【关键词】 TD-LTE 网络规划设计 网络优化方法
当今社会已经进入了互联网时代，移动通信用户逐渐变成了移动互联网用户，在这种情况下，促进了互联网移动数据的增长。当前，TD-LTE无线网络已经被广泛的应用，特别是商业，TD-LTE产业链关系着终端产业的发展，也就意味着，TD-LTE无线网络将成为未来通信行业的“领军产业”。因此，相关部门需要重视TD-LTE无线网络的发展。
一、TD-LTE无线网络的基本介绍
根据相关资料显示，TD-LTE的全称是Time DivisionLong Term Evolution的简写，翻译成中文的意思是分时长期演进，这项新技术是由阿尔卡特朗讯、中国移动、华为科技等业内的权威人士共同开发的4G通信技术。由于人们对于移动通信技术的要求越来越高，TD-LTE技术的设计水平也要得到相应的提升。当前，TD-LTE无线网络设置的类型比较灵活，能够支持不同类型的宽带业务，其中20MHz宽带的条件下，TD-LTE无线网络的速度可以超过100Mbit/s，控制延迟时间也得到了提升，这些新的变化，提升了用户新的满意程度。
当前，虽然TD-LTE产业链已经能够提供终端服务的能力，在很大程度上简化了系统，但是，在网络设备和终端芯片等方面依然存在着很多的漏洞，制约了TD-LTE无线网络的发展。从全球网络技术的发展程度来看，只有提升TDLTE的发展水平，才能提升TD-LTE终端产品的成熟周期。关于我国TD-LTE网络规模技术最先应用在全国几个中心城市，最早推广时间是2011年，随着科技的发展，TD-LTE无线网络技术不断提升，在某种程度上推动了我国移动通信行业的发展。
二、TD-LTE无线网络规划设计
1、对于网络模式进行的规划设计。TD-LTE无线网络规划和拓展结构的步骤与传统的系统规划步骤有很多相似之处，所使用的网络类型都是蜂窝型。虽然他们所使用的网络类型相似，但是选择的网络构架、调度算法在技术方面存在着很大的差异，根据这种情况，就使得TD-LTE无线网络规划和传统的网络规划模型存在着不同。除此之外，TD-LTE无线网络有双工方式、其它关键技术也存在着差异，在对其进行网络规划时不能完全的按照传统的网络规划模式。在保证TD-LTE无线网络的特点基础上，对TD-LTE无线网络做出合理的规划，从而将无线网络技术的优势发挥到最大。
2、对于容量进行的规划设计。由于TD-LTE无线网络关于容量方面的规划受到很多因素的影响，比如：天线技术的使用、配置方式的选择、网络结构的选择等等很多方面。在对TD-LTE进行容量选择的时候，一般都会采用系统仿真的办法，这种方法适用于所有的无线场景，能够将边缘数量全部计算进去。因此，TD-LTE无线网络在规划时，选择适合的站距并且无线的接近蜂窝结构的方案，在最大限度内增加网络容量，为TD-LTE无线网络发展提供有力的基础。
3、对于频率进行的规划设计。市面上应用TD-LTE无线网络频率进行的组网方式主要有两种，分别是同频方式和异频方式。同频方式指的是在某个地区的网络频率相同，使用的子信道之间的正交性基本相同，有着很强的抗干扰能力，从而提升频谱的利用效率。异频方式指的是在相邻的小区内所使用的频率不同，但是彼此受到的干扰能力比较弱。虽然异频组网在速率方面有明显的优势，但是在算法上很难实现。由于异频组网时，所选择的频带资源非常有限，特别容易出现很多问题，因此，在利用这种方式组网时，需要科学的提升其频率，将网络干扰降到最低。
三、LD-LTE无线网络优化的措施
1、天馈优化。TD-LTE无线网络优化技术最根本的重点是天馈优化，主要通过调整天线的不同参数增加抗干扰的能力强度，调整需要遵守的原则是强化主覆盖区域的电平，降低其它区域的电平，进而通过改变信号的方式，变化该区域的分布，降低覆盖分布不均匀的现象。
2、对功率进行优化。TD-LTE无线网络对于频率的优化可以通过调整天线的方式，对其进行调整，达到当地小区覆盖的要求、提升信号的质量。
3、对临近小区进行优化。由于每个小区都有着自己的基站，临近小区的优化最主要的目的就是将不同的基站之间可以完成顺利的切换。通过对邻近小区的情况进行分析，调整它们之间的关系，将邻近小区的关系达到最佳状态，提升切换的成功率。
四、总结
通过对TD-LTE无线网络进行合理的规划，实现无线网络部署的意义。TD-LTE无线网络是一项新的技术，不断的应用到实际中，发现问题，解决问题。因此，通过对TDLTE无线网络的规划和优化的方式，将提升这项技术的水平。
参 考 文 献
3G网络优化
2G时代，网络优化一般遵循先覆盖、后容量，先室外、后室内的模式，但是这已然无法适应3G网络的技术要求，而随着TD-SCDMA试验网的大规模建设及未来3G的平稳启动，3G网络优化成为会上众专家的关注焦点。
信息产业部电信研究院规划设计所无线通信研究部刘认为，3G网络优化与GSM网络优化的差异首先在于3G需要放号之前的开局优化。此外，由于3G业务的多样性，服务质量的多样化，也对网络优化提出了更高的要求。
中国移动研究院无线通信技术研究所丁海煜谈到3G网络优化的特点时表示，由于3G采取了同频组网的方式，干扰控制成为3G优化的核心。比如，由于业务调配要有不同的方式，必须综合考虑信道资源、功率资源和干扰资源。而由于3G同时支持软切换/接力切换和硬切换，网络容量和覆盖之间的不确定性也在加大。
中国移动设计院公司无线通信研究所研究总监周胜，在代表设计院总工程师张同须发言时进一步表示，对于未来移动网络的优化来说，已经无法简单通过频率规划规避干扰，必须结合大量RF优化以及码字、功率等参数优化才能完成。此外，3G部署使得双网协同、多网协同成为运营商必须考虑的问题。这意味着运营商需要在一定条件下对现有网络资源进行利用，此外，还必须进行双网互操作规划及相关参数规划。
端到端优化成必然趋势
随着移动宽带化、宽带多媒体化的趋势不断加速，除网络和用户规模不断扩大外，移动通信网络的规划和优化还面临着数据业务引入带来的各种挑战，如使用时间延长、业务种类丰富、个性化要求高、市场需求变化快等。
中国联通研究设计院副总工程师马红兵则表示，随着多业务的开展，基于网络及网元性能的网络质量KPI指标与基于用户体验的网路质量之间的差距正在越来越大，关注端到端性能的优化和评测成为必然趋势。
1.网络规划设计
网络规划设计是网络建设前期必须完成的工作，涵盖了无线网络规划和计算两方面。其中无线网络规划包含了链路预算，容量和所需小区站址的计算，以及基站站址的覆盖规划；而网络计算则是对基站信道单元数目、线路容量、基站控制器与交换机等数目的计算。目前，无线网络的规划通常分三部分，即准备阶段、小区估算阶段以及具体的网络规划阶段。其中准备阶段是指建立网络覆盖与容量目标，是权衡整个网络成本的重要阶段；小区估算阶段则是在预测小区容量的基础上，预测其覆盖范围和覆盖区域内业务的需求，估算所需的小区数目；具体网络规划阶段则是指规划站点和PN、配置扇区信道载波，并在此基础上进行网络覆盖与话务模型生成。
2.网络优化
网络规划的设计中，由于市政建设的改变、用户数量的增加、业务种类的增加、业务质量要求的提高等情况，往往在使用中会出现一些不可避免的问题，这就需要后期对网络进行相应的调整，也就引入了网络优化的概念。网络优化作为网络建设后一项重要工作，能够保证网络设备和设置在满足基本需求和正常运行的基础上，通过数据采集与分析、DT和CQ测试，结合当前业务的发展动态和趋势，及早的发现现有网络中存在的缺陷、隐性故障和问题，并找出引起这些质量问题的原因，通过技术和工程等手段修改参数、调测硬件、重新进行网络配置，使整个网络保持较高的质量水平，提高网络资源的利用率，从而实现现有网络的合理化和最优化。
二、CDMA网络规划设计的特点
1.动态变化的网络负载
CDMA网络具备较大的容量优势，其来源主要是根据香农定理得来的扩频通信原理，该原理是通过通信获取扩频增益来使接口需要的负载比降到负数，以此来保证频率复用。其中，决定网络容量的主因是基站与移动站基带解调中需要的门限以及网络实际应用中邻区干扰的因素。解调门限分为在实验室情况下和在实际网络中测定的解调能力、达到一定FER所需的解调门限两方面。其中的实际网络容量主要由实际网络解调能力决定，其与控算法、搜索窗、参数、软切换的参数设置都有密切关系。一般情况下，开始采用码分进行用户区分，因此所有功率都是用户共享，随着用户不断增多，能分给每户用户的功率必然减少，这导致链路克服损耗和外界干扰的能力下降了。而CDMA网络能实现前向功率的共享和反向的覆盖、容量具备动态性，因此其负荷控制与扇区的数量控制都非常重要，不仅需实现无线资源的最大利用，又需防止系统的临界出现。另外CDMA本身是干扰受限的系统，如果干扰电平增大会直接的影响系统容量与服务质量。如果其最大容量受限于干扰量，则其容量称为软容量。研究证明，要保持系统的稳定性，负载不能超过80％。当负载超过时，网络用户将受到巨大干扰，服务质量也会快速下降，从而导致小区覆盖出现盲点。因此合理布置基站，选择参数，是CDMA无线规划为了满足所有用户需求的重要问题。
2.外界干扰造成的影响显著
在CDMA通信系统中，对用户信息进行扩频后会以较低功率谱密度进行发送，因此信息被截获的可能性也比较低，因止其抗干扰力较强，但与此同时也带来了一个比较严重的问题：由于单个信道要求有较宽频谱资源，因此抗窄带的干扰能力相对较弱，因为信道带宽内的各种干扰信号会使基站灵敏度下降，其下降程度与落入带中的干扰信号的能量和有直接联系。目前无线设备的运用比较广泛，射频模块本身的质量也有较大差异，其中杂散干扰是主要干扰源。另外由于网络环境一般较翟炳银江苏省邮电规划设计院有限责任公司210019复杂，而站址与通信高度会导致信号较难控制，为避免干扰，需要更多频率资源。
3.切换影响显著
CDMA系统的一个独到之处在于可以实现软切换，采用此技术能较好的保证小区边缘用户所需的服务的质量，但是由于软切换技术的用户往往比普通用户占有更多系统资源，因此必须保证软切换比例的合理性，过低无法满足用户需求，过高则会导致资源的浪费，使CDMA网络能够服务的总用户数量下降。因此网络规划的设计人员必须科学的选择站址与导频功率，让服务的小区范围内软切换比例保持在合理水平。另外在CDMA系统中，应尽可能避免使用硬切换，这是因为较之软切换，硬切换的性能有很大差距。硬切换可分为同频与异频两种。其中同频硬切换有较大干扰，切换时比较难控制；而异频切换相对性能更好，因此有条件时可换成异频进行切换。由于在实际应用中，各服务区的话务往往不平衡，这就导致各扇区载波数有所差别，使深度覆盖与广度覆盖出现矛盾，为解决这一矛盾，必须采用良好的话务引导策略，因地制宜选择解决方案。
三、实现规划优化的措施
1.方案制定前的网络优化
在网络规划的方案制定前，应首先进行网络的优化。这一方面是为了给规划方案提供符合实际的具体的覆盖数据和话务数据，为网络规划的覆盖方式与设备型号选择上提供建议；另一方面也能够对网络规划所拟的解决区域进行具体分析和调整，保证当前网络，这也是避免资源浪费的重要一环。
2.科学选择站址
要建设好CDMA通信网，科学选取新增站址是关键。一个合理的站址不但可以解决通信网络的覆盖和话务需求问题，还能尽可能避免网络负面作用的产生，如由于覆盖引起的频导污染等。但是在选取过程中，由于工作者面临的是一个已经有庞大使用人群的网络，如果过程出现一点失误都很可能对广大用户使用造成影响，引发争端。因此在网络站点的规划和选择上，不仅应该依据以往规划的经验和曾经的规划模型进行站址选择，还应该采用网络优化作为依据，如采用模拟测试方式对网络规划的规模进行校正，对区域网络进行核实、方位角和俯仰角参数的选择等。
3.基站参数的设置
CDMA网络任何一个基站的新增，都不应仅仅是完善这一新增基站的技术参数，还应该对其周围基站的参数，如领区列表、功率参数等也进行相应调整。因此网络规划工作人员在制定了新增基站的相应参数后，还应该与网络优化工作人员探讨，不仅可以对规划人员设置的新增基站参数进行检验，还可以让优化人员对该基站开通后的后期相关参数进行调整准备。
4.网络的优化调整
CDMA网络的优化调整需要以大量数据分析作为基础，通过网络优化人员对基本数据分析，对网络进行优化调整。虽然多数网络优化人员十分优秀，但是人工作业往往难以避免出现一些错误，尤其是当前网络调整和业务发展工作都十分复杂，工作人员在面对复杂工作时往往容易出现一些失误。因此为了尽可能避免失误的产生，需要在网络调整后对其运行效果进行评估，此方面的工作正需要网络规划人员的参与。因此，网络优化人员和规划人员应该协调合作，对规划软件、调整后的效果、覆盖和话务的校正等进行优化，以加强调整方案实施后的准确性。
四、结语
【关键词】人工神经网络 路径规划 移动机器人
1 引言
在移动机器人导航技术应用过程中，路径规划是一种必不可少的算法，路径规划要求机器人可以自己判定障碍物，以便自主决定路径，能够避开障碍物，自主路径规划可以自动的要求移动机器人能够安全实现智能化移动的标志，通常而言，机器人选择的路径包括很多个，因此，在路径最短、使用时间最短、消耗的能量最少等预定的准则下，能够选择一条最优化的路径，成为许多计算机学者研究的热点和难点。
2 背景知识
神经网络模拟生物进化思维，具有独特的结构神经元反馈机制，其具有分布式信息存储、自适应学习、并行计算和容错能力较强的特点，以其独特的结构和信息处理方法，在自动化控制、组合优化领域得到了广泛的应用，尤其是大规模网络数据分析和态势预测中，神经网络能够建立一个良好的分类学习模型，并且在学习过程中优化每一层的神经元和神经元连接的每一个节点。1993年，Banta等将神经网络应用于移动机器人路径规划过程中，近年来，得到了广泛的研究和发展，morcaso等人构建利用一个能够实现自组织的神经网络实现机器人导航的功能，并且可以通过传感器训练网络，取得更好的发展，确定系统的最佳路径。神经网络拓扑结构模型可以分为：
2.1 前向网络
网络中各个神经元接受前一级的输入，并输出到下一级，网络中没有反馈，可以用一个有向无环路图表示。这种网络实现信号从输入空间到输出空间的变换，它的信息处理能力来自于简单非线性函数的多次复合。网络结构简单，易于实现。反传网络是一种典型的前向网络。
2.2 反馈网络
网络内神经元间有反馈，可以用一个无向的完备图表示。这种神经网络的信息处理是状态的变换，可以用动力学系统理论处理。系统的稳定性与联想记忆功能有密切关系。Hopfield网络、波耳兹曼机均属于这种类型。
3 基于人工神经网络的移动机器人路径规划算法
神经网络解决移动机器人路径规划的思路是：使用神经网络算法能够描述机器人移动环境的各种约束，计算碰撞函数，该算法能够将迭代路径点集作为碰撞能量函数和距离函数的和当做算法需要优化的目标函数，通过求解优化函数，能够确定点集，实现路径最优规划。神经网络算法在移动机器人路径规划过程中的算法如下：
（1）神将网络算法能够初始化神经网络中的所有神经元为零，确定目标点位置的神经元活性值，并且能够神经网络每层的神经元连接将神经元的值传播到出发点；
（2）动态优化神经网络，根据神经网络的目标节点和障碍物的具置信息，在神经网络拓扑结构中的映射中产生神经元的外部输入；
（3）确定目标值附件的神经元活性值，并且使用局部侧的各个神经元之间，连接整个神经网络，并且在各个神经元中进行传播。
（4）利用爬山法搜索当前邻域内活性值最大的神经元，如果邻域内的神经元活性值都不大于当前神经元的活性值，则机器人保持在原处不动；否则下一个位置的神经元为邻域内具有最大活性值的神经元。
（5）如果机器人到达目标点则路径规划过程结束，否则转步骤（2）。
4 基于人工神经网络的移动机器人路径规划技术展望
未来时间内，人工神经在机器人路径规划过程中的应用主要发展方向包括以下几个方面：
4.1 与信息论相融合，确定神经网络的最优化化目标解
在神经网络应用过程中，由于经验值较为难以确定，因此在神经网络的应用过程中，将神经网络看做是一个贝叶斯网络，根据贝叶斯网络含有的信息熵，确定神经网络的目标函数的最优解，以便更好的判断机器人移动的最佳路径。
4.2 与遗传算法想结合，确定全局最优解
将神经网络和遗传算法结合起来，其可以将机器人的移动环境设置为一个二维的环境，障碍物的数目、位置和形状是任意的，路径规划可以由二维工作空间一系列的基本点构成，神经网络决定机器人的运动控制规则，利用相关的神经元的传感器作用获未知环境的情况，将障碍信息和目标点之间的距离作为神经网络的输入信息，使用遗传算法完成神经网络的权值训练，神经网络的输出作为移动机器人的运动作用力，实现一个可以在未知环境中进行的机器人运动路径规划。
4.3 与蚁群算法相结合，降低搜索空间，提高路径规划准确性
为了提高神经网络的搜索准确性和提高效率，可以将蚁群算法与神经网络相互结合，蚁群算法的路径规划方法首先采用栅格法对机器人工作环境进行建模，然后将机器人出发点作为蚁巢位置，路径规划最终目标点作为蚁群食物源，通过蚂蚁间相互协作找到一条避开障碍物的最优机器人移动路径。
5 结语
随着移动机器人技术的发展，路径规划作为最重要的一个组成部分，其得到了许多的应用和发展，其在导航过程中，也引入了许多先进的算法，比如神经网络，更加优化了移动的路径。未来时间内，随着神经网络技术的改进，可以引入遗传算法、信息论、蚁群算法等，将这些算法优势结合，将会是路径规划更加准确和精确。
参考文献
[1]朱大奇,颜明重,滕蓉. 移动机器人路径规划技术综述[J].控制与决策,2010,25(7): 961-967.
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[5]范浩锋,刘俊.基于 BP 神经网络的红外目标识别技术[J].计算机与数字工程,2013,41(4): 559-560.
1 概述
从2009年初工业和信息化部正式发放3G牌照，中国3G电信运营已经步入第三个年头，中国联通掌握着最具竞争优势的WCDMA网络标准，用户数量的增长趋势印证了中国3G产业蕴藏着大量的商业机会。
纵观各新生产业的发展进程，在爆发式增长之后，保持持续竞争力的关键是能够清楚把握规模和效益之间的平衡关系，稳步提升盈利能力。由此引发了思考：如何评估站点的投资有效性？如何甄别不同站点的重要程度？目前的工期型规划建设方式存在哪些效益弊端？如何将网络规划和区分业务发展计划有机结合起来？
从提升盈利能力、推动可持续发展角度出发，2010年深圳联通结构性、系统性和创新性地研究出五维分析体系，将移动网投资管理根植于统筹、流程、业务、评估的深度融合过程，实现投资效益的最大化，有效优化解决工期型规划建设方式的弊端。
2 网络规划中的高原法则
通过不断的网络建设和优化，深圳3G网络覆盖已经达到了比较好的水平。
网络质量的提升一定是以资源投入为代价的，两者之间遵循高原法则。资源总是有限的，资源投入与网络质量之间的关系如下：
（1）在网络质量水平较低的区域，投入资源提升网络质量效果显著，用户感知改善明显，受惠群体规模较大，效益最高；
（2）在网络质量提升到一定水平后，网络整体良好，只是个别散点存在问题。这时投入资源解决这些问题，受惠群体规模小，投资效益低。
经过多期网络建设，联通的WCDMA网络逐步走向成熟。在不存在结构性覆盖问题后，有两个问题随之而来摆在了规划工程师面前：一是全网整体提高一小步还是重点区域内提升一大步？二是如何优选资源投入方向？比亚迪、富士康等无数成功案例表明，优选重点区域、优先投入资源，迅速提升局部竞争力，是最能有效促进深圳联通市场发展的策略。
3 无线网络五维规划分析与研究
为有效解决网络规模快速增长下的投资准确性问题，推动移动网发展模式由数量规划模型向效益规划模型转变，提出了五维优选方案。
数量规划模型是以规划网络的覆盖为基础，对存在弱区进行总体分析，对整网进行全面的规划，提出弱区补盲方案；以工期建设为依据，进行全网站点建设，拉动整体逐步提升。从形象上讲类似于漫山的植树造林，此方式适合在网络建设的初期，网络覆盖整体薄弱的阶段。
效益规划模型是以多网摸查为基础，对网络竞争力、市场潜力等进行综合分析，提出网络提升方案。其特点是以项目制推进的方式，集中资源，打造局部赶超竞争对手区域，提高区域市场竞争力。类似于在一片区域精心打造一个小花园，此方式适合在网络已实现基本覆盖，投资效益高原法则逐步显现的中期阶段。
步骤一：在投资方向优选之前，必须先将整体规划区域分解若干微网格，并建立投资备选数据库，称之为“规划池”；
步骤二：采用加权算法，得到每个微网格的投资优先值；
C为各维度统计值，K为各维度权值，i=1，2，3……
步骤三：根据每个网格的五维分析情况，制定不同的策略；
步骤四：针对微网格投资优先值较高的网络，从“规划池”内捞取此网格内的规划站点优先考虑，形成本期投资计划；
步骤五：根据实施后的效果观察，对各加权系数进行本地化修正，实现分析方法的校正完善。
3.1 规划池的建立
根据地形地貌特征，将整体规划区域分解若干微网格，对每个微网格进行多网摸查，并统计分析其内部的人口数量、话务量等信息。对网络竞争力不足的区域进行新站规划查勘，并将以上信息汇总成表，形成规划库。
微网格的划分不宜过大，一般以10个站点左右为宜，尤其要注意环境的独立性，应以完整的一个（或者几个相关）住宅区、城中村、工业区等定义为一个微网格。
规划池建立流程如图2所示。
3.2 五维规划分析与研究
（1）维度一：前期投资效益比
前期投资效益比是指上一期工程后，各微网格新增效益与成本的比值，从历史数据角度评估投资效益的有效性。微网格该项指标越高越需优先投资，如业务下滑，该指标可能出现负值。其中，新增效益值为微网格整体语音、数据等业务提升产生的收入增量；新增成本为建设成本、物业租赁、运维等成本的总和。前期投资效益比数据采集于网建、运维以及市场部门。
（2）维度二：区分单站经营任务比
区分单站经营任务比是指当年各区分的经营任务和现网物理站点数量的比值，对经营任务重点区域优先资源保障。微网格该项指标越高越需优先投资。区分单站经营任务比数据采集于市场、销售以及运维部门。
（3）维度三：网络竞争力情况
网络竞争力情况是指规划网络和其他运营商网络覆盖、质量的差异，通过新增投资弥补网络差距或者拉大网络优势，保有存量用户，发展增量用户。微网格该项指标越低越需优先投资。网络竞争力情况数据采集于网优部门。
评估网络之间的差异有多种方法，比较简便可行的是测试做差法，如图3所示。
（4）维度四：微网格业务拓展计划
微网格业务拓展计划是指各区分对所辖区域内，微网格业务增长比例的预估计划，对区分重点发展区域优先资源保障。微网格该项指标越高越需优先投资。微网格业务拓展计划数据采集于市场、销售、区分公司等业务部门。
（5）维度五：市场潜力分析
无线网络五维规划分析与研究
为有效解决网络规模快速增长下的投资准确性问题，推动移动网发展模式由数量规划模型向效益规划模型转变，提出了五维优选方案。数量规划模型是以规划网络的覆盖为基础，对存在弱区进行总体分析，对整网进行全面的规划，提出弱区补盲方案；以工期建设为依据，进行全网站点建设，拉动整体逐步提升。从形象上讲类似于漫山的植树造林，此方式适合在网络建设的初期，网络覆盖整体薄弱的阶段。效益规划模型是以多网摸查为基础，对网络竞争力、市场潜力等进行综合分析，提出网络提升方案。
其特点是以项目制推进的方式，集中资源，打造局部赶超竞争对手区域，提高区域市场竞争力。类似于在一片区域精心打造一个小花园，此方式适合在网络已实现基本覆盖，投资效益高原法则逐步显现的中期阶段。
数量与效益规划模型对比如表1所示实施流程：步骤一：在投资方向优选之前，必须先将整体规划区域分解若干微网格，并建立投资备选数据库，称之为“规划池”；步骤二：采用加权算法，得到每个微网格的投资优先值；投资优先值＝∑(Ki×Ci)C为各维度统计值，K为各维度权值，i=1,2,3……步骤三：根据每个网格的五维分析情况，制定不同的策略；步骤四：针对微网格投资优先值较高的网络，从“规划池”内捞取此网格内的规划站点优先考虑，形成本期投资计划；步骤五：根据实施后的效果观察，对各加权系数进行本地化修正，实现分析方法的校正完善。
规划池的建立
根据地形地貌特征，将整体规划区域分解若干微网格，对每个微网格进行多网摸查，并统计分析其内部的人口数量、话务量等信息。对网络竞争力不足的区域进行新站规划查勘，并将以上信息汇总成表，形成规划库。微网格的划分不宜过大，一般以10个站点左右为宜，尤其要注意环境的独立性，应以完整的一个（或者几个相关）住宅区、城中村、工业区等定义为一个微网格。规划池建立流程如图2所示。
五维规划分析与研究
（1）维度一：前期投资效益比
前期投资效益比是指上一期工程后，各微网格新增效益与成本的比值，从历史数据角度评估投资效益的有效性。微网格该项指标越高越需优先投资，如业务下滑，该指标可能出现负值。其中，新增效益值为微网格整体语音、数据等业务提升产生的收入增量；新增成本为建设成本、物业租赁、运维等成本的总和。前期投资效益比数据采集于网建、运维以及市场部门。
（2）维度二：区分单站经营任务比
区分单站经营任务比是指当年各区分的经营任务和现网物理站点数量的比值，对经营任务重点区域优先资源保障。微网格该项指标越高越需优先投资。区分单站经营任务比数据采集于市场、销售以及运维部门。
（3）维度三：网络竞争力情况
网络竞争力情况是指规划网络和其他运营商网络覆盖、质量的差异，通过新增投资弥补网络差距或者拉大网络优势，保有存量用户，发展增量用户。微网格该项指标越低越需优先投资。网络竞争力情况数据采集于网优部门。评估网络之间的差异有多种方法，比较简便可行的是测试做差法，如图3所示。
（4）维度四：微网格业务拓展计划
微网格业务拓展计划是指各区分对所辖区域内，微网格业务增长比例的预估计划，对区分重点发展区域优先资源保障。微网格该项指标越高越需优先投资。微网格业务拓展计划数据采集于市场、销售、区分公司等业务部门。
（5）维度五：市场潜力分析
市场潜力分析是指各微网格内业务发展潜力与现网业务量的比例，对具有潜力的区域优先资源保障，争夺其他运营商存量用户。微网格该项指标越高越需优先投资。业务发展潜力评估可以采用区域内人口数量或者其他运营商业务量来模拟，数据采集于市场或网优规划部门。
投资经营策略细分
网格规划首要解决问题便是提升资源有效投放，将功能型网络转变为效益网络。网格式规划的核心思路为：以市场潜力与网络竞争力两个纬度，将网格分为四个象限，如图4所示。然后针对这四个象限属性，对每一类网格分别制定有针对性的规划方案。五维法中“前期投资效益比”、“区分单站经营任务比”为统计维度，“网络竞争力情况”、“微网格业务拓展计划”、“市场潜力分析”为特征维度，依据特征维度的不同情况，对于不同微网格应采取不同的网络提升或者市场拓展策略，以保证效益效率最佳化。典型微网格处理策略如表2所示：
形成投资优选计划表
以五维分析结果为基础，确定网络优先提升的微网格后，从“规划池”中筛选相关站点，形成投资计划表并加以建设实施。以此循环，网络部门不断向业务部门输出优质网格，反哺市场，拉动业务发展。
后评估和加权校正
工程完成后，在经过3～6个月的市场培养期之后，对优化微网格的整体业务变化情况进行后评估，计算当期投资效益比，作为下期工程重要的考量维度之一。同时，结合业务发展目标的达成情况，对各维度的权值进行修正完成，使得在下期投资中，目标达成情况好、业务发展迅速的区域能获得更多的资源侧重。
关键词： WLAN规划； 数据库； C#
中图分类号：TN925 文献标志码：A 文章编号：1006-8228（2013）09-11-03
0 引言
无线局域网（WLAN）以高带宽和低成本的优势，正迅速成为除GSM/CDMA/LTE之外的第四大网络。目前，国内各电信运营商、企业和个人对WLAN的应用与日俱增，在“无线城市”和“智能城市”建设和应用中，Wi-Fi已成为手持设备无线接入的重要方式。预计未来三年中，仅仅电信级WLAN的热点建设，将有近千万个AP（Access Point）建成，2012年开始市场将以55%以上的速度增长。WLAN网络的急剧发展，势必推动其建设和维护的规范化、专业化和标准化，因此WLAN规划、设计、监测和网优工具软件的市场需求是迫切的，市场前景非常广阔。
通过调研无线通信运营商、设备集成商、通信研究院、通信设计院以及相关高校，查阅大量无线网络规划方面的资料和文献，可以收集和总结出市场上具有代表性的产品，针对产品的功能特点，可对相关产品具有的功能作归类划分。网络规划：提供无线网络系统建设推荐方案，仿真预测网络性能等功能；网络设计：提供无线网络系统施工布局和系统拓扑连接等图纸设计等功能；网络监测：收集、监测无线网络各类性能指标和参数；优化建议：提供网络性能预警和优化建议等功能。
1 系统架构及功能分析
1.1 系统架构设计
系统体系结构如图1所示。系统在数据层有着安全的体系，采用轻量级的MySQL，为了确保系统的安全，通过Mysqldump导出备份数据库，完善数据库的底层机制，系统采用C#为开发平台，可支持多种控件给应用层软件开发提供技术支持。
在服务器端我们采用高性能的云，作为应用层上传数据的处理与分析，其核心处理的内容为多墙模型，光线发射，光线追踪。
1.2 系统功能分析
项目组经过大量调研和分析，将WirelessNet系统的功能分为四个功能模块：无线勘察、规划设计、监测分析、优化建议。
1.2.1 无线勘察模块
为WLAN无线网络规划和设计提供基础数据。主要实现网络建设中建筑场景的3D建模，场景中电磁场频谱的测量，建筑与勘察结果的3D可视化呈现。
⑴ 数据准备与导入
建筑场景的3D建模，利用3Ds Max 建模，其支持AutoCAD图纸与图像的导入，方便建模工作；完成后系统导入3Ds建筑场景。
⑵ 无线频谱路测
测量空间各位置的电磁场强度S[x][y][z][f]， 其中x、y、z为空间坐标，f为某一通道的频率。
⑶ 测量值自动录入和存贮
对应2D地图上的点，测量结果S[x][y][z][f]的输入，并将数据的持久化，存入数据库。
⑷ 2D/3D可视化化
3D建筑模型场景与无线电磁场强度信号的2D/3D可视化。
1.2.2 规划设计模块
规划设计WLAN无线网络建设方案，分析预测网络性能，提供设计报告和施工方案。
⑴ 获取基础数据
建筑场景的3D模型。
⑵ WLAN网络天线布局优化方案搜索
确定广义的天线参数，指天线数量、位置（XYZ）、发射功率，XY面上朝向，Z轴仰角，Pattern参数等；搜索优化的标准是信号覆盖、信噪比、通信容量、天线数量最少。
⑶ 无线覆盖信号计算
确定天线参数后，根据无线传播模型算法，计算空间各栅格点上信号强度。
⑷ 无线传播模型算法实现
成熟算法，多墙模型、射线发射法与射线追踪法实现。
⑸ 手动天线参数设置
设计师也可以通过交互，手动设置天线参数，允许人工调整处理。
⑹ 2D/3D可视化化
3D建筑模型和场景，预测建成后的电磁场强度信号（最佳小区，即每个天线，作为施主天线作用的范围）分布，天线参数，预测的信噪比/带宽等。
⑺ 性能预测与统计分析报表
WLAN网络规划设计方案，各项性能指标汇总报表，递交网规部门审核。
⑻ 施工图纸
导出规划后的WLAN施工图纸，交给施工人员建设。
1.2.3 监测分析模块
监测网络各项指标参数，保证网络的运行质量，确保网络运行安全可靠。
⑴ 测量WLAN网络常见性能参数
AP通信通道、SSID、MAC地址、通信协议、信号强度、噪声、加密方式、通信带宽、吞吐率、调制模式、连接速度、漫游切换。
⑵ 测量WLAN网络扩展性能参数
AP设备完好率、WLAN掉线率、上/下行速率、网络ping时延。这些参数的定义如下：
（a） AP设备完好率
AP设备完好率={1-[AP非运作时间长总和/（AP总数x统计时长）]}x100%
（b） WLAN掉线率
掉线事件定义为用户正常访问网络期间，异常原因导致的掉线。WirelessNet系统提供握手功能，对用户在线情况进行实时监测。
（c） 上/下行速率
传输测试用的文件应大于5MB，平均下载速度要求达到100KB/s以上。
（d） 网络ping时延
发送32bit大小的包进行测试，每个ping包的时延不大于50ms。
⑶ 显示、分析和报表输出性能指标
提供列表显示、排序、查询和报表输出功能。
1.2.4 优化建议模块
可设置预警和优化规则，当网络参数符合预设规则时，触发事件提出预警和优化建议。
用户自定义优化和建议规则的输入、删除和编辑。
⑵ 网络优化和报警功能
根据监测模块的数据，提出网络优化建议或报警。
2 系统设计与实现
如前所述，本系统划分为四大子系统模块：无线勘察模块、无线规划模块、无线监测模块、专家优化模块。四大模块的入口在系统各个界面均能清晰体现，不会让系统平台用户在使用该业务时，选择其他业务时不知所措，做到全方位布局，如图2所示。
2.1 勘测模块
⑴ 3Ds模型导入
系统首先需要用户对场景通过3Ds建模，导出3Ds模型，用户再使用系统导入3D模型，之后便可以在系统中看见所导入的3D图形，此3D图形支持用户的放大缩小，远近观察，方便用户对场景的了解，之后系统会对导入的3d图形进行结构化处理，通过3Ds import得到基础的VTK Object，把VTK Object的属性（长度，宽度，高度，材质）存放至系统的结构体中。3Ds模型导入流程如图3所示。
⑵ 3Ds图形处理与显示
先取出存放在结构体中的VTK Object，在VTK Control中显示出来，之后便需要用户输入所需要切割平面的Z轴数值，对z数值我们采用正则表达式进行控制，要求只能输入正整数。接下来使用VTK Clipping函数处理VTK Object，对其进行截面。获取到截面后存放至新生成的bitmap中。然后在规划模块中将其显示。3Ds图形处理与显示流程图如图4所示。
⑶ 无线信号的获取
在3D模型中得到路测方案，然后进行现场勘测，在系统标注的记录点记录相应的无线信息数据，取得无线信息后对其中的数据（SSID，MAC地址，通信协议，加密方式，信号通道…）进行结构化处理， 把数据存放至数据库存储。无线信号的获取流程如图5所示。
⑷ 路测结果的显示
从数据库获得实际勘测到的无线数据信息，提取信息中的无线强度信息，通过计算墙两侧的无线信息得到该墙体的衰减场强和自然衰减场强，描述记录点周围的信号场强分布，给不同的AP设置不同的色彩，相同AP的不同强度设置颜色深浅的标准，绘制出bitmap图形，把图形记录至数据库。
2.2 规划模块
⑴ 人工天线规划
规划者在该模块首先需要创建AP，设置AP的属性（发射噪声，发射功率，仰角，信号通道等），把规划者输入的数据进行结构化处理，根据图形绘制准则在原有的2D图形中进行图形的绘制，显示覆盖最好的小区，传数据至服务器数据库中。
⑵ 软件算法规划
在数据库中获取AP数据，规划者选择所需要的传播模型（多强模型，光线发射模型，光线追踪模型），选者最小的信号强度值，选择AP的最小发射值，云服务器通过算法计算出最佳的AP位置并返回该算法所获得的场强分布信息在二维图形中显示。软件算法规划流程如图6所示。
2.3 监测模块
⑴ 天线信息监测
在检测模块中客户端收集该点可以搜索到的无线信息，其中包括：SSID，MAC地址，通信协议，加密方式，信号通道等，并且实时更新该点的无线信息。
⑵ 天线信息分析
如图7所示，通过搜集到的无线信息，把数据发送至服务器分析，以场强、加密方式等判断是否在标准范围，如果不在标准值范围，系统将以警铃方式进行警告，并给与规划者警告信息。通过多强模型，光线发射模型，光线追踪模型算法计算出周围点的场强覆盖，同样定义要求标准，不符合标准的范围，或者在信号强度过高的范围给出警告。
2.4 优化模块
优化模块中系统提供了两大方向，一个是系统经过服务器给出算法优化后的推荐方案供规划者选择，一个是通过专业的规划人士对无线信息分析给出较好的规划方案，如图8所示。
3 结束语
本文主要论述基于C#和3D建模WLAN规划监测优化系统的分析及设计实现过程。重点介绍了无线勘察、规划、监测、专家优化四个模块。系统能根据场景的建筑结构和固定的电磁场环境，进行WLAN规划方案的智能化推荐；产品能避免同类软件功能单一的缺陷，实现网络规划、网络优化、网络监测和优化功能的有机融合；系统支持3Ds建筑模型、AutoCAD图纸的导入与呈现，小区的可视仿真规划设计网络的信号覆盖性能最佳，达到3D可视化呈现WLAN网络设计效果。
但是由于优化系统牵涉较多因素，对于一些较为复杂的电磁场环境，系统有时会无法正确判断和合理分析，导致优化结果的偏差，对此仍需要做进一步的改进。
参考文献：
[1] 王瑶.无线信号在建筑物群中的传播——反射、绕射及路径搜索[D].郑州大学硕士学位论文，2010.
[2] 刘斐.电波传播射线追踪法的研究[J].信息与电脑（理论版），2011.2：160
[3] 孙振等.基于预测的室内WLAN定位系统研究与实现[D].大连理工大学硕士学位论文，2010.
[4] 贾帅.WLAN在无线城市中的定位[J].电脑与电信，2011.8：43-46
[5] 李婧，李昌华.基于VTK的体绘制系统实现[J].现代电子技术，2008.12：88-90，97
关键词：最大供电能力 配电网 规划 负荷再分配
引言
我国经历了十几年的大规模城乡电网规划建设，按现状分析、负荷预测、变电站及网络规划等流程的传统规划发挥了重要作用。该领域也出现了大量的研究成果。对已基本发展成型的配电网，其重点应该转向是如何优化和规划现状电网，有必要探索新的规划方式和方法。
TSC 是指一定供电区域内配电网满足N-1 准则条件下，同时计及变电站站内主变与配电网络转供能力以及实际运行约束下的最大负荷供应能力。TSC 从概念上与传统规划最大不同在于 TSC 能够在负荷未知的条件下，计算满足 N-1安全约束的配电网最大供电负荷，挖掘电网的供电潜力，非常利于基于已有电网的分析和优化。智能电网下实现高级配电自动化的中压配电网络将具备快速的负荷转供能力，TSC 理论强调了网络负荷转供对变电站的支撑。基于 TSC 的规划从理念上优先考虑充分利用已有网络消纳新增负荷，更适应负荷增长放缓和占地通道资源紧张的城市建成区配电网规划需求。
1.配网供电之现状
随着国家经济的高速发展，企业也逐步增多，居民生活质量在提高，用电量大幅度的增加。由于配网供电设备的低智能化，人工检修力度滞后等问题常常在出现电路故障问题时难以及时检修，造成停电时间太长，自然灾害天气中人工检修难度加大等问题。电量供应不足，城市在夏季等用电高峰期因为电力供应不足经常出现强制性停电现象。
2.配网供电的可靠性
配电系统是电力系统的最后一个环节，通过它可以给用户提供电力。配网供电可靠性就是指电力公司为用户提高可持续电力。如果配电系统出现问题，那么就会中断对下游用户的电力供应，据统计，配网供电方面出现故障问题是导致停电问题的主要原因。
3 .TSC 理论的发展过程
2000 年以来，随着城乡电网的大规模建设改造，供电能力逐渐成为评价配电网建设水平的一个新指标。供电能力的研究经历了 3 个阶段：（1）阶段是以变电容量评估配电系统供电能力阶段，典型方法如容载比法。该阶段方法虽计算简单但未详细考虑下级网络的作用。（2）阶段是网络供电能力阶段，典型方法如最大负荷倍数法、负荷能力法。该阶段方法把馈线作为供电能力计算依据，提出了网络转移能力的思想，但仅以馈线负荷来估计网络转移供电能力是不够的。（3）阶段是近 3 年来计及 N-1 安全准则、变电站与网络转供能力结合计算的阶段，典型方法如基于变电站主变互联的解析计算法、建模计算法。
4 .TSC 理论与传统规划的对比
（1）首先，目前导则将规划分解为变电站选址定容和网架布线两个子问题。对于变电站选址定容子问题，传统规划通常采用容载比法来衡量需要的变电容量，而后在确定变电站主变容量配置应用N-1 安全原则时，也仅考虑站内主变的相互支持，而未计及配电网络中负荷互供的影响。而供电能力理论能够有效地将网络的负荷转移能力和变电站站内供电能力结合起来，能够从整个配电网角度分析评估，为更精细地规划提供了新的指标和方法。
（2）其次，传统规划依赖于负荷预测准确性，而负荷发展涉及因素众多，存在不确定性，因此准确预测是非常困难的。供电能力的计算则无需负荷，更关注电网本身的潜力，从一定程度上减小了对负荷预测的依赖。
（3）最后，N-1 安全性一直是配电网规划和运行中重要关注点，传统规划主要采用 N-1 仿真校验来评价安全性，即对电网在给定某负荷水平下发生元件退出时能否持续安全供电逐个案例（case）校验，再加工处理所有 case 的校验结果得到安全性指标，从而评价配电网在某负荷水平下的安全性。供电能力方法的实质也是 N-1 安全性，与仿真法的区别是在未知负荷情况下计算满足 N-1 的最大可能负荷，这种方式特别适用于挖掘电网的潜力，为未来的配电网规划建设发展和运行提供了新的理论工具。
5 结论
（1）探讨了基于最大供电能力的新规划理念。与传统规划的最大区别在于：对于新增负荷，传统规划优先考虑新增变电容量然后布局网络；基于TSC 的规划则优先考虑利用已有网络进行销纳然后再考虑新增变电容量。传统规划更适合于负荷快速增长电网快速发展的场景；TSC 规划更适合于负荷发展相对缓慢电网较成熟的场景。
（2）提出了基于 TSC 规划的详细流程和案例，并与传统规划对比。流程首先计算 TSC 和可扩展的最大供电能力 MSC，然后进行负荷与 TSC 匹配的总量校验与调整，再进行负荷与 TSC 匹配的按主变、馈线的分布校验与调整，最后用 N1 校验验证方案。在上述流程中，按实施优先次序归纳了 3大类 10 种规划措施，并指明其在规划流程中的应用条件。
GPS技术与移动通信的融合，在很大程度上提高了移动通信网络的质量，下面列举几种比较常见的应用模式：1）能够有效的提高信号稳定传输，抵挡一些不必要的外部信号干扰；2）能够提高信息的覆盖率，一些山区地区信号建设工作非常复杂，无论是地形勘探还是信息建设都需要浪费大量的人力物力资源，而引入了地理信息技术，这一问题能够得到妥善的处理；3）能够实现移动通信各个领域的有效结合。当然，随着地理信息技术的完善，以及人们对于地理信息技术与移动网络技术的探索和钻研，该项技术一定会更好的服务于移动通信网络。此外，还有一些比较常见的应用模式，现详细的进行介绍：
1.1在移动通信网络中的可视化应用。因为地理信息技术能提供空间定位，它可以体现网络整体的组织结构和资源的分布配置情况，除此之外，它还可以利用操作专题数字地图为背景，凸显出整个移动通信网络得到规划和优化后的数据情况，来表现出地理信息技术在移动通信网络中的可视化的应用。
1.2在移动通信网络中的定位应用。地理信息技术遍布于全球的卫星是获取信息的保障，而这些卫星能够提供全球任何一个地区的所有地理信息数据，所以，简单的经度与纬度的定位，对于地理信息技术而言是比较容易操作的，而且定位数据十分精准。将这项技术与通信网络相互融合，人们就能够对自己的位置进行快速定位，在此基础上汽车导航和路线检索也就可以顺利实现了。
1.3在移动通信网络中的定量分析应用。利用地理信息技术的模拟预测的作用和专题数字地图与相关的参数数据进行结合，可以对网络的整体进行定量的总体分析，了解掌握网络基本的情况。
1.4在移动通信网络中的智能诊断应用。结合对移动通信网络的检测数据和地理信息技术的定量化分析的作用，可以了解网络本身的情况和它在运行过程中出现的问题，从而对网络进行规划和优化。
2基于地理信息技术在移动通信网络中的规划和优化
对于地理信息技术在移动通信网络的规划和优化，主要考虑的是移动通信网络的质量和容量问题，因为这个两个问题直接对运行效率和效益产生巨大的影响。由于网络环境的复杂性和多变性等特点，网络的规划和优化工作对网络运营商而言，是重要的工作内容之一。网络规划主要是根据网络发展的趋势和在未来怎么发展做出预测，为以后建设网络打下坚实的基础；网络优化主要是提高网络整体的运营效率效益，满足不同用户之间的需求。
2.1人机交互接口-地图调用。地图调用在传统的基础上加以发展运用，形成了智能化的专题数字地图的查询显示。我们不仅可以查询地理位置的地形、道路、分布特低等，还可以快捷的查出地表覆盖率、海拔的高度、地理的经纬度等，可根据自己的需求显示出结果。这样就使我们更加详细的了解地理环境特点。
2.2网络的规划。利用地理信息技术在移动通信网络中的综合运用，得出综合结果，经过精确的计算，可以计算出周围环境网络信号的强弱程度，用来对整个进行科学合理的规划，不仅如此还可以帮助工作人员调整基站，为科学的选择基站提供决策依据。
2.3小区的规划。利用地图调用的规划软件，显示出小区地理环境的数据，并对其进行空间分析，与此同时在对网络覆盖率进行预测的基础上，分析小区网络信号强弱程度，将两者结果相结合，并计算出同频干扰、邻频干扰，用来对小区进行有效科学的规划。
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