時間：2023-06-07 16:19:14
導(dǎo)語：在網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的定義的撰寫旅程中，學(xué)習(xí)并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑，好期刊匯集了九篇優(yōu)秀范文，愿這些內(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感，引領(lǐng)您探索更多的創(chuàng)作可能。
[關(guān)鍵詞]CNO 網(wǎng)管數(shù)據(jù) 鄰區(qū)優(yōu)化 頻率干擾 KPI報表
1 引言
每一個網(wǎng)優(yōu)工程師，無論是運營商的網(wǎng)優(yōu)人員還是設(shè)備商的技術(shù)支持人員，想必對這樣一種工作情景都不會陌生：每日埋沒于從網(wǎng)管上提取出的大量網(wǎng)絡(luò)性能KPI統(tǒng)計報表，憑借經(jīng)驗從這海量的數(shù)據(jù)中判斷分析出問題小區(qū)的蛛絲馬跡，需要修改網(wǎng)絡(luò)參數(shù)時花費大量的時間在網(wǎng)管的操作上。這種工作模式由于excell、WP等常用網(wǎng)優(yōu)分析工具和各廠家網(wǎng)管所識別的數(shù)據(jù)格式的不互通導(dǎo)致大量的工作都消耗在毫無意義的數(shù)據(jù)提取和格式互換上，同時所有的調(diào)整工作都需要手工在網(wǎng)管上再操作一遍，效率極為低下。這是所有網(wǎng)規(guī)網(wǎng)優(yōu)工程師所深惡痛絕卻又無能為力的。那么，有沒有這樣一種網(wǎng)規(guī)網(wǎng)優(yōu)分析工具，它能夠?qū)崿F(xiàn)網(wǎng)管的輸出數(shù)據(jù)直接輸入，又能輔以強(qiáng)大的自動分析處理功能幫助工程師判斷問題，同時還可以直接輸出調(diào)整命令在網(wǎng)管上實現(xiàn)呢?
中興通訊的日常網(wǎng)優(yōu)工具CNO就能提供這樣的解決方案。它能夠?qū)崿F(xiàn)中興通訊的V2、V3、SDR等全系列設(shè)備的無線參數(shù)、性能數(shù)據(jù)的提取與輸入，集成強(qiáng)大的分析處理功能和GIS渲染功能輔助工程師快速判斷網(wǎng)絡(luò)問題從而進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，所有的調(diào)整工作可在軟件中完成，以MMI命令、調(diào)整通知單、工單稽核等多種方式直接在網(wǎng)管上下發(fā)實現(xiàn)。日常網(wǎng)規(guī)網(wǎng)優(yōu)中常見的工作頻率的規(guī)劃與優(yōu)化、鄰區(qū)的規(guī)劃與優(yōu)化、無線參數(shù)的查詢與管理、性能參數(shù)的查詢與管理，在CNO-G中都有對應(yīng)的模塊實現(xiàn)，同時輔以高效的自動鄰區(qū)規(guī)劃/優(yōu)化算法、頻率優(yōu)化算法，將以往更多依賴工程師經(jīng)驗且實現(xiàn)效率很低的工作改以機(jī)器通過自動算法實現(xiàn)，準(zhǔn)確而高效。可以說，CNO工具的出現(xiàn)，使得廣大中興通訊網(wǎng)規(guī)網(wǎng)優(yōu)工程師真正掌握了一柄解決日常網(wǎng)優(yōu)工作難題的利刃，無論多復(fù)雜的問題從此都能輕松面對，游刃有余。
從功能實現(xiàn)上來說，CNO的出現(xiàn)能夠很好地解決困擾運營商日常網(wǎng)優(yōu)的四大難題，真可謂“日常網(wǎng)優(yōu)，難遍天下；CNO不出，誰與爭鋒”。那么，是哪四大難題成為日常網(wǎng)優(yōu)的攔路虎，CNO又有何獨特的解決之道呢?且看下文一一道來。
2 問題1：網(wǎng)管操作多又亂，如何管理是難題
對于日常網(wǎng)優(yōu)來說，每日的無線參數(shù)/地面參數(shù)都可能面臨大量的修改，可能涉及到的修改人員既包括局方的網(wǎng)優(yōu)人員、維護(hù)人員，也可能是設(shè)備商的網(wǎng)優(yōu)支持人員、外包人員。如何管理記錄每日修改的無線參數(shù)/地面參數(shù)，以使運營商對每日修改的參數(shù)心中有數(shù)?如何快速判斷哪些無線參數(shù)經(jīng)過修改已經(jīng)與當(dāng)初開站時的定標(biāo)參數(shù)有所不同，從而判斷是否需要更正?如何判斷網(wǎng)管中的實際無線參數(shù)是否即是網(wǎng)規(guī)網(wǎng)優(yōu)工程師規(guī)劃的數(shù)據(jù)?這些都成了不小的難題。
CNO實現(xiàn)了網(wǎng)管無線參數(shù)/地面資源管理參數(shù)和規(guī)劃參數(shù)、無線定標(biāo)參數(shù)的直接輸入識別功能，從而實現(xiàn)今天與昨天的無線參數(shù)/地面資源管理參數(shù)比較、規(guī)劃參數(shù)與網(wǎng)管無線參數(shù)比較、無線定標(biāo)參數(shù)與網(wǎng)管無線參數(shù)比較的三大功能，對于比較結(jié)果可直接通過生成工單稽核的方式在網(wǎng)管上下發(fā)執(zhí)行同時生成變更報告。通過此功能。CNO很好地起到了溝通網(wǎng)管和網(wǎng)優(yōu)人員的橋梁作用，通過數(shù)據(jù)的互通實現(xiàn)了網(wǎng)管數(shù)據(jù)的管理功能，從而實現(xiàn)了網(wǎng)優(yōu)參數(shù)的規(guī)范管理。
3 問題2：鄰區(qū)規(guī)劃與優(yōu)化，費時費力費腦筋
對于GSM系統(tǒng)來說，鄰區(qū)優(yōu)化占據(jù)了工作量的較大部分，包括鄰區(qū)的初始配置、鄰區(qū)漏配的發(fā)現(xiàn)、冗余鄰區(qū)的刪除等。鄰區(qū)配置不合理，輕則導(dǎo)致切換不及時影響通話質(zhì)量，重則導(dǎo)致切換失敗甚至掉話。提升鄰區(qū)相關(guān)問題處理的工作效率，對快速優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)具有重要的意義，而工作效率的提升很大程度上依賴于專業(yè)網(wǎng)優(yōu)工具的使用。
CNO工具對于新開站點可以提供快速的自動鄰區(qū)配置規(guī)劃，只需要輸入基本的工程參數(shù)，CNO就可以根據(jù)小區(qū)間的距離和方向夾角，采用專利雷達(dá)算法進(jìn)行所有小區(qū)間的重疊覆蓋區(qū)域計算，并以之為基礎(chǔ)進(jìn)行鄰區(qū)的規(guī)劃。以往一個BSC的小區(qū)約有7000～8000個鄰區(qū)需要規(guī)劃，如采用手動規(guī)劃費時費力，而采用CNO自動規(guī)劃方式區(qū)區(qū)幾小時即可完成。相比于采用仿真方式進(jìn)行鄰區(qū)規(guī)劃，CNO自動規(guī)劃其優(yōu)勢在于簡單、迅速，不需要專門的電子地圖輸入，對網(wǎng)規(guī)網(wǎng)優(yōu)工程師的技術(shù)水平和工作經(jīng)驗要求相對較低。
不過該功能一般僅適用于初始規(guī)劃中，并不意味著絕對的準(zhǔn)確，主要原因在于：
(1)沒有立體的位置考慮：地形、地貌、高度、阻擋物等，僅僅是二維層面的規(guī)劃；
(2)全網(wǎng)統(tǒng)一化規(guī)則并不能滿足各種不同地理環(huán)境下的鄰區(qū)配置需要。
在網(wǎng)絡(luò)開通運行之后，需要根據(jù)實際情況，通過鄰區(qū)自動優(yōu)化工具來提升網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)。目前常用的方式是通過對路測數(shù)據(jù)的分析，找出漏配、單配的鄰區(qū)關(guān)系。其優(yōu)點在于結(jié)果準(zhǔn)確可靠，但是費時費力，無法對路測線路以外的區(qū)域進(jìn)行鄰區(qū)漏配分析，并且對于冗余鄰區(qū)的刪除也無法提供有足夠說服力的數(shù)據(jù)支撐。相比之下，CNO通過系統(tǒng)自動全頻段BA調(diào)度獲取全網(wǎng)小區(qū)之間的C/I關(guān)系，以之為依據(jù)可以自動進(jìn)行全網(wǎng)的鄰區(qū)自動優(yōu)化，準(zhǔn)確判斷冗余鄰區(qū)、潛在鄰區(qū)，一舉提升了工作效率和判斷精度。
4 問題3：頻率干擾是難題，需要合理來規(guī)劃
GSM網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)與其他制式的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)(例如CDMA、UMTS等)相比，是個頻率受限系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)問的同鄰頻干擾是制約網(wǎng)絡(luò)性能的重要因素。尤其是在運營商頻段有限、頻點資源緊張的情況下，如何通過合理的頻率規(guī)劃，優(yōu)化來盡可能減少網(wǎng)絡(luò)間的同鄰頻干擾是每日網(wǎng)優(yōu)工作的一項重要組成部分。CNO工具的頻率優(yōu)化模塊集成頻率資源利用率統(tǒng)計、同頻復(fù)用距離檢查、同鄰頻小區(qū)渲染等模塊，幫助網(wǎng)優(yōu)工程師快速發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中存在的同鄰頻現(xiàn)象并結(jié)合性能指標(biāo)判斷小區(qū)間是否存在干擾從而判斷是否需要進(jìn)行頻率的調(diào)整。
GSM網(wǎng)絡(luò)中盡管存在非常多的同鄰頻小區(qū)對，但并不是所有的同鄰頻之間都有干擾，如何快速判斷出真正可能存在問題的同鄰頻關(guān)系是日常網(wǎng)優(yōu)的難題之一。在CNO中支持兩大頻率檢查功能，即主鄰小區(qū)間的同鄰頻檢查功能和自定義距離范圍內(nèi)的同頻小區(qū)檢查功能，根據(jù)網(wǎng)管導(dǎo)出的無線參數(shù)進(jìn)行自動檢查，快速縮小調(diào)整范圍，定位問題小區(qū)對從而進(jìn)行調(diào)整。
CNO在頻率的調(diào)整過程中，直觀的GIS渲染功能輔助網(wǎng)優(yōu)工程師判斷新方案中哪些小區(qū)間存在同鄰頻現(xiàn)象；結(jié)合距離方向角的pathloss提供修改頻率的建議并預(yù)估方案修正后的最大影響小區(qū)，從而實現(xiàn)步步推連續(xù)修改的功能；在有自動BA調(diào)度的C/I數(shù)據(jù)輸入的情況下，通過網(wǎng)絡(luò)間各小區(qū)相關(guān)關(guān)系強(qiáng)弱的判定，給出BCCH頻率修正的輔助優(yōu)化建議，對 于那些與主小區(qū)相關(guān)關(guān)系強(qiáng)的BCCH，在主小區(qū)頻率修正時應(yīng)該避免與之同鄰頻，如圖1所示：
5 問題4：性能報表多又雜，關(guān)聯(lián)分析靠經(jīng)驗
從網(wǎng)管提取KPI性能報表找到網(wǎng)絡(luò)中的問題小區(qū)，然后通過excell的宏或者自定義公式篩選查詢進(jìn)行多指標(biāo)間的聯(lián)動分析，最終定位問題原因，這樣的日常優(yōu)化模式相信絕大多數(shù)的網(wǎng)規(guī)網(wǎng)優(yōu)工程師都不會陌生。然而，這種工作方式卻存在著很多的不足和制約因素：
(1)需要提取太多的報表。為了獲取足夠多的數(shù)據(jù)，需要獲取網(wǎng)絡(luò)從宏觀到微觀各個層面的不同時間級別(全網(wǎng)級別、BSC級別、小區(qū)級別的每日忙時和全天)的KPI報表，這樣下來所需要提取的報表數(shù)量就十分龐大，對于經(jīng)驗稍遜的工程師來說如何從這一大堆的報表中快速定位網(wǎng)絡(luò)問題是有不小困難的，而且過多的報表對于數(shù)據(jù)的提取和管理來說也是一個難題。
(2)由于提取的報表都是網(wǎng)管定義的KPI指標(biāo)，無法實現(xiàn)運營商個性化的自定義指標(biāo)分析，需要在網(wǎng)管上創(chuàng)建新的指標(biāo)來提取，同時無法觀察具體計數(shù)器的值，無法實現(xiàn)更細(xì)層面的分析。
(3)各指標(biāo)間的聯(lián)動分析需要工程師自己編寫excel宏來實現(xiàn)，對網(wǎng)優(yōu)工程師的要求比較高，缺乏將相關(guān)指標(biāo)組合聯(lián)動分析的功能。
(4)所提取的指標(biāo)僅僅包含網(wǎng)元的無線信息，不包含工程信息，對于那些問題網(wǎng)元僅僅能知道其名稱，缺乏GIS聯(lián)動渲染功能，無法判斷某些問題是否為區(qū)域性現(xiàn)象。
在CNO中，這些問題一一得到了解決。在CNO中通過NDET具可以直接獲取各個時段的自定義選擇的分類性能數(shù)據(jù)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的一次獲取功能而無需多次提?。煌瑫r實現(xiàn)自定義KPI指標(biāo)公式和模版查詢篩選功能，軟件內(nèi)部集成常用KPI指標(biāo)同時支持自定義指標(biāo)的定制并實現(xiàn)模版化導(dǎo)入導(dǎo)出功能，指標(biāo)的查詢更加便捷；具備單項指標(biāo)的網(wǎng)絡(luò)最差小區(qū)一鍵篩選功能，可進(jìn)行詳細(xì)關(guān)聯(lián)指標(biāo)分析，無需在多表間查找：多指標(biāo)多時段多對象的聯(lián)動分析、單指標(biāo)波動分析和網(wǎng)絡(luò)健康度檢查等特色功能輔助進(jìn)行優(yōu)化分析；所有查詢指標(biāo)都有GIS渲染功能，問題小區(qū)地理分布環(huán)境一目了然。
圖2即為TOPN最差小區(qū)的篩選及詳細(xì)關(guān)聯(lián)指標(biāo)分析圖：
通過以上幾大功能，CNO成功地降低了日常KPI工作分析的難度，借助軟件實現(xiàn)龐大數(shù)據(jù)的管理與分析，幫助工程師更快地從海量數(shù)據(jù)中找到網(wǎng)絡(luò)問題的癥結(jié)。
6 結(jié)語
1.1集先進(jìn)性、實用性和前沿性為一體的教學(xué)內(nèi)容改革對國內(nèi)外優(yōu)秀的人工智能教材[2-6]的內(nèi)容進(jìn)行整合，建立人工智能的知識體系，并提取人工智能課程的知識要點，確定集先進(jìn)性、實用性和前沿性為一體的教學(xué)內(nèi)容。人工智能的核心思想是研究人類智能活動規(guī)律和模擬人類智能行為的理論、方法和技術(shù)，因此人工智能應(yīng)圍繞“智能”這個中心。由于智能本身的復(fù)雜性，難以用單一的理論與方法來描述，因此可以通過建立人工智能的不同層次來刻畫智能這個主題。人工智能的主要內(nèi)容可按圖1所示劃分為最底層、抽象層、邏輯層和應(yīng)用層這4個不同層次。在最底層，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與演化計算輔助感知以及與物理世界的交互。抽象層反映知識在智能中的角色和創(chuàng)建，圍繞問題求解對知識進(jìn)行抽象、表示與理解。邏輯層提出學(xué)習(xí)、規(guī)劃、推理、挖掘的模型與方式。應(yīng)用層構(gòu)造智能化智能體以及具有一定智能的人工系統(tǒng)。將人工智能劃分為這4個層次可確定人工智能課程的教學(xué)內(nèi)容，并保證教學(xué)內(nèi)容的循序漸進(jìn)。
1.2基于人工智能知識體系的教學(xué)案例庫建設(shè)根據(jù)所確定的教學(xué)內(nèi)容、知識重點和知識難點，從國內(nèi)外經(jīng)典教材、科研項目、研發(fā)設(shè)計、生產(chǎn)建設(shè)以及國內(nèi)外人工智能網(wǎng)站等多種途徑，收集案例素材，加以整理，撰寫各知識要點的教學(xué)案例及其內(nèi)容。表1給出基于人工智能知識體系的教學(xué)案例示例。
2人工智能課程教學(xué)案例的詳細(xì)設(shè)計
在教學(xué)案例具體設(shè)計時應(yīng)包括章節(jié)、知識重點、知識難點、案例名稱、案例內(nèi)容、案例分析過程、案例教學(xué)手段、思考/討論內(nèi)容等案例規(guī)范，分別從以下單一案例、一題多解案例和綜合應(yīng)用案例3種情況進(jìn)行討論。
2.1單一案例設(shè)計以人工智能課程中神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)課堂教學(xué)內(nèi)容為例，介紹基于知識點的單一案例的設(shè)計。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在模式識別、圖像處理、組合優(yōu)化、自動控制、信息處理和機(jī)器人學(xué)等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用，是人工智能課程的主要內(nèi)容之一。教學(xué)內(nèi)容主要包括介紹人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的由來、特性、結(jié)構(gòu)、模型和算法，以及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的表示和推理。這些內(nèi)容是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)知識。其重點在于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)、模型和算法。難點是人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)和算法。從教學(xué)要求上，通過對該章節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)、模型和算法，了解人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的由來和特性，一般性地了解神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的表示和推理方法。采用課件PPT和演示手段，由簡單到復(fù)雜，在學(xué)生掌握人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的基本原理和方法之后，再講解反向傳播BP算法，然后運用“手寫體如何識別”案例，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)理解人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的核心思想及其應(yīng)用方法。從國外教材中整理和設(shè)計該案例，同時應(yīng)包括以下規(guī)范內(nèi)容。章節(jié)：神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。知識重點：神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。知識難點：人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)、表示、學(xué)習(xí)算法和推理。案例名稱：手寫體如何識別。案例內(nèi)容：用訓(xùn)練樣本集訓(xùn)練一個神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)使其推廣到先前訓(xùn)練所得結(jié)果，正確分類先前未見過的數(shù)據(jù)。案例分析過程：①訓(xùn)練數(shù)字識別神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的樣本位圖；②反向傳播BP算法；③神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的表示；④使用誤差反向傳播算法訓(xùn)練的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的泛化能力；⑤一個神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練完畢后，將網(wǎng)絡(luò)中的權(quán)值保存起來供實際應(yīng)用。案例教學(xué)手段：手寫體識別的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)演示。思考/討論內(nèi)容：①訓(xùn)練改進(jìn)與權(quán)值調(diào)整改進(jìn)；②過學(xué)習(xí)/過擬合現(xiàn)象，即在一個數(shù)據(jù)集上訓(xùn)練時間過長，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)過擬合于訓(xùn)練數(shù)據(jù)，對未出現(xiàn)過的新數(shù)據(jù)沒有推廣性。
2.2一題多解案例設(shè)計一題多解案例有助于學(xué)生把相關(guān)知識點聯(lián)系起來，形成相互關(guān)聯(lián)的知識網(wǎng)絡(luò)。以人工智能課程中知識及其表示教學(xué)內(nèi)容為例，介紹一題多解案例的設(shè)計。知識及其表示是人工智能課程三大內(nèi)容（知識表示、知識推理、知識應(yīng)用）之一。教學(xué)內(nèi)容主要包括知識表示的各種方法。其重點在于狀態(tài)空間、問題歸約、謂詞邏輯、語義網(wǎng)絡(luò)等知識表示方法。難點是知識表示方法的區(qū)別及其應(yīng)用。從教學(xué)要求上，通過對該章節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握利用狀態(tài)空間法、問題歸約法、謂詞演算法、語義網(wǎng)絡(luò)法來描述和解決應(yīng)用問題，重點掌握幾種主要知識表示方法之間的差別，并對如何選擇知識表示方法有一般性的了解。通過講解和討論“猴子和香蕉問題”案例，來表示抽象概念。該案例從國內(nèi)外教材中進(jìn)行整理和設(shè)計，同時包括以下規(guī)范內(nèi)容。章節(jié)：知識及其表示。知識重點：狀態(tài)空間法、問題歸約法、謂詞邏輯法、語義網(wǎng)絡(luò)法等。知識難點：知識表示方法的區(qū)別及其應(yīng)用。案例名稱：分別用狀態(tài)空間表示法與謂詞邏輯法表示猴子和香蕉問題。案例內(nèi)容：房間內(nèi)有一只機(jī)器猴、一個箱子和一束香蕉。香蕉掛在天花板下方，但猴子的高度不足以碰到它。猴子如何摘到香蕉？如何采用多種知識表示方法表示和求解該問題？案例分析過程：①狀態(tài)空間法的解題過程。用n元表列表示該問題的狀態(tài)；定義問題的操作算符；定義初始狀態(tài)變換為目標(biāo)狀態(tài)的操作序列；畫出該問題的狀態(tài)空間圖。②謂詞邏輯法的解題過程。定義問題的常量；定義問題的謂詞；根據(jù)問題描述用謂詞公式表示問題的初始狀態(tài)、中間狀態(tài)和目標(biāo)狀態(tài)。案例教學(xué)手段：猴子和香蕉問題的演示。思考/討論內(nèi)容：①選擇知識表示方法時，應(yīng)考慮哪些主要因素？②如何綜合運用多種知識表示方法獲得最有效的問題解決方案?
2.3綜合應(yīng)用案例設(shè)計與單一案例、一題多解案例相比，綜合應(yīng)用案例能更加有效地啟發(fā)學(xué)生全方位地思考和探索問題的解決方法。以機(jī)器人行動規(guī)劃模擬為例，介紹人工智能綜合應(yīng)用案例的設(shè)計，該案例包括以下規(guī)范內(nèi)容。章節(jié)：人工智能綜合應(yīng)用。知識重點：人工智能的研究方向和應(yīng)用領(lǐng)域。知識難點：人工智能的技術(shù)集成。案例名稱：機(jī)器人行動規(guī)劃模擬。案例內(nèi)容：綜合應(yīng)用行為規(guī)劃、知識表示方法、機(jī)器人學(xué)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、人工智能語言等多種人工智能技術(shù)與方法，對機(jī)器人行動規(guī)劃問題進(jìn)行描述和可視化。案例分析過程：①機(jī)器人行為規(guī)劃問題求解。采用狀態(tài)歸約法與分層規(guī)劃技術(shù)，將機(jī)器人須完成的總?cè)蝿?wù)分解為若干依序排列的子任務(wù)；依據(jù)任務(wù)進(jìn)程，確定若干關(guān)鍵性的中間狀態(tài)，將狀態(tài)對應(yīng)為進(jìn)程子規(guī)劃的目標(biāo)；確定規(guī)劃的執(zhí)行與操作控制，以及機(jī)器人過程控制與環(huán)境約束。②基于謂詞邏輯表示的機(jī)器人行為規(guī)劃設(shè)計。定義表達(dá)狀態(tài)的謂詞邏輯；用謂詞邏輯描述問題的初始狀態(tài)、問題的目標(biāo)狀態(tài)以及機(jī)器人行動規(guī)劃過程的中間狀態(tài)；定義操作的約束條件和行為動作。③機(jī)器人控制系統(tǒng)。定義機(jī)器人平臺的控制體系結(jié)構(gòu)，包括反應(yīng)式控制、包容結(jié)構(gòu)以及其他控制系統(tǒng)等。④基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的模式識別。采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法以及BP算法對桌面茶壺、杯子等物體進(jìn)行識別，提取物體圖形特征。⑤機(jī)器人程序設(shè)計語言。運用人工智能語言實現(xiàn)機(jī)器人行動規(guī)劃行為的可視化。案例教學(xué)手段：機(jī)器人行動規(guī)劃的模擬演示。思考/討論內(nèi)容：人工智能將會怎樣發(fā)展？應(yīng)該在哪些方面進(jìn)一步開展研究？
3案例教學(xué)環(huán)節(jié)和過程的具體實施細(xì)節(jié)
人工智能案例教學(xué)的實施面向筆者所在學(xué)院軟件工程專業(yè)三年級本科生展開。具體實施細(xì)節(jié)如下。（1）教學(xué)內(nèi)容的先進(jìn)性、實用性和前沿性。引進(jìn)和整合國外著名人工智能教材內(nèi)容，保證課程內(nèi)容具有先進(jìn)性。同時將前沿人工智能的研究成果與技術(shù)有機(jī)地融入課程案例教學(xué)之中。（2）案例教學(xué)的創(chuàng)新教學(xué)模式。在教師的引導(dǎo)下，將案例中涉及的人工智能內(nèi)容推廣到對人工智能的一般性認(rèn)識。案例的教學(xué)過程，成為認(rèn)識人工智能、初步運用人工智能的理論與方法分析和解決實際應(yīng)用問題的過程，使學(xué)生具備運用人工智能知識解決實際問題的意識和初步能力。在課程教學(xué)中，打破國內(nèi)常規(guī)教學(xué)方式，建立和實施開放式案例教學(xué)模式。采用動畫課件、錄像教學(xué)、實物演示、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)等多種多媒體教學(xué)手段，以及集中講授與專題討論相結(jié)合的教學(xué)方式將理論、方法、技術(shù)、算法以及實現(xiàn)有機(jī)結(jié)合，感性認(rèn)識與理性認(rèn)識相結(jié)合，理論與實際相結(jié)合，極大地激發(fā)學(xué)生自主和創(chuàng)新性學(xué)習(xí)的熱情。（3）“課堂教學(xué)—實踐活動—現(xiàn)實應(yīng)用”的有機(jī)融合。在案例教學(xué)過程中，從傳統(tǒng)教學(xué)觀以學(xué)會為中心轉(zhuǎn)化為創(chuàng)新應(yīng)用型教學(xué)觀以創(chuàng)新為中心，以及從傳統(tǒng)教學(xué)的以課堂教學(xué)為中心轉(zhuǎn)化為以課堂教學(xué)與實踐活動并重為中心，構(gòu)造具體問題場景以及設(shè)計教學(xué)案例在情境中的現(xiàn)實應(yīng)用，加深學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容的理解，同時提高學(xué)生的思考能力和實際綜合應(yīng)用能力。
4結(jié)語
關(guān)鍵詞：SDN；內(nèi)涵；原理；應(yīng)用價值
中圖分類號：TP39
1 SDN的內(nèi)涵與原理分析
由于云端運算時代的來臨，虛擬化、云端運算和海量資料計算等技術(shù)，在看不到的資料中心背后，支援著大家每天使用的各種服務(wù)。云端網(wǎng)絡(luò)不僅要滿足各種不同種類的服務(wù)需求，各種不同應(yīng)用和不同用戶之間也不能互相干擾。要滿足這樣的需求，對網(wǎng)絡(luò)技術(shù)而言是巨大的挑戰(zhàn)。要解決網(wǎng)絡(luò)問題，研究人員往往希望在真實網(wǎng)絡(luò)上以真實設(shè)備進(jìn)行實驗。但目前網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的設(shè)計上卻存在各廠商互異的狀況，雖然設(shè)備能支援共通的網(wǎng)絡(luò)協(xié)定，但管理技術(shù)和管理界面卻各自不同且無法彼此相容。另外，在真實網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行實驗，可能干擾現(xiàn)有正常使用的人員，網(wǎng)管人員也不會允許。因此，研究人員往往以模擬方式進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)相關(guān)研究。但對于云端等級的網(wǎng)絡(luò)實驗而言，通過模擬方式進(jìn)行卻需要巨量的運算能力、記憶體與資料儲存空間。為此，斯坦福大學(xué)（Stanford University）提出了軟件定義網(wǎng)絡(luò)（SDN）的概念。
在提出軟件定義網(wǎng)絡(luò)（SDN）的概念后，又制定OpenFlow的架構(gòu)。OpenFlow的目標(biāo)是延伸網(wǎng)絡(luò)的交換線路的可程序規(guī)劃特性。這樣的想法需要設(shè)備商在他們的交換器（Switch）和路由器（Router）上，提出一個開放、可程序規(guī)劃與虛擬平臺。目前商業(yè)的交換器和路由器（以下統(tǒng)稱交換器）尚未提供開放架構(gòu)。但是廠商也擔(dān)憂提供開放界面，導(dǎo)致他們多年開發(fā)與微調(diào)的技術(shù)所維持的穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)崩潰，且開放平臺也會降低新競爭者的瓶頸。OpenFlow在設(shè)計上直接將虛擬區(qū)域網(wǎng)絡(luò)（Virtual Local Area Network， VLAN）的概念納入，借此將一般流量與實驗流量進(jìn)行隔離，如同將網(wǎng)絡(luò)切割成不同用途的網(wǎng)絡(luò)切片（Slice）一般。各個網(wǎng)絡(luò)切片可以擁有自己的設(shè)定，而互不干擾。因為流量隔離，網(wǎng)管人員可以放心的讓應(yīng)用人員在局域網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行各種網(wǎng)絡(luò)實驗，而不需過度擔(dān)心；應(yīng)用人員也擁有接近真實網(wǎng)絡(luò)的實驗環(huán)境，不需擔(dān)心模擬所需的大量運算或記憶體；而廠商多年開發(fā)與微調(diào)的協(xié)定，仍可直接套用在一般流量上維持穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)。OpenFlow這樣的設(shè)計，將控制與資料流分離?？刂撇糠纸y(tǒng)一在控制器上，而資料流則保留在交換器上?？刂品旁诳刂破魃峡梢栽黾犹幚淼膹椥?，而資料留在交換器處理可以保留硬件處理速度，網(wǎng)絡(luò)不會因此而變慢。
2 SDN的應(yīng)用價值分析
2.1 資料控制與分離
SDN將控制與資料分離，對于云端網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的提供與管理層面帶來新的可能性。傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的控制是應(yīng)用于個別交換器上，如MAC位址比對、IP位址比對。當(dāng)云端資料中心采用傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，必須控制個別交換器。云端資料中心的交換器并非只有實體交換器，還有連結(jié)虛擬化設(shè)備的虛擬交換器，甚至不同廠商，控制界面因此復(fù)雜。SDN將控制集中到控制器，個別的交換器的界面也統(tǒng)一，因此可以大幅減少網(wǎng)絡(luò)管理復(fù)雜度。由于云端運算涵蓋了最底層的IaaS、PaaS、SaaS到最上層的AaaS2，不同服務(wù)對網(wǎng)絡(luò)有不同策略管理的需求，因而形成的整體管理上的高度復(fù)雜。傳統(tǒng)交換器只比對第二層的MAC位址，比對IP位址或更細(xì)部的應(yīng)用層欄位所需要的交換器，其實是相當(dāng)昂貴的。SDN技術(shù)交換器在規(guī)格上可依據(jù)封包不同欄位可進(jìn)行不同的動作，顯得彈性更大。由于SDN帶來迥然不同的新概念，在拓?fù)洹⑻剿?、定址、映設(shè)、轉(zhuǎn)送路由、虛擬機(jī)器遷移與多路徑負(fù)載平衡等技術(shù)上，帶來各種新發(fā)展的可能。
2.2 云端系統(tǒng)與SDN的結(jié)合
云端系統(tǒng)（Cloud System）能幫助營運商與服務(wù)供應(yīng)商掌握市場機(jī)會，運用網(wǎng)絡(luò)資產(chǎn)實現(xiàn)端到端的服務(wù)靈活性，例如網(wǎng)絡(luò)運算與儲存，能讓用戶取得更好的云端應(yīng)用體驗，同時使網(wǎng)絡(luò)資源運用更有效率。云端系統(tǒng)通常包括云端管理方案（Cloud Manager），它具有全新的水平橫跨整個網(wǎng)絡(luò)的管理及執(zhí)行功能，同時能支援電信營運商等級的性能服務(wù)。因此，該系統(tǒng)應(yīng)提供一個不受制于來源的應(yīng)用執(zhí)行環(huán)境，無論該應(yīng)用是來自運營商、合作伙伴還是其他創(chuàng)新者，都能在該系統(tǒng)上執(zhí)行，進(jìn)而能夠在同一個虛擬平臺上實現(xiàn)新服務(wù)及改善現(xiàn)有服務(wù)。
云端系統(tǒng)的執(zhí)行環(huán)境（Cloud Execution Environment），以 OpenStack 云端管理與 KVM 虛擬化管理程序為其基礎(chǔ)架構(gòu)。軟件定義網(wǎng)絡(luò)這項概念能確保營運商擁有電信營運商等級的工具，用以構(gòu)建即時平臺，以為消費者及企業(yè)提供云端服務(wù)。使用數(shù)據(jù)中心的軟件定義網(wǎng)絡(luò)交換及控制器技術(shù)，并不足以支援即時電信環(huán)境?，F(xiàn)在的電信服務(wù)需要大規(guī)模的OSS/BSS，以及營運商等級、虛擬化、廣域網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)設(shè)施支援，這就是所稱之的服務(wù)供應(yīng)軟件定義網(wǎng)絡(luò)（Service Provider SDN）。服務(wù)供應(yīng)商軟件定義網(wǎng)絡(luò)，能對電信網(wǎng)絡(luò)的所有領(lǐng)域添加控制。它將云端控制與網(wǎng)絡(luò)控制連結(jié)起來，并且整合了網(wǎng)絡(luò)控制與系統(tǒng)構(gòu)架、云端管理及服務(wù)提供。同時，還可以確保從目前的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，安全順暢地轉(zhuǎn)移至虛擬化廣域網(wǎng)絡(luò)，并在轉(zhuǎn)移期間處理傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)元件及虛擬化網(wǎng)絡(luò)并存的問題。
2.3 推動云端技術(shù)發(fā)展
隨著虛擬化技術(shù)不斷突破，信息網(wǎng)絡(luò)也開始朝向虛擬化發(fā)展，應(yīng)開啟SDN的新視野，將相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)納入各項解決方案中。廠商應(yīng)充分利用OpenFlow與SDN的觀念，持續(xù)在附載平衡、可用性、擴(kuò)展性，以及移動解決方案，根據(jù)不同客戶的特殊需求，推出各式創(chuàng)新的解決方案，搭配其他合作伙伴的方案，共同發(fā)展出適合其應(yīng)用的聯(lián)合解決方案，以滿足各種不同的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用需求。SDN可以保障解決方案中的超高性能設(shè)備，對大規(guī)模流量也能快速分流；可程序化與自動化的特性，則可讓虛擬化系統(tǒng)更加靈活，幫助企業(yè)根據(jù)業(yè)務(wù)情況適時調(diào)整其功能。當(dāng)然，云端網(wǎng)絡(luò)是個非常龐大且復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，管理工作是非常困難的一件事，因此需要通過深層封包解析（Deep Packet Inspection， DPI）來了解網(wǎng)絡(luò)動態(tài)流量，并針對云端網(wǎng)絡(luò)開發(fā)專用的管理平臺，才能讓云端服務(wù)在新一代SDN中運作自如，而這些也都是目前互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)長期以來不斷努力的方向。
3 小結(jié)
軟件定義網(wǎng)絡(luò)雖然設(shè)計之初是為了研究而制定的發(fā)展，而制定后的OpenFlow規(guī)格卻對網(wǎng)絡(luò)世界帶來了許多新的可能性。但由于OpenFlow改變了傳統(tǒng)交換器的規(guī)格，而現(xiàn)實環(huán)境仍有許多傳統(tǒng)交換器存在著。要普及到一般生活中還需要很長一段時間布建與更新，傳統(tǒng)交換器在可預(yù)見的年代仍會存活很長一段時間。從資料中心觀點來看，SDN的OpenFlow設(shè)備簡化了傳統(tǒng)交換器控制機(jī)制，為云端資料中心帶來不同服務(wù)間的彈性控制的可能。相對于互聯(lián)網(wǎng)而言，云端資料中心在新設(shè)計的階段，反而是SDN發(fā)揮的舞臺?？傮w而言，SDN將控制與資料流分離，增加處理的彈性，又保留了硬件處理速度。面對云端資料中心內(nèi)可能存在實體與虛擬交換器，SDN可以統(tǒng)一管理界面。而對于多種類的云端服務(wù)，SDN技術(shù)較傳統(tǒng)交換器而言，可以更具彈性的處理封包內(nèi)各欄位。不管是增加云端服務(wù)的彈性，或是降低云端資料中心網(wǎng)絡(luò)的管理復(fù)雜度，SDN均是相當(dāng)重要的技術(shù)。
參考文獻(xiàn)：
[1]韓少杰.SDN：應(yīng)用為王的時代[J].通訊世界，2012（12）.
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仿真所需要的一類重要數(shù)據(jù)就是地理信息數(shù)據(jù),通過實際的地理信息來模擬無線數(shù)字信號的傳播。一般所需的地理信息包含DEM、DSM、DHM\Clutter和Pop文件。數(shù)字高程模型:該類地圖包含了地形高程信息,僅有地圖高程信息,不包含建筑物的高度,表示地形的起伏情況。用于計算地形對電磁波的傳播影響。數(shù)字高度模型:該類圖僅包含了建筑物的高度信息,通過不同的顏色來表示建筑物的高度情況。用于計算建筑物對電磁波的傳播影響。數(shù)字表面模型:包含了地球表面的高度信息,即DHM和DHM兩個圖層的疊加。表示地球表面各點的海拔高度。Clutter圖:也稱為morpho圖,表示地貌類型。一般推薦16種類型:海域、內(nèi)陸水域、沼澤、灌木叢、半開放區(qū)域、開放區(qū)域∕田地、低植被田地十森林混合地帶、森林、鄉(xiāng)村、低城市乂郊區(qū)、工業(yè)區(qū)、巿區(qū)內(nèi)的開放區(qū)域、市區(qū)1、市區(qū)2、人口密集市區(qū)、街區(qū)建筑等。各類地貌類型對電磁波的反射、散射、吸收情況都有所不同,在計算時考慮各地貌的影響加入修正值。Pop文件:人口分布圖,表示單位面積內(nèi)的人口數(shù),即人口密度。在分析人口覆蓋時會用到。在一般地面數(shù)字電視網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和優(yōu)化工作中需考慮實際的地理環(huán)境對信號傳播的影響,將覆蓋的范圍、能提供服務(wù)的人數(shù)以及最終能到達(dá)的覆蓋目標(biāo)作為整個網(wǎng)絡(luò)的衡量標(biāo)準(zhǔn)。因此,采用Radioplan工具進(jìn)行仿真時,建議采用至少3類地圖文件,即DSM、Clutter和Pop圖。對于市區(qū)等需要細(xì)致規(guī)劃的應(yīng)采用分辨率至少為20m的圖,郊區(qū)和農(nóng)村可采用50m或者100m分辨率的圖。
2網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃
地面數(shù)字電視網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃仿真大致可分為以下幾個部分。
2.1基礎(chǔ)數(shù)據(jù)
基礎(chǔ)數(shù)據(jù)除了前面提到的地理信息數(shù)據(jù)外,主要就是臺站的參數(shù)。對于數(shù)字電視規(guī)劃,一般包括臺站的位置坐標(biāo)、臺站高度、所屬業(yè)務(wù)類型、天線的掛高、發(fā)射功率、天線方向圖、發(fā)射增益、頻率以及信號調(diào)制類型、保護(hù)率參數(shù)、接收門限等。在Radioplan中提供了一個數(shù)據(jù)庫來存取這些信息。基礎(chǔ)數(shù)據(jù)是保證仿真可靠性的前提,對于已存在的臺站,這些參數(shù)可以從無線電管理部門獲得。對于規(guī)劃初期,這些參數(shù)可以根據(jù)需求進(jìn)行自定義。
2.2規(guī)劃目標(biāo)與規(guī)劃參數(shù)
規(guī)劃目標(biāo)需要在建網(wǎng)初期確定,一般包括面積覆蓋率、人口覆蓋率、建網(wǎng)投資的成本、網(wǎng)絡(luò)的性價比等。規(guī)劃參數(shù)一般有最小中值場、射頻保護(hù)率、傳播模型等。根據(jù)廣播電視部門的測試和建議,適用于地面數(shù)字電視的傳播模型為ITU–PR．370、ITU–PR．1546和Hata模型。
2.3場強(qiáng)預(yù)測
完成了初始數(shù)據(jù)錄入之后,進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)覆蓋仿真。傳播模型的選取應(yīng)考慮臺站工作的頻率,并結(jié)合當(dāng)?shù)氐牡乩憝h(huán)境進(jìn)行本地化的修正,即模型校正。為了提高預(yù)測的準(zhǔn)確性,在保證基礎(chǔ)數(shù)據(jù)錄入準(zhǔn)確的情況下,盡可能減少模型帶來的誤差,因此模型校正在實際仿真中是非常有必要的?；趫鰪?qiáng)預(yù)測能基本清楚了解區(qū)域內(nèi)場強(qiáng)的分布情況。臺站的大致覆蓋范圍也可確定,對于部分區(qū)域信號強(qiáng)度比較弱的可以進(jìn)一步結(jié)合3D顯示來分析,即將預(yù)測結(jié)果與地圖3D模型重疊顯示。結(jié)合3D顯示可以清楚地看出地理環(huán)境對電磁波傳播的影響,在規(guī)劃初期還可以用來判斷站址的選擇是否合理。
2.4網(wǎng)絡(luò)分析
網(wǎng)絡(luò)分析主要是對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行干擾分析以及其他一些指標(biāo)分析,包含多種分析結(jié)果干擾分析包括多個方面,根據(jù)類型包含了數(shù)字網(wǎng)對模擬網(wǎng)的干擾、模擬網(wǎng)對數(shù)字網(wǎng)的干擾、數(shù)字網(wǎng)之間的干擾以及與衛(wèi)星網(wǎng)之間的干擾等。根據(jù)頻率包含了同頻干擾、鄰頻干擾、互調(diào)干擾等。在國標(biāo)數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)中定義了相應(yīng)的保護(hù)率,以及C/N、C/I的計算方法,軟件仿真融合了這些標(biāo)準(zhǔn)。在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)分析時,首先設(shè)置預(yù)收信號臺站,其他非預(yù)收臺都作為干擾臺考慮,計算所有臺站的場強(qiáng)分布,然后通過考慮保護(hù)率等進(jìn)行干擾分析。用戶可選擇多種仿真結(jié)果。這些網(wǎng)絡(luò)分析的結(jié)果對網(wǎng)絡(luò)覆蓋的分析比較全面,對數(shù)字電視網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃具有極其重要的作用,工程師通過這些仿真結(jié)果能對整個網(wǎng)絡(luò)性能有一個全面的預(yù)知,解決了人為規(guī)劃中的許多問題。
2.5頻率指配
在考慮干擾的條件下給新建的臺指配一個合理的頻率。在數(shù)字單頻網(wǎng)中頻率都已經(jīng)確定,無須進(jìn)行頻率指配。在多頻網(wǎng)中考慮到臺站的用頻可選范圍,以及選擇頻率后對周圍臺站的相互影響,軟件中提供了頻率預(yù)選指配功能,選擇最佳的頻率供臺站使用,提高頻譜利用率。
3單頻網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)分析
數(shù)字單頻網(wǎng)是解決地面數(shù)字電視覆蓋的主要技術(shù),一方面提高了頻譜的利用;率,另一方面降低的發(fā)射功率,使得覆蓋更均衡,減少了電磁輻射的污染。單頻網(wǎng)中所有發(fā)射機(jī)工作在同一頻率,并且同步傳輸同一信號,其特點是同一信號的多徑信號時延在一個保護(hù)間隔內(nèi)是可以疊加的,超出保護(hù)間隔將作為干擾考慮。Radioplan提供的單頻網(wǎng)仿真分析主要包括服務(wù)區(qū)和重疊區(qū)、場強(qiáng)分布、接收區(qū)域、新增臺預(yù)測分析等。新增臺預(yù)測分析:對于新增設(shè)的單頻網(wǎng)臺站,可以分析增設(shè)前后單頻網(wǎng)的覆蓋情況。添加新臺站后覆蓋效果明顯好了很多,單頻網(wǎng)場強(qiáng)的疊加使得很多地方的覆蓋都有所改善,但還是存在一些惡化的地方。對于單頻網(wǎng)信號疊加特性,在軟件仿真中還可以修改各臺的發(fā)射時延,通過時延的調(diào)整來提高網(wǎng)絡(luò)的覆蓋。
4網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化
在CDMA網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化解決方案中，邊界問題是一個重要的研究課題。長期以來，影響邊界區(qū)域用戶感知的問題有很多，包括語音掉話、通話質(zhì)量差、接入失敗、尋呼無響應(yīng)、漫游計費等，雖然目前CDMA網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)規(guī)?；瘧?yīng)用，但在國內(nèi)外并沒有非常成熟可借鑒的解決方案。
本文的“邊界”概念主要是指邏輯上的網(wǎng)絡(luò)實體邊界，邊界區(qū)域指的是兩個網(wǎng)絡(luò)實體的交叉重疊覆蓋區(qū)域，包括行政區(qū)域邊界、MSC邊界、BSC邊界等，既指異廠家設(shè)備邊界也指同廠家設(shè)備邊界。由于在CDMA網(wǎng)絡(luò)中異廠家邊界不能進(jìn)行軟切換，其網(wǎng)絡(luò)問題往往更為嚴(yán)重，在大多數(shù)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工作中關(guān)注更多的是異廠家網(wǎng)絡(luò)邊界問題，但是在目前的網(wǎng)絡(luò)實踐中，不管是同廠家邊界還是異廠家邊界，不可否認(rèn)的是或多或少都存在上述諸多網(wǎng)絡(luò)邊界問題。
如何優(yōu)化好邊界問題，改善網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量，提高用戶對CDMA網(wǎng)絡(luò)的感知度，本文將分析討論邊界網(wǎng)絡(luò)問題產(chǎn)生的原因并提出解決方案。由于漫游計費屬于資費問題，因此本文內(nèi)容將不會涉及。
2 CDMA網(wǎng)絡(luò)邊界問題分析
存在于CDMA網(wǎng)絡(luò)邊界的眾多表象問題歸根到底就是通話的連續(xù)保持性與呼叫成功率（即接通率），主要是邊界切換和呼叫接通這2個方面的問題。
2.1 邊界切換問題
邊界切換主要是保證通話的連續(xù)保持性，通常分為邊界軟切換和邊界硬切換這2種情況。
（1）邊界軟切換一般存在于同廠家設(shè)備邊界，在軟切換邊界情況下，邊界切換一般能夠順利切換，成功率很高且不容易掉話，通話的連續(xù)性能得到很好保持。
（2）邊界硬切換一般存在于異廠家設(shè)備邊界，但是在個別同廠家設(shè)備邊界也存在硬切換，比如個別廠家的呼叫遷移過程。邊界硬切換與邊界軟切換不同，由于其切換前后，激活集導(dǎo)頻全部替換成目標(biāo)導(dǎo)頻，導(dǎo)致成功率低于軟切換。更重要的是，由于網(wǎng)絡(luò)邊界區(qū)域是重疊覆蓋區(qū)域，容易發(fā)生網(wǎng)絡(luò)實體間乒乓切換，而乒乓切換對于軟切換來說是可以完全適應(yīng)的，但對于硬切換來說極易失敗，導(dǎo)致最終掉話。
2.2 呼叫接通問題
在網(wǎng)絡(luò)邊界問題中，呼叫接通率低是一個非常嚴(yán)重且突出的問題，對網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量影響甚巨。呼叫接通問題主要分為起呼（或?qū)ず繇憫?yīng)）建立不成功和尋呼不到這2種情況。
CDMA網(wǎng)絡(luò)一般采用同頻組網(wǎng)，終端待機(jī)時，對于同頻的不同PN的導(dǎo)頻信號的變化非常敏感，總是待機(jī)在最強(qiáng)的PN上，如果雙方邊界信號強(qiáng)度Ec/Io變化，易導(dǎo)致終端在邊界上不停地在兩個網(wǎng)絡(luò)上頻繁登記、頻繁漫游，所以是信號強(qiáng)弱的變化導(dǎo)致用戶頻繁漫游，而不是用戶真正地進(jìn)行了跨邊界的移動。同頻干擾導(dǎo)致接收電平強(qiáng)，但是Ec/Io較差。對于待機(jī)態(tài)，此時尚無軟切換效應(yīng)，各扇區(qū)信號互為干擾，導(dǎo)致呼叫成功率低。
（1）起呼（或?qū)ず繇憫?yīng)）建立不成功是由于CDMA網(wǎng)絡(luò)邊界信號交叉重疊，網(wǎng)絡(luò)導(dǎo)頻信號容易不穩(wěn)定，呼叫鏈路在建立過程中，其所在網(wǎng)絡(luò)導(dǎo)頻信號可能衰落（同時交界的網(wǎng)絡(luò)導(dǎo)頻信號可能較強(qiáng)）導(dǎo)致鏈路建立失敗。
（2）尋呼不到的情況同樣是由于CDMA網(wǎng)絡(luò)邊界導(dǎo)頻信號不穩(wěn)定，終端在邊界頻繁往返登記，在尋呼信息通過邊界某一網(wǎng)絡(luò)下達(dá)的同時，終端可能切換至邊界另一網(wǎng)絡(luò)登記，最終導(dǎo)致尋呼不到的情況。
2.3 小結(jié)
綜上所述，導(dǎo)致CDMA網(wǎng)絡(luò)邊界問題的原因主要是邊界乒乓切換、邊界信號不穩(wěn)定。而這2個原因又是由于目前CDMA網(wǎng)絡(luò)采用同頻覆蓋，邊界區(qū)域網(wǎng)絡(luò)交叉重疊覆蓋導(dǎo)致雙方信號不穩(wěn)，容易發(fā)生來回乒乓切換、頻繁登記、待機(jī)不穩(wěn)定等。
3 異頻覆蓋解決方案介紹
針對CDMA網(wǎng)絡(luò)邊界由于同頻覆蓋導(dǎo)致邊界區(qū)域乒乓切換、待機(jī)不穩(wěn)定的問題，本文提出邊界網(wǎng)絡(luò)異頻覆蓋解決方案，以期能較好地解決目前邊界網(wǎng)絡(luò)問題。
目前網(wǎng)絡(luò)邊界雙方采用的同頻覆蓋方式如圖1所示：
如前所述，同頻覆蓋方式會導(dǎo)致諸多問題，而且在重疊覆蓋區(qū)域發(fā)生的邊界硬切換由于CDMA網(wǎng)絡(luò)的同頻干擾存在，使得其相對于GSM的硬切換來說成功率會大大降低。
本文提出的異頻覆蓋解決方案如圖2所示。
與同頻覆蓋方式相比，網(wǎng)絡(luò)1、網(wǎng)絡(luò)2的業(yè)務(wù)覆蓋頻點分別采用不同的頻點f1和f2承載，在網(wǎng)絡(luò)1、網(wǎng)絡(luò)2分別設(shè)置偽導(dǎo)頻頻點f2和f1作為切換信標(biāo)。
首先分析網(wǎng)絡(luò)1，網(wǎng)絡(luò)1的f1頻點作為其業(yè)務(wù)頻點，在界線1左邊區(qū)域，f1頻點不受網(wǎng)絡(luò)2的干擾，在網(wǎng)絡(luò)覆蓋上不受網(wǎng)絡(luò)2的影響，能夠穩(wěn)定待機(jī)，不需要發(fā)生邊界切換，網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量指標(biāo)能得到很好保證，在界線右邊f(xié)1重疊區(qū)域，不管是空閑待機(jī)還是業(yè)務(wù)態(tài)，如果觸發(fā)了網(wǎng)絡(luò)1至網(wǎng)絡(luò)2的f1頻點切換，網(wǎng)絡(luò)2將MS終端切換指向網(wǎng)絡(luò)2的f2頻點，切換后，由于MS終端位于網(wǎng)絡(luò)2的f2頻點業(yè)務(wù)覆蓋范圍的界線2右邊，不受網(wǎng)絡(luò)1干擾，MS將穩(wěn)定在網(wǎng)絡(luò)2的f2頻點上，從而實現(xiàn)穩(wěn)定的單向切換。
同理，網(wǎng)絡(luò)2的f2頻點作為其業(yè)務(wù)頻點，在界線2右邊區(qū)域，f2頻點不受網(wǎng)絡(luò)1的干擾，網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量指標(biāo)能得到很好保證，在f2重疊區(qū)域，同樣可以實現(xiàn)至網(wǎng)絡(luò)1的單向切換。
為了實現(xiàn)MS終端穩(wěn)定待機(jī)以及解決乒乓切換問題，該方案的要點關(guān)鍵在于f1重疊區(qū)域與f2重疊區(qū)域要錯開，使偽導(dǎo)頻頻點靠近本網(wǎng)絡(luò)核心覆蓋區(qū)域，即圖2中界線1要靠近右邊，界線2要靠近左邊。
4 異頻覆蓋方案原理及業(yè)務(wù)
流程
上述異頻覆蓋解決方案中起關(guān)鍵作用的f1和f2的重疊區(qū)域，在其它區(qū)域網(wǎng)絡(luò)同一頻點無重疊覆蓋，故而能夠穩(wěn)定待機(jī)，也不會發(fā)生切換，與同頻覆蓋網(wǎng)絡(luò)無重疊區(qū)域類似，不存在上述網(wǎng)絡(luò)邊界的問題，所以本節(jié)重點討論f1和f2的重疊區(qū)域。
4.1 空閑態(tài)流程
以網(wǎng)絡(luò)1為例，當(dāng)終端待機(jī)在界線1左邊時，位于網(wǎng)絡(luò)1內(nèi)部，當(dāng)其進(jìn)入界線1右邊重疊覆蓋區(qū)域時，將會因為網(wǎng)絡(luò)2的偽導(dǎo)頻f1觸發(fā)空閑切換，網(wǎng)絡(luò)2將該空閑切換指向其業(yè)務(wù)頻點f2，空閑切換終端待機(jī)在網(wǎng)絡(luò)2的f2頻點上，從而終端位于網(wǎng)絡(luò)2的f2業(yè)務(wù)頻點上，進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)2內(nèi)部穩(wěn)定待機(jī)?？臻e態(tài)待機(jī)流程如圖3所示。
通過異頻待機(jī)的方式，從而實現(xiàn)MS終端分別在雙邊網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定待機(jī)而互不干擾影響，在界線上能成功穩(wěn)定地完成單向切換，從而避免MS終端在網(wǎng)絡(luò)邊界的頻繁登記，使得MS終端信號穩(wěn)定，提高網(wǎng)絡(luò)的接通率和尋呼成功率。同時，由于采用異頻覆蓋方案，雙邊網(wǎng)絡(luò)不存在干擾，因此信號覆蓋會比同頻覆蓋要好。
4.2 業(yè)務(wù)態(tài)流程
以網(wǎng)絡(luò)1為例，當(dāng)MS終端在網(wǎng)絡(luò)1的f1穩(wěn)定待機(jī)區(qū)（界 線1左）處于業(yè)務(wù)態(tài)，當(dāng)其移動進(jìn)入界線1右邊及f1重疊區(qū)域，發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)2的偽導(dǎo)頻f1頻點時會觸發(fā)至網(wǎng)絡(luò)2的切換，網(wǎng)絡(luò)2接收切換請求并將MS終端指配到其業(yè)務(wù)頻點f2，切換后將穩(wěn)定在網(wǎng)絡(luò)2的f2穩(wěn)定待機(jī)區(qū)（界線2右）。業(yè)務(wù)態(tài)切換流程如圖4所示。
在界線1右邊附近會發(fā)生偽導(dǎo)頻硬切換，并且是單向異頻切換，切換后不受切換前同頻干擾，相對于同頻硬切換其切換成功率會大大提升，參考GSM硬切換成功率可達(dá)到95%以上。穩(wěn)定的單向異頻切換也將成功地解決邊界乒乓切換問題。
4.3 小結(jié)
對比上述空閑態(tài)流程及業(yè)務(wù)態(tài)流程，終端處于不同的狀態(tài)，兩者流程非常相似，但對網(wǎng)絡(luò)的影響不一樣。前者主要解決提升網(wǎng)絡(luò)接通率、尋呼成功率，避免頻繁登記等作用；后者主要解決業(yè)務(wù)態(tài)的乒乓切換，降低掉話率，兩者最終的目的都是提高網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量。
本文提出的異頻覆蓋方案對網(wǎng)絡(luò)和終端沒有特殊要求，就終端而言實際上仍然是同頻切換，而對網(wǎng)絡(luò)而言，其需要開啟邊界基站偽導(dǎo)頻切換功能，目前CDMA網(wǎng)絡(luò)均具備此項功能，因此本文所提方案在技術(shù)是可實現(xiàn)的。
4.4 優(yōu)化試驗
滬蘇浙邊界是我國經(jīng)濟(jì)最發(fā)達(dá)的省際邊界之一，用戶密集，區(qū)域經(jīng)濟(jì)一體化明顯，邊界普遍存在的越界覆蓋、乒乓切換、掉話、話音質(zhì)量差等問題在該區(qū)域更為突出。
對該邊界區(qū)域采取具體措施：由于上海方面青浦南山以北基站硬件上只支持2載頻，因此上海在該區(qū)域的邊界基站將201頻點定義為業(yè)務(wù)載頻、283頻點定義為偽導(dǎo)頻，蘇州方面將283頻點定義為業(yè)務(wù)載頻、201頻點定義為偽導(dǎo)頻；由于上海方面青浦南山以南基站硬件上可支持3載頻，因此上海在該區(qū)域的邊界基站將201和242頻點定義為業(yè)務(wù)載頻、283頻點定義為偽導(dǎo)頻，其中242載頻不設(shè)置尋呼信道，定義數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)優(yōu)先，同時提高從201頻點到242頻點的負(fù)荷分擔(dān)門限，蘇州方面將283頻點定義為業(yè)務(wù)載頻、201頻點定義為偽導(dǎo)頻。
從實施效果來看，蘇州和上海間的A2接口掉話總次數(shù)已由原來的976次減少到132次。DT測試優(yōu)化前后FFER誤幀率對比如圖5所示：
5 結(jié)束語
本文提出的異頻覆蓋解決方案可以解決待機(jī)穩(wěn)定性、乒乓切換的問題，從而能較好地解決目前CDMA網(wǎng)絡(luò)邊界存在的邊界切換、呼叫接通的問題。但是該方案相比于同頻覆蓋，網(wǎng)絡(luò)采用不同的頻點會占用較多的頻率資源，所以在網(wǎng)絡(luò)頻譜資源緊張的條件下不便采用，期待在以后的CDMA網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃優(yōu)化實踐中能進(jìn)一步完善。
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【關(guān)鍵詞】TD-LTE；無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃；覆蓋；容量
1 概述
TD-LTE作為TD-SCDMA系統(tǒng)的升級與演進(jìn)，從原則上說，其網(wǎng)絡(luò)與TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)在系統(tǒng)規(guī)劃流程上市相似的，都需要包括站點獲取、初步勘察、系統(tǒng)設(shè)計、工程安裝和測試優(yōu)化等步驟。但是TD-LTE系統(tǒng)是基于OFDMA和多天線MIMO技術(shù)的無線通信系統(tǒng)，在網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃上必須考慮其獨有的特性，以有效發(fā)揮TD-LTE系統(tǒng)高速率傳輸、高頻譜效率的技術(shù)優(yōu)勢。同時，TD-LTE系統(tǒng)在網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃上還需要考慮到TD-SCDMA系統(tǒng)現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)部署狀況，力求在規(guī)劃設(shè)計上達(dá)到優(yōu)良性能與低廉成本的結(jié)合。
本文主要從TD-LTE特性簡述TD-LTE系統(tǒng)規(guī)劃的特點，重點對TD-LTE的覆蓋規(guī)劃和容量特性進(jìn)行闡述，針對性提出覆蓋規(guī)劃流程及容量評估指標(biāo)及分析結(jié)果。
2 TD-LTE無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃特點
由于無線信道環(huán)境的復(fù)雜性，TD-LTE系統(tǒng)的單站實際覆蓋半徑從幾百米至幾千米不等。在進(jìn)行無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和設(shè)計時都需要進(jìn)行鏈路預(yù)算以得到合適的無線覆蓋預(yù)測結(jié)構(gòu)。相對于TD-SCDMA系統(tǒng)，影響TD-LTE無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的因素主要有以下幾個方面。
（1）TD-LTE小區(qū)覆蓋半徑的影響因素
TD-LTE系統(tǒng)在通過鏈路預(yù)算進(jìn)行覆蓋規(guī)劃設(shè)計時，需考慮TD-LTE系統(tǒng)的特性對于覆蓋特性的影響，對于單站點的系統(tǒng)最大的覆蓋范圍，主要考慮TD-LTE系統(tǒng)的幀結(jié)構(gòu)設(shè)計中的保護(hù)時隙GP長度及隨機(jī)接入格式中的保護(hù)時間。
TD-SCDMA系統(tǒng)和TD-LTE系統(tǒng)一樣，在系統(tǒng)幀結(jié)構(gòu)設(shè)計上都有特殊時隙結(jié)構(gòu)設(shè)計，特殊時隙中包括DwPTS、UpPTS和中間的保護(hù)間隔GP。TDD系統(tǒng)的這種幀結(jié)構(gòu)直接影響系統(tǒng)的單站點最大覆蓋半徑。對于TD-LTE系統(tǒng)來說，特殊時隙內(nèi)的DwPTS、UpPTS時間寬度可以靈活配置，保護(hù)時隙GP也是可配。相比采用固定保護(hù)間隔位置與長度設(shè)計的TD-SCDMA來說更為靈活。
（2）覆蓋目標(biāo)的定義和多樣性
在無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃前期，需要確定網(wǎng)絡(luò)的覆蓋和容量要求質(zhì)量。相對于TD-SCDMA系統(tǒng)，有典型的業(yè)務(wù)規(guī)劃需求，如CS64。對于典型的業(yè)務(wù)，速率目標(biāo)是固定的，再由確定的解調(diào)門限通過鏈路預(yù)算方式，獲得覆蓋半徑。而對于TD-LTE系統(tǒng)，需要定義系統(tǒng)實現(xiàn)的吞吐能力需求，典型無線環(huán)境容忍的調(diào)制解調(diào)方式，干擾容忍程度等，覆蓋目標(biāo)定位比較豐富。
（3）系統(tǒng)的帶寬和調(diào)制方式多樣性
TD-LTE系統(tǒng)進(jìn)行規(guī)劃時，對于邊緣用戶有確定的覆蓋速率目標(biāo)，這時候需要選擇合適的用戶帶寬和調(diào)制編碼方式組合。
TD-LTE系統(tǒng)規(guī)劃定了了6種帶寬，見表1。
表1 TD-LTE 系統(tǒng)規(guī)范定義的6種帶寬
信道帶寬（MHz） 1.4 3 5 10 15 20
傳輸帶寬（RB） 6 15 25 50 75 100
其中RB表示系統(tǒng)可調(diào)度的頻率資源單位組，1個RB由12個子載波組成。系統(tǒng)帶寬配置直接決定小區(qū)的理論峰值速率。
TD-LTE系統(tǒng)支持多種調(diào)制方式，包括QPSK、16QAM和64QAM，支持不同的編碼速率。TD-LTE系統(tǒng)采用自適應(yīng)調(diào)制編碼方式，根據(jù)信道質(zhì)量知識來選擇合適的調(diào)制方式，而調(diào)制編碼方式直接影響用戶的數(shù)據(jù)速率。
因此，TD-LTE在進(jìn)行規(guī)劃時候，需要選擇合適的用戶速率和調(diào)制編碼方式的組合。
（4）新技術(shù)帶來的影響
TD-LTE系統(tǒng)與TD-SCDMA系統(tǒng)都是時分雙工系統(tǒng)，不同的是TD-LTE系統(tǒng)基于OFDM/OFDMA技術(shù)，TD-SCDMA系統(tǒng)基于CDMA技術(shù)。OFDM/OFDMA技術(shù)與CDMA技術(shù)相比，具有頻率效率高、帶寬擴(kuò)展性強(qiáng)、頻域資源分配方便、有利于改善射頻功率峰均比的優(yōu)點，同時也具有抗多徑干擾和易與MIMO技術(shù)聯(lián)合運用的優(yōu)點。
TD-LTE系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)還包括基于MIMO和智能天線的多天線技術(shù)。只能天線技術(shù)作為TDD模式的一個特征，不僅僅在TD-SCDMA系統(tǒng)，在TD-LTE系統(tǒng)當(dāng)中也是非常重要的技術(shù)，因為系統(tǒng)頻段的不斷提高，速率的逐漸提高，對天線發(fā)射功率的要求的提高不可避免。MIMO技術(shù)通過多天線，提供空間復(fù)用的增益，對于提高用戶數(shù)據(jù)速率而言很有意義。
3 TD-LTE系統(tǒng)覆蓋性能分析
3.1 TD-LTE系統(tǒng)覆蓋特性
（1）TD-LTE覆蓋的目標(biāo)業(yè)務(wù)為一定速率的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)
在TD-SCDMA的R4業(yè)務(wù)中，電路域CS 64kbit/s是3G的特色業(yè)務(wù)，覆蓋能力最低，運營商一般以CS 64kbit/s業(yè)務(wù)作為連續(xù)覆蓋的目標(biāo)業(yè)務(wù)。在給定的環(huán)境和目標(biāo)誤塊率的條件下，CS 64kbit/s業(yè)務(wù)解調(diào)門限固定，利用CS 64kbit/s業(yè)務(wù)固定的解調(diào)門限通過鏈路預(yù)算的方式，可以獲得系統(tǒng)的覆蓋半徑。在TD-LTE中，不存在電路域業(yè)務(wù)，只有PS域業(yè)務(wù)。不同PS數(shù)據(jù)速率的覆蓋能力不同，在覆蓋規(guī)劃時，需首先確定邊緣用戶的速率目標(biāo)，如128kbit/s、500kbit/s、1Mbit/s、2Mbit/s等，不同的目標(biāo)數(shù)據(jù)速率的解調(diào)門限不同，導(dǎo)致覆蓋半徑也不同。
（2）用戶分配的RB資源數(shù)將影響覆蓋
在TD-SCDMA系統(tǒng)中，系統(tǒng)的載波帶寬固定，在基站側(cè)接收機(jī)產(chǎn)生的噪聲也相對固定，用戶分配的時隙數(shù)或碼道數(shù)等系統(tǒng)資源的多少并不影響覆蓋。在TD-LTE系統(tǒng)中，用戶分配的RB（radio block）資源數(shù)不僅影響用戶的數(shù)據(jù)速率，也影響到用戶的覆蓋。RB是LTE系統(tǒng)中用戶資源分配的最小單位。但系統(tǒng)的載波帶寬為20MHz時，系統(tǒng)共有100個RB可供系統(tǒng)調(diào)度，每個RB由12個15kHz（頻率帶寬共180kHz左右）的子載波構(gòu)成。分配給用戶的RB數(shù)越多，用戶的速率越高，該用戶占用的頻帶總帶寬越大，接收機(jī)噪聲也隨帶寬增加而提高，從而使覆蓋存在一定程度的收縮。
（3）多樣的調(diào)制方式對覆蓋影響更加復(fù)雜
在TD-SCDMA R4及HSDPA中，沒有64QAM高階調(diào)制方式、編碼速率也僅有1/2、1/3等少數(shù)編碼方式。
與TD-SCDMA相比，TD-LTE中增加了64QAM高階調(diào)制方式，且編碼速率更加豐富。當(dāng)用戶分配的RB數(shù)固定時，調(diào)制等級越低，編碼速率越低，SINR解調(diào)門限越低，覆蓋就越大
（4）天線類型對覆蓋影響更加復(fù)雜
MIMO和波束賦形等天線技術(shù)室TD-LTE的關(guān)鍵技術(shù)?；趥鬏敺旨⊿FBC）的MIMO天線方式為系統(tǒng)提供了基于發(fā)射分集的下行覆蓋增益；基于波束賦形的天線方式在下行方向提供了賦形增益和分集增益，在上行方向提供了接受分集增益。
（5）呼吸效應(yīng)對TD-LTE覆蓋影響依然存在
TD-SCDMA系統(tǒng)存在呼吸效應(yīng)，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)負(fù)載上升時，小區(qū)覆蓋范圍收縮。TD-LTE系統(tǒng)采用了OFDMA的方式，由于不同用戶間頻率正交，使得同一小區(qū)內(nèi)的不同用戶間的干擾幾乎可以忽略。但TD-LTE系統(tǒng)的小區(qū)間的同頻干擾依然存在，ICIC等干擾消除技術(shù)可減少小區(qū)間業(yè)務(wù)信道的干擾，但殘留的小區(qū)間同頻干擾仍有可能使得TD-LTE系統(tǒng)存在一定的呼吸效應(yīng)。
（6）系統(tǒng)幀結(jié)構(gòu)設(shè)計支持更大的覆蓋極限
TDD系統(tǒng)的覆蓋半徑主要受限于上下行導(dǎo)頻時隙之間的保護(hù)間隔GP長度。在常規(guī)的時隙配置下，TD-SCDMA系統(tǒng)的幀結(jié)構(gòu)支持的理論最大覆蓋半徑大約為11km，犧牲一定的業(yè)務(wù)時隙的容量可獲取更大的小區(qū)半徑。
對于TD-LTE系統(tǒng)來說，特殊時隙內(nèi)的DwPTS和UpPTS時間寬度、保護(hù)間隔GP的位置和時間長度可調(diào)，最大極限可支持100km。
3.2 TD-LTE 覆蓋規(guī)劃基本流程
根據(jù)對TD-LTE覆蓋特性的分析，提出TD-LTE覆蓋規(guī)劃的基本流程如圖1所示。
圖1 TD-LTE覆蓋規(guī)劃流程圖
（1）TD-LTE 速率需求分析
進(jìn)行TD-LTE覆蓋規(guī)劃，最重要的是根據(jù)運營商根據(jù)需求確定建網(wǎng)的速率目標(biāo)。通常確定小區(qū)覆蓋距離，最主要的是確定小區(qū)邊緣速率，小區(qū)邊緣速率主要根據(jù)運營商LTE業(yè)務(wù)定位確定，如上行覆蓋邊緣速率為500kbit/s，而下行覆蓋邊緣速率為1Mbit/s。但對TD-LTE覆蓋規(guī)劃，還需要根據(jù)現(xiàn)網(wǎng)數(shù)據(jù)及預(yù)測分析LTE網(wǎng)絡(luò)承載的各類業(yè)務(wù)總體需求，使得后續(xù)鏈路預(yù)算分析更能滿足建網(wǎng)需求。
（2）鏈路預(yù)算分析
為了滿足邊緣用戶的速率目標(biāo)，首先需要確定相應(yīng)的系統(tǒng)資源配置（包括時隙配比、載波帶寬、天線類型、邊緣調(diào)制編碼方式等）來滿足邊緣用戶的速率目標(biāo)要求。在確定了時隙配比、載波帶寬、天線類型、邊緣調(diào)制編碼方式等條件后，通過鏈路仿真可以得出單小區(qū)單用戶條件下的接收機(jī)解調(diào)門限。另外，還需要根據(jù)覆蓋目標(biāo)區(qū)域特點及技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r，確定頻率規(guī)劃方式及干擾協(xié)調(diào)技術(shù)，使得鏈路預(yù)算的相關(guān)取值更合理。通過鏈路預(yù)算分析，我們可以得到一個大致的站間距規(guī)劃建議值。
（3）站址規(guī)劃
依據(jù)鏈路預(yù)算的建議值，結(jié)合目前網(wǎng)絡(luò)站址資源情況，進(jìn)行站址規(guī)劃工作，確定目前覆蓋區(qū)域可用的LTE站點。
（4）網(wǎng)絡(luò)仿真
網(wǎng)絡(luò)仿真是利用規(guī)劃仿真軟件對初步規(guī)劃的站點進(jìn)行分析，可輸出各類信道的覆蓋概率，以及目標(biāo)區(qū)域的業(yè)務(wù)速率和小區(qū)總吞吐量，根據(jù)仿真分析結(jié)果，可以評判最終的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃是否達(dá)到覆蓋目標(biāo)。
4 TD-LTE系統(tǒng)容量分析
4.1 影響TD-LTE容量性能因素
TD-LTE系統(tǒng)的容量由各個方面的因素決定，首先是相關(guān)參數(shù)配置和算法性能，包括系統(tǒng)頻率帶寬、上下行子幀配比、特殊子幀配比、資源調(diào)度算法、MIMO多天線技術(shù)、干擾消除技術(shù)等；另外，由于TD-LTE在資源分配和調(diào)整方式的選擇上，是完全動態(tài)的特征，而信道條件和小區(qū)場景會直接影響到TD-LTE網(wǎng)絡(luò)資源分配和調(diào)制編碼方式選擇，故網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)對TD-LTE的容量也有至關(guān)重要的影響；再者，設(shè)備能力也是影響系統(tǒng)容量的重要因素。
（1）系統(tǒng)頻率帶寬：TD-LTE支持1.4MHz、3MHz、5MHz、10MHz、15MHz、20MHz帶寬的靈活配置，采用更大的帶寬可用的網(wǎng)絡(luò)資源將更多，系統(tǒng)容量也將更大；目前中國移動普遍使用20MHz帶寬配置。
（2）子幀配比：與TD-SCDMA一樣，TD-LTE采用TDD雙工方式，可使用非對稱的頻譜資源，并且可以根據(jù)某地區(qū)上下行業(yè)務(wù)的不同比例，靈活設(shè)置上下行時隙配比，以提供資源利用率。目前共計支持7種上下行時隙配置方式；另外每種上下行時隙配置方式中都有9種不同類型的特殊時隙配置。不同的子幀配比方式，對用戶的上下行吞吐率也有明顯的差異。
（3）資源調(diào)度算法：TD-LTE是“完全自適應(yīng)”的系統(tǒng)，與GSM和TD-SCDMA容量規(guī)劃有顯著不同，即便是使用AMC機(jī)制的HSDPA以及HSUPA，由于承襲與資源準(zhǔn)靜態(tài)配置的TD-SCDMA系統(tǒng)，其AMC代價更為復(fù)雜的控制信道設(shè)置，而TD-LTE采用自適應(yīng)調(diào)制編碼方式，這樣網(wǎng)絡(luò)就能根據(jù)信道質(zhì)量的實際情況進(jìn)行實時檢測反饋，進(jìn)而動態(tài)調(diào)整用戶數(shù)據(jù)的編碼方式及占用的資源，從系統(tǒng)上做到性能最優(yōu)。因此，TD-LTE整體容量性能和資源調(diào)度算法的好壞密切相關(guān)，好的調(diào)度算法可以明顯提升系統(tǒng)容量及用戶吞吐率。
（4）多天線技術(shù)：天線技術(shù)對系統(tǒng)容量有直接的影響，與GSM/TD-SCDMA不同，TD-LTE在天線技術(shù)上有了更多的選擇，可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)需要以及天線資源，實現(xiàn)單流分集、多流復(fù)用技術(shù)、復(fù)用與分流自適應(yīng)、單流波束賦形、多流波束賦形，這些技術(shù)的使用場景不同，都會一定程度上影響用戶的用量；例如對于使用MIMO多流傳輸就適用于小區(qū)中信道質(zhì)量優(yōu)良的用戶，能明顯提高系統(tǒng)容量；信道質(zhì)量較差的用戶，可以采用波束賦形技術(shù)，提高增益從而提升信道質(zhì)量，選擇更高階調(diào)制方式實現(xiàn)容量提升；
（5）干擾消除技術(shù)：移動通信系統(tǒng)的干擾是影響無線網(wǎng)絡(luò)接入、容量等系統(tǒng)指標(biāo)的中喲啊因素之一。TD-LTE系統(tǒng)由于OFDMA特性，小區(qū)內(nèi)的用戶干擾較小，系統(tǒng)內(nèi)的干擾只要來自于同頻其他小區(qū)；對于小區(qū)邊緣用戶，由于相鄰小區(qū)占用相同載波資源用戶對其干擾較大，加之距離基站較遠(yuǎn)，其信噪比相對較小，導(dǎo)致小區(qū)邊緣用戶吞吐率較低，因此采用可靠的干擾消除技術(shù)。
（6）網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)：TD-LTE的用戶吞吐率取決于用戶所處的環(huán)境無線信道質(zhì)量，小區(qū)吞吐量取決于小區(qū)整體的信道質(zhì)量，而小區(qū)整體信道環(huán)境最關(guān)鍵的影響因素是網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及小區(qū)覆蓋半徑。在TD-LTE規(guī)劃時應(yīng)比2G/3G更加關(guān)注網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、嚴(yán)格按照站距原則進(jìn)行選址，避免選址高站及偏離蜂窩結(jié)構(gòu)較大的站點。
4.2 TD-LTE系統(tǒng)容量評估指標(biāo)
根據(jù)TD-LTE特性，其容量評估指標(biāo)主要有同時調(diào)度用戶數(shù)、同時在線（激活）用戶數(shù)、小區(qū)平均吞吐量、小區(qū)邊緣吞吐量及VoIP用戶數(shù)，下面對上述幾個指標(biāo)進(jìn)行簡單說明：
（1）同時調(diào)度用戶數(shù)：指系統(tǒng)每TTI可調(diào)度的用戶數(shù)。
（2）同時在線（激活）用戶數(shù)：指系統(tǒng)保持連接狀態(tài)的用戶數(shù)。
（3）小區(qū)平均吞吐量：指用戶按照一定規(guī)律分布時，整個小區(qū)的平均吞吐量=所有小區(qū)吞吐量之和/小區(qū)數(shù)。
（4）小區(qū)邊緣吞吐量：指分布在小區(qū)邊緣的用戶吞吐量，在系統(tǒng)仿真時，邊緣用戶定義為對網(wǎng)絡(luò)中所有用戶按照用戶吞吐量的大小降序排列，取5%處的那個用戶。
（5）VoIP用戶數(shù)：小區(qū)中容納的VoIP用戶總數(shù)。VoIP用戶數(shù)和帶寬配置、控制信道資源和VolP調(diào)度算法相關(guān)。
4.3 TD-LTE系統(tǒng)容量分析結(jié)果
TD-LTE調(diào)度用戶數(shù)：TD-LTE調(diào)度用戶數(shù)主要取決于上、下行控制信道的容量。上行調(diào)度的用戶數(shù)主要受限于PRACH（物理隨機(jī)接入信道）、PUCCH（物理上行控制信道）、SRS（探測用參考信號）；下行調(diào)度的用戶數(shù)主要受限于PCFICH信道、PHICH信道和PDCCH信道容量，綜合各個控制信道的分析結(jié)果，TD-LTE在20MHz帶寬下，最大可支持的調(diào)度用戶數(shù)為80個。
TD-LTE在線（激活）用戶數(shù)：由于數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)具有非持續(xù)性的突發(fā)特性，因此在線用戶不需要每幀都進(jìn)行調(diào)度，動態(tài)調(diào)度算法會保證在線用戶在需要數(shù)據(jù)傳輸時及時地為用戶分配實際的空口傳輸資源，同時在線用戶數(shù)主要由業(yè)務(wù)特征及設(shè)備能力決定。從設(shè)備能力
的范疇，TD-LTE在20MHz帶寬內(nèi)，單小區(qū)提供不低于1200個用戶同時在線的能力。
小區(qū)平均吞吐量及邊緣吞吐量：從仿真結(jié)果分析，各廠家系統(tǒng)仿真的結(jié)果還是差異較大的，在2.6GHz頻段、20MHz帶寬、站距500m、每小區(qū)10個用戶均勻分布的情況下，綜合多個廠家的仿真結(jié)果平均值為：2天線情況下，小區(qū)平均吞吐量為7.8Mbit/s/16.4Mbit/s（上行/下行），邊緣用戶吞吐量為0.2Mbit/s/0.4Mbit/s（上行/下行）；8天線情況下，容量性能有所提升，小區(qū)平均吞吐量為11.7Mbit/s/21.4Mbit/s（上行/下行），邊緣用戶吞吐量為0.5Mbit/s/0.7Mbit/s（上行/下行）。
VoIP用戶數(shù)：VoIP容量定義為：某用戶在使用VoIP進(jìn)行語音通信過程中，若98%的VoIP數(shù)據(jù)包的L2時延在50ms以內(nèi)，則認(rèn)為該用戶是滿意的。如果小區(qū)內(nèi)95%的用戶是滿意的，則此時該小區(qū)中容納的VoIP用戶總數(shù)就是該小區(qū)的VoIP容量。假設(shè)VoIP用戶采用半靜態(tài)調(diào)度，不考慮控制信道限制，綜合分析上下行信道，得到20MHz帶寬下，VoIP用戶最大容量為600個左右。
5 結(jié)束語
本文主要從TD-LTE特性簡述TD-LTE系統(tǒng)規(guī)劃的特點，重點對TD-LTE的覆蓋規(guī)劃和容量特性進(jìn)行介紹，希望本文能為讀者對TD-LTE無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的特點及覆蓋容量的規(guī)劃起到拋磚引玉的作用。由于TD-LTE技術(shù)仍處于不斷發(fā)展的進(jìn)程中，這需要我們共同根據(jù)實際的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行進(jìn)一步的了解，為TD-LTE網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃及其后續(xù)的優(yōu)化工作做出自己的一份力量。
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關(guān)鍵詞：綠色基礎(chǔ)設(shè)施城市規(guī)劃景觀生態(tài)學(xué)
中圖分類號：TU984 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：
城市化的作用是給城市帶來了城市空間的擴(kuò)展，它帶來的是社會經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的變化和城市文明的不斷進(jìn)步和傳播，同時也帶來了非常嚴(yán)重的生態(tài)環(huán)境日益惡化和及其不良的影響。我國自改革開放來，在經(jīng)濟(jì)利益的驅(qū)動下，城市化不僅形成產(chǎn)生了大量的城市景觀和建筑，同時也占領(lǐng)了非常大面積的生態(tài)空間，自然生態(tài)系統(tǒng)遭到了破壞。我國生態(tài)保護(hù)措施在現(xiàn)階段缺乏一定的規(guī)則，生態(tài)破壞現(xiàn)象越來越嚴(yán)重。
綠色基礎(chǔ)設(shè)施的概念與內(nèi)涵
綠色基礎(chǔ)設(shè)施來源于美國,至今沒有明確統(tǒng)一的定義。1999年8月，首次提出了關(guān)于綠色基礎(chǔ)設(shè)施的定義，綠色基礎(chǔ)設(shè)施是我們國家的自然生命支持系統(tǒng)—“一個由水道、濕地、森林、野生動物棲息地和其他自然區(qū)域，綠道、公園和其他保護(hù)區(qū)域，農(nóng)場、牧場和森林，荒野和其他維持原生物種、自然生態(tài)過程和保護(hù)空氣和水資源以及提高美國社區(qū)和人民生活質(zhì)量的荒野和開敞空間所組成的相互連接的網(wǎng)絡(luò)?！?/p>
因此，“綠色基礎(chǔ)設(shè)施是有城市的周圍、城市與地區(qū)之間、所有空間尺度上的一切自然半自然，人工的多功能生態(tài)網(wǎng)絡(luò)組合而成?！本G色基礎(chǔ)設(shè)施使城鎮(zhèn)規(guī)劃、景觀學(xué)等自然科學(xué)之間的聯(lián)系更加便利，從而從整體上維護(hù)城市內(nèi)外的生態(tài)資源等等。
綠色基礎(chǔ)設(shè)施的組成
綠色基礎(chǔ)設(shè)施體系主要由網(wǎng)絡(luò)中心、連接廊道和小型場地組成，與生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施包括的廊道及踏腳地概念接近，單其外部可能還有不同層級的緩沖區(qū)。
2.1網(wǎng)絡(luò)中心
“網(wǎng)絡(luò)中心是指大片的自然區(qū)域，為野生動植物提供起源地或目的地。”主要包括；①大型的生態(tài)保護(hù)區(qū)域，比如國家公園和野生動物棲息地；②大型公共土地；如兼具資源開采價值，自然游憩價值的國家森林等；③農(nóng)地；包括農(nóng)場、林地、牧場等；④公園和開放空間；公園、自然區(qū)域，運動場和高爾夫球場等；⑤循環(huán)土地，指公眾或私人過度使用和損害的土地，可重新修復(fù)或開墾；例如對礦地、垃圾填埋場等。
2.2連接廊道
“連接廊道是指線性的生態(tài)廊道,它將網(wǎng)絡(luò)中心和小型場地連接起來形成完整的系統(tǒng)?！崩鹊腊?，①景觀連接廊道；是連接野生動植物保護(hù)區(qū)，公園，農(nóng)地和為當(dāng)?shù)氐膭又参锾峁┏砷L空間的開放性的空間。②保護(hù)廊道；指為野生生物提供通道，他是一種線性廊道，比如河流和河岸緩沖區(qū)等；③綠帶；通過分離相鄰的土地用途，緩沖使用沖擊的影響和保護(hù)自然景觀,同時也維護(hù)當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)系統(tǒng)以及農(nóng)場或牧場的土地類型,例如農(nóng)田保護(hù)區(qū)等。
2.3小型場地
“小型場地是尺度小于網(wǎng)絡(luò)中心，是在網(wǎng)絡(luò)中心或連接廊道無法連通的情況下，為動物遷徙或人類休憩而設(shè)立的生態(tài)節(jié)點，是對網(wǎng)絡(luò)中心和連接廊道的補(bǔ)充?！?/p>
綠色基礎(chǔ)設(shè)施在城市規(guī)劃中的應(yīng)用
綠色基礎(chǔ)設(shè)施起源于美國，經(jīng)過多年發(fā)展，已形成了比較完整的理論體系，而且在很多地區(qū)都得到了實踐的驗證和肯定。
3.1綠色基礎(chǔ)設(shè)施在規(guī)劃中的理論應(yīng)用
綠色基礎(chǔ)設(shè)施能夠成為建設(shè)生態(tài)城市的重要規(guī)劃理論。在城市不斷擴(kuò)張中，時代的主流理念已經(jīng)變成追求形態(tài)的緊湊和資源節(jié)約型的城市增長。完整的區(qū)域開敞空間體系將在保護(hù)和恢復(fù)那些支撐城市、郊區(qū)和鄉(xiāng)村村落的自然資源和公眾空間的同時，鞏固和提升城市的發(fā)展?！熬G色基礎(chǔ)設(shè)施對城鄉(xiāng)各種綠地的整合以形成的網(wǎng)絡(luò)化開敞空間結(jié)構(gòu)，對控制城市無序蔓延起著突出作用?！毙鲁鞘兄髁x學(xué)派的代表人物皮得·卡爾索普曾明確指出；“綠色基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的保護(hù)有助于為都市區(qū)定義發(fā)展邊界，抑制城市蔓延，是區(qū)域集約發(fā)展的重要框架?！?/p>
西方國家的規(guī)劃實踐早已體現(xiàn)了對綠色基礎(chǔ)理念的運用。一個典型的例子是1996年美國（USA）編制完成的紐約，新澤西，康涅狄格三州大都市區(qū)第三次區(qū)域規(guī)劃。該規(guī)劃以提高生活質(zhì)量為核心，明確提出“3E”，即“經(jīng)濟(jì)”、“環(huán)境”與公正作為規(guī)劃的核心要素。與之對應(yīng)的是五大規(guī)劃方略。居于首位的是綠地方略，其意在保護(hù)區(qū)域綠色基礎(chǔ)設(shè)施，包括流域、森林、河口和農(nóng)田，并明確指出；應(yīng)該以綠道網(wǎng)絡(luò)連接，并且滋養(yǎng)城市和郊區(qū)和受保護(hù)的景觀。
3.2綠色基礎(chǔ)設(shè)施在規(guī)劃中的實踐應(yīng)用
2001年美國馬里蘭州推行了綠圖計劃（Maryland’s Green Print Program）,“旨在以一個大型的生態(tài)型網(wǎng)絡(luò)中心通過綠道或連接環(huán)節(jié)連接形成全州網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)(圖2),用于減少因發(fā)展帶來的土地破碎化等消極影響。馬里蘭州逐漸發(fā)展了功能健全的龐大綠色基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)，并形成了相應(yīng)的評價體系—綠色基礎(chǔ)設(shè)施評估。”
在我國城市規(guī)劃中綠色基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的建議
在我國，綠色基礎(chǔ)設(shè)施的研究并不多，相關(guān)實踐就更屈指可數(shù)。尚未開展有關(guān)的綠色基礎(chǔ)設(shè)施的研究，也沒有城市綠色基礎(chǔ)設(shè)施的規(guī)劃設(shè)計與建設(shè)的規(guī)范，從城市社區(qū)到整個城市缺少系統(tǒng)的技術(shù)和管理, 也出臺關(guān)于綠色基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和管理的政策性文件。
①綠色基礎(chǔ)設(shè)施和其他基礎(chǔ)設(shè)施的銜接。②將綠色基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃和現(xiàn)有相關(guān)規(guī)劃銜接，綠色基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃的研究，除針對具體的規(guī)劃，還必須注意與現(xiàn)有規(guī)劃之間的配合協(xié)調(diào)，這樣才會更具統(tǒng)一性。③學(xué)習(xí)歐美國家的研究理論，建立適應(yīng)中國的理論體系和規(guī)則。
筆者所在公司已經(jīng)建立了一套較為完善的質(zhì)量體系，通過了ISO9001質(zhì)量體系認(rèn)證、QS9000質(zhì)量體系認(rèn)證、ISO10012測量管理體系認(rèn)證和TS16949及GJB9001B質(zhì)量管理體系認(rèn)證，形成了較為規(guī)范的設(shè)計流程和管理流程，但隨著研究領(lǐng)域的拓寬和任務(wù)的延伸，原有的設(shè)計思路、設(shè)計手段和設(shè)計方法需要進(jìn)一步改善，尤其是在規(guī)范化、科學(xué)化和自動化方面。
目前本公司存在的主要問題有以下幾個方面。1）信息共享、知識重演重用程度較低；2）設(shè)計變更缺乏有效的控制手段；3）產(chǎn)品技術(shù)狀態(tài)信息一致性較差；4）產(chǎn)品開發(fā)過程的可追溯性較差；5）信息傳遞速度較慢；6）設(shè)計與管理方面的流程不完善；7）對外購/外協(xié)產(chǎn)品及供應(yīng)商協(xié)作產(chǎn)品的管理水平較低等。
雖然本公司屬于行業(yè)龍頭公司，但這些問題的存在制約了公司的進(jìn)一步發(fā)展。特別是目前全球經(jīng)濟(jì)處于低位運行階段，中國汽車市場增速放緩，在這些大背景下，以上問題急待解決。為此，公司高層研究決定引進(jìn)開發(fā)PDM系統(tǒng)，并對此立項。
一、PDM系統(tǒng)開發(fā)方案
針對公司目前存在的上述問題，結(jié)合公司實際情況，我們決定與國內(nèi)某知名軟件開發(fā)公司合作，一起開發(fā)PDM系統(tǒng)。在項目啟動大會結(jié)束后，整個項目組通過前期多次調(diào)研后制定了適合公司狀況的、有效可行的PDM系統(tǒng)實施方案：依據(jù)公司的總體發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃，緊密圍繞設(shè)計開發(fā)系統(tǒng)設(shè)計、生產(chǎn)、試驗、管理及其集成等方面的產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理需求，建立一個支持協(xié)同設(shè)計的產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)（圖1），保證產(chǎn)品數(shù)據(jù)的安全、可靠、有效、一致、共享和重用。
該系統(tǒng)涉及從項目論證、方案設(shè)計、工程研制、批量生產(chǎn)直至售后服務(wù)等過程中產(chǎn)生的全部產(chǎn)品數(shù)據(jù)，從而有效提升研發(fā)部協(xié)同設(shè)計、創(chuàng)新設(shè)計的能力。PDM實施技術(shù)方案包括基本實施、核心業(yè)務(wù)流程管理和系統(tǒng)應(yīng)用界面配置。
1.基本實施相關(guān)方案
硬件實施包括：符合公司近期計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中網(wǎng)絡(luò)、計算機(jī)等網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用環(huán)境的規(guī)劃建設(shè)方案；系統(tǒng)產(chǎn)品庫與存儲庫的開發(fā)方案；權(quán)限控制管理（用戶管理）方案；公司編碼系統(tǒng)方案等。
（1）網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃建設(shè)方案。
為了更好地為PDM系統(tǒng)應(yīng)用提供基礎(chǔ)軟硬件運行環(huán)境，根據(jù)公司計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的長期規(guī)劃，本項目的主要技術(shù)內(nèi)容包括：局域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)、PDM服務(wù)器等運行環(huán)境的搭建；Adobe Acrobat、Pro/ENGINEER和AtuoCAD等軟件配置與安裝部署；服務(wù)器操作系統(tǒng)和用戶操作系統(tǒng)配置等（圖2）。
另外，PDM系統(tǒng)的信息安全管理方案包括：用戶登錄方式、與公司現(xiàn)有加密系統(tǒng)兼容的網(wǎng)絡(luò)加密機(jī)制，及PDM數(shù)據(jù)的訪問控制等。
（2）產(chǎn)品庫與存儲庫的開發(fā)方案。
產(chǎn)品庫和存儲庫就好比電子倉庫，是PDM系統(tǒng)的核心單元，用戶用它來存放各種文檔和資料（圖3）。
產(chǎn)品庫文件夾需要保證數(shù)據(jù)的安全性和完整性，支持各種查詢和檢索功能。開發(fā)方案具體包括：文檔的分類、文檔屬性的確定、文檔模板的相關(guān)規(guī)范、文檔生命周期的定義、產(chǎn)品庫存儲庫的定義及劃分和版本控制原則等。
（3）權(quán)限控制管理。
權(quán)限控制由用戶、權(quán)限和角色3個對象構(gòu)成，將權(quán)限賦給角色，再為具體用戶分配角色（圖4）。
權(quán)限控制的重點在于：從業(yè)務(wù)流程角度，結(jié)合公司保密制度和相應(yīng)規(guī)范，明確用戶角色的屬性、職責(zé)、定義及數(shù)據(jù)訪問權(quán)限等。另外權(quán)限控制方案還需明確：選擇動態(tài)權(quán)限控制（生命周期狀態(tài)控制）或者靜態(tài)權(quán)限控制（文件夾控制）。
權(quán)限控制方案具體包括：用戶的定義（如部門或組織）、角色的定義（如應(yīng)用工程師、設(shè)計工程師、室主任和所長等）和權(quán)限的定義（根據(jù)不同角色的用戶，定義其靜態(tài)權(quán)限和動態(tài)權(quán)限，包括讀取、修改、添加、刪除、復(fù)制、檢入檢出和等）。
（4）編碼系統(tǒng)方案。
編碼系統(tǒng)是信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)，公司編碼也是公司文檔管理的重要基礎(chǔ)。在現(xiàn)有公司編碼規(guī)范的基礎(chǔ)上，我們與公司標(biāo)準(zhǔn)化部門一起建立了適應(yīng)于PDM系統(tǒng)的公司編碼規(guī)范，包括產(chǎn)品、零部件和圖紙技術(shù)文檔等的編碼與命名。在原有辦公系統(tǒng)編號登記系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，根據(jù)新編碼規(guī)范，開發(fā)出了PDM編碼登記系統(tǒng)，除了可用來登記現(xiàn)有所有文檔對象的編號外，還可進(jìn)行編碼一致性的驗證和查詢，及大地方便了實際工作。
2.核心業(yè)務(wù)流程管理
核心業(yè)務(wù)流程管理主要包括文檔流程管理和數(shù)據(jù)管理。
（1）文檔流程管理。
結(jié)合本公司的質(zhì)量體系文件、相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范和現(xiàn)有相應(yīng)制度，我們制定了文檔流程規(guī)范，包括文檔的簽審流程、發(fā)放流程、更改流程和歸檔流程等。這其中包括對各流程節(jié)點簽審人員的要求、更改時應(yīng)遵守的業(yè)務(wù)規(guī)范等。通過該流程規(guī)范，使得我們現(xiàn)有的業(yè)務(wù)工作更加流暢、規(guī)范，并進(jìn)一步提升了我們的工作效率和管理水平。
（2）數(shù)據(jù)管理。
PDM系統(tǒng)中數(shù)據(jù)管理的主要對象是零部件與文檔。根據(jù)公司現(xiàn)有技術(shù)文件的種類和特性，我們將零部件分為總成、分總成和零件，文檔分類為：設(shè)計圖檔、設(shè)計文檔、試驗文檔和應(yīng)用文檔。數(shù)據(jù)管理的重要內(nèi)容就是將零部件與文檔形成一定的關(guān)聯(lián)聯(lián)系，以方便用戶建立和處理不同形式的物料清單。最常見的處理方案是通過產(chǎn)品結(jié)構(gòu)進(jìn)行管理，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)相當(dāng)于一個總的BOM，其下面包含各個分總成零部件，各個零部件下又可關(guān)聯(lián)各種文檔。這樣，用戶可以方便地通過產(chǎn)品結(jié)構(gòu)來管理和查詢相關(guān)對象（圖5）。
3.系統(tǒng)應(yīng)用界面配置
項目組開發(fā)完底層功能后，根據(jù)調(diào)研結(jié)果，最后開發(fā)了主應(yīng)用門戶的通用功能應(yīng)用視圖。主要包括：系統(tǒng)主頁界面、工作流定義界面、搜索界面（包括分類搜索）、可視化界面和用戶管理界面等（圖6）。
二、PDM具體開發(fā)過程
PDM項目是一項系統(tǒng)工程，它不僅涉及技術(shù)因素，同時涉及組織與管理等諸多因素。通過一年多的開發(fā)過程，作為汽車設(shè)計專業(yè)畢業(yè)的筆者來說，感慨頗深。其中有成功也有失敗。個人認(rèn)為作為一個系統(tǒng)項目，各個階段是開發(fā)此項目時必不可少和環(huán)節(jié)（圖7）。
三、結(jié)語
中圖分類號： TP393.08
文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A
（θ，k）anonymous method in the subsets of social networks
ZHANG Xiaolin， WANG Ping， GUO Yanlei， WANG Jingyu
School of Information Engineering， Inner Mongolia University of Science and Technology， Baotou Nei Mongol 014010， China
Abstract： Focusing on the issue that the current related research about social network do not consider subsets for neighborhoods privacy preserving， and the specific properties of neighborhood subsets also lead individual privacy disclosure， a new （θ， k）anonymous model was proposed. According to the kisomorphism ideology， the model removed labels of neighborhood subsets which needed to be protected in social network， made use of neighborhood component coding technique and the method of node refining to process nodes in candidate set and their neighborhood information， then completed the operation of specific subsets isomorphism with considering the sensitive attribute distribution. Ultimately， the model satisfies that each node in neighborhood subset meets neighborhood isomorphism with at least k-1 nodes， as well the model requires the difference between the attribute distribution of each node in the neighborhood subset and the throughout subsets is not bigger than θ. The experimental results show that， （θ， k）anonymous model can reduce the anonymization cost and maximize the utility of the data.
Key words： social network； subset of neighbourhood； distribution of attribute； kisomorphism； （θ， k）anonymous model
0引言
近年，隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展，在線社區(qū)和社會網(wǎng)絡(luò)的數(shù)量與日俱增，如Facebook、Twitter、mySpace、ParentsLikeMe等被人們廣泛應(yīng)用進(jìn)行社交活動?？茖W(xué)家、在線營銷公司和貿(mào)易商等能夠通過對這些社交網(wǎng)絡(luò)的分析獲得無可估量的目標(biāo)人口的信息。但是，隨著對這些信息的挖掘，用戶的隱私也被暴露。
結(jié)構(gòu)和屬性是社會網(wǎng)絡(luò)中個體所具有的性質(zhì)。個體的結(jié)構(gòu)包括：度、鄰域和子圖。個體的屬性包括敏感屬性和非敏感屬性。為防止個體結(jié)構(gòu)被識別，文獻(xiàn)[1]基于動態(tài)規(guī)劃思想設(shè)計了一個算法來處理原始圖使之產(chǎn)生了一個k度匿名圖。Chester等文獻(xiàn)[2]考慮實際社會網(wǎng)絡(luò)中基于度約束的社會網(wǎng)絡(luò)子集匿名問題，設(shè)計了一個算法產(chǎn)生kdegreesubset匿名圖。由于社會網(wǎng)絡(luò)中每個節(jié)點的相鄰節(jié)點度信息也易造成泄露，文獻(xiàn)[3]提出了一種整數(shù)規(guī)劃構(gòu)想來尋找最優(yōu)解，設(shè)計了kldegree anonymity算法。度的攻擊是一種最簡單的結(jié)構(gòu)攻擊，不足以面對攻擊者更復(fù)雜的背景知識挑戰(zhàn)?；谧酝瑯?gòu)的AKSecure隱私保護(hù)模型[4]有效地解決了攻擊者同時擁有節(jié)點、邊、路徑長度等更加復(fù)雜的背景知識而造成的隱私泄露問題。文獻(xiàn)[5]介紹了一個新的隱私攻擊模型，即相同朋友攻擊，攻擊者可以通過他們所擁有的共同朋友而重識別出這對朋友；而且為了解決該問題，文獻(xiàn)中還提出了一個新的匿名模型觀念，即kNMF匿名，解決了之前關(guān)于自同構(gòu)模型中在多個朋友之間的邊未被保護(hù)這一問題。
為防止敏感屬性泄露，文獻(xiàn)[6-7]在構(gòu)建k度序列的基礎(chǔ)上將l多樣性運用進(jìn)去保護(hù)節(jié)點屬性或連邊關(guān)系屬性。Zhou等文獻(xiàn)[8]針對社會網(wǎng)絡(luò)個體鄰域攻擊和敏感屬性攻擊問題，設(shè)計了適用于社會網(wǎng)絡(luò)的k匿名算法和l多樣性匿名算法。文獻(xiàn)[9]展示了社交網(wǎng)絡(luò)中個體子集及相應(yīng)的屬私需要被保護(hù)的這一迫切現(xiàn)狀。文獻(xiàn)[10]對不同準(zhǔn)標(biāo)識符屬性泛化路徑設(shè)置不同的權(quán)重，滿足特定領(lǐng)域內(nèi)對于匿名數(shù)據(jù)的分析。Li等文獻(xiàn)[11]介紹了tcloseness模型，該模型要求每個k匿名等價類內(nèi)部屬性值的分布應(yīng)當(dāng)接近整個表的屬性值分布；但是此模型不能被很好地應(yīng)用到社會網(wǎng)絡(luò)圖中。
由于社會網(wǎng)絡(luò)子集度的隱私保護(hù)不足以應(yīng)對攻擊者擁有更加復(fù)雜的背景知識這一情形，并且社會網(wǎng)絡(luò)中不同群體有不同的隱私保護(hù)需求，相應(yīng)的攻擊者有不同的背景知識。本文根據(jù)這一現(xiàn)狀提出一種（θ， k）匿名模型。該模型根據(jù)k匿名要求完成目標(biāo)節(jié)點的k鄰域同構(gòu)操作，在匹配鄰域組件的同時考慮目標(biāo)節(jié)點鄰域子集的屬性分布，使得每個節(jié)點在其對應(yīng)的直接鄰域子集的屬性分布值接近其在整個子集中的分布，最終得到滿足（θ， k）匿名模型的社會網(wǎng)絡(luò)子集匿名圖。
1相關(guān)定義及概念
社會網(wǎng)絡(luò)通常以無向圖的形式表示：1）社會網(wǎng)絡(luò)中的個體都是同一類型的；2）社會網(wǎng)絡(luò)中個體與個體間的連邊關(guān)系是同一類型的并且邊是無標(biāo)簽無權(quán)重的。
定義1節(jié)點帶有標(biāo)簽的社會網(wǎng)絡(luò)。節(jié)點帶有標(biāo)簽的社會網(wǎng)絡(luò)G由一個5元組表示，其表示形式為G=（V， E， L， lv， T）。其中：
V={（vi， ti）}（i=1，2，…，n； t∈T）表示節(jié)點集；
E={（vi， vj）}（i， j=1，2，…，n）表示邊集；
L表示標(biāo)簽集，是節(jié)點的屬性的集合，為便于理解和表示，將節(jié)點的屬性用字母表中有序的字母元素代替；
lv表示節(jié)點標(biāo)簽函數(shù)，即節(jié)點到其標(biāo)簽的映射；
T={{p11，p12，…，p1n }，{p21，p22，…，p2n }，…，{pn1，pn2，…，pnn }}表示節(jié)點標(biāo)簽中屬性類型，其中pi1，pi2，…，pin表示第i個節(jié)點的屬性集；
節(jié)點vi表示社會網(wǎng)絡(luò)中的個體，邊（vi， vj）表示vi和vj之間存在關(guān)系。
經(jīng)過簡單地移除節(jié)點屬性標(biāo)簽，形成社會網(wǎng)絡(luò)簡單匿名圖，如圖1所示。
定義2社會網(wǎng)絡(luò)子集。給定一個節(jié)點帶有標(biāo)簽的社會網(wǎng)絡(luò)，即G=（V， E， L， lv， T），其子集為G′=（V′， E′， L′， lv′， T′）。其中：V′V， E′E， L′L， lv′lv， T′T。
例1如圖1所示中，黑色節(jié)點為社會網(wǎng)絡(luò)子集。
定義3一個節(jié)點的直接鄰域[8]。一個節(jié)點vi∈V的直接鄰域是vi的鄰居的導(dǎo)出子圖，通常用NeighborG（vi）=G（Nvi） 表示，其中Nvi={vj|（vj， vi）∈E， i≠j}。
因此，一個節(jié)點的鄰域子集即一個節(jié)點ui∈U的直接鄰域NeighborG（ui）=G（Nui），ui直接鄰域子集是NeighborSubG（ui）=G（NSui），即NeighborSubG （ui）NeighborG （vi），其中NSui={uj | （uj， ui）∈Es， i≠j， ui∈U， uj∈U， UV， EsE}。
文獻(xiàn)[8]按照深度優(yōu)先搜索樹的方式對社會網(wǎng)絡(luò)中各個節(jié)點進(jìn)行直接鄰域組件編碼（Neighborhood Component Code， NCC），用NCC（vi）表示，則針對子集中每個節(jié)點的鄰域信息，鄰域子集組件編碼（Neighborhood Subset Component Code， NSCC），即NSCCs（ui）也同樣適用。
定義4鄰域子集組件同構(gòu)。對于社會網(wǎng)絡(luò)子集G中的兩個節(jié)點uj，ui∈U，當(dāng)其最小鄰域子集組件編碼NSCCs（uj）和NSCCs（ui）相等時，直接鄰域子集NeighborSubG（uj）和NeighborSubG（ui）是同構(gòu)的。
對于一個特定節(jié)點，其屬性標(biāo)簽序列是其本身及其朋友的屬性標(biāo)簽的集合。
定義5一個節(jié)點的鄰域子集屬性標(biāo)簽序列。一個節(jié)點ui∈U的鄰域子集屬性標(biāo)簽序列用ηs（ui）表示，是一個由ui的鄰域子集的屬性標(biāo)簽序列組成的節(jié)點集合，即ηs（ui）={ui}∪{uj∈U：（uj， ui）∈Es}。
定義6域子集屬性標(biāo)簽分布。對于UV，用number（li， U）代表在節(jié)點集U中屬性標(biāo)簽為li的節(jié)點的數(shù)目。屬性標(biāo)簽在U上的分布用distrs（U）表示，即向量distrs（U）=[number（l1， U），number（l2， U），…，number（lL， U）]/|U|。其中：li表示一個特定屬性標(biāo)簽， number（li， U）/|U|表示一個特定屬性標(biāo)簽的分布，作為向量中的一個元素。
通過兩個分布distrs（Ui）和distrs（Uj）來定義一個距離測量：
定義7兩個鄰域子集屬性標(biāo)簽分布間的距離。兩個鄰域子集屬性標(biāo)簽分布間的距離σ（distrs（Ui），distrs（Uj）），即它們對應(yīng)元素間差值的和，其中不包括最后元素之間的差。
例2兩個鄰域子集標(biāo)簽分布分別為〈0.6， 0.2， 0.2〉和〈0.3， 0.4， 0.1〉，則其距離為0.3+0.2=0.5。
定義8屬性分布θ接近性（θcloseness）。當(dāng)一個節(jié)點ui∈U的鄰域?qū)傩詷?biāo)簽分布滿足σ（distrs（ηs（ui））， distrs（U））≤θ，其中UV，則此節(jié)點ui被認(rèn)為是θ接近性。如果在UV中的每一個節(jié)點的鄰域子集是θ接近性，則這個帶屬性標(biāo)簽的社會網(wǎng)絡(luò)子集GsG是θ接近性的。
2（θ， k）匿名模型
社會網(wǎng)絡(luò)子集中攻擊者通過結(jié)構(gòu)信息背景知識進(jìn)行隱私攻擊。最簡單的結(jié)構(gòu)信息如度信息，通常的保護(hù)策略是構(gòu)造原始目標(biāo)節(jié)點的k度序列以防止節(jié)點被識別。然而攻擊者一旦擁有更復(fù)雜的結(jié)構(gòu)背景知識時，例如：節(jié)點及其鄰域信息，k度匿名方法將不足以解決隱私泄露問題。對于一個給定的敏感屬性，其在一個特定的鄰域子集中的分布與在整個提取的子集中的分布有極大的不同時，會造成一定的隱私泄露危險，因為攻擊者能夠得知一個目標(biāo)節(jié)點的鄰域子集屬性標(biāo)簽分布值。為此根據(jù)前面給出的定義和概念提出（θ， k）匿名模型，該模型滿足社會網(wǎng)絡(luò)子集中任意一個節(jié)點至少有k-1個與其鄰域同構(gòu)的節(jié)點存在，即每個節(jié)點及其直接鄰域子集節(jié)點形成的度序列是相同的。在鄰域同構(gòu)的同時考慮每個節(jié)點的屬性標(biāo)簽在總的社會網(wǎng)絡(luò)子集中的分布值接近于其在直接鄰域子集中的分布值，即滿足θ接近性。
3（θ， k）匿名算法
3.1鄰域攻擊問題
如圖1所示，此簡單的匿名社會網(wǎng)絡(luò)圖滿足2度子集匿名，但是，若攻擊者有更復(fù)雜的背景知識，則此網(wǎng)絡(luò)的某些個體隱私仍面臨泄露危險。例如：假設(shè)一個屬于社會網(wǎng)絡(luò)中提取的子集中的一成員Lily，她在此子集內(nèi)部好友的個數(shù)為3，并且其中兩個好友是另一個好友的共同好友，因此攻擊者可通過此描述抽象出一子圖，如圖2所示為圖1中子集U中節(jié)點的各個鄰域子集組件。E3及其1鄰域的子圖為其中組件之一。經(jīng)過查詢圖1后得知E3滿足假設(shè)要求，并且唯一存在。因此通過E3的鄰域子集識別出E3節(jié)點。
本文模型考慮一個節(jié)點的直接鄰域，即1鄰域，ui∈U（UV）的直接鄰域子集是NeighborSubG（ui）=G （NSui），即NeighborSubG（ui）NeighborG（ui）。將一個節(jié)點的直接鄰域用節(jié)點及其鄰域子集度序列表示。在一個社會網(wǎng)絡(luò)G中，一個節(jié)點ui和其直接鄰域子集NeighborSubG（ui）中的各個節(jié)點的度構(gòu)成的序列稱為節(jié)點及其鄰域子集度序列。
如圖2所示中，E1及其鄰域子集度序列為（4， 3， 2， 2， 1）。
3.2鄰域同構(gòu)
針對上述社會網(wǎng)絡(luò)子集中鄰域攻擊問題，基于k同構(gòu)思想，設(shè)計算法使得社會網(wǎng)絡(luò)子集滿足鄰域同構(gòu)要求，對其進(jìn)行匿名保護(hù)。
步驟如下：
1）提取社會網(wǎng)絡(luò)中需要被保護(hù)的子集及其每個節(jié)點的直接鄰域。在社會網(wǎng)絡(luò)圖G中，節(jié)點vi的鄰域組件由若干個最大連接子圖構(gòu)成，為了編碼整個鄰域，首先編碼每一個鄰域組件，采用最小深度優(yōu)先搜索樹（Depth First Search tree， DFStree）編碼節(jié)點和邊，得到最小深度優(yōu)先搜索樹組件編碼各個集合，比較各個子集的鄰域組件大小，對節(jié)點直接鄰域組件編碼集合，即NCC（vi）進(jìn)行排序，合并所有的最小鄰域組件的深度優(yōu)先搜索編碼為一個編碼。
2）將節(jié)點集分組，在同一個小組中匿名節(jié)點集的鄰域子集。通過以上編碼確定了節(jié)點集UV及其各個節(jié)點的鄰域子集組件集合NSCC（ui），分別將NSCC（ui）中的鄰域組件量化，將其放在一個哈希映射容器中，其中key值存子集中的目標(biāo)節(jié)點對象，將目標(biāo)節(jié)點及其直接鄰域子集節(jié)點度值和節(jié)點信息封裝成一個對象放在value中。
3）利用動態(tài)規(guī)劃思想計算每個節(jié)點及其鄰域子集度序列之間的差值，為了最小化匿名代價，取差值最小的放入候選集Cw中進(jìn)行同構(gòu)操作。
3.3屬性泄露
屬性泄露指一個攻擊者通過識別帶屬性標(biāo)簽的社會網(wǎng)絡(luò)子集中一個節(jié)點ui∈U的標(biāo)簽序列，獲得關(guān)于ui的子集的屬性標(biāo)簽序列的背景知識。
不僅獲取到標(biāo)簽為li的其屬性概率為number（li， U）/|U|，而且獲知上述概率值接近于鄰域子集屬性概率number（li， ηs（ui））/|ηs（ui）|。
由此可產(chǎn)生鄰域子集屬性標(biāo)簽泄露攻擊。根據(jù)前文定義可知，一個鄰域子集屬性標(biāo)簽泄露攻擊指一個攻擊者發(fā)現(xiàn)節(jié)點ui∈U的在整個子集的屬性標(biāo)簽分布值distrs（U）（UV）更為精煉的估計值，即其鄰域子集的屬性標(biāo)簽分布值distrs（ηs（ui））。因此攻擊者的背景知識可為σ（distrs（U）， distrs（ηs（ui）））。
如圖3所示，提取出的子集（黑色節(jié)點）中各個節(jié)點的標(biāo)簽中的屬性，根據(jù)k匿名思想泛化后的屬性用圖中小寫字母標(biāo)識，對于屬性泛化標(biāo)識為a在整個子集中的概率分布為05。屬性泛化標(biāo)識為b的3個節(jié)點對應(yīng)的鄰域子集屬性序列為（b， a， a， a），（b， a， a），（b， a）。如果一個攻擊者知道a在這三個節(jié)點對應(yīng)的鄰域子集中的概率分布分別是（075， 067， 0.5），由此可見僅有第三個節(jié)點的鄰域子集的標(biāo)識a和標(biāo)識a在整個網(wǎng)絡(luò)中的分布一樣，其他兩個節(jié)點有可能隱私被泄露。
3.4屬性分布值滿足θ接近性實現(xiàn)思路
3.2節(jié)在進(jìn)行鄰域同構(gòu)的過程中計算鄰域子集中的各個節(jié)點屬性值分布性，通過增加邊集使得其滿足屬性分布接近性，即θcloseness。如圖4所示通過添加邊（E2， E4），屬性標(biāo)識為b的節(jié)點對應(yīng)的鄰域子集屬性序列為（a， a， b， b， b），（a， a， b， b），（a， b），可計算屬性標(biāo)識b的節(jié)點對應(yīng)的鄰域子集中的概率分布分別是（0.6， 0.5， 0.5）和原始b的概率分布接近。屬性標(biāo)識為b的3個節(jié)點對應(yīng)的鄰域子集屬性序列為（b， b， a， a， a），（b， b， a， a），（b， a），可計算屬性標(biāo)識a在這3個節(jié)點對應(yīng)的鄰域子集中的概率分布分別是（0.6， 0.5， 0.5），和原始a在整個子集中的概率分布接近。
圖4（0.1，2）匿名模型的社會網(wǎng)絡(luò)子集匿名圖
實現(xiàn)θ接近性（θcloseness）的邊的添加策略：
1）將在候選集中的各個鄰域子集組件依據(jù)屬性標(biāo)簽值類別進(jìn)行分類。
2）優(yōu)先在屬性標(biāo)簽相同的節(jié)點之間添加邊，其次選取屬性不同的節(jié)點之間進(jìn)行添加。
為解決以上由于屬性分布情況和鄰域造成隱私泄露這一問題，最小化匿名代價和圖修改，形成了如圖4所示的（0.1，2）匿名模型的社會網(wǎng)絡(luò)子集匿名圖。
3.5匿名代價
匿名代價相關(guān)的概念和計算方式：
1）一個鄰域子集匿名組代價?；诠?jié)點精煉方法[12]思想，降序構(gòu)建每個節(jié)點及其鄰域子集對應(yīng)的度序列NSD1u[d1i， d1j]， NSD2u[d2i， d2j]，…，NSDnu[dki， dkj]，里面對應(yīng)的所有節(jié)點i， i+1，…，j是在同一個鄰域子集中的度值，CNDA（NSDxu[dxi， dxj]， NSDyu[dyi， dyj]）是此匿名組的代價。
【鄰域度匿名（Neighborhood Degree Anonymization）
CNDA（NSDxu[dxi，dxj]，NSDyu[dyi，dyj]）=∑yy=x{NSDxu[dxi，dxj]-NSDyu[dyi，dyj]}
（1）
2）為了實現(xiàn)對社會網(wǎng)絡(luò)子集原始圖鄰域同構(gòu)和θcloseness，通過插入邊的數(shù)量來度量匿名圖的匿名代價。匿名代價是指原始圖G的候選集中的每個節(jié)點的代價之和：
Cost（G）∑|U|nu=1Cost（Cand（unu））
（2）
根據(jù)動態(tài)規(guī)劃思想中的動態(tài)規(guī)劃方程式如下：
當(dāng)nu
Cost（Cand（unu））=CNDA（NSD1u[d1i，d1j]，NSDnuu[dnui，dnuj]）
（3）
當(dāng)nu≥ 2k時：
Cost（Cand（unu））=mink≤t≤nu-k{CNDA（NSD1u[d1i，d1j]，NSDtu[dti，dtj]）+CNDA（NSDt+1u[d（t+1）i，d（t+1）j]，NSDyu[dyi，dyj]）}
（4）
3.6匿名算法
基于以上討論，對于社會網(wǎng)絡(luò)子集鄰域及其節(jié)點屬性泛化標(biāo)識導(dǎo)致的隱私泄露，設(shè)計了（θ， k）匿名模型，并設(shè)計了相應(yīng)的算法。
算法描述如下：
輸入社會網(wǎng)絡(luò)原始圖G=（V， E， L， Lv， T），UV，整數(shù)k，θ；
輸出滿足k鄰域子集_θcloseness社會網(wǎng)絡(luò)匿名圖G*。
程序前
4實驗與分析
4.1實驗環(huán)境
實驗的硬件環(huán)境為：CPU Intel Core i5 （3.2GHz），內(nèi)存8GB，操作系統(tǒng)為64位的Windows 7，實驗工具為Eclipse 4.3.2，JDK 6.0。實驗測試所用數(shù)據(jù)集分別是：TeleContact稀疏圖數(shù)據(jù)集，該數(shù)據(jù)集中包含204個節(jié)點和401條邊；Speed Dating稠密圖數(shù)據(jù)集，該數(shù)據(jù)集包含552個節(jié)點和8388條邊。
4.2實驗說明
本實驗選取兩個數(shù)據(jù)集進(jìn)行測試，分別從這兩個數(shù)據(jù)集中提取需保護(hù)的部分節(jié)點子集，設(shè)計5組實驗。
第一組實驗
測試參數(shù)θ與邊改變率的關(guān)系。實驗中對TeleContact和Speed Dating數(shù)據(jù)集分別令θ=0.05， 0.1， 0.15， 0.2， 0.25， 0.3，k=5，子集|U|變化的數(shù)量為分別為10， 20， 30， 40， 50，結(jié)果如圖5、6所示。從圖中可以看出，隨著θ增大，原始圖邊的改變率呈現(xiàn)下降趨勢。正如前文的定義可知，隨著θ的增加需要添加更少的邊。當(dāng)θ取非常小的一些值時，趨勢線又突然下降并且此后變化相對較小，說明對于TeleContact和Speed Dating數(shù)據(jù)集，分別當(dāng)θ=0.1和θ=015時可以實現(xiàn)較好的匿名。
第二組實驗
通過計算滿足（θ， k）匿名模型所需添加的邊占原始邊的比率來衡量（θ， k）匿名模型算法和經(jīng)典的k鄰域同構(gòu)算法各自的匿名代價，添加邊的比率越小，匿名代價越小。實驗中對TeleContact數(shù)據(jù)集分別令k=2， 4， 6， 8， 10，θ=0.1，子集|U|=0.7|V|；對Speed Dating數(shù)據(jù)集分別令k=5， 10， 15， 20， 25，θ=0.15，子集|U|=0.7|V|，結(jié)果如圖7、8所示。從圖中可以看出，利用（θ， k）匿名算法對原始圖添加的邊數(shù)比k鄰域同構(gòu)算法少，即匿名代價?。磺遥é?， k）匿名算法對原始圖的修改更少，即圖的完整性更高。
第三組實驗
運用度分布變化率來衡量本文模型對原始圖度分布的改變情況，用原始圖的度分布和圖的度分布之間的地球移動距離（Earth Mover Distance， EMD）[13]來代表度分布的變化，以此觀察匿名算法對原始圖數(shù)據(jù)的效用。EMD越大，說明度分布改變的越大，數(shù)據(jù)損失率越大，匿名效果更高；同理，EMD越小，說明度分布改變的越小。實驗中對TeleContact數(shù)據(jù)集分別令k=2， 4， 6， 8， 10， θ=0.1，子集|U|=0.5|V|；對Speed Dating數(shù)據(jù)集分別令k=5， 10， 15， 20， 25，θ=0.15，子集|U|=0.5|V|，結(jié)果如圖9、10所示。從圖中可以看出，（θ， k）匿名算法與已有k鄰域同構(gòu)算法相比，添加了最少的邊，降低了匿名成本且最大化數(shù)據(jù)效用。
第四組實驗
對兩個數(shù)據(jù)集上的算法執(zhí)行效率進(jìn)行測試比較。實驗中對TeleContact和Speed Dating數(shù)據(jù)集分別令k=2， 4， 6， 8， 10，子集|U|=05|V|，TeleContact數(shù)據(jù)集的θ=0.1，Speed Dating數(shù)據(jù)集的θ=0.15，結(jié)果如圖11、12所示。從圖中可以看出，隨著k值的升高，算法執(zhí)行時間有所增長，但（θ， k）匿名模型算法較經(jīng)典的k鄰域同構(gòu)算法執(zhí)行效率高。
第五組實驗
通過聚類系數(shù)（Clustering Coefficient， CC）來測量（θ， k）匿名算法和k鄰域同構(gòu)算法對原始圖數(shù)據(jù)匿名后數(shù)據(jù)的有效性。在無向網(wǎng)絡(luò)中通常把聚類系數(shù)定義為表示一個圖中節(jié)點聚集程度的系數(shù)，且CC=n/C2k，其中n表示在節(jié)點v的所有k個鄰居間邊的數(shù)量。實驗中對TeleContact數(shù)據(jù)集分別令k=2， 4， 6， 8， 10，θ=0.1，子集|U|=0.5|V|；對Speed Dating數(shù)據(jù)集分別令k=5， 10， 15， 20， 25，θ=0.15，子集|U|=0.5|V|。如圖13所示在匿名的數(shù)據(jù)中，隨著k值的增加聚類系數(shù)略微下降；然而，此匿名圖的聚類系數(shù)仍然相當(dāng)接近原始數(shù)據(jù)值，當(dāng)k=10時，原始圖數(shù)據(jù)和匿名圖數(shù)據(jù)的聚類系數(shù)之差僅為0.06。如圖14所示，（θ， k）匿名算法較k鄰域同構(gòu)算法聚類系數(shù)高，對原始圖改變略少。