网络协调

网络协调（精选十篇）

网络协调 篇1

1 网络安全组件的协调机制模型分析

一般的,网络安全需要从监测网络安全状况以及解决发现的问题着手,中间会涉及到防火墙、病毒入侵检测、系统漏洞扫描等多个网络组件。但是,上述的网络安全组件中既有硬件也有软件,而且广泛存在诸个网络组件因为开发的情况,这些组件往往只关注于某一个或者几个方面的网络安全防御,而缺乏统一的协调机制,可能单个组件对于某一个或者几个方面的网络安全都有着不错的防御和保护能力,但是在缺乏统一的协调的前提下,这些组件的整体效率反而会降低,无法发挥应有的作用。这也是网络组件之间缺乏协调机制出现问题最集中的领域。

1.1 策略驱动模型

从广义上来看,所谓的策略就是一种对规则和方法的描述,实际上是通过动态的调整手段对控制系统的状态和行为进行调整。网络安全管理的策略是对在发生某个特定事项时系统应该采取的动作或者行为。在各种的安全模型中,策略都是其工作的核心,本文所提到的基于策略的协调机制就是将整个系统是为一个状态机,而将策略是做整个系统状态调整的依据。

策略驱动的模型如图1所示,A为系统的初始状态,B为系统的安全状态,P0是系统的任务策略。该策略包含了多个网络组件的启动计划,以及各个网络组件发生作用的配置参数。

在图1中,通过P0驱动,网络安全系统将建立各种扫描任务,以形成一个系统的安全机制,从最开始系统的初始状态A,经过的P0作用下结束裸机状态,进入一个相对安全的B状态,这个过程本文表示为AP0→B。系统处于B状态之后,如果没有任何其他的策略规定的事件发生,系统会一直保持相对稳定的状态,并一直处于B状态,如果发生了策略规定的安全事件Ei,则系统将进入危险状态,即图1中的C状态,这就是系统策略中的事件触发,本文将其表示为B→EiCi。在危险状态下,通过策略的作用,使网络组件中的某一项或者几项协同作用,使得系统重新恢复到安全状态B,这个过程称之为策略驱动,本文将其表示为CiPi→B,其中Pi是通过策略驱动一种或者几种网络组件联合作用。

1.2 协调效用的过程设计

本文所指的网络安全组件的协调效用机制是通过系统管理中心来实现的。系统管理中心一般包括信息分析模块、作用协同模块以及响应模块等,根据系统对管理中心的不同要求,管理中心包含的功能模块可能也会有一些细微的差异,但是总体上都应该至少包含上述三个模块。

有的具有自动学习能力的系统还能做到将安全组件的执行效果进行反馈,使管理中心能够根据安全组件的反馈对具体策略的优劣进行评价,并根据评价将具体的策略保存在策略库,或者对具体策略进行调整生成新的策略进行保存,以便后续使用。具体的网络安全组件效用协调过程如图2所示。

1.3 策略的格式设计

在本文所涉及的所有网络安全组件效用协调策略中,均是以XML格式作为标准格式描述策略的具体信息。在本次研究的过程中,我们将策略消息细分为策略ID、策略的类型、对策略的描述、策略的触发规则、相应的安全等级、具体策略执行的网络安全组件以及具体的相应动作等等。

2 验证网络组件

传统的描述机制采用静态的策略文件,无法动态更改,也不能保证其安全性。为了能更好地适应网络环境,我们必须对之加以改造和扩充。新的策略描述机制具有以下特点:1)采用三元组的标志形式为<主体,组,权限>。其中,组指明了所属的组别,这里包括三类:EE组、AA组以及信包组。权限通常是一个<对象、行为>的二元组,这里对象指的是实体操作的对象或访问的资源;行为指的是实体对对象进行的操作。2)对传统的权限集进行了扩充,增加了一些新的权限类型,如对节点路由表操作的权限,EE内并发多线程的权限,信包对AA代码操作的权限等。3)采用RDBMS形式的策略库,库中的权限信息是可以动态更改的。通过简单地编写SQL语句,就能从策略库里查询或增删改权限信息。除了从策略服务器获得实体的权限,节点用户也可以操作策略库中的权限,当然,只有管理员级别的用户才有这个权利。4)授权信息存储在RDBMS中,保障了授权信息的安全性,可以防止非授权用户操作本地策略库的授权信息。

验证组件要进行以下工作:

1)认证信包身份。信包证书、签名的有效性认证;

2)验证信包完整性。认证上一转发节点证书、签名有效性并检查此证书的拥有节点是否是信包前一节点字段所指的节点;

3)验证信包内代码的有效性。如果信包包含代码则还应查看该代码标志是否在黑名单中;

通过验证的信包才能被送往上层协议,否则被抛弃。

3 协调效用机制的实现

3.1 入侵检测消息及其扩展

Response消息中包含了对安全事件的相应目标、周期、方式以及其他的信息;Cooperation Request消息包含了请求组件、协同请求、疑似安全事件的具体描述以及管理中心需要的其他信息;Policy Update消息以及Policy消息是当协同策略不能完全有效的解决安全事件时,管理中心根据安全组件反馈的信息,对具体的策略进行更新,当具体的策略更新完成之后,管理中心又会将新的策略发送至各个网络组件,使其能够应对随时变化的网络安全环境。

3.2 IDXP协议

网络组件之间的效用协调机制的具体实现,需要一个通畅的安全组件之间以及安全组建于管理中心之间的通信渠道,以及一个好用的消息传递方式,用以传递报警信息和相应信息。从目前来看,IDXP协议能够完全胜任这一角色,IDXP作为一种入侵检测实体之间交换数据的应用层协议,能够完全胜任IDMEF消息、非结构文本以及二进制数据之间的转换,而且还能够根据系统的具体需要提供面向连接协议的双方认证。因此,从本研究的需要来看,该协议完全能够满足所有的需求,可以作为网络安全组件之间以及网络安全组件与管理中心之间的效用协调机制的通信协议。

3.3 网络安全组件效用协调的实现

实现网络安全组件效用协调的JAVA类型包括实体类以及操作类两种。在实践中,实体类一般包含了报警消息、策略消息以及响应消息模块,而操作类则包含了数据传输、数据解析、数据访问、策略实例创建以及相关的日志记录模块。其中数据传输类由IDXP实现,并通过相应的代码将IDMEF格式数据流传递给数据解析类,由其负责XML数据对象和报警对象的互相转换,并通过调用内置的数据库获得创建好的响应消息,响应生成类根据需要创建一个Response对象,并交网络组件响应,然后日志记录上述整个过程。还可以将组件设计成是独立、动态可部署、易于可配置并可广泛互操作,作为该工作的一部分。

当分析引擎产生侵入报告和警报时,安全性组件将这些报告和警报转发到其它组件,以显示、响应、关联和记录数据日志,这样就提供了网络中当前情况的全局景象。构建这种基于组件的相关引擎,该引擎可以位于网络中的任何位置,并订阅由独立的基于组件的传感器所产生的警报。然后,进一步构建与该信息关联的模块,查询警报内的关系,并通过分析警报流内的属性来发现元问题。通过研究网络安全组件的协调效用机制,我们可以对网络组件的协调效用机制有一个较为明确的了解和掌握。通过策略模型的创建,以及协调过程的具体设计,设计出一个符合具体系统需要的机制,然后根据需要选取适合的技术和协议实现设计的机制。

4 结束语

目前,我国的网络组件间协调效用机制研究还处于起步阶段,各种基础研究还较为落后,但是我们也深信通过我们的不断努力,我国的网络组件协调效用机制的理论研究和实际运用都会有一个美好的前景。

参考文献

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[2]卢锦泉,苏一丹.网络管理中安全策略与安全信息共享模型研究[J].广西民族学院学报:自然科学版,2005,11(2).

[3]Lowy J..NET组件开发[M].南京:东南大学出版社,2006.

[4]林涛.计算机网络应用编程技术[M].北京:人民邮电出版社,2006.

[5]方凤美.网络协同开发环境下的软件构件资源服务系统研究与实现[D].广州:华南师范大学,2002.

[6]杨叶.一种基于虚拟组织工作流的ITO管理辅助模型[D].北京:中国科学院软件研究所,2001.

[7]曾蓉,刘建国,冉启阳.DCS与PLC网络控制实训系统的设计与实现[C].全国冶金自动化信息网2010年年会论文集,2010.

莆田市网络与信息安全协调小组 篇2

莆信安办〔2009〕3号

关于开展2009年信息网络安全状况和 计算机病毒疫情调查活动的通知

各联网单位：

为掌握信息网络安全和计算机病毒疫情现状，提高广大计算机用户网络安全防范意识，莆田市网络与信息安全协调小组决定于即日起至8月21日，开展2009年全市信息网络安全状况和计算机病毒疫情调查活动，策应全国范围内开展的调查活动。现将有关事项通知如下：

一、组织方式。调查活动由公安部十一局主办，各省区市公安厅、局网络安全保卫部门、国家计算机病毒应急处理中心、国家反计算机入侵和反病毒研究中心、新浪网承办，国内主要计算机病毒防治厂商协办。

二、调查对象。重点调查对象以互联网接入服务单位、互联网数据中心、大型互联网站、重点联网单位等。

三、调查方式。调查活动采取网上在线调查形式。新浪网科技频道（tech.sina.com.cn/focus/survey_2009/index.shtml）、国家计算机病毒应急处理中心（）和国家反计算机入侵和病毒研究中心（）等单位于7月15日起，已同时开设网上在线调查专栏，请各调查对象、广大计算机用户上网填写调查表。调查结束后将根据情况设立抽奖（具体抽奖方案见以上三个网站）。

四、宣传工作。调查活动期间，公安部十一局将在以上3家网站的网上调查专栏刊登网络安全和计算机病毒相关知识、相关法律法规等宣传材料，并提供主要计算机病毒防治厂商免费在线查杀服务的链接。请各单位采取灵活形式，在本地主要网站、媒体上做好调查活动的宣传工作，进一步提高网络用户的安全防范意识。

五、调查结果。调查结束后，公安部十一局将召开调查结果发布会，公布调查报告，并会及时向各地反馈调查数据。请各单位结合本部门安全状况调查情况，有针对性的加强信息网络安全工作。

有事请联系莆田市公安局苏梅珍，联系电话：2682803；许海山，联系电话：2682805。

莆田市网络与信息安全协调小组办公室

二○○九年七月二十九日

主题词：网络安全 计算机病毒疫情调查 通知 抄送：省网络与信息安全协调小组、省公安厅；

网络协调 篇3

【关键词】网络店铺；實体店；销售的矛盾

对于实体店而言，都比较了解，在店内可以观看、触摸，试用商品，而对于网店而言，其是一种新的营销模式，由于其没有实际店铺，在竞争力中有一定的优势，而且可以送货上门，节省了购物者的时间，因此在不断的发展中，其正在不断的改变着人们的购物方式，被广大消费者所青睐。归根结底而言，网店来源于电子商务，由此可见，它的发展也离不开电子商务的发展。

一、分析网络店铺与实体店销售的矛盾

1.竞争中出现超低价格战

商品在电子商务平台上，其价格都要比实体店的低，通过实际调查发现，价格低的幅度少则八九折，最多的甚至会过半。对于网店销售人员而言，其可以以低价的方式来吸引客户，例如对于网络店和实体店共同出售相同的商品，网店为抢客流量会给予更低的折扣。由于实体店有很大的成本，因此在这样的低价环境中，实体店的销售和经营是非常被动的，在不断的竞争中，二者之间的矛盾不断升级。

2.网店出现了试衣间

实体店对于用户而言，其越来越像网店的试衣间了，大多数买家都会在实体店中感受实物，然后将商品的货号记下，之后会在网店上以更低的价格进行购买，通过调查发现，这种在商场试衣服，最终却在淘宝平台上进行下单的现象非常常见，实体店提供售前服务，却没有任何收益，成为了网店的免费体验店。

3.货源竞争严重

批发商和生产商，和实体的零售商相比，其资源有很多，有很大的优势，为了在短期内提高销售额，其会利用自己的价格优势，发出网络团购订单，这样就实现了在很短的时间内，成团进行商品的销售，其数量之大很难想象，在很大程度上挤占实体店的客户资源。

4.消磨了各自的品牌信誉

对于网店销售而言，其销售的范围非常广，但是不同地区的经销商实力不同，良莠不齐，仅仅通过网络监管达不到很好的效果，那么当商品销售出去之后，就不能很好的保证商品质量、以及售后服务。而用户完成网络购物之后，不能利用代码区分供货商的情况，不能了解商品的质量，那么如果该商品出现质量问题，肯定会将责任归咎于品牌本身，这是非常不公平的，直接影响到该品牌实体店的声誉，以及其所在市场的份额。

二、网络店铺和实体店销售的协调方法分析

1.分析实现共赢的措施

第一，对于网店而言，应该及时对网站的商品信息进行完善，提高顾客购物的安全性，与此同时，该举措还能提高店铺的信誉，在长期的经营中，用户对其有了一定的信赖，进而就留住了老顾客，在以后的经营中，要对老顾客进行优质的服务，有利用网店以后的发展。通过对淘宝、天猫客流量高的店铺进行分析，发现其都做到了同一点，就是将商品的信息都提供给了顾客，这样顾客在购买商品的时候，会感觉到服务很贴心。第二，对于实体店而言，如果商家资金比较充足，那么在经营中应该从全局出发，不能把眼光放到一店一铺上，应该将店铺连锁化，选择合适的地点，进行充分的调研，然后进行品牌的宣传，有效提高品牌效应，与此同时，利用开源、节流等方式，有效降低该门店的整体的运营成本，提高实体店和网店的竞争力。如果商家的资金有限，那么在经营中应该开展各种各样的促销活动，在日常经营管理中，使用优秀的服务，适宜的价格，将所有老顾客都留住，在此基础上进行新顾客的发展，提高实体店的经营利润，有利于以后长期的发展。

2.协调方法的分析

网店销售和实体店体验，二者各取所长，长期进行合作营销，最终达到互利共赢。在网络上进行产品宣传，在价格上，严格进行统一，最好将二者的价格缩小到可以忽略的程度。区别价格的情况下，按网络订单销售额按区域，计入经销商的累积销售额中，重新分配利益。这样创造二者都满意的经营环境。还可以进行专属定制，错位经营，发展多元化的市场，对于经销商而言，通常是一个商品重复，薄利多销，为了得到很好的销售业绩，针对网络用户，可以进行商品定制，以个性来吸引消费者。对于定制的商品，网络店和实体店可以结合自身的实际情况，分析各自的有点，进行错位销售，和其他商品销售不同，保证销售方式的多样性。在定位电子商务时，将其作为实体销售的一个补充，然后对其整合利用。电子商务在购物时很方便，价格优惠，但是和实体店对比，实体店的实际体验是很重要的，其可以让用户具体了解商品的规格、性能，甚至可以尝试使用，这些都是电子商务所做不到的，实体店可以利用这个机会，在店内进行各种各样的促销活动，例如可以发放优惠券，吸引用户凭优惠券在当地实体店购买可获得相应实惠，扩大销售覆盖面，与此同时，还可以实行店铺会员制，让老顾客享受到更多的优惠，提高用户的忠诚度。

三、总结

通过以上对网络店铺和实体店销售的矛盾分析，发现在竞争中，实体店铺很被动，但是在恶性竞争中，网络店铺也得不偿失，损害了商品的品台形象，这种竞争模式不能长久，针对这一问题，必须采取有效的协调措施，针对矛盾问题，

网络店和实体销售差异化，强化品牌地位，将网络店视为实体店的一个补充，对二者进行产品定制，各不相同，以用户为导向，统一商品价格，避免恶性竞争，只有这样，才能保证网络店铺和实体店销售的互利共赢。

参考文献：

[1]孙聪.电子商务与实体店销售冲突与协调策略探究[J].江苏商论， 2015（7）：29-30.

[2]雷蕾.网店与实体店应协调发展[J]. 纺织服装周刊，2010（4）：55-55.

网络协调 篇4

1 应急网络组织治理中协调机制的界定及其重要性

1. 1 应急网络组织治理中的协调机制界定

依据管理的本质是协调[2]、协调是一种使个体目标与整体目标保持一致的过程[3]等观点,结合应急网络组织治理的特征,即治理主体的多元集成性、治理客体的自身脆弱性、治理目标的最终一致性、治理手段的多样共存性、治理性质的动态演进性[4,5],可将应急网络组织治理中的协调机制界定为: 为了实现应急网络组织治理目标,由应急成员组织对应急网络组织在突发事件触发的应急任务响应过程中所形成的关系互动、协同合作、任务共担、资源整合、信息共享、界面协同等一系列管理活动过程的制度设计与制度安排1。

协调机制本质上是进行制度设计与制度安排,而实际上,协调机制会表现为一系列的对应急网络内各成员组织内外部各种要素的具体设计与安排,这种设计与安排最终表现为各成员组织响应应急任务或执行应急活动的一定顺序与规范,以及各成员组织的行动以及相互之间的关系、互动、协同等行为必须遵循的一定规则与制度等[6,7]。

1. 2 科学构建应急网络组织治理中协调机制的重要性

在组织里,组成要素相互之间的协调关系显得尤为重要[8]。同样,在应急网络组织中,各应急成员组织整体目标的一致性、个体之间的差异性、依存关系的复杂性等特征也决定了应急成员组织间协调的重要性。协调是应急网络组织治理的主要手段,同时,应急网络组织治理目标的实现也要全面取决于协调的水平。

科学地构建应急网络组织治理中的协调机制显得极其重要。一是从治理的基础来看,关系、互动与集成是应急网络组织治理的基础。由于应急网络中各应急成员组织都是具有不同属性、不同权力结构、不同联结强度,所以导致要想实现这3 个治理的基础,使其正常、良好地运行,必须构建良好的协调机制来充分调动与协调好各应急成员组织来达到实现治理目标。二是从治理的手段来看,正式契约治理、非正式契约治理以及社会资本治理等是应急网络中所有成员组织及其关系治理的主要手段,而无论是哪种形式的治理手段,其实质上都是需要构建良好的协调机制才能实现的[4]。正式契约下的科层制组织中,各层级之间依靠协调才能解决层级中的冲突等问题,以关系为纽带的非正式契约下社会关系错综复杂,也需要协调才能解决,而社会资本治理中组织本身的自然属性要充分发挥其治理作用,也必须通过协调为主的途径才能实现。

在突发事件应急管理全过程中,由任何一次突发事件触发的应急网络组织都是由各应急成员组织( 即各行为主体) 之间相互依存、相互关联、相互互动、相互协同、相互集成所组成的,且各应急成员组织最终都是为了与应急网络整体目标保持一致并顺利实现整体目标,因此,构建良好的协调机制来协调各种不同应急任务承担主体之间的活动是应急网络组织治理的重点和难点[9]。

鉴于此,本文接下来创新性地专门从抽象协调性质层次的角度来科学构建、深入分析应急网络组织治理中的协调机制。

2 国内外关于组织间协调机制的研究分类

综观国内外学者对协调机制的研究,本文认为主要可以归纳为七大类: 第一大类是自治型协调机制。主要是指成员组织或者其团队通过自我管理、自我约束、自我治理等方式来实现或达到成员组织内或与其他成员组织之间的协调目的。Mendez[10]提出依靠跨越组织边界的项目团队来协调跨国研发活动的方法是这类协调机制的典型代表。第二大类是技术型协调机制。主要是指通过以计算机为核心的先进信息技术平台手段等方式来实现各成员组织之间或组织内部的协调目的。Dommel等[11]提出了一个针对异构网络的通用组群协调体系,以支持面向组群的分布式协同应用是最为典型的代表。第三大类是规约型协调机制。主要是指通过科层制等级命令、层级管理、正式契约等强制方式来实现各成员组织之间或组织内部的协调目的。Mintzberg[10]提出的直接监管、任务标准化、产出标准化、技能标准化四类协调机制是最为典型的代表。第四大类是交易型协调机制。主要是指成员组织之间通过市场交易行为、互利互惠、多赢共赢等交易方式来实现各成员组织之间或组织内部的协调目的。在供应链的运作层协调领域,Thomas等[12]提出的买方—卖方订货协调、产品分布协调以及存货分布协调的算法、模型等便是以这类协调机制为基础而提出的。第五大类是协商型协调机制。主要是指成员组织之间或内部通过非正式沟通、相互协商等方式来实现或达到成员组织内或与其他成员组织之间的协调目的。Mintzberg[13]提出的通过非正式沟通、相互协商进行协调的协商机制便是这类协调机制的典型代表。第六大类是激励型协调机制。主要是指以先进的管理哲学与组织文化、良好的组织沟通氛围、绩效评估和利益分配的激励机制作保障等方式来实现或达到人的主观能动性及创造性发挥的深层次的协调目的。Mc Cleland提出的激励需要理论中,个人对成就的需要实际上就隐含了通过激发人的主观能动性和创造性来实现个人成就,同时也达到了激励协调的目的[14]。第七大类是混合型协调机制。主要是指在对同一组织内不同成员组织间采取不同的协调方式,混合运用激励型、协商型、交易型、规约型、技术型、自治型中一种或多种协调机制,才能最终实现整个组织内所有成员组织间协调一致的目标。本文所提出的应急网络组织内某些成员组织间的协调机制就属于这种混合型协调机制2。

如果将7 种协调机制按其制度设计与制度安排表现得是否明显的相对程度来分类,还可分为相对显性协调机制和相对隐性协调机制两大类。其中,将自治型协调机制、技术型协调机制、规约型协调机制、交易型协调机制归为相对显性协调机制; 将协商型协调机制、激励型协调机制、混合型协调机制归为相对隐性协调机制。

3 应急网络组织治理中七层次协调机制的构建分析

本文将结合前文所述7 种协调机制类型以及针对应急网络组织治理的特征、协调方式的有效性等方面综合考虑,从试图达到较为理想的协调效果的目标出发,科学地构建出应急网络组织治理中的协调机制,并将其具体划分为7 个层次: 混合层、激励层、协商层、交易层、规约层、技术层、自治层。这7 个层次也对应说明了其协调问题的难易程度:混合层应当解决的是最难的协调问题,其次是激励层等,最后,自治层应当解决的是最易的协调问题。协调问题的难易程度不同,协调目标的理想程度也不同[2]。

为了更清晰地区分7 个层次各自特点及差异,本文将协调问题的相对难易程度分为一级到七级,一级表明协调问题相对难度最低,七级表明协调问题相对难度最高; 将协调目标的相对理想程度、协调问题的相对显性程度也分为一级到七级,一级表明协调目标的相对理想程度最低或协调问题的相对显性程度最高,七级表明协调目标的相对理想程度最高或协调问题的相对显性程度最低。本研究构建的应急网络组织治理7 个层次协调机制与其具体表现形式,以及7 个层次之间的相互关系,如图1 所示。

3. 1 自治层协调机制

自治层协调机制主要是指,应急网络组织内各应急成员组织内部、组织之间、与应急网络组织整体之间、与应急网络组织外部的其他组织之间,通过自我管理、自我约束、自我治理等方式来实现或达到成员组织内或与其他成员组织之间协调目的。自治层强调了各应急成员组织首先是一个相对独立性的个体组织,每个应急成员组织都拥有自己独特的资源和能力,能够实现一定程度上的自我管理;每个应急成员组织都是社会系统中的一员,因而会受制社会大系统的制约,而表现出自我约束能力。尽管各应急成员组织出于不同的动机或目的而参与应急协作活动之中,但由于最终的目标都是为了实现应急网络组织的总体应急目标,而具有一致性[15],因此,各应急成员组织在应急协调运作过程中会表现出自我治理的能力。由此看出,各应急成员组织通过自我管理、自我约束、自我治理等方式来实现彼此之间的协调,是最为基础的一种协调机制,也是成本最省的,不需要施加任何外部的协调动力,是直接依赖于各应急成员组织自身的能力来实现。

在图1 中,自治层所处理的协调问题的相对难易程度是一级,其协调目标的相对理想程度是一级,协调问题的相对显性程度是七级。自治层协调机制是实现应急网络内所有组织间协调的基础。

3. 2 技术层协调机制

技术层协调机制主要是指,为了应急网络组织内各应急成员组织内部、组织之间、与应急网络组织整体之间、与应急网络组织外部的其他组织之间实现信息共享、信息交流、关系互动、协同合作、任务共担、资源整合、界面协同等提供信息技术手段的所有硬件系统和软件系统。技术层的作用在于借助先进的信息技术手段,以实时、敏捷式响应突发事件触发的动态应急任务,大大减少了信息处理与传递时间,进而影响着组织的协调效率和效果,最终会影响组织的运作效率。同时,应急网络中大量的各类动态变化的灾情数据、资源数据,以及各类静态准备的决策模型库数据、应急预案库数据、应急知识库数据、应急智囊库数据等,也都必需要通过信息技术平台系统进行快速处理、及时共享才能减少应急过程中协调问题的出现,减少协调成本,从而最终高效、快速、敏捷柔性地应急运作。另外,技术层通过信息技术手段也扩大了单个应急成员组织信息规模,实现了应急网络组织内各组织信息的集成效应。借助先进的信息技术协调管理平台等信息系统,也加强了各个应急成员组织之间亲密合作关系[16]。

在图1 中,技术层所处理的协调问题的相对难易程度是二级,其协调目标的相对理想程度是二级,协调问题的相对显性程度是六级。技术层协调机制是其他6 个层次协调机制实现的技术保障。

3. 3 规约层协调机制

规约层协调机制主要是指,为了明确应急网络组织内各应急成员组织内部、组织之间、与应急网络组织整体之间、与应急网络组织外部的其他组织之间的管理层级关系、权力配置、职责分工、实时的应急任务分工等而设计的,应急网络组织整体与各应急成员组织之间的组织结构、管理机制、规范制度与程序规则等,主要是通过管理层级、科层制度、程序规则等来实现组织内部的协调运作。这些规约往往规定了各应急成员组织所能采取的行为,从而保证与应急网络组织整体行为的协调一致性。规约层的作用在于,在应急网络组织常态下,,通过明确的组织结构、管理机制、权力配置等,能使得各应急成员组织按规约有效运作,但是在战态下,面对复杂且动态演化的突发事件,常态下的这种规约往往导致协调滞后、信息偏差、无法沟通、抑制积极性与主动性发挥的弊端[17]。在应急网络组织中,规约层是其他各层协调机制的结构化和程序化制度基础,规约层中的规约是否完善、是否全面、是否灵活柔性等,将也会影响其他层协调机制的运行效率。应急网络组织中,各应急成员组织在协同合作的同时又是相对独立运作的个体,从而在实现个体有效运作的同时兼顾组织整体运作的一致性,有利于整个应急网络组织运作效率的提高。另外,应急网络组织内以政府为主导的组织还专门成立了临时性协调机构和人员,如中国就成立了国务院应急管理办公室及各省、市( 区) 、地方级应急管理办公室( 后简称应急办) ,通过各应急办的运作来实现各应急成员组织救援行动的协调,应急办通常还承担具体的应急指导性工作。最后,为了减少应急过程中应急网络组织中的协调问题和协调工作量,降低组织的协调成本,规约层通常还制定工作标准、规章制度及惯例程序化和规范性的制度,从而最终保证了组织的高效运转[18]。

在图1 中,规约层所处理的协调问题的相对难易程度是三级,其协调目标的相对理想程度是三级,协调问题的相对显性程度是五级。规约层协调机制是其他6 个层次协调机制实现的制度保障。

3. 4 交易层协调机制

交易层协调机制主要是指,为了从经济利益或物质利益等方面进一步促进应急网络组织内各应急成员组织内部、组织之间、与应急网络组织整体之间、与应急网络组织外部的其他组织之间的协调,而通过经济契约、交易规则、互利互惠、多赢共赢等交易方式来实现各成员组织之间或组织内部的协调目的。这些规则或规约往往规定了各应急成员组织进行关系、互动的约束条件以及各自所得,保证与应急网络组织整体行为的协调一致性。交易层的作用在于,通过明确的经济性利润和各类利益驱使,使得一部分带有营利性质的应急成员组织按交易规则有效运作,以在常态时能够准备大量的应急物资、设备等资源,以防不测; 在战态时能够积极通过运作提供大量的应急物资、设备等资源,以解决急需。在应急网络组织中,交易层是其他各层协调机制的一种辅助性支撑手段[19]。在应急网络组织中,参与交易的部分应急成员组织通过特定的、商量好的交易协议、交易契约来维护、运行彼此之间的协调关系,这在某种程度上也加强了整个应急网络组织内的协调关系。

在图1 中,交易层所处理的协调问题的相对难易程度是四级,其协调目标的相对理想程度是四级,协调问题的相对显性程度也是四级。交易层协调机制对其他6 个层次协调机制起到一种辅助与补充作用。

3. 5 协商层协调机制

协商层协调机制主要是指,为了解决应急网络组织中各应急成员组织因各自的背景、利益、观点、掌握的信息或对事件的理解等诸多方面的巨大差异所产生的冲突与矛盾而采取的一系列平等协作机制、信任机制、友好协商机制、联盟规章及结盟协议等[20]。协商层协调机制是建立在技术层和规约层协调机调的基础之上的。协商层的作用在于在应急网络组织内部建立一种协商环境,使得当出现上述所提及的矛盾或冲突时,各应急成员组织能够在这种平等友好、相互协商的环境下能够就具体的矛盾或冲突展开充分的沟通、讨论,最终解决相互之间的矛盾或冲突。在应急网络组织运作过程中,各应急成员组织之间相互信任机制的建立显得尤其重要和必要,彼此之间的相互信任是实现协同合作、整个应急网络组织协调发展不可缺少的重要基础。应急网络组织的敏捷响应、高效运作有赖于各应急成员组织间的平等协作机制、信任机制等。建立高度信任的协调机制有利于应急网络组织良好的协调运作,有利于将各应急成员组织的专用资源、独特信息与知识及时共享,也可大大减少组织协调工作量和协调成本; 而协商机制的建立则可维护整个应急网络组织系统的稳定性,负责应急网络组织整体协商,推动各应急成员组织达成共识,并处理应急网络组织与外部环境之间的有关事务。另外,应急网络组织整体目标的分解、总体应急任务的分配、各应急成员组织协同合作过程中协调问题的解决等,最主要的还是依靠相互协商机制来实现的,特别是当遇到特别重大的突发事件应急响应重大协调问题时,且传统的技术层和规约层协调机制根本无法解决或失效时,此时常常便是协商机制来担当彼此之间的协调重任。

在图1 中,协商层所处理的协调问题的相对难易程度是五级,其协调目标的相对理想程度是五级,协调问题的相对显性程度是三级。由于应急网络组织内各成员组织必须是一种平等协作、平等协商的关系,才能实现协同合作、高效集成,最终完成应急任务,实现应急目标,故此,协商层协调机制是应急网络组织治理中最主要和最重要的一类协调机制。

3. 6 激励层协调机制

激励层协调机制主要是指,为了解决应急网络组织中各应急成员组织个体目标与应急网络组织整体目标出现偏差,造成重复、资源无法有效利用,无法调动人的积极性、主动性、创造性,无法实现各应急成员组织间的高效集成协作等协调问题而采取的一系列良好的管理哲学、组织文化氛围、绩效评估体系和社会价值认同等激励机制。激励层协调机制通常是位于自治层、技术层、规约层、交易层、协商层等5 个层次的协调机制之上的。激励层的作用重在激发应急网络组织内人的主观能动性和创造性,充分调动人的积极性,让各成员组织中的人能够自觉、自发地参与到应急行动中,积极主动地响应应急任务,并选择与应急网络组织整体目标保持一致的行为[21]。因为应急网络组织治理与运作的最终主体仍然是人,尽管人分布在不同的应急成员组织中,但管理的主体始终是人,人在整个应急网络组织中起着决定性的作用,所以通过激励机制来调动人的积极性、主动性、创造性,充分发挥人的潜能等,对于提高应急网络组织整体应急能力、敏捷动态响应应急任务、有效高效应急等都具有决定性重要意义。从这个意义来讲,激励层协调机制更是属于一种根本性、统率性的协调机制,它应该是整个应急网络组织运作与治理的灵魂所在。故此,要想实现更高效、成功的应急,应急网络组织必须塑造良好的管理哲学、组织文化和共同愿景,营造有利于协调的沟通氛围,建立公平合理的绩效评估和奖罚制度等,来诱使各应急成员组织主动地、自觉地、自发地选择有利于实现组织整体目标、符合组织整体愿望的行为[22]。

在图1 中,激励层所处理的协调问题的相对难易程度是六级,其协调目标的相对理想程度是六级,协调问题的相对显性程度是二级。由于激励层主要涉及到了应急网络组织内各成员组织中人的积极性、主动性、创造性的调动与人的潜力、聪明才智的发挥问题,是决定整个应急网络组织运作与治理成功与否的灵魂所在,也是实现各应急成员组织间高效集成协作等的灵魂所在,故此,激励层协调机制是应急网络组织治理中一类意义重大且非常必要的深层次协调机制。

3. 7 混合层协调机制

混合层协调机制主要是指,为了解决当以上各种协调机制无法解决的成员组织之间较为复杂的协调问题时,对同一组织内不同成员组织间采取不同的协调方式,混合运用激励型、协商型、交易型、规约型、技术型、自治型中两种或两种以上协调机制才能最终实现整个组织内所有成员组织间协调一致的目标。混合层协调机制通常是位于自治层、技术层、规约层、交易层、协商层、激励层等6 个层次的协调机制之上的。混合层的作用重在解决以上6 种协调机制中任何一种协调机制都无法单独解决的复杂性协调问题,此时,往往需要以上,6 个层次的协调机制中两种或两种以上的多层次协调机制共同使用、发生作用、形成互补,最终达到使整个应急网络组织彼此之间能够全面协调一致的目的。从这个意义来讲,混合层协调机制更是属于一种综合性的协调机制[23]。故此,在解决较为复杂的应急组织间协调问题时,对于应急网络组织而言,在其治理过程中常常会不自觉地采取这种混合型协调机制。

网络协调 篇5

浅议网络环境下图书馆电子期刊与纸质期刊的协调发展

信息技术的发展为图书馆提高期刊信息处理能力和加速期刊信息的传递提供了有力的支持.与传统的纸质期刊比较,网络电子期刊改变了传统的知识、信息交流方式,并以电子化形式、网络化传输,使得信息服务模式有了极大地改变.但网络电子期刊目前在应用中也存在着一定的`问题,因此高校图书馆的期刊资源建设应该坚持纸质期刊和电子期刊、网络期刊并重的方针.

作 者：杨靖 杨双琪 YANG Jing YANG Shuang-qi 作者单位：华煤炭医学院图书馆,河北省唐山市,063000刊 名：河北科技图苑英文刊名：HEBEI SCI-TECH LIBRARY JOURNAL年，卷(期)：22(5)分类号：G255.2关键词：图书馆 院校图书馆 网络环境 电子期刊 纸质期刊

网络协调 篇6

传统的发输电计划协调过程是:首先, 给定各地区 (省) 间联络线计划;而后, 各地区内部进行发电机组组合, 并给出次日各机组的出力曲线;最后, 进行全网 (区域) 各省潮流安全校核和微调校正。学术界对于相关问题已有大量研究[1,2,3]。目前, 为适应能源供需逆向分布的基本国情, 实现能源资源的大范围优化配置, 充分发挥联网效益, 跨区跨省输电作用凸显、规模增大, 联络线计划也日益复杂, 而传统的分省就地平衡的联络线计划编制方法已显落后[4]。此外, 风电大规模集中上网后, 由于其随机性, 实时调度中多为消纳风电, 需频繁修改大规模风电所在地区机组出力曲线, 乃至地区间联络线曲线, 从而影响了全网机组出力曲线, 使得机组次日计划出力曲线的实际运行意义降低, 而降低分区开机容量对风电的充分消纳重要性凸显。

网络流基本理论参见文献[5], 其在电力系统应用中, 不仅能模拟电源负荷的分布, 而且能模拟网络拓扑和支路输电容量这两个关键约束, 计算简单快捷, 物理意义明晰, 在有功经济调度[6,7]、水火电协调[8,9]、系统可靠性评估[10]、备用制定[11]以及电力市场[12]等领域都得到了广泛应用。文献[11]还指出, 对于网络流理论仅满足基尔霍夫第一定律的问题可以借助柔性交流输电系统 (FACTS) 设备解决。

本文从整个互联电网角度出发, 将各地区内全部机组作为整体, 给出了跨地区电能交易电量、分区开机容量在网络流图中的处理形式, 提出了一个基于网络流的日发输电计划协调优化方法。该方法以当前系统开机方式为基础, 以次日跨地区电能交易电量、地区间联络线输电能力等条件为约束, 以分区开机容量最小为目标, 进行发输电计划的系统优化。通过对某实际电网典型日调度计划数据进行计算分析, 验证了模型的有效性。

1 基于网络流的发输电计划协调优化

区别于传统的发输电协调方法 (图1左侧部分) , 本文提出了基于网络流的发输电计划协调优化的两阶段模型, 如图1所示。

如图1右侧所示, 本文模型第1阶段为考虑跨地区电能交易的日计划网络流模型M1, 重点解决在次日预测负荷、直流输电计划、跨地区电能交易及电网输电能力等条件约束下, 灵活地形成次日地区间联络线计划及各地区机组出力计划的问题。此处不考虑具体机组组合, 相关问题由模型M2处理。

第2阶段, 分区开机容量最小的日计划网络流模型M2在M1得到的各地区整体出力曲线计算结果的基础上, 考虑系统网络输电能力、旋转备用容量约束, 得出满足系统安全需要的最小分区开停机容量, 并结合机组启停机优先次序, 在前日开停机方式上通过排序法得到最终机组组合。

最终, 通过本文两阶段模型就完成了次日发输电计划的协调优化, 得到次日地区间联络线计划与开停机方式。具体的计算模型见后文。

此外, 需要指出的是, 本文的模型计算是基于电力电量平衡的基础之上, 预先排除了不合理的跨地区电能交易与直流输电计划。

1.1 考虑跨地区电能交易的日计划网络流模型

电网中任一地区, 经过合理抽象[7], 可以得出其在t时刻如图2所示的网络流模型。

图2中:i, j=1, 2, …, I;P1gi, t弧代表Ai地区保持前日开机情况下t时刻的机组整体出力;P0gi, t弧代表Ai地区前日处于冷备用机组次日t时刻可能被调用的出力;PTij, t弧代表Ai和Aj两地区t时刻通过联络线交换的电力;PLi, t弧代表Ai地区t时刻的负荷;PZi, t弧代表位于Ai地区的直流系统在t时刻输送的电力。

若将PLi, t与PZi, t都视为Ai地区综合负荷并定义为PLZi, t, 给图2中功率值都乘以时段间隔T, 就将图2由功率流图转变为电量流图。将图2对应的电量流图应用于整个互联电网, 并考虑全天时段, 模拟次日全网发电量在机组、网络结构与综合负荷约束下向全天各地区、各时段分配的过程, 就得到电网考虑跨地区电能交易的日计划网络流图, 如图3所示。图3中发点s为发电电量流出点, 与其相连的弧仅与Ai地区对应, 其余弧同时对应地区与时段 (为简略, 图3仅示意了时段1与t) 。Ei所在弧代表Ai地区次日发电电量。接着, 电能由次一级发点si向各时段分配。与Ai, t相连的各类弧为图2转换得到的电量流弧。最后, 各地区各时段综合用电量汇聚于收点w, 完成次日发电电量与用电电量匹配过程。图3对应的网络流数学模型如下。

系统运行成本最小的目标函数:

式中:Tday为一日最大调度时段数;a1gi和a0gi分别为P1gi, t和P0gi, t相关的弧费用系数, 令a1gi

此外, 由于本文不考虑网损, 令图3其余弧费用系数为0, 也使得与发点s及收点w相连的弧流量自然达到其给定上限, 形成最大可行流, 根据目标函数得到其中费用最小的可行流就得到图3的一个最小费用最大流。

弧约束条件:

式中:i, j=1, 2, …, I;n=0, 1;Pngi, min和Pngi, max分别为Pngi, t所在弧的下限与上限, P1gi, min和P1gi, max分别为Ai地区前日开机机组的最小技术出力和最大可调出力, P0gi, min=0 (定义P0gi, t下限为0, 基于本节模型仅关注得出各地区总出力曲线, 机组组合由1.2节模型解决) , P0gi, max为Ai冷备用机组容量;PTij, min和PTij, max分别为地区Ai和Aj间的联络线潮流断面控制下限与上限。

式 (4) 与式 (5) 为中间节点流入等于流出的约束, 对应基尔霍夫电流定律, 根据前文弧费用系数的定义及最大流的描述, PLZi, t为Ai地区在最大流时t时刻预测负荷值与给定直流功率值之和;Ei为Ai地区预测用电量与跨地区电能交易电量之和。

根据上述模型计算的PTij, t, 可以得到地区间联络线计划曲线。此外, 还可得到不同地区各时段的机组出力P1gi, t+P0gi, t, 定义为Pgi, t。

1.2 分区开机容量最小的日计划网络流模型

为提高系统运行宏观经济性, 并给风电消纳留出充足空间, 应减小火电等常规能源的开机容量。同时, 除调度规程规定的电网旋转备用的最小配置原则[13]外, 根据《电力系统安全稳定导则》[14], 运行中系统开机方式还需要保证系统在最严重的N-1故障情况下的安全性。因此, 如何在保障系统安全的情况下减小开机容量, 是当前日计划机组组合需解决的实际问题。此外, 由于系统运行方式复杂, 很难确定哪种N-1故障是最严重的, 一个简便的方法是选择多个严重N-1故障, 分别计算各种情况下的开机需求, 得到最终的分区开机容量。

对于Ai地区, 综合负荷最大时, 就是其地区备用最小的时刻, 对于此时刻t, Ai地区发生某个严重故障k时, 结合1.1节的计算结果, 任一地区Aj理论上能调用的出力可虚拟分为4个部分:满足规程中Aj地区最小备用容量 (定义为R2j, k) 规定的最小开机容量机组出力 (定义为P2j, k) 、前日开机中除去P2j, k所对应的机组容量后其余开机机组出力 (定义为P1j, k) 、冷备用机组所对应的机组出力 (定义为P0j, k) 、联络线提供的输电功率 (定义为PTji, k) 。Aj地区机组提供的3种可调出力如图4所示。

将Ai地区在综合负荷最大时发生故障k损失的容量Cik等效为其增加Cik的负荷, 得到对应分区开机容量最小的网络流图如图5所示, 其中, 弧PLZj, k代表前述预想场景下Aj地区的综合负荷。

图5对应的数学模型如下。

预想故障下分区开机容量最小的目标函数为:

式中:anj, k为Pnj, k所在弧的弧费用系数。

根据Ai地区故障缺额应优先由Ai地区机组满足、前日冷备用机组安排次日开机会带来启停成本的原因, 弧费用系数之间有的关系 (此处j≠i, Aj地区弧费用系数间关系需结合系统实际给定) 。同样, 本文不考虑网损, 令图5其余弧费用系数为0, 也使得与收点w相连的负荷弧流量自然达到其给定上限, 形成最大可行流, 根据目标函数得到其中弧费用最小的可行流就形成一个图5的最小费用最大流。上述参数设置最终也达到故障时发挥互联效益、最小化分区开机容量的目的。

弧约束条件:

式中:j, m=1, 2, …, I;n=0, 1, 2;P2j, k的上限P2j, k, max为Pgj, t+R2j, k, 下限P2j, k, min为对应Pgj, t+R2j, k容量开机的最小技术出力, P1j, k的上限P1j, k, max如图4所示为前日开机容量减去Pgj, t+R2j, k, P1j, k的下限P1j, k, min为0, P0j, k的上限P0j, k, max在P1j, k, max>0时为前日冷备用机组容量, 否则P0j, k, max为前日开机与冷备用机组容量之和减去Pgj, t+R2j, k, 下限P0j, k, min=0;PTjm, k的上、下限PTjm, k, max和PTjm, k, min分别为次日两个地区间的联络线断面潮流控制值上、下限。

式 (7) 、式 (8) 为各地区故障场景下Aj地区理论上可调的4类功率上下限约束。式 (9) 为中间节点流入等于流出约束。式 (10) 为总流出等于总流入约束。根据前文关于弧费用系数的定义, PLZj, k在j≠i时, 应达到其上限 (也即综合负荷PLZj, t) ;j=i时, 应为此时的综合负荷与故障缺额之和PLZi, t+Cik。

根据上述模型, 分别求取预设故障场景下各地区所需最小开机容量P2j, k+P1j, k+P0j, k, 定义为Pj, k, 最终得到满足规程规定以及故障集全部故障下系统安全的各地区开机容量Pj, 参考文献[11], 本文取Pj, k的最大值。得到Pj后, 根据考虑《节能发电调度办法 (试行) 》、电厂发电计划完成进度等情况得到的机组启停机排序, 可以形成与之对应的机组组合, 如图6所示。

图6中柱状图代表相应地区前日可用机组的开机容量、冷备用机组容量及次日开停机排序。对于A1地区, 最小开机容量P1小于前日开机容量但大于停掉前日开机机组中排序末位机组后的开机容量, 故而次日A1地区开停机方式可不变动。同理, A2地区前日开机容量偏大, 次日可停机一台;AI地区前日开机容量偏小, 不满足应对次日系统安全需要, 应开机一台。最终, 根据本节模型得到Pj, 就可得出次日开、停机方式。

2 算例分析

2.1 系统参数

为方便比较, 本文在某区域电网某日日计划 (称原计划) 数据基础上进行发输电计划优化计算及对比分析。电网由5个地区互联构成, 如图7所示, 其中T52, T42, T21, T23为各地区间潮流断面控制值。

某日各地区96点综合负荷曲线 (预测负荷与直流输电计划的叠加) 如图8所示。原计划系统开机容量、冷备用机组容量、规程规定最小旋转备用容量、各地区开机方式需应对的最严重故障集容量缺额如表1所示。可以看出, 本算例中只要各地区备用达到规程规定旋转备用容量最小值, 全网旋转备用自然就达到规程规定的旋转备用容量最小值。此外, 本实际系统算例中地区以水电装机为主, 其余地区以火电装机为主。为了计算方便, 规定火电机组技术最小出力为其装机容量的60%。

MW

某日各地区跨地区的电能交易计划电量分别为:A1地区的外送电量为52 650 MW·h;A2地区的外送电量为43 980 MW·h;A3地区的外送电量为-32 196 MW·h;A4地区的外送电量为95 880 MW·h;A5地区的外送电量为10 020 MW·h。某日各地区间潮流断面控制值按潮流方向分别为:-500 MW≤T52≤1 300 MW;-3 800 MW≤T42≤3 800 MW;-4 000 MW≤T23≤2 600MW;-1 400MW≤T21≤2 600 MW。

2.2 考虑跨地区电能交易的日计划计算与分析

根据本文模型, 对前述系统数据进行计算, 可得各地区间96点联络线计划曲线 (如图9所示) 及各地区96点机组出力曲线。图9中的地区间联络线功率最大值占潮流稳定控制限值的比例都在70.38%以下, 处于安全区域。计算得到分区最小开机容量结果如表2所示。

MW

表2中加粗数值为各种分区最小开机容量组合中的最大值, 从而得到本文算例满足故障缺额的某日各地区最小开机容量及其与表1中各地区开机容量对比如图10所示, 图中百分比为优化后减小的开机容量相对原计划开机容量的比例。由于A3地区以水电为主, 图10在优化完成某日计划时与原计划保持一致:即保持A3地区全部开机。此外, 将图10给出的分区最小开机容量累加, 得到优化后全网最小开机容量为62 322 MW, 相比表1数据减小了3.58%。

从图10可以看出, 经过本文模型计算, 全网各常规火电机组居主体地位的地区开机容量较原方式都有不同程度减少, 原计划开机容量偏大。按1.2节机组组合排序法, 安排相应机组停机, 就得到各地区的优化机组组合结果, 本文此处不再详细展开。此外, 根据表1中数据, 全网火电最小技术出力为32 502.6 MW, 优化计算后全网火电最小技术出力为31 113.6 MW, 即在不考虑网络约束情况下, 相比原开机方式, 当日按优化后数据安排开机容量, 能在全网负荷最小时最大留出1 389MW风电消纳空间, 这是一个相对可观的数量。

3 结论

基于网络流, 本文提出了一个能够考虑次日跨地区电能交易、分区开机方式的日发输电计划协调优化方法, 扩展了网络流在电力系统的应用。

结合模型及算例, 可以得出以下结论。

1) 通过合理设置网络流图, 可以将跨地区电能交易、分区开机容量等问题纳入最小费用最大流求解, 较好地解决了当前电力系统调度运行中面临联络线灵活编制、减小分区开机容量的实际问题。

2) 由于网络流图的直观性, 本文模型每一个环节得到的计算结果以及次日发电计划物理概念清晰明了, 算法简单, 便于各利益相关方理解。

3) 本文模型具有一定程度的通用性与等效性, 可以在不同规模的系统得到应用。

基于Q学习异构网络干扰协调算法 篇7

LTE-A定义的异构网络是在发射功率较大的Macro基站下,在信号范围的死角或者用户稠密的地方架设发射功率较小的低功率基站如Pico基站等,来提高用户的性能。异构网络不仅缩短了网络与用户之间的距离,而且能提升单位面积的频谱效率。由于频谱资源的缺乏,同时也为了提高频谱效率,LTE-A系统采用频率复用的方案同频组网,但是由于Macro基站和Pico基站使用相同的频谱资源,小区间复用的频谱越多,带来的小区间干扰越严重,进而影响小区边缘用户的数据速率,因此必须采取有效的方法对小区间干扰进行控制。

3GPP Release 10/11提出了解决异构网络中干扰问题的增强型小区间干扰协调技术(enhanced Inter-Cell Interference Coordination,e ICIC)。e ICIC可以分为功率控制、频域干扰协调和时域干扰协调三类技术方法。功率控制技术[1,2,3]是在Macro基站与低功率基站组成的异构网络中,通过调整Macro基站的发射功率大小来减轻对低功率基站用户的干扰以提高这些用户的性能。频域干扰协调技术[4,5,6]将不同的资源块分配给相邻小区,让这些资源相互正交,可以减轻小区间干扰。频域上也可以使用载波聚合方法进行干扰协调,载波聚合方法通过将多个连续或者非连续的成分载波聚合起来,用来实现更大的传输带宽,最大可达100 MHz,能有效提高用户的上下行传输速率并最大限度地利用频谱资源。时域干扰协调技术[7,8,9]的基本思想是干扰源基站(如Macro基站)在某些子帧上保持静默,不发送数据信号,以减小对被干扰基站用户的跨层干扰,这些子帧就叫做几乎空白子帧(Almost Blank Subframe,ABS)。以上小区间干扰协调技术可以有效降低小区间干扰,但是对Macro用户性能的影响比较大。因此,本文提出了基于Q学习的ETPS(Q Learning based Enhance Transmission Power Subframe,QL-ETPS)算法,在尽量不影响Macro基站用户性能的前提下,降低小区间干扰,同时提高Pico基站边缘用户的吞吐量。

1 系统模型

本文考虑多Macro多Pico共存的异构网络环境,如图1所示,本文系统模型综合考虑Macro基站用户和Pico基站用户的SINR,吞吐量等因素,将这些要素作为Q学习算法的输入。定义Player,State,Action三个集合分别表示智能体(也就是Pico基站)集合,智能体的所有状态集合和所有动作集合,用Reward表示奖赏函数。本文使用的是独立学习方法,即每个Pico基站自主学习各自的动作、状态,并利用自身回报函数获得回报,不断更新维护每个Pico基站自己的Q值表,各Pico基站之间并不相互交换信息,每个Pico基站完成一次独立学习之后,下一个基站再进行学习,如此反复迭代,直到所有基站完成学习。

本文基于ABS子帧技术和RP-ABS子帧技术的思想,提出了一种结合时域和功率控制的小区干扰协调方案,即在保持Macro基站发射功率不变的情况下,在Pico基站发送的某些子帧上提高Pico基站的发射功率的新型帧ETPS子帧,这样Pico基站边缘用户的吞吐量就会得到提升,而且每个Pico基站可以根据自身所处的环境自主确定发射功率所需要提高的大小。由于Pico基站的发射功率在24~37 d Bm之间,因此Pico基站发射功率的增加并不是无限的,增加后的发射功率不能超过3GPP标准规定的Pico基站发射功率的最大值。ETPS帧结构示意图如图2所示。

2 QL-ETPS算法设计

每个Pico基站是智能体Agent,因此Q学习中的Player是PBSk,,K是Pico基站的个数,PBS为Pico基站,k表示第k个Pico基站。即:

在Pico基站改变自身发射功率时,Pico基站用户,Pico基站边缘用户,Macro基站的用户SINR都会改变,干扰协调的目的就是为了提高Pico基站边缘用户的性能,因此可以把Pico基站边缘用户的SINR值当作状态State,可以设定一个目标SINR值作为Pico基站用户的基准值,当Pico基站用户的SINR在目标SINR以上2 d B时,状态认为是2;当Pico基站用户的SINR在目标SINR 2 d B左右时,状态认为是1;其他的SINR值认为是0,所以对于第k个Pico基站来说,有:

式中:m代表每个Pico基站边缘用户的个数;n代表第n个边缘用户;k代表第k个Pico基站;Γgoal代表目标SINR的值,SINR在5~15 d B之间时满足中点条件,用户可以正常通信,因此本文对Γgoal值取5 d B;代表第k个Pico基站的第n个边缘用户的SINR;代表第k个Pico基站的第n个边缘用户的SINR量化之后的结果;Statek代表第k个Pico基站的状态,因此假设一个Pico基站有m个边缘用户,则这个Pico基站具有的状态为3m个。

因为提高Pico基站的发射功率可以改善Pico边缘用户的性能,而且当ETPS帧的密度不同时,所获得的吞吐量也不同,所以:

式中:an代表第n个动作;densityn代表第n个Pico基站运用ETPS帧的密度;ΔTk代表第k个Pico基站所需要增加的功率大小。

随着ABS帧密度的增大,对Macro基站用户性能的影响是剧烈增加的,因而本文认为,ETPS帧的密度不宜过高,ETPS帧的密度densityn可取0.1~0.5一共5个数,ΔTk可取1~PPico_max-PPico,ΔT和density不能取0是因为取0时,其实相当于使用的是正常的子帧,PPico_max表示Pico基站所能达到的最大发射功率,PPico代表原来Pico基站的发射功率大小,即Pico基站升高后的发射功率最大不能超过Pico基站的最大发射功率37 d Bm,所以每个Pico基站具有的动作一共是5×(PPico_max-PPico)个。Pico

因为干扰协调的目的就是为了提高Pico基站边缘用户的性能,所以回报函数可以设置为与Pico基站边缘用户SINR到目标SINR的距离有关的函数,即可认为当Pico基站边缘用户的SINR达到目标SINR时,回报函数值最大;而Pico基站边缘用户的SINR离目标SINR最远,回报函数值越小;越接近目标SINR,回报函数值越大。然而由于提高Pico基站的功率不但提高了Pico基站边缘用户的性能,同时也增加了Pico基站的辐射范围,原本属于Macro基站的一些用户在Pico基站发射功率提高之后会处于Pico基站的辐射范围下,这些Macro基站用户会受到现在Pico基站的干扰,吞吐量会下降,因此把这部分Macro用户的吞吐量也加以考虑。所以第k个Pico基站的回报函数可以定义为:

式中:w代表权重系数;rewardk代表第k个Pico基站的奖赏函数;代表第k个Pico基站的第u个边缘用户的SINR值;δ是设置的一个小数,防止式(6)中的分母为0,ΔThAffect MUE是指Pico基站功率提高之后,Pico基站辐射范围增大后所影响的Macro用户吞吐量之和的减少量,实质上就是这些受影响的Macro用户目前的吞吐量之和减去上一次吞吐量之和所得到的值;同理,ΔThEdge PUE是指Pico基站边缘用户吞吐量之和的增加量,是Pico基站边缘用户本次吞吐量之和减去上一次吞吐量之和得到的值;λ是ΔThAffect MUE和ΔThEdge PUE之间的权重因子,因为本文的目的是提高Pico基站的边缘用户吞吐量,所以认为0<λ<1,且本文中取0.5。所以该回报函数的意义是:在Pico基站用户吞吐量提高的同时,尽量保证Macro基站用户的吞吐量,只有在满足Pico基站用户吞吐量提高的量要比Macro基站受影响用户吞吐量降低的量多时,才会有回报,否则回报为0,Pico边缘用户SINR值离目标SINR值越远,回报越小;当所有Pico边缘用户的SINR值都达到目标SINR值时,回报才能达到最大。

3 仿真与分析

仿真场景包括三个Macro基站,即三个小区,每个小区包含三个Pico基站,每个小区120个UE,UE和Pico随机分布,QL-ETPS算法的仿真点数设为10 000次。Macro基站的发射功率为46 d Bm,Pico基站的发射功率为30 d Bm,采用比例公平调度算法,系统带宽设定为10 MHz,提供50个RBs,路径损耗模型和其他仿真参数按照3GPP标准设定。

从图3中可以看出,原始网络不采用任何干扰协调方案时Pico基站边缘用户的性能最差,在采用ABS方案时,随着ABS密度的增加,Pico基站边缘用户的性能也在逐渐上升,但是由于ABS技术使Macro基站保持静默,损害了Macro基站用户的性能,因此Macro基站的性能在逐渐下降。而使用本文提出的QL-ETPS方案时,Pico基站边缘用户、Pico中心用户和Pico所有用户的吞吐量得到显著提高,而且对Macro基站的影响基本可以忽略,可以认为本算法具有一定的优势。

图4是几种算法所获得的Macro基站用户的吞吐量累积分布图,从图中可以看出,本文提出的QL-ETPS算法对Macro基站用户的影响基本可以忽略,实现了提高Pico基站用户的性能而且尽量不影响Macro基站用户的性能。而且本文算法中,Macro基站用户吞吐量最低为0.67 Mb/s,高于其他所有算法,大于0.9 Mb/s的用户占95%,远大于其他三种算法,和原始网络大致相同。

图5是QL-ETPS算法与固定密度、降低Macro基站发射功率3 d B/6 d B/9 d B的RP-ABS算法对比所获得的各用户平均吞吐量,从图中可以看出这几种算法对Macro基站性能的影响都不大,本文提出的算法基本上和使用降低功率为9 d B的RP-ABS算法性能相当,好于降低功率3 d B和6 d B的RP-ABS算法,可以显著提高Pico基站边缘用户的吞吐量,证明了本文提出的QL-ETPS算法在一定程度上优于RP-ABS帧技术。

4 结论

本文基于ABS子帧的思想,首先设计了一种面向Pico基站的ETPS帧,Pico基站可以根据自身情况灵活地改变增加的功率大小和ETPS帧的密度。针对Macro-Pico网络的干扰问题,提出了一种基于Q学习的干扰协调算法QL-ETPS,将ETPS帧的配置作为Q学习的动作,Pico基站边缘用户的SINR作为Q学习的状态,通过迭代获得Q值表,选取最优值作为ETPS帧的配置。仿真结果表明,本文提出的QL-ETPS算法较传统固定的ABS/RP-ABS子帧配置方案性能更优,可以在尽量不影响Macro基站用户的前提下,提高Pico基站边缘用户的吞吐量。

摘要：在LTE-A中采用异构网络能提高用户的性能,但是由于小区间使用相同的频谱资源,产生了小区间干扰,影响了用户性能,从而需要采用小区间干扰协调技术来控制小区间干扰(ICI)。虽然现有的小区间干扰协调技术可以降低小区间干扰,但是存在Macro用户性能影响较大的问题。为此,提出了基于Q学习的ETPS算法,在不影响Macro用户性能的前提下,降低小区间干扰。仿真结果表明,QL-ETPS算法较传统固定ABS/RP-ABS子帧配置方案性能更优,可以在尽量不影响Macro基站用户的前提下,提高Pico基站边缘用户的吞吐量。

关键词：干扰协调,异构网络,Q学习算法,Macro-Pico,吞吐量

参考文献

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网络协调 篇8

城市群作为一个巨大的地区性经济发展网络,由各级城市构成节点,区域间的道路网、电力、电讯等公共基础设施组成干线网以及存在于各个城市之间的资源流三大部分构成。城市群区域公共基础设施网络间的线网就是基础设施[1],是支撑城市群各项功能健康发展的重要系统,亦是城市群间各个城市发展的重要物质运输渠道,其为城市群的发展准备了必备物质前提,如物资运输流、人员运输流、现金流、信息流等,以此将城市群间上网各功能单元与所亟需的各项资源紧密联系起来。但是城市群间的公共基础设施应包括哪些内容?一般包括电力、电讯、供水、排污、燃气等公共设施,亦包括道路、灌溉等工程设施和轨道,港口与航空等交通运输设施。自然灾害频发对我们的生活中影响越来越大,所以,在此亦将防灾减灾系统归纳其中。城市群区域公共基础设施网络的协调发展是我国经济健康发展的必然前提。

随着当今社会经济的持续健康有序的发展,城市群区域公共基础设施网络间的许多大型公共基础设施的服务半径早已超出了城市的市域范围,但由于地域的限制,各城市从自身利益和管理职能出发,仅把大型基础设施建设局限于自己的管辖范围内,使大部分基础设施的运营未达到“规模阈值”的要求,大大F降低了基础设施的使用效率,同时也将造成建设、运营成本的急剧上升以及国有资源的极大浪费。

因此,城市群区域公共基础设施网络间如果在大型公共基础设施的建设上进行协调,搭建一个功能互补的公共基础设施建设管理平台,将能大大提高公共基础设施的整体运行效率。

1 城市群区域公共基础设施网络的自然特征

城市群区域公共基础设施网络体系是指跨区域或者公共基础设施的影响范围远远超出某一城市,具有较大区域影响力的公共基础设施体系。城市群区域公共基础设施网络是一个综合的系统。融入到城市群间的城市生产过程中,作为城市群发展的基础有以下几个特征:

1.1 系统性

城市群间区域性大型公共基础设施是一个整体的有机的系统体系,承担着整个区域经济的正常运转,各类公共基础设施按照自身的属性以及布设需求组合成网络,并在功能、布局以及建设次序上互补。在整个系统中,公共基础设施需要整体规划布局,并能统一集中性管理。如地区性综合交通运输网,按照各类交通运输方式的功能合理布置成网,优化交通节点与枢纽并通过其进行转运。

1.2 长期性

城市群间区域性大型公共基础设施的建设,一般存在建设规模大、投资金额巨大、建设周期长、项目回收期长、固定难以更改等特性。所以我们在公共基础设施的规划建设上必须要考虑长远,并适当在时间上和容量上超前,使其可以适应整个城市群区域内未来一段时间的发展需要,充分发挥其基础作用。

1.3 外部经济性

城市群间区域性大型公共基础设施是引起城市群间区域产业集聚并建立大规模生产的前提条件。现代化的工业体系是建立在专业化分工的大规模生产,如此可以降低产业部门和企业的成本,而大规模的分工依赖于基础设施创造的各式便利的条件。并且随着城市群间区域性大型公共基础设施的发展,人口和经济生产活动出现集中的趋势,及城市聚集效应。而经济生产活动的集中亦对城市群间区域性大型公共基础设施的需求提出更高的要求,反过来刺激基础设施产业的发展,形成良性的循环机制[2]。

1.4 空间依附性

城市群区域公共基础设施网络总是依托于一定的区域空间存在,受区域间的各种客观条件的制约,同时一旦落成,很难移动并且服务于当地[4]。这个特点容易导致基础设施配置失当,以致导致服务的低效率性,故必须对城市群区域公共基础设施网络体系的设计进行必要性研究。

2 城市群区域公共基础设施网络建设的协调发展

2.1 城市群区域公共基础设施网络协调发展理论

在对城市群区域公共基础设施网络建设的基础上进行下一步的工作,是对地区性经济发展网络间公共基础设施体系的各个子系统之间进行协调及控制。在此各个子系统之间的关系可以通过关系矩阵反映。在系统内的各个子系统本身均是由基本单元、反馈回路组成的[4],它包含三类变量因子:状态、速率和辅助单元。这三类变量可由三类方程来表示,即状态方程、速率方程和辅助方程。通过这些方程以及一些其他的函数,可以描述整个城市群区域公共基础设施网络建设的动态、非线性变,为此建立数学矩阵[5]描述如下:

式中:L———状态变量向量

R———速度变量向量

A———辅助变量向量

———纯速率变量向量

以上矩阵描述了公共基础设施建设过程中的决策与反馈机制特征。在此决策与反馈机制中,我们通过可以收集、获取并能被应用的信息作出决策,控制协调行动,并将基础设施建设的状态反馈回控制系统,修正原定决策。

2.1 城市群区域公共基础设施网络协调发展模式

在过去的百年时间里,欧美发达国家已经将各国的基础设施建设得相当完善。通过对这些国家建设的模式进行分析可将基础设施建设模式分为四类:超前型、平行型、滞后型和随后同步型[6],并具有其相应的特点,如表一所示。

在过去六十多年的城市化建设过程中,我国公共基础设施的建设发展模式走过了一条极为坎坷的道路。在新中国成立之初,经济快速发展的“一五”和“二五”时期,我国开始了大规模交通、工业、能源、水利等设施的建设,可以称得上是超前型模式,并为后面中国的发展立下汗马功劳;但由于后期的大跃进以及文化大革命,我国各个城市的基础设施建设基本上处于一个迟缓甚至停滞的阶段,这段时期可以称得上是滞后型,其为后期经济建设带来了一系列的瓶颈问题,如基础设施规划不当,为后期城市基础设施的建设留下了不小的后遗症;以至从改革开放以来到20世纪90年代中期,虽然整个国家的经济平稳持续发展,基础设施的建设仍严重滞后于国民经济其他部门;直到1994年前后,我国政府因经济发展需要大大加强了基础设施建设的投资力度,使我国的基础设施建设进入一个良性循环的模式———随后同步型,并取得了极佳的效益。在后期的城市群区域公共基础设施网络建设中,我们可以采取此种方式,先利用仅有的一部分资源,发展经济生产部门,随后加紧交通、能源等基础设施的建设,形成经济快速增长与基础设施协调发展的趋势。

3 城市群区域公共基础设施网络发展策略

我国可通过采用适应当前中国现状的协调发展模式“适度超前型与随后同步型”,为公共基础设施体系的建设形成良好的布局。其中交通类、电力、能源和给排水等基础设施宜采用适度超前开发模式,其他居民生活以及经济生产部门的需求采取随后同步型。为节省在公共基础设施的建设上的开支,应在整个城市群区域内对交通、给排水、电力、电讯等基础设施作好规划,形成一体化的基础设施走廊体系。以交通运输类基础设施为例,为加快区域间物资与人员的流通,仅仅靠公路根本无法满足人民群众日益增长的物资与生活的需要。为此,应加快区域间快速交通与轨道交通的建设,并且在沿江地区加快水运的发展,为整个城市群提供设施配套功能互补的交通平台。

除此之外,在城市群规划中,要充分利用市群地区性经济发展网络间公共基础设施体系对区域内各城市发展的引导作用,把整个城市圈全都纳入市场范围,增强区域内的经济交换,促进整体产业的发展。对于像长三角或者京津塘这类发达的城市群区域,公共基础设施体系应充分发挥其导向作用,推进城市群区域范围内整体发展进程,同时尽可能避免重复建设,以及因重复建设或者职责不明导致的资源浪费。而对于像欠发达的城市群区域建设,应尽可能以引导及推动产业布局为中心,完善交通、电力、能源、水利等公共基础设施,合理布局可持续性发展的现代化公共基础设施体系以及产业结构体系。如此一来,公共基础设施体系与经济产业结构、城市群空间布局协调和有机衔接,将实现城市群区域经济的快速增长。

参考文献

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网络协调 篇9

为了减少CCI,毫微微基站之间的协作调度的方法已经被应用。在这些协作调度算法中,当宏基站和家庭基站共享带宽时,依靠功率控制来减小CCI是尤其有效的[2]。常见的方案有固定功率控制方案和基于距离的功率控制方案[3]。虽然这两种方案在实际系统中简单且容易实现,但是对数据速率性能提高不大,而且欠缺公平性。第三代合作伙伴计划已经推出几个基于测量的功率控制策略,这些策略用来减轻宏用户受到的来自家庭基站的干扰,主要有降低干扰宏基站的家庭基站的最强接收功率以及提高来自最近的宏用户的参考信号接收功率[4]。这些策略虽然能在系统的整体性能上有所改善,但这些方案也没有考虑用户之间的公平性,从而导致异构网中的一些用户尤其是家庭基站用户不能得到很好的服务。

本文对家庭基站进行功率控制即在宏基站和家庭基站间进行干扰协调,使网络中各用户之间具有较好的公平性。该方法对宏用户建立最大化最小的用户速率这一优化公式,获得该数据速率后提供给家庭基站来调整发射功率,家庭基站利用对分法来调节自身功率以降低宏基站和家庭基站间信息交换的复杂度。

1 系统模型

考虑一个下行的LTE-A异构网络系统。该系统由一个宏基站和N个家庭基站组成,家庭基站部署在宏基站的覆盖范围内,宏基站采用正交频分复用接入方式,和家庭基站共信道部署。在每个传输时间间隔(TTI)中,整个系统共有K个宏用户和N个家庭用户(每个家庭基站只有一个用户)处在活动中。各用户接收到的信号和所受到的干扰情况如图1所示。

当家庭基站有发射功率时,就会对该宏用户产生干扰,影响它的数据速率。宏基站用户k在资源块s上可获得的数据速率如

式中:B是系统带宽;S是资源块个数;表示宏基站在某个资源块s上的发射功率;表示在资源块s上宏基站到宏用户k的信道增益;表示家庭基站在资源块λ上的发射功率;表示在资源块s上家庭基站fi到宏用户k的信道增益;σ2为噪声功率密度。

对于家庭基站用户,它受到的干扰来自于该宏小区中其余的N-1个家庭基站和宏基站。第i个家庭基站用户可获得的数据速率表示为

式中:表示第i个家庭基站用户在所有资源块上获得的来自家庭基站fi的数据速率;分别表示家庭基站fi和fi在资源块s上的发射功率;分别表示家庭基站fi和fi在资源块s上到家庭用户i的信道增益。

2 问题建立

2.1 宏基站的功率控制

对上述异构网络中的宏基站和家庭基站进行干扰协调,就是在满足宏用户和家庭用户的服务质量要求时对宏基站和家庭基站的发射功率进行优化。这是一个组合优化问题,优化参数有N+1个,获得最优解很难。由于家庭基站用户的信道条件往往较好,可获得较高的数据速率,而宏基站的用户信道条件较差,数据速率较低。为了达到宏用户和家庭基站用户间的公平性,本文首先考虑最大化最小的宏用户数据速率,再把这个数据速率作为家庭基站用户的目标速率,然后调整家庭基站的发射功率来满足这个目标速率。

对于宏用户,其优化问题可以建立为

式中:分别表示宏基站和家庭基站总的发射功率。表示在资源块s上分配给宏用户k的数据速率的权重,当资源块被占用时为1,否则为0。

对式(3)直接求解可能会导致有若干个为0而使通信中断,为避免这种现象引入新变量t,将式(3)的问题转化成一个凸优化问题[6]

求解式(4)可采用带有限制条件的拉格朗日乘子法,得到次优近似解。

2.2 家庭基站的功率控制

令rtarget为式(4)的近似解。由于家庭基站和它的用户的传输链路一般可以认为是直视链路,并且用户比较靠近家庭基站,所以家庭基站用户的数据速率可以用高SINR近似法来近似,即

假设每个家庭基站在S个资源块上等功率分配,则可得家庭基站fi在每个资源块上的发射功率为

这样fi的总功率为。

再有,对家庭基站用户定义公平系数F[5]如

该系数反映了各家庭基站用户之间的数据速率,F越接近1,表示公平性越高。

2.3 家庭基站功率的对分分配

在上文的高SINR近似方法中,家庭基站之间需要大量的信道状态信息交换,提高了计算复杂度。在这种情况下,为降低复杂度,采用对分法调整功率,即在家庭基站用户满足目标速率和家庭基站之间没有信道状态信息交换的情况下,家庭基站自动地控制发射功率。

鉴于家庭基站部署在室内,当它干扰相邻基站时,干扰信号至少要穿透两层墙面,同时宏基站的发射功率通常是家庭基站功率的几倍,所以家庭基站之间的干扰实际上可以忽略不计。在忽略家庭基站之间的干扰后,将式(2)简化为

对其中一个家庭基站采用对分法调整发射功率的具体步骤是:设置家庭基站的最小和最大发射功率即l和u后,根据式(8),计算家庭基站的最小和最大数据速率,分别记为,并设置可允许的功率差值ε=u-l;比较与rtarget,¨若,则设置;比较与rtarget,若,则设置;若,再比较u-l与ε的大小,当u-l>ε时,令q=(u+l)/2,再用该q值根据式(8)计算,比较与rtarget,若比rtarget大则设置l=q,反之,u=q。重复该步骤直至u-l<ε,此时的l就是家庭基站的发射功率。对N个家庭基站都采用此方法进行功率调整。具体的流程图如图2所示。

3 仿真结果与分析

考虑如图1所示的基于LTE-A的异构网络两层分布模型,在宏基站的覆盖范围内随机分布了K个宏用户和N个家庭基站。假设家庭基站用户分布在家庭基站的10 m范围内,采用ITU-R Indoor-A的室内信道模型,宏用户处在家庭基站覆盖范围之外,采用瑞利信道模型。详细的仿真参数如表1所示。

仿真的具体过程如下:利用拉格朗日乘子法得到次优的宏基站发射功率,计算此时的数据速率rtarget,再把rtarget,通知给这个异构网中的所有家庭基站,然后每个家庭基站基于rtarget进行功率调整。将该方案与文献[3]中两种传统功率控制方案,即固定功率控制和基于距离的功率控制作对比。

图3是该异构网络中采用不同的功率控制方案所获得的最小用户速率的对比情况,与固定功率控制方案和基于距离的功率控制方案相比,本文对分法方案可获得更高的最小用户数据速率。当家庭基站数量是50时,对比固定的20 dBm发射功率控制方案,本文方案的最小用户数据速率有近109%的提高,再对比高SINR近似法,本文方案的最小用户速率大约有85%的提高。

图4表示家庭基站用户间的公平系数。由于本文方案将宏基站的最小用户数据速率提供给各家庭基站,使各家庭基站用户之间的数据速率差异减小,从而导致了家庭基站用户间的更高的公平性。在家庭基站个数为50时,对比固定的20 dBm发射功率方案,本文方案的公平系数提高了近18%,虽然高SINR近似法的公平系数可提高近22%,但是最小的用户数据速率低于本文方案。本文方案同时还可保证宏基站用户和家庭基站用户间的公平性。

表2为4种功率控制方案的计算复杂度。本文方案的复杂度介于高SINR近似和基于距离的方案之间。尽管传统方案有比较低的复杂度,但是比较所提方案,用户公平性较低。高SINR近似方案公平性较高,但是在所有家庭基站之间需要大量的信道状态信息交换,从而使得复杂度提高。然而对分法不仅有较高的用户公平性,还有较低的计算复杂度。

4 总结

本文针对异构网络利用功率控制所做的干扰协调方案,在满足宏用户的服务质量需求的前提下来调整家庭基站的功率,采用的对分法功率调节方法能减小信息交换的复杂度和算法的复杂度。该方案可使网络中的各用户在公平性上得到较好的协调。

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网络协调 篇10

直流锅炉采用强制循环并且受热区段之间没有固定的界限, 各输入量之间存在耦合现象, 比如单独改变给煤量或者给水量不仅影响主汽压与蒸汽流量, 过热器的出口流量也会发生显著的变化。采用比值控制是直流锅炉的控制特点[1]。

在超 (超) 临界直流锅炉中, 由于缺少了汽包的作用, 工质流和能量流相互耦合, 直接表现为:水煤比 (给水量与燃料量的比值) 的变化直接影响到中间点温度、主蒸汽压力、蒸汽流量等的变化。由于直流锅炉蓄热能力小, 对外界扰动响应较快, 易发生超温超压[2]。为了取得较好的控制效果需要对其进行解耦, 从而适应其动态特性。常规的解耦控制方法是建立在精确的数学模型基础上的, 直流锅炉作为一个多输入多输出的被控对象, 有参数多变、强耦合等特点, 精确的数学模型很难得到, 这就限制了常规解耦控制方法的使用。

针对上述超 (超) 临界直流锅炉的动态特点, 采用模糊神经网络的解耦控制方法对其水煤比进行解耦控制。旨在提高水煤比的调节速度, 使水煤比保持一致以保证过热汽温、汽压的稳定, 快速响应负荷的变化, 保证机组稳定运行。

1 简化的模糊神经网络

模糊控制和神经网络控制不依赖控制对象精确的数学模型, 是处理控制系统中不确定性、非线性和强

耦合的一种有效方法[3]。二者结合组成模糊神经网络, 它们充分利用了各自的优点, 避免了各自的缺点, 并且算法简单易行, 在解耦控制中具有一定的使用价值。基于Takagi-Sugeno模型的模糊神经网络结构, 经简化后的标准模糊神经网络如图1所示。此网络包含5层, 每层网络都有其明确的物理意义。

第1层为输入层;第2层为语言顶层;第3层的每个节点代表一条模糊规则, 它的作用是用来匹配模糊规则的前件, 计算出每条规则的适用度;第4层的节点数与第3层相同;第5层为输出层, 旨在完成模糊决策与清晰化的工作。

2 解耦控制算法分析

直流锅炉作为一个多输入、多输出的被控对象, 其主要输出量为负荷 (蒸汽流量) 、主蒸汽压力和主蒸汽温度, 主要输入量为给水量、燃料量和汽轮机调节阀门开度。

在一定负荷下, 可以将直流锅炉视为一个双输入双输出的系统 (给煤量与给水量为输入, 中间点温度与中间点压力为输出) 。针对双输入、双输出的耦合系统, 采用模糊神经网络分散解耦控制方法, 具体控制系统结构如图2所示。2个解耦器分别为N1与N2, u12与u21为2个解耦器对应的输出, REG1、REG2为参考模型, 参考模型输出与实际控制输出的差值对模糊神经网络的相关参数进行学习、训练, 当误差在允许范围内时, 近似或完全实现解耦。

为了使广义对象开环解耦, 断开控制器1、控制器2, 需在解耦器输入端加入信号[4]:

加入上述输入信号, m为一定值, xj为一变化量。若已经实现解耦则Yi-yil=0, Yi就为期望输出。

解耦器指标函数[5]:

求得一阶梯度为:

最后读出参数调整学习算法为:

式中, n为训练网络所取的样本数量;η为学习率;i=1, 2;j=1, 2, 3, …。

控制器1、控制器2采用离散式PID控制方法, 其具体算法如下[6]:

式中, Kp、Ki、Kd为比例、积分、微分系数;ek为偏差, 是k时刻给定值r与输出值y的差值。

3 仿真研究

3.1 建立数学模型

本文以1台1000 MW机组超 (超) 临界直流锅炉为辨识对象, 采集现场运行数据, 通过模型辨识[7], 最终得出50%负荷点水煤比动态数学模型的传递函数分别为:

式中, T为中间点温度;B为燃料量;P为中间点压力;W为给水量。

3.2 输出结果

针对图2的解耦方法, 对模糊神经网路进行开环解耦训练, 参考模型1、模型2分别为:G11 (s) , G21 (s) 。根据具体情况, 为了验证此解耦方法的可行性, 在50%负荷下确定锅炉给煤量的取值范围为x2∈ (0, 230) , 给水量x1∈ (0, 1600) 随机抽取500个样本, 其中300个样本用来对网络进行训练, 另外200个对解耦的效果进行检验。检验结果如图3、图4所示。

解耦器确定后, 控制器1、控制器2可按照单回路设计, 进行阶跃响应实验, 图中实线表示中间点温度, 虚线表示中间点压力, 控制效果如图5所示。

3.3 结果分析

从图3～图5可以看出, 模糊神经网络解耦器能够实现将燃料量与给水量分别对中间点温度与中间点压力的干扰进行补偿, 能够实现解耦功能。对解耦后的系统采用传统的PID进行控制, 效果良好, 能够实现解耦控制。

4 结语

针对直流锅炉多变量、非线性和强耦合的复杂控制对象, 提出了一种不依赖精确被控对象模型的模糊神经网络解耦方法, 此方法算法简单, 易于实现, 网络结构经简化后, 清晰明了。通过研究表明, 这种模糊神经网络解耦控制器具有可以基本消除多量之间的相互耦合的作用, 同时证明了此种解耦控制器能够应用于直流锅炉水煤比控制中, 且解耦效果良好。

摘要：针对直流锅炉多变量、非线性和强耦合的特点, 为了提高其动态特性和解耦能力, 根据模糊神经网络思想, 提出了一种基于模糊神经网络解耦的分散解耦方法, 并将其应用于直流锅炉水煤比控制系统中, 仿真结果表明, 解耦效果良好。

关键词：模糊神经网络,直流锅炉,解耦,仿真

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