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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)性的獨立作業(yè)，是學生運用在校學習的基本知識和基礎(chǔ)理論，去分析、解決一兩個實際問題的實踐鍛煉過程，也是學生在校學習期間學習成果的綜合性總結(jié)，是整個教學活動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)域用戶大量增長會導(dǎo)致通信業(yè)務(wù)量超過網(wǎng)絡(luò)設(shè)計容限，引發(fā)業(yè)務(wù)擁塞、用戶接入困難等問題。基于此，針對城市節(jié)假日、大型活動、突發(fā)事件和校園活動分析其業(yè)務(wù)特征及保障側(cè)重點，提出了幾種重要的業(yè)務(wù)容量補充方式，并通過介紹移動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)元負荷 業(yè)務(wù) 預(yù)測網(wǎng)絡(luò)指標
一、引言
城市的人口分布流動一般在日常情況下是固定的，移動通信在規(guī)劃時是滿足區(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、突發(fā)事件集會等，區(qū)域的人口分布會發(fā)生巨大的變化，局部區(qū)域的業(yè)務(wù)量會突破網(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。針對這些情況，需要進行區(qū)域無線容量的調(diào)整或者應(yīng)急通信維護，以保證用戶通信正常，即移動無線通信保障。
二、移動通信保障的分類
移動通信保障按照保障對象可以分為節(jié)假日保障、大型活動保障、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)、五一勞動節(jié)、端午節(jié)、國慶節(jié)、中秋節(jié)、元旦節(jié)等。據(jù)統(tǒng)計，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)人口會下降，而郊縣農(nóng)村則會有較大增幅;另一方面，外來游客大量涌入到風景區(qū)和商業(yè)中心。
在節(jié)假日，車站、機場、碼頭等交通樞紐人流量非常大。由于春節(jié)、清明、五一勞動節(jié)、國慶節(jié)假日期間高速免費通行，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非常擁堵。
假日期間業(yè)務(wù)類型也有所變化，日常移動通信中數(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，風景區(qū)和商業(yè)中心的用戶往往通過微博、微信等進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)量甚至會接近下行業(yè)務(wù)量，在保障中要根據(jù)區(qū)域特性予以考慮。
(2)大型活動保障
城市大型活動主要有各種展會、演唱會、大型運動會、政治和經(jīng)濟活動等。
大型活動的業(yè)務(wù)特點是空間和時間分布上集中在某一個區(qū)域，造成空間和時間上的業(yè)務(wù)集中爆發(fā)，同時一些活動會通過無線網(wǎng)絡(luò)進行交互通信，對通話質(zhì)量和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)速率有較高的要求。
相對假日保障，大型活動保障業(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充容量會增加區(qū)域頻率復(fù)用度，引起頻率沖突，一些基站硬件動力傳輸受限無法進行擴容。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;同時運用多種補充手段增加局部網(wǎng)絡(luò)容量，如布置應(yīng)急通信車、微蜂窩臨時站、載波池遠端調(diào)度等。
局部的高業(yè)務(wù)還可能造成尋呼負荷、網(wǎng)絡(luò)接口負荷、板卡負荷超限，可以運用各種技術(shù)減少峰值網(wǎng)元負荷，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、增加超負荷板卡數(shù)量，確保話務(wù)峰值不出現(xiàn)指標大幅下降。
(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)群體性事件是短時間突然在某區(qū)域聚集大量人群，此時要對周邊基站進行緊急擴容。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邏輯載波，無線側(cè)配置小區(qū)數(shù)據(jù)后即可開啟，同時通過修改接入?yún)?shù)，增加系統(tǒng)的軟容量。
災(zāi)害和災(zāi)難發(fā)生時無線通信基站設(shè)備往往受損，無法短時間內(nèi)恢復(fù)正常通信，出動應(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)場通常是較為危險和形勢復(fù)雜的地點，應(yīng)急車駐場選點要注意人員、車輛設(shè)備安全。堅持以人為本，制定方案時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
省會大城市通常都有多個大面積的高教園區(qū)，在每年的春秋季新生入學，高教園區(qū)都會涌入大量的學生和家長親友，校園迎新會在校園局部區(qū)域聚集大量的人群，給校園移動網(wǎng)絡(luò)帶來了很大的壓力。在開學前期要注意收集各院校的開學時間、新老生人數(shù)，制作校園開學日歷表，及時擴充校園移動網(wǎng)絡(luò)容量，通過參數(shù)修改來增加系統(tǒng)軟容量。對校園網(wǎng)局部迎新熱點區(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，還承擔了各種社會考試，如高考、公務(wù)員考試、司法考試、職業(yè)認證考試等。考試期間，為防止通過通信手段作弊，在考試區(qū)域普遍會開通無線通信阻斷器，對周邊基站形成干擾，影響周邊用戶的正常通信。對考試區(qū)域要進行通信保障，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，對干擾區(qū)域的用戶實施主動關(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，可能會影響通信質(zhì)量，爭取客戶的理解。
三、移動通信保障流程方法
(1)信息搜集
信息搜集是否準確及時直接關(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信息，保障需求信息必須包括活動時間、地點、規(guī)模、用戶數(shù)以及熱點信息、業(yè)務(wù)類型、活動內(nèi)容簡介、對移動網(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)元更準確的業(yè)務(wù)量，以便評估網(wǎng)元是否能夠滿足業(yè)務(wù)需求，指導(dǎo)后續(xù)的擴容工作。
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大型活動業(yè)務(wù)量預(yù)測
對進行局部區(qū)域的活動的業(yè)務(wù)預(yù)測，如果是已經(jīng)舉辦了多次活動，其活動區(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，首先要根據(jù)活動的實際情況、活動預(yù)計參與人數(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)場實地勘察對活動覆蓋小區(qū)進行細分，并對各網(wǎng)元覆蓋區(qū)域可能的最大業(yè)務(wù)量進行預(yù)估，最后考慮通過擴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)急通信車和臨時站等手段增加區(qū)域容量。
(3)負荷分析
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)時正常通信，不會出現(xiàn)掉話、噪音、業(yè)務(wù)中斷等嚴重影響用戶感知的情況。除了對覆蓋小區(qū)的負荷進行評估，還要對各網(wǎng)元、接口、各類業(yè)務(wù)板卡的負荷進行評估。
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口中繼負荷、LAC區(qū)尋呼負荷、基站Abis接口資源負荷、分組業(yè)務(wù)處理單板負荷、DSP(Digital Signal Processing，數(shù)字信號處理)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、尋呼負荷、XPU(eXtensible Processing Unit，通用信令處理板)單板負荷;LTE目前商用時間較短，重點關(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)測和負荷分析，對網(wǎng)元進行擴容或調(diào)整。擴容要注意現(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。
對高負荷的傳輸、接口、板卡也要進行調(diào)整。對LAC區(qū)尋呼負荷的調(diào)整除了要注意空口負荷限制，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，以增加信道動態(tài)彈性，忙時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)信道會降低用戶體驗，所以調(diào)整要適當;同時調(diào)整接入類參數(shù)，增加熱點區(qū)域的基站接入能力，保證用戶正常尋呼和接入。
四、通信保障的補充能力
(1)微蜂窩臨時站
微基站是指小型射頻發(fā)射基站，其整體硬件設(shè)備小，對設(shè)備配置的周邊環(huán)境要求低，可以掛機在道路路燈桿、建筑物墻壁，實現(xiàn)短時間的快速配置，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行資源利用。例如，某區(qū)域活動是在室外進行，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，在室外活動區(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)遠端調(diào)度
遠端調(diào)度是利用基站的業(yè)務(wù)時間特性，通過射頻閥，在基站閑時，將基站業(yè)務(wù)切換到活動區(qū)域，這需要重新配置基站數(shù)據(jù)，可以通過定時腳本進行處理。遠端調(diào)度可以充分利用系統(tǒng)閑時資源，使資源利用得到優(yōu)化。
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