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城市無線通信的保障策略
畢業(yè)論文是畢業(yè)生總結(jié)性的獨(dú)立作業(yè)，是學(xué)生運(yùn)用在校學(xué)習(xí)的基本知識(shí)和基礎(chǔ)理論，去分析、解決一兩個(gè)實(shí)際問題的實(shí)踐鍛煉過程，也是學(xué)生在校學(xué)習(xí)期間學(xué)習(xí)成果的綜合性總結(jié)，是整個(gè)教學(xué)活動(dòng)中不可缺少的重要環(huán)節(jié)。下面是一篇通信工程畢業(yè)論文范文，歡迎閱讀!
【摘要】區(qū)域用戶大量增長會(huì)導(dǎo)致通信業(yè)務(wù)量超過網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)容限，引發(fā)業(yè)務(wù)擁塞、用戶接入困難等問題�；诖�，針對(duì)城市節(jié)假日、大型活動(dòng)、突發(fā)事件和校園活動(dòng)分析其業(yè)務(wù)特征及保障側(cè)重點(diǎn)，提出了幾種重要的業(yè)務(wù)容量補(bǔ)充方式，并通過介紹移動(dòng)通信保障通用的保障流程和方法，總結(jié)現(xiàn)有無線通信保障存在的矛盾，提出保障總體原則。
【關(guān)鍵詞】通信保障 網(wǎng)元負(fù)荷 業(yè)務(wù) 預(yù)測網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)
一、引言
城市的人口分布流動(dòng)一般在日常情況下是固定的，移動(dòng)通信在規(guī)劃時(shí)是滿足區(qū)域的業(yè)務(wù)需求的，且網(wǎng)絡(luò)具有一定的容限彈性，足以支持人口日常流動(dòng)導(dǎo)致的業(yè)務(wù)變化。但在一些非常規(guī)的情況下，如節(jié)假日、大型活動(dòng)、突發(fā)事件集會(huì)等，區(qū)域的人口分布會(huì)發(fā)生巨大的變化，局部區(qū)域的業(yè)務(wù)量會(huì)突破網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)容限，導(dǎo)致業(yè)務(wù)擁塞，用戶接入困難;還有一些突發(fā)事件會(huì)造成通信基站硬件損毀、網(wǎng)絡(luò)故障，導(dǎo)致周邊用戶掉話甚至出現(xiàn)無法接通的情況。針對(duì)這些情況，需要進(jìn)行區(qū)域無線容量的調(diào)整或者應(yīng)急通信維護(hù)，以保證用戶通信正常，即移動(dòng)無線通信保障。
二、移動(dòng)通信保障的分類
移動(dòng)通信保障按照保障對(duì)象可以分為節(jié)假日保障、大型活動(dòng)保障、突發(fā)事件應(yīng)急保障、校園網(wǎng)保障等。根據(jù)不同的保障類型，保障措施也略有側(cè)重。
(1)節(jié)假日保障
我國節(jié)假日主要有春節(jié)、元宵節(jié)、清明節(jié)、五一勞動(dòng)節(jié)、端午節(jié)、國慶節(jié)、中秋節(jié)、元旦節(jié)等。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國主要大城市人口中外來人口占比在3至5成，假日人口流動(dòng)非常大。一方面，很多市民選擇返鄉(xiāng)過節(jié)、探望親友或者趁著假日出行旅游，造成主城區(qū)人口會(huì)下降，而郊縣農(nóng)村則會(huì)有較大增幅;另一方面，外來游客大量涌入到風(fēng)景區(qū)和商業(yè)中心。
在節(jié)假日，車站、機(jī)場、碼頭等交通樞紐人流量非常大。由于春節(jié)、清明、五一勞動(dòng)節(jié)、國慶節(jié)假日期間高速免費(fèi)通行，在假日第一天和最后一天主要高速出入口及周邊道路往往會(huì)非常擁堵。
假日期間業(yè)務(wù)類型也有所變化，日常移動(dòng)通信中數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)主要以網(wǎng)頁瀏覽、數(shù)據(jù)下載等下行業(yè)務(wù)為主，而在節(jié)假日，風(fēng)景區(qū)和商業(yè)中心的用戶往往通過微博、微信等進(jìn)行通信或者上傳圖片，上行業(yè)務(wù)大幅增長，局部區(qū)域上行業(yè)務(wù)量甚至?xí)咏滦袠I(yè)務(wù)量，在保障中要根據(jù)區(qū)域特性予以考慮。
(2)大型活動(dòng)保障
城市大型活動(dòng)主要有各種展會(huì)、演唱會(huì)、大型運(yùn)動(dòng)會(huì)、政治和經(jīng)濟(jì)活動(dòng)等。
大型活動(dòng)的業(yè)務(wù)特點(diǎn)是空間和時(shí)間分布上集中在某一個(gè)區(qū)域，造成空間和時(shí)間上的業(yè)務(wù)集中爆發(fā)，同時(shí)一些活動(dòng)會(huì)通過無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行交互通信，對(duì)通話質(zhì)量和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)速率有較高的要求。
相對(duì)假日保障，大型活動(dòng)保障業(yè)務(wù)更加集中，局部業(yè)務(wù)量需求大，單純通過增加周邊基站硬件擴(kuò)充容量會(huì)增加區(qū)域頻率復(fù)用度，引起頻率沖突，一些基站硬件動(dòng)力傳輸受限無法進(jìn)行擴(kuò)容。因此，要充分利用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)資源，通過參數(shù)調(diào)整，使室內(nèi)分布和室外宏基站業(yè)務(wù)均衡，2G/3G/4G異系統(tǒng)業(yè)務(wù)均衡;同時(shí)運(yùn)用多種補(bǔ)充手段增加局部網(wǎng)絡(luò)容量，如布置應(yīng)急通信車、微蜂窩臨時(shí)站、載波池遠(yuǎn)端調(diào)度等。
局部的高業(yè)務(wù)還可能造成尋呼負(fù)荷、網(wǎng)絡(luò)接口負(fù)荷、板卡負(fù)荷超限，可以運(yùn)用各種技術(shù)減少峰值網(wǎng)元負(fù)荷，如可以通過LAC(Location Area Code，位置區(qū)編碼)/RAC(Routing Area Code，路由區(qū)域碼)割接減小尋呼負(fù)荷，調(diào)整接入最大重試次數(shù)、尋呼次數(shù)降低業(yè)務(wù)接入壓力，增加信令信道數(shù)量來增加信令容量、增加超負(fù)荷板卡數(shù)量，確保話務(wù)峰值不出現(xiàn)指標(biāo)大幅下降。
(3)突發(fā)事件應(yīng)急保障
突發(fā)事件主要涵蓋突發(fā)群體性事件、突發(fā)災(zāi)害和災(zāi)難等。
突發(fā)群體性事件是短時(shí)間突然在某區(qū)域聚集大量人群，此時(shí)要對(duì)周邊基站進(jìn)行緊急擴(kuò)容。目前基站射頻硬件均為復(fù)合型載波，一塊硬件模塊配置幾個(gè)邏輯載波，無線側(cè)配置小區(qū)數(shù)據(jù)后即可開啟，同時(shí)通過修改接入?yún)?shù)，增加系統(tǒng)的軟容量。
災(zāi)害和災(zāi)難發(fā)生時(shí)無線通信基站設(shè)備往往受損，無法短時(shí)間內(nèi)恢復(fù)正常通信，出動(dòng)應(yīng)急通信車是最快捷恢復(fù)通信的方式。應(yīng)急通信車自帶發(fā)電設(shè)備，地面鏈路可以通過微波進(jìn)行傳輸，能夠快速布置到災(zāi)區(qū)提供緊急通信保障。
突發(fā)事件和救災(zāi)保障現(xiàn)場通常是較為危險(xiǎn)和形勢復(fù)雜的地點(diǎn)，應(yīng)急車駐場選點(diǎn)要注意人員、車輛設(shè)備安全。堅(jiān)持以人為本，制定方案時(shí)首先要考慮到人的安全，避免出現(xiàn)人員、車輛設(shè)備的損毀，避免二次災(zāi)難的發(fā)生。
(4)校園網(wǎng)保障
省會(huì)大城市通常都有多個(gè)大面積的高教園區(qū)，在每年的春秋季新生入學(xué)，高教園區(qū)都會(huì)涌入大量的學(xué)生和家長親友，校園迎新會(huì)在校園局部區(qū)域聚集大量的人群，給校園移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)帶來了很大的壓力。在開學(xué)前期要注意收集各院校的開學(xué)時(shí)間、新老生人數(shù)，制作校園開學(xué)日歷表，及時(shí)擴(kuò)充校園移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)容量，通過參數(shù)修改來增加系統(tǒng)軟容量。對(duì)校園網(wǎng)局部迎新熱點(diǎn)區(qū)域可配置應(yīng)急通信車，在增加區(qū)域網(wǎng)絡(luò)容量的同時(shí)還可以宣傳企業(yè)品牌形象。
此外，校園每年還有大量的考試，除固有的校園期末考試之外，還承擔(dān)了各種社會(huì)考試，如高考、公務(wù)員考試、司法考試、職業(yè)認(rèn)證考試等�？荚嚻陂g，為防止通過通信手段作弊，在考試區(qū)域普遍會(huì)開通無線通信阻斷器，對(duì)周邊基站形成干擾，影響周邊用戶的正常通信。對(duì)考試區(qū)域要進(jìn)行通信保障，一方面，通過切換、重選、鄰區(qū)參數(shù)調(diào)整，盡量減少受干擾區(qū)域基站的業(yè)務(wù)量，將干擾區(qū)域業(yè)務(wù)量切換到周邊小區(qū);另一方面，對(duì)干擾區(qū)域的用戶實(shí)施主動(dòng)關(guān)懷，通過客服發(fā)送短信通知本區(qū)域用戶存在考試干擾，可能會(huì)影響通信質(zhì)量，爭取客戶的理解。
三、移動(dòng)通信保障流程方法
(1)信息搜集
信息搜集是否準(zhǔn)確及時(shí)直接關(guān)系到后面業(yè)務(wù)預(yù)測和網(wǎng)絡(luò)調(diào)整方案，可以通過網(wǎng)絡(luò)、電視、媒體等多種方式搜集活動(dòng)信息，保障需求信息必須包括活動(dòng)時(shí)間、地點(diǎn)、規(guī)模、用戶數(shù)以及熱點(diǎn)信息、業(yè)務(wù)類型、活動(dòng)內(nèi)容簡介、對(duì)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)主要業(yè)務(wù)需求。
(2)業(yè)務(wù)量預(yù)測
業(yè)務(wù)量預(yù)測的目的是獲得保障期間各網(wǎng)元更準(zhǔn)確的業(yè)務(wù)量，以便評(píng)估網(wǎng)元是否能夠滿足業(yè)務(wù)需求，指導(dǎo)后續(xù)的擴(kuò)容工作。
節(jié)假日網(wǎng)元業(yè)務(wù)量預(yù)測
通用公式如下：
(1)
對(duì)于今年新增小區(qū)，可以用全網(wǎng)節(jié)日業(yè)務(wù)增長率代替小區(qū)的節(jié)日業(yè)務(wù)增長率，且節(jié)日業(yè)務(wù)增長率不小于1。
新增小區(qū)節(jié)日業(yè)務(wù)量=MAX(全網(wǎng)節(jié)日業(yè)務(wù)增長率，1)×近期業(yè)務(wù)量最大值(2)
x大型活動(dòng)業(yè)務(wù)量預(yù)測
對(duì)進(jìn)行局部區(qū)域的活動(dòng)的業(yè)務(wù)預(yù)測，如果是已經(jīng)舉辦了多次活動(dòng)，其活動(dòng)區(qū)域和規(guī)模較固定的，可以使用上述“節(jié)假日網(wǎng)元業(yè)務(wù)量預(yù)測”的方法;如果是首次舉辦的活動(dòng)，首先要根據(jù)活動(dòng)的實(shí)際情況、活動(dòng)預(yù)計(jì)參與人數(shù)，估算覆蓋區(qū)域的整體容量是否滿足需求，然后通過現(xiàn)場實(shí)地勘察對(duì)活動(dòng)覆蓋小區(qū)進(jìn)行細(xì)分，并對(duì)各網(wǎng)元覆蓋區(qū)域可能的最大業(yè)務(wù)量進(jìn)行預(yù)估，最后考慮通過擴(kuò)容手段是否可以滿足需求，若不能則可以通過周邊小區(qū)業(yè)務(wù)均衡，對(duì)業(yè)務(wù)均衡無法滿足的，還可以通過增加應(yīng)急通信車和臨時(shí)站等手段增加區(qū)域容量。
(3)負(fù)荷分析
通信保障首先要保障的是用戶的業(yè)務(wù)可以正常接入，其次要保障用戶使用業(yè)務(wù)時(shí)正常通信，不會(huì)出現(xiàn)掉話、噪音、業(yè)務(wù)中斷等嚴(yán)重影響用戶感知的情況。除了對(duì)覆蓋小區(qū)的負(fù)荷進(jìn)行評(píng)估，還要對(duì)各網(wǎng)元、接口、各類業(yè)務(wù)板卡的負(fù)荷進(jìn)行評(píng)估。
例如：GSM系統(tǒng)主要關(guān)注BSC(Base Station Controller，基站控制器)業(yè)務(wù)量容限、A口中繼負(fù)荷、LAC區(qū)尋呼負(fù)荷、基站Abis接口資源負(fù)荷、分組業(yè)務(wù)處理單板負(fù)荷、DSP(Digital Signal Processing，數(shù)字信號(hào)處理)激活數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)信道數(shù)目限制等;TD-SCDMA系統(tǒng)主要關(guān)注RNC(Radio Network Controller，無線網(wǎng)絡(luò)控制器)業(yè)務(wù)量容限、尋呼負(fù)荷、XPU(eXtensible Processing Unit，通用信令處理板)單板負(fù)荷;LTE目前商用時(shí)間較短，重點(diǎn)關(guān)注小區(qū)最大用戶數(shù)是否超限。
(4)網(wǎng)元調(diào)整
通過前面的網(wǎng)元業(yè)務(wù)預(yù)測和負(fù)荷分析，對(duì)網(wǎng)元進(jìn)行擴(kuò)容或調(diào)整。擴(kuò)容要注意現(xiàn)網(wǎng)業(yè)務(wù)的均衡，充分利用現(xiàn)網(wǎng)資源，盡量減少需要人工上站的硬件和天饋的調(diào)整，從而減少保障工作量和成本支出。
對(duì)高負(fù)荷的傳輸、接口、板卡也要進(jìn)行調(diào)整。對(duì)LAC區(qū)尋呼負(fù)荷的調(diào)整除了要注意空口負(fù)荷限制，還要關(guān)注Abis口和A口的能力限制以及單小區(qū)高業(yè)務(wù)下可能引起的“尋呼雪崩”效應(yīng)。
(5)參數(shù)調(diào)整
適當(dāng)采取壓縮用戶業(yè)務(wù)信道占用的方法增加用戶容量，以增加信道動(dòng)態(tài)彈性，忙時(shí)可以采用信道占用較低的低速率業(yè)務(wù)編碼，壓縮用戶業(yè)務(wù)信道會(huì)降低用戶體驗(yàn)，所以調(diào)整要適當(dāng);同時(shí)調(diào)整接入類參數(shù)，增加熱點(diǎn)區(qū)域的基站接入能力，保證用戶正常尋呼和接入。
四、通信保障的補(bǔ)充能力
(1)微蜂窩臨時(shí)站
微基站是指小型射頻發(fā)射基站，其整體硬件設(shè)備小，對(duì)設(shè)備配置的周邊環(huán)境要求低，可以掛機(jī)在道路路燈桿、建筑物墻壁，實(shí)現(xiàn)短時(shí)間的快速配置，一般容量較小。
(2)室分外接
室內(nèi)分布基站和室外宏基站可以進(jìn)行資源利用。例如，某區(qū)域活動(dòng)是在室外進(jìn)行，周邊的室內(nèi)分布用戶很少，可以通過從室內(nèi)分布系統(tǒng)引入基帶信號(hào)，在室外活動(dòng)區(qū)域周邊配置射頻單元和天線，利用室內(nèi)分布系統(tǒng)容量來吸收室外業(yè)務(wù)量。
(3)遠(yuǎn)端調(diào)度
遠(yuǎn)端調(diào)度是利用基站的業(yè)務(wù)時(shí)間特性，通過射頻閥，在基站閑時(shí)，將基站業(yè)務(wù)切換到活動(dòng)區(qū)域，這需要重新配置基站數(shù)據(jù)，可以通過定時(shí)腳本進(jìn)行處理。遠(yuǎn)端調(diào)度可以充分利用系統(tǒng)閑時(shí)資源，使資源利用得到優(yōu)化。
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