网络规划的定义(精选8篇)

网络规划的定义篇1

关键词：生态网络；都市区；功能指向；规划方法

中图分类号：F299、3

生态空间的数量、质量和空间布局在城乡规划管理体系中具有重要的考量意义。随着城市化进程的迅速发展，绿色空间的环境价值、游憩功能、生物多样性意义逐渐被认识，都市区生态空间的功能发挥也成为规划建设的重要依据。在空间规划方法上，以保护生物迁徙通道为前提，兼顾游憩、景观等多元化功能的结构布局与面积控制为核心原则，形成以公园及自然化特征更为明显的森林、河流、海岸等为主体的 “线-块”网络被保护起来，为不同社会经济活动提供载体。

美国都市区生态网络规划的思想与实践开始于20世纪中期的威斯康辛州、新英格兰地区的大地规划运动（MATLAND）。我国传统的城市规划中偏重对建设开发的指导作用，而生态敏感区、生态恢复、生态安全往往不被作为规划重点及强制性内容。许多城市原有绿地规划不能满足对自然生态维护需求，生态环境脆弱且土地资源有限，加上城市发展的空间需求，经济发展与绿地保护面临的冲突日益严峻。本文基于生态网络理论，以美国新英格兰地区和我国珠三角地区的绿道规划实践为基础，比较分析都市区绿道规划建设的方法体系，以期更加完善生态网络的规划方法。

一、 生态网络理论的新发展

生态功能网络自20世纪70年代首次被提出，如基于绿带进行生态空间串联，或构建环状绿带抑制城市扩展，平衡生态与城市的空间矛盾；到20世纪90年代美国环保署、欧洲自然保护委员会已经形成跨区域生物保护网络计划，并尝试通过立法提升区域生态保育的空间效力（如表1）。生态网络的形成与发展为生态规划提供了新的理论依据，将景观格局与生态功能作为研究对象。同样，基于城市规划理论的视角，能够为生态空间的保护和改善提供一定建议。

生态网络是利用连接性作为联系空间中某些关键性位置或局部所构成的景观实体与功能结合的桥梁，再组织破碎化的绿地，以维持生态稳定和提高环境品质。与传统规划不同，生态网络将建设用地与生态环境的“图底”关系颠倒过来，“剔除”建设用地和因人工建设排水设施等改变生态流的土地，考虑将综合生态价值高、对自然生态系统正面效应较大的关键性生态节点的数量和质量为基础，采用邻接性的空间分析方法，进行生境资源评估、土地适宜性分析、关键性生态节点分析、潜在廊道分析、网络建构等步骤，构建以“斑块-廊道”体系为主体的多层次分形结构。

结构合理、功能健全的景观格局通常可以扭转生态系统的退化趋势，并增强其对人类福祉的贡献。生态网络本质上是基于景观生态学、保护生物学、地理学等理论，通过确定景观尺度区域绿地的功能定位与最适网络结构特征，体现生态安全、生态环境优化对于城市的价值，对促进不同尺度公共政策的制定具有重要意义。

二、美国新英格兰地区生态网络规划与实践

（一）绿道规划的目标

新英格兰地区位于美国东北部，由康涅狄格（Connecticut）、马萨诸塞（Massachusetts）、佛蒙特（Vermont）、新罕布什尔（New Hampshire）、罗德岛（Rhode Island）、缅因（Maine ）6个州组成。2008年新英格兰区域规划中绿道规划建立在已有19300米绿道、游步道和32375平方公里高质量保护区的基础上，拓展19世纪公园设计和20世纪开发空间规划的研究范围，寻求建立包括绿道和游步道在内的174015平方公里的生态网络，以满足新英格兰都市区的宜居性要求。都市区规划委员会希望通过绿道规划达到改进环境质量，控制城市发展无序蔓延，提供市民游憩场地，提高绿色就业机会等多重目标。

（二）新英格兰地区绿道内涵

1、绿道定义

美国学者查理斯·莱托（Charles Little）在其经典著作《美国的绿道》中将绿道定义为：“绿道即沿着诸如河滨、溪谷、山脊线等自然走廊，或是沿着诸如用作游憩活动的废弃铁路线、沟渠、风景道路等人工走廊所建立的线型开敞空间，包括所有可供行人和骑车者进入的自然景观线路和人工景观线路。它是连接公园、自然保护地、名胜区、历史古迹，及其他与高密度聚居区之间进行连接的开敞空间纽带”。并将其划分为5种主要类型：城市河流廊道、休闲绿道、强调生态功能的自然廊道、风景道或历史线路、综合性的绿道和网络系统。

杰克·埃亨（Jack Ahern）在总结美国经验的基础上对绿道的定义突出强调五点：“一是绿道的空间结构是线性的；二是连接是绿道的最主要特征；三是绿道是多功能的包括生态、文化、社会和审美功能；四是绿道是可持续的、是自然保护和经济发展的平衡；五是绿道是一个完整线性系统的特定空间战略”。

综上，新英格兰地区将绿道定义为：绿道是网络中具有一定宽度、内部连接性的生物廊道，建立类似于高速和铁路的结构和联系方式，与之不同的是绿道是自然形成的生态单元，如作为栖息地、水源地、迁徙通道的湿地、河流、林地。

2、 绿道分类

在空间尺度上，将绿道分为新英格兰区域、州级、场所三个层次。根据绿道目标功能的不同，形成游憩休闲绿道或游步道（recreationa） greenway）、生态保护绿道（ecological greenway）、文化保持或历史遗存绿道 （cultural and historic greenway）等三类。

游憩休闲绿道是具有生态旅游功能的生境，以具有一定长度的自然廊道、运河、被废弃的河床为主，沿途具有多样或重要的自然景观。

生态保护绿道是具有生物保护意义的自然廊道及开放空间，通常沿着河流、山脊以供野生动物迁徙、生物多样性保护和适当的自然研究。

文化或历史绿道是具有一定文化价值、历史遗迹的地区，通常沿着公路和高速道路，包括步行通道和停车道的绿色隔离带，也包括蓄水、防洪、生态敏感区的生态基础设施及其间的连接。

（三） 生态网络的研究方法

1、 美国绿道规划的方法

美国12个州开展了生态网络规划，至少有4个不同方法，即资源评估、斑块-廊道构建、民意驱动方式和均衡的绿道规划。

资源评估方法：通过坡度、植被覆盖、水系、生态灾害等因素叠加界定生态敏感地区。罗德岛州（Rhode Island）和 佐治亚州（Georgia）采用这种方法规划绿道。

斑块-廊道法：佛罗里达（Florida ）和纽约州（New York）辨识具有重要意义的大型自然生态斑块及其间的生态廊道。Cook用斑块分析、廊道结构和网络结构分析方法来评价和构建凤凰城的绿道网络。

民意驱动法：马里兰（Maryland）、康涅狄格（Connecticut）和特拉华（Delaware）的绿道依赖民意调查，沟通政府与民众意愿。当地居民在州地图上勾画绿道，包括提出期望增加的潜在廊道。

均衡的绿道规划：佛蒙特（Vermont）、新泽西（New Jersey）、北卡罗来纳（North Carolina）、南卡罗来纳（South Carolina）、科罗拉多（Colorado）5个州采用民意驱动与斑块-廊道规划法综合均衡方法。

2、 新英格兰独特的研究方法

新英格兰采用均衡的绿道规划方法，同时改进斑块-廊道方法。在选择对于景观生态功能具有显著促进作用的生态斑块作为生态源点的基础上，考虑到植被类型、结构和土地利用等基质的特征对生物迁移的影响，界定不同土地类型对生物迁移的阻力系数，以ARCGIS软件为分析平台，构建阻力模型表达耗费距离，从耗费域水平选取最适生物廊道，也就是功能距离、有效地理距离。该模型主要考虑生态源、距离和地表摩擦阻力等因子，公式如下：

其中Di是指从空间某一个景观单元i到生态源的实际距离；Fj是空间某一景观单元j的阻力值；Ci是第i个景观单元到源的累积耗费值；n为基本景观单元总数。

耗费距离的分析是强调景观阻力在一定空间距离上的累积效应，借助ARCGIS空间分析工具模块来实现。其生态学意义在于：从景观格局和生态过程出发，通过景观流的空间模拟分析，探讨有利于生态过程的途径和方法，促进生态系统健康、稳定和安全。

（四） 新英格兰的生态绿网格局

目前，新英格兰地区18%的土地作为被保护的绿色空间和绿道，其中生态保护绿道占81%，休闲游憩绿道占18%，其他绿道占1%（如表2）。从行政分区来看， 马萨诸塞州（Massachusetts）被保护的绿色空间占该州面积的41%，缅因州（Maine）仅有11%被作为保护的绿色空间，其他4州被保护的绿色空间面积在15%～22%之间。缅因州（Maine）比例最低，因为该州人口密度非常低（14人/平方公里），城市发展对区域环境影响很小，因此区域尺度保护行动尚未纳入决策日程。马萨诸塞州（Massachusetts）比例最高，被保护面积比重是缅因州（Maine）的4倍，其他4州的2倍左右。因为马萨诸塞州（Massachusetts）1996年通过了河流保护法案，明确提出河流两侧至少60米划为被保护的缓冲性绿地，潜在生物廊道的理想保护框架由此形成，有助于协调私人绿地发展为公共生态保护绿地的需求。

新英格兰地区规划设计委员会及NGO负责区域绿道规划，借助GIS平台，逐步构建了以蒙太古（Montague）、诺威奇（Norwich）、汉诺威（Hanover）、波特兰（Portland）为中心，以阿巴拉切亚山（Appalachian）游步道、东海岸（East Coast）生态保护绿道、黑石河（Blackstone River）遗址廊道、康涅狄格河（Connecticut River）保护绿道为骨架，与纽约州、加拿大连通的河流、山脊绿道共同形成辐射状的网络架构。

近期规划新增8%的土地作为被保护的绿道，主要为缅因（Maine）规划新建的13000平方公里北部森林公园。远期规划新增生态保护绿道占区域面积的19%，主要是拓宽河流缓冲区和湖泊生态修复项目。因为河流对于城市而言是重要的生态循环系统，河流缓冲区是水质和岸带土壤保护的载体。Quabbin水库监测研究表明，当靠近蓄水区60%的流域被保护，那么水可以不用经过任何过滤就可被直接饮用。缓冲区范围至少60米其生态价值同样得到学术领域的充分论证。因此，规划设计委员会敦促其他州效仿马萨诸塞州（Massachusetts）的做法，这样新英格兰地区河流缓冲区面积将从10%提高至20%，加上现状绿地和近期规划的森林公园，被保护的绿色空间占新英格兰国土面积的45%。此外，根据民意调查需求，适时规划建设休闲游憩绿道，这些绿道构成的网络结构能够像公路一样让居民方便易达，这无疑对于提高生活品质、改善休闲空间具有重要意义。

三、中国珠三角地区绿道网规划与实践

（一） 绿道规划的目标

珠江三角洲，简称珠三角地区，是我国典型的并且发展最为成熟的大都市区之一，包括广东省境内的广州、深圳、东莞、佛山、肇庆、江门、惠州、珠海、中山9市。2009年，广东省建设厅提出《借鉴国外经验，率先建设珠三角绿道网》的建议。2010年，《珠三角绿道总体规划纲要》提出以分析资源本底和城乡发展布局、生态环境保护、区域交通网络建设等为基础，结合各地市发展意愿，到2013年率先建成6条总长1690公里的区域绿道，其目标在于：（1）维护区域生态安全；（2）提高区域宜居性；（3）扩内需促增长；（4）保护历史文化资源；（5）推动珠三角一体化发展。

（二）珠三角地区绿道内涵

1、 绿道定义

中国关于绿道的研究多数属于国外概念的引进，在绿道实践方面主要是对国土绿化和各地区进行的绿地系统规划。《国务院关于进一步推进全国绿色通道建设的通知》（国发〔2000〕31号）中指出，绿色通道建设是我国国土绿化的重要组成部分，主要任务是对公路、铁路、河渠、堤坝沿线进行绿化美化。基于此，珠三角地区的规划将绿道定义为：沿着诸如河滨、溪谷、山脊线、沟渠、风景道路等自然和人工走廊所建立的，包括可供行人和骑车者进入的自然和人工景观线路，兼具生态、休闲、环保和教育等多种功能，在公园、自然保护地、名胜区、历史古迹和城乡聚居区之间起重要连接作用的线性绿色开敞空间。

2、 绿道分类

在珠三角地区绿道规划中，根据绿道所处位置和目标功能的不同，将绿道分为生态型、郊野型和都市型三种类型。

生态型绿道保护和恢复生态环境、生物多样性，主要沿着市郊自然的河流、小溪、海岸及山脊线建立的廊道，控制范围宽度建议不少于200m。

郊野型绿道旨在提供人们亲近大自然、感受大自然的绿色休闲空间，主要位于连接城乡建成区与生态地区的过度地带，控制范围宽度一般不少于100m。

都市型绿道主要集中在城市建成区，依托城镇地区的人文景区、公园广场等以及城镇道路两侧的绿地，控制范围宽度一般不少于20m。

（三）生态网络的研究方法

珠三角地区规划部门结合已有规划，借鉴国外绿带、郊野公园标准，首先确定区域绿地范围，包括自然保护区、主干河流、森林公园、高速公路绿化带等。借鉴深圳生态控制线规划，运用叠图分析土地适宜性。通过对各市相关规划在统一的空间尺度上的拼合，得到珠三角绿地结构。解读《珠江三角洲城镇群协调发展规划》、《珠江三角洲环境保护规划纲要》、《珠江三角洲城际轨道交通同城化规划》等上层次规划及政策引导方向，协调绿道网与城乡空间布局。

（四）珠三角绿道网的布局

根据《珠江三角洲绿道路网总体规划纲要》，遵循绿道网规划原则，综合考虑自然生态、人文、交通和城镇布局等资源要素以及上层次规划、相关规划等政策要素，结合各市的实际情况叠加分析，规划“两环、两带、三核、网状廊道”的生态控制线结构，综合优化形成由六条主线、四条连接线和十六条支线共同构成的珠三角区域绿道的网络化格局。六条主线长1690公里，宽度从0、5～10公里不等，绿化缓冲区总面积4410平方公里，占珠三角面积的36%。其中，生态型绿道总长348公里，占21%；郊野型绿道总长879公里，占52%；都市型总长463公里，占27%。

从各市绿道情况来看（如表3），肇庆划定区域绿地总面积占土地面积比重最高，中山最小，其他城市在45%～65%之间。肇庆多山地、丘陵，境内水网较密。2007年肇庆市城市总体规划中明确提出分类分区的绿地管制指引，对中心城区、东南地区、山区分别提出严格的绿地保护面积。中山市绿地占土地总面积比例偏小，绿地破碎尚未形成网络体系。其他城市生态绿地以森林、基塘、河流为主，资源丰富。随着城市的快速发展，内部往往缺乏结构性廊道。各市市域生态控制线其具体范围与控制指标作为城市总体规划的强制性内容，根据珠三角区域绿道规划进行具体的区域绿道详细规划。同时，是否落实珠三角生态控制线规划，是报省规划行政主管部门审批的重要因素。

四、中美都市区生态廊道规划的比较

从上述分析可以看出，以生态网络为空间规划的重点得到区域规划委员会的支持。中国和美国都市区规划建设对于自然系统的开发都以谨慎态度为主，绿带所作用的区域是快速城市化过程中各种社会经济交锋的界面，绿色空间的属性要求绿道的发展必须是明确政策目标重点。美国、中国对都市区绿道的规划建设共同之处颇多，功能指向、规划方法和管理却各有特点。

（一） 对绿道功能指向的比较

从中美的实践可以看出，绿色空间具有提高环境品质、控制城市蔓延、提供游憩场地等多重目标，赋予复合功能下“绿道”网络发展。新英格兰的绿道规划建设强调自然生态的保护与保育，河流、湿地的生态恢复，保护中不断反省和强化。珠三角地区的绿道规划建设更多考虑到与城市发展进行有效引导，增加绿道的休憩、短途旅游、教育等功能，并与高速公路建立公共联系，复合功能性明显，生态性不足。

（二） 对绿道规划手法的比较

规划方法都是以生态学、规划学科为基础，探索网络结构、功能的多重协调。同时，纳入居民、NGO等多利益群体意见，优化生态网络结构。珠三角绿地大多数城市采用多要素图层叠加分析，基于生态景观与城市建筑物之间的拓扑关系，得出生态环境的宏观特征和类型的分布规律。新英格兰地区以保护生物迁徙通道为着力点，从土地利用类型模拟生境对物种迁徙的影响，用耗费模型筛选最优距离。

（三）绿道政策实施的规划管理

Massachusetts一直坚持以法律形式确定的基本规划政策，具有法律权威性。同时，由于新英格兰完整的规划体系和绿道规划基础，使得绿道政策从区域规划、州规划，再详细到场所规划，被逐渐细化和落实，保证了政策的顺利实施。在我国，对生态系统要素的认识程度和研究力度小于城市实体建设空间。珠三角对现有绿地系统的结构性和功能性的探索和规划建设不仅针对特定的目标简单的限制，而是多重目标及相关政策工具的配合。

五、结论

尽管中美发展阶段不同，但同样面临发展压力和绿色空间保护的迫切性。为了维系、保育绿色空间与功能发挥，新英格兰地区始终如一地坚持完善生态型绿道结构，将与自然环境高度关联的河流、山脊等绿色空间以网络结构实现空间的连续性、可达性。在当前，我国都市区发展速度快，绿地规划面临特定土地资源的短缺，更应明确对绿道作为公共空间的理解，对破碎土地的再组织可以通过恢复自然生态系统和引入人工绿道连接得以实现。

绿地的复合型功能对区域可持续发展、生活品质提高等方面的价值得到广泛的认同，休闲游憩、农业旅游、教育科研等功能被纳入绿道的整体观念中。珠三角绿道规划进一步考虑到高速公路、铁路等大型交通廊道对生态格局的影响，建立生态廊道，削弱对自然生境的破坏，为物种多样性提供可能的支撑。因此，明确提出复合功能开发，借鉴新英格兰地区经验，深入探索不同功能的绿道类型的不同设计方式和管理模式，建立复合功能下的结构体系。

生态网络的规划方法所依赖的技术方法有所差异，但是从规划实践来看，已经突破传统规划思维，首先辨识城市生态空间，将其保护、控制起来，突破城市规划的边界，不因城市的发展扩张而减少或损害。我国生态基础设施规划所涉及的问题往往研究基础和实践活动的薄弱，指导制度和规范的不健全和不协调。推动基础科学的研究，加强国内外合作，可以丰富研究方法，优化决策方案。

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网络规划的定义篇2

关键词 路径规划;全局规划;局部规划

中图分类号 TP242 文献标识码 A 文章编号 1674-6708(2009)10-0067-02

路径规划是指机器人从起始点到目标点之间找到一条安全无碰的路径,是机器人领域的重要课题。移动机器人技术研究中的一个重要领域是路径规划技术,它分为基于模型的环境已知的全局路径规划和基于传感器的环境未知的局部路径规划。本文综述了移动机器人路径规划的发展状况,对移动机器人路径规划技术的发展趋势进行了展望。

根据机器人工作环境路径规划模型可分为两种:基于模型的全局路径规划,这种情况的作业环境的全部信息为已知;基于传感器的局部路径规划,作业环境信息全部未知或部分未知,又称动态或在线路径规划。

1 全局路径规划

全局路径规划主要方法有:可视图法、自由空间法、栅格法、拓扑法、神经网络法等。

1、1 可视图法

可视图法视移动机器人为一点,将机器人、目标点和多边形障碍物的各顶点进行组合连接,并保证这些直线均不与障碍物相交,这就形成了一张图,称为可视图。由于任意两直线的顶点都是可见的,从起点沿着这些直线到达目标点的所有路径均是运动物体的无碰路径。搜索最优路径的问题就转化为从起点到目标点经过这些可视直线的最短距离问题。

1、2 拓扑法

拓扑法将规划空间分割成具有拓扑特征的子空间,根据彼此连通性建立拓扑网络,在网络上寻找起始点到目标点的拓扑路径,最终由拓扑路径求出几何路径。拓扑法基本思想是降维法,即将在高维几何空间中求路径的问题转化为低维拓扑空间中判别连通性的问题。

1、3 栅格法

栅格法将移动机器人工作环境分解成一系列具有二值信息的网格单元,多采用四叉树或八叉树表示,并通过优化算法完成路径搜索,该法以栅格为单位记录环境信息,有障碍物的地方累积值比较高,移动机器人就会采用优化算法避开。对栅格的改进采用以障碍物为单位记录的信息量大大减少,克服了栅格法中环境存储量大的问题。

1、4 自由空间法

自由空间法应用于移动机器人路径规划,采用预先定义的如广义锥形和凸多边形等基本形状构造自由空间,并将自由空间表示为连通图,通过搜索连通图来进行路径规划。自由空间的构造方法是从障碍物的一个顶点开始,依次作其它顶点的链接线,删除不必要的链接线,使得链接线与障碍物边界所围成的每一个自由空间都是面积最大的凸多边形。连接各链接线的中点形成的网络图即为机器人可自由运动的路线。

1、5 神经网络法

可视图法缺乏灵活性,且不适用于圆形障碍物的路径规划问题。神经网络法用于全局路径规划可以解决以上问题。算法定义了整条路径的总能量函数,相应于路径长度部分的能量和相应于碰撞函数部分的能量。由于整个能量是各个路径点函数,因此通过移动每个路径点,使其朝着能量减少的方向运动,最终便能获得总能量最小的路径。

2 局部路径规划

局部路径规划包括人工势场法、模糊逻辑算法、神经网络法、遗传算法等。

2、1 人工势场法

人工势场法基本思想是将移动机器人在环境中的运动视为一种虚拟人工受力场中的运动。障碍物对移动机器人产生斥力,目标点产生引力,引力和斥力周围由一定的算法产生相应的势,机器人在势场中受到抽象力作用,抽象力使得机器人绕过障碍物。

2、2 模糊逻辑算法

模糊逻辑算法基于对驾驶员的工作过程观察研究得出。驾驶员避碰动作并非对环境信息精确计算完成的,而是根据模糊的环境信息,通过查表得到规划出的信息,完成局部路径规划。模糊逻辑算法的优点是克服了势场法易产生的局部极小问题,对处理未知环境下的规划问题显示出很大优越性,对于解决用通常的定量方法来说是很复杂的问题或当外界只能提供定性近似的、不确定信息数据时非常有效。

2、3 神经网络法

模糊控制算法有诸多优点,但也有固有缺陷:人的经验不一定完备;输入量增多时,推理规则或模糊表会急剧膨胀。神经网络法则另辟蹊径。路径规划是感知空间行为空间的一种映射,映射关系可用不同方法实现,很难用精确数学方程表示,但采用神经网络易于表示,将传感器数据作为网络输入,由人给定相应场合下期望运动方向角增量作为网络输出,由多个选定位姿下的一组数据构成原始样本集,经过剔除重复或冲突样本等加工处理,得到最终样本集。

2、4 遗传算法

遗传算法以自然遗传机制和自然选择等生物进化理论为基础,构造了一类随机化搜索算法。利用选择、交叉和变异编制控制机构的计算程序,在某种程度上对生物进化过程作数学方式的模拟,只要求适应度函数为正,不要求可导或连续,同时作为并行算法,其隐并行性适用于全局搜索。多数优化算法都是单点搜索,易于陷入局部最优,而遗传算法却是一种多点搜索算法,故更有可能搜索到全局最优解。

3 移动机器人路径规划技术的发展展望

随着计算机、传感器及控制技术的发展,特别是各种新算法不断涌现,移动机器人路径规划技术已经取得了丰硕研究成果。从研究成果看,有以下趋势:首先,移动机器人路径规划的性能指标要求不断提高,这些性能指标包括实时性、安全性和可达性等;其次,多移动机器人系统的路径规划。协调路径规划已成为新的研究热点。随着应用不断扩大,移动机器人工作环境复杂度和任务的加重,对其要求不再局限于单台移动机器人。在动态环境中多移动机器人的合作与单个机器人路径规划要很好地统一;再次,多传感器信息融合用于路径规划。移动机器人在动态环境中进行路径规划所需信息都是从传感器得来。单传感器难以保证输入信息准确与可靠。此外基于功能/行为的移动机器人路径规划,这是研究的新动向之一。

总之,移动机器人的路径规划技术已经取得了丰硕成果,但各种方法各有优缺点,也没有一种方法能适用于任何场合。在研究这一领域时,要结合以前的研究成果,把握发展趋势,以实用性作为最终目的,这样就能不断推动其向前发展。

参考文献

[1]陈陈、优化方法与最优控制[M]、北京:机械工业出版社,1993、

网络规划的定义篇3

关键词：网络管理；网络安全；网络安全规划；网络病毒；防治技术

中图分类号：TP393、07 文献标识码：A 文章编号：1673-8500（2013）02-0090-01

一、网络管理的概念

网络管理：简单的说就是为了保证网络系统能够持续、稳定、安全、可靠和高效地运行、不受外界干扰，对网络系统设施的一系列方法和措施。为此，网络管理的任务就是收集、监控网络中各种设备和设施的工作参数、工作状态信息，显示给管理员并接受处理，从而控制网络中的设备、设施，工作参数和工作状态，以实现对网络的管理。

二、网络安全的定义

1、从本质上来讲，网络安全就是网络上的信息安全。网络安全是指保护网络系统中的软件、硬件及信息资源，使之免受偶然或恶意的破坏篡改和泄露，保证网络系统的正常运行、网络服务不中断。

2、从广义上说，网络安全包括网络硬件资源和信息资源的安全性。硬件资源包括通信线路、通信设备（交换机、路由器等）、主机等，要实现信息快速、安全地交换，一个可靠的物理网络是必不可少的。信息资源包括维持网络服务运行的系统软件和应用软件，以及在网络中存储和传输的用户信息数据等。

三、网络安全规划与设计基本原则

1、网络系统安全规划设计的基本原则

网络安全的实质就是安全立法、安全管理和安全技术的综合实施。这三个层次体现了安全策略的限制、监视和保障职能。根据防范安全攻击的安全需求、需要达到的安全目标、对应安全机制所需的安全服务等因素，参照SSE-CMM（系统安全工程能力成熟模型）和ISO17799（信息安全管理标准）等国际标准，综合考虑可实施性、可管理性、可扩展性、综合完备性、系统均衡性等方面，在网络安全方案整体规划、设计过程中应遵循下列十大原则。

（1）整体性原则；（2）均衡性原则；（3）有效性与实用性原则；（4）等级性原则；（5）易操作性原则；（6）技术与管理相结合原则；（7）统筹规划，分步实施原则；（8）动态化原则；（9）可评价性原则；（10）多重保护原则。

总之，在进行计算机网络工程系统安全规划与设计时，重点是网络安全策略的制定，保证系统的安全性和可用性，同时要考虑系统的扩展和升级能力，并兼顾系统的可管理性等。

2、如何进行网络工程安全规划

网络安全规划与设计是一项非常复杂的系统工程，不单纯是技术性工作，必须统一步骤，精心规划和设计。安全和反安全就像矛盾的两个方面，总是不断攀升，所以网络安全也会随着新技术的产生而不断发展，是未来全世界电子化、信息化所共同面临的问题。一般来说，网络的安全规划设计与实施应考虑下面4个方面的问题。一是确定面临的各种攻击和风险并分析安全需求。二是明确网络系统安全策略。三是建立网络安全模型。四选择并实施安全策略。

四、网络病毒的防治技术

1、网络计算机病毒的特点

网络病毒是利用网络平台作为传播方式的，由此可见，在网络环境下，网络病毒除了具有可传播性、可执行性、破坏性等计算机病毒的共性外，还具有一些新的特点。主要表现如下：

第一，主动通过网络和邮件系统传播。第二，传播速度极快。第三，危害性极大。第四，变种多。第五，难于控制。第六，清除难度大。第七，具有病毒、蠕虫和后门（黑客）程序的功能。

2、网络计算机病毒的破坏行为

网络计算机病毒破坏性极强，常见的破坏性表现如下：

（1）劫持IE浏览器，首页被更改，一些默认项目被修改（例如默认搜索）。

（2）修改Host文件，导致用户不能访问某些网站，或者被引导到“钓鱼网站”上。

（3）添加驱动保护，使用户无法删除某些软件。

（4）修改系统启动项目，使某些恶意软件可以随着系统启动，常被流氓软件和病毒采用。

（5）在用户计算机上开置后门，黑客可以通过此后门远程控制中毒机器，组成僵尸网络，通过对外发动攻击、发送垃圾邮件、点击网络广告等牟利。

（6）采用映像劫持技术，使多种杀毒软件和安全工具无法使用。

（7）记录用户的键盘、鼠标操作，从而可以窃取银行卡、网游密码等各种信息。

（8）记录用户的摄像头操作，可以从远程窥探隐私。

（9）使用户的机器运行变慢，大量消耗系统资源。

3、基于工作站的防治策略

工作站就像是计算机网络的大门，只有把好这道大门，才能有效防止病毒的入侵。基于工作站防治病毒的方法有三种：

（1）软件防治。即定期或不定期地用反病毒软件检测工作站的病毒感染情况。软件防治可以不断提高防治能力，但需要人为地经常去启动防病毒软件，因而不仅给工作人员增加了负担，而且很有可能在病毒发作后才能检测到。

（2）在工作站上插防病毒卡。防病毒卡可以达到实时检测的目的，但防病毒卡的升级不方便，从实际应用的效果看，对工作站的运行速度有一定的影响。

（3）在网络接口卡上安装防病毒芯片。它将工作站存取控制与病毒防护合二为一，可以更加实时有效地保护工作站及通向服务器的桥梁。但这种方法同样也存在芯片上的软件版本升级不便的问题，而且对网络的传输速度也会产生一定的影响。

参考文献：

[1]董伟、计算机病毒分析及防治策略[J]、信息与电脑： 理论版、2009，（07）：14-15、

[2]商娟叶、浅谈计算机网络病毒的防治措施[J]、新西部： 下半月、2008，（10）：225、

网络规划的定义篇4

[关键词]CNO　网管数据　邻区优化　频率干扰　KPI报表

1　引言

每一个网优工程师，无论是运营商的网优人员还是设备商的技术支持人员，想必对这样一种工作情景都不会陌生：每日埋没于从网管上提取出的大量网络性能KPI统计报表，凭借经验从这海量的数据中判断分析出问题小区的蛛丝马迹，需要修改网络参数时花费大量的时间在网管的操作上。这种工作模式由于excell、WP等常用网优分析工具和各厂家网管所识别的数据格式的不互通导致大量的工作都消耗在毫无意义的数据提取和格式互换上，同时所有的调整工作都需要手工在网管上再操作一遍，效率极为低下。这是所有网规网优工程师所深恶痛绝却又无能为力的。那么，有没有这样一种网规网优分析工具，它能够实现网管的输出数据直接输入，又能辅以强大的自动分析处理功能帮助工程师判断问题，同时还可以直接输出调整命令在网管上实现呢?

中兴通讯的日常网优工具CNO就能提供这样的解决方案。它能够实现中兴通讯的V2、V3、SDR等全系列设备的无线参数、性能数据的提取与输入，集成强大的分析处理功能和GIS渲染功能辅助工程师快速判断网络问题从而进行相应的调整，所有的调整工作可在软件中完成，以MMI命令、调整通知单、工单稽核等多种方式直接在网管上下发实现。日常网规网优中常见的工作频率的规划与优化、邻区的规划与优化、无线参数的查询与管理、性能参数的查询与管理，在CNO-G中都有对应的模块实现，同时辅以高效的自动邻区规划/优化算法、频率优化算法，将以往更多依赖工程师经验且实现效率很低的工作改以机器通过自动算法实现，准确而高效。可以说，CNO工具的出现，使得广大中兴通讯网规网优工程师真正掌握了一柄解决日常网优工作难题的利刃，无论多复杂的问题从此都能轻松面对，游刃有余。

从功能实现上来说，CNO的出现能够很好地解决困扰运营商日常网优的四大难题，真可谓“日常网优，难遍天下；CNO不出，谁与争锋”。那么，是哪四大难题成为日常网优的拦路虎，CNO又有何独特的解决之道呢?且看下文一一道来。

2　问题1：网管操作多又乱，如何管理是难题

对于日常网优来说，每日的无线参数/地面参数都可能面临大量的修改，可能涉及到的修改人员既包括局方的网优人员、维护人员，也可能是设备商的网优支持人员、外包人员。如何管理记录每日修改的无线参数/地面参数，以使运营商对每日修改的参数心中有数?如何快速判断哪些无线参数经过修改已经与当初开站时的定标参数有所不同，从而判断是否需要更正?如何判断网管中的实际无线参数是否即是网规网优工程师规划的数据?这些都成了不小的难题。

CNO实现了网管无线参数/地面资源管理参数和规划参数、无线定标参数的直接输入识别功能，从而实现今天与昨天的无线参数/地面资源管理参数比较、规划参数与网管无线参数比较、无线定标参数与网管无线参数比较的三大功能，对于比较结果可直接通过生成工单稽核的方式在网管上下发执行同时生成变更报告。通过此功能。CNO很好地起到了沟通网管和网优人员的桥梁作用，通过数据的互通实现了网管数据的管理功能，从而实现了网优参数的规范管理。

3　问题2：邻区规划与优化，费时费力费脑筋

对于GSM系统来说，邻区优化占据了工作量的较大部分，包括邻区的初始配置、邻区漏配的发现、冗余邻区的删除等。邻区配置不合理，轻则导致切换不及时影响通话质量，重则导致切换失败甚至掉话。提升邻区相关问题处理的工作效率，对快速优化网络具有重要的意义，而工作效率的提升很大程度上依赖于专业网优工具的使用。

CNO工具对于新开站点可以提供快速的自动邻区配置规划，只需要输入基本的工程参数，CNO就可以根据小区间的距离和方向夹角，采用专利雷达算法进行所有小区间的重叠覆盖区域计算，并以之为基础进行邻区的规划。以往一个BSC的小区约有7000～8000个邻区需要规划，如采用手动规划费时费力，而采用CNO自动规划方式区区几小时即可完成。相比于采用仿真方式进行邻区规划，CNO自动规划其优势在于简单、迅速，不需要专门的电子地图输入，对网规网优工程师的技术水平和工作经验要求相对较低。

不过该功能一般仅适用于初始规划中，并不意味着绝对的准确，主要原因在于：

(1)没有立体的位置考虑：地形、地貌、高度、阻挡物等，仅仅是二维层面的规划；

(2)全网统一化规则并不能满足各种不同地理环境下的邻区配置需要。

在网络开通运行之后，需要根据实际情况，通过邻区自动优化工具来提升网络性能指标。目前常用的方式是通过对路测数据的分析，找出漏配、单配的邻区关系。其优点在于结果准确可靠，但是费时费力，无法对路测线路以外的区域进行邻区漏配分析，并且对于冗余邻区的删除也无法提供有足够说服力的数据支撑。相比之下，CNO通过系统自动全频段BA调度获取全网小区之间的C/I关系，以之为依据可以自动进行全网的邻区自动优化，准确判断冗余邻区、潜在邻区，一举提升了工作效率和判断精度。

4　问题3：频率干扰是难题，需要合理来规划

GSM网络系统与其他制式的网络系统(例如CDMA、UMTS等)相比，是个频率受限系统，网络问的同邻频干扰是制约网络性能的重要因素。尤其是在运营商频段有限、频点资源紧张的情况下，如何通过合理的频率规划，优化来尽可能减少网络间的同邻频干扰是每日网优工作的一项重要组成部分。CNO工具的频率优化模块集成频率资源利用率统计、同频复用距离检查、同邻频小区渲染等模块，帮助网优工程师快速发现网络中存在的同邻频现象并结合性能指标判断小区间是否存在干扰从而判断是否需要进行频率的调整。

GSM网络中尽管存在非常多的同邻频小区对，但并不是所有的同邻频之间都有干扰，如何快速判断出真正可能存在问题的同邻频关系是日常网优的难题之一。在CNO中支持两大频率检查功能，即主邻小区间的同邻频检查功能和自定义距离范围内的同频小区检查功能，根据网管导出的无线参数进行自动检查，快速缩小调整范围，定位问题小区对从而进行调整。

CNO在频率的调整过程中，直观的GIS渲染功能辅助网优工程师判断新方案中哪些小区间存在同邻频现象；结合距离方向角的pathloss提供修改频率的建议并预估方案修正后的最大影响小区，从而实现步步推连续修改的功能；在有自动BA调度的C/I数据输入的情况下，通过网络间各小区相关关系强弱的判定，给出BCCH频率修正的辅助优化建议，对 于那些与主小区相关关系强的BCCH，在主小区频率修正时应该避免与之同邻频，如图1所示：

5　问题4：性能报表多又杂，关联分析靠经验

从网管提取KPI性能报表找到网络中的问题小区，然后通过excell的宏或者自定义公式筛选查询进行多指标间的联动分析，最终定位问题原因，这样的日常优化模式相信绝大多数的网规网优工程师都不会陌生。然而，这种工作方式却存在着很多的不足和制约因素：

(1)需要提取太多的报表。为了获取足够多的数据，需要获取网络从宏观到微观各个层面的不同时间级别(全网级别、BSC级别、小区级别的每日忙时和全天)的KPI报表，这样下来所需要提取的报表数量就十分庞大，对于经验稍逊的工程师来说如何从这一大堆的报表中快速定位网络问题是有不小困难的，而且过多的报表对于数据的提取和管理来说也是一个难题。

(2)由于提取的报表都是网管定义的KPI指标，无法实现运营商个性化的自定义指标分析，需要在网管上创建新的指标来提取，同时无法观察具体计数器的值，无法实现更细层面的分析。

(3)各指标间的联动分析需要工程师自己编写excel宏来实现，对网优工程师的要求比较高，缺乏将相关指标组合联动分析的功能。

(4)所提取的指标仅仅包含网元的无线信息，不包含工程信息，对于那些问题网元仅仅能知道其名称，缺乏GIS联动渲染功能，无法判断某些问题是否为区域性现象。

在CNO中，这些问题一一得到了解决。在CNO中通过NDET具可以直接获取各个时段的自定义选择的分类性能数据，实现数据的一次获取功能而无需多次提取；同时实现自定义KPI指标公式和模版查询筛选功能，软件内部集成常用KPI指标同时支持自定义指标的定制并实现模版化导入导出功能，指标的查询更加便捷；具备单项指标的网络最差小区一键筛选功能，可进行详细关联指标分析，无需在多表间查找：多指标多时段多对象的联动分析、单指标波动分析和网络健康度检查等特色功能辅助进行优化分析；所有查询指标都有GIS渲染功能，问题小区地理分布环境一目了然。

图2即为TOPN最差小区的筛选及详细关联指标分析图：

通过以上几大功能，CNO成功地降低了日常KPI工作分析的难度，借助软件实现庞大数据的管理与分析，帮助工程师更快地从海量数据中找到网络问题的症结。

6　结语

网络规划的定义篇5

【关键词】 光缆 双路由 网络安全 OLP

一、引言

当前电信网络IP化在给电信运营商带来业务多样化、业务控制能力加强、网络建设成本降低等诸多的好处，但IP网络中所固有的安全问题始终是电信网络IP化中挥之不去的阴影。网络安全，已成为电信网络IP化过程中运营商必须解决的重要问题之一。因此运营商也通过各种不同方式来加强网络的安全，如光线路保护（OLP）技术的应用便是加强网络安全的一种方式，而引入OLP技术也对光缆双路由提出了建设要求。目前许多本地网核心、骨干机房间均有计划、或在建、或已建设有双路由光缆，通过在物理层面进行双路由光缆的组网，使得网络更加安全，但在实际组网应用中，在同一系统的组网中往往又出现光缆同路由、光缆同出局、光缆同管道现象，存在一条光缆或一个出局光缆中断而造成一个机房业务全阻的现象，对网络存在安全隐患，因此有必要对光缆网双路由双平面进行探讨研究。

二、城域双路由光缆网的现状

城域网一般分为骨干层、汇接层和接入层。骨干层的主要功能是给业务汇接点提供高容量的业务承载与交换通道，实现各叠加网的互联互通。骨干网的位置和功能决定了骨干网络设备应满足大容量、高带宽、高可靠性的要求，因此双路由光缆网的建设在骨干层也就显得尤为重要。因此本文重点讨论骨干层的光缆网络建设，考虑到目前机房主要为两个出局路由，因此本文也主要以一个机房两个出局路由和环型光缆建设为研究对象。

首先，我们先看下图：

下图为目前双路由光缆建设的主要方式，为便于说明，本文根据光缆出入局方式定义图2-1（A）～图2-1（C）的名称，即图2-1（A）定义为同向型双路由出入局光缆；图2-1（B）定义为异向型双路由出入局光缆 （下文简称为异向型）；图2-1（C）定义为混合型双路由出入局光缆 （下文简称为混合型）。上图中各个方式的机房间均已有双路由组网，以下对 3种方式存在问题进行分析比较。

a）现状分析

方式一：同向型，图2-1（A）

1、全网未定义光缆的平面，实际组网时，所有光缆任意组合组网，造成双路由光缆使用不平衡；

2、机房A和机房B之间组网时，若采用机房A和机房B的直达双路由光缆，则在出入局出现同路由，因此必须要将机房C作为跳纤站点，这种情况对于机房数量较少、距离较近的情况下可以采用，不适合环网机房数较多的情况；

3、设备组网（如WDM/OTN/SDH系统）在线路侧引入OLP的技术时，一个方向出入局光缆全部中断将使同一侧的OLP主备路由同时中断，在环型网络时，光缆出局处故障，环网仍会进行倒换，但不影响业务。

方式二：异向型，图2-1（B）

1、全网未定义光缆的平面，实际组网时，所有光缆任意组合组网，造成某些局出口光缆同路由，如图2-1（B）中的光缆2、光缆3、光缆6组网，机房A和机房B的出局出现同路由；

2、采用异向型光缆建设时，光缆双路由建设会在某一段落容易出现相交情况。如机房的数量为奇数时，环型光缆双路由建设会在某一段落会出现相交，如图2-1（B）的光缆5、光缆6，机房的数量为偶数时，可以解决交叉问题；

3、设备组网（如WDM/OTN/SDH系统）在线路侧引入OLP的技术时，一个方向出入局光缆中断将会使一侧OLP的主用路由和另一侧的备用路由同时中断，如在环型网络中某一出局故障时，环网仍可正常运行。

方式三：混合型，图2-1（C）

1、全网未定义光缆的平面，实际组网时，所有光缆任意组合组网，造成多个出局口光缆同路由，机房A和机房B的出局出现同路由；

2、楸苊夤饫峦路由组网，若不对上图光缆网进行改造，图2-1（C）中光缆6在任何时候都无法选取，该条光缆在出入局上无法完全达到双路由保护的功能；

3、若不是图2-1（C）中这种混合型光缆双路由进行建设，而是随意混合时，则可能出现全网都无法选出一个不同路由的光缆组网。

b）比较分析

从以上问题分析，方式三混合型毫无规律的双路由光缆建设需要尽量避免。同向型光缆建设和异向型光缆建设各地市根据实际光缆路由建设适当选取，异向型光缆的建设在机房数为奇数时，双路由光缆会出现交叉点，因此同向型光缆建设应比较有优势，当然各地市也需要根据实际路由情况选择异向型双路由光缆的建设。

另外，针对目前扁平化的网络，许多地市核心机房或者地市关口局机房实际上只有2个核心骨干机房，其他为一般本地网骨干机房，因此还会出现2个核心骨干机房之间的组网（如图2-1（A）中的机房A和机房B），此时采用同向型双路由光缆建设还应增加两个骨干节点间的光缆建设（下图2-2（A）中的光缆7），以满足机房A和机房B之间的组网，避免机房A和机房B之间的组网都通过机房C跳纤。

注：图2-2（A）中机房A和机房B之间光缆也可建设双路由光缆（建设光缆7和8），如图2-2（B）。

三、双路由光缆网规划和组网应用中应注意的问题

针对图2的问题分析，双路由光缆网规划应注意以下几点：

1、各地市根据维护习惯，需对全网骨干机房定义机房的出入局（如出口1、出口2或出口A、出口B等）；

2、定义光缆路由，如定义A、B路由或1、2路由等，对二个路由的光缆建设进行统一长远规划，要求在出入局、竖井、全程光缆路由以及机房内的光缆走向进行详细规划，对同向型、异向型以及环型等方式的光缆建设进行统一规划，定义好后，不管是哪种方式，都必须光缆面成环；

3、组网时，1、2路由光缆负荷分担，原则上同一系统优先统一都承载在1路由或者2路由光缆上，当单独1路由或2路由无法满足组网时，可1、2路由混合选取光缆组网；

四、城域双路由光缆网规划建设的几种典型方式

目前机房光缆出局普遍为2个出局，许多本地网络一般也仅为2个核心机房，为便于分析，本文以2个核心机房和多个骨干机房进行重点分析。同时为便于说明，本文光缆出局以出局1和出局2区分。

类型1：相邻双核心机房，环型双路由光缆情况

该类型与前面2-1（A）、图2-1（B）分析的类型相同，具体见图

说明：

该类型以机房A和机房B的环形光缆网为主，必须保证各个机房间的1、2路由出口分开；

若环型光缆网线路环型路由比较长时，根据实际路由情况建设其他机房间的连接光缆，连接光缆也必须遵循环型光缆同向型（或异向型）的建设原则，如图4-1中的机房A和C、机房B和D的连接光缆，这样在出现部分节点组网的情况时，既可以节省部分段落的光纤资源又减少跳纤的站点，减少了故障，如仅有机房A、B、E组网时，就可以减少与机房C、机房D相关的光缆；

若投资允许以及条件成熟，连接光缆可以建设双路由光缆，可以形成全网双路由网状光缆网。

另外为满足机房A和机房B之间的组网时，同向型光缆应再建设机房1、2的环形光缆，如图2-2（A）或2-2（B）机房A和机房B间的光缆建设。

类型2：非相邻双核心机房，环型双路由光缆情况

说明：

该类型以机房A和机房D的环形光缆网为主，必须保证各个机房间的1、2路由出口分开；

该类型可以考虑以机房A和机房D为相邻节点，分片区建设，分片区后和类型1的光缆建设类似。

条件和投资允许，机房A和机房D之间的光缆建设可以按照图2-2（B） 中的机房A和机房B方式建设双路由光缆。

类型3：双核心机房，各个区域（各县市）也为双机房环型双路由光缆情况

注：上图中，假设A县（区）为核心机楼所在区域，B、C、D县分别有两个机房

说明：

该类型光缆建设需要根据设备组网方式来进行规划建设，目前主要组网方式有两种，即区域内的一个机房纳入组网（如A1A2B1C1D1、A1A2B2C2D2分别组环）和区域内的两个机房同时纳入组网（如A1A2B1B2C1C2D1D2节点组环），不管是哪种组网方式，两个平面的环型光缆必须按不同路由单独成环来规划建设；

区域内的一个机房纳入组网：该类型在现网中较为普遍，在二干传输网络也很常见，即两个核心机房，各区域也为两个机房，全网组网时往往是机房A1A2B1C1D1组成一平面，A1A2B2C2D2机房组成二平面，该组网方式确定后，局间光缆只需在A县区建设不同路由的局间光缆3/4（如图4-3（A）和图4-3（B）），其他县区不需建设局间光缆3/4；

区域内的两个机房同时纳入组网：该类型同时将各区域的两个机房纳入双节点组环，即机房A1A2B1B2C1C2D1D2双平面双路由组环，该组网方式确定后，各县区都需建设不同路由的局间光缆3/4（如图4-3（A）和图4-3（B））；

该类型除两个平面单独成环的光缆建设外，同时建议在各区域1、2节点机房间建设环型光缆（即各县区的局间光缆1和局间光缆2），用于区域重点机房相互间的组网；

上述若ABCD县各任选一个节点组单节点环网时，通过合理选取光缆，可完全避开光缆同路由现象。

类型4：多个核心机房的情况，采用分片^方式建设）

部分网络规模较大的本地网可能会出现大于两个的核心机房，多个骨干机房，如下图所示（6个核心机房）

说明：

该类型一般会出现本地网规模较大的地市，往往业务网也会根据区域进行划分，因此光缆也可根据业务网的情况进行区域划分；

根据区域划分后，采用类似类型1、2、3的方式进行光缆网的规划建设；

核心机房间会有较多的业务转接，核心机房间的业务也较为重要性，并且核心机楼间往往也已网状网的方式组网，因此可在各区域间建设光缆，如机房A、D间建设双路由直达光缆，如图4-4（C），同理在机房B、E以及机房C、F间建设双路由直达光缆，核心机房间基本形成双路由网状网方式建设。

采用图4-4（A）建设时，应建议再建设区域机房间的环形光缆，如机房A和B的环型光缆。

五、城域双路由光缆网的规划建设方式

目前光缆建设主要有管道、架空、直埋等几种方式，其中管道敷设的光缆最为安全，因此在骨干层双路由光缆建设应优选管道光缆，其次再选择架空或直埋方式建设光缆，如现网中出现在难以找到两个路由的光缆段落上，通过建设了一条管道和一条杆路的方式，实现了光缆双路由的建设。

六、结束语

总之，两个不同物理路由的光缆安全性要高于单路由光缆，而目前不同厂家设备、同一厂家的多个系统承载在不同平面的光缆上，也大大提高的网络的安全，在双路由（双平面）光缆的规划建设还应结合各地市实际路由、机房条件、投资计划、路由安全等实际情况来确定，如有条件，部分机房间甚至有可能建设第3、4出局光缆路由来满足网络的安全。

参 考 文 献

网络规划的定义篇6

【关键词】 模糊规划；二次模糊规划；神经网络；模糊模拟

1、引言

自从随机规划模型[1] 被提出以来，不确定理论[2]，[3]被用于解决现实生活中具有模糊性、随机模糊性和模糊随机性等不确定因素的决策问题、模糊决策模型已经提供处理实际的决策问题的一个重要的方面、在这一个方面体现于相关机会模型[4]、期望值模型[5]和机会约束规划模型[6]、基于可信性理论，提出了一个新的模糊测度――可信性测度，而且模糊变量的期望值算子是以可信性测度为基础来下定义的[7]、本文提出一类新的模糊规划模型――具有补偿机制的二次模糊规划模型（QFPR）、在第2节中将介绍该模型的定义、为了要解决QFPR问题，在第3部分我们设计一个包含了模糊模拟、禁忌搜索和神经网络的混合算法、最后，通过一个数值实验例子来说明该算法是有效的、

2、具有补偿机制的二次模糊规划模型

（1）模型的定义

3、混合运算

在这一部分中，我们将通过不确定模拟产生输入数据，设计一个将不确定模拟、神经网络和禁忌搜索算法结合的一个混合智能算法，用来求解本文所讨论的模型，用来训练一个神经网络，用网络的输出值来近似我们模型中的期望函数的值、有下列步骤：

第一步，产生一组补偿函数的训练样本数据、

第三步，设置参数，随机初始化一个可行解x，通过训练好的神经网络来计算目标函数的值，禁忌表置空、

第四步，判断是否满足停止条件，若满足，则停止计算，输出最优值；否则，继续下一步、

【参考文献】

[1]L、A、Zadeh，“Fuzzy sets as a basis for a theory of possibility，”Fuzzy Sets Syst、，Vol、1，pp、3-28，1978、

[2]D、Duois，H、Prade，“Fuzzy sets and systems： theory and application，” New York ： Academic Press，1980、

[3]G、J、Klir，“On fuzzy-set interpretation of possibility theory，” Fuzzy Sets Syst、，Vol 108，pp、263-373，1999、

[4]M、Inuiguchi，J、Ramik，“Possibilistic linear programming： a brief review of fuzzy mathematical programming and a parison with stochastic programming inportfolio selection problem，” Fuzzy Sets Syst、，Vol、111，pp、3-28，2000、

[5]M、Inuiguchi，H、Ichihashi，Y、Kume，“Modality constrained programming problems： a unified approach to fuzzy mathematical programming problems in the settingof possibility theory，” Infor、Sciences，Vol、67，pp、93-126，1993、

网络规划的定义篇7

关键词 PTN QOS 3G 建设 规划

中图分类号：TN915、02 文献标识码：A

目前3G、LTE业务的快速增长带动了运营商基站承载和传送网络，向基于以太网业务为主导的IP化传送方式发展，业务的IP化和传送的分组化已成为未来网络演进的主线。PTN（分组传送网）作为即支持运营级以太网业务，又兼容传统TDM业务，具备QOS能力的新一代传送技术，已经成为运营商替代SDH和MSTP技术的考虑重点。本文将结合移动网组网需求、PTN技术的特点分析总结PTN网络建设的规划思路。

1 PTN网络规划需考虑的三个问题

（1）如何实现网络的平滑演进；

（2）如何保护现有网络投资；

（3）如何保证传统TDM业务的需求。

以上三个问题涉及PTN网络的演进路线，网络定位和业务定位问题，三个方面相辅相成，对于网络建设成本充足，线路资源丰富，可以考虑将PTN独立组网，这样可以减少建设周期，降低组网难度，反之可以和原有SDH设备混合组网，逐步替换，平滑演进，这样可以有效保护投资，但组网难度大，受设备限制因素多。

2 PTN网络结构和节点设置

PTN网络继续沿用核心层、汇聚层、接入层的三层结构，支持良好的网络扩展能力、便于实现大规模组网。

（1）核心层应由具有大容量的业务调度能力及较高安全可靠性的节点组成，可采用环形或双星型结构。对于较大规模的网络，建议采用双星型结构，通过Dwdm提供的10GE通道与汇聚层设备对接，较小规模的网络宜采用10GE/GE环，环节点数不宜过多。

（2）汇聚层负责一定区域业务的汇聚和疏导。主要采用环形结构，每个汇聚环尽量经过两个核心节点，确保网络可靠性。

（3）接入层负责基站，专线客户等的接入，尽量采用环形，建设初期就应进行相应规划，环节点数量原则上不应超过10个，开采用单节点上联或双节点上联。

3 PTN的设备和接口配置

主要根据设备节点属性：核心层、汇聚层或接入层考虑设备的交叉板处理能力和接口板数量、速率，应考虑合理的中短期预留；对于核心和汇聚节点要考虑保护关系和硬件冗余，根据传输距离合理选择接口类型。根据流量规划（2G、3G、LTE）等类型核算环网带宽，估算设备的交换容量和环网数量。

4 PTN网络规划原则

根据PTN相应的技术特点及网络需求，在进行网络规划和设计时，可参照以下建网原则：（1）网络规划适度考虑未来三年左右的业务发展需求。（2）PTN的引入和演进要确保网络建设的合理性、经济性，应采用以新建为主，其他方式补充。（3）发达地区（数据业务需求旺盛）和不发达地区应采用不同的建网策略。

5 PTN网络的数据流量规划

（1）PTN网络面对的业务模型及其带宽需求规划如下：2G：4-20Mbit/s；3G:20-100Mbit/s；专线用户（党政军金融企业）：2-100 Mbit/s。

（2）PTN网络容量分析：接入层一般为GE，核心汇聚层为10GE。定义每条业务和承载管道的CIR/PIR;考虑封装效率和OAM管理开销，物理管道（线路速率）承载能力一般按照70%计算；业务管道的CIR为固定承载带宽。

（3）PTN网络容量的分层规划：包括接入环容量分析和核心/汇聚环容量分析，在计算环容量时要考虑环保护占用的冗余带宽资源。

6 PTN的QOS规划思路

在PTN中考虑QOS要针对整个网络来进行，实现端到端的QOS 。端到端的QOS机制是在网络中根据业务流预先分配合理带宽，在网络的转发节点上根据隧道的优先级进行调度处理。主要包括流量分类、流量监控、流量整形、拥塞控制、队列调度等。PTN基于EXP、VLAN的PRI字段的优先级，分为CS7、CS6、EF、AF4、AF3、AF2、AF1、BE等八种优先级的业务。对不同业务可按端口，VLANID或者MAC地址来划分，每类业务可分别设置QOS，出口可实现严格优先级加权公平队列等队列调度。

7 PTN网络的可靠性设计

对于电信级的网络，可靠性是至关重要的，主要包括接口级、板卡级、设备级、网络级等各个层面的冗余保护机制。

（1）线性保护倒换（G、8131定义的路径保护）：主要有无协议的1+1方式和基于协议的1:1/1：N方式，可以对端到端路径或者端到端路径上的每个区段（节点或链路）进行保护，其中1+1和1；1为独享保护，1：N为共享保护；1+1保护时工作路径和保护路径都承载业务并采用双发选收的模式，1:1方式在网络正常情况下仅工作链路承载业务，备用路径空闲（也可运行其他较低优先级的业务），在网络故障情况下，通过协议切换到备用路径承载业务（也可以抢占其他较低优先级的业务）。

（2）环网保护倒换（G、8132定义的路径保护）:在网络正常情况下，端到端路径经过的各个区段的备用路径空闲，在某个区段故障时，有两种实现方式，一种是环回方式，故障区段的相邻节点通过协议切换到该区段的备用路径，另一种方式是转向方式，源宿节点通过协议切换到备用路径。环网保护在资源利用率方面比线性保护更有优势，另外还可考虑与其他方式结合，如链路聚合组（LAG），DNI，以及基于GMPLS控制平面功能实现的网络重路由恢复技术，故应优先考虑环保护方式。

（3）PTN的可靠性设计具体建议总结如下：①网络侧：LSP1:1/1+1保护；环网保护；保护；②接入链路：GE链路：LACP保护/LAG保护；STM-N链路：1+1；E1端口：TPS N:1，IMA保护；③设备级保护：电源板1+1保护，主控板1+1保护。

8 PTN网络的时钟/时间同步规划

PTN的同步方案主要有两种：（1）采用同步以太作为时钟频率同步：源站点通过以太物理层的Bit流携带从BITS或其他源获得的高精度时钟信息，接收节点可以从以太物理层中同时恢复数据和时钟信息；（2）采用IEEE1588 V2作为时间同步：支持高精度时钟协议,实现时钟同步，所有网元要支持1588V2协议。

PTN时钟/时间的同步规划设计原则如下：①基本参照SDH/MSTP设备；②时钟/时间源采用主备方式。通过带外接口将时钟源注入网络；③合理规划时钟同步网络，避免时钟互锁，成环；④线路时钟跟踪应遵循最短路径要求；⑤对于时钟长链给予时钟补偿；⑥在穿通15个节点时，承载的时间精度累计偏差不超过900ms；⑦CES业务时钟同步方案，优选重定时方式，次选自适应方式。

9 PTN网络的网管系统及DCN规划

网络规划的定义篇8

【关键词】电网规划;N-1原则;数学方法

引言

一个国家，其工业发展水平情况是关系于国民经济，而随着现代工业的不断发展及人民生活水平的日益提高，社会对电力的需求量越来越大，为了满足日益增大的电力需求，必须不断扩大电力系统的规模，而于现今，规划任务成了电力系统面临着日益繁重的任务之一。

1、规划方法概述与问题的划分

近年来，与传统数学优化方法，如遗传算法、粒子群算法、细菌觅食法算法、蚁群算法等不同，智能优化方法对数学优化模型没有非常严格的要求，可以很好地处理离散、非凸、非线性问题。目前，电网规划当中当应用于这些方法，在一定程度上弥补了数学优化方法的一些不足，提高了计算的速度和收敛精度。利用电网规划算法开发的电网规划设计软件可以高效的解决电网规划设计问题。比如美国能源部可再生能源实验室开发的HOMER和Hybird2两种软件[1]。

电网规划研究是一个相当复杂的问题，它需要确定的决策信息量是比较大的。而这些决策涉及到空间与时间上是相互影响的，目前，各方面条件有相对限制，尚无法将其统一的，针对在一个模型，只能将其分解成相对简单的子问题来进行考虑，再通过对子问题层层迭代进行协调，按照时间长短对电网规划研究分类，也可按照问题划分，按时间划分研究可分为以下三种[2]：

1）远景规划研究。

2）短期规划研究。

3）长期规划研究。

按照其问题划分对电网规则，则其研究领域可分为：

1）短路电流分析。

2）无功规划。

3）稳定性分析。

4）负荷预测。

5）网架规划。

短路电流分析目的在于探测由于短路电流增大所引起的变电站制约程度，并确定解决该问题的途径;或者变电站结构分离，或者部分或全部重建变电站（母线、断路器）;或者改变接地方式等。稳定性分析及短路电流分析一般作为电网扩展方案提出后的详细分析和校验手段，通常不直接用于方案的确定。

负荷预测用于预测未来电网负荷的时间分布和空间分布，即作出电网各个负荷点未来年份8760小时负荷曲线，它是电网规划决策所必需的基础工作。

网架规划及短路电流分析用于制定未来线路及变电站决策、线路及变电站扩展大部分决策是由于有功需要引起的，偶尔是由于旧变电站短路电流限制造成的[3]。

网架规划的任务是确定网络最优网架结构，以满足有功负荷传输的要求。

无功规划的任务是确定网络无功补偿容量及分布，以满足无功及电压需求。

就一般而言，输电线路的电网规划应满足于以下问题：

1）投建新输电线路地点。

2）投建新的输电线路时间。

3）投建类型的输电线路类型。

寻找一个经济性最好的网络网架规划的真正的目的、是满足未来目标年用户对负荷的需求，同时尽可能的满足并能保证对用户的正常供电，所以，一个最优网络扩展方案，满足正常状态下供电要求、且投资费用等最小是一方面的追求，另一面则满足一定的安全性要求。

2、配电网络规划具体流程

配电网是由隔离开关、无功补偿电容、架空线路、电缆、杆塔、配电变压器、以及一些附属设施等组成的。在电力网中起重要分配电能作用的网络就称为配电网。

相对大部分现代电网规划来说，城市电网规划有如下儿个步骤：第一，主要电网现状分析、变电站选址定容、投资估算和经济效益分析、负荷预测、网架优化规划、无功规划、配电自动化规划，可以把其程序流程图如图1所示，同时对应的城市配电网规划图见图2所示。

图1 城市电网规划图

图2 城市配电网规划图

3、N-1检验原则概述

针对现代的城市配电网的供电安全采用N-1准则，可以表述为：

（1）高压变电所中失去任何一回进线或一组降压变压器时，必须保证向下一级配电网供电。

（2）高压配电网中一条架空线、或一条电缆，或变电所中一组降压变电器发生故障停运时。

a、在正常情况下，除故障段外不停电，并不得发生电压过低和设备不允许的过负荷;

b、在计划停运情况下，又发生故障停运时，允许部分停电，但应在规定时间内恢复供电;

（3）低压电网中当一台变压器或电网发生故障时，允许部分停电，并尽快将完好的区段在规定时间切换至邻近电网恢复供电。

因此，为检验线路是否过负荷，网络中的潮流分布和断线计算就成为重要的分析依据N一1原则也是最常用的确定性安全要求，即系统中任一元件故障时仍能保持正常持续供电，为便于实现，一般将网架规划过程分成两步来实现：第一步，在现有网络基础上，以费用最小为原则，在合适支路上增建新线，使之满足正常状态的供电要求，该网络称为最小费用网络，第二步，在最小费用网络基础上，恰当增加一些线路使之满足安全性要求。

4、电网规划目标优化问题

电网规划是将电力系统各部分组合起来，保证正常运行时的输送容量、电压质量及可靠供电的基础上，优化电网结构提高运行效率、同时达到经济上的合理，满足日后发展需要，电网的安全可靠运行主要体现在以下两个方面：

（1）正常运行方式下：正常运行时，运行指标均在允许范围内，节点均满足功率守恒定律。在电网形成阶段进行“N-1检验”，保证线路不出现过负荷现象。

（2）“N-1”安全运行方式下：在设备出现故障、检修或者负荷出现波动的运行方式下，各项运行指标应在允许范围内。规划新建线路的类型、时间及地点，保证规划电网可以安全可靠地将电能由发电厂输送给负荷，在此基础上优化投资及运行费用等一系列目标，得到电网建设的最优规划方案，作为一个典型的多目标优化问题，其特点如下[5]：

1）离散性。电网规划的决策变量是输电线路，所架设回路必须是整数，所以决策变量具有整数性质，很难利用数学上经典的整数规划算法解决。

2）非线性。电力规划中的目标函数和约束条件都含有很多非线性元素，数学中的非线性规划算法很难求解具有一定规模的电网。

3）多目标性。一个合理的规划方案在要求技术上可行的同时还需合理的投资，考虑诸如社会和环境等因素的影响，目标之间既相互关联又相互矛盾，如何优化这些目标是亟需解决的问题。

5、结论

本文通过对电网规划进行全面性的概述，同时探讨了“N-1”的原则的原理及应用意义，并针对电网规划的数学方法进行简单事与述论，有一定的现实中工程指导意义。

参考文献

[1]王锡凡、电力系统优化规划[M]、北京：水利电力出版社，1990、

[2]伍力，吴捷，钟丹虹、多目标优化改进遗传算法在电网规划中的应用[J]、电力系统自动化，2000（12）：45-48、