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中图分类号:TN711 文献标识码:A 文章编号:
中国城市的急速发展给城市带来了不可胜数的问题,比如土地的破碎化、河岸的硬化、混乱的城市肌理以及日益严重的水问题等。针对这些挑战,我们需要有一个多尺度、多功能的以及可持续的规划方法,而绿道的本质使得它成为了此类项目的合适的规划手段[1]。在土地资源极度匮乏的情况下,绿道的资源集中性使得它能够在有限的空间内附着多种功能,在解决问题的同时有力促进了经济社会发展,城乡统筹发展,且它对连通性的要求又减缓了土地的破碎化。
1、绿道与绿道网络
绿道概念是指呈廊道状私有和公有的娱乐用地和水域,能让人们方便地从生活居住区域通往开敞空间,或者将城市和农村紧密联系起来的通道[2],是为社区提供生态、娱乐和文化价值的各风景要素所组成的网络系统[3]。绿道是限制机动车进入环境友好的通道系统,其将城市和广大农村地区的风景资源与人们生活活动中心连接起来[4],但人们更强调绿道网络在生态过程方面的潜力[5]。目前,人们普遍接受埃亨(Ahern)提出的绿道概念[6],认为绿道是经规划、设计、管理的线状网络用地系统,具有生态、娱乐、文化、审美等多种功能,是一种可持续性的土地利用方式。
在景观生态学中,网络是景观空间结构的一个重要概念。景观结构有3种单元:斑块、廊道和基底,且通过廊道的相互叠加而形成网络。网络的功能与廊道相似,但与基底的作用更加广泛和密切,它的重要性不仅在于物种能通过它的连接进行更广泛的运动,还在于它对周围生物群落的影响。相比较下网络具有一些独特的结构特点,如廊道密度、网络连接度以及网络闭合性等[7]。本文中绿道网络规划(下文中统一简称“绿网规划”)是指强调绿色空间的相互联系、进行绿色空间整体保护和系统建设的一种规划。
2、绿道的类型和功能
2.1绿道的类型
从不同的角度出发,许多国外学者对绿道进行了分类。如莱托(Little)从用途和尺度角度对绿道进行了分类[8],分为自然绿道、城市河岸绿道、历史风景绿道、娱乐绿道、综合网络状绿道5种类型。埃亨(Ahern)认为[6],按照面积尺度的大小,可将绿道分为市区级、市域级、省级和区域级4种类型;按照绿道的功能作用可分为生物多样性绿道、水资源保护绿道、休闲娱乐绿道、历史文化资源保护绿道4种类型。而俞孔坚教授对中国绿道规划的发展与演变历史进行了系统总结,按照绿道的形式与功能,将中国绿道分为了3种,即沿着河道或水域边界分布的滨河绿道、公园道路绿道或具有交通功能的道路绿道以及沿田园边界分布的田园绿道[9]。本文中将绿道分为自然绿道、城市河流绿道、历史风景绿道、游憩绿道和道路交通绿道5类。
2.2绿道的功能
2.2.1连接功能
连通功能是绿网的基础。从生态功能角度来看,绿网将分散的绿地、公园等自然资源连接成系统,结束了生态岛的孤立和土地的进一步破碎化。从游憩功能角度来看,绿网将自然资源与居民区、旅游景点、历史文化资源、公共设施等其他资源相连通,为人们提供了游憩的通道,提高了游憩资源的可达性[10][11]。
2.2.2休闲游憩功能
绿道不仅将各游憩资源节点连接形成网络,为人们提供旅游景点游览、野生物观赏、风景欣赏等活动,其自身还可以为人们提供步行、骑行、滑板、轮滑、骑马等游憩活动[10][11]。
2.2.3生态及历史文化保护功能
生态保护方面,绿道为多种生物提供迁移廊道,为动植物提供栖息地,保护当地物种,提高物种的多样性。同时,绿道网还具有蓄水防灾、净化空气等排除环境污染不利因素的作用,以改善生态环境。历史文化保护方面,绿道的低强度开发特点为环境与历史文化资源的保护建立了有效的缓冲带 [10]。
2.2.4交通通行功能
绿网作为一种线性连接开敞空间,为人们的出行方式提供了更多的选择,可以减少人们对机动车辆的依赖,改变人们的出行习惯。绿网可以有效地将非机动车与机动车道系统完全分离,为人们创建健康绿色的通行网络,改善人们的出行环境。除上述功能外,绿网同时兼具经济、社会等许多附加功能,如潜在的旅游收人、促进城市化进程等等[11]。
3、绿网规划原则
3.1 生态化原则
绿网规划应充分利用自然生态条件的要素,如现有的河流、绿块甚至乡村小道等,避免大填大挖和人工化痕迹过重的建设,维护良好的生态环境与格局。
3.2 地域化原则
绿道规划应充分挖掘地方特色和人文内涵,考虑城市具体的地域自然条件、绿地基础和历史文化基础,积极采用本地树种和材料,串联具有地方历史和文化的节点,展现地方风情。
3.3多样化原则
绿道应形式多样、功能各异,可结合滨海岸线、江河水系、山峦叠嶂、郊野公园等,创造精彩纷呈的绿道景观,并策划丰富多彩的文化活动和体育赛事,让绿道不仅成为一条景观大道,更成为一条生活大道。
3.4人性化原则
绿道网络应配套完善的服务设施,包括规范清晰的标识系统和保障及时的应急安全救助系统,方便快捷的公交转换及停车系统。满足各种需求的商业服务系统,让绿道洋溢着人文关怀。
4、绿网评价方法
绿网作为一种综合性的生态网络,网络结构的稳定性与其生态功能的发挥息息相关,因此,能否稳定发挥其功效,需要一些能够定量化的指标对网络进行评价。而任意网络都可以用节点(nodes)和联系(links)来定义,本文的绿网结构评价主要借鉴能够反映网络复杂性及格局的网络结构指数,选取要分析的要素用于同一个目标的不同结构网络联系和效益,主要包括闭合度α、点线率β、连接度γ和成本比四个指数。
网络闭合度(network circuitry)用来描述网络中回路出现的程度,即网络中实际回路数与网络中存在的最大可能回路数之比。可用α指数表示:
其中,L 为廊道数,V 为节点数。a 指数的变化范围一般介于在 0-1 之间,a=0意味着网络中不存在回路,a=l,说明网络中已达到最大限度的回路数目。
(Forman&Godron,1986)。
点线率指网络中每一个节点的平均连线数目,可用于网络连通性。用β指数表示
β指数数量范围在[0,3]区间上。β=0,表示无网络存在;网络的复杂性增加,则β值也增大。当β1 时,表示有更复杂的连接度水平。 (Hagget&Chorley,1972)。
网络连接度(network connectivity)是用来描述网络中所有节点被连接的程度,即一个网络的廊道数与最大可能的廊道数之比,可用γ指数来测度:
γ指数的变化范围为 0-1,γ=0 时,表示没有节点相连,γ=1 时表示每个节点都彼此相连(Forman&Godron,1986)。
成本比(Cost ratio)考虑廊道的长度,主要反映了网络的有效性,成本比越低,有效性越高[7],公式如下:
成本比=1-(廊道数/廊道长度)
(Linehanetal,1995)
5、典型案例
5.1城乡绿网——增城市市域绿网规划
2008年增城市提出了全区域公园化战略指导思想,到2011年增城市沿主要旅游干道两侧已经建设了约190km的绿色廊道,并沿道路建设了20个面积超过40hm2的生态公园和10个自驾车休息驿站,用来促进自驾车游的发展;从增城市区到白水寨风景名胜区建设了长约100km 的自行车休闲建身绿道,并设置16个休息驿站和20个避雨亭,积极开展旅游体验活动,提高旅游的过夜率和重游率[12]。之后,当地政府企图通过绿网建设,丰富城市内涵,提升城市品味,优化生活环境和投资环境;促进沿线城市、村庄环境的升级与优化,提高居民幸福感;连接南、中、北主体功能区,连通各沿线农村居民点,引导南部资金到北部投资生态休闲和度假旅游业。
结合增城市的自然资源,增城市计划在3年内规划建设完成3条绿道,总长度为500km,构建增城市的绿道网络(图1)[12]:以全市旅游线路广汕、荔新、增白、新新、增正等旅游大道为主线,建设200km自驾车游绿道,建立多层次、色彩丰富的生态林带和旅游节点;以增城市区至白水寨景区、湖心岛景区为主线,以连接广州、东莞的区域绿道和局部景区绿道网为支线,建设250km自行车休闲健身绿道,打造富有田园风光的特色休闲精品线;以增江为主轴,把初溪水利枢纽上游50km的河道打造成现代生态型山水画廊,构建融合保护生态、改善民生和发展经济等多功能的绿道网络体系。规划结合农村居民点、景点和果园建设息驿站(码头)和配套设施,将沿线村庄逐步打造成旅游节点和服务区,吸引市民前来消费,实现农民就地创业和就业,促进城乡联动发展。
图1 增城市市域绿网规划图
(图片来源:《规划师》2011年第1期)
5.2城市绿网——天津中心城市绿网规划
天津中心城市绿网规划中主要有两个关注点:一是增加城市绿地率,二是加强绿地的绿地联系使之成为一个整体。在此基础上,根据现状条件将绿网规划落实为点规划和线规划,最后形成网规划。
点规划,按绿地面积和生态价值大小将城市绿地分为重要生态节点和一般生态节点。其中重要生态节点29个,一般生态节点41个。重要生态节点包括18个规划生态绿地(包括各级森林公园、风景名胜区、旅游区、楔形绿地和组团间的隔离绿地)和天津市“十一楔”。一般生态节点主要为城市中心的水体公园,如西沽公园、水上公园等。
线规划,规划中将廊道划分为了道路廊道、河流廊道和植被廊道。道路廊道,即中心城区的快速环路和外环路。联系中心城区和滨海新区的津滨高速公路、京山铁路、和津沽轻轨快速线;河流廊道,即中心城市东北面的蓟运河、北面的永定新河和新开河、西南面的独流减河,北运河、南运河和子牙河汇入海河;植被廊道,即中心城区外环线的植被廊道,中心城区和滨海新区之间的工业区和生活区的防护带,滨海湿地和盐生植被带[13]。
网规划,基于不同的绿道组织目的和水平,采用不同的联系方式构建了四个不同的绿道网络,如图2所示。网络一只保证了对29个重要生态节点间的联系;网络二在网络一的基础上增加了对一般节点的联系。而网络三的构建分为两种情况进行:A网络增加了海河等四条河流廊道和津滨高速公路等道路廊;B网络在A网络基础上,根据俞孔坚网络形阻力趋势表面与交汇处战略点理论和各生态节点的实际情况确定三个景观生态战略点:黄港风景区、柳林风景区、北大港风景区,同时确定大兴水库、银河风景区等六个次一级的生态战略点。同时B网络增设了对外联系的绿道:潮白河廊道联系七里海水库、蓟运河廊道、联系团泊湾风景区的廊道[13]。(图2都是将生态核心区抽象为节点的网络图)
图2 绿网方案对比图
(图片来源:谭晓鸽,《绿道网络理论与实践》,天津大学硕士论文)
网络四在网络三的结构前提下,考虑了城市建设用地的影响,对一些生态廊道的走向和具置做了必要的调整,如面积比较大的风景区,和它们连接的生态廊道在具体建设只需与景区边界连接即可;而沿河路和道路的廊道则需要根据河流和道路的走向平行布置,会出现一定程度上的弯曲。
根据绿网结构指数各指标公式对四个不同网络进行了评估,结果发现网络四中a指数最大,存在的回路最多,拥有最大的网络闭合度;β指数最大,具有最高的廊道连通性;γ指数最大,具有较高的网络连接度;而成本比最小,说明网络的有效性最大,建设成本最低(图3)。
图3 网络四
(图片来源:谭晓鸽,《绿道网络理论与实践》,天津大学硕士论文)
6、展望
虽然,在众多学者的推动和政府的支持下,近些年来我国出现了不少有关绿道的规划,但是好的实践寥寥可数。本文根据绿道的类型和功能,确定了绿网规划的原则和评价方法,同时选取了国内东部发达地区中两个典型案例,并对其规划方法进行了详细的介绍,希望能够有更多的规划工作者能够更好的理解绿道、规划绿道,为促进城乡统筹发展、城市绿色发展、保护生态环境献出自己一份绵薄之力。
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作者简介:
4G即第四代移动通信技术,该技术主要包括TD-LTE和FDD-LTE两种制式,能够以100Mbps以上的速率下载,极大满足用户对于无线服务的要求,有着很大的优越性。如何切实贯彻4G网络技术特征和业务特色并尽可能地利用现有网络资源,已成为4G网络规划要点和挑战,并直接决定着网络部署运营的成败。
一、4G网络特征
1.业务速度更快。业务速度一直是数字通信网络的发展动力,研发4G网络的初衷就是要提高移动电话和其他移动装置无线访问互联网的速率。2.数据业务为主。4G网络可承载移动高清多媒体、实时移动视频监控、3D游戏、远程医疗和移动化电子学习等业务,但目前多为数据业务,电话业务承载在已有的2G/3G网络或采用VoIP方式,因此4G网络以承载数据业务为主。3.频谱更宽、效率更高。欲实现4G 网络100Mbit/s传输,运营商必须对已有的3G网络进行大幅改造,使4G网络带宽较3G网络有较大的提升。
二、4G网络规划的意义和要点
无线网络规划是为无线通信网络制定的比较全面长远的发展计划,是对未来无线网络发展整体性、长期性、基本性问题的考量,设计未来整套行动的方案。其作为实际网络建设的基础,更应充分考虑实际网络建设中的可能情况,对未知的可能情况做具体的预防措施,以降低规划存在的漏洞或实际网络建设中的可能情况的发生所产生的不可挽回的后果或影响。我国电信行业正处于4G网络建设的初期,在各大运营商启动大规模的网络建设,投入巨量的资金之前,对4G网络进行全面和系统的规划尤为重要,这不仅关系到未来4G网络的建设和发展方向,也决定了运营商的投资效益和成本回收,更关系到国有资产的有效管理和利用。因此无线网络规划对于4G 的网络建设和发展具有极其重要的意义。
三、4G网络规划的策略
1.分析现有无线网络状况。网规划的第一步是要理清当前无线网络的现状,这既包括现有网络的规模、覆盖、容量、质量以及承载的业务量信息,也包括无线网络所处的地理、人文环境和竞争环境。只有通过对大量的现状数据进行科学和严谨的分析,发现目前存在的问题,才能在后续的工作中有针对性的去发展和完善。因此,现状的调研与数据的获取和分析是网络规划的第一步,也是至关重要的一步,它是后续的预测和决策的首要依据,决定了整个网络规划的方向。
2.分析需求估算网络规模。4G是面向下一代移动互联网,主要针对的是数据业务。因此,对于市场需求的分析,要着重分析不同业务对于4G网络的速率需求。要从网络实测数据和理论分析两方面入手,制定有依据,切实可信的不同业务模型。主要是通过覆盖和容量估算来确定网络建设的基本规模。在进行覆盖估算时,首先应了解当地的传播模型,然后通过链路预算来确定不同区域的小区覆盖半径,从而算出满足覆盖需求的基站数量。容量估算是分析在一定时隙及站型配置的条件下4G 网络可承载的系统容量,并计算是否可以满足用户的容量需求。
3.站址规划。站址规划阶段是依据链路预算的建议值,结合目前网络站址资源情况进行站址布局,并在确定站点初步布局后,结合现有资料或现场勘测来进行站点可用性分析,确定目前覆盖区域可用的共址站点和需新建的站点。可用站址主要依据无线环境、传输资源、电源、机房条件、天面条件及工程可实施性等方面综合确定。完成初步的站址规划后,需要进一步将站址规划方案输入到4G 规划仿真软件中,进行覆盖及容量仿真分析。
4.网络仿真。仿真分析流程包括规划数据导入、传播预测、邻区规划、时隙和频率规划、用户和业务模型配置以及蒙特卡罗仿真,通过仿真分析,输出结果可以进一步评估目前规划方案是否可以满足覆盖及容量目标,如存在部分区域不能满足要求,则需要对规划方案进行调整,修改使得规划方案最终满足规划目标。
5.进行投资及经济性分析。在网络规划的具体方案确定之后,需要对规划期所需要的投资进行估算,并运用建设工程经济学知识,进行经济性分析,通过财务内部收益率和静态投资回收期等相关经济性指标,衡量所制定的方案在经济上是否是合理可行的。如果制定的方案无法满足经济性指标的要求,则需要对具体方案进行调整,重新进行投资估算,经济性分析,这也是一个循环往复的过程直到具体方案可以满足经济性指标要求为止。
结束语 :移动通信面向数据化、高速化、宽带化、频段更高化方向发展,通过分析4G网络的特征,并根据其特征制定出一个合理有效的规划,不仅可以更好的指导4G网络建设,同时也能更好的保证投资效益。
参 考 文 献
网络规划设计最终目的是为满足负荷需求服务的,负荷的发展状况足以影响网络发展的每个环节。网络规划的发展步骤要以负荷发展状况为依据,使用各馈线负荷数据可以掌握负荷发展情况,将过去的负荷进行分析,掌握负荷的发展规律。要对负荷进行分析,确定最高用电负荷时间和负荷率,得出最高用电负荷时间和负荷值,这些数据是预测未来负荷的基本资料。配电网络规划可以使用两种常用的预测方法。外推法就是基于用电区域的历史数据,假设负荷发展率是连续变化的,根据原来的负荷发展率推移以后各时期的发展状况。
二、确定网络的系统模型
确定网络的系统模型,包括确定网络是采用架空线路还是电缆供电,确定导线截面大小,网络接线方式,负荷转移方案,网络中有关设备的选型,网络在运行期间遇到不适应要求时应如何进行改造,系统保护功能,配网自动化规划等。
1、在负荷分散或发展缓慢地区应使用架空线供电。在负荷密度比较大、发展迅速或基于城市环境美化建设考虑,应使用电缆供电。
2、导线截面大小的选择确定了导线的输送容量,要选择足够大的导线保证线路满足网络规划的要求,例如:负荷发展时期,不应经常更换导线截面。在线路故障时,可以将故障线路的负荷转由临近馈线供电,而不会过负荷运行。另外,导线截面的选择要保证线路末端电压降处于合格的范围内。在线路发生短路故障时也能承受故障电流。所以导线截面要比最大负荷电流所需的截面大,但同时截面的选择要符合经济原则,在导线输送容量与工程投资之间作比较。
3、具有灵活接线方式的规划,可以使供电网络最大地发挥功能。对于架空线网络,最有效的方式,是将馈线与邻近变电所或同一个变电所的不同母线段的出线在线路末端联网,两回馈线也分别装上分段负荷开关和隔离刀闸。在其中一回馈线出现故障时,可通过分段开关将故障段隔离出来,对于电缆网络接线方式可以采用两回馈线组成互为备用网络,或采用三回馈线相互联络组成一个供电区域,其中两回带负荷,一回空载,作为两回负荷线的备用线。馈线之间可以组成大环网,一条馈线的负荷之间也可以组成小环网,形成大环套小环的形式。在负荷密集地区还可以建设开关站,变电所与开关站通过电源线连接,再由开关站向附近负荷供电,其作用是将变电所母线延长至用电负荷附近。
4、制定负荷转移方案的原则是减少停电范围,尽量减少停电时间。在发现回馈线发生故障时,必须尽快查找到故障点,并将故障点前后的负荷转由邻近馈线供电,以使故障点的负荷隔离出去。
5、国内外对各种电气设备都制定了详细标准,为设备选型提供了可靠依据。作为配网规划应选用运行效益好,损耗低,可靠性高,免维护的设备。对于开关设备应选用具备配网自动化功能,在设备中先安装配网自动化设备或者为以后发展预留空间。有些新型设备的购置费用虽然高,但运行可靠性高,故障率低,维护费用少,总体经济效益是相当理想的。
6、配电网络规划在实施过程中随着负荷的发展状况稳定,在馈线负荷超出安全电流或没有足够的备用容量时,应该增加馈线,对用电区域的馈线正常供电范围进行调整。同时,配网规划内容也应作相应修改。
7、为确保电网正常运行,必须建立健全的保护系统,在系统出现故障时,通过最少的操作次数将故障点隔离,保证非故障点尽早恢复用电。现在常用的系统保护方法有:
①用熔断器或过电流继电器实现过流保护,熔断器在超过熔断电流时自动熔断,迅速切断电流、保护用电设备,熔断器主要用于变压器保护。过电流继电器用于线路保护。
②接地故障保护用于消除接地故障,对直接接地或通过不可调阻抗接地的系统,可以把电流互感器二次绕组接到接地故障继电器上,或者把过流继电器与接地故障继电器集中使用。对于中性点不接地系统或通过消弧线圈接地的系统,由于接地故障会造成系统电压和电流不对称,继电器可根据基本判据来确定是否控制相应的断路器动作断开。
③单元保护,用于对系统中一个单元的保护,根据正常运行两侧电压相同的电路,流入的电流和流出的电流是相同的,通过比较两侧电流大小可以判断是否出现故障。但是单元保护要使用通讯线路,在保护线路太长的地方,很难将数据完整地集中起来进行比较。使用距离保护法可以打破这种局限性,在距离保护方案中,根据故障距离与故障阻抗成正比的原理,采用线路的电压和电流来计算故障距离。
④自动重合闸装置的方法是利用继电器控制断路器去执行不同的跳闸与闭合顺序。线路中有大部分故障是可以自动消除或暂时性的,使用自动重合闸装置可以自动恢复供电。
⑤电力系统中,有时出现运行电压远远超过额定电压值的情况,例如:开关操作瞬间或系统受雷击时,都会产生过电压现象。加强各设备绝缘强度和绝缘水平,或在网络中安装过电压保护设备,可以使过电压降低到安全水平,例如使用空气间隙保护或安装避雷器作保护。
8、配电网络自动化管理系统是利用计算机网络,将自动控制系统和管理信息系统结合起来,建立系统控制和数据采集系统,为全面管理网络安全和经济运行提供依据。配网自动化系统的主要功能可以分成四个组成部分,第一是电网运行监控和管理功能,包括电网运行监视,电网运行的控制,故障诊断分析与恢复供电,运行数据统计及报告。第二是运行计划模拟和优化功能,包括配网运行模拟,倒闸操作计划的编制,各关口电量分配计划和优化。第三是运行分析和维护管理功能,包括对电网故障和供电质量反馈的信息进行分析,确定系统薄弱环节安排维修计划。第四是用户负荷监控和报障功能,包括用户端负荷和电能质量的遥测,用户端计量设备的控制,用户故障报修处理系统。
三、效益评估
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.