通信物聯網在網絡規劃及優化中的應用前景研究

張 碩

（中國移動通信集團設計院有限公司河北分公司 石家莊050021）

1 引言

近年來，我國對移動通信體制進行了重大改革。各大電信運營商早已意識到優質的無線網絡是市場最大的競爭力。隨著中國三大運營商對于無線網絡質量的重視，移動用戶數每年遞增，市場競爭形勢嚴峻，這幾年新建和擴容基站的工作量巨大，新的4G 網絡建設如火如荼，工期重疊情況嚴重，幾期工程、幾個網絡建設并存。網絡規劃和優化工程不斷更新、不斷改進，但現網數據的不完善給規劃和優化帶來很大困難，基礎數據如果有偏差，規劃結果將毫無意義。大量的基站參數設置存在差異化，極易產生網間干擾，造成通信網絡質量不高、服務水平低、網絡運行效率低的情況。進行網絡規劃和優化一定是基于現網情況分析，用有限的資金進行最為合理的網絡建設。如何高效地進行網絡規劃、實時了解網絡地區差異、有針對性地進行建設是移動公司總體規劃的一個嚴峻問題。下面引入物聯網技術幫助實時掌握現網情況，更有針對性地確定地區建設規模及對移動通信網絡進行更佳優化。

2 通信物聯網技術

顧名思義,物聯網是讓物體和網絡實時連接在一起，通過對各種物體的識別、定位及分析等手段，得到有用的信息應用在某種領域。物聯網應用場景很多，生產生活中處處可見，通常物聯網的應用技術是涉及多領域、多學科的一種智能化應用技術。

通信物聯網是應用在通信領域的一種科學。從識別傳感器傳送有用信息到根據多種數學算法進行信息處理，可以幫助人們進行各種復雜的應用分析。通信物聯網是以通信原理、計算機技術、電子信息等專業為基礎，將通信技術和物聯網技術結合起來，通過傳感器采集數據和信息處理，然后應用到實際工程中。

3 物聯網在網絡規劃優化中的應用

移動通信網和物聯網的關系是相互支撐，目前通信網是承載物聯網的重要基礎設施，如何通過物聯網更好地發展移動通信網絡，即對移動通信網規劃優化方面發揮作用是現階段研究的熱點。

近年來，隨著4G 通信網絡的快速建設，各運營商移動通信網絡數據業務發展迅猛，容量需求快速增長，在頻率資源有限的條件下，網絡規劃和網絡優化工作日益得到重視。

在移動通信網絡建設時，規劃先行，網絡規劃在網絡建設中具有重要作用，是網絡建設的基礎。通常網絡規劃的時間很長，需要確定規劃區域和維度，通過實地勘察，對地形地貌、建筑物分布和經濟發展方面進行綜合考慮，結合當地用戶的生活習慣和生活水平等多方面數據進行分析。在現網基站物理分布和現網基站業務分布的基礎上，通過仿真軟件，預測并滿足覆蓋規劃和容量規劃的需求，確定建設規模和站址配置。網絡規劃就是用最低的投資成本，建設出滿足規劃期內覆蓋和容量發展的最優網絡。

網絡優化同樣重要。由于前期規劃和實際用戶發展存在一定偏差，當網絡建成，通過對現網數據的分析，需要對現有網絡開展優化工作。這個過程需要分析大量數據，包括基站小區最大話務量、小區最大數據業務量、忙時小區分布、無線掉話率等，結合路測報告和基站分布情況，逐個區域、逐個基站進行分析，調整載頻資源，尋求最優的解決方法進行優化。網絡優化是在現有網絡基礎上使網絡發揮最大作用，更好地服務用戶，使運營商的投資得到最大的經濟收益。和網絡規劃相比，網絡優化工作是一項長期的、有連續性的重要工作。

由此可見，網絡規劃和網絡優化工作的基礎數據都需要現有基站的許多物理參數做支撐，站址的分布情況離不開采集基站的經緯度，傳播模型的設置離不開天線的掛高和方向角等參數。由勘察人員到現場采集這些參數，一是費時費力，二是由于測量工具的偏差和人為工作的差異性可能會造成數據的偏差。若能使用各種傳感器采集到這些數據，通過物聯網和云計算的應用，對采集數據進行后臺分析輸出，這將是網絡規劃和網絡優化工作的一個突破性成果。移動運營商的投資分配會更加合理，同時也將會得到更大的經濟收益。不僅網絡規劃仿真可以更加準確，網絡優化中準確的基礎數據也將達到網絡優化后的最佳效果。

通信物聯網的技術特征主要有傳感器、可靠的傳輸和后期數據處理云計算。根據對移動網絡規劃和優化所需要的數據可知，這些數據如經緯度、天線方向角和掛高等信息的采集對物聯網傳感器的智能化程度要求不高，主要是需具有可靠的穩定性和低功耗等優質性能。數據傳輸可完全依托移動通信網絡。通過先進的后期數據處理算法和平臺，移動網絡規劃和優化人員可以很容易地掌握物理基站的基本參數。

從物聯網傳感器安裝的工程方面考慮，目前，一個地級市的物理基站大概有3 000個，在天面安裝傳感器的工作量非常巨大，傳感器的供電和后期維護也需要工作量。傳感器的質量和價格是運營商需要重點把握的問題，采集基站基礎數據的優質傳感器需要大規模研發和生產以保證質量并控制成本。

4 結束語

通信領域物聯網發展處于起步階段，各種應用正在研發測試，制約發展的方面有技術發展、產業發展等重要因素，規模也是制約通信物聯網發展的一大要素。物聯網的核心是數據采集、傳輸、融合分析。僅有一臺終端毫無意義，大數據做不到去冗融合。大規模篩選分析不僅能實現物聯網技術應用的意義，還可降低成本，規模化的應用和生產是用戶和產業鏈互相制約的關鍵因素。目前，物聯網發展缺少龍頭企業帶動，技術優勢和開發程度都不足，這一切都導致覆蓋成本相對較高，很容易形成一個死循環。其次，通信網絡傳感器的供電也是一個亟待解決的問題，終端蓄電池應具有良好的續航能力，采取本地供電的終端應具有較小的功耗，在工程上的實施也需要簡單易操作。

目前大規模建設的TD-LTE 技術更加注重網絡優化，所以在今后的工作中，物聯網技術將被更多地引入，對各種數據采集工作也將更加準確、更加高效。通信領域物聯網的發展還需要更多的成熟技術，還需要更多廠商的支持和發展。