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网络与因特网的区别赏析八篇

时间:2023-09-07 18:09:00

网络与因特网的区别

网络与因特网的区别第1篇

关键词:黄骅坳陷;埕海二区;低渗透储层;储层分类;

随着油藏开发的不断深入,低渗透油藏成为我国油气增储上产的研究热点,如何通过储层分类来寻找相对优质储层是低渗透油藏勘探开发的关键。陆上老油田密井网区的低渗透储层分类评价方法已比较成熟 ,但对于井网和资料条件特殊的滩海及海上油田,基于常规测井资料的低渗透储层分类评价方法还相对匮乏。笔者旨在探讨如何利用神经网络方法实现基于常规测井资料的低渗透储层分类评价,为寻找低渗透油藏中的相对优质储层、实现高效开发提供支持。

1 研究区地质概况

埕海油田二区地处河北省黄骅市滩涂海域,构造上位于埕宁隆起北坡埕北断阶带,北邻歧口凹陷,南邻羊二庄油田和赵东开发区,西侧以张北断层为界,东侧以一浅鞍与张东东开发区相连,构造面积75km2。钻井揭示多套地层,其中沙河街组是主力的含油层段,也是典型的低渗透储层发育段。该研究选取沙河街组二段低渗透储层为例。发育三角洲前缘席状砂和水下分流间湾沉积,砂泥岩交互,薄互层发育。主要岩石类型为岩屑长石砂岩,粒度整体偏细。由于长石易碎和易溶性,岩石中较高的长石含量反映了矿物成熟度低的特点,对低渗透储层的形成具有重要的意义。储层孔隙度为5% ~20% ,渗透率为0.01~5mD,为中低孔低渗储层。

2 低渗透储层分类方法

在滩海地区特殊的地理环境下,以“大斜度井为主、井点稀疏、井网不规则” 的特点限制了资料的录取,成为制约滩海地区储层测井评价的重要因素。陆上油田建立的低渗透储层分类方法是基于大量井点取样分析数据统计规律的。笔者根据滩海地区的实际资料情况,在基于统计的单因素评价和多因素评价的基础上,采用误差逆传播神经网络算法,结合多学科、多信息开展研究区的储层分类评价。

2.1 基于岩性识别的储层分类评价标准

研究区细砂岩、粉砂岩和泥岩交互沉积的薄互层对储层物性影响较大,因此开展储层岩性识别是研究区储层测井综合评价的基础。以岩心分析资料为基础,利用声波时差和补偿中子进行交会分析发现,上述几种岩性的测井响应特征存在差别,不同岩性的数据点分布在交会图的不同区域,这为利用测井响应特征识别岩性提供了可能。

2.2储层岩性一物性分类评价标准

岩性和物性是研究区储层含油性的主要影响因素,可以将其作为储层分类评价的重要指标 。在岩性测井识别的基础上,以试油资料为基础,结合储层评价规范,选取储层砂岩的厚度、岩性和物性等参数,建立研究区低渗透储层的岩性一物性分类标准。这种标准简单易操作,而且可以直接应用于生产。但是,该方法只适用于有试油资料的层段和井,对大部分井和井段不能用该方法进行储层分类评价。为此,笔者在上述储层分类的试油标准基础上,对典型试油井段储层的岩性、物性及有效厚度进行统计,并结合储层评价规范,建立了适用性更强的储层分类标准。

该方法建立的低渗透储层岩性-物性分类标准实现了非取芯井断的储层分类,但由于测井解释误差较大,准确度不高,会对储层的分类结果产生影响。

2.3基于神经网络的储层分类方法

传统的基于统计的储层分类方法虽然简单、快捷,但也是一种线性判别,很难准确描述低渗透储层中多种复杂因素的影响。与之相比BP神经网络利用试油资料判别的典型的一类、二类和三类储层信息,建立储层分类训练数据,利用训练后的神经网络对储层进行分类识别。

2.3.1BP神经网络储层分类的原理

BP神经网络是一种多层的阶层型神经网络,该神经网络的特点是不同层之间的神经元垂向连接,而在同一层内的神经元之间不进行连接。在学习数据输入神经网络后,神经元的激活值按照“输入层-中间层-输出层”的顺序传播,最后再回到输入层。在这一过程中,神经网络对输入学习数据所反映的模式响应正确率逐渐提高,最终使误差稳定在一个可以接受的足够小的值。

基于BP神经网络的储层分类流程包括训练数据的准备、神经网络的建立和全井段的储层神经网络分类三步。研究区低渗透储层分类主要采用测井数据,分类计算的复杂程度较低,已有的研究证实,三层的网络模型可以分割成任意复杂的平面,能够满足本研究的需要。在进行训练之前,对神经网络进行初始化,利用0~1内分布均匀的随机数对连接权重和阈值赋初值,得到初始神经网络模型。

2.3.2 研究区储层分类

神经网络训练数据的准备是储层分类的第一步。笔者以取心段和试油井段的储层岩性一物性分类为基础,综合考虑试油结果、岩性、物性和电性特征,利用已建立的储层岩性一物性储层分类标准, 制作了三类典型储层的训练样本。根据该区岩性控制低渗透储层发育的特点,选取反映储层岩性、物性及含油性的声波时差、自然伽马、深浅侧向电阻率及测井解释孔隙度等测井参数作为储层分类判别参数。从神经网络训练情况来看,以上述测井参数为判别参数建立的神经网络在经过5次迭代之后快速收敛;经过32次迭代后,误差已经降至1O-2;在迭代41次后,误差已经逼近预期设定的最小值;之后继续迭代收敛速度减缓。因此,笔者建立的神经网络具有迭代次数少,收敛快的特点,这说明选取的储层分类评价参数能够全面反映研究区低渗透储层特征。进而利用训练数据对神经网络进行自检验。检验结果显示,神经网络的判别结果与训练数据的储层分类结果一致性好,说明建立的神经网络稳定性好,能够用于研究区的低渗透储层分类评价。为下一步寻找相对优质储层和Esz油藏开发调整提供了储层评价方法和调整地质依据。

3 结论

利用取心段岩性及物性分析资料建立了研究区低渗透储层的分类标准,并针对研究区取心资料少,井点稀疏,而低渗透储层电性特征不明显、成因控制因素复杂的特点,考虑储层岩性、电性、物性等因素,采用误差逆传播神经网络,综合反映上述因素的测井参数,实现了低渗透储层的多因素综合分类评价。

参考文献

网络与因特网的区别第2篇

交通运输是典型的网络型产业,与生物群落、社交关系和互联网等网络一样,具有复杂网络拓扑结构的共性,也与电力、通信和供水等网络一样,必须通过实体网络系统(或节点系统)才能实现产品和服务的生产与销售。但是,交通运输的网络构成和行业特征与上述各种网络存在很大区别,从而使其网络的复杂性特征展现出独特之处[5]。在复杂网络的理论研究中,交通运输网络对于地理空间的绝对依赖,构成了其结构演化和其上传播机制的研究复杂性基础。

1.1叠加性和延展性较弱

对于较少或几乎不依赖于固定设施的网络系统来说,在一定时间或一定空间上,若干网络的叠加是可能和经济的,如社交网络和电信行业网络,其网络增长受限较小,对网络稍加或几乎不进行改造,就可以实现能力的大幅调整。而从网络的物理特性上来说,交通运输服务则受制于其实体网络,即构筑于特定地理空间下的基础设施,网络结构和能力调整不能灵活变化。相对而言,民航网络按不同的飞行高度划分出若干空域,在一个立体的空间内也可实现不同航路一定程度的“叠加”,而铁路网络要形成多片叠加则几乎不可能。

1.2与地区经济社会的互馈作用较强

与生物群落、社交关系和互联网等网络相比,通信、电力和交通运输等网络的形成,具有明显的外部效应。这种外部效应,即是这类网络与其所在区域经济社会发展的互馈作用的一种体现。网络型基础设施的经营与所在区域的经济社会需求普遍具有互馈效应,但程度和范围上也有所差异,如电网和公路网的建设往往有较强的地域性,这种互馈作用更多地局限在某一特定时段或特定地区。相对而言,铁路网络的建设和运用常常辐射和跨越更大的地区,与更大范围内的地区经济互馈作用更为显著。

1.3要素构成复杂且与地理空间具有全关联性

非实体或一般的网络型产业中,网络关系或传输物常具有无形、均质和稳定的特征,关系的接入较为简单,如电力网与通信网,其联通和运用相对简单,各地区网之间的切换可在瞬间完成,对传输过程的影响很小[5]。而交通运输网络的传输对象所要求的运输条件各异,需配备的装载设备也不同,其网络构成要素更多、更复杂,固定设施与移动设备的配合使用,要求进行统一的运输调度指挥或充分协调,多要素的地理关联性也给网络带来分析的不确定性。相对而言,铁路运输系统内部的技术联系更为密切,保持路网畅通所需要的各种条件更为复杂,多因素与地理空间的全关联性为其网络分析增加了复杂性。

2铁路运输网络要素的高协同性与强相关性

铁路运输网络是依赖于实体网络系统进行活动的典型网络,和其他运输方式的网络一样,与虚拟网络有着显著的区别。根据大量实证研究结果,从度量网络复杂性的基本指标来看,铁路运输网络(含铁路线路网络与列车运行网络)与道路网络、航空网络和地铁网络具有基本拓扑结构及特性相关结论的相似性。但是,铁路运输网络因其独特的构成要素和技术特征,仍然与其他运输方式的网络有较大区别。通过与其他运输方式对比,可以看出,在复杂网络的理论研究中,铁路运输网络关键要素的高协同性和强相关性,构成了其结构演化和其上传播机制的研究复杂性根源。

2.1道路运输网络复杂性

对于道路运输网络方面的研究,目前分为干线路网(含城市群路网)和城市内部路网两大部分,两类网络及其上的交通流各有其特征,但是在与铁路运输网络的比较中,其共性表现一致。道路运输的地理网络体系的突出特点是:网络密度很大,网络增长的灵活性较强,网络的功能层次明显。同时,由于路权专用性不强,其上的运输组织活动倾向于采用自组织(自驾车)或系统组织(公共交通)的方式,与地理网络的关联性不强。对于前者,出行者选择较为灵活,与作为普遍存在的地理网络相比,使用者行为对运输组织网络(或称服务网络)生成和变化的影响要大得多,因此相关研究常转化为出行者(或驾驶员)行为方面的复杂性研究。对于后者,线路走向选择较为灵活,与作为普遍存在的地理网络相比,城市土地利用和用地规划对服务网络生成和变化的影响要大得多,因此相关研究常转化为公共交通服务网络拓扑结构的复杂性研究。

2.2民航运输网络复杂性

民航运输网络的空间尺度较大,且地理网络的构造较为特殊,机场(节点)是其网络结构的关键要素,航线(线路)无实物载体,受地理空间限制较小。这种地理网络的特殊构造,将民航网络的复杂性问题转化为机场的网络布局和航线的层次结构复杂性问题。因其内生的安全和技术管理要求,民航地理网络上的运输组织活动采用系统组织方式,但是其地理网络(机场分布网络)与服务网络(航线分布网络)仍然相对独立。同时,因为民航运输的技术经济特征,其成熟的网络结构(含地理网络和服务网络)具有收敛性,呈现出稳定结构。

2.3远洋运输网络复杂性

远洋运输网络的空间尺度最大,与民航运输网络相似,其地理网络的构造也较为特殊,港口(节点)是其网络结构的关键要素,航线(线路)无实物载体,二者均受到地理空间的限制,特别是港口体系,一般分布在大陆边缘、航运通达条件较好的地区。远洋运输地理网络上的运输组织活动采用系统组织方式,其地理网络(港口分布网络)与服务网络(航线分布网络)不仅相对独立,更因受到国际贸易的影响,其分布具有明显的规律性和特定时空上的稳定性。

2.4城市轨道交通网络复杂性

虽与铁路运输网络同属轨道交通大类,城市轨道交通系统因其服务范围、服务对象和服务方式的特殊性,其复杂性特征与铁路运输网络有所区别。从地理网络的构成上看,成网的城市轨道交通系统一般点(车站)多线(站间距)短,网络密度较大,分布范围与城市发展和用地规划密切相关,但受工程和地理条件限制较大。城市轨道交通的轮轨关系较为密切,其系统组织方式在所有运输方式中最为典型和完全,虽然其对网络固定设施与运载工具的协调性要求较高,但是,从服务对象来看,其运量构成简单、客流性质较为单一;从其服务方式和频率来看,其制式单一,运输调整便利,服务网络的构成比较简单,因此二者关联后的复杂程度并不高。与上述典型交通运输网络相比,铁路运输的地理网络一般空间尺度较大,网络密度分布不均,局域高密和长程低密兼而有之,受区域经济的影响明显,对经济的引导作用强。同时,路网专用性强,基础设施和移动设备均存在多样化制式,内部技术联系密切,存在互补资产和互补技术,服务网络的绩效对二者的协调性要求较高,二者作为铁路运输网络关键要素的高协同性和强相关性,更增加了对其进行复杂性分析的难度。

3铁路客运网络结构与增长的叠加复杂性

一般来说,旅客和货物运输条件差异巨大。与铁路货物运输相比,旅客运输通常对乘坐舒适度、运输安全性、换乘便捷性等要求较高。反映在运输网络方面,则体现出铁路客运网络应当保有较高的密度和覆盖性,网络接续条件好、通达能力强,网络的连通可靠性高、抗干扰能力强,其拓扑结构必然表现出一类典型的复杂性特征。同时,铁路客运地理网络(基础设施投资建设)的阶梯性增长规律,与客运需求的持续性原发增长或突变性诱增规律之间,在特定时空条件下会存在较大差异,对服务网络的绩效可能产生较大影响,要尽可能规避这种长期存在的客观不利因素,并在最大程度上发挥铁路服务网络对人口分布、土地利用和城市发展的引导作用,其网络结构必然表现出一类典型的流量变化与网络增长动态均衡的复杂性机制。另外,铁路旅客运输关于安全、快速、便捷的要求在客运网络中的反映,不仅体现在地理网络上直接连通所表现出的拓扑特征,更体现在其服务网络及所含层次和局域结构在各种运输条件下的适应性。特别地,作为与人的行为和活动发生直接关系的基础设施实体网络,网络上拥堵或故障的传播动力学及控制是关键问题,而铁路运输网络要素的高协同性,叠加在其与客运需求的强相关性之上,更增加了网络复杂程度,必然表现出对一类特殊的网络拥堵控制或故障规避的复杂性分析方法需求。

4我国铁路客运网络的复杂性

我国铁路客运网络的拓扑结构特征及部分网络静态特征指标,与国外典型国家或区域的铁路客运网络相比,具有相似性,究其原因,是由铁路客运内在的技术经济属性决定的。但由于铁路客运供需之间的紧密互馈关系,国内外国情、路情的巨大差异,反映在我国铁路客运供给上,则必使其体现出与国外典型国家或地区客运路网不同的结构和演化特征。

4.1需求数量变化的驱动

从我国客运需求规模和结构来看,我国地域广阔,人口基数大,作为旅客基数的人口数量总量大,加之近30年经济发展迅速,消费水平和消费结构发生了很大变化,不仅公务商务出行稳定增长,而且消费性旅行需求增长迅速,导致客运需求的数量规模大、增速快。受社会文化风俗、工农业和服务业生产规律以及生活方式变化的影响,人员流动在时间上趋于特定时期集中大量流动、一般时期正常波动的动态平衡状态。如春节前后在全国范围内的人员大量往返探亲和务工,在夏秋季节去往主要农业生产基地采收,节假日往返旅游度假地等。在这种经济、社会和文化背景条件下,客运需求表现出突变性和常规性波动的叠加。

4.2需求结构调整的驱动

我国国土地理形势多样,且受地缘关系影响的经济区域发展水平和方式不同,人口分布在地域上趋于局部集中、广域分散的动态平衡状态,在客运需求的空间结构上存在多样化、非均衡的特点以及点、线、面运输需求的相互转化问题。由于我国正处在居民出行结构转型的关键时期,客运需求呈现出类型多样、特征交叉、持续分化等现象。客运需求类型极大丰富,规律性渐趋明显,需求结构开始逐渐趋于动态稳定,对长程运输能力强、中短距离运输服务水平高、安全性好、价格适中、便捷性强的运输方式需求仍将长期稳定存在。

4.3我国铁路客运网络构建的关键问题

从我国铁路客运供给的现状与发展来看,我国铁路网正处在加速成长期,还远未达到成熟期,不仅存在路网布局有待完善、网络覆盖程度仍需提高等情况,还存在线路衔接不甚合理、系统协调程度不高等问题。受长期建设滞后和能力制约的影响,运输需求的层次性在铁路客运供给的地理网络和服务网络中的体现并不十分显著。随着客运需求的进一步分化,铁路客运网络进一步完善的问题就演变成如何在扩大硬件服务能力的同时,又能合理利用既有各类设施、设备和运输组织资源,既研究客运需求对网络演变的指导意义,又探讨网络结构变化对流的有效组织的关键影响的复杂网络结构演化问题。由于我国地理区域广大,地形地质条件复杂,加之东、中、西部地区经济发展水平不一,社会文化习俗有差异,人口分布形式多样,旅客出行规律时空特征不同,铁路客运供给在交通运输体系宏观定位下的地区特征也很明显。因此,随着我国铁路客运服务逐渐进入能力扩张与质量提高并进的新阶段,对铁路客运网络的深入研究,也必须重点考虑路网成长规模、线路建设时机、运营技术标准匹配、服务组织与能力分布等时序与空间耦合问题,即网络的局域演化及动力学特征对整体网络构建的影响,以及路网承载能力变迁机制和规律的复杂网络结构演化问题。另外,作为承担国家安全功能的常规基础设施网络之一,为保障领土和经济安全,铁路运输具有无可替代的国防意义。处在国际政治经济形势瞬息万变的环境下,铁路客运网络除承担常规旅客输送任务外,还肩负着在系统面临巨大威胁或破坏时仍能保障一定通达要求的重要责任。在这一特殊前提下,铁路客运网络的通达性问题,又上升成为在遭受完整性威胁的情况下仍能保证特定的服务水平,即系统可靠性问题。

5结束语

网络与因特网的区别第3篇

中图分类号: TN711文献标识码:A 文章编号:

一、网络隔离的观念

当内部网络与因特网连接后,就陆续出现了很多的网络安全问题,在没有解决网络安全问题之前,一般来说最简单的作法是先将网路完全断开,使得内部网络与因特网不能直接进行网络联机,以防止网络的入侵攻击。因此对网络隔离的普遍认知,是指在两个网络之间,实体线路互不连通,互相断开。但是没有网络联机就没有隔离的必要,因此网络隔离的技术是在需要数据交换及资源共享的情况下出现。不需要数据交换的网络隔离容易实现,只要将网络完全断开,互不联机即可达成。但在需要数据交换的网络隔离却不容易实现。在本研究所探讨的网络隔离技术,是指需要数据交换的网络隔离技术。

事实上在大多数的政府机关或企业的内部网络,仍然需要与外部网络(或是因特网)进行信息交换。实施网络断开的实体隔离,虽然切断两个网络之间的直接数据交换,但是在单机最安全的情况下,也可能存在着复制数据时遭受病毒感染与破坏的风险。

二、网络安全管理

(一)网络控制措施

在「10.6.1网络控制措施控件中,说明应采用的控制措施,对于网络应该要适当的加以管理与控制,使其不会受到安全的威胁,并且维护网络上所使用的系统与应用程序的安全(包括传输中的资讯)。

建议组织应采用适当的作法,以维护网络联机安全。网络管理者应该建立计算机网络系统的安全控管机制,以确保网络传输数据的安全,保护网络连线作业,防止未经授权的系统存取。特别需列入考虑的项目如下: 1、尽可能将网络和计算机作业的权责区隔,以降低组织设备遭未经授权的修改或误用之机会;2、建立远程设备(包括使用者区域的设备)的管理责任和程序,例如管制远程登入设备,以避免未经授权的使用;3、建立安全的加密机制控制措施,保护透过公众网络或无线网络所传送数据的机密性与完整性,并保护联机的系统与应用程序,以维持网络服务和所联机计算机的正常运作;4、实施适当的录像存录与监视,以取得相关事件纪录;5、密切协调计算机及网络管理作业,以确保网络安全措施可在跨部门的基础架构上运作。

(二)网络服务的安全

1、组织应赋予管理者稽核的权力,透过定期的稽核,监督管理负责网络服务的厂商;2、组织应确认负责网络服务的厂商,有实作特殊的服务所必需的安全措施,例如该项服务的安全特性、服务的安全等级和管理方法。归纳“网络控制措施”及“网络服务的安全”的控制措施,建议组织在网络安全的控管措施,主要以采用防火墙、入侵侦测系统等控制措施,及运用网络服务安全性的技术,例如认证、加密及网络联机控制技术等,以建立安全的网络环境与网络联机的安全。

三、网络隔离技术与应配合之控制措施

(一)采用完全实体隔离的管理措施

1、安全区域作业程序。组织需根据存取政策订定安全区域的标准作业程序,以便相关人员能够据以确实执行,避免人为疏忽造成数据泄漏。标准作业程序应制作成文件让需要的所有使用者都可以取得。对于每一位使用者,都需要清楚的定义存取政策,这个政策必须依照组织的要求,设定允许存取的权限,一般的原则为仅提供使用者必要的权限,尽可能减少不必要的权限。并应区分职务与责任的范围,以降低遭受未经授权或故意的进入安全区域之机会;2、资料存取稽核。数据存取的记录,包括成功及不成功之登入系统之纪录、存取资料之纪录及使用的系统纪录等。在完全实体隔离的作业下相关的稽核记录,需要实施人工的稽核作业,特别是登入错误时的纪录,需要逐笔的稽核作业。并不定期稽核数据存取作业是否符合组织的存取政策与标准作业程序,并且需要特别稽核下列事项:(1)对于被授权的特权使用者,其存取纪录应定期稽核;(2)对于特权存取事件,应检查是否被冒用的情形发生。

(二)网络存取控制措施

网络与因特网的区别第4篇

关键词:深度学习算法;视频图像;文本区域定位;形态学去噪;字符识别

DoI:10.15938/j.jhust.2016.06.012

中图分类号:TP391.43

文献标志码:A

文章编号:1007-2683(2016)06-0061-06

0.引言

视频中的文字检测与识别是视频图像检测领域的一项重要研究内容.在复杂背景下,视频文本的准确定位与识别有利于进行视频图像检测,只有准确的视频文本区域的定位,才能提高OcR字符识别系统的文本识别准确率,进而提高基于内容的视频图像的正确检测的效率,对视频定位与检索有十分重要的应用价值,一般的文本定位方法主要包括:边缘特征定位法、笔画宽度定位法、纹理特征定位法、机器学习法等,本文采用2D-Gabor滤波器与深度学习算法相结合的方法,实现对复杂背景视频中文本区域的定位,并研究了基于形态学的视频图像去噪方法,再通过OCR系统实现字符的识别,以提高OCR系统字符识别的准确率。

1.深度学习视频文本区域定位与识别流程

本文将深度学习算法理论应用于视频文本区域定位与识别过程,设计了一种基于纹理特征的逐层增量深度学习算法.该算法的处理流程如图1所示.首先,将视频图像通过Gabor滤波器滤波,获得视频图像文本中文字的纹理特征;接着,将纹理特征作为训练样本,利用受限玻尔兹曼机(restricted bolt-zmann machine,RBM)逐层对纹理图像进行增量学习,在学习过程中,用标记样本作为监督数据进行网络微调,构成深度置信网络(deep belief network,DBN),并标记文本区域和背景区域的二值图像;之后,利用形态学方法对二值图像去噪处理,再映射到定位图像上,得到仅包含文本区域而去除背景区域的文本图像,最后,再将图像进行二值化、灰度等后续处理,送入到OCR字符识别系统进行字符识别.

2.逐层增量深度学习视频文本定位算法

2.1视频图像纹理特征的提取

字符的纹理具有周期性,并且在一定的频率范围内能量相对集中,所以可以利用二维Gabor滤波器对视频图像在不同尺度和方向上进行滤波,Gabor滤波器理论最早由Daugman提出,能够很好地描述对应于空间频率(尺度)、空间位置及方向选择性的局部结构信息。

鉴于中文字符主要由横、撇、竖、捺4种基本笔画组成,所以Gabor滤波器要求能够在这4个方向上反映中文字符的笔画特征,并且要求能够保证对这4个方向纹理区域的频率分量均有很好的响应。Wang等研究了Gabor滤波器中心频率与汉字的笔画的关系,发现Gabor滤波器的中心频率与周期入成倒数关系,且周期入是笔画宽度η的一半,当笔画的方向与Gabor滤波器的方向处于正交时,Ga-bor滤波器输出最优,因此,可以通过笔画的宽度来确定Gabor滤波器的中心频率,本文中Gabor滤波器所选择的参数为低频中心频率U1,/sub>=0.2,高频中心频率U,sub>h0.4,方向数和尺度数分别为T=4,M=4。

图2(b)所示为图2(a)原视频图像在横、撇、竖、捺4个方向进行Gabor滤波后的结果.由图2(b)可知,Gabor滤器能够将文字纹理和背景纹理分离,并使文字在横、撇、竖、捺4个方向的纹理信息得到保持,同时背景区域的纹理被有效的抑制。

2.2深度学习算法基本原理

深度学习是机器学习研究领域中的一个新问题,其目的在于建立、模拟人脑进行分析学习的神经网络,深度学习算法是由深信度网络(depth be-lief network,DBN)上的一系列受限玻尔兹曼机(re-stricted bohzmann machine,RBM)的概率模型组成.深度学习算法一般描述过程如下:假设有一个系统s,它有n层,S1,S2....Sn设输入为I,输出为o,学习的一般过程表示为:I=S1=S2,…Sn=O,如果输出O等于输入I即输入I经过这个系统变化之后没有任何的信息损失或者损失很小,可以看作基本上保持不变,这意味着输入,经过每一层Si,都几乎没有信息的损失,即任何一层SI,都是原有信息(即输入i)的另外一种表示,深度学习算法的核心思路有:①无监督学习用于每一层网络的预训练;②每次用无监督学习只训练其中一层,将其训练结果作为其高一层的输入;③用自顶而下的监督算法去调整所有层。

2.3深度学习网络(DBN)的构建

本文采用的深度置信网络的深度学习算法,是通过一系列受限波尔兹曼机(RBM)的概率模型组成.Hinton和sejnowski等设计了一种能够用在机器学习中的随机循环网络一受限波尔兹曼机,它是一种如图3所示的两层无向图模型,包含可视层v和隐藏层h,同时限制同一层节点之间的连接,而不同的单元层之间有连接。

2.4网络训练与权值调整

DBN网络需要进行训练以获得最佳权值,通常DBN网络训练包括自底向上非监督学习和自顶向下的监督学习两个部分,其过程为先对纹理特征图像采用RBM进行逐层增量学习,应用最大似然估计法不断地调整网络中权值,使RBM达到能量平衡,再用监督数据,对整个DBN网络进行微调,

在非监督学习过程中,DBN网络中每一个状态值都对应一层的结点,计算的输入输出数据都是对应结点状态值为“1”的概率值,而Hn层的输入向量是每个文字区域的纹理样本,通过交替的吉布斯采雍螅作为DBN网络的输入.设深度学习网络结构包含n个隐藏层,每层的节点数分别是L1,L1,…,LN,纹理特征图像送入到DBN网络中的输入层Ho层,不断的调整Hn和H1,之间权值Wo,根据式(8)、(9)将调整得到的权值Wn与初始数据根据式(7)计算出一组新的概率送入H1层,作为H1层的输入数据.重复上述计算过程得到WS1,WS1,…,Wn-1最终得到DBN网络的初始权值Wi={Wo,w1,W2,…,Wn-1},DBN网络包含n+2层,即H0,H1,H2,…,Hn层和样本标签数据层,其中HSn作为输入层,其节点数为64,标签样本层为输出层,中间n层的节点数分别是L1,L2,LSn,…采用无标注的训练样本构建DBN网络,以HSo和H1之间的训练为例,HSn和Hn,层构成了一个RBM,HN与可见层移的节点数相同,H1,与隐藏层h的节点数相同,利用交替的吉布斯抽样来调整权值WSn,直到RBM收敛。

在非监督学习过程中,保存RBM调整得到的权值,并作为自顶向下的监督学习的初始权值,与监督学习过程一样,根据样本的标注,采用梯度下降法再次微调权值,这里,RBM网络和DBN网络采用同样的网络结构,都具有相同的输入层和隐藏层,包括每层的节点数目也都相同,只是DBN网络最后还有一个输出层.DBN网络训练过程如图4所示,

3.形态学视频图像去噪处理

通过深度置信网络法对文本区域准确定位后,再根据字符的特征,采用形态学处理方法实现对空洞区域和孤立点进行填充、去噪、腐蚀以及膨胀等操作,最后再将获得的标记二值图像映射到原图像,实现清晰背景的文本图像。

针对图像中存在的孤立点噪声问题,通过邻域背景区域形态学比较,修改标记二值图像中孤立点背景区域值,实现孤立点去噪处理,如在标记二值图像过程中,由于字符之间存在间隔和中文标点符号,经过DBN网络处理后,该区域易被判定为背景区域,此时需要根据形态学法进行背景填充,即将背景区域值“0”修改为文字区域值“1”,为消除视频图像中次要文本区域的定位,以达到对视频中主要文字信息的提取与识别,本文采用了基于形态学的图像腐蚀与膨胀方法。

选用原点位于中心的5×5对称结构元素作腐蚀和膨胀运算,由于腐蚀运算,在去除噪声点的同时,会对图像中文本区域的形状有影响,故在进行腐蚀运算,去除部分噪声点后,再进行膨胀运算以消除腐蚀运算之后对文本区域的影响。

经过DBN网络、形态学去噪处理以及图像映射后的效果如图5所示,由图5所示可见视频图像在经过训练的DBN网络处理后,可以有效定位出字符、文本区域信息,如图5(b)所示;而经过形态学处理后图像中的噪点和不连续点被有效去除,获得清晰的文本区域图像,如图5(c)所示。

4.OCR字符识别及结果分析

视频图像文本区域定位都是从最底层特征映射出相应的顶层特征,依次层层映射,直到得到最顶层的结果。

通过对DBN网络及经形态学处理后文本区域,进行二值化处理,去除与边界相连的区域,将文本域背景黑白反转,再送到OCR软件进行识别。图6所示为图5中视频帧图像中的一段文本区域的二值反转图像,图7为此二值反转图像经OCR识别后的结果。

将本文提出的逐层增量深度学习算法与神经网络、经典Kim方法以及SVM方法对文本区域的定位作对比.采用式(12)中的查全率(RR)、查准率(PR)以及系数F来综合评价这几种方法的使用效果。

其中:c为图像中正确检测到的文本区域个数;m为图像中检测到的文本区域总数;n为图像中实际存在的文本区域总数;F系数用来对各个算法性能进行综合排名,是将查全率和查准率这两个性能的指标线性合并而成。

4.1不同网络结构的比较

为研究不同DBN网络结构对算法性能的影响,故测试了不同DBN网络层数的性能,实验结果如表1所示,测试数据表明,随着网络层数的增加,DBN网络的正确率逐步提高,网络的逼近能力逐步增强,但是,随着网络层数的增加,网络的复杂度也会不断的增加,网络的泛化力会逐步降低,所以并不是网络层数越多越好,实验中,认为4-DBN网络能够满足文本区域的需求,因此后续实验选择4-DBN网络为基准。

4.2与其他方法的比较

通过选用100幅不同背景的视频帧图像、字体大小、字体颜色、单行或者多行等情况下,采用如上4种不同方法对文本区域进行定位和对比,测试结果如表2所示。

从表2的试验结果对比可以看出,DBN网络文字区域定位的效果要明显优于其它3种方法,其查全率和查准率均高于Kim和SVM法,并且其F系数也是最高的.针对表1中DBN网络正确定位的文本区域总数378个,总字符数为5059个,进行文本识别实验,经二值化和形态学去噪处理后再进行OCR识别,表2测试结果表明,DBN网络在文本定位方面与其他3种算法有着明显的优势.通过正确定位出文本区域,使对视频中的文本字符的正确识别率也明显提高,保障了后续文本识别的正确率.

网络与因特网的区别第5篇

关键词:CDMA;网络规划;优化;协调;统一

中图分类号:TN914文献标识码:A文章编号:1009-3044(2008)29-0481-04

CDMA Network Planning and Optimization

LIANG Bo-yu1,CHEN Xu-xiang2

(1.Guangdong Telecom Corporation Limited,Zhuhai Branch,Zhuhai 519000,China;2.Mobile Communications Group Guangdong Co.LTD,Zhuhai 519000,China)

Abstract: With the restructuring of the domestic carriers, CDMA technology to domestic concerns, at present, the whole evolution of CDMA technology, including about three directions. 1) taking into account the evolution of cdma2000 1x network's own request, developed a cdma2000 1x standard follow-up. 2) In order to meet the band on the existing system in the expansion of wireless broadband data capability, as well as in the wireless data systems carrying all types of application services, the development of the cdma 2000 1x EV-DO REV, O/A/B standard.3) In order to meet the different band / broadband, wireless broadband capability requirements and the needs of the evolving system based on OFDMA technology developed UMB standard. Based on the evolution of technology over the text of the adoption of CDMA network planning and optimization analysis of the relationship, in light of the actual discussed the various stages of development of the CDMA network planning and optimization feature in the proposed order is Above the need for further network planning and optimization of the importance of harmonization and implementation of the recommendations.

Key words: CDMA; network planning; optimization; coordination; unity

1 网络规划与网络优化概述

1.1 网络规划简述

网络规划作为网络建设的前期工作, 主要涵盖了两方面,无线网络规划和网络计算。无线网络规划主要包括链路预算,容量、所需小区站址数目的计算,以及各基站站址的详细覆盖和参数规划;在网络计算中,需要计算基站中所需信道单元的数目、传输线路的容量、基站控制器、交换机和其他网络单元的数目。

无线网络规划一般划分为三个阶段,分别为准备阶段、小区估算和详细的网络规划。准备阶段,我们主要需建立覆盖和容量目标, 因为覆盖和容量目标是所需质量和整个网络成本之间的一个权衡;小区估算阶段,主要依据对小区容量的预测、 小区覆盖范围的预测及覆盖区域的业务需求预测,估算出所需小区数;详细的网络规划阶段主要包括站点规划、 PN规划、 扇区信道载波配置、 以及在此基础上进行

的网络覆盖、 话务模型生成等。

1.2 网络优化简述

在网络规划设计中, 不可避免的存在一些考虑不到的问题,如由于市政建设导致传播环境的改变、用户业务量的改变以及业务质量要求的改变等, 这就需要在建网后对网络进行相关的调整, 于是引入了网络优化这项工作。

网络优化是指在网络设备正常运行、 配置基本满足需求的前提下, 通过数据采集、 分析、 DT和 CQ测试, 并结合业务发展动态、无线环境变化等,发现网络中存在的隐性故障和问题,找出影响网络质量的原因,并通过技术、工程手段进行参数修改、硬件调测、网络配置调整等,使得网络质量保持较高的水平,提升网络的资源利用率,实现现网的合理性和最优化。

一般来说, 网络优化工作主要包括硬件检测、 DT和CQT测试及数据分析、 统计数据分析、 参数调整、 天线调整等等。

1.3 网络规划与网络优化的相关性

前面我们主要对网络规划和网络优化的概念进行了简单的探讨,下面我们将探讨一下网络规划与优化的相关性,即两者之间的相互作用、 相互影响。 为清楚说明这个问题,我们将从两方面进行分析。

1) 网络规划是网络优化的基础

任何一个网络的建设, 都是基于网络规划加以工程施工和后期调整,因此可以认为,网络规划是网络建设这个金字塔的最顶层, 是网络的发展纲领 ,是工程建设的灵魂 ,它的科学性和准确性,直接影响着整个网络的性能。如果网络规划的好,站点布局、站高、天馈系统选择合理、参数设计正确,其后的网络优化工作就能事半功倍,网络将会处于良性循环状态;相反,如果规划不合理,就会导致网络后期频繁性的调整,这不但会造成资金的浪费,而且会严重影响网络的稳定性。

2) 网络优化是规划的修正与补充,同时为后续的规划提供可靠的依据网络优化是在基于现网网络布局的基础上, 运用各种手段,对现网进行调整,使网络的结构更加合理。如通过相关参数的调整, 解决规划中由于邻区、PN设置不合理导致的掉话问题等;通过天线方位角、俯仰角的调整,解决了可能出现的导频污染或深度覆盖不良的问题等。 网络优化是对规划、 设计及工程中的缺陷进行修正完善。

网络优化是个持续开展和逐步深入的过程, 其一个主要的工作特征就是注重数据采集和数据分析, 因此它积累了大量的 DT和 CQT测试数据、统计数据等,并在这些数据的分析基础上,逐渐熟知整个网络的覆盖情况、话务情况和存在的问题点。 而这些数据, 正是网络规划工作开展的依据,因此网络优化为规划提供了详实的数据基础;此外,网络优化可以通过相关路测数据校准网络规划的模型, 提高网络的准确性。也正基于此,加上有了前期对规划问题的处理经验,网络优化可以在规划站点设置、参数设置上提出相关的参考建议等。

2 CDMA网络不同阶段网络规划和网络优化的特点

2.1 CDMA不同发展时期网络规划的技术要求

我们知道,一个网络从开始建设到逐步完善,需要一个较长的周期。在不同发展阶段,网络建设目的是不同的,因此规划的方式也是不同的, 这也正是我们前面所提到的网络规划的准备阶段需要建立覆盖和容量目标的原因。CDMA网络主要经历了四个重要的发展时期, 具体说明如下 :

1) CDMA一期工程建设

CDMA一期工程建设的主要目的是建设 CDMA 95A网络, 向用户提供 CDMA语音业务。 该工程主要特点是广覆盖、小配置,力争以最少的投资实现最广的覆盖。此时的网络规划在基于这个目标的前提下, 在站址选择上基本上尽可能的选取高点, 如城区有绝对高度的大厦、 高山站

等,在天线选型上基本上采用了水平波瓣 90度的单极化天线或全向天线,在设备选型上主要采用了单载频全向基站、

直放站等。

2) CDMA二期工程建设

CDMA二期工程建设的目的 是对一期工程的 CDMA网络进行优化和升级, 通过网络优化弥补一期工程后网络覆盖和容量上的不足, 同时将网络全面升级为 CDMA200网络。基于这个目的,本期的规划主要针对部分基站进行配置和站址调整, 在话务热点地区增加第二载频用于提升网络容量, 同时就如何充分利用现有的信道资源建成语音和数据混合的网络进行规划, 具体体现在双载波区域是否采用 201数据专用模式或数据语音混合模式、数据业务在不同业务区的信道如何配置等。

3) CDMA三期工程建设

CDMA三期工程建设的目的随着业务量的增长, 业务类型的增长,一方面加强网络的深度覆盖和室内覆盖,一方面提升网络能力,充分发挥 CDMA2000 1X数据业务的技术优势,提供独具特色的数据业务。基于这个前提,本期的网络规划主要加强了密集区域基站的建设, 包括室内分布系统的大规模建设, 以满足网络深度覆盖和业务增长的需求。

4) CDMA现阶段的网络优化调整和补点工程随着三阶段大规模工程建设的结束和“市场经营”核心地位的确立, CDMA网络建设逐步由规模性的工程实施转向了以网络优化调整为主,局部规划补点为辅的建设模式。

现阶段的网络建设,不再仅仅考虑覆盖和容量,更多的要考虑资源利用率、考虑如何提升用户满意度,因此就要求对网络做精做细。此时的网络规划,一方面要更加贴近市场、贴近客户需求,另一方面要紧密结合网络优化,依靠网络优化的实施来实现固有网络的合理性和最优性, 在此基础上有针对性的对网络进行规划补点。 因此本阶段的网络规划不在独立于网络优化,两者是相辅相成、密不可分的。这也就是我们后面所要探讨的在现阶段实现 CDMA网络规划与优化的协调统一的原因。

2.2 CDMA网络建设不同阶段对网络优化的需求

CDMA网络的建设经历了三期大规模的建设和后期的优化调整及补点工程, 其在各阶段对网络优化的要求-也是不同的。

1) CDMA一期工程阶段

CDMA一期工程的网络优化工作一般是设备厂家或第三方优化公司开展的,由于是全新的移动通信网络,建设、维护工作是逐步学习探讨的阶段,网络优化更是如此,因此CDMA一期工程的网络优化主要集中在单站的优化, 其主要目的也是为了更好的达到广覆盖的目的。 此阶段公司技

术人员参与网络优化工作相对较少, 对网络优化工作的重视度较为一般。

2)CDMA二、 三期工程阶段

CDMA二、 三期工程中, 逐步提升了网络优化的力度,1X如指出了通过优化的手段弥补一期工程中网络覆盖和容量不足的问题等观点。 这一阶段也是网优人员逐步认知CDMA网络和学习网络优化的过程, 此时的网络优化工作主要集中在依靠自身的力量进行局部区域的优化调整和日

常网络投诉问题的处理。

3) 现阶段

随着网络的进一步完善,规模性工程建设暂停后,网络优化得到了越来越多的关注, 这种情况主要有两方面的原因促成的,一是设备供应商逐渐的淡出了网络优化工作,更多网络问题需要依靠自己的力量加以解决 ; 另一方面网优人员的技术能力在前期的实践中也得到了明显的提升, 已经具备了网络优化的能力。因此为更好的锻炼网优队伍,同时也为节约优化成本, 各公司都大大加强了网络优化的重视力度。

3 网络规划不合理对网络的影响

就 CDMA网络而言,前面我们提到,在其建设的不同阶段目的是不同的,因此规划思路也是不同的,这也就导致了许多在前期看来是合理的规划方案,随着网络的完善、业务的增长,逐步暴露出其不合理性和负面影响。结合笔者现阶段网络优化过程中发现的问题来看, 前期网络规划的不合理性主要反映在局部区域站点规划不合理和 PN规划不合理两方面。

3.1 局部区域站点规划不合理

大家知道,在当前 CDMA网络优化过程中,导频污染是一个普遍存在的、 需要重点解决的问题, 如何解决好导频污染问题对提高网络质量起着关键的作用。 导频污染问题不仅仅降低了系统的容量, 而且也容易导致区域的频繁掉话和呼叫建立失败。 因此前期各地市都直接或间接围绕着减少导频污染开展了优化工作, 如城区覆盖控制、 天线更换、减少软切换因子专项优化、高山站优化等。是什么原因导致了当前网络普遍存在的导频污染问题, 很大一部分是由于在站点的规划建设上存在不合理性。

站点规划不合理性就前期发现的问题来看, 主要集中在站址高度不合理、 天线及基站设备选型 上的不合理两方面。如建网初期,为满足广覆盖问题,许多地方特别是山区的县市,建设了许多高山站,在当时很好的满足的网络广覆盖的目的。但现在,随着业务的发展、基站的增加以及用户对网络服务要求的提升, 高山站的负面影响也逐渐显现 出来,如覆盖区域通话断续、易掉话、信号不稳定、有信号无法接入等成了高山站常见的网络投诉问题,在统计指标上,高掉话、低呼建基站扇区里也常见高山站的身影,在 DT测试上,也会发现高山站的信号游荡于城市四周,导致了覆盖区域的导频污染问题。由于基站的绝对高度,当前希望通过网络优化的手段如调整方位、 俯仰角乃至更换天线等都无

法根本解决其过覆盖问题, 因此往往只能通过关闭扇区或搬迁基站来加以解决 ; 天线设备的选型不合理性主要体现在城区有许多水平波瓣 90度低增益天线,乡镇区有许多全向基站等,这一方面导致了城区重叠覆盖区域广,另一方面也导致了部分区域深度覆盖不良的问题。 特别是部分乡镇的覆盖一般采用在镇区附近选择一个较高的山头建设铁塔全向基站,其固然起到了节省设备和广覆盖的效果,但也导致了主要覆盖区域的信号深度覆盖不良, 引起了大量的投诉。而这种情况导致的网络问题,在优化实施上通过常规调整也是无法实现的, 往往也需要通过更换天线或新增扇区方可加以解决, 这也不可避免的导致了一些天线资源或其它硬件资源的浪费。

3.2 局部区域 PN规划不合理

在 CDMA2000中,扇区是通过一个 215长的 m序列来区分的,它在不同扇区通过 PN的相位作一定偏移来实现。由于只有有限数量的 PN偏置,最多 512个不同的相位可用,因此需要对 PN偏置的应用进行规划, 以避免 PN混淆。 在实际规划 CDMA网络的 PN偏置时, 首先要确定系统参数

PILOT_INC, PILOT_INC的取值决定了不同基站导频间的相位偏移量。之后规划可用的 PN偏置数目,而可用的PN偏置个数=512/PILOT_INC。PILOT_INC越小, 则可用导频相位偏置数越多, 同相位的导频间复用距离将增大,这样将降低同相复用导频间的干扰,但另一方面,它也会导致相邻导频之间容易出现 PN混淆的情况。

另一方面,当前的基站较前期有了大量的增长,特别是城区,基站布局较为紧密,这样不可避免导致区域内大量的PN复用情况。 由于在规划阶段, 往往依据地形勘察和电子地图查看等直观方式来选定 PN, 这样虽然可以根本上避免相邻基站的同 PN问题, 但由于邻区列表的设置和下发关系, 往往也会出现一些切换失败和掉话情况。

4 实现现阶段 C网规划与优化的协调统一

通过前面的探讨, 我们知道网络规划与优化之间有着密切的关系, 不合理的网络规划对网络质量和优化工作的开展都有着相当的影响。 正是基于此, 同时结合现阶段CDMA网络发展的特点, 我们认为当前网络规划与优化工作的开展需要实现两者的协调统一。

4.1 现阶段规划与优化协调统一的意义

由于当前网络工作的方向是逐步提升设备利用率和用户满意度,而在用户满意度方面,当前的主要问题依然是网络覆盖不良, 主要为郊区镇村无信号和城区深度覆盖的问题, 这也造成在设备利用率和用户满意度提升两方面存在相互矛盾的问题。针对这个问题,一方面需要业务部门在业务拓展中要考虑区域用户的潜在数量,注重设备利用率,避免资源的浪费, 如采取在网络覆盖良好的地区特别是超闲基站覆盖区域大量发展用户,提升利用率等。另一方面,则需要通过技术部门网规、网优的相互结合,采用网络调整和局部补点的方式来加以解决。

由于此阶段,并不是一整期工程大规模的设备的供应,而是极少数的设备投入,因而网络的改良,更多的是依靠优化调整。此时,虽然网络规划依然是网络优化的基础、网络优化依然是网络规划的延伸,为规划提供前瞻性建议,但其联系较前期更加紧密了,甚至相互融入。一方面,规划和优化在工作开展计划上必须统筹安排, 避免出现优化可解决的区域却在规划方面已计划新增基站, 另一方面也避免因市场压力而频繁的开展进行拆东墙补西墙的网络调整工作。另一方面,规划和优化在工作开展期间需要及时沟通,避免出现新增基站或网络调整后 由于软硬件方面的原因导致用户投诉。因此,此时的网络建设不能在循规蹈矩的按照规划、建设、优化的方式开展,而必须实现规划与与优化的协调统一。

4.2 实现规划优化统一的建议

1) 规划方案制定前的优化配合

对规划方案的制定,网络优化应主动积极介入。一方面为规划方案提供详实的覆盖数据、话务数据等,对规划方案在覆盖方式和设备选型上提供参考建议 ; 另一方面对规划方案拟解决区域进行深入分析或调整, 确保当前网络问题点是通过优化手段无法加以解决的, 避免导致资源浪费。

2) 站址选取方面

新增站址的选取,是一个网络建设的关键,一个合理的站址不仅仅可以有效解决网络的问题点, 如覆盖或话务需求等,还需要尽可能避免导致对网络的负面作用,如过覆盖引起的导频污染问题等, 毕竟我们现在所面对的是一个有一定规模用户的网络, 任何一个微小的失误都有可能导致大量的用户投诉等。因此在站点规划上,不应仅仅由网络规划依据相关的规划经验或规划模型进行站址的选择。 网优工作也应介入此方面, 如采取模拟测试的方式对规划模型进行校正、 核实区域的网络问题可否进一步采取网络优化的方式加以解决、新增站址的勘察及天线方位角、俯仰角参数的参考建议提交等。

3) 参数设置方面

区域任何一个基站的新增, 并不仅仅需要完善该新增基站的参数即可,其周边的基站也必须进行相应的调整,如邻区列表的调整、功率参数的调整等。因此此时网络规划人员在制定相应的参数如 PN、 邻区等, 需要与网络优化人员进行探讨, 一方面可以确保规划人员合理的设置新增基站的参数, 另一方面也可以使优化人员可以及时为后期基站开通后相关参数调整作相关的准备工作。

4) 优化调整方面

网络的调整, 虽然更多的是基于大量数据分析基础上开展的,但即便是十分优秀的网优人才,在调整中都不可避免的会出现一些错误。特别是近阶段,网络的调整由于业务发展需求或其它方面的原因,相对较为频繁,因此出现失误的可能性也增大。如何尽可能的避免此现象的产生,就需要对网络调整后的效果进行预评估, 此方面的工作类似于网络规划工作。因此,此时网络优化工作的开展就需要规划人员的参与,如利用规划软件等,对网络调整后的效果进行覆盖、话务模拟和校正,以便加强优化调整方案的可实施性和准确性。

5 总结

网络规划、工程实施、网络优化是构建一个网络必不可少的三个步骤, 在建网初期, 三者之间既是相互影响又是相对独立的。 随着网络的逐步完善, 三者之间的关系越加密切了,特别是现阶段,网络发展以优化调整为主,局部补点模式为辅的发展模式的确立,为进一步确保网络的稳定性和设备投入的效率, 需要网络规划与优化进一步的融合, 实现网络规划与优化的协调统一。

参考文献:

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网络与因特网的区别第6篇

【关键词】Wifi小区无线宽带网络覆盖

在奥运会期间,北京地区建设了城市无线网络,这说明国内在无线网络的应用方面,已经进入了一个新的发展阶段。在城市的无线网络建设上,一般是以小区为基础,通过实施小区无线组网方案,实现无线业务从局部到整体的覆盖。在小区的无线网络建设上,主要有两个发展方向:一是建立开放式的网络;二是建立非开放式的网络。

一、开放式与非开放式网络的对比

开放式的网络,具有以下几个特点:(1)用户不需要通过认证即可直接访问网络;(2)用户在小区网络内部是相互可见的;(3)网络的管理者认为网络的用户不会对网络进行攻击;(4)当用户在访问网络时涉及到付费问题时,必须通过认证,并进行相应的费用计算。

从整体上看,开放式的网络,在管理上较为宽松,用户在网络的使用上没有受到什么限制。

非开放式网络在管理上相对于开放式网络而言,要严格一些。用户在使用网络时必须经过验证;网络内部的用户相互之间可以是不可见的。

具体而言,开放式与非开放式网络,具有以下几点区别:(1)认证的区别。开放式网络在网关对用户进行验证,而非开放式网络除了在网络入口处对用户进行验证外,还要根据认证协议,对用户的访问权限进行验证。(2)计费的区别。开放式网络通过网关设备进行流量统计,计费时仅需要单台设备即可。非开放式网络必须通过终端设备采集计费信息,并且计费流程需要在多台设备之间进行配合。(3)服务模式的区别。开放式网络是提供免费的网络服务的。非开放式网络一般提供收费服务,但也可以提供免费服务。(4)网络风险的不同。从技术的角度讲,开放式的网络不利于在出现网络攻击时查找攻击源等线索;而非开放式网络由于采取了一系列的用户认证手段,在出现网络攻击时,可以迅速定位到攻击的源头,因此在安全性上要优于开放式网络。

二、无线应用

从应用的角度讲,小区Wifi网络应用的方式及特点如下:(1)就小区内部而言,通过Wifi组网,可以实现小区内部的无线通信和多媒体服务。相对于有线宽带网络而言,Wifi组网更加便利、灵活,各种终端设备的接入不再需要像以往那样进行布线等操作,大大降低了人工和材料成本。在小区内部可以实现廉价的多媒体服务,例如在线视频的上传和浏览。也有的小区将Wifi网络与监控设备结合,通过Wifi网络实现对小区安全的实时监控,从而摆脱了在使用有线网络进行监控时的存在一些问题(例如网线有可能被切断)。(2)小区用户还可以通过WiFi网络访问外网,这也是WiFi组网的一个主要功能。通过WiFi网络,用户可以浏览互联网,收发电子邮件,甚至还可以通过Wifi网络实现基于VoIP的语音服务。Wifi网络使得用户不仅能够使用传统的计算机设备上网,同时也可以通过智能移动终端(例如安卓手机和iPad)连接Wifi网络上网,这样不仅能节省无线互联网的流量及使用费,而且还能提升网络访问的质量。

不过,在小区Wifi网络的应用上也还存在着一些分歧,其中之一是:Wifi网络的建设,究竟是作为现有的有线网络(包括基于光纤技术的宽带网络)的一种补充形式,还是独立于宽带网络之外的一种新形式的无线增值业务。由于几大运营商在经营的方向各有侧重(例如中国移动主要通过移动互联网和无线宽带业务提供网络服务),因此在这一点上还没有形成一致的观点。

此外,传统的承载于有线宽带业务之上的VoIP语音业务,也开始转向无线领域。以往的VoIP业务虽然能够提供价格低廉的语音服务,但由于便利性不够,因此尚未对国内运营商的移动通信业务造成足够的冲击。但是在以微信为代表的基于移动互联网的产品被广泛应用之后,这一情况已经悄然发生了改变。从技术的角度讲,在小区Wifi网络和4G网络得到更广泛的覆盖后,基于VoIP的语音业务将有可能动摇传统的手机语音业务的地位。

三、小区WiFi网络的部署

Wifi网络具有一些天然的优势(比如移动性和便利性)的同时,也不可避免地存在着一些缺点,比如网络覆盖的范围问题。要兼顾小区Wifi网络在移动性和覆盖范围上的要求,就需要在网络的部署上注意以下问题:用户认证、设备管理、可移动性和供电等问题。(1)用户认证。无线网络有多种认证方式,例如AP认证、交换机认证、网关认证、无线交换机认证等。(2)设备管理。无线网络的设备是通过设备管理平台进行集中管理的,设备的管理对于网络的维护具有十分重要的作用。(3)网络安全。网络安全问题是Wifi网络面临的最为突出的一个问题。由于Wifi网络的用户是通过无线接入的方式连接到网络,因此在技术上很难通过传统的方法(例如进行布线管理)进行安全防范,而主要采取加密的方式确保用户认证和通信等环节的安全。但是目前很多的无线设备并不能保证他们的加密方式不被破解,无论是从技术角度还是成本角度考虑,通用普及型的无线设备目前还不能确保其在网络的安全性上实现万无一失。因此,有必要对Wifi网络实行动态监控和管理,从而实现从被动的防御转向主动防御,以弥补无线网络在安全性上的不足。(4)可移动性。移动性,是无线网络的基本特性。用户使用无线网络时使用的业务,可以分为实时性业务和非实时性业务,这两种业务对无线网络的移动性有着不同的要求。当用户使用上网、收发邮件等业务时,对实时性的要求较低;当用户使用VoIP语音业务、在线视频直播、即时通信等业务时,对实时性的要求就要为严格。从应用的角度上看,现在的Wifi网络对用户在域内的漫游能提供较为良好的支持,而对于跨域漫游的支持还有待提升。(5)供电。包括智能手机在内的移动终端都摆脱了固定电源设备的制约,然而Wifi设备本身却做不到这一点。蓄电池只能作为一种应急的供电方式,对Wifi设备而言,最为经济和可靠的供电方式仍然是传统的固定电源。由于AP在物理空间上是分散布置的,因此在供电线路的规划上也许要适应这一特点和要求。(6)待开展业务。从现阶段网络的实时性上考虑,小区Wifi网络的业务推广主要以无线数据的热点覆盖为主。

从以上的分析可以看出,在现阶段小区Wifi组网与覆盖方案的设计上,应当侧重于数据业务的推广;而在管理方式和体系上,应采用融合的方式对用户及权限进行管理。

参考文献

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网络与因特网的区别第7篇

经过一个长时间的准备后,中国迎来了3G大规模的网络建设时期。WCDMA作为3G中最主要的技术已经演进到了HSPA阶段。HSPA技术无论是从网络到终端都已经非常成熟,已经被业界广泛地接受为WCDMA网络建设的起点。HSPA相对于R99无论是在关键技术还是在频谱效率以及网络性能上都有很大的不同。这些差异使得我们在建设HSPA网络时,在引入策略、网络设计规划以及网络优化等方面除了借鉴R99的经验外,更需要针对HSPA具体特性做出深入细致的分析。

在建设WCDMA/HSPA网络时,如何设计和规划网络,如何进行网络优化是我们首先需要面对的问题。上海贝尔基于精准、可靠的设计方法,优秀的无线规划工具,早在2004年就完成了全国260个城市的3G无线网络设计规划与模型校正工作,可以说对中国大中小城市WCDMA网络特性有着深刻的理解。

目前,凭借优秀的产品性能和丰富的网络设计、规划和优化经验,阿尔卡特朗讯已经为全球100多个UMTS运营商提供近60个WCDMA网络部署。此外,凭借深厚的WCDMA优化经验,业界独创的多达15个模板用于不同的无线环境优化应用,以及首创的用户等级划分,充分优化无线网络资源,提升WCDMA网络性能。

WCDMA网络规划

如何进行WCDMA/HSPA的网络设计

所谓的网络设计是指对于满足运营商各区域容量覆盖要求所需要的小区半径、载频配置等的估算,用于指导在规划阶段进行选站和网络资源配置。

WCDMA(R99)的网络设计

WCDMA系统和2G系统在网络设计方面最大的差异有两点,一是WCDMA系统存在小区呼吸效应,二是3G系统应对的是多业务环境。

WCDMA系统存在小区呼吸效应的本质是容量和覆盖相关联。因此上海贝尔在WCDMA空口设计计算过程中,对链路预算分析和话务量分析进行迭代处理,最终达到容量和覆盖平衡。由于上下行受限机理并不相同,因此上下行链路的迭代处理是分别进行的。

通过上下行分别进行迭代过程可以分别计算出上下行的容量和覆盖,通过比较可以确定受限的链路并最终确定小区半径和容量。

对于3G的多业务环境,不同业务服务速率不同,对系统资源的占用不同,要求的GoS也不同。因此以往2G采用的单业务模型如ErlangB模型已不再适用于3G的多业务环境。上海贝尔经过长时间的研究,总结开发出一个适用于3G的多业务话务模型称为TrafficModel,又叫做扩展的背包模型。这个模型很好地解决了3G多业务环境,不同业务不同的GoS要求和系统资源配置的关系。达到了既满足各种业务的质量要求,同时对系统的资源配置最低的效果。

HSPA的网络设计

虽然HSPA是在R99的基础上进行演进,但在关键技术上还是有很大的差异,这些差异造成了HSPA和R99的网络特性上也有很大的不同。最主要的不同是HSPA是一个尽力服务(BestEffort)的网络,不同于R99业务是一个有QoS保障的系统。同时HSPA吞吐速率还受到信道环境、终端性能、无线资源管理、网络配置等因素的影响。所以如何评估HSPA的性能是网络设计规划的一个难点。

由于网络特性的差异,相应地在网络设计规划上也有很大的区别。目前经常看到一些简单的评估HSPA的方法如小区边缘速率的计算等,通常只需要通过一个链路预算算出小区边缘的C/I,再结合链路级仿真结果确定小区的边缘速率。这些方法看似简单,但实际上在准确性上存在许多问题。

上海贝尔认为评估HSPA性能应该采用小区的吞吐速率的累计分布和平均值。具体的分析步骤是:首先需要进行链路级仿真获得各种多径环境下C/I和吞吐速率的对应关系。然后,通过对网络C/I的分布情况进行仿真和覆盖预测,获得网络C/I分布的统计结果。再结合链路级仿真的结果,获得小区吞吐速率的累积分布情况,进而计算出小区平均的吞吐速率。通过这种分析方法,可以准确地了解到小区内各种HSPA吞吐速率分布的位置和比例,其中也包括边缘速率,为我们分析评估HSPA性能提供了准确的依据。

考虑到建议在网络建设初期采用R99和HSPA混合载波方式,在进行HSPA性能评估时必须同时考虑R99业务对资源的消耗情况。因此采用一个迭代算法,分别从R99和HSPA需求的业务量出发通过迭代平衡R99和HSPA对资源占用,同时也获得了容量和覆盖的平衡。

结合迭代算法和先进的话务模型,上海贝尔开发了专门的网络设计工具。通过这个工具可以高效准确地进行网络设计。

如何进行WCDMA/HSPA的网络规划

通过网络设计可以初步获得WCDMA/HSPA网络性能评估结果,并确定满足容量覆盖需求的小区半径和设备配置等设计结果。通过规划可以进一步地依据设计结果选择合理的站址及网络配置,结合规划工具和电子地图,进行覆盖预测和用户仿真,从而获得网络更为细致准确的方案和结果。

在网络规划方面,上海贝尔采用的规划工具A9155是业界最好的规划工具,根据丰富的规划经验,上海贝尔还利用A9155的可扩展性自主开发或引入了一些新的功能和优秀的第三方模块。例如引入了ACCO模块是一个可以进行自动布站和自动网络参数调整的专家模块。通过ACCO可以摆脱对规划工程师经验的依赖,高效地对网络的物理参数进行自动的调整和评估,从而优化网络覆盖,降低网络的干扰,达到HSPA性能的最优化。再例如,通过引入了3DRayTracing的传播模型结合建筑物数据库可以大幅度提高传播模型的精度和覆盖预测的准确性。

上海贝尔具有先进的WCDMA/HSPA设计、规划优化的方法、工具和丰富的经验,能够帮助运营商部署一个高品质、可持续演进的WCDMA/HSPA网络。

WCDMA网络优化

WCDMA网络优化相比较GSM网络优化,尽管存在网络制式的不同,但可以认为都是蜂窝小区连续网络,同样都是使用切换和小区重选方式进行跨小区移动,这样就在网络优化的内容方面存在许多的相同处,WCDMA网络优化也可以大量借鉴GSM网络的优化经验;同时由于WCDMA有别于GSM的多址方式/功控模式,那么也就造成了WCDMA网络优化特别之处,如软切换。下面将根据不同网络建设时期来分析如何对WCDMA进行网络优化。

预商用及网络初级阶段

此阶段的特点是,没有真实的话务负载,无从了解网络的话务热点,话务模型以理论计算和仿真为主或参考2G网络,网络优化测试以空口路测为主导,有线口测试为辅,只能通过测试了解网络增强&扩容方案。

针对这些特点,决定了此阶段优化的目的,最主要的优化是覆盖问题,包括了如覆盖空洞/弱覆盖,越区覆盖/导频污染,软切换区域/频率/质量优化,硬切换质量等方面,并不局限于导频信道的覆盖问题,不同业务信道包括数据业务的覆盖问题在此阶段都要得到较好的优化,这是保证网络能较好服务的基本。其次的优化目的为容量优化和质量优化,如在小区/区域间均衡小区话务,提升性能和网络容量,同时关注基本的质量指标,如掉话较多,接通率较差,对数据业务如时延较长,数据较低等情况,如有必要可开展部分专题优化。

为了实现此阶段优化的目的,可采用以下方法和步骤实现,常规的优化方法为路测和信令分析相结合,同时辅以OMC的性能统计,这些优化方法,在2G网络优化中被证明是非常有效的。

此阶段的优化步骤可以分为以下4步可操作的部分:

第一步:逐站查验

对所有新开通的基站进行检查,包括工程参数确认(天线方向,倾角,位置),系统参数确认(功率,切换,重选)。

第二步:划分区域来优化/簇优化

将开通的基站划分成一片片小的区域,每个区域根据当地地貌和网络规模情况而定,一般情况为10-15个基站。对每个区域进行优化,检查的内容包含优化邻小区关系,优化小区覆盖和容量,优化软切换区域,调整相应小区下倾角及方位角,参数优化建议,扩容及加站建议等。

第三步:全网络优化/E2E优化

由于此时每个簇已经被分别进行了优化,因此此时优化的重点应放在全网质量的普查,以解决遗漏网络质量问题,同时进行业务质量优化,目的是在现有网络资源下确保端到端的业务质量,此时可能存在部分用户,或尽可能地考虑商用用户行为,网管的性能统计也要被考虑进来。

第四步:专题优化

针对前期网络优化结果,进行一些异常结果进行针对优化;同时针对部分特殊情况进行一些专题优化,如2G3G优化,室内优化等。

成熟商用阶段

在网络开始进入较稳定的商用阶段后,依据2G网络优化的经验,将进入日常常规维护监控/集中优化阶段,常规流程为:优化前网络数据采集记录,优化方案确定/细化计划,优化方案计划实施,优化后网络评估,网络微调方案及实施,优化验收报告。此时网优工作可被认为是采用有效的手段,通过有效的测试工具,提高网络的KPI质量。优化的关键在于找到确定衡量网络性能的网络质量评估(KPI)体系,找到和确定有效的测试方法和工具来对网络性能进行测试和评估,找到和确定改善网络性能的有效手段,其实施结果可被验证(通过KPI)。

网络质量的评估体系可以分为客观质量评估方式和主观质量评估方式。客观质量评估方式指当用户使用无线业务时,他们感受到的业务质量带有个人主观性。要客观地评价用户所能获得的QoS,必须定义一些量化且可测量的性能指标,如基于空中接口的测试指标,包括CPICHRSCP,EcIo,BLER,UePower等覆盖指标;RLC层吞吐量,时延(Ping包),PDP激活成功率等数据业务服务指标。还有基于网管统计的掉话率,软切换成功率,硬切换成功率,接入成功率等。主观质量评估方式指我们有时候确实想知道最终用户的业务感受究竟如何,从用户的角度来对网络的服务作出评估,如MOS评判语音业务方法等。

上海贝尔使用成熟完整的工具链,完成对网络性能的测试和评估。尤其在后处理数据方面开发了独特的RFO和NPO工具。RFO可以帮助优化者分析故障原因,并产生网络质量报表。它的最大的优势是可以将测试手机收集的下行链路数据与RNC测试呼叫跟踪收集的上行链路数据进行匹配分析.减少了单向数据分析产生的错误故障判断.NPO可以将性能指标和呼叫跟踪的数据输入处理,得到网络的性能指标统计值。优化的方法和手段可以延续2G优化的经验。

对于商用网络而言,不仅要关注日常的维护,监控和优化工作,打造精品网络还需要做到对网络性能和容量进行前瞻性评估。探测和预知任何性能的恶化,找到网络中的坏区或需要的改善点;探测和预知拥塞或阻塞问题,需要容量扩展。这些深入优化或者说前瞻性优化工作,可以大大提升网络性能,提供给终端用户最好的感受度。确认用户数的变化,环境的变化,新用户/覆盖变化导致的网络设计的变化,新设备/新服务导致的技术提升。

WCDMA网络特殊场景解决方案

在WCDMA网络建设和网络优化时,上海贝尔针对一些特殊场景不同的无线特点,给出了相应的解决方案:

CBD解决方案

CBD区域高楼林立、传播环境复杂,话务密度非常高。商务人士密集,对语音质量和数据吞吐速率要求很高。70%的话务来自于室内,室内覆盖非常重要。由于站间距紧密,干扰问题突出,如何控制基站覆盖交叠是降低小区间干扰的关键。

建议:利用宏站或分布式基站进行室外上层的覆盖,小区半径控制在400~600米,根据业务需求配置载频数量,建网初期典型配置为STSR1或STSR2,R99与HSPA混合载波,使用动态码分配和功率分配,有效利用小区功率和码字资源。利用室内分布系统解决办公楼,宾馆、商场等的室内覆盖问题,室内分布信源可以根据容量和功率需求考虑使用微基站、宏基站或分布式基站,室内分布系统可以根据需覆盖的室内场所的大小使用无源分布系统(同轴电缆+功分器/耦合器+分布天线)或有源分布系统(光电转换模块+光纤+功率放大器)。在频率资源丰富的情况下,建议采用独立频点建设室内覆盖,避免室内外频率干扰。

居民小区解决方案

居民小区附近建站相对困难,大型居民小区内由于楼宇的层层阻挡,所以小区中心区域地面和低楼层的覆盖信号电平较弱,甚至无覆盖。高层居民小区高楼层由于没有主控小区信号,可能导致导频污染,影响语音质量和数据吞吐速率。另外,居民区业务量往往在晚上达到高峰,居民小区业务量非常高,是运营商收入的重要来源;但居民小区的投诉也特别多,占所有覆盖和质量投诉的一半以上。

因此我们建议利用分布式基站进行上层覆盖,降低物业难度;利用地面分布系统+美化天线(如做成路灯或灯箱广告等)解决居民小区内部低楼层覆盖问题。

高铁解决方案

高速铁路的速度可以达到200~350公里。高速运动导致多普勒频移恶化了WCDMA的相关性检测性能。快速移动使得快衰落的时间相关性变短,影响了快速功控的增益。快速移动对平滑切换和重选提出了更高的要求。高铁车厢的穿透损耗一般较高,对覆盖的要求更高。另外,高速列车携带大量乘客,话务流动体现“班次”性,容量配置需考虑列车经过时的极限情况。

因此我们建议使用专网覆盖高速铁路,合理地控制站间距及基站离铁路的距离,保证基站覆盖交叠区域,关闭外环功控,顺序配置切换关系,并且对切换参数进行合理设置以保证快速平滑切换。

另外,建议使用多RRH共小区模式。采用这种模式在保证站间距足够小以满足覆盖要求的同时,可以保证一个小区的覆盖半径足够大,以减少小区间重选和切换,满足高速移动的要求。

农村解决方案

农村地域幅员辽阔,覆盖问题是主要问题。话务密度低,话务量在村镇中心比较集中。用户多使用语音业务,数据业务量和速率要求相对不高。

因此我们建议将基站建设在村镇中心话务相对密集的区域,保证小区半径在4~7公里,保证站高在50米左右或以上,使用BBU+RRU、高功率模块、独立功放、TMA、双RRU、6扇区+高增益天线等物理方式增强上下行覆盖,使用增加公共信道功率比例、增加单业务最大可用功率、使用低速率语音编码等逻辑方式进行覆盖增强。

极限距离解决方案

海平面/草原/沙漠极限距离覆盖属于广域覆盖范畴,一般要求小区覆盖能够达到数十公里、甚至上百公里。一般情况下,超远覆盖对质量和数据吞吐速率要求较低,只要求能够打通电话。要达到这样的覆盖要求,就需要突破传统小区同步时延限制,需要克服地球曲率影响,利用多种手段提高小区上下行覆盖能力,扩展小区半径。

网络与因特网的区别第8篇

论文关键词:网络组织 产业集群 风险 预警 综述

产业集群的网络组织结构作为群内经济社会主体关系的外在表征,是影响集群网络特征以及群内主体产出水平的重要因素,与集群的生命力息息相关;集群风险的产生既受外部环境变化的影响,更受集群内企业网络组织结构的制约,不同的集群网络组织结构决定了集群的不同抗风险能力。因此,基于集群网络组织结构的视角,研究产业集群的风险问题,已经成为学者们关注的热点。

1网络组织理论

网络组织理论认为市场和企业不是相互对立的,而是相互联结,相互渗透的,从而导致了企业间复杂多变的网络结构和丰富多样的制度安排。拉森(1992)研究了组织间的关系,提出用市场、组织间协调和企业等级的三级制度框架替代传统的市场与企业等级两级制度框架,他形象地把网络组织看作是看不见的市场和看得见的企业之间的握手。学者们分别从网络组织的内涵、形成与演化、内部结构形态几方面不断丰富和发展了网络组织理论。

1.1网络组织的内涵

格拉多里(1987)认为控股或合资、特许经营、转包、卡特尔联合体、董事互派、族系和社会关系是存在于独立法人之间的网络组织形态,而且由前向后的顺序表现了网络组织形态向纯市场交易形式演变的趋势。马耶等人(1991)从经济维度、历史维度、认知维度和规范维度等多维角度对网络概念进行了解释。1997年美国学者CadenceJones把社会关系引入网络组织治理中,认为社会网络的嵌入对交易的协调与维护至关重要。在网络组织生产活动中,自动调节、强制调节和社会调节相互交织在一起。

1.2网络组织的形成与演化

哈堪森(1995)等学者对网络组织的形成与演化作了进一步的分析和研究,提出了网络模式。该模式通过分析影响网络组织结构的基本变量和网络组织的构成关系来解释网络组织的形成与演化。王忠耀(2002)认为根据网络组织成员之间的相互关系及地位,网络组织可以分为有盟主的网络组织和无盟主的网络组织。企业集团、分包制、虚拟企业等网络组织属于有盟主的网络组织;而在战略联盟、企业集群等网络组织属于无盟主网络组织。

1.3网络组织内部结构形态

传统网络理论认为网络连接是随机设置的,大部分节点的连接数目会大致相同,即节点的分布方式会遵循泊松分布,有一个特征性的“平均数”。1999年,Albert和Barabasi在强大的计算机技术的基础上,实证研究了万维网等复杂系统的网络结构,发现了“无标度”特性,突破了随机网络模型的束缚,使我们认识到各种复杂系统的网络结构都遵从某些基本的法则。车宏安(2004)等人介绍了这种复杂网络的结构特征:一些网络中占少数的集散节点拥有大量的连接,而大部分的节点连接数目非常有限,“平均数”不见了,这种网络被称之为“无标度网络”。

2产业集群网络结构

20世纪90年代以来,企业集群的研究逐步从集群的静态优势过渡到集群的动态能力,从集群的形成机制转向集群的动力机制,从集群的生产系统深入到集群的知识系统。作为一个复杂网络系统的企业集群,其网络结构具有生产力功能,决定着集群的行为,影响集群知识系统配置和运行效率。众多学者从组织管理学、经济地理学、产业组织学、技术经济学、博弈论出发。进行了多角度、多学科的有益探索。

2.1集群网络结构内涵

学者们从网络组织的角度刻画了集群网络结构的内涵,认为网络中主体间关系表现为网络的结构形态,它与产业集群风险有密切的关系。集群网络结构反映了集群网络各节点的链接方式,决定各组成部分的相互位置和相互关系,它决定着集群资源的分布状况和整合深度,规定集群中各主体的行为方式,进而影响着集群整体的行为取向。从静态看,它决定着集群静态竞争优势;从动态讲,它构成了集群的动态能力。(蔡宁,2002;倪沪平,2005等)

2.2集群网络结构构成维度

学者们认为集群是一个复杂的动态网络系统,是大量相关企业、辅助机构在细化分工的基础上进行地理集中的生产协作系统,具有经济属性特征,同时集群又嵌入本地经济行动者构成的关系网络以及区域规范、习惯之中,具有社会属性,企业集群本身也是一个知识和信息网络。产业集群生产网络层的链接关系大致归纳为三类常见模式:以纵向产业链为主导的链条模式、以竞争合作互动为主导的齿轮模式和以公共性投入和生产要素共享为主导的沙滩模式;社会网络层的经济联系概括为两种模式:官、产、学、研合作主导型的菱形协同模式与孵化器主导型的孵化器模式。产业集群网络是生产分工网络、社会关系网络和知识信息网络的耦合网络。在集群网络系统内部存在着生产模块、价值模块和知识模块的3个不同层次的耦合现象。(青木昌彦,1995;李凯、李世杰,2O07等)

2.3集群网络结构与竞争优势研究

学者们指出集群网络结构与集群竞争优势之间存在着逻辑关系,集群网络的分工结构、社会结构和知识结构等一系列结构安排,决定着集群的协调能力、创新能力和适应能力,不同的集群网络结构影响集群的竞争优势。产业集群组织内部存在着模块化竞争机制,并以生产模块化竞争、价值模块化竞争和知识模块化竞争3层模块化内耦合结构表现出来,专业化分工是集群组织竞争优势的必要条件,组织模块化是集群竞争优势的充分条件。学者们从不同角度提出了选择和完善集群网络结构,增强集群竞争优势的建议。(王发明,2006;张杰,2006;李凯、李世杰,2OO7等)

2.4集群网络结构的风险与危机

学者认为集群网络成员联系在一起时。会导致额外成本,不完全契约、道德风险、机会主义和偷懒都会引起网络成本提高,从而削弱网络的优势。无论是静态概念的“锁定效应”,动态的“路径依赖”,还是“结构性风险”,都使我们不得不去寻求集群网络结构的“适应性”,即通过集群的动态演进去适应集群内外部环境的要求。蔡宁(2oo6、2008)等认为集群网络的结构属性给集群风险带来3个方面的影响:小世界属性可能导致网络的锁定效应无标度特征使得集群网络的抗风险能力同时具有鲁棒性和脆弱性双重特征,增强集群网络的抗风险能力,需要增强其鲁棒性,降低脆弱性;产业集群区别于其他网络组织呈现特有的网络失灵现象,与分包制、战略联盟等网络组织相比,产业集群具有网络模糊、既非共同也非互补目标、非正式契约、非结构化网络、进出壁垒低,主体多样特征等。

3产业集群风险

一般学者将产业集群风险分为两大类:①内生性风险。内因是集群产生、发展、成熟过程中衍生的,是集群走向衰退的根本性因素,主要包括结构性风险、网络型风险、生态性风险、产品生命周期风险等。②外生性风险。外因对事物发展起到重要的影响作用,是集群走向衰退的诱发性因素,包括周期性风险、不可抗力风险等。

3.1产业集群内生性风险研究

3.1.1结构性风险

最早可以追溯到马歇尔的《经济学原理》。随后,德国学者格拉伯赫(1993)在对德国鲁尔工业区产业集群研究后发现,整个集群应对市场环境变化能能力弱化,即产生所谓的锁定效应和路径依赖。奥地利区域经济学家Tichy·G在弗农“产品生命周期”基础上,提出了区域产品周期理论。他据此论述所谓的“结构性风险”,是指企业集群老化或衰亡对区域经济的危害,当集群走向成熟甚至衰亡的时期,企业集群由于其资源高度集中于一个产业或者一个单一产品,可能拖垮整个区域经济,变成难以复苏的“老工业区”。丹麦学者BentDahun等(2002)在波特的基础上,以北欧无线电通信工具集群为例,也提出了类似的观点。

3.1.2网络性风险

利用社会经济网络分析作为一种新理论研究产业集群风险的范式,其代表是瑞典的哈堪森和斯涅何塔,提出了影响网络组织结构基本变量和网络构成关系,在这一模式中,网络元素——行为主体、资源和活动彼此依存,行为主体间的活动就是企业之间通过网络协作与竞争的行为,而资源包括有形资源和无形资源。同时,网络组织中个别企业都不能逃脱网络约束,而网络的形成又是一个自组织过程,其演进带有路径依赖特征,相互依赖的网络最初阶段是力量的源泉,但由于环境动荡可能会成为僵化、惰性的根源。Scott(1989)、Harrison(1994)、Abml煳(1994)等也从不同侧面指出集群网络会成为保护传统方法的力量,从而抑制创新。

我国学者仇保兴等(199r7)对浙江永康保温杯市场存在的过度竞争现象,用信息经济学中“柠檬市场”模型给予解释,将小企业集群发展的陷阱归结为产品质量信息不对称而造成过度竞争。吴晓波等(2oo3)借鉴植物学术语把产业集群的内生性风险称为“自稔性”风险,“自稔性”是指植物的籽花结实性,集群鉴于产生优势的自身特性,同时也削弱集群应对外部环境变化的能力,最终导致集群走向衰退的根本性风险。他们把产业集群的网络化特性概括为以下4个:专业化分工、地理性临近、群内互相关联、协同与溢出效应。朱瑞博(2004)在吴晓波等的研究基础上引入模块化理论,分别对产业集群“自稔性”的四大风险进行了分析,并且提出了用模块化解决这些问题的机理。

蔡宁、吴结兵(2003)认为一个网络平均路径较大的集群网络对其网络连接方式的改变往往会滞后于外部环境的变化,甚至被环境淘汰。集群网络结构才是影响集群风险的内在根本因素。他们把网络性风险概括为三方面:(1)不同的网络结构的风险不同;(2)网络中存在各种资源如信任、关系等会成为保护传统方法的力量,对创新的抑制;(3)网络主体活动及相互影响的风险。

3.1.3生态性风险

秦婉顺、顾佳峰(2O03)、王发明等(2006)运用组织生态学理论和方法,从组织变革与结构惰性、选择的限制、生存与竞争三方面对产业集群面临的风险进行了详尽的分析。他们认为:①组织结构的惰性是组织无法跟上环境的变化,造成组织衰退;②天性的自然限制使集群无法采取有效的反应以适应环境的变化;③集群形成时的内外部环境决定这个集群的未来发展轨迹,以及它是否会被变化的环境淘汰或繁荣。

3.2产业集群外生性风险研究

波特早期在《族群和新竞争经济学》中指出,集群产生后就处于动态演化中,可能因为外部威胁(如技术间断、消费者需求变化等)以及内部僵化(由于过度合并、卡特尔、群体思维抑制创新等)而失去竞争力。

Fritz等(1998)在Ti~hy.G研究基础上,分析了经济周期对企业集群的冲击——周期性风险。他们认为,经济周期对产业集群造成的负面影响,可能会使集群走向衰落;而周期风险是一种突发的、不可能人为控制的、由外部经济周期性波动等原因造成的风险,可能会出现在集群生命周期的任何一段时期,将导致集群所在区域的经济不稳定。区域经济增长主要受到国家经济景气的影响,有时甚至会受到国际因素的冲击。他们把产业集群看做区域经济中的一个产业,则区域经济由一个或极少数几个主导集群所支配,将面临更大的经济周期变化产生的风险;而区域政策制定者的目标是基于区域福利功能的,区域收入或就业最大化同时使收入和就业水平波动的风险最小化,区域集群则处于对外部经济环境变化引起的风险被动接受的地位。

段鸣(2005)将地区产业集群放在全球价值链的框架下,从外部的网络联系这一视角分析集群形成机制。他从集群在价值链延伸并嵌入全球价值链的整合机制框架下,分析了集群在全球价值链分工、价值链治理以及发展中国家产业集群风险形成的关联机制和风险的不同表现后指出,在带来发展机会的同时也带来巨大的风险。

另外,少数学者也对企业集群组织风险评价进行了初步研究。倪荣(2005)运用风险决策模型对企业集群风险因素评价体系进行了初步分析;韦静(2008)、尹建华等(2009)分别尝试提出了基于模糊层次分析法的集群风险评价模型。他们的初步探索值得肯定,但是有待于实证检验和具体数据的支撑。