资源充分利用的原则，即在LTE基站的建设过程中，要确保新建LTE基站与已存在的2G/3G基站实现资源共享，即不增加机房和有线传输链路，实现对已有资源的最大化利用；其三，要遵循工程易于实现原则，即在LTE网络的规划过程中，要尽量降低对目前已有网络的影响，以降低现存设备改造产生的成本。与此同时，在LTE网络规划中还存在着一个十分棘手的问题，即同频组网或者异频组网的问题。在考虑到LTE网络中涉及到MIMO多天线技术等诸多方面的考虑，在实际的LTE组网过程中更加倾向于实现异频组网，以更好地降低多天线之间的相互耦合，提高整体的LTE网络性能。
（2）LTE网络规划基本流程
目前的LTE网络规划流程与以往的2G/3G技术基本保持一致，同时可以将其网络规划流程分为宏基站和室分两个主要部分。宏基站主要实现大区域覆盖，而室分主要实现对人员密集区域的覆盖。这一特点是由LTE技术自身的高数据传输速率特点决定的，在采用LTE2300（2300-2400MHz）频段进行通信时，宏基站信号相对较弱，无法保证LTE技术高数据率的要求，因此采用热点式覆盖相比之下具有更大的优势。
（3）LTE网络规划的关键问题
在目前的LTE网络规划过程中，主要存在着通信制式互扰、室分规划与建设等方面的问题，具体而言可以分为以下三个方面：
其一，LTE制式与传统2G/3G制式互扰问题。在LTE制式与传统通信制式的干扰中，主要有基站对基站、基站对客户端、客户端对基站以及客户端对客户端几种类型，因此在LTE网络的部署过程中就需要充分考虑到LTE天线与传统制式天线之间的隔离度问题。以目前的TD-LTE制式为例，其主要工作频段为2300-2400MHz，在实际工程实现方面互扰主要为杂散和阻塞两种类型，同时在室分环境下还需要考虑到LTE制式与WLAN热点的互扰。杂散干扰主要是由于发射机的杂散引起，而阻塞干扰则主要来自于发射机的频带内强信号。在降低互扰的技术中，提升天线隔离度是最为直接、有效的方式，可以通过改变接收机与发射机的距离使得LTE系统互扰达到最小状态，即达到降低互扰的目的。因此在天线设计过程中，目前普遍采用正交双极化的方式实现高隔离度，从而达到降低天线耦合度的目的。在室分环境下，LTE网络规划还需要考虑到与WLAN网络的互扰，当二者处于合路时，合路器的互耦应该小于-100dB，假如LTE与WLAN采用独立布线方式，则二者天线的距离应该大于1m。
其二，LTE网络室分规划。在LTE网络室分规划过程中，需要保证以下几个原则：首先，LTE室分网络规划要与建筑物的业务量相结合，并且对其优先级进行区分；其次，对已有2G/3G网络的区域，原则上实现分布资源共用，降低LTE室分规划成本；同时，在新建LTE室分网络中还需要实现对2G/3G以及WLAN网络的兼容，保证资源利用的最大化。
其三，多天线技术。在整个LTE制式中，MIMO多天线技术对于提升LTE网络的性能起到至关重要的作用。与传统的通信制式相比，多天线技术的引入可以使得LTE网络系统性能得到大幅提升。与此同时，在MIMO技术的使用过程中还需要对成本等因素进行考虑，以实现LTE网络规划的最优状态。
4、结束语
4G技术的正式商用极大的刺激了LTE网络的部署，而LTE网络规划方案的制定对于提升LTE网络性能起到至关重要的作用。在实际的LTE网络规划过程中还需要不断进行探索，以更好的推动LTE网络的普及和发展。
参考文献
[1]朱晨鸣，李新、TD-LTE无线网络规划关键因素研究[J]、电信快报，2013，03、
[2]桂福良、浅论TD-LTE网络的规划研究[J]、无线互联科技，2013，05、
作者简介：
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。
0 引言
近年来，移动通信技术的发展异常迅速，移动通信在日常生活中的地位显著提高，从20年前大款用来谈生意的大哥大，到10年前城市里开始普及的方便通讯用具，再到现在不论城镇乡村大批中青年甚至老年人都已经离不开的万能信息平台，移动通信已经成为人们工作和生活中不可缺少的重要部分，中国庞大用户群的潜力已经几乎挖掘完毕，而围绕着这些用户，运营商之间的竞争也越来越激烈。随着移动通信标准的更新和移动通信网络的大规模建设，提高移动通信网络质量和性能成为移动运营商增强竞争力的杀手锏，如何高效且经济地满足用户对移动通信网络建设和维护的需求，已经成为三大运营商急需重视的问题，移动通信网络规划与优化的工作变得更加炙手可热。“无线通信网络优化与优化”这门课程的设立，正是为了响应通信领域对具备移动通信专业技术人才的需求。
无线通信网络规划是根据蜂窝移动通信网络的特性以及需求，设定相应的工程参数和无线资源参数，并在满足一定信号覆盖、系统容量和业务质量要求的前提下，使网络的工程成本降到最低。移动通信网络优化是通过对现已运行的移动通信网络进行业务数据分析、测试数据采集、参数分析、硬件检查等手段，找出影响无线网络质量的原因，并且通过参数的修改、网络结构的调整、设备配置的调整和采取某些技术手段，确保系统高质量地运行，使现有网络资源获得最佳效益，以最经济的投入获得最大的收益。
而无线通信网络规划与优化这门课程主要是为了培训移动通信规划与优化工程人员而设立的，是一门涵盖知识面广且相当复杂的专业课;并且需要将理论与工程实践相结合：首先从移动通信网络的基本原理开始，然后引导学生了解和熟悉网络规划与优化的基本流程，使学生们从理论上掌握网络规划与优化的步骤与目标，在此之外再尽量从工程的角度，结合案例分析，引导学生运用所学的方法与理论去解决实际网络运行中出现的各种故障问题，并提出相应的解决方案。我院从数年前就开始开设此门课程，也与企业进行过一些培养合作，在教学过程中遇到过许多问题，并针对这些问题做了一些改进。从学生的成绩、毕业生及用人单位的反馈来看，取得了一定的成果。
1 问题归纳
在移动通信理论知识的学习和网络规划与优化案例的分析过程中，教师和学生会遇到各种各样的问题，其中很多问题存在着普遍性。下面将对这些普遍存在的问题进行归纳，为后续教学方法的研究奠定基础。
1、1 课程知识面覆盖内容太广
无线通信网络规划与优化课程具有较强的专业性，涉及到的理论知识多而细，且较为复杂。学生首先需要掌握无线通信网络的架构和组成、天线原理和结构、电波传播模型、频率分配、干扰控制等等，然后才能对网络规划与优化的具体步骤进行学习。在理论学习中学生会遭遇铺天盖地的知识点、缩写词、概念、公式等内容，对学生来说难免枯燥，也给教学带来了许多困难。
对于本课程来说，长篇大论地教授理论知识似乎不可避免，这样往往会让学生产生对立情绪，教学效果堪忧。理想情况下，先重点讲解移动通信网络的理论基础，然后一步步介绍实际的网络规划和优化操作，会帮助学生打好坚实的基础，在学习系统的理论知识之后再进行实践，可以更顺利掌握网络规划与优化的技术。然而实际情况下，如此多的内容需要在有限的课时内完成，比如我校该门课程的学时数仅为32学时，理论知识学习时间有限，还要留出足够的时间来讲解案例和实际操作，这样教师不得不把大量内容以“填鸭”的方式灌输给学生，容易使学生失去学习该课程的兴趣和动力。
1、2 课程内容更新速度太快
移动通信技术是近年来发展最快的技术之一，不仅仅是3G、4G的技术在飞速发展完善，5G技术也已经提上日程。移动通信技术课程教材的建设往往跟不上技术的发展，这就要求我们根据当前通信网络的实际发展情况以及网络规划与优化实际操作的改变来修改教学内容。旧的通信技术逐渐被淘汰或改进，新的无线传输思想和概念不断出现，并应用到新的系统中。在教学中需要使学生对现有移动通信系统及未来的发展方向有较为系统和全面的认识，从而对网络规划与优化操作的变化能够从原理上进行理解和掌握，因此我们的教学内容必须及时更新，适应技术的发展，否则难以使学生学以致用，也势必影响学生的学习兴趣，从而影响教学质量。
但如果不断更新教材，对教师来说是比较沉重的负担，因为每次更新教材教师都需要花较多的时间去阅读和掌握，然后再重新编写教案和讲稿等等。另外，受限于教材的编写和出版周期，即使经常更新教材，也需要我们在教学中不断自行修改和补充，这也进一步增加了教学的内容和难度。
1、3 授课对象对移动通信基础知识的掌握有所不足
在过去与网络规划与优化相关的教学论文中，经常会提到这门课程由于应用性极强且涉及大网络做背景，需求一定的实验和实践操作，才能理论与实践相结合，获得较好的教学效果。而我们由于与企业进行合作，课程的对象不仅仅是本科生，也面向企业员工。过去的文献指出，对一般高校学生来说，存在着理论和实践脱节的问题：学校受限于资金和场地等原因难以提供相应的实验和实践环境，多采用传统的课堂讲授的方式，学生能接受的只有与网络优化相关的一些原理性的方法、流程和算法知识，如果面临实际的网络操作就无从下手。针对这些问题，过去的文章中提出了一些有效改革手段，类似的手段我们也有所采用。
另一方面，据我们所知，企业员工也存在着理论和实践脱节问题，只不过和高校学生处于完全相反的方向。从我们对合作企业的了解来看，实际从事网络规划与优化工作的员工中有相当一部分并没有系统学习过移动通信网络的基础课程。这些课程对学生的专业基础知识需求较高，要求熟练掌握信号与系统、通信原理的基本知识，还要能用一定的电磁波、微波理论基础来分析电磁波传播特性。此外，相对有线传输方式，无线信号传输需要从时域和频域的不同方面分析和理解信道、信号的特性。无线信号传输过程中存在很多不确定因素，采用的数学模型更加复杂，这样就会有较为繁琐的数学公式推导，要求学生有足够的数学功底。学生必须先打好上述的这些基础，再去学习通信技术的一系列基础知识，才能达到对移动通信完全彻底的掌握。许多员工原本并没有这方面的专业知识，或是对专业知识掌握不牢，主要是从实践中学习网络规划与优化的步骤、要点等，往往知其然而不知其所以然，导致事倍功半。对于这样的人员来说，如果从头开始对移动通信网络的基础知识进行系统的补充，则需要消耗较多的时间和精力进行专门培训，比较难以实现。
2 无线通信网络规划与优化课程教学的几点思考
基于上述归纳的问题，本文针对无线通信网络规划与优化教学提出几点改进意见。
2、1 明确授课目的，改变授课重点
本课程的目的有两个方面：一是，为企业预培养合格的网络规划与优化人才;二是，为企业员工补充必要的无线通信基础知识。这两个方面看似有所区别，实际上存在着完全相同的核心。
作为企业，必定会对新员工进行实际工作内容的培训，以及让老员工带领新员工尽快熟悉操作。因此对高校来说，在教学过程中做到让学生在较大程度上掌握对网络规划与优化的实际操作过程并不是必需的，但如果让学生通过本科课程牢牢掌握无线通信基础知识和网络规划与优化原理，这样的学生能够轻易理解每一个操作步骤的意义，因此可以预见能够在企业顺利完成培训。另一方面，对企业员工开课的目的是给他们补充移动通信网络的专业基础知识，而实际操作对他们来说也早已熟悉。因此，与着重加强实验、实践教学环节的常见教学改革方向相反，我们做出对基础理论教学环节进行着重加强的决定。
但这并不意味着放弃在实验、实践方面的教学，毕竟本课程注重的是实用性，并且单纯的理论教学会让学生感觉本课程是一门生涩枯燥毫无用处的课程。为了对这方面进行兼顾，我们选择将日常网络规划与优化工作中遇到的一些的实例进行拆分，把拆分后的适当部分加入到相应的理论知识点中作为例题，这样既可以让学生对实际操作有一定的了解，避免理论脱离实际;又可以为理论教学添加必要的缓冲和总结，避免枯燥的理论教学。而这种做法的难点在于对实例的选择和拆分有比较高的要求，需要花费较多的精力去解决，但好处在一劳永逸：一旦完成这方面的例题准备，哪怕通信技术再更新，也只需要在同一层次和方向上找类似的实例进行同样的拆分。在此之外，我们也会请企业教师进行数个课时的授课，主要是在讲解网络规划与优化的流程之后带给学生更多实例，这些实例的复杂程度比理论教学中遇到的更高。
2、2 对教学内容进行精简和改动
由于本课程覆盖范围太大，知识点太多，且授课时间有限，需要对教学内容进行精简和改动，这样可以充分利用授课时间，以传授更多实用信息。
首先，尽可能避免把上课时间浪费在教授过时的或者已经学习过的知识上。例如，在目前的课程内容中一般会安排天线原理、电波传播模型等章节作为基础知识进行教授，然而这些章节的知识点在微波与天线以及通信原理等前期课程中都有所涉及。因此，授课时要注意避免知识上的重复，对已经学习过的内容只需要进行简单回顾即可，着重强调各章节之间的联系，把教学重点放在学生比较不熟悉的领域，例如覆盖、容量等等。
然后，减少对掌握网络规划与优化具体操作来说没有实际帮助的教学内容。例如公式推导过程，作为本科教材，经常会习惯性地将从已知公式推导得出新公式的过程放进课程中。这样对学生来说固然容易加深理解，但对以实际应用作为目的的本课程来说其实意义不大。本课程的公式多且复杂，一一讲解其来历会占用太多时间，作为学生也很难全程都集中精力听讲，更何况很多公式都是从经验公式推导而来，并没有太多的理论意义。此外，根据对企业员工的调研，大多数此类公式只需要掌握其意义和用法即可，而且一些在本科期间学习过这方面课程的员工早已忘记公式的来历，但并不影响他们的工作。
2、3 承前启后，兼顾不同的移动通信系统
目前运营商所服务的移动通信网络是从2G到4G同时存在的，并且已经开始考虑5G网络，因此我们的教学不仅需要兼顾历代通信系统，还需要对它们之间的联系进行承前启后的分析讲解。不同世代的移动通信系统之间有着非常多的异同，一一讲解需要太多的时间，但因为课时的关系，我们需要在重点考虑网络规划与优化的层面上适当选择相关的知识点进行详细讲解，对其余内容只能一笔带过。
移动通信系统的发展实质是移动通信向更快数据传输、更好服务的不断发展。历代的移动通信技术都离不开蜂窝网络的基本架构，虽然技术细节存在很多不同，但网络规划和优化就是针对构成蜂窝网络架构的每一个节点进行的，在这方面可以说是万变不离其宗。因此我们把蜂窝网络、天线选择、频率分配、覆盖和干扰分析等学习任一代移动通信技术都不可缺少的基础内容在前半部分的课程中进行讲解，然后在讲解技术方案和通信标准这些存在代差的内容时，才对各代移动通信系统加以区分。把重心放在对于经典移动通信系统的介绍，通过对不同系统的学习去更好地理解它们之间的异同，从而更进一步地体会不同系统对于系统容量，位置更新方式，鉴权方式，越区切换策略，信道的分配和使用等方面的处理，并且，更重要的，网络规划和优化方面的异同。
3 结束语
无线通信网络规划与优化的教学不仅需要教师随着通信标准的变化不断更新教学内容，还要求教师能够培养出适应这种变化的网络规划与优化人才。本文总结归纳了无线通信网络规划与优化在教学中出现的一些常见问题，并针对这些问题提出了三点改进建议。这些改进要求任课教师相当程度的投入，因此最好是能够组织编写一部专门的教材，我们已经在这方面做了一些工作，相信能对这门课程的教学起到足够的帮助。
现阶段，移动通信业务的类型变得丰富，由以前单一的语音业务转向网络应用，用户使用网络主要是基于数据业务的需求，数据业务的流量增长比较快。3G网络承载能力不断提高，多媒体业务逐渐普及，新业务不断产生。在3G网络中，以前的语音、短信业务会有新的发展。在新形势下，人们希望手机、移动终端实现的功能有：（1）移动办公；（2）移动娱乐；（3）在移动社区进行社交；（4）实现移动消费；（5）实现移动交易。用户的需求变得更加多元化。近几年来，数据业务的流量大大增加，并且还有进一步增加的趋势，无线通信的容量不断扩大。用户的需求也在发生转变，以前主要以移动通话为主，以后会向智能终端的方向转变。
2分析多网通信的特点
现在已经进入了多网时代，多网主要体现在以下几个方面：2G的GSM网；3G的WCDMA、TD-SCDMA、CDMA2000网；LTE，作为3G和4G技术之间的一个过渡；WLAN系统，下面将进行分项阐述。
2、12G网络
2G网络主要承载语音业务，同时还承担着一定的数据业务，主要特点体现在以下几个方面：第一，系统的容量比较高；第二，语音的质量比较好；第三，通信安全保密性比较好；第四，相对灵活。在现代的技术形势下，2G网络的发展空间在于以大众客户群为基础进行业务上的拓展。
2、23G网络
3G网络主要发展形式为WCDMA、TD-SCDMA、CDMA2000网，笔者将主要以TD-SCDMA为例，分析它的现状，并指出它发展的空间。现阶段，中国移动自己在经营TD-SCDMA系统，和GSM网相比，它的数据承载能力有所提高，但是，和其他的3G技术相比，还存在很大的差距。GSM网是把市场驱动作为导向，TD-SCDMA在发展过程中，产业链不够成熟，把责任目标作为建设的导向。在最近几年的时间，TD-SCDMA的覆盖范围逐渐加大，终端品质在不断提升，种类变得更加丰富，它还可以在网络质量、市场服务导向方面有发展的机会。
2、34G网
LTE并不是人们所说的4G技术，它是3G和4G技术之间的一个过渡。中国移动预计今年将会开通20万个TD-LTE基站，中国联通和中国电信也正在积极部署LTE。中国移动所采用的TD-LTE发展方向主要在于追求较高的数据速率，降低延迟时间，对分组数据进行优化应用。它的技术、产业链以及国际化的程度都将超过TD-SCDMA，并形成一定的规模。2、4WLANWLAN的建设成本较低，接入的速率相对较高，但是WLAN只能支持低速移动，它所使用的是非专用的频段，很容易受到外界的干扰，在移动管理能力上比较弱。
3探究多网协同下的线网络规划方法
3、1现阶段国内网络规划的状态
我国在进行网络规划和优化时，实施的能力比较强，原因在于三个方面：（1）国内的网络规模相对较大；（2）国内的网络情况较复杂；（3）基站的密度较大。与实施相比，在网络规划以及优化方面还存在一定的问题，主要表现在：（1）进行规划、优化的深度有待于增强，网络优化的水平还处在把KPI指标作为核心的体系中；（2）网络规划和网络优化之间缺乏衔接，所进行的预测规划和实际的建设之间有一定的差距。我国的网络规划、网络优化的能力在实施方面存在很大的优势。优势主要在于两个方面：（1）国内进行网络规划、优化的公司比较有竞争力；（2）我国的网络种类比较多，规模相对较大，进行网络规划、优化的企业经验相对丰富，实施能力比较强。但同时也存在一些不足，在网络规划理论研究、规划方法、规划工具的研发上，国内的一些公司还在学习、探索的过程中；另外规划优化公司需要提高人员的素质，增强管理水平。
3、2分析多网协同下的初步规划和详细规划方法
在进行无线网络规划时，需要制定网络的初步规划以及详细规划。在进行初步规划时，需要执行以下几步工作：（1）仔细分析建立无线网络的目标，对网络建设需要达到的覆盖目标、覆盖的容量、覆盖的质量作出明确的规定；（2）对服务区内的地理信息进行收集，划分覆盖地区的业务，并对环境进行划分；（3）对现在的网络情况进行分析，根据现在的覆盖率、覆盖容量、业务量等，预测业务量未来的发展情况；（4）对传播的模型进行仔细研究，对链路进行相关的预算，并展开覆盖的设计和容量的设计。在对无线网络进行详细规划时，需要做到的工作是以下几个方面：（1）在初步的规划中，已经计算出了基站的覆盖范围，结合蜂窝网的结构，对基站的覆盖范围进行实际的部署。在分析覆盖、容量、业务质量等的过程中，需要借助仿真设计，进行相应的性能分析。需要确定基站的数量，对基站的站址进行合理的选择，设定天线的角度。（2）现场勘测基站的站址。如果某些地方没有办法建设基站，需要采用RRU拉远、室内分布系统，或者WLAN等方法。在现场勘测完以后，需要进行再次仿真，并做一定的调整，这样进行多次修正以后，网络一些系统性能能够达到一定的标准，并确定各种参数。在网络规划和网络优化方面，市场发展主要表现在三个方向：（1）在进行网络规划、网络优化时，主要是以对海量的数据进行分析作为基础；（2）网络规划和网络优化不是相互独立的过程，它们之间有一定的联系，并且联系越来越紧密；（3）在未来的发展中，专题规划的水平将变得更高，网络优化的市场变得更加高标准。
3、3多网协同下的业务需求和分担策略
四网协同是以TD-LTE技术作为主导，2G、3G、4G、WLAN实现协同发展。2G在业务上负责的范围是语音以及数据量较小的业务；3G主要的业务范围是承担手机的数据业务，对2G数据的流量进行分流，此外，它还可以为数据业务速率提供一定的支持，比如联通WCDMA3G的无线上网卡，在理论上来说，它的上行速率在5、76Mbps，下行速率在7、2Mbps；WLAN主要是分担个人电脑和手机的数据业务热点流量，对3G网络的覆盖范围进行延伸；4G网络的范围主要是在于满足数据流量更大的业务。
3、4设计多网规划的组网方案
在设计组网方案时，应当综合考虑2G、3G、4G、WLAN的网络特点，进行方案的优化，在网络性能、投资效益上找到最好的结合点。在进行实际的组网时，必须考虑到2G、3G与LTE的相互操作，结合2G、3G与LTE的参数，设计组网的方案；在进行网络规划时必须考虑到当前几种网络的覆盖情况，进行合理的规划。在组建核心网时，必须对现存的网络进行升级，使4G和3G网络能够很好地融合在一起，提高网络建设的速度，如图1。
3、5多网协同间的互换策略
现代网络技术的发展呈现出多种网络共存的发展趋势，网络结构变得非常复杂。在对网络进行运营管理时，需要从以下几个方面做起：第一，建设核心网，共用一个IP；第二，建设的基站应该满足业务技术的需要；第三，在运营和维护系统上，需要统一起来。四网协同需要实现系统间的切换，中间的切换过程一定要做好，使切换受到有效的控制。
3、6多网协同建设中的注意事项
在多网协同的实际建设中，会遇到很多问题，需要对这些问题多加注意。例如在选择站址时，必须要对现场进行仔细的勘察，了解现场的地形、用户的使用特点，结合工程成本、建站的条件、网络覆盖进行综合考虑。此外，在进行规划时，一定要考虑到天线的因素，主要包括基站的经纬度、方位角、下倾角、天线挂高、天线增益等。基站工程参数影响到工程的实际建设效果，需要根据实际情况不断地进行调整和优化。
4结语
传输网络优化原则
网络优化就是通过深入分析网络现状和业务模型，从网络结构、承载业务、带宽管理和调度等多方面，提出对新建网络的合理规划方案以及针对现有网络的优化整改方案，达到充分挖掘网络资源、提高网络的安全性、可靠性和利用率的目的，满足以下7个原则：（1）传输网的优化建设应以满足业务需求为前提，遵循网络建设和网络优化相结合的原则。（2）网络结构的合理性对网络的发展建设至关重要，直接影响网络的建设成本、组网效率和资源的有效利用，应根据业务的流量流向，业务量大小，业务的安全性需求，光缆路由条件和光缆网结构，综合考虑业务需求和投资效益选择合理的网络结构，减少因网络升级改造导致的频繁割接。（3）充分分析和利用现有资源，挖掘现网潜力。（4）查找网络瓶颈和安全隐患，提出优化思路及方案。（5）考虑到网络建设的实际情况，优化意见和建议尽可能与实际相结合。（6）进一步提高网络资源的利用率和增强网络调度的灵活性，降低运维成本，以达到结构合理、扩容灵活、安全可靠、维护方便和技术先进的目标。（7）传输网络的建设往往要适度超前于业务发展的需要，进行传输网络优化将为网络的长期发展打下坚实的基础。
传输网络优化和安全控制措施的思路
结构拓扑的优化是网络优化的基础，是哈局优化工作的重点。骨干层传输系统宜布设在通信枢纽、有客货运作业的较大车站、与既有网络有连接的节点等处，并应综合考虑汇聚容量、传输距离等因素设置。哈局以哈尔滨、齐齐哈尔、牡丹江为中心枢纽，建立了以西环、中环、东环、牡林鸡下环4个骨干传输系统。该系统使用中兴S385、S330设备，均为STM-16环路，采用二纤双向复用段保护方式。由华为OSN6800智能光传送平台、传输容量40波、传输速率为10Gbit/s波分系统承载，采用ODUk环网保护。西环波分覆盖滨洲、伊加、牙林、滨北、嫩林线，由16个网元组成，主要网元及构成是齐齐哈尔—富裕—加格达奇—伊图里河—牙克石—海拉尔—牙克石—扎兰屯—齐齐哈尔；中环波分覆盖滨北、滨洲线，由12个网元组成，主要网元及构成是哈尔滨—绥化—北安—齐齐哈尔—让湖路—哈尔滨；东环波分覆盖滨绥、绥佳线，由20个网元组成，主要网元及构成是哈尔滨—牡丹江—林口—佳木斯—南岔—绥化—哈尔滨；牡林鸡下环波分覆盖滨绥、图佳、林密线，由7个网元组成，主要网元及构成是牡丹江—林口—鸡西—下城子—牡丹江。骨干传输层的改造，极大提高了传输系统的信息传送能力和骨干传输层设备的运行稳定性，网络的进一步规划改造建立了基础平台。（1）哈尔滨周边传输网改造：将万乐、前沙、陈家传输网网元从STM—1升为STM—4，敷设二场—穆家沟—孙家光缆，形成环网，提高业务保护能力。利用既有设备完成穆家沟—孙家—王岗—夏家—哈南一场网元形成环网。将王兆屯、香坊等处传输网网元从STM—1升为STM—4，利用既有哈尔滨、哈东、哈分数传工区网元形成环网。（2）对绥化—佳木斯、佳木斯—林口、南岔—伊春、哈尔滨—让湖路、牡丹江—下城子、下城子—鸡西、鸡西—林口等无复用段保护的区段，进行设备升级形成环网保护，提高传输网的安全性。（3）对鸡西—东方红、佳木斯—鹤岗、佳木斯—双鸭山、塔河—古莲等155M传输设备升级至622M，提高网络带宽和保护功能。（4）解决拆站打直通工程：哈局拆站在用接入网设备有65套，归铁通公司管理的接入网设备有35套，由于拆站没有铁路贯通用交流电，设备用电大部分使用的是市电和农电，经常停电，造成蓄电池过放，传输网络中断，特别是支链网络，影响非常严重。因此，采取相邻两站通过增加长距离光板、取消拆站的传输网元、直接把光缆打通的方式来解决设备安全隐患。（5）对传输网络进行扩容改造：随着通信技术的发展，传输网络承载的业务正逐渐IP化，为满足铁路工务信息联网、电子货票联网、5T、房产信息管理系统联网、视频监控系统、视频会议系统等业务的带宽和接口的需求，对既有的哈—齐—海环、哈—牡—佳环、牡鸡环、海满环进行扩容改造，并开通FE接口，来实现100M、1000MIP接入能力。光传输网络在规划建设过程中，安全、高效的组网结构一直是关注的焦点，但是随着网络规模的不断壮大，单环带宽已经趋于极限，网络复杂性越发增强，业务数量也日益庞大。那么，业务路由的深度规划，时隙资源的进一步划分，将会对传输网络的最佳利用，产生巨大的影响，业务路由、时隙资源规划将会同组网规划一样，成为传输建设的一个重要组成部分。采用业务路由分析法，通过对业务、资源的深入分析，并根据网络自身特点及业务发展需求提出个性化的优化方案。分出若干条指向相应源、宿的路由（可以形象的将其比喻成大路），源、宿相同的（或源相邻、宿相同）的业务，分别配置到规划好的时隙上，这样，新增的业务可以根据源宿指向，很方便的配置到相应路由上。同时，对于现有的业务故障也能够非常快速的定位。比如：清理接入网时隙，将第2个AU4清空后用来承载IT业务，按每个站点30M分配，4个站占用1个AU4，汇聚到有波分的接入网传输设备上，该设备与骨干层2、5G设备相连，在网络的骨干层采用高阶通道整体规划，对高阶通道的占用尽量按短路由规划、并考虑通道利用的均衡，减小通道分配负荷的不平衡度，最后将业务汇聚各地信息分所。网管系统的优化可分为2个方面：一是网管信息传送的优化；另一个是网管系统职能的优化。网管信息传送目前是依托传输系统本身的DCC通道进行。一般通过设备环境及网络结构优化后，网管信息应可在网络上进行透明的传送。应避免网管信息在不同设备厂家间进行传送，确实需要时，应保证网管信息传送的可靠、透明性。网管系统职能的优化主要指对网管系统安全管理级别和权限划分，哈局网管按二级管理、三级维护进行设置，对网管的管理范围、职责分工进行优化配置，设置1个一级网管，哈尔滨、齐齐哈尔、牡丹江、佳木斯、海拉尔5个二级网管。一级网管负责铁道部管理的和局管内的波分系统以及2、5G传输系统。为了尽量减少跨网管电路的维护，二级网管比照信息分所的管界划分维护界面，负责接入网传输系统。充分发挥网管设备管理潜力，提高网络的可运营性和可控性。光缆线路作为连接传输设备的物理介质，为传输系统提供物理上的光通路。故光缆线路优化要根据网络的组成，考虑经济、工程等因素，以通路规划的思路，以业务为导向，进行纤芯线路优化，对不合理的纤芯熔接分配进行整改，使光缆线路提供更多的光纤通路。采用同路由异侧异敷设方式备份，对端头站通过与联通、移动置换纤芯互为备份等方式优化。通过哈局1年来的实践，传输网的优化不仅可以保证各业务的开通，还可以提高网络的安全性，更可以为铁路的开拓发展提供条件。通过优化使传输网的资源潜力得到充分的发挥，整合现有的各方面优势和解决存在问题，建设成网络结构更清晰、支持业务更丰富、运营维护更方便、电路生产更高效、设备环境更合理、扩容升级更平滑的传输网络。网络优化是一个循序渐进的过程，是无法一蹴而就的，在实践工作中应结合工程投资、分清主次、由易到难地进行网络优化，最后将传输网建设成为高速、安全、灵活的承载网络。
本文作者：朱琳工作单位：哈尔滨铁路局哈尔滨通信段
【关键词】城市配电网；电源点；因素；规划；配网自动化
1、城市配电网规划的原则
城市配电网的规划必须与上一级电网的规划紧密结合起来，依据负荷预测，首先确定各区块的密度及负荷分布，然后合理分布各个变电所的供电区域及供电半径，确定配电线路的走向，网络接线方式，不同变电站之间联络线的联系方式等。在编制过程中，必须坚持有长远的整体规划，然后在整体规划的基础上编制分阶段的实施计划，避免零敲碎打，缺乏统一的打算和不必要的功能重复。对编制规划还应进行效益的综合评估，最后整理编制出正式规划文本。
2、城市配电网的规划思路
配电网络的规划和设计可以分为长期规划、网络规划和施工设计三项内容。长期规划（决策）用于确定未来的主要投资项目和主网架的结构：网络规划用于处理近期的各种投资项目；而施工设计用于考虑各个网络元件的结构设计，以及考虑能否便利地获得各种设备和材料，施工方案是否经济可行等。配电系统的长期规划是供电企业规划活动中的基本环节。为了获得最大的经济效益，规划的主要目的是：确定最优的网络接线方式，投资水平以及投资的时间安排。在规划的每一个阶段，一般需要对供电安全性和协调性等各种情况进行调整，并尽可能地降低系统寿命周期内的总费用。为了达到这个目标，必须考虑所有的费用因素，不仅要考虑投资额和投资时间安排，还要考虑每年所需消耗的费用，如系统运行的线损费用和维护费用等。一个优秀的网络规划应做到总投资额最低。现有的城市供电系统已基本上覆盖了城市所有的居住地区，现有的网络对规划系统未来的网络结构提供了一个良好的起点，未来的投资需求主要在于满足负荷的增长，以及更换网络中残旧、存在缺陷的设备，以保证网络安全、可靠运行。通过制定规划，可以有目的、有条理地逐步改造现有配电网络。我们在以新的和适当超前意识制定规划的同时，要充分体现以安全为基础，以效益为中心的规划思路，使规划能真正做到科学合理地决策电网投资，从而能保证最有效地使用资金。例如：在技术可行的条件下，如果考虑新线路径的费用或新变电站的占地费用，对现有架空线路和厂站进行升级，通常比架设新线路或建新站更为经济。在考虑是升级原有设备还是增加新设备时，还需认真考虑网络发展的长期费用，也许随着时间的推移会修改原有的规划方案。此外，规划工作者还要考虑由于以下各种因素的变化所造成的影响，如不同区域内的负荷增长率、材料和能源费用以及越来越多地应用新技术等。
3、做好城市配电网规划的主要考虑因数
城市配网规划与建设中值得注意的问题很多。①城市电网规划中不确定的因素很多，负荷的发展及分布状况很难准确预测；②城市电网规划与建设所涉及的部门和专业领域多，它除了要满足安全性与可靠性、投资成本等技术经济方面的要求外，还要与市政规划等部门协调，以满足城市发展的需要。这就要求我们在做城市配电网规划时必须充分考虑各方面的因数。
3、1充分考虑现有网络和负荷预测对规划的影响
对于各种规划，现有配电系统的接线方式是一个自然的起点，如果考虑网络未来的发展趋势，必须规划，考虑各种因素，如果没有研究网络在现行负荷条件或故障条件下的运行情况，就不可能实事求是地评估网络的整体技术能力，也不可能找出现行网络中存在的缺点和不足之处，就不可能在规划中对症下药，有的放矢地提出解决方案。因此，我们必须对现有网络进行深入细致的分析和了解，尽可能掌握规划区域内未来负荷的增长趋势和信息，利用各种计算方法对规划区域内的负荷增长作出精确而适当的估计，这对于配网的规划设计至关重要。因为规划阶段负荷水平的误差是引起错误投资的主要原因，负荷预测过大、过快，会使电力建设投资过早、过剩的电力供应不能发挥作用，不能产生经济效益；负荷预测过低，则使电网建设无法适应负荷发展的需求。只有深入了解现有电网，精确做好负荷预测，才能真正规划出一个安全可靠、适应能力强、结构合理、裕度充分的电网网架。
3、2配电网的规划要与配网自动化规划紧密联系起来
城市配电网的自动化是随着城市电网的发展，特别是在城市用电有越来越高的可靠性要求的形势下发展起来的。它的主要目的是为了提高城市配电网的供电可靠性，提高城市电网的供电质量和降低线损。它是城市中、低压配电网发展的方向。一个真正高效、优质的城市配电网，其配电自动化程度也将是很高的。因此，规划工作者在确定配电网络规划、建设的技术原则时，要充分考虑到配电自动化实施的可能性，特别是在通道建设、设备选型时综合考虑配电自动化建设的需要，避免重复投资，造成资金的浪费。
3、3规划必须适应国民经济和城市发展、滚动修编
城市配电网络的规划不同于主网规划，有一定的时限性。特别是随着城市经济的迅猛发展，城市规划的调整、区域负荷增长、变化的变动和不确定性增强了。从事中、低压配电网络规划的工作者应主动与城市规划和建设的主管部门建立起良好的沟通渠道和合作关系，密切掌握今后一段时期内城市市政建设和区域负荷的变化，适当地修订和确定相应时期内的电网建设项目和资金投向，使中、低压配网的规划既严谨又具弹性，使规划真正起到电网建设和投资决策者的角色。
4、做好城市配网规划电源点的选取
在规划城市配电网时，将城市供电范围按制定的标准划分为一定数目的负荷区间可最大限度地减少线损、优化网络结构。每个负荷区间都有2—3个电源点，电源点采用多回线、多分段、多联络等方式构成网络。区间内某一线路（电源）故障时能够通过多电源及环网来恢复供电；线路多分段有利于故障查找及抢修，能有效减少停电时间和停电范围。但考虑到线路环网及互联运行时，一条线路将带两条线路的负荷，应视区间内网络结构合理控制各回线路正常运行时所带负荷。同时在系统规划时应综合考虑无功优化和中性点接地方式，以保证电能质量。
5、结束语
在现代城市电网建设中，单凭经验或“直观法”的做法已经过时。做好电网规划，优化电网系统结构，全面推进调度管理自动化、变电站综合自动化和配电自动化已成为电网发展的需要。通过技术论证和经济效益分析，把电网建设成一个结构布局合理，供电能力强，运行、调度灵活，安全可靠，电能质量好，自动化水平高，网损低的优化电网，为我们城市的经济发展打下坚实的基础。
参考文献
[1]陈涛、城网自动化发展[M]、西安：交通大学出版社，2009
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