城域有线广播电视网络规划方案研究
关小敏
(北京歌华有线电视网络股份有限公司计划部)
[摘 要] 城域有线广播电视网络规划已经逐渐纳入城市规划,如何建立优化的规划方案,使网络具有优良的运营经济性和较高的运行安全性、可靠性,是我们研究的课题。与其它专业相比,如排水、供电、集中供热、燃气、电信等,其理论体系已经建立。而有线广播电视网络规划,其理论体系目前尚处于起步阶段。本文从大中型城市出发,建立理想模型,利用MATLAB工具编程,通过大量计算,得出结果及各参数曲线,提出几种可行方案,应用层次分析法(AHP)对方案分析评价评估,最终进行决策,从而得出基本结论。[关键词] 城域 有线电视 网络 规划 层次分析法 1 绪论城域有线广播电视网络规划是否科学合理关系到今天及未来的业务需要,同时也关系到整个网络的经济性、安全性和可靠性。有线广播电视行业涉及电子学、电磁学、通讯原理、信息学、计算机原理及网络、光学、工程学等,而有线广播电视网络规划涉及的面更广泛一些,我们通过图1的立方体来描述。
从图1可以看出,有线广播电视网络规划由规划设计和管理两个方面、再加上相关学科的支撑,形成三维立体结构。在管理方面,首先要掌握各种政策法规,了解行业的规范,对未来的发展有相应的决策,实施规划管理,对资料及图纸进行信息管理与存档等;在规划设计方面,有远景规划目标,建立有线电视网络结构模型,对未来技术及市场有科学的预测,对规划方案要进行社会效益与经济效益分析等;相关学科要了解城市规划原理,系统工程学,其理论基础包括运筹学、控制论、信息论、概率论与数理统计学,项目评估学主要针对规划设计项目投资进行经济分析与评价,为管理者提供决策依据,管理信息系统学主要对有线电视网络规划建立管理信息计算机系统,为信息的管理与存档以及对各种数据查询、统计、分析等提供了保障。与其它专业相比,如排水、供电、集中供热、燃气、电信等,其网络建设的理论体系已经建立,而有线广播电视纳入城市规划较晚,其理论体系还是空白,本文从建立理想模型出发,给出网络各个参数的理想数学模型,利用MATLAB工具编程,通过大量计算,得出结果及各参数曲线,初步研究有线电视网络规划方案,应用层次分析法(AHP)对方案分析评价评估,建立初步理论体系,旨在为有线广播电视事业发展尽自己微薄之力。 2 有线电视网业务的发展趋势有线电视网的业务环境正在发生变化。这些变化将对有线电视网的业务内容、业务对象和业务开展方式产生影响,进而也将对有线电视网的建设布局产生影响。这些变化包括:电视网业务经营主体的公司化变革;电视节目提供主体的多元化发展;直播卫星电视业务的进入市场;电信网宽带化所引起的视频传输业务的开展;电信市场的对外开放;有线电视网节目传输的数字化进程;农村地区的城市化进程;城市市政基础设施建设管理方式的变化等等。这一系列变化一方面对有线电视网运营公司造成了压力,另一方面也为有线电视网业务发展创造了机会。 3 有线广播电视网络规划方案研究3.1 有线广播电视网络规划指导思想有线电视网规划要与城市的发展规划相适应;有线电视网规划要满足有线电视网业务发展的需要,并留有余量;有线电视网规划要考虑到新技术的发展对网络布局产生的影响;有线电视网的规划要使网络具有优良的运营经济性和较高的运行可靠性。3.2 建立城域网络规划模型城域光节点数预测如公式1:
其中:----光节点总数;----公共建筑面积与居住建筑面积比值;----城域有线广播电视用户入网率;----城域总人口;----城域每户人均数;----每个光节点服务户数;光节点之间的间距如公式2: 其中:----光节点之间的间距(米);----城域建设用地;N1----光节点总数;假设从任何站所出局若干条光缆,每条光缆均为144芯,按每个光节点4芯计算,可覆盖36个光节点。这样,以6×6个光节点覆盖区域为一个模型方,则每个模型方的边长如公式3: 其中:----模型方边长(米);----光节点之间的间距;-----每根光缆芯数;----每个光节点的芯数;每个模型方覆盖面积如公式4: 其中:----每个模型方的占地面积;----模型方边长;中心城包含模型方的数量为如公式5: 其中:----城域包含模型方数量;----城域建设用地;----每个模型方的占地面积; 3.3 规划目标及曲线有线电视网络规划追求的目标是优良的经济性、安全性、可靠性和适应性。首先讨论经济性。建立各种参数投资函数,如下所示: (1)网络总投资=(站所总投资,网络设施缆线总投资,税金,预备费,涨价预备费,运营期成本);(2)站所总投资=(每个站所建筑投资额,每个站所设备总投资额,每个站所设备其他投资额,每个站所配置投资额,每个站所设备集成费,每个站所工具器具购置费,每个站所设备工器运输费,每个站所设备工器保险费);(3)网络设施缆线总投资=(管道工程投资额,光缆投资额,光缆敷设投资额,光缆线路其它材料费,光缆线路其它工程费,光缆及材料运输费,光缆及材料保险、保管费);(4)运营期成本=(管道维护费,人员费用,折旧费);建立上述函数关系后,按照十年投资规划,考虑各种价格指数及社会折现率,可得出投资 曲线,如图2所示:纵观有线电视网络,其基础设施是由站所(节点)和管道组成(边),有线电视系统是由站所内的设备平台及缆线组成,所以站所的定位是网络的关键,站所的数量决定网络结构。从计算中分别选取站所数为30-40,40-50,60-70之间的最小投资额,有可选四种方案如表1:表1 可选方案
站所数 | |
第一方案 | 35 |
第二方案 | 42 |
第三方案 | 52 |
第四方案 | 69 |
确定网络站所数各因素的重要性各不相同,采用1-9标度,确定其权重值。根据上下层次隶属关系构造正互反矩阵,见表2,3,计算下一层因素对上一层义素的相对重要性,并赋予分值。
表3(1) 方案层正互反矩阵 B-C安全性 | C1 | C2 | C3 | C4 | 权重W |
C1 | 1 | 0.5 | 0.2 | 3 | 0.2375 |
C2 | 2 | 1 | 0.333 | 2 | 0.3309 |
C3 | 5 | 3 | 1 | 5 | 0.9033 |
C4 | 0.3333 | 0.5 | 0.2 | 1 | 0.1346 |
可靠性 | C1 | C2 | C3 | C4 | 权重W |
C1 | 1 | 3 | 3 | 5 | 0.8389 |
C2 | 0.333 | 1 | 3 | 5 | 0.4779 |
C3 | 0.333 | 0.333 | 1 | 3 | 0.2376 |
C4 | 0.2 | 0.2 | 0.333 | 1 | 0.1071 |
经济性 | C1 | C2 | C3 | C4 | 权重W |
C1 | 1 | 2 | 0.25 | 4 | 0.3203 |
C2 | 0.5 | 1 | 0.2 | 5 | 0.2366 |
C3 | 4 | 5 | 1 | 6 | 0.9133 |
C4 | 0.25 | 0.2 | 0.1667 | 1 | 0.0857 |
适应性 | C1 | C2 | C3 | C4 | 权重W |
C1 | 1 | 0.333 | 0.2 | 0.333 | 0.1347 |
C2 | 3 | 1 | 0.333 | 0.333 | 0.2693 |
C3 | 5 | 3 | 1 | 2 | 0.8024 |
C4 | 3 | 3 | 0.5 | 1 | 0.5153 |
4.3 层次总排序及结果
层次总排序的一致性检验计算如下:
所以总排序通过一致性检验。利用公式求出各方案的总得分,见表4:
表4 各方案总得分得分 | 结果 | 站所数 | |
方案1 | 0.6783 | 第三 | 35 |
方案2 | 0.5827 | 第四 | 42 |
方案3 | 1.3389 | 第一 | 52 |
方案4 | 0.8427 | 第二 | 69 |
5 结论
在大中型城域建设站所数52座为宜。站所数确定,考虑在城域中心位置建立一级自愈环网,一级环站所6座为宜,一级环每座站所与7座至8座站所形成二级自愈环,以保证安全性和可靠性。
本次讨论的城市模型为理想模型,所建立的各个参数的数学模型均为理想状态,城市的建设、人口密度是随机分布的,所以数学模型建立与实际相比还有待于进一步的研究。
由于时间仓促,缺点和错误在所难免,希望各专家批评指正。
参考文献:
1.周师亮主编.有线电视和宽带数据传输系统应用手册. 中国建筑工业出版社 2004年8月
2.吴清烈,尤海燕等主编.运筹学. 东南大学出版社 2004年1月
3.于英川主编.现代决策理论与实践. 科学出版社 2005年8月
4.中国系统工程学会决策科学专业委员会编.决策科学理论与实践. 2003年11月
5.注册咨询工程师(投资)考试教材编写委员会.现代咨询方法与实务. 中国计划出版社 2003年4月
评论 点击评论