通信物联网在网络规划及优化中的应用前景研究

张 硕

（中国移动通信集团设计院有限公司河北分公司 石家庄050021）

1 引言

近年来，我国对移动通信体制进行了重大改革。各大电信运营商早已意识到优质的无线网络是市场最大的竞争力。随着中国三大运营商对于无线网络质量的重视，移动用户数每年递增，市场竞争形势严峻，这几年新建和扩容基站的工作量巨大，新的4G 网络建设如火如荼，工期重叠情况严重，几期工程、几个网络建设并存。网络规划和优化工程不断更新、不断改进，但现网数据的不完善给规划和优化带来很大困难，基础数据如果有偏差，规划结果将毫无意义。大量的基站参数设置存在差异化，极易产生网间干扰，造成通信网络质量不高、服务水平低、网络运行效率低的情况。进行网络规划和优化一定是基于现网情况分析，用有限的资金进行最为合理的网络建设。如何高效地进行网络规划、实时了解网络地区差异、有针对性地进行建设是移动公司总体规划的一个严峻问题。下面引入物联网技术帮助实时掌握现网情况，更有针对性地确定地区建设规模及对移动通信网络进行更佳优化。

2 通信物联网技术

顾名思义,物联网是让物体和网络实时连接在一起，通过对各种物体的识别、定位及分析等手段，得到有用的信息应用在某种领域。物联网应用场景很多，生产生活中处处可见，通常物联网的应用技术是涉及多领域、多学科的一种智能化应用技术。

通信物联网是应用在通信领域的一种科学。从识别传感器传送有用信息到根据多种数学算法进行信息处理，可以帮助人们进行各种复杂的应用分析。通信物联网是以通信原理、计算机技术、电子信息等专业为基础，将通信技术和物联网技术结合起来，通过传感器采集数据和信息处理，然后应用到实际工程中。

3 物联网在网络规划优化中的应用

移动通信网和物联网的关系是相互支撑，目前通信网是承载物联网的重要基础设施，如何通过物联网更好地发展移动通信网络，即对移动通信网规划优化方面发挥作用是现阶段研究的热点。

近年来，随着4G 通信网络的快速建设，各运营商移动通信网络数据业务发展迅猛，容量需求快速增长，在频率资源有限的条件下，网络规划和网络优化工作日益得到重视。

在移动通信网络建设时，规划先行，网络规划在网络建设中具有重要作用，是网络建设的基础。通常网络规划的时间很长，需要确定规划区域和维度，通过实地勘察，对地形地貌、建筑物分布和经济发展方面进行综合考虑，结合当地用户的生活习惯和生活水平等多方面数据进行分析。在现网基站物理分布和现网基站业务分布的基础上，通过仿真软件，预测并满足覆盖规划和容量规划的需求，确定建设规模和站址配置。网络规划就是用最低的投资成本，建设出满足规划期内覆盖和容量发展的最优网络。

网络优化同样重要。由于前期规划和实际用户发展存在一定偏差，当网络建成，通过对现网数据的分析，需要对现有网络开展优化工作。这个过程需要分析大量数据，包括基站小区最大话务量、小区最大数据业务量、忙时小区分布、无线掉话率等，结合路测报告和基站分布情况，逐个区域、逐个基站进行分析，调整载频资源，寻求最优的解决方法进行优化。网络优化是在现有网络基础上使网络发挥最大作用，更好地服务用户，使运营商的投资得到最大的经济收益。和网络规划相比，网络优化工作是一项长期的、有连续性的重要工作。

由此可见，网络规划和网络优化工作的基础数据都需要现有基站的许多物理参数做支撑，站址的分布情况离不开采集基站的经纬度，传播模型的设置离不开天线的挂高和方向角等参数。由勘察人员到现场采集这些参数，一是费时费力，二是由于测量工具的偏差和人为工作的差异性可能会造成数据的偏差。若能使用各种传感器采集到这些数据，通过物联网和云计算的应用，对采集数据进行后台分析输出，这将是网络规划和网络优化工作的一个突破性成果。移动运营商的投资分配会更加合理，同时也将会得到更大的经济收益。不仅网络规划仿真可以更加准确，网络优化中准确的基础数据也将达到网络优化后的最佳效果。

通信物联网的技术特征主要有传感器、可靠的传输和后期数据处理云计算。根据对移动网络规划和优化所需要的数据可知，这些数据如经纬度、天线方向角和挂高等信息的采集对物联网传感器的智能化程度要求不高，主要是需具有可靠的稳定性和低功耗等优质性能。数据传输可完全依托移动通信网络。通过先进的后期数据处理算法和平台，移动网络规划和优化人员可以很容易地掌握物理基站的基本参数。

从物联网传感器安装的工程方面考虑，目前，一个地级市的物理基站大概有3 000个，在天面安装传感器的工作量非常巨大，传感器的供电和后期维护也需要工作量。传感器的质量和价格是运营商需要重点把握的问题，采集基站基础数据的优质传感器需要大规模研发和生产以保证质量并控制成本。

4 结束语

通信领域物联网发展处于起步阶段，各种应用正在研发测试，制约发展的方面有技术发展、产业发展等重要因素，规模也是制约通信物联网发展的一大要素。物联网的核心是数据采集、传输、融合分析。仅有一台终端毫无意义，大数据做不到去冗融合。大规模筛选分析不仅能实现物联网技术应用的意义，还可降低成本，规模化的应用和生产是用户和产业链互相制约的关键因素。目前，物联网发展缺少龙头企业带动，技术优势和开发程度都不足，这一切都导致覆盖成本相对较高，很容易形成一个死循环。其次，通信网络传感器的供电也是一个亟待解决的问题，终端蓄电池应具有良好的续航能力，采取本地供电的终端应具有较小的功耗，在工程上的实施也需要简单易操作。

目前大规模建设的TD-LTE 技术更加注重网络优化，所以在今后的工作中，物联网技术将被更多地引入，对各种数据采集工作也将更加准确、更加高效。通信领域物联网的发展还需要更多的成熟技术，还需要更多厂商的支持和发展。