發布時間:2023-07-30 10:17:10
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關鍵詞:PRL;NV;MRU
1 概要
當多個CDMA運營商使用同一頻段的不同頻點覆蓋同一區域時,部分CDMA移動臺可能會附著到其它網絡上。通過對CDMA協議和高通終端代碼的深入分析,可以通過在移動臺上設置特定的PRL來解決。
2 問題分析
2.1 相關協議分析
2.1.1 移動臺PRL及其中的重要參數簡介
PRL中主要參數分為三大類,分別是Properties、Acquisition Records、System Records。重要字段主要有:
PREF_ONLY:設置為1,只能使用在SYS_TABLE中定義且PREF_NEG為1的網絡;如果設置為0,可以使用PREF_NEG不為0的其它網絡。
ACQ_TABLE:該表格用于設置移動臺上網頻點信息。
ACQ_TYPE:需要用戶指定多個頻點,則一般該值用‘0011’。
SYS_TABLE:該表格用于設置每一組網絡的信息。
SID:系統SID。 NID:系統NID。
PREF_NEG:如果為0,則移動臺不能使用該組記錄定義的網絡。
PRI:移動臺應該優先選擇前面一條記錄中定義的網絡,則設置為1。
ACQ_INDEX:頻點列表記錄索引。
ROAM_IND:0顯示漫游標志,1不顯示漫游標志,2顯示閃爍的漫游標志。
2.1.2 移動臺NV中存儲的選網相關參數
NAM:存儲移動臺號碼的一組數據。如果移動臺使用R-UIM卡,則如果相當于使用R-UIM卡中的NAM和R-UIM卡中對應的PRL。Enable PRL:重要參數,是否使用PRL。如果使用PRL,必須設置為1。
2.1.3 移動臺選網規則
⑴移動臺首先要搜索到一個CDMA頻點,需要搜索的頻點由以下部分組成:
1)MRU存儲的頻點;
2)Enable PRL為0,移動臺NV中設置的頻點信息。
3)Enable PRL為1,移動臺會按照PRL中ACQ_TABLE的頻點進行搜索。
⑵移動臺在一個頻點捕獲到CDMA網絡后會判斷該CDMA網絡是否能夠使用,并根據優先級確定使用的網絡:
1)PRL Enable為0,如果為Home Only,只能使用HOME SID NID定義的網絡;如果為A Pref、B Pref、Home Pref,則能夠使用Lockout SID NID定義之外的網絡;
2)PRL Enable為1,如果PREF_ONLY為1,則只能使用在SYS_TABLE中定義且PREF_NEG為1的網絡;如果PREF_ONLY為0,則可以使用PREF_NEG不為0的其它網絡;
2.1.4 結論
通過對網絡的規劃,對移動臺參數(PRL)的合理設置,并保證其選網行為的規范性,可以滿足同一地區、同一頻段多個CDMA網絡共存的要求。通過PRL列表的維護和更新,也可以滿足各個CDMA網絡之間漫游的需求。
3 解決方案
PRL是解決多CDMA網絡混合覆蓋區域移動臺選網問題的根本方式。
3.1 組網的要求
①每個CDMA運營商需要有分配給自己網絡的SID/NID②同一地區不同運營商的CDMA網絡必須使用不同頻點。③如果需要支持漫游,則運營商需要獲取簽訂漫游協議網絡的相關信息④如果運營商在更新PRL希望通過向移動臺發送消息的方式進行,則系統側要支持OTASP/OPAPA功能,或提供UTK服務器。
3.2 對移動臺/R-UIM卡的要求和設置建議
①移動臺要遵循IS-683-A協議。②Enable PRL設置為1。③移動臺只使用自己網絡,PREF_ONLY設置為1。④移動臺存儲量必須達到運營商需要設置的最大PRL信息。⑤為了不影響漫游,建議將移動臺Preferred Serving System設置為Home preferred,將HOME SID NID設置為通配符。⑥通過向移動臺發送消息的方式更新PRL,移動臺要支持OTASP/OPAPA,或UTK功能。
3.3 網絡規劃可能造成的問題
由于本網信號覆蓋不好,移動臺可能會出現掉網現象。當幾家運營商使用同一頻段內的不同頻點重疊覆蓋時,盡量做到共站址;如不共站址,注意保護帶寬和異系統站間距。
3.4 終端規范性測試建議
對終端進行嚴格入網測試,從源頭確保移動臺能夠正常選網。
[參考文獻]
【關鍵詞】 電力 通信 網絡管理
近年來,電力通信網逐步向智能化方向發展,業務種類也逐漸增加,以往的網絡管理方式很難滿足發展需求,如何管理和規劃電力通信網,是我們當前急需解決的問題。
一、面臨挑戰
電力通信網的網絡管理方面面臨的挑戰可系統分為以下四點:網管系統的質量、互操作性以及可持續性,以及網管技術的融合[1]。(1)可持續性。在建設和發展電力通信網的過程中,不斷采用新的技術,擴大網絡的容量和規模,業務需求逐漸增加,這就對網絡的靈活性、安全性以及服務質量提出了更多的要求。因此,網管系統應該注重網絡建設的可持續性。(2)互操作性。電力系統建設一般采用不同廠家的網管系統和通信設備,因為沒有統一標準的網管以及通信設備接口,所以網絡管理系統中的設備只能按各自設備廠家的接口連接,當升級通信設備時,各廠家的接口也會隨之變化,就會嚴重影響網路管理系統的正常運行。(3)管理技術融合。網絡管理涉眾多的技術類型,涉及范圍大,例如:人機界面以及數據庫技術等,還有很多網絡管理技術,主要的網管技術有面向數據網和計算機網的SNMP、面向網絡互連的OSI、面向電信級的TMN、面向系統互連的CORBA、面向分布處理的ODP、還有WEB、JAVA等。所以,網絡管理要考慮多種管理技術的融合。(4)網管質量。隨著網絡管理的功能逐漸完善和發展,網管的質量也需要隨之提高,例如:客戶需要動態定義網管故障級別,也就是不在開發和運行系統之前定義故障級別,而是網管用戶使用后按需進行自動、動態的定義。
二、TMN體系結構
網管系統TMN時通過一個具有統一接口標準的體系結構,將電信設備與操作系統互連,形成一個標準化、自動化的網絡管理體系。TMN的體系結構包括三個方面:信息結構、功能結構以及物理結構。(1)物理結構。物理結構是用來描述物理接口及實體的結構類型。物理實體是其基本的結構單元,主要包括:MD協調設備、WS工作站、QA適配器、NE網絡單元以及OS運行系統等。物理實體對應著特定的功能實體。(2)功能結構。功能結構主要是用來描述功能分布的,功能塊是其結構基礎。TMN有五種功能塊:MF協調功能、WSF工作站功能、QAF適配功能、NEF網絡單元功能以及OSF運行系統功能。①OSF運行系統。運行系統功能主要是處理管理通信信息,控制、協調或監視各通信管理任務的完成。OSF分為網元管理層、網絡層、服務層以及商務層。②NEF網絡單元。主要是實現通信設備的功能、為通信設備以及網管系統提供接口。③QAF適配。QAF可以提供非TMN管理實體間的互聯接口,TMN的主要任務是綜合統一管理全網系統,QAF可以為非TMN接口的設備之間提供接口適配。④WSF工作站。工作站功能主要是一種為信息管理用戶提供TMN信息解釋的手段。主要具有以下幾個方面的功能:用戶編輯輸入、屏幕數據維護、TNN接入、支持分頁、窗口、屏幕和菜單、確認和格式化輸出、確認和識別輸入、安全登錄和接入終端等。⑤MF協調。TMN的Q3接口屬于管理接口。但是很多設備沒有Q3接口,只有QX接口。MF就是實現QX和Q3之間的轉化,從而實現OSF。(3)信息結構。信息結構是基于目標的,可以描述各功能塊信息管理特性,主要結構基礎是通信模型、組織模型、信息模型以及管理層模型。
三、網絡管理和規劃的原則
電力通信網建設中,網管系統、標準以及技術支持的選擇都應遵守相關原則,從電力通信網絡管理和規劃的實際出發,滿足網絡發展的需求。網絡管理的設計和規劃要向功能多樣化、標準化以及網絡化方向發展[2]。
(1)網絡化。網絡化主要包括三點:第一,網管系統相互兼容;第二,各網管系統的獨立性;第三,網絡分成:網元管理層、網絡管理層、網絡服務層。(2)標準化。第一,統一標準的建立,直線不同廠家接口兼容;第二,數據庫面向對象模式,電力管理動態化。(3)多樣化。網絡管理具有多樣化的功能:故障管理、性能管理、配置管理、資源管理、拓撲管理、安全維護以及賬目管理等功能。
四、網絡管理及規劃的注意事項
網絡管理及規劃要與網絡的發展相協調,一切聯系實際,從而保障網絡管理的成熟性和實用性。網絡管理要基于模塊化,采用規劃統一、實施分期、適當提取的設計原則,選取最佳的網絡管理方案。
參 考 文 獻
關鍵詞:切換 干擾 覆蓋
1 網絡優化的思路
1.1 一般原理和常用方法介紹
網絡優化是一件復雜的系統工程。優化本身是由全網的頻率規劃、基站安裝建設和系統參數設定完成后所產生的不正確性引起的。網絡優化是運行維護工作的一個重要組成部分,是以日常維護為基礎的更高層次的維護工作,它不同于網絡規劃和工程建設,又和網絡規劃、工程建設密不可分。定期地在擴容工程后進行網絡優化,是提高網絡服務質量的最佳途徑。
網絡優化工程利用路測直接收集來的移動網無線網絡數據,網絡資源參數和GSM網OMC平臺采集的話務統計記錄報告等一系列的數據,在帶地理信息處理能力的平臺上對測試數據加以地理化分析,在有經驗的網絡系統工程師的指導下,找出和改正網絡現存的問題,并調整系統,以提高網絡的整體質量。
網絡優化的工作流程具體包括五個方面:系統性能收集、數據分析及處理、制定網絡優化方案、系統調整、重新制定網絡優化的目標。網絡優化的常用方法有基站布局優化、基站設備告警排查、DT測試、CQT測試、無線參數優化、天線優化、室內覆蓋優化等。
1.2 霸州市GSM無線網絡優化過程
1.2.1 GSM系統切換失敗的原因及解決方法。所謂切換,就是指當移動臺在通話過程中從一個基站覆蓋區移動到另一個基站覆蓋區,或者由于外界干擾而造成通話質量下降時,必須改變原有的語音信道而轉接到一條新的空閑語音信道上去,以繼續保持通話的過程。切換根據手機和基站測出的上下行電平質量和TA值作為最基本的測量數據,根據切換判斷算法和資源分配算法來決定是否應該切換和切向哪個小區。切換是移動通信系統中一項非常重要的技術,切換失敗會導致通話失敗,影響網絡的運行質量。因此,切換成功率(包括切入和切出)是網絡考核的一項重要指標,如何提高切換成功率、降低切換失敗率是網絡優化的重點工作之一。
①測試車輛沿104國道由西向東行駛到小棗林村附近時,主叫MS由LFG038B切到TJ1168C(CI=11683)小區,隨著車輛由南向北行駛占用TJ1168C信號下降到-90dbm左右,此時其鄰區中的LFG067B、LFG038B信號-75dbm滿足切換條件仍沒有切到廊坊小區,占用TJ1168C無法切出出現連續的弱覆蓋現象,經天津方面添加TJ1168C(CI=11683)和LFG067B、LFG038B、LFG038F的鄰區關系,并添加TJ1168C和LFG038A\LFG067C的鄰區關系。重新對該路段進行測試,MS由TJ1168C順利切換到LFG038B小區,占用LFG038B信號話質良好,沒有發生切換不及時或不切換的現象,復測正常。跨地市邊界經常出現不切換的情況,修改外部小區參數應及時通知鄰地市做相應修改防止切換異常。②測試車輛沿廊涿高速由西南向東北行駛,主叫MS占用BJ8348信號強度下降到-100dbm左右,信號強度滿足切換條件,但占用BJ8348始終沒有切到LFG677C小區。主叫占用BJ8348信號-100dbm左右,話質7級掉話從測試數據看主叫MS占用BJ8348小區電平下降時其鄰區中的LFG677C(88-65)信號很強-65dbm左右,信號強度滿足切換條件,但占用BJ8348始終沒有切到LFG677C小區,通過查看現網參數和話務統計發現LFG677C并無異常,后經核查北京方面定義的外部小區LFG677C的BSIC和現網定義不一致導致無法切換,聯系北京方面更改其定義的外部小區LFG677C的BSIC。重新對該路段進行復測,車輛沿廊涿高速由西南向東北行駛,被叫MS由BJ8348順利切換到LFG677C小區,占用LFG677C信號話質良好,北京小區向廊坊小區切換正常,復測正常。在地市邊界處經常出現無法切換的情況,其中很大一部分原因為外部小區參數定義有誤導致,因此在更換邊界小區參數如BSIC時要及時通知對方,保證雙方數據的一致性。③測試車輛沿京津塘高速由南向北行駛到北京廊坊邊界,主被叫MS占用LFGA 22A小區信號強度下降到-90dbm以下,鄰區中的北京小區信號很強但是沒有切到北京小區。主被叫MS占用LFGA22A不向北京小區切換。現網查看LFBS3定義的外部小區BJ50288\ BJ50287\BJ50289小區的LAC號均為4220,從TEMS測試數據看BJ50288\BJ50287\BJ50
289的LAC號為4200。LAC號定義錯誤導致邊界不切換。修改LFBS3定義的北京外部小區的LAC號4220->4200修改后查看切換統計發現廊坊小區向北京小區切換恢復正常,DECISION切換成功率有原來的0%提高到80%以邊界地市數據定義錯誤直接導致切換異常,在修改邊界數據時應及時通知鄰地市修改相關數據。④交換側數據錯誤引起的切換成功率低。9月6日,霸州基站維護工程師反應從東陽莊基站小區切不進基站北落店的小區,查看話務統計,發現從該站3個小區到東陽莊小區的切換是正常的,該站3個小區之間的切換也是正常的,但從東陽莊基站小區到該基站3個小區的切換請求次數在數百次,但全部不成功,仔細檢查了雙方的無線切換關系數據后沒有發現問題,因該站是新建基站,于是請交換優化工程師檢查該基站3個小區的INTERCELL設置,發現該基站3個小區的BSC信令值定義有誤,改正后問題得到解決。越區覆蓋,降低功率,BSPWRB/T由45修改為43,統計發現該小區主要與LFG615B切換失敗比較多,與LFG615B的BQOFFSET由3修為0。優化前后對比:切換成功率由84.04%上升到97.21%
1.2.2 系統干擾的分析和解決。①測試車輛沿京津塘高速由北京向天津方向行駛,行駛到天津廊坊邊界附近話音質量出現4~6級波動。回放測試數據發現主叫占用LFGA25A小區信-75dbm,話質出現較大波動,LFGA25A的82號頻點和天津新建小區TJ29231同頻干擾。修改LFGA25A的BCCH 82->84。重新對該路段進行復測,占用TJ29231信號話質良好,復測正常。②霸州工業大樓LFGE21A,主要是下行質量引起掉話和突然掉話,存在4級干擾,通過軟件發現63號和68號頻點的干擾系數很大,分別是29.22%和17.77%,從MCOM地圖上發現與LFGE10C和LFE01A同頻干擾,修改LFE01A的頻點68->94,LFGE21A的頻點63->50。處理結果:4級干擾減少,掉話減少,由于霸州基站附近基站相對密集,載波配置高,比較難找到干凈的頻點,可以減少900站的配置,新建1800站來吸收話務。對基站相對密集的市區,可以減少發射功率,調整天線來減少干擾,減少越區。
1.2.3 基站告警排障。①測試問題:肉聯廠10613小區MAIO=2所在的TRX發射功率低。測試分析:手機占用MAIO=2的載頻后,手機接受電平為-80dBm左右,比正常發射功率低大約15個dBm 左右,經過現場更換CU6 和CU7的槽位后,問題仍然存在,排除CU硬件問題,后再經過現場檢查發現,原本應該接在本小區4:2DUAMCOM上的接線被接到第二小區的DUAMCOM接口上,小跳線接錯位導致發射功率不正常,調整跳線連接,復測效果:肉聯廠10613小區MAIO=2所在的TRX 發射功率正常。②用戶反映金威銅業工廠通話質量差,經常有話音斷續現象。該問題區域內手機信號主要占用到開發區1小區(LAC:21886 CI:38271)其接收電平較好Rxlev=60db
~70db之間,通話質量較差Rxqual=4~6之間,經查此小區頻點與周圍小區頻點不存在由同鄰頻干擾現象,隨后關閉跳頻后撥打測試發現TCH:58頻點上其電平波動比較大由發起呼叫時的-65dbm到接通電話后陡降至-85dbm,初步斷定是由于設備硬件造成,在對基站硬件進行檢查時發現CU5的TX 鋼跳線存在有裂口,更換鋼跳線后通話正常。
1.2.4 頻率優化。通過查看話務統計發現LFG029B切換成功率低,查看切換統計發現LFG029B向LFG086B切出成功率低。首先用RXMFP查看了LFG029B和LFG086B均無硬件告警,查看話統亦無上行干擾。經核查LFG029B的鄰區中LFG010C和LFG086B同BCCH,BSIC也相同。同頻同色導致LFG029B向LFG086B切出成功率低,統計中LFG029B向LFG010C切換申請數為0。通過話統發現LFG010C隨機接入失敗次數每小時幾百次,無線接入性指標很差。同頻同色導致切出成功率低,修改LFG010C的BCCH 90->84、BSIC 51->70。LFG029B向LFG086B切換成功率指標恢復正常,LFG029B向LFG010C切換成功率指標恢復正常,LFG010C接入失敗明顯減少:
同BCCH和BSIC對網絡指標的影響很大,頻率規劃時應盡量避免同頻同色,如無法避免同頻同色的小區應盡量遠。同頻同色對隨機接入的影響相對于上行弱信號的影響會更大,個人經驗是上行弱信號導致的隨機接入失敗次數出現的時段不固定,而同頻同色的情況是每個時段接入失敗次數都很多。
1.2.5 覆蓋優化。京九鐵路測試中北舍星路段切換頻繁,話質多在4-6級之間波動,鄰區中有多個信號相當小區,缺少主覆蓋。話質差切換多主要是多個小區過覆蓋無主覆蓋小區導致,應下壓周邊的過覆蓋小區,明確主覆蓋。下壓LFG703A(史各莊)下傾角2->5;LFG750C(東洋疃)的下傾角在現有基礎下壓兩度;調整LFG783A(上武各莊)的方向角60->50,下傾角3度;調整LFG749B(北舍星)的方向角170->165,下傾角3度。重新對該路段復測,話音質量有明顯改善,切換更加合理,對于缺乏主覆蓋的路段通過天線調整效果更加明顯,明確主覆蓋的同時下壓其他過覆蓋小區的天線,改善覆蓋和話質。小區過覆蓋會帶來頻率干擾、孤島等一系列問題,應嚴格控制小區覆蓋,通過下壓天線角度控制覆蓋是常用的手段。
1.2.6 系統掉話分析。①LFG501A,掉話多,查找掉話原因,上下行弱信號,上下行質量,其他原因掉話,突然掉話都不多,發現半速率話務量很高,現網查看DTHAMR=90,DTH NAMR=90,半速率太高導致掉話,修改為DTHAMR=40,DTHNAMR=40,BSPWRT/BSPWRB由45->43,防止擁塞,PT由0->31,CRO->3。處理結果:掉話減少,未出現擁塞。②勝芳電視臺LFGB20A,掉話多,主要是下行質量引起掉話和突然掉話載波配置高,37,8,20同頻干擾嚴重,難找到干擾小的頻點,IRC由OFF->ON。處理結果:掉話明顯減少。
2 優化前后關鍵指標評估
通過此次優化廊坊霸州市GSM無線網絡質量得到顯著提升,以下為網絡關鍵指標對比,SDCCH擁塞率,由優化前的0.21%降低到優化后的0.05%。下降效果明顯,TCH擁塞率指標從優化前的0.30%下降到優化后的0.25%,無線接通率從優化前的99.47%上升到優化后99.67%,切換成功率從優化前的97.85%上升到優化后的99.79%。通過優化前后關鍵指標的對比了解到霸州市GSM無線網絡質量有一個較大幅度的提升,TCH、SDCCH擁塞率明顯降低,無線接通率、切換成功率得到了顯著提高、掉話、弱覆蓋、熱點地區投訴持續減少。
參考文獻
[1]張威.《GSM網絡優化―原理與工程》.人民郵電出版社,2003年11月1日.
[關鍵詞]TD-LTE eNPs軟件 Outum軟件 網規網優
1 引言
自2004年3GPP在多倫多啟動LTE項目之后,TD-LTE開始飛速發展。截至2011年6月,在全球累計已經有24張TD―LTE商用網絡開始提供服務,同時有166張TD-LTE網絡正在進行部署或已在規劃中,其中TD-LTEi~驗網目前在全球已經有16個,目前TD-LTE的陣營已共有12家電信運營商。2010年上海世博會期間,中國移動就已通過全球首個TD-LTE演示網進行了業務展示。隨后,為加快帶動TD-LTE產業發展和國際化進程,2010年底,工信部批準中國移動啟動了TD-LTE規模技術試驗,該試驗網將覆蓋上海、杭州、南京、廣州、深圳、廈門6個城市。
2 大唐移動TD―LTE系列產品解決方案
隨著六大城市試驗網建設如火如茶地開展,大唐移動TD―LTE規劃優化系列產品呼之欲出,同時伴隨3GPP標準的快速制定和完善,相應的TD-LTE產品規劃演進也在穩步前進。
在TD―LTE試驗網建設初期,基站從選址、覆蓋、站點的密集程度,天線的下傾角如何確定,到站點建成后小區的PCI規劃和管理、鄰區規劃、X2鏈路規劃等工作,都只能通過手工來進行規劃,這不僅需要投入大量人力,而且只能在基站數目相對較少的情況下,質量才能得到保證。同樣地,在測試過程中,由于缺乏成熟的路測軟件,只能通過串口來采集消息,記錄的Log時常丟失關鍵消息,造成許多異常事件無法定位,設備問題遲遲得不到解決。
同時,終端廠商提供的配套測試軟件無法通過地理化顯示來跟蹤測試過程,且無法直接評估每條道路上的網絡質量;在網絡性能和指標測試中,小區的吞吐量需要手動記錄,切換時延等指標只能通過隨車測試人員手動記錄,這樣既不能保證數據的真實性和完整性,又大大增加了測試所需要的時間和人力。隨著試驗網的建設,站點數、小區數逐漸增加,TD-LTE網絡規劃優化工作已經無法只靠手工或是簡單的小工具來進行,亟需高效、智能、人性化的工具軟件來提升質量和效率。
目前,大唐移動已經規劃并開發的TD-LTE系列產品包括TD―LTE網絡規劃仿真軟件eNPS和TD―LTE路測軟件Outum。這兩款軟件幾乎貫穿了網絡建設、網絡規劃優化的整個生命周期,軟件可為運營商提供如下功能特性:
提供強大的預規劃功能。協助運營商在TD-LTE網絡規劃初期,對站址規模、網絡覆蓋、容量預估等進行合理地規劃。
提供完整的無線參數規劃功能、自動規劃頻率和鄰區、PCI等參數,使運營商能夠動態管理大量無線資源參數。
提供完備的信令跟蹤和采集功能、GIS地圖實時顯示測試路線功能、測試結果導出和生成報表等功能,幫助運營商在網絡優化階段對網絡指標、網絡性能進行測試,對于網絡問題進行定位和優化。
考慮到后期大規模的測試和優化需求,大唐移動計劃開發針對TD-LTE網絡的自動路測設備,繼續發揮TD―SCDMA時期在自動路測領域的優勢。
與此同時,在TD-LTE時代,運營商將至少有GSM/TD/TD-LTE三張網絡共存,網絡的復雜程度越來越高,管理和維護成本和難度不斷上升。因此,TD-LTE網絡SON(Self-Organized Networks)管理框架必是趨勢所向,大唐移動也對此提出了對應的網絡自組織、自治愈、自優化的產品演進方向。通過定義自動化的流程,用于檢測新的網絡站點,選擇最優位置、初始化硬件配置、天線設置,提供初始的軟件無線電參數和傳輸系統參數等。
3 TD-LTE系列產品之規劃仿真軟件eNPS
該軟件集網絡仿真和網絡規劃兩大功能干一體,基于TD-LTE NPS開發,完全向下兼容TD-SCDMA網絡規劃功能,能夠提供包括網絡預規劃、網絡仿真、網絡無線參數規劃等全套的解決方案。
(1)網絡仿真
該模塊提供了強大的網絡仿真功能,集成了調度、功控、ICIC等一系列仿真算法,目前為業界算法最為完整且集成度最高的一款網絡仿真軟件,其仿真模塊具體實現功能參見圖1。
參數設置模塊,提供了仿真基礎參數動態設置的功能,用戶可按照網絡實際情況,對于仿真地區的基站數目、隨機用戶數、接納判決門限等進行設置,以適應各種網絡環境和各種指標要求下的仿真。
傳播預測模塊,提供對以TD-LTE參考信號CRS為主的各種參考信號及各信道的覆蓋情況仿真,為初期網絡建設選址和覆蓋方案提供了強有力的參考,并為后期網絡規劃中鄰區規劃提供了信號強度依據。
MonteCarlo仿真模塊,針對用戶和業務仿真模塊的中心,提供隨機用戶生成、網絡對隨機用戶的接納,并在調度算法中對用戶進行資源分配,且資源分配的方式是可根據實際情況進行配置的。
最后,網絡仿真模塊提供對仿真結果以圖層的方式顯示和統計輸出功能,并提供各種覆蓋和干擾報表的輸出,方便使用者通過圖形化和數字化的各種方式對網絡情況和覆蓋質量進行評估。
(2)網絡規劃
TD-LTE規劃仿真軟件(網絡規劃)簡介參見圖2。
參數設置模塊,提供對真實網絡的無線數據進行導入和導出功能,并可以由用戶自定義模板,以更好地支持實際網絡的無線規劃工作。
預規劃模塊,主要作用于網絡建設初期,對于給定設備的損耗指標,以及根據TD-LTET作頻段上的損耗特性,計算出信號在傳播過程中的路徑損耗,進而估計各種業務的最大覆蓋半徑,軟件實現中提供射線法和逐點分析法兩種方法。
無線資源規劃,其功能首先基于仿真中傳播預測的結果,根據仿真所得到每一個點的接收信號強度來對覆蓋交疊情況進行判斷,進而規劃鄰區及切換關系。在TD-LTE中,物理小區ID涉及到物理層比特級加擾的各信道擾碼初始值,如果不進行合理規劃,會在小區邊緣造成非常大的干擾,故該軟件考慮了各個信道所占時頻位置帶來的干擾影響水平,最終綜合各種要求進行物理小區ID的規劃,以保證小區間干擾的隨機化。
4 TD―LTE系列產品之路測軟件Outum
TD-LTE系統的路測軟件繼承了TD-SCDMA路測軟件的巨大優勢,在此基礎上不僅增加了TD-LTE各種特性,更優化了系統界面操作,提高了路測Log導入導出效率,大大提升了路測工程師的操作體驗,同時也為分析和定位問題提供了有力的保障。
(1)軟件支持顯示完整的TD-LTE測量信息參數
基本測量參數:RSRP、RSSI、RSRQ、SINR、中心頻點、PCI等;
鄰小區測量:異頻鄰區、同頻鄰區、異系統鄰區信息等;
信道質量信息:CQI、PMl、RI、MCS等級、初傳、重傳BLER、HARQ信息等;
業務性能信息:PRB占用量、調度次數、用戶級的上、下行吞吐量、信道估計、頻譜效率等;
業務過程信息:AMC、調度、HARQ、功控、MIMO等。
(2)全新規劃針對TD-LTE網絡典型業務的測試和評估體系
支持靈活的系統帶寬配置下的測試;
支持TD-LTE常規和后續擴展的GBR、NGBR業務測試;
支持各類上下行組合業務測試;
支持不同調度方式下的對比測試;
支持不同多天線技術的性能對比測試,支持語音質量評估(MOS)測試、視頻質量評估測試(VMOS)。
(3)更加人性化的界面設計
支持窗口靈活定制,并支持用戶編輯:基站基礎信息顯示窗口、信令跟蹤窗口、圖形化顯示關鍵參數窗口、基站和測試路線地理化窗口等;
支持地圖上預定義車行路線、方向顯示和多種夾角、距離測量;
支持窗口聯動、同步;
支持鎖定,能夠在測試記錄的同時分析歷史數據;
支持告警或語音提示關鍵事件。
5 全方位啟動未來規劃
今年七月,TD-LTE規劃軟件eNPS在與運營商的合作課題中,表現不俗。作為大唐移動TD-LTE規劃優化系列特色產品的Outum軟件,相信同樣會在以后的網絡優化工作中有出色表現,屆時將會以直觀、美觀的界面,完備的參數設置,快速流暢的信令解析及準確的網絡事件,IE定義,人性化的操作體驗,給客戶帶來全新的體驗。
Process Project Management for The Course of Data Network Planning
ZHAO Wei
(Shen Zhen Institute of Technology, Shenzhen 518045, China)
Abstract: Project-based teaching has been popularized in the vocational education field. The "network planning and design" course further promotes the project teaching by performing process-managed project management based on the actual project operation mode of the enterprise. The article fully defines the role function of the students in the course of the project running, and tries to correspond with the role function of the enterprise project. The three-layer evaluation mechanism of key process points is proposed to ensure that each project in the course is controlled and exported according to the fixed process criterion. The program is tested in practical teaching, the students' participation is high, the implement ability is strong, and the quality of teaching is improved.
Key words: vocational education; integrated curriculum; process project management; evaluation of key process points; definition of work role
1 引言
?槭視ι鉦誆?業轉型升級和經濟社會發展需要,提高人才培養質量,深圳技師學院在總結“工作過程導向的項目課程改革”基礎上,對所有專業進一步深化“一體化”課程教學改革。一體化課程教學改革是“項目課程”的深化與發展、傳承與提高。一體化課程教學改革要體現“理論教學和實踐教學融通合一、專業學習和工作實踐學做合一、技能訓練與職業素養育人合一、能力培養和就業創業對接合一”。
本文以職業教育院校計算機網絡專業的《網絡規劃與設計》課程為教學改革目標,合理選取以深圳技師學院校園網絡的規劃與設計為依托項目,定義教學項目的項目流程,實施項目的流程化管理,引入企業管理對項目的三級評審制度,結合企業的職業角色定義學生的角色的職能,引導學生輸出有質量的網規課程報告。
2 流程化管理項目
流程化管理是指以流程為主線的管理方法。強調以流程為目標,以流程為導向來設計項目化課程。在公司化運作過程中,完成項目一定是以規范的項目運作流程來實現的。所有的項目分解工作都在流程描述的范疇之內。以此為借鑒,在職業教育過程中,在項目式教學模式下,《網絡規劃與設計》課程中選取的項目,以流程化管理的方式,提煉出流程的每個階段對應網絡規劃與設計需要完成的分解任務。
考慮到網絡系統的生命周期,一個網絡系統從構思開始,到最后被淘汰的過程,這個周期至少應該包括網絡系統的構思和計劃、分析和設計、運行和維護的過程。網絡設計的五階段周期是較為常見的劃分方式:需求規范、通信規范、邏輯網絡設計、物理網絡設計、實施階段。考慮到網絡規劃與設計課程選取的項目多是中等規模的網絡,考慮到現實情況下應用范圍較廣的中小企業網絡建設,因此這里設計的項目流程是以五階段的工作內容為模型,詳見圖1。
在“項目立項”啟動項目后,五個主要業務流程環節中,每個業務環節都必須依據上一階段的成果作為本階段的工作,并形成本階段的工作成果,作為下一個環節的工作依據。這就形成了項目的流程化管理。在這五階段流程中,各個流程中的主要工作在這里做個描述:
(1) 需求/通信規范分析:是計算機網絡設計過程中最關鍵的起步,確定項目需求,包括商業、用戶、應用、計算機平臺、網絡等需求分析,完成通信規范的分析;
(2) 網絡結構設計:通過分析網絡的各類資源,選取網絡系統的層次結構,完成網絡拓撲圖的概要設計;
(3) 邏輯網絡設計:完成網絡技術的評價及選擇,確定網絡資源――IP地址與路由的分配,確定網絡的安全管理方案,完成網絡拓撲圖的詳細設計;
(4) 設備選型:根據詳細的網絡拓撲圖,完成網絡設備的合理選型,輸出網絡設備清單;
(5) 網絡實施工程設計:完成網絡的施工工程設計,包括工程的物理結構設計,完成相關技術參數的配置方案設計。
上述五階段的流程滿足大部分網絡規劃與設計的項目工作范疇,當然有些項目會有側重點不同的規范要求,可根據項目本身對流程進行細化和擴展。本流程是基于中型企業為和校園網局域網的規劃與設計而定義的。每個項目結束的標志是設計文檔的歸檔化。
3 合理的工作角色設計
項目流程要被順利的執行,需要合理設計項目組內的學生工作分工。流程與參與項目的每一個人都息息相關。因此規范《網絡規劃與設計》中的項目角色與職能非常重要。
在網絡規劃與設計項目中,力求按照企業工程師的職責定義學生的工作角色,這里概要地定義了角色在項目組中的職責:
(1) “項目組長”角色:能夠按照項目流程管理好項目的運作,制定工作計劃,督促各模塊的工作輸出,整合工作文檔,并通過關鍵點的審核保證項目的輸出質量;
(2) “產品技術”人員的技能:能夠掌握主流網絡技術,理解計算機網絡的通信原理;理解網絡設備的工作原理;
(3) “產品市場”人員的技能:能夠掌握主流網絡設備的產品系列,能夠比較主流設備廠商的產品優缺點;
(4) “產品售后”人員的技能:能夠掌握主流設備廠商之間的互聯互通的約束條件,熟悉至少一家主流廠商的產品配置方案;
(5) “行政”人員的技能:熟練掌握文檔的編輯技巧和文檔的整合技巧,熟練使用繪圖軟件制作網絡拓撲圖,以及工程施工圖。
為保證項目小組的成功組建,在課程初始階段,教師要參與其中,了解學生的特點,合理分配學生資源,使項目角色的職能可以在小組內部得以順利運轉,充分鍛煉學生的職業技能。
以流程4《設備的選型》階段為例,該流程的各個角色的工作職責如圖2《設備選型》階段的各角色工作范疇。
(1) 項目組長負責設備選型的工作分工,輸出工作計劃安排;
(2) 產品經理負責設備的技術方案的制定;
(3) 市場經理負責同類型設備的產品報價的對比;
(4) 售后服務經理負責設備提供的服務等級的選擇;
(5) 行政人員負責項目匯報文檔的整理,報價表的整理及產品清單的輸出。
項目組最終在設備選型階段輸出設備選型的方案報告。
4 關鍵流程點的項目評審機制
為保證學生項目組能夠輸出一份有競爭力的網絡規劃與設計方案,在傳統教學的基礎上,按照流程端到端的管理,課程設計了三層評審架構。在項目的關鍵流程點執行三層評審,明確了小組內的評審,班級的綜合評審,和教師的決策評審環節。如圖3網絡規劃與設計的關鍵流程點的三層評審機制所示。
針對每個項目,項目組在關鍵流程點需要輸出《需求分析報告》,《網絡拓撲圖報告》,《邏輯網絡的規劃報告》,《設備選型報告》,《網絡施工方案設計報告》。
關鍵流程點的評審機制是保證每個網絡規劃與設計項目成功的有效手段,是有效進行項目風險管理的方法。三層評審機制各層的工作評審范疇側重點不一樣:
(1) 學生小組內的評審:組長對報告的完整性進行審核,項目負責人檢查各個模塊的工作完整性,做到模塊分工合理,報告要點不遺漏。
(2) 班級的評審:做到班級內部小組的互評,互評的雙方要做到:評審方提出問題列表,被評方給出問題的解答,問題的澄清過程需要作為報告文檔的一部分。課程實施過程中,在課程時間安排充裕的前提下,盡量全部小組能夠互評。
(3) 教師的決策點:審核班級所有小組的報告,列出存在的共性問題,同時,教師應獨立的輸出項目的各階段報告,作為學生參考的模板。
為提高評審質量,課程整理了流程各階段評審表模板,進一步細化了流程各階段的評審要點,使評審過程更為簡單和實用。
以《設備選型》階段為例,小組內各角色的工作評審要點如表1 :
5 結論
《網絡規劃與設計》是計算機網絡專業的核心課程,綜合性高、實踐性強,根據職業教學特點,項目的實施過程復雜;因為課程涉及的知識面廣,不易控制教學質量;另外項目的角色設計職能界定不清,多數同學的角色工作內容一致,職業技能鍛煉的面窄,參與度不高。
關鍵詞:運輸網絡;最小費用最大流;網絡流量;matlab
中圖分類號:F25文獻標識碼:A文章編號:16723198(2015)17005302
0引言
運輸作為現代物流過程的主要職能之一,是物流各項業務的中心活動。同時,運輸產生的費用也是供應鏈和整個物流系統成本結構的重要組成部分。可以說,一個高效率、低成本和高反應能力的運輸網絡對一個成功的物流配送體系至關重要,這就使得運輸網絡的優化成為配送體系中一項重要的運營決策,關系到物流設計體系的成功與否。運輸網絡的優化主要是對運輸路線的安排,即選擇合理的配送路線,既能保證配送效率的最大化,又能同時使運輸成本最低。
圖論是運籌學中一個重要的分支,是用來描述運輸網絡的數學理論基礎。本文基于圖論的相關理論知識,針對物流運輸中最小費用最大流問題,建立了基于matlab的優化數學模型,以求最大限度的提高運輸效率,同時節約運輸費用。
1最小費用最大流模型
1.1網絡流量基本概念及定義
為了實現對網絡流量最大流值和最低成本的優化,首先需明確幾個基本定義:
定義1:容量―費用網絡。給定一個有向圖D=V,A,對任意的弧vi,vj∈A,設lij,uij為弧的運輸容量上下界函數,其中0≤lij≤uij,也稱uij為弧的容量;cij是弧vi,vj上單位流量的費用,稱之為費用函數;對任意的節點vi∈V,稱avi為節點vi的供應量或需求量,稱之為供需函數,且滿足vi∈Va(vi)=0。由此得到的網絡稱為容量―費用網絡。
定義2:可行流及其總費用。設fij是給定網絡N上的由節點vi到節點vj的一個流量,且滿足:
f+(vi)-f-(vi)=f(vi)
lij≤fij≤uij (1)
式中,f+vi=vj∈Vfij,f-vi=vj∈Vfji,分別稱為流出和流入節點vi的流量,fvi為該節點的凈輸出量。
當滿足式(1)時,則稱f=fij為網絡N 上的一個可行流,且可行流f的總費用為
c(f)=(vi,vj)∈Acijfij (2)
1.2最小費用問題概念及數學模型
最小費用問題是物流運輸網絡優化的核心問題,目標是在滿足供應條件的前提下,尋求供應網絡總成本最小的最優解。
根據上述定義,最小費用問題屬于線性規劃問題。其數學模型如下:
min z=c(f)=(vi,vj)∈Acijfij (3)
約束條件為式(1)。
其中,目標函數是通過網絡N供應的總成本最小。決策變量fij指通過弧vi,vj的流量。約束條件有供應點的凈流量(總流出量減去總流入量)為正,所有需求點的凈流量為負,對于所有中轉點(中間點)的凈流量為0,所有弧的流量受到弧的容量lij,uij的限制,且弧的流量為非負。
1.3最大流問題概念及數學模型
最大流問題也與網絡中的流有關,但是其優化目標與最小費用流不同,最大流問題是尋求一個可行流的方案,使得通過網絡的流量最大。
根據最大流問題的概念,最大流問題也屬于線性規劃問題。其數學模型如下:
max z=fvs (4)
除滿足約束條件式(1)外,還應滿足式(5):
f+(vi)-f-(vi)=fvs,i=s(源)
-fvs,i=t(匯)
0,i≠s,t(中轉點)(5)
其中,目標函數是通過供應點vs的凈流出量f(vs)(或需求點vt的凈流入量f(vt))最大,決策變量是通過各個弧的流量fij,約束條件有所有中轉點的凈流量為0,所有弧的流量受到弧的容量lij,uij的限制,且弧的流量為非負。
1.4最小費用最大流問題概念及數學模型
前面小節中介紹的“最小費用流問題”的目標是在完成規定任務的條件下,使得網絡供應的總成本最小,即解決流量一定成本最小的路線安排問題。“最大流問題”的目標是尋求一個可行流的方案,使得通過供應網絡的流量最大,即不考慮成本的情況下,解決單純的流量最大的路線安排問題。但是實際情況往往比較復雜,不僅考慮流量還需要兼顧費用。例如,物流系統中一個運輸網絡,不僅要爭取網絡中貨運量最大,還要力求使總費用最小,即解決更貼合實際的流量最大成本最低的路線安排問題,這就是“最小費用最大流問題”。
因此,我們可以把“最小費用最大流問題”看成是“最小費用流問題”和“最大流問題”的結合。求解該問題自然可以分為兩步:首先,按照“最大流量問題”的求解方法找到網絡可通過的最大流量;其次,在保證該最大流量的前提下找到成本最小的線路。
根據最小費用最大流問題的概念,最小費用最大流問題也屬于線性規劃問題。其數學模型如下:
min z=(i,j)∈Acijfij (6)
s.t.f+(vi)-f-(vi)=fvs,i=s(源)
-fvs,i=t(匯)
0,i≠s,t(中轉點)
0≤lij≤fij≤uij((i,j)∈A) (7)
2算例
基于上述分析,本文以某公司鏈接產地到銷地的物流運輸體系為例進行說明。其中,產品運輸網絡如下圖1所示,圖中各弧表示運輸道路。由于道路實際地質情況不同,使得每條道路上的運輸費用也不同,因此優化該運輸系統除考慮貨物的最大流外,還需要考慮道路運輸的最小費用,即可基于本文所提的最小費用最大流模型予以求解。
圖1某公司產品運輸網絡圖1中弧上括號內的數字分別表示對應運輸道路的容量限制和單位運費。
對算例按照最小費用最大流問題建模,過程如下:
(1)建立最大流模型。
maxz=fvs=fs1+fs2 (8)
滿足約束條件(1)。
(2)建立最小費用模型。
minz=(vi,vj)∈Acijfij (9)
滿足約束條件(7)。
(3)利用MATLAB軟件實現算例,在命令窗口中編寫MATLAB程序并執行,得到結果如圖2所示。
圖2程序仿真結果由圖2所示,該運輸網絡最大運輸量為14噸,最小運輸總成本為20500元,優化后的運輸方案如圖3所示。
圖3優化運輸方案3結束語
隨著電子商務和物流業的迅速發展,物流運輸的地位越來越受到重視。本文將最小費用最大流模型運用到物流運輸網絡的優化中,為優化運輸網絡路線提供了一種可行方法,實現了在實際優化中既考慮最大運量同時也尋求運輸總成本最小化的目標。需要指出的是:在優化運輸網絡過程中,優化運輸路線只是其中的一個部分,還需要對物流節點進行優化,比如物流節點的選址問題,這兩類問題應該綜合考慮進行優化,這些問題有待進一步的研究。
參考文獻
[1]杜潔,郝妍,王璐.多目標應急物流運輸問題優化研究[J].物流工程與管理,2010,32(4):113114.
[2]王桂平,王衍,任嘉辰.圖論算法理論、實現及應用[M].北京:北京大學出版社,2011:131208.
[3]王銳,甘凱.圖論優化法在物流運輸中的運用[J].商場現代化,2005,(28):137138.
網絡營銷的概念剖析
網絡營銷,百度百科給的定義如下:以國際互聯網絡為基礎,利用數字化的信息和網絡媒體的交互性來輔助營銷目標實現的一種新型的市場營銷方式。簡單的說,網絡營銷就是以互聯網為主要手段進行的,為達到一定營銷目的的營銷活動。
更簡單的說,網絡營銷=網絡+營銷。個人網絡營銷包含:網絡營銷策略規劃、網站平臺建設、網絡推廣、客服銷售、數據分析、團隊組建、運營管理這幾大模塊。其中其核心是:一、不斷持續提升網站或網店的轉化率,二、不斷持續向目標客戶傳播設計的信息。
從項目管理運營角度來看,網絡營銷包含“計劃、組織、領導、控制”這四大管理運營的基本過程和環節。
網絡營銷和網絡推廣的關系
網絡推廣其實更應該理解為網絡傳播,即利用互聯網向目標受眾傳遞有效信息。
從過程來說,網絡推廣要經過三個步驟:要首先確定目標受眾,即向誰說?再次,要策劃傳播內容信息,即說什么?第三,采取什么方式推廣,即怎么說?只有經過這三個有機組合的策劃,才能構成一個成功的傳播案,達到傳播的目的。
從方式來說,網絡傳播推廣可分為:活動創意(這方式可細分太多了)、話題事件病毒、信息、互動游戲、創意軟文、圖片視頻多媒體等等。
從傳播管道來說,網絡推廣可分為:SEM、SEO、論壇推廣、博客推廣、微博推廣、新聞軟文推廣、B2B平臺推廣、QQ(IM)推廣、電子書推廣、郵件推廣、廣告投放、廣告聯盟等等各種各樣的傳播管道形式。
在信息爆炸時代,眼球成為第一要素,網絡成功的核心:不僅要明確說什么、怎么說,更需要創造性解決怎么說的問題,這樣才能穿透各種信息干擾,將網絡推廣的信息成功傳遞到達目標受眾心中。
說到這里,大家應該都能理解,網絡推廣側重的是信息傳遞傳播。而網絡營銷不僅僅是推廣,更重要的是要讓客戶實現行動,從知道、信任、喜歡再到購買,其重點是激起客戶行動,也就是提升轉化率。菜根譚網絡機構在為客戶提供服務的核心也在于此,而不是簡單的信息。
網絡營銷和電子商務的關系
電子商務,就是利用電子(主要還是網絡)為手段從事的商業商務活動都是電子商務。這是廣義的電子商務概念。而大家通常所指的電子商務,是狹義的網絡銷售和網絡購物的概念,即通過網絡完成支付和下單的商業過程。
電子商務是一種商業模式,是從業態形式來定義的,他是和傳統的商務形式相對應的一個概念。從商業角度來看,電子商務包含所謂的B2C、B2B,現在出現了B2B2C、O2O等更多的電子商務新模式。一個商業模式的項目,一般都包括營銷、財務結算、倉儲物流、人力資源行政等模塊。
關鍵詞:流媒體;網絡課程;資源集成;SMIL
中圖分類號:TP37,TP393 文獻標識碼:B 文章編號:1004373X(2008)1810304
Network Course Resource Integration and Its Key Techniques Based on Streaming Media
PAN Luyi
(Zhejiang Vocational College of Commerce,Hangzhou,310053,China)
Abstract:Network course is a basic element and an important resource of the network teaching.It introduces the Synchronized Multimedia Integration Language(SMIL).Based on the developing environment of realsystem streaming media,it researches a few key techniques in the process of network course integration,such as the medium combination,time line programming and broadcast layout setup.It points out the relevant problem and strategy to accomplish these key techniques,and gives out the related examples.
Keywords:streaming media;network course;resource integration;SMIL
1 引 言
隨著網絡技術的快速發展和校園網的普及,網絡化教學作為一種高效新型的教學模式,越來越受到重視。網絡課程是網絡教學的基本要素和重要資源,是指通過網絡表現的某門學科的教學內容及實施的教學活動的總和,包括按一定的教學目標、教學策略組織起來的教學內容和網絡教學支撐環境。網絡課程給人們提供便捷的學習機會,使學習活動更加自主化、個性化,學習者可以選擇適合自己的學習時間、地點、方式、進度,用瀏覽器播放教學內容,在教學形式上既可以實時學習,也可以使學習者進行非實時的自主或協同學習,還可以實現師生之間的直接對話交流,形成一個開放和交互的遠程教育環境。對于創新教學模式,提高教學效果,培養學生良好的學習習慣和學習能力等有著重要的積極意義。
網絡課程的開發需要相關的技術支撐,流媒體技術和理論的日趨成熟,為網絡課程的開發和實施提供了強有力的技術基礎。基于流媒體技術的網絡課程,能高效、便捷地進行網上實時和遠程教學,并能確保音視頻播放流暢,有良好的同步效果。
基于流媒體的網絡課程的開發實質上是運用網絡課程開發工具,把課程素材轉換為流媒體形式的文本、音頻 、視頻、動畫等,并按課程教學要求,集成為課程的流媒體課件或教學節目,再通過Web。目前網絡流媒體平臺主要有Realnetworks公司的Realsystem、微軟公司的Windows Media和蘋果公司的QuickTime。Realsystem優良的性能使得用戶數量上處于領先地位,Realsystem的文件格式主要有rm(流式音視頻)、ra(流式音頻)、rp(流式圖像)、rt(流式文本)。網絡課程開發涉及許多技術問題,其中流媒體教學素材的集成是最關鍵的技術,利用SMIL同步集成多媒體語言,可以將Internet上不同位置的媒體文件關聯到一起。本文依據Realsystem流媒體開發平臺,研究網絡課程開發過程中流媒體教學素材集成及其關鍵技術。
2 同步多媒體集成語言SMIL簡介
世界W3C協會(World Wide Web Consortium)于1998年6月開始推廣一種和HTML具有相同結構的標記語言:同步多媒體集成語言(Synchronized Multimedia Integration Language,SMIL)。這是一種簡單而有效的關聯性標記語言,它可以將Internet上不同位置的媒體文件通過它們的URL關聯起來,形成多媒體文件。在播放時,播放器會自動從它們的存放位置進行調用,并按文件中設置的播放順序和位置等屬性,將這些文件集成到同一窗口播放。實際上SMIL文件僅是一個關聯文件,并不包含真正的媒體內容。SMIL支持的媒體格式有靜止圖片文件、RealPix,RealText、動畫、音頻、視頻等。目前支持SMIL文件的播放器主要有RealPlayer,QuickTime等,用戶瀏覽器端只要安裝RealPlayer或QuickTime的相應的插件,也可以播放SMIL文件。
SMIL文件是純文本文件,其文件擴展名為“.smil”或“.smi”。整個文件以<smil>開始,</smil>結束,其中包含由<head></head>標記定義的頭部以及由<body></body>標記定義的正文部份。在SMIL文件的正文部分,用媒體標記將媒體文件引入SMIL文件中。下面代碼關聯一個流服務器上的流式音頻文件sound1.rm。
<body>
<audio src=”rtsp://:554/audio/sound1.rm”/>
</body>
3 流媒體素材集成的關鍵技術
在網絡課程中,通常需要把音頻、視頻、演示文稿、圖片等教學信息按一定的組合同時或順序播放,構成一個情景交融的多媒體教學環境,讓學習者可以在一個動態的交互性的學習環境中學習。在網絡課程中,可以按照課程教學策略、教學目標,組織多媒體內容,設置組合后的播放布局和播放方式。實現流媒體集成的關鍵技術主要包括關聯媒體文件、設置媒體的組合方式、規劃時間線、設置播放布局等。
(1) 關聯媒體文件。在SMIL文件的正文部分,用媒體標記將相關媒體文件引入SMIL文件中,同時通過設置標記屬性,描述媒體文件的文件格式和所處的位置,以及媒體文件在SMIL文件中的其他行為。常用的媒體標記有<animation../>,<textstream../>,<img../>,<audio../>,<video../>等,分別用于關聯動畫文件、流式文本文件、圖像文件、音頻文件和視頻文件等。下面代碼關聯一個流服務器上的流式視頻文件class1.rm。
<video src=”rtsp://:554/video/class1.rm”/>
(2) 媒體的組合播放及帶寬分配策略。在流媒體網絡課程中,有些媒體文件是緊密聯系的,如在播放演示文稿時,要同步配音,或在播放視頻時要顯示相應的文稿和圖片等。這就要將媒體文件進行組合播放。在SMIL中,可以用<seq>和</seq>組合標記實現媒體文件的順序播放,用<par>和</par>標記實現媒體文件的同步播放,同時兩種組合標記還可以進行嵌套組合。如下面的代碼實現了4個流媒體文件的組合。
<par endsync="last" >
<ref src="graph/pic1.rp" region="graphregion" />
<seq>
<textstream src="text/word1.rt" region="textregion" />
<video src="videos/vid1.rm" begin="20s" region="videoregion" />
</seq>
</par>
<video src="videos/vid2.rm" region="videoregion" />
在默認情況下,同步組合的播放結束要等到其所包含的所有媒體對象播放結束之后。要改變這種情況,可以通過設置<par>標記的end屬性規定同步組合的絕對時間,也可以通過<par>標記的endsync屬性設置同步組合的播放結束與某一個媒體對象結合起來。endsync屬性的默認值為“last”,表示當組合中持續時間最長的那個媒體對象播放結束時,整個同步組合播放結束。當endsync屬性為“first”時,表示當組合中持續時間最短的那個媒體對象播放結束時,整個同步組合播放結束。如果要指定當某個媒體對象結束時,整個同步組合播放結束,則可設置endsync屬性為“id(相應媒體對象的id值)”。
必須注意,在媒體服務器每一個流媒體文件時,都會占用一定的傳輸帶寬。這個帶寬的具體數值是在創建媒體文件時預先設定好的,同步播放組合時所占用的傳輸帶寬,就是組合中所有媒體文件的傳輸帶寬的總和。為了保證同步效果以及整個多媒體文件傳輸順利和播放平滑,這個帶寬的總和不應該超過用戶和服務器連接的最大傳輸帶寬,否則就會產生帶寬“瓶頸”。這種“瓶頸”通常出現在兩個或多個高帶寬消耗的媒體文件同步播放時。因此,在組合同步播放文件時,要盡量將高帶寬文件和低帶寬文件組合在一起。在流媒體播放的開始階段,先播放低帶寬的媒體文件,如RealText文件和壓縮程度較高的Real音頻文件,這樣在它們播放的同時,播放器可以利用多余的網絡帶寬預先傳送后面將要播放的高帶寬消耗的數據。這種“幕后傳輸”的播放組合方式,可以使用戶端的播放器預先存儲足夠多的數據以保證后續播放的平滑性。
(3) 規劃SMIL文件的時間線。所謂流媒體的時間線就是這個媒體文件的播放時間計劃。比如,一個流式視頻文件播放長度為3 min,這個視頻文件的時間線就是3 min。流式音頻、視頻和動畫文件都具有內部時間線,在媒體文件建立時,生成軟件就將其內部時間線結合到文件的結構中去,這些文件的時間線不能再修改,除非重新改變文件的結構。RealText和RealPix文件的時間線是通過標記語言建立的,可以隨時修改。在組合流媒體時,一般先建立音頻、視頻和動畫文件,然后建立RealText和RealPix文件的時間線,使之與這些文件匹配。
當多個媒體文件組合時,各個媒體文件的時間線以及它們在多媒體文件中播放的計劃又組成了整個多媒體節目的時間線。合理計劃流媒體的時間線可以有助于合理使用用戶的連接帶寬,避免播放遲滯和“再預置”現象的出現。SMIL語言通過時間標記元素建立和改變SMIL文件的時間線。如通過begin和end屬性設置媒體播放的開始、結束時間及前后播放的間隔時間,通過clipbegin和clipend屬性可以播放連續性媒體文件內部的一個片段,還可以通過dur屬性設置播放的持續時間等。下面代碼是一個比較合理的流媒體時間線設計的例子。
<par>
<seq>
<par> <! -- 文件組1-->
<ref src="graph/ image.rp" region="graphregion" />
<seq>
<textstream src="text/ text.rt" region="textregion" />
<video src="videos/video1.rm" begin="20s" region="videoregion" />
</seq>
</par>
<! -- 文件組2-->
<video src="videos/video2.rm"region="videoregion" />
</seq>
</par>
上述代碼所對應的時間線效果如圖1所示。
在文件組1中,首先播放的是image.rp文件和text.rt文件,由于text.rt文件的帶寬消耗很小,使image.rp文件有充足的帶寬來傳輸數據。當video1.rm視頻文件開始播放時,image.rp文件的數據已經傳輸結束,這時的帶寬全部可以為視頻文件video1.rm所占用。雖然文件組1和文件組2按順序播放,但最外層的組合會平衡組合中的媒體文件的帶寬消耗,當文件組1開始播放之后,存在多余帶寬,它就會開始傳送文件組2的數據,這樣就可以最大程度地掩蓋文件組2的預置過程,使得整個SMIL文件的播放不出現停頓而顯得平滑。
(4) 設置媒體播放的窗口布局。在流媒體課件中,除了聲音文件外,其他的媒體內容通常需要不同的播放區域。在SMIL文件的頭部,通過<layout>和</layout>標記設置窗口布局;在這個layout標記群內,通過<root-layout/>標記定義底層區域,即播放器的主窗口的大小;在定義了底層區域后,再通過<region/>標記定義每一個播放區域的大小和位置。在SMIL文件的正文部分,通過定義相關標記的region屬性,在各播放區域中放置相應的可視媒體對象。下面的代碼中定義了二個區域分別播放視頻和流式文本。
<smil>
<head>
<layout>
<root-layout width="500" height="100" />
<region id="textregion" top="0" left="0" width="200" height="100" />
<region id="videoregion" top="0" left="200" width="300" height="100" />
</layout>
</head>
<body>
<par>
<textstream src="T5_1.rt"region="textregion" />
<video src="V5-1.rm"region="videoregion" />
<audio src="A5-1.rm" />
</par>
</body>
</smil>
在復雜的流媒體播放應用中,可能需要建立動態或重疊的播放區域,這可以通過SMIL的<region>標記的zindex參數實現。zindex參數的值越大,播放區域就越處于播放窗口的前方。SMIL文件中所定義的播放區域,只要不定義其背景色,在默認狀態下是透明的。對于最上層播放區域,如果有媒體文件在其中播放,下面各層的區域就被覆蓋。如果區域中沒有媒體文件的播放,它就處于透明狀態,下層中正在播放媒體文件的區域就被顯示。如果所有區域中都沒有正在播放的內容,所有的區域都處于透明狀態,播放器窗口就顯示SMIL文件中<rootlayout>定義的底層區域,它總是位于所有播放層的最底層。下面的代碼定義了2層區域,并實現播放區域的動態轉換。
<smil>
<head>
<layout>
<root-layout width="400" height="360" />
<! C 第一層:左右排列的區域 -- >
<region id="left" top="10" left="10" width="185" height="340" z-index="1" />
<region id="right" top="10" left="205" width="185" height="340" z-index="1"/>
<! C 第二層:上下排列的區域,重疊于第一層前方 -- >
<region id="top" top="10" left="10" width="380" height="165" z-index="2" />
<region id="bottom" top="185" left="10" width="380" height="165" z-index="2"/>
</layout>
</head>
<body>
<par>
<seq>
<par> <! -- 文件組1:左右排列 -- >
<ref src="title.rp" region="left" fill="remove" />
<textstream src="words.rt" region="right"
fill="remove" />
</par>
<par> <! -- 文件組2:上下排列 -- >
<video src="film.rm" region="top" />
<textstream src="text.rt" region="bottom " />
</par>
</seq>
</par>
</body>
</smil>
上述代碼定義了2個顯示層,每層定義了2個區域,顯然,“top”和“bottom”區域位于“left”和“right”窗口的前方。盡管這些區域都是在SMIL播放的一開始就建好的,但是通過zindex,fill=“remove”以及區域默認的透明背景色,給用戶的感覺就是播放區域是在媒體文件開始播放時動態建立的。
4 結 語
流媒體運用特殊的數據壓縮和傳輸技術,可以使得聲音和視頻文件變得很小,通常只有WAV和AVI文件的3%~5%。因此,基于流媒體的網絡課程,能確保課程中音頻、視頻、演示文稿、圖片等資源在網絡上快速連續平滑的傳輸。利用SMIL同步集成多媒體語言,可以將網絡課程資源進行有效的關聯組合。本文針對基于流媒體的網絡課程開發,從技術層面詳細介紹了在網絡課程流式資源集成過程中,按照課程教學策略、教學目標和多媒體教學環境要求,實現流媒體的組合、規劃時間線、設置播放布局等關鍵技術。只有很好地解決這些關鍵技術,才能確保音頻、視頻播放流暢,音頻與視頻圖像有良好的同步,產生良好的視覺效果,使得網絡課程能高效、便捷地進行網上實時和遠程教學,構成一個情景交融的多媒體教學環境。
參 考 文 獻
[1]孫力,錢維瑩.流媒體技術與創作[M].北京:中國青年出版社,2002.
[2]張麗.流媒體技術大全[M].北京:中國青年出版社,2001.
[3]Synchronized Multimedia Integration Language (SMIL) 1.0 Specification.W3C Recommendation 15-June-1998 ,/TR/REC-smil/.
[4]/.
[5]陳鵬.遠程教育與網絡課程系統的研究與設計\.現代電子技術,2006,29(24) :101102,105.