绪论:写作既是个人情感的抒发,也是对学术真理的探索,欢迎阅读由发表云整理的11篇网络规划与优化范文,希望它们能为您的写作提供参考和启发。
导言:
如今各个运营商都将网络优化视为重点工作,提高自身网络质量使得自己竞争力也显著提高。在网络建设成本以及运行稳定性上,网络规划是一项重要工作,它决定了网络运行质量和移动通信网络建设。在世界各地,几乎所有移动运营商都十分重视网络优化与规划,并在其中投入大量财力、人力以及物力,将其作为自己的核心竞争力。我国的中国移动以及中国联通这两大行业巨头也同样将网络优化与规划作为通信设备招标过程中的重要测试项目。由此可见,移动通信网络优化与规划对于网络建设和运营有着重大价值。
一、2G网络的基本概述
1.1 2G网络的规划
在规划区域前期勘测工作中,需要针对地形、地貌与周边建筑物分布、交通发展、商业发展、周遭居民的消费等级等等方面进行详细分析考察,这样一来便可以计算出当前及未来这块区域潜在用户群数量。在考虑到该区域高层建筑以及高塔或其他高大建筑物分布情况下,再根据运营商提供服务等级来确定整个区域里主要话务分布以及布站策略,以及站点分布数目、站型配置、投资规模等都要纳入考虑范围。并且还要考虑到话务需求、传播整体环境、信号平衡等对于站点覆盖半径各种限制条件以及站点建设的成本等因素。
由于各个方面以及各种因素限制,网络规划依然是一个相对复杂的工程,在网络规划人员培训以及责任意识强化上要引起重视。网络规划不仅仅是一项技术上的问题,其中人员素质以及资金等都是问题。工作人员只有拥有高度责任意识以及丰富知识结构,才能充分认识网络规划重要性以及高回报能力。电波传播能力在网络规划中有着重要影响力,电波传播性能被用于校正电波传播模型以此预测运营商的通信站点覆盖半径,而预测覆盖半径准确率对于网络建设成本以及质量都是极其重要数据。
1.2 2GW络的优化
在2G网络建成初期,必将会出现一系列在前期规划与实际使用发展方面出现偏差和各类问题,例如:资源紧张忙区和资源过剩闲区出现、用户在同行过程中无线掉话、话音断断续续以及拥塞等等现象也将一同出现,若要解决这些不利的现象,保证业务的良性发展,那么就必须将网络优化问题视为一项长期工作重视起来。
二、3G网络的基本概述
在当今社会,3G网络技术已经在全球各地飞速的发展,在中国信息产业部也已经成功组织开展了3G网络实验。3G运营商对网络建设都有着相当重视,网络投资和网络质量都需要依靠前期网络规划作为基础,需要从用户利益角度出发,打造出高速、有效以及便捷的3G精品网络。首先3G网络又有良好的业务多样性,针对高负荷以及干扰方面也有着极强感知能力。所以,在对3G网络进行规划时运营商应将市场、容量、投资、覆盖以及网络规模等等各种因素考虑在内,要制定发展性计划来进行网络建设。为了做好3G网络规划设计,拥有更加丰富经验设备商这类合作伙伴可让运营商在涉足3G网络业务开始,便可以节省更多投资以及时间,可以更快更好地在运营中投入新3G网络业务,在市场中抢占先机。提高3G网络覆盖率、减少通信盲区、提升移动通话质量、提高数据服务的速率、以及减少掉话都是3G网络优化需要达到的目标。移动运营商也可以使用3G网络运营服务外包的模式,与拥有丰富经验的3G网络商以及设备商合作,设备商针对网络优化专业性保障了未来网络的安全性能、网络质量的高等级这些要求,运营商便可以将工作重心集中于业务的发展、提高自身的核心竞争力以及在市场上的经营能力方面,可以让效益在更短的时间内得到显著的提升。
但是,在竞争十分激烈的3G市场,新兴的运营商则缺乏相关经验,并且自身投资力度也不敌市场上的老牌运营商,若想要在3G市场占领到相当的地位,那么主要人力、物力都将投入与业务增长与用户增长等部分,而网络的运行、维护、优化和规划方面则更复杂且专业性强,恐怕将没有精力来维持。
结语:综上所述,移动通信运营商若要保证移动通信网络的质量以及自身业务效益,移动通信网络优化与规划是重中之重。2G网络与3G网络有着不同特点,需要针对其特点来进行一系列规划与优化策略,保证运营商不断提高自身核心竞争力,才能使得通信运营商拥有广大客户,并在市场有着不可替代的地位。
参 考 文 献
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
一、引言
网络规划是3G移动通信系统建设中一个非常重要的环节,是决定网络性能优劣的最基本前提。由于网络规划涉及大量的复杂计算和概念抽象,如无线覆盖预算、绕码相关性计算、码资源分配、相邻小区规划、链路损耗计算等,网络规划必须借助与工具软件进行。
3G移动网络优化与分析软件可以将实际网络建设中的复杂规划计算通过快速仿真处理,用图形和数据表的方式给出直观的网络规划结果。另一方面,对于网络规划中的一些抽象概念也可以通过仿真软件进行直观展示,有利于建立完整的对移动网络规划的理解。
二、系统结构与组成
3G移动网络优化与分析软件定位于TD-SCDMA技术,是一种新型的网络优化与分析软件,该软件采用分布式、分层、模块化、可伸缩、可组合的体系架构,从基础网络、业务、用户三个层面衡量网络,并对关键指标进行分析,结合功能强大的地理信息系统(GIS),为用户提供基本运营指标的显示、定位与分析,不仅可以使运营商有效把握网络所提供的业务运行质量,还可以运用于实际教学,全面展现网络规划与优化工作的核心内容。
GIS在通信系统的应用相当广泛,如本地资源网、光纤接入网、电信线路管理等都是基于GIS的开发应用,这种电信地理信息系统把电信设备与当地的地图结合起来,再结合图库转化技术,实现了电信设备的地图化管理。基于GIS的TD-SCDMA网络规划与优化系统将各种类型的基站同本地地图有机地结合,能够分析、优化网络中基站的覆盖状况,及时获取基站的工作信息,从而了解整个网络的运行状况。
本系统结构采用三层架构Client/Server模式,网管数据库基于Oracle而建,为TD-SCDMA网络提供性能管理、故障管理等数据资料,并记录网络中所有基站各个时刻的指标信息,如图1所示。规划与优化系统并不对网管数据库进行修改,只是通过网管数据库提供的接口,实时读取相关数据,将其导入到后台本地数据库中。本地数据库基于SQL Server而建,数据库中保存有系统实现各项管理和优化功能所需要的数据资料。在本地数据库基础之上,建立起呈现在客户端的各项管理和优化功能模块,其主要功能是:覆盖规划是对网络中现有基站的覆盖状况进行图形化显示,首先,软件将导入数据库中的基站信息,并结合详细地地图经纬度信息,在地图上显示出来,然后根据内嵌无线链路传播模型,软件能够自动根据基站的相关数据计算覆盖半径,并将覆盖面积用图形化的形式在客户端显示出来,便于维护管理人员进行查看; 邻区规划是对每个基站下的相邻小区进行规划,能够查看邻小区信息,实现自动邻区数据的输出; 频点规划是对每个小区的频点进行规划设计,方便维护人员的使用; 扰码规划是可以实现全网扰码规划、局部扰码规划和小区扰码规划等功能;性能分析可以实现基站信息的导入分析,根据实际维护工作的需求,实现添加、删除、管理与维护各个基站的信息,为网络规划与优化工作带来方便。完整的软件使用功能介绍可以查阅软件的帮助说明。
三、系统实现的关键技术
3.1 基于栅格法的无线信号覆盖
无线网络规划中,覆盖规划的主要功能是通过无线信号的传播模型对规划区域进行覆盖计算。传播模型按照适用环境来划分可分为室外传播模型和室内传播模型;按照传播模型来源划分可以分为经验模型和确定性模型。以往的研究人员和工程师通过对传播环境的大量分析研究已经提出了许多传播模型,用于预测接受信号的中值场强。目前得到广泛使用的传播模型有Okumura-hata模型、COST321 Hata模型及通用模型等几种[9]。
本系统采用的传播模型是一种通用模型,它的系数由Hata公式导出。通用模型由下面的方程确定:
(1)首先根据基站的分布位置确定需要进行覆盖规划计算的Raster数据的范围,即所有基站在东南西北四个方向上最边缘的位置。这样做可以有效减少计算空间,加快计算和显示速度。(2)从第一个扇区开始,根据扇区设定的参数确定每个扇区需要计算的范围。在数据范围内逐格计算信号强度结果,对于已经存在信号的象元取信号强度的最大值为Raster数据值。并在Raster数据多余波段存储信号强度最大的扇区索引,直至所有的扇区都计算完。(3)根据计算的信号Raster数据,按照设定的信号强度大小,对符合要求的Raster数据部分按指定的颜色和图层进行显示。
3.2 基于Thiessen多边形的数据可视化
理论上小区的边界范围通常采用正六边形表示,但实际系统中由于基站位置的随意性,小区边界不可能用正六边形来表示,只能用多边形表示。本系统中采用Thiessen多边形法对小区的边界范围进行图形化展示。
荷兰气候学家A・H・Thiessen提出了一种根据离散分布的气象站的降雨量来计算平均降雨量的方法,即将所有相邻气象站连成三角形,作这些三角形各边的垂直平分线,于是每个气象站周围的若干垂直平分线便围成一个多边形。用这个多边形内所包含的一个唯一气象站的降雨强度来表示这个多边形区域内的降雨强度,并称这个多边形为泰森多边形。泰森多边形又叫Voronoi图或Dirichlet图。Delaunay三角形是由与相邻泰森多边形共享一条边的相关点连接而成的三角形。Delaunay三角形的外接圆圆心是与三角形相关的泰森多边形的一个顶点。泰森多边形是Delaunay图的偶图。
泰森多边形具有以下特性:(1)每个泰森多边形内仅含有一个离散点数据;(2)泰森多边形内的点到相应离散点的距离最近;(3)位于泰森多边形边上的点到其两边的离散点的距离相等。泰森多边形可用于定性分析、统计分析、邻近分析等。泰森多边形示意图如图2所示。
仿真系统利用Thiessen多边形计算扇区范围的步骤如下:(1)将每个基站看做是平面上的一个离散数据点,用Bowyer_Watson算法构建这些数据点的Delaunay三角网。(2)在得到的Delaunay三角网中,对每个顶点的三角形的边做垂直平分线,连接每条垂直平分线,得到Thiessen多边形。(3)根据每个基站上的扇区之间的相对角度与设定的扇区计算半径,计算扇区的覆盖扇形。(4)把得到的覆盖扇形与基站的Thiessen多边形求交即计算出每个扇区的覆盖区域。
3.3 带边数约束的无向网络构建
在无线网络的邻小区规划中,邻区规划的目的在于保证在小区服务边界的手机能及时切换到信号最佳的邻小区,以保证通话质量和网络性能。邻区规划数量应该遵循适当原则,决定两个扇区是否为邻小区主要取决于两个扇区之间的距离、天线朝向角、扇区周围的无线网络环境以及扇区预设的最大邻区数量。
邻区数据在规划区域以内本质上可以表达为一个或多个有向图网络,而邻接链表法是存储有向图结构最有效的方法之一[8]。仿真系统在进行邻区自动规划时,采用邻接链表法记录邻区数据,将扇区作为网络中的节点,扇区的邻小区关系作为网络中的边,邻小区的重要性作为边的权值加以存储。邻小区规划计算的过程就是带边数约束的无向网络构建的过程。邻区规划步骤为:首先对符合要求的节点进行连接形成无向图;然后将不符合参数约束的节点按照重要性排序删除超出数量的边,此时的无向图即为邻区规划的结果。带参数无向网络构建的过程如图3所示。
邻区规划算法有两个关键问题,一是对扇区之间可以设置邻小区的条件的确定,二是当扇区的邻小区超过最大数量时对超出的数量如何取舍。系统首先将各扇区的邻小区链表都置为空,然后根据扇区所属基站之间的距离以及他们的相对朝向角决定是否应该将两个扇区设置为邻小区。为了解决第二个关键问题,算法引入邻区优先级参数P。CellA与CellB的P值为:
K为距离角度归一化参数,可以自行设置,将距离与相对角度统一处理。对每个扇区的邻小区链表都按照权值排序。当某个扇区的邻小区数超过最大数量时,剔除链表中权值最大的邻小区。
四、系统功能
系统采用多文档界面的开发模式,系统界面包含标准化的菜单、工具栏以及导航树。在主体程序的框架下,用不同的子窗体分别用于显示环境地理信息数据、移动网络基站数据和网络规划仿真结果数据。系统运行界面如图4所示,图中显示为利用Thiessen多边形法计算所得到小区的边界。
仿真系统利用ArcEngine在GIS图形图像方面的显示和处理功能,网络规划中的各过程都可以形象直观地在软件中显示。系统对基站覆盖规划计算,将计算结果得到的Raster数据按照设定的信号强度标准分为7种颜色,每种颜色覆盖的范围因所设定的强度标准而异。系统的仿真计算效果展示如图5所示。
移动通信技术作为一种开启信息交流新时代的重要现代科技,在社会发展以及市场需求的不断推动下得到了多次的更新换代。目前第三代移动通信技术已经被研发应用,并且应用技术已经相对较为成熟,应用领域也较为广泛,成为世界各国移动通信的主流发展方向,我国自然也不例外。相比较而言,我国在第三代移动通信网络技术的研发应用方面与西方先进国家还是有一定差距的,为了缩短这一差距,我国的移动通信运营商也在不断提高自身科研水平,来推动自身进入3G时代,并尽可能的优化网络技术,以提高3G技术水平,促进4G技术发展。
1 当前我国的移动通信技术发展现状
当前我国的计算机网络技术已经发展到了一个新的阶段,同时我国移动通信技术在这一过程中也得到了非常好的发展,这一发展模式也在很大程度上促进了相关信息的交流和共享。在我国的移动通信领域,3G技术也正在改变着人们的生活和交流方式,中国联通的3G技术是借鉴了欧洲的技术进行开发的,而移动的3G技术是依靠自身的科研去研发的,所以二者比较起来,显然前者的稳定性更强,也更成熟。但是后者的成本更低,同时技术在应用的过程中也更加的灵活,辐射也更低,所以二者是各有优势的,二者共同促进了我国通信行业的健康发展。
2 WCDMA网络的前期规划
2.1 地址的科学选择与确定。通常情况下,当前所构件的移动通信网络都是按照现有的标准来执行的,但是随着其发展的水平不断的提高,在后期的发展中是按照运行的实际需求来建设相应的信号点的。因为当前地址选择的目标灵活性有了非常显著地提升,因此在选择网络建设地址的时候,俯仰角和天线的类型通常会按照网络覆盖的要求对其进行控制。
在工程建设的过程中,通常都是从网络覆盖的点线面层次对WCDMA网络基站选择的实际目的去分析的。所以在选择地址的时候,首先要确定建设的实际需要,之后就确定了地址的具置。在实际的工作中,我们应该根据新建基站的地质来选择与之相对应的标准,所设计的内容和周围应该具备的环境也应该予以十分详细的说明。无线参数的设置和俯仰角等都要充分的纳入到考虑当中,同时还要按照上文当中所描述的要求和原则去勘察基站的位置,对基站的施工进行有效的管理,这样才能更加切实的保证地质选择的科学性和合理性。
2.2 天线的科学选择与确定。由于不同天线的辐射场型、性能指标存在着较大的差异,在选择天线时应该依照实际的需求情况和信号辐射要求来合理选择和确定天线的类型;同时,外界因素对天线的性能也会产生不同程度的影响,降低其增益,缩小其覆盖范围。所以,天线的选择不仅需要考虑自己的性能指标和信号辐射范围,也需要考虑天线本身的抗外界影响的能力。另外,对于山区、公路、乡镇等不同地址应该选择不同的天线类型使其取得良好的覆盖效果。
2.3 联通WCDMA网络前期规划的其它重点
2.3.1 联通WCDMA网络属于覆盖受限系统,它的系统容量和覆盖范围具有非常紧密的联系。具体而言,联通WCDMA网络的用户规模以及全部小区使用的比特率直接决定了它的覆盖门限。用户规模、业务类型均直接影响着联通WCDMA网络的覆盖区域,在同一个小区里面,覆盖范围不同,则它们的网络服务质量也存在着差异。
2.3.2 干扰控制。因为联通WCDMA网络属于自干扰系统,所以干扰受限使得系统的干扰控制发挥着至关重要的作用。在规划阶段,建议采用“整体规划、分段实施”的策略,即进行科学合理地预测,而后根据预测结果来分阶段进行网络的建设。
2.3.3 认真分析联通WCDMA网络的上行和下行链路。联通WCDMA网络属于非对称上下行链路网络,其中,它的上行网络宽带要求要小于下行网络宽带要求,需要依照不同类型的业务要求来认真分析联通WCDMA网络的上行和下行链路。
2.3.4 合理控制联通WCDMA网络的软切换区域。对于联通WCDMA网络而言,软切换的优势和劣势均表现得十分明显,必须要根据实际需要来对软切换区域进行合理控制,力求能够在最大程度上发挥软切换的积极作用。
3 WCDMA网络的后期优化
在第三代移动通信网络技术的发展中,要求网络工程不单单是要做好规划工作,更要结合网络的实际运营需求来进行后期网络优化,以更好的满足通信市场需求。若只重规划而忽视了优化,就会使得移动通信网络业务质量严重下降,给用户的正常通信造成极大影响。特别是在城市,一方面移动通信发展较快,各种无线网络设备密集,致使网络中同频干扰、邻道干扰以及其他无线设备带来的干扰上升,使通信质量下降;另一方面,用户数量的不断增多,又使城区某些区域信道严重不足,经常出现用户忙无法呼出的现象。而在城区建设新的基站选址困难,这些问题只有通过网络优化,挖掘现有网络潜力、合理配置资源、适当调整参数,才能使网络发挥最大效益。
网络优化工作是在系统正常运行状态下对系统的一个全范围的调整,因此在优化实施前应对系统现有状况作一个全面的了解。系统调查的主要内容有基站话务数据分析、话音质量测试、用户申告、小区无线参数等,并建立各种必要的数据资料库。数据资料库应包括原设计文件中的数据和调查所得到的当前运行时使用的数据。汇总用户申告、电测、小区数据、运行数据情况,进行综合分析。以话务统计分析为例,分析话统指标时,要先看RNC整体性能测量指标,掌握了网络运行的整体情况后,再有针对性地分析扇区载频性能统计。分析时一般采取过滤法,先找出指标明显异常的小区分析,此时很可能是版本、硬件、传输、天馈或者数据出了问题导致的异常,可以结合告警首先从这几个方面检查。如无明显异常,根据指标将各扇区载频进行统计分类,可整理出各重点指标较差小区列表,以便分类分析。
结束语
综上所述,在我国的移动通信技术发展进程中,若要在4G时代下实现较好的移动通信网络,不仅仅只需要做好网络的前期规划工作,还需要对网络工程进行后期优化。为了能够促进我国4G技术的进一步发展,还需要我们不断提高研发水平,只有专业的网络规划、优化知识技能以及自身的行业经验才可以帮助网络科学地规划其发展路径,打造高质量的通信网络。
分类号:TP393文献标识码:A文章编号:1009-3044(2007)03-10695-02
1 引言
宽带城域网作为数据、语音、视频及其它新兴增值业务的承载平台,要求能提供99.999%的电信级可靠性。而传统的IP协议只能提供尽力而为的服务、传统的路由协议收敛也比较慢,只能提供99.9%的可靠性,已经不能满足承载实时业务的需求。
2 MPLS基本原理
MPLS(Multi-Protocol Label Switching,多协议标签交换)是一种将具有相同转发处理方式的分组归为一类(Forwarding Equivalent Class,转发等价类FEC)的分类转发技术。[1]在MPLS网络中,通过LDP(Label Distribution Protocol,标签分配协议)可以动态地建立一系列由源到目的LSR(Label Switching Router,标签交换路由器)的LSP(Label Switching Path,标签交换路径),形成逻辑的全网状拓扑结构。[2]进入MPLS网络的IP分组被封装成标签分组后基于标签高速网转发,而不需要进行复杂的路由查找和转发。MPLS结合了IP与ATM技术的优点,路由功能强大灵活,能满足各种新应用对网络的要求。
3 基于IP城域网的MPLS规划
3.1 规划基于IP城域网的MPLS域
使用华为Quidway S8016交换机组建基于IP城域网(Area 0)的MPLS域(MPLS Domain),其中核心层包括LSR1和LSR2两个节点,向上连接城域网出口LSR0,负责各种宽带业务的汇接。汇聚层节点与核心层使用主备线路互联,汇聚接入层业务,拓扑结构如图1所示:
图1 拓扑结构图
3.2 流量分担和网络备份
为了提高网络的可靠性,MPLS域中的流量一组主用到LSR1的链路上行,另一组主用到LSR2的链路上行,主用链路的cost(10)值小于备用链路的cost(30)值。在正常工作情况下,LSR1和LSR2共同分担整个网络流量,当其中一个节点失效后,另一个节点能够承担起所有的流量,保证业务的正常运行。[3]可以同时使用以下两种方式:
静态路由协议:静态路由是由管理员手工配置而成,优点是配置简单、易于维护、不消耗路由器和链路资源并可以为重要的应用保证带宽。因此,为保证骨干网核心层链路带宽和可靠性,在LSR1上配置两条静态默认路由,高优先级指向LSR0,低优先级指向LSR2。而且一定要使LSR1与LSR0互联的VLAN仅包含其和LSR0互联的物理接口,这样,在上行物理接口down掉后,VLANif接口也是down掉了。保证了高优先级的静态路由失效,而低优先的静态默认路由生效。LSR2也做同样配置。但是当网络故障发生后,静态路由不会发生自动变化,必须有管理员的介入。
动态路由协议:IP动态路由协议是最基本的网络层可靠性保障机制,负责进行网络层IP转发路径计算,当主用路由或者节点发生故障导致原数据转发路径中断时,对数据转发路径进行动态重新计算,自动使用备份链路。由于整个系统运行在一个区域AREA 0中,所以城域网的IGP选择OSPF(Open Shortest Path First,开放最短路径优先协议)协议。其优点是提供路由分级管理,在减少网络振荡的同时路由变化收敛速度快(平均水平在秒一级)。通过加快链路之间Hello消息的发送频率,加快SPF计算速度和为路由更新消息设定高优先级等优化措施,OSPF可以快速发现、处理故障,并且准确快速地进行路由更新,加快路由协议的收敛,通过优化IGP路由协议可以实现小于1s的收敛。对于传统IP业务这个恢复时间可以接受,但是对于承载实时业务等多业务的电信级IP网来说要求毫秒级恢复响应时间,传统IP动态路由技术和这一要求有很大差距。
3.3 MPLS快速重路由
MPLS快速重路由(Fast Reroute,FRR)技术优势是:可以提高保护恢复的速度;通过有选择的在网络薄弱环节配置保护能力,避免了在可靠网络重复保护、无谓消耗核心网络资源;可以实现在没有信令介入情况下,由故障检测点直接对故障链路流量根据预先设定的保护路径进行重定向。启动FRR的方法是在LSP的入口LSR使用“ip-reroute”命令,入口LSR会向LSP上的所有LSR发送信令,每个LSR都计算出一条旁路下一跳LSR的备份LSP,当LSP上的LSR检测到下游故障时,由该LSR将本地将流量切换到备份LSP内。
FRR切换时间由两部分组成:一部分是链路/节点失效的检测时间,可以通过双向失效检测协议(BFD协议)或RSVP Hello(Resource reSerVation Protocol,资源预留协议)实现。BFD是一种不依赖于任何其他协议或应用、不影响设备性能的硬件实现办法。BFD协议通过定期发送基于UDP的故障检测数据包,检测和判断传输链路、光接口和设备端口的中断故障以及链路层以上存在的误码、丢包等软故障。缺省检测间隔是10ms,连续3次检测到故障(即30ms)就判断链路故障。另一部分是切换流量的时间,主要由CPU及系统的负载程度决定。S8016的高可靠性设计(主控板和网板的主备倒换和路由表一致性检查)配合MPLS流量工程技术完全可以使切换在20ms内完成。因此MPLS FRR可以提供50ms内的保护切换,完全满足城域网承载实时多业务的可靠性需要。
4 结束语
对城域网MPLS域内链路进行系统地规划,使用FRR并结合BFP、流量工程等技术,完全能够满足骨干网络对电信级的高可靠性要求。
参考文献:
[1][美]Eric Osborne,Ajay Simha.基于MPLS的流量工程[M].张辉,卢炜.北京:人民邮电出版社,2003.18.
关键词: 路由;路由算法;无线传感器网络;跳数值
Key words: routing;routing algorithm;wireless sensor networks;hop value
中图分类号:TP393.1 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2014)06-0192-02
0 引言
随着社会通信技术的发展与进步,我国在传感器和计算技术方面有了突飞猛进的发展,当世界各国出现计算能力、感知能力的微型传感器,表明通信技术的发展已逐步全球化。我们所说的这个传感器网络可以感知和采集网络内的环境信息,还能实时的监测对方的信息,然后经过分析有效的传送到需求客户手中。这种网络的优势就在于他能在任何环境、任何地点、任何时间来获取大量的可靠信息。所以,其通常被应用于国家安全、国防军事以及交通、卫生和家庭等多个领域。
伴随着网络处理器的飞速发展,能够利用很少的成本产生大量的有效传感器节点,并且在某些特定区域内散播,从而形成无线传感器网络。随着这种技术的发展,使得管理和控制算法被急需,这同时也是对传感器网络发展的一个巨大的挑战,经过分析研究,大部分科学人员认为算法的核心就是传感器网络中的路由问题。
1 无线传感器网络路由问题及其研究状况
无线传感器网络的一个重要组成部分就是传感器,它通常包含信息处理单元、能量单元、感知单元以及信息交换单元,特殊的传感器还会包含移动器、位置定位系统和能量生成器等等。收集和感知数据是任何一个传感器所具备的基本功能,它通常通过多跳的方式向汇点传送信息,而后汇点通过网络与用户进行信息传递,同时任务管理中心也是运用这种方法为各个节点布置任务。
传感器的主要功能是信息的收集、处理以及传播,上文所讲的路由问题是在一定的指标背景下所存在的延迟、容错性、消耗水平、网络的寿命等等情况,要积极有效的改进汇点与源节点之间的信息疏导,要依据各个国家实际情况的不同制定不同的路由协议。路由协议可以分为多跳路由协议以及单跳路由协议,LEACH属于单跳路由协议,多跳路由协议则包含很多种,同时多跳路由协议也可分为多径路由和单径路由。我们通常所接触的rumor即为单径路由,Braided和MESH则为所径路由。我们在设计传感器路由的同时要考虑的关键问题就是传感器网络中能量是否有效,同时还要考虑它信息的可靠性。最近新提出的ACO(蚁群优化算法)是将如何对复杂组合进行优化这一问题作为首要解决问题的一种启发式算法。这种算法在实验中得到了较为满意的结果。
2 基于动态规划的路由算法
在研究决策的过程中,动态规划是最行之有效的一种方法。它的基本原则就是将M阶段过程的问题立即转化为M个单阶段的问题,然后运用不变嵌入原理进行求解,这是最为优化的一个战略。经实验证明,这种处理问题的方式是解决无线传感器网络路由问题的最优方法。
2.1 传感器网络节点跳数生成算法和网络结构特点 在实验中,我们一般用G=G(V,E,w)来表示带权重的连通图,它代表的是无线传感器网络,节点集—V,边集—E,w则代表一个费用值。V中的任何一个节点都代表着一个传感器,对于vk,vl∈V,ekl=(vk,vl)∈E仅仅代表vk,vl可以交互纤细。由于能量有限,并不是任何两个传感器都可以实现信息交互。
算法1:节点跳数生成算法
A:s代表汇点,跳数表示为h(s)=0,对于?坌■∈v-{s},标记为h(vi)=∞,并且使之满足h=0。
B:循环生产跳数,如h节点的跳数所传播信息用hop-num来表示;收到的节点为vi更新其跳数,更新法则为h(vi)=min{h(vi),h+1},则其停留时间h=h+1。
C:最终停止的条件就是当多有的节点都不改变跳数,算法结束。
定理1:设置节点vi的跳数为h(vi)=k,k=1,2,…,H-1,因此,vi的临界节点集可以表示为k-1,k,k+1的三个子集的合并,即N(vi)=Nk-1(vi)∪Nk(vi)∪Nk+1(vi),而且,当h(vi)=H时,N(vi)=NH-1(vi)∪NH(vi)。
2.2 传感器网络最小跳数和最小跳数最大剩余能量路由 借助于传感器网络,实现点对点的有效传递,在设计路由算法时要首先考虑的问题就是传输延迟。一般情况来讲,信息传输的跳数与传输延迟是成正比的。
算法2:MinHR(s,t)
将源节点s、t与汇点输入,记录h(t)=h
A:初始化:令j=0,vj=t
B:循环:While(j
在Nh-1-j(vj)中任意选择一个节点,记为t=v0v1…vh-1vh=s。
由此我们可以看出,在每次数据交换,传送的信息到达汇点的跳数都会减1,因此,在跳数路由算法经过n次的迭代,终究会结束。
在传感器路由的设计中,能量问题也是一个非常关键的问题,同时网络节点中的能量消耗并不均匀,如网络出现故障,其剩余的能量通常会很多,为了保证网络的寿命,就要选择下述算法。
算法3:MinHMaxRER(s,t)
输入源节点s、t和汇点,记录h(t)=h
A:初始化:令j=0,vj=t
B:循环:While(j
当Nh-1-j(vj)中选择剩余能量最大的节点当做下一跳节点,所以:vj+1=■{?着r(vi)}
J=j+1
C:结束条件:当j=h时,本算法结束。
输出:从t-s的最小跳数最大剩余能量路径t=v0v1…vh-1vh=s
2.3 传感器网络最小跳数最小费用路由 在设计传感器网络路由时还要考虑一个关键因素—能量消耗,一般来讲,在路由算法的实验中要求费用最小,我们可以设计如下算法:
算法4:MinHMinCR(s,t)
源节点s、t和汇点,记录h(t)=h
A:初始化:令v0=v0,0=t,Nh={v0,0},f 0(v0,0)=0
B:前向循环:For(j=1,2,…,h)
Nh-j=■Nh-j(vj-1,i)
对于?坌vj,l∈Nh-j,计算:
f j(vj,l)=■{f j-1(vj-1,i)+?着(vj-1,i,vj,l)}
C:后向循环:vh=s
For(j=1,2,…,h-1)
vh-j=■{f h-j+1(vh-j,i)}
D:终止条件:当v0=t时算法结束。
输出:从t-s的最小跳数最小费用路径t=v0v1…vh-1vh=s
3 最小跳数最小费用路由与最小费用路由之间的关系
在传感器网络应用工程中,能量的消耗并不符合“三角不等式“,图1充分的描绘出了最小跳数最小费用的充要条件。
定理2:从图1可以看出,最小跳数最小费用路径的充要条件就是传感器网络一定满足“三角不等性“。
4 能量消耗分析
本章节研究算法的能量消耗。如果全部的传感器都具备同样的发射半径和感知半径,并且它的发射数据包消耗的能量和数据包的包长成正比,我们可以计算出,在动态规划背景下,三种路由算法都能改进能量消耗过快的情况,并且它比数据前传等路由算法所消耗的能量要小很多。
5 结论
最近几年,一些专家学者开始研究无线传感器网络,至今为止,路由问题仍然是其最为核心的问题,经过研究实验证明,数据传送多跳特点仍然是路由算法的最佳方式。因为传感器网络的网络环境是现实中具体的网络,所以想要设计一款通用的路由算法可谓是难上加难。我们要根据不同的具体应用,设计不同的路由算法。本文通过研究计算,给出了最小费用路径的一个充要的条件,但是,如何设计求解最小费用路径的具体路由算法,是我们下一步研究的方向。
参考文献:
[1]裴莉.无线传感器网络应用综述[J].科技信息,2010(33).
[2]司海飞,杨忠,王琣.无线传感器网络研究现状与应用[J].机电工程,2011(01).
引言
随着社会经济的发展,有线电视网络的重要性愈加显著,为了满足用户对带宽的需求,宽带光线接入技术得到了人们高度关注,其关键点便是下移光节点,使其靠近用户。FTTH作为有线电视网络的重要发展趋势,探讨其接入系统设计与规划是必要的。
一、FTTH的概况
FTTH主要是指光线到户,即:在用户住宅或企业中安装ONU光网络单元,它是光纤入网系列中较近用户的类型,但其未能满足广大用户的需求,随之出现了FTTH,其优势显著,一是,保证了带宽,二是,增强了网络对数据的透明度,三是,减少了对供电、环境等要求,四是,简化了接入维护与安装。在建设FTTH过程中,其基础为无源光网络PON,虽然EPON与GPON网络结构一致,但技术各异,经学者研究显示,与EPON相比,GPON拥有更为良好的网络性能,主要是因其采用了光层指标,同时其封装使用了GEN,进而满足了对TDM业务支持的QoS需求,使其拥有了较好的表现及良好的语言效果。经对比分析可知,二者有着相同的网络传输距离,均支持1:64的分光比;此外,GPON对物理器件有着严格的要求,而EPON相对宽松。总之,两个系统均存在优点与不足,本研究选用了EPON系统[1]。
二、有线电视网络FTTH宽带光纤接入系统的设计与规划
有线电视网络FTTH宽带光线接入过程中应对各影响因素给予全面与综合考虑,包括性价比、产业链等,在此基础上,本研究使用了“两纤三波”接入,具体为:有线电视广播信号、宽带双向信号均以1芯光线承载,同时借助了EPON技术。具体设计规划如下:有线电视网络FTTH宽带光纤接入系统基础为“两纤三波”与EPON技术,具体组成拥有ODN光分配网络、ONT光网络终端及OLT光线路终端,其中OLT主要是依照既有的格式汇聚不同业务信号,此后经ODN传输,使其到达ONT,再结合业务类型,汇聚源于ONT的信号,并对其进行转发,最终达到各业务网。ODN有效连接了OLT和ONT,保证了光传输的实现,而ONT的功能主要有为用户提供语言、数据等[2]。关于EPON的可用带宽,以单个EPON为例,其可用带宽应满足以下条件:标准EPON:1G的使用YD/t1475,10G的使用IEEE802.3av;下行线路速率,1G与10G分别采用1250Mbit/s与10312.5Mbit/s;下行可用带宽:1G与10G分别为950Mbit/s与8300Mbit/s。关于业务模型,系统中常见的业务有标清电视、标清点播,高清电视、高清点播及Internet接入等,其下行业务所需带宽分别为3M/每路、3M/每路、12M/每路、12M/每路、4M/每路,所占带宽分别为300M、0.5M×n、200M、2M×n、2M×n,其中标清点播、高清点播及Internet接入均存在一定的业务渗透率,分别为1/3、1/3与1/2。经计算可知,每个EPON接口的FTTH用户容纳量应在1718左右。在设计规划过程中应考虑以下因素,第一,工作波长,IG-EPON的上下行波长可选用1310nm与1490nm,而I0G-EPON存在两种情况,一种为非对称模式,则使用1310nm、1577nm,另一种为对称模式,则要采用12700nm、1577nm。第二,传输距离,设计时应对各影响因素给予关注,具体有OLT与ONT参考点见的最大通道插入损耗、二者光链路中各级光分路器的总插损、每个光连接器的插损、每条光链路上的连接器个数、最长光链路长度及光纤衰减系数等。以最大通道插入损耗为例,1G-EPON的1000BASE-PX20+光模块最大值应为28dB,I0G-EPON的PR30光模块应为29dB;通常,每个广连接器的插损值应为0.5dB;1270nm、1310nm波长的光纤衰减系数为0.38dB/km,1490nm、1577nm应分别为0.26dB/km与0.25dB/km[3]。
三、总结
综上所述,在有线电视网络发展过程中,其最为重要的趋势之一便是光线到户,在先进技术支持下,通过FTTH宽带光线接入,由原有的铜线网络媒介转变到了光纤网络媒介,为了促进有线电视网络发展,本文分析了宽带光线接入系统的设计规划,旨在为光线到户实践提供理论支持。
参考文献
[1]朱冬旭.有线电视网络FTTH宽带光纤接入系统的设计与规划探析[J].科技传播,2014,17:226+134.
近年来,随着经济发展和新农村建设的推进,有线电视已经逐渐进入千家万户,并且网络方式逐渐从模拟过渡到数字化,由单向管理变为双向管理,增强了有线电视用户的自主选择性。这是新农村建设中的一项重要举措,也是规范有线电视网络的必要途径之一。但是在新形势下,对有线电视网络的管理面临新的机遇和挑战,电视网络不仅要方便统一管理,提高经营效率和效益,更要适应广大用户的实际需求。长期以来农村电视网络的管理方式并不理想,以致电视网络常年滞后,难以得到更新。本文针对我国一些农村的有线电视管理经验,初步总结了规范有线电视网络的一些有效举措。
一、规范服务制度
一般而言,广电网络公司在农村电视网络管理中居于垄断地位,竞争机制的缺失使得运营商的服务态度和服务制度都不尽人意。规范的管理往往取决于细节,所以服务制度有必要得到改善。建立规范合理、人性化的管理制度,不仅有利于了解到用户需求和意见,还能从根本上提升自身的经济效益。
(一)服务程序标准化
在统一规范的管理制度的基础上引导服务程序,力求服务程序规范化。在标准化的服务制度的指引下,确定规范的服务程序和环节。对所有用户一视同仁,提升工作人员的服务态度和效率。通过为服务环节制定统一的标准,不仅能提高职工的业务素质,明确职责所在,在有效的服务过程中提升自身技能,进而提高网络公司的整体运营效率和质量。
(二)服务态度主动化
作为企业,就应本着“顾客是上帝”的原则来对待所有客户,全心全意为民谋利,维护用户的合法权益,将服务态度由被动变为主动。为了更好地满足有线电视用户的实际需求,广电网络公司应做到以下几点:首先,应对电视网络发生的突发状况,要有系统的维修程序和规定。比如信号中断、网络不稳定等情况,应及时予以检查和维修,在规定时间内完成维修任务。其次,完善服务体系,各乡镇设立专门的网络服务点,负责处理有线电视网络的业务受理、收费缴费、安装、系统维护、用户咨询等工作,确保有求必应,处理及时。再次,网络管理工作人员在与有线电视用户的沟通过程中,态度尽量热情友善,变被动为主动。沟通方式除了电话和网络以外,还可以通过实地调查等方式进行,切实了解客户需求并及时予以解决。
二、规范成本管理
广电网络公司作为以营利为目的的企业,只有规范成本管理,才能实现成本的最小化和利益的最大化,从而提高企业的整体经济效益。规范成本管理应从财务管理、资产管理等方面进行。
(一)合理分布服务点
为了避免企业内部出现人多事少或人少事多的现象,应该合理安排服务部门和分布点。当前体制下,很多乡镇没有网络服务点,县级网络公司闲置部门人多,实际外出维修人员相对较少,应把县级闲置人员下派到乡镇,设立网络管理服务站,根据乡镇人口分布状况和地形分布等因素确立乡镇网络服务站的位置和规模,以免浪费不必要的人力和财力。
(二)财务管理
作为成本管理的核心内容,财务管理在企业内部的管理占有举足轻重的地位。部分乡镇由于没有网络管理站点,在财务管理上存在各种不力,比如发票不正规、用户消费档案管理不到位,收支情况缺乏必要的监管,乱收费等等。为了杜绝这些现象,要从以下几点进行完善:首先,建立规范的财务系统,保证财务正常运营。其次,让员工积极参与到财务管理中来,为如何理财出谋划策,使用最小的支出谋求最大利益。最后,建立合理的收费制度,定期缴费,提前催费,收费后建立真实全面的档案。严格监管收费程序和费用。
(三)资产管理
企业资产以档案形式进行管理,将责任明确到位。对有线网络的收费情况定期进行审计和总结,分季度或者分年进行。在科学发展观的指引下积极引进节能环保的硬件材料,以提高网络设备的使用寿命和周期,减少不必要的维修和更换费用。此外,提高能源的利用率,特别是偏远地带,根据实际情况将废弃设备回收利用,节约开支。
三、规范人事管理制度
优秀的企业领导是决定企业成败的关键,所以网络公司应该慎重选择和聘任领导。电视网络公司的负责人除了应具备必要的专业知识和技能以外,还要具备良好的个人素质和管理能力,并经过重重选拔之后上任,在试用期合格后方可正式上任。而乡镇网络服务站应该是在技术上占优势的管理人员,具备良好的网络安装和维修技能,直接服务地方电视网络。同时,以合理的奖励制度来促进企业的发展的电视网络的优化,根据每个乡镇的运营情况优劣,予以适当的奖惩。
四、结束语
如今,作为人们日常生活必不可少的有点电视,只有在规范的管理下方能保证电视网络的正常运行。所以,广电网络公司应该本着服务优良化、成本最小化和人事管理规范化的原则,对当地有线电视网络进行有效管理。
参考文献:
中图分类号: TN711?34 文献标识码: A 文章编号: 1004?373X(2015)19?0114?03
Abstract: Regression testing means after modifying the source code, re?testing to confirm whether the discovered defect is repaired, and whether detection and modification have brought in a new bug or caused the errors in other codes which possesses a large proportion of the workload during testing procedure. The fundamental principle of neural network is analyzed, and the thought of BP algorithm is introduced into the case set selection of regression testing. The algorithm to select regression testing case package is presented. The functions which may be influenced by code modification are screened out by samples training, and the higher priority use case can be screened out. A set of regression testing strategy with high efficient and easy operation was summed up through the accumulation of testing practice.
Keywords: regression testing; testing case; neural network; BP network
0 引 言
软件分析,设计过程中难免有各种各样的错误,需要通过测试查找错误,以保证软件的质量。软件测试是由人工或计算机来执行或评价软件的过程,验证软件是否满足规定的需求或识别期望的结果和实际结果之间有无差别。大量统计资料表明,软件测试工作量往往占软件开发总量的40%以上。而回归测试作为软件生命周期的一个组成部分,在整个软件测试过程中占有很大的工作量比重,软件开发的各个阶段都会进行多次回归测试。在渐进和快速迭代开发中,新版本的连续使回归测试变得更加频繁,而在极端编程方法中,更是要求每天都进行若干次回归测试。因此,研究回归测试方法,尽可能地将软件存在的问题找出来,对保证软件质量和提升测试工作效率都是非常有意义的。
1 相关工作
1.1 回归测试
回归测试是指修改了旧代码后,重新进行测试以确认修改没有引入新的错误或导致其他代码产生错误。对于一个软件开发项目来说,项目的测试组在实施测试的过程中会将所开发的测试用例保存到“测试用例库”中,并对其进行维护和管理。当得到一个软件的基线版本时,用于基线版本测试的所有测试用例就形成了基线测试用例库。在需要进行回归测试时,就可以根据所选择的回归测试策略,从基线测试用例库中提取合适的测试用例组成回归测试包,通过运行回归测试包实现回归测试。
在软件生命周期中,即使一个得到良好维护的测试用例库也可能变得相当大,这使每次回归测试都重新运行完整的测试包变得不切实际。一个完全的回归测试包括每个基线测试用例,时间和成本约束可能阻碍运行这样一个测试,有时测试工作不得不选择一个缩减的回归测试包来完成回归测试。
1.2 相关技术的研究
测试用例的优化技术旨在以小的运行代价尽可能多地发现系统Bug。假设测试用例是能发现缺陷的;测试用例的运行效率是一样的。测试用例的集合的选取不仅是减少用例的数目,降低用例的执行代价,也需要考虑测试覆盖能力,即缺陷发现能力。在测试用例选择优化的问题上,已有很多文献对此进行了研究,如配对测试法[1]、关系树模型[2]、蚁群模拟退火算法[3]及一些其他新的理论和方法[4?7]。
2 回归测试用例集生成方法
2.1 基本原理
神经网络是通过对人脑的基本单元――神经元的建模和联接,探索模拟人脑神经系统功能的模型,并研制一种具有学习、联想、记忆和模式识别等智能信息处理功能的人工系统。
神经网络的一个重要特性是它能够从环境中学习,并把学习的结果分布存储于网络的突触连接中。神经网络的学习是一个过程,在其所处环境的激励下,相继给网络输入一些样本模式,并按照一定的规则(学习算法)调整网络各层的权值矩阵,待网络各层权值都收敛到一定值,学习过程结束,从而以新的方式响应环境。
2.2 BP神经网络
Back?Propagation Network,由于其权值的调整采用反向传播(Back Propagation)的学习算法,因此被称为BP网络。网络中心思想是梯度下降法,通过梯度搜索技术,使网络实际输出值与期望输出值的误差均方值最小。网络的学习过程是一种误差边向后传播边修正权系数的过程。一般分三层:输入层(Input Layer),隐层(Hide Layer),输出层(Out Layer),也可以有2层或更多个隐层。层与层之间采用全互联方式,同一层单元之间不存在相互连接,如图1所示。
由于神经网络具有自学习、自组织和并行处理等特征,并具有很强的容错能力和联想能力,因此,神经网络具有模式识别能力。在神经网络识别中,根据标准的输入输出模式对,采用神经网络学习算法,以标准的模式作为学习样本进行训练,通过学习调整神经网络的连接权值。当训练满足要求后,得到知识库,如图2所示。
BP算法的具体步骤如下:
(1) 用小的随机数对每一层的权值[W]初始化,以保证网络不被大的加权输入饱和;
(2) 计算网络各层输出矢量以及网络误差[E;]
(3) 计算各层反传的误差变化并计算各层权值的修正值以及新权值;
(4) 再次计算权值修正后误差的平方和;
(5) 检查误差是否小于给定误差,若是,训练结束;否则继续。
输入信号[Xi]通过中间节点(隐藏层节点)作用于输出节点,经过非线性变换,产生输出信号[Yk,]网络训练的每个样本包括输入向量[X]和期望输出量[t](类别),网络输出值[Y]和期望输出值(真值)[t]之间的偏差,通过调整输入节点与隐藏层节点的连接强度取值和隐藏层节点与输出节点之间的连接强度以及阈值,使误差沿梯度的方向下降,经过反复学习训练,确定与最小误差项对应的网络参数(权值和阈值),训练即告停止。学习样本的数量和质量影响学习效果和学习速度。
为了训练一个BP网络,需要计算网络加权输入矢量以及网络输出和误差矢量,然后求得误差平方和。当所训练矢量的误差平方和小于误差目标,训练则停止;否则在输出层计算误差变化,且采用反向传播学习规则调整权值,并重复此过程。当网络完成训练后,对网络输入一个不是训练集合中的矢量,网络将给出输出结果。
2.3 回归测试用例包选取
基于全量的测试用例库,回归测试包的选择策略可遵循下述基本算法进行:
(1) 识别出软件中被修改的部分。
(2) 从原基线测试用例库[T]中,排除所有不再适用的测试用例,确定那些对新的软件版本依然有效的测试用例,其结果是建立一个新的基线测试用例库[T0。]
(3) 依据一定的策略从[T0]中选择测试用例测试被修改的软件。
(4) 如果必要,生成新的测试用例集[T1,]用于测试[T0]无法充分测试的软件部分。
(5) 用[T1]执行修改后的软件。
在上述步骤中,第(2)和第(3)步测试验证修改是否破坏了现有的功能,第(4)和第(5)步测试验证修改工作本身。第(3)步中,将神经网络知识结合到测试领域,通过对样本的学习,确认修改没有引入新的错误或导致其他代码产生错误。
其主要思想为:对于[q]个输入学习样本:[P1,P2,…,Pq,]已知与其对应的输出样本为:[T1,T2,…,Tq。]通过网络的实际输出[A1,A2,…,Aq]与目标矢量[T1,T2,…,Tq]之间的误差来修改其权值,使[Al (l=1,2,…,q)]与期望的[Tl]尽可能地接近,使网络输出层的误差平方和达到最小。
3 回归测试实践的优化
在项目测试过程中,不仅需要应用高新的测试技术,也要从宏观上制定可行的测试策略,解决在有限的时间中使测试覆盖率最优化。本文从项目实践角度出发,提出以下的回归测试策略:
(1) 对所有已修复Bug进行验证;
(2) 对新增功能进行全量重点测试;
(3) 对原有功能,按优先级进行测试。基于一定的风险标准从基线测试用例库中选择回归测试包。首先运行最重要、关键和可疑的测试,而跳过那些非关键、优先级别低或者高稳定的测试用例,这些用例即便可能测试到缺陷,这些缺陷的严重性也较低,不影响系统的功能。一般而言,测试从主要特征到次要特征。
(4) 对修复的Bug可能会引入新的Bug的功能模块重点测试,可采用本文介绍的神经网络进行样本训练和用例筛选。将回归测试局限于被改变的模块和它的接口上。通常,一个回归错误一定涉及一个新的、修改的或删除的代码段。在允许的条件下,回归测试尽可能覆盖受到影响的部分。
(5) 如果情况允许,测试全部用例的策略是最安全的策略。但已经运行过许多次的回归测试不太可能揭示新的错误,而且很多时候,由于时间、人员、设备和经费的原因,不允许选择再测试全部用例的回归测试策略,此时,可以选择适当的策略进行缩减的回归测试。
4 结 语
将神经网络知识引入到测试领域是一个比较新的研究,本文就此方向进行了研究,并给出了实例说明。然而,BP神经网络需要大量的样本数据用来训练和测试,当样本数量不够时,预测的误偏差可能会较大,回归测试开始时,由于数据样本不足,可能会存在预测的偏差,所以下一步的研究方向将是如何克服这一问题。
参考文献
[1] 廖剑锋,蔡贤涛.组合测试中用例集的选择策略[J].计算机工程与应用,2012,48(11):65?70.
[2] 钮鑫涛,聂长海,CHAN Alvin.组合测试故障定位的关系树模型[J].计算机学报,2014,37(12):2505?2518.
[3] 聂长海,徐宝文,史亮.一种基于组合测试的软件故障诊断方法[J].东南大学学报:自然科学版,2003,33(6):681?684.
[4] 徐宝文,聂长海,史亮,等.一种基于组合测试的软件故障调试方法[J].计算机学报,2006,29(1):132?138.
有线电视网络的基本作用就在于方便用户收视各种电视节目,在网络发展中不能缺少光纤接入作为支持。然而实际上,宽带光纤接入本身包含了较复杂的内容,这种类型的接入系统也具备复杂性的特征[1]。目前的状态下,与有线电视网络密切相关的光纤接入正在逐步获得改进,技术改进的基本趋势就在于双向化改造、大规模覆盖以及全覆盖。由此可见,具体在推行FTTH的全过程中,作为系统设计人员有必要因地制宜,从而选择适用于光纤接入的设计模式。在全面规划的前提下,才能保障系统本身的稳定性以及实效性。
一、 FTTH的基本技术原理
从基本原理的角度来讲,光纤到户简称为FTTH,这类技术指的是把光网络单元(ONU)安装于住宅内部,从而让用户能获得实时性的网络信息。相比于传统技术模式,FTTH本身具备独特的技术优势。这是由于,FTTH可以提供所需的带宽,对于网络整个的透明程度都进行了强化。与此同时,FTTH还能从根源上杜绝过高的耗电量以及环境污染,对于安装流程与维护流程都进行了简化。从目前的现状来看,FTTH已经受到了很多用户的接受,因此这种新型技术值得推广运用[2]。
FTTH应当建立于无源光网络的基础上,也就是PON。相比于EPON而言,GPON表现为更强的综合性能,这是由于GPON设置了光层指标并且建立在GEN封装的基础上。针对各种类型的TDN业务而言,GPON都能用来提供支持。由此可见,无源光网络具备实时性的语言效果。从物理构件的角度来讲,GPON设计了宽松度较高的物理指标。具体在进行选择时,应当密切结合接入系统本身的特征来加以选择。经过分析可知,FTTH有助于提供用户所需的带宽,与此同时也保障了网络本身的波长透明度,确保依照特定的格式与速率来传输数据。
二、系统设计以及系统规划的具体思路
从整个系统设计的角度来讲,FTTH通常涉及到多样的影响要素,其中应当包括产业链、性价比及其他要素。目前的状态下,针对FTTH具体在开展设计时,设计人员通常可以选择光纤承载、双向宽带信号以及有线电视信号的接入模式,在此基础上构成了“两纤三波”的基本系统构架。由此可知,宽带光纤接入通常涉及到较多的规划要点,因此在设计时应当密切结合如下的关键点:
(一)构建系统模型
FTTH的有线网络应当建立于“两纤三波”的前提下。在综合对比的基础上,就可以选择与之相应的系统设计模式[3]。具体进行整个的系统设计时,作为设计人员有必要密切结合宽带信号与有线电视信号,借助光纤来承载信号。具体来讲,EPON技术应当构成宽带光纤的前提与基础,对此应当设计1500nm的波长。从系统构成的角度来讲,系统模型应当包含光线路终端、光网络终端以及光分配网络的几部分。
在各种类型的系统结构中,OLT可以用来汇聚特定格式的业务信号,依照下行传输的模式来完成实时性的信息传输。在这之后,ODN就可以汇聚ONT发送过来的网络信号,然后转发给各种类型的网络。此外,光传输通道应当包括ONT以及OLT的两种类型,ONT可供发送语音并且传输信息。
(二)系统规划的要点
具体在设计与规划系统时,应当选择特定的下行波长与上行波长。依照非对称模式来设计各种波长,通常可以选择1310nm的下行波长以及1490nm的上行波长,上述两种类型的波长分别对应着特定的对称模式。在满足传输距离的前提下,对于通道插入的损耗应当予以精确的计算。一般来讲,光分路器在整个系统中占据了较大比例的损耗[4]。
例如:针对高档次的居民区来讲,通常可以选择一次分光架构的集中型布置模式,对此运用的是ODN的多级分光结构,并且设计为两级的分光级。针对单个的光纤链路而言,假设可以布置n个连接器,那么予以相应的维护裕量就应当与连接器的总数相符合。这种状况下,光纤接入系统有必要满足特定的传输距离。
(三)计算系统容量
计算系统容量应当区分业务模型与可用带宽的两部分。如果针对单个的系统接口,那么有必要考虑到可用带宽,具体在运算时当涉及到线路速率,通常为每秒钟1200Mbit。在各种类型的业务模型中,典型模型包括高清点播、视频通话、标清点播以及高清电视的几种模式。在下行业务中,几种典型模式分别需要占据每路12M、3M、4M、3M的带宽。如果考虑到业务渗透率,那么每个接口一般都能容纳1700左右的用户用量。
结束语:
从本质上讲,光纤到户应当构成有线电视网络的整体趋势。进入信息化的新时期,FTTH技术与有线电视网络产生了密切联系,这种现状有助于提升城乡居民的整体生活水准,确保运用新型的技术措施来提供优质清晰的电视信号[5]。在光纤网络的辅助下,与有线电视相关的系统设计将会不断健全。未来在技术实践中,作为技术人员还需要不断的摸索,依照因地制宜的基本思路来健全系统设计,进而服务于有线电视网络整体质量的提升。
参考文献:
[1]朱冬旭. 有线电视网络FTTH宽带光纤接入系统的设计与规划探析[J]. 科技传播,2014(17):226+134.
[2]李. 有线电视网络FTTH宽带光纤接入系统的设计与规划探析[J]. 中国新通信,2016(22):47.
深度和全面的网络优化成为了目前中国移动具体需求的两个方向。在优化数据的采集来源上,网络优化逐渐向深度扩张,由简单手机采集向规模路测方向发展。韦再雪介绍,通过手机采集是一种比较传统的方法,有较大程度的局限性,比如手机采集的数据多数是在道路上得到的,无法代表广大的覆盖范围内的状况。对于路测来讲,如何才能选择足以代表网络状况的测试路线一直是运营商关注的重点。
广度上,网络优化除了路测外,从协议入手进行网络优化是目前主流的思路。据悉,利用协议交互接口过来的数据,充分将空中接口Abis/Iu-b的数据利用起来,能够更好地为网优服务,使其优化的结果更为全面和合理。目前网管数据采集,Abis接口数据采集等方法都有对应的产品和商用。
考核优化工具的标准
无线网络规划需要对预测的站点和小区进行实地勘测,并配以设备厂商的系统参数,用规划工具对网络进行仿真预测和验证。TD规划过程中涉及到大量的TD-SCDMA技术,如智能天线,不同厂商的无线资源管理算法、接力切换、联合检测、DCA等。3G系统优化中主要修改的系统参数主要有导频功率参数、功率参数、接入参数和切换参数四类,这些不同于GSM系统的优化需求都是摆在优化服务提供商面前的指标。
目前中国移动也开始关注自主研发的网络规划优化工具或考虑用第三方的工具。北京邮电大学韦再雪博士表示,由于网络优化需要结合各个设备供应商的具体设备参数,因此中国移动在选择网络规划服务提供商的时候,主要看重的是他们的规划优化的工具是否具有自主的知识产权,是否自己掌握相关技术,是否与国内设备供应商保持着紧密合作。据记者了解,具有自主知识产权的国产规划软件已顺利地被众多的设备厂商、规划设计院和运营商选用。