公务员期刊网 精选范文 移动通信信号覆盖范文

移动通信信号覆盖精选(九篇)

前言:一篇好文章的诞生,需要你不断地搜集资料、整理思路,本站小编为你收集了丰富的移动通信信号覆盖主题范文,仅供参考,欢迎阅读并收藏。

移动通信信号覆盖

第1篇:移动通信信号覆盖范文

【关键词】MDAS 老小区 信号覆盖 KPI

中图分类号:TN915.81 文献标识码:A 文章编号:1006-1010(2013)-08-0024-05

1 背景介绍

1.1 网络现状

老小区(农居点、多层小区)作为一个城市人口最集中的区域,其话务量需求非常高,因房屋结构密集、业主阻挠施工而产生的弱覆盖投诉量也非常大,深入覆盖及优化已经成为当前网络建设的重点。在敏感站点建设传统分布系统牵涉到物业及住户的协调问题,经常引发各类投诉及逼迁事件,是多年来杭州网络建设中的难点和覆盖的弱点。若要深度发展老小区内的用户,就必须要完善其信号覆盖,提升用户感知度。

老小区信号覆盖面临的问题如下:

(1)多层弱覆盖投诉需求强于高层“乒乓效应”;

(2)宏站覆盖有限,增加宏站设备发射功率容易导致越区覆盖产生干扰;

(3)业主维权意识强,对传统覆盖模式较敏感;

(4)TD信号空间损耗大,深度覆盖不足导致TD用户发展难度大。

1.2 传统解决方式介绍

近年来,建设小区分布系统应用各类型美化体或泄漏电缆覆盖,在解决农居点和多层小区的弱覆盖投诉、话务量吸收等方面取得了一定的成绩。但是随着居民自我防护意识的增强以及美化天线无法做到真正意义上的隐蔽,在项目实施过程中经常发生居民投诉和强拆事件,造成了资源的浪费,也使得物业协调越发困难。

借助现有技术手段,在部分敏感站点转变传统射频电缆+天线的覆盖模式,研发及使用低成本、隐蔽型、施工简单快速的新型覆盖延伸类产品就显得极其迫切和重要。经过市场调研和技术论证,多业务数字分布系统(MDAS,Mutiservice Digital Distributed Access System Solution)借助网线传输,隐蔽性较好,在不同的覆盖场景可以和传统覆盖方式形成互补。

2 多业务数字分布系统

(MDAS)简介

MDAS系统是集2G、TD于一体的多模系统,由接入单元、扩展单元和远端单元组成。其中,接入单元从BTS、TD-RRU耦合GSM和TD信号,采用数字传输方式,通过光纤传输到扩展单元,在扩展单元将信号进行光电转换后,由网线传输信号至远端,并为远端提供POE供电,远端机对信号进行数字处理后,GSM和TD信号通过天线转发实现覆盖。

与传统覆盖方式相比,MDAS系统具有外观隐蔽、施工方便、布点精确、覆盖效果好等优势,可真正实现全网监控,通过有线方式监控到每个终端及天线,大大提高了监控稳定性和有效性,便于网络维护,适合于老小区、沿街商铺等特殊站点的网络信号覆盖。其典型组网如图1所示。

3 毛家里MDAS系统站点简介

毛家里地理分布图如图2所示。

杭州拱墅区新文村毛家里为典型农居点,房屋建筑结构密集,宏站信号无法深度覆盖,多年来投诉严重。故此次选择该站点开展MDAS系统试点工程,希望解决其多年来弱覆盖问题。

毛家里村约有80户,共有160多幢楼,楼高5—6层,容纳人数约5000人。楼内大部分区域场强小于-100dBm,无法正常起呼和通话。

4 毛家里MDAS系统工程实施

毛家里MDAS系统对新文村毛家里重点投诉区(东北片区域)进行2G+TD信号覆盖,前期试点MDAS系统覆盖户数约30户(超过60幢楼),覆盖人数1500人。

东北片区域由于房屋面积大,室外信号无法深度覆盖,话务量和投诉均发生在内部房间。方案设计采用MDAS室外型远端,网线入户,远端单元MRU安装在内部房屋的外墙上,通过远端自带天线覆盖内部住户,如图3所示。

(1)近端单元MAU安装在上城区科技孵化基地,耦合RRU信号,2G信源6载波,TD信源3载波;

(2)扩展单元MEU安装在住户家墙上,内置POE供电器,通过网线统一为远端单元MRU供电;

(3)远端单元MRU共安装25台,其中15台借助网线入户安装,深度覆盖内部住户,10台安装在室外电力杆上,覆盖周边道路和公共区域。

5 毛家里MDAS系统覆盖效果

5.1 MDAS试点效果——GSM系统

(1)毛家里MDAS系统开通前后覆盖对比

如图4所示,开通后GSM系统DT测试场强改善明显,尤其是室内覆盖区域,原手机信号基本脱网,现场强达到-50~-85dBm,通话质量0—2级。

由于室外有其他的宏站小区覆盖,MDAS覆盖区对室外有一定改善。而室外宏站信号对室内覆盖效果较差,远端单元MRU通过网线引入室内安装覆盖后,笔者选取了4层楼内进行开通前后的对比测试。

楼内覆盖区GSM开通前后覆盖对比如下:

1)大于-85dBm的场强占比:开通前为0%,开通后为98.15%,大于-85dBm的场强占比提升了98.15%;

2)0—2级的通话质量占比:开通前为0%,开通后为98.46%,0—2级的通话质量占比提升了98.46%。

从以上测试结果来看,开通后对之前为盲区或弱覆盖的室内有了明显的改善。MDAS远端机安装在二层,通过测试表明其可以很好地完成1—4层的覆盖,之前2G信号投诉较多的1—3层住户,经杭州移动拱墅分公司电话回访,投诉问题已全部解决,设备覆盖效果得到村民的一致认可。

(2)毛家里MDAS系统开通后KPI指标

根据MDAS系统开通后运行6—8月的话务统计可知,系统运行三个月日平均等效业务量约为540Erl(其中8月24日至25日TD系统信号引入施工对GSM系统业务产生了一定的影响)。如图5所示:

毛家里MDAS系统开通后,话务吸收明显,设备运行稳定,各项KPI指标均优于省公司室分考核指标,这说明MDAS系统在充分吸收话务量的同时,未对信源基站产生影响。

5.2 MDAS试点效果——TD系统

(1)测试数据分析

站点信息如表1所示。本次测试内容为:无线网络覆盖、CS12.2K语音业务、PS64K上传、HSDPA下行数据业务。

数据业务测试统计如表2所示:

从TD系统开通后的测试结果来看,毛家里TD覆盖各项指标能够达到覆盖要求。语音业务RSCP、C/I覆盖整体达标,PS64K上传数据业务上传平稳且达标,HSDPA下载数据业务下载平稳且达标。开通后,覆盖区吸收语音话务量、数据业务量效果明显。

(2)后台KPI指标数据

TD系统于2012年8月29日下午开通,查询8月30日至9月9日的KPI指标如表3所示。

毛家里MDAS-TD系统开通后,设备运行稳定,各项业务现场测试结果良好,观察后台KPI指标均能达到覆盖要求,且覆盖区语音话务、数据业务吸收明显,对GSM系统起到很好的分流作用。

6 总结

借助MDAS系统和传统分布系统的互补优势,建议在老小区(高话务农居点、弱覆盖多层小区)推广使用MDAS系统,以解决该部分区域因深度覆盖不足导致的弱覆盖投诉和话务吸收不充分等问题,提高用户感知度,提升移动品牌形象。

参考文献:

[1] 苏华鸿,孙孺石,薛锋章,等. 蜂窝移动通信射频工程[M]. 2版. 北京: 人民邮电出版社, 2007.

第2篇:移动通信信号覆盖范文

(一)干扰优化、覆盖优化、容量优化

网络优化关系着移动用户通信的质量,TD网络优化的内容有干扰优化、覆盖优化、容量优化。干扰是影响通信质量的重要因素,现实生活的噪音都会影响通信质量,而噪音只是影响通信质量的一个原因,其根本原因是频率资源短缺,扰码、网络信道码较短,干扰优化关键还是解决根本原因,然后减少噪音对通信干扰的制约。通过调整天线优化通信网络,扩大覆盖范围,重点解决覆盖空洞问题。增加时隙配比和分配最小速率,增加最大承载数,避免电话占线现象的频繁发生。

(二)具体地点场所的移动网络问题及优化措施

1.高档别墅群

一般离市区较远,整个地形相对简单,周围绿化面积大,楼宇之间宽阔,周边基本无其他需要覆盖的目标。小区多以2~4层的别墅组成,别墅绿化面积大,楼宇之间宽阔。信号强度分布不均,强弱差异大。用户都是高端用户,是宝贵的话务资源。

2.建筑较密的高低层楼宇

位于市区的小区内楼房密集,多为部分高层楼宇及大片中低层楼宇组成,楼间相互遮挡较为严重。建筑对信号衰减严重,尤其低层、区内信号较差,特别是底层建筑。高层信号复杂,通话质量差,电梯、地下室一般为盲区。话务量小,但用户较多。

3.建筑物相对分散的多层小区

位于市区的小区内楼房分散、绿化面积大,通常由独立的几个大型楼宇组成,一般楼层较高,整体信号较差高层为乒乓效应区,低层为弱信号区。停车场,电梯为盲区,停车场,电梯为盲区手机持有率高,高端用户很多。目前分散的多层小区的建筑方式越来越多,面积也越来越大,靠单一的覆盖方式难以达到理想的覆盖效果,必须同时使用多种覆盖方式才能解决。例如:用室内分布系统解决电梯和地下层盲区的覆盖,室外分布系统解决其它区域覆盖。综合考虑覆盖效果及投资等因素,小区覆盖可进行选择性覆盖和全区覆盖,根据不同的小区也有不同的覆盖方式。

二、结束语

第3篇:移动通信信号覆盖范文

关键词: TD-LTE;无线网络;深度覆盖

前言

4G移动通信网络是国内最新也是速度最快的移动通信网络,其数据传输速度快能够为各种移动终端提供良好的数据通信服务。做好TD-LTE无线网络的深度覆盖确保TD-LTE无线网络的数据服务质量是各大运营商的工作目标,同时,TD-LTE无线网络的覆盖能力和网络质量对于运营商的市场竞争力有着十分重要的影响。

1 4G网络深度覆盖体系规划

4G移动通信网络的深度覆盖指的是在宏蜂窝基站实现室外及室内区域浅层覆盖的基础上,合理的对小基站进行配置并通过加强室内网络覆盖系统来实现局部区域的4G网络的全覆盖,从而实现对于4G服务区内的深度网络覆盖的要求。

在4G通信网络中为实现深度覆盖多采用的是异构网络作为网络架构。在异构组网的网络结构中根据其形态可以分为水平和垂直两大主要结构。其中对于水平结构主要是由站点、基站的站间距、基站信号的重叠覆盖区域、基站的站高以及基站所采用的天线的特点等的元素所组成。对于异构网络的垂直结构则主要是指对于网络采用分层架构的方式来进行网络的构建。在进行4G移动通信网络的架构时首先要确保其具有良好的水平蜂窝结构模式,同时还需要根据系统特点对网络系统实现不同的垂直分层。TD-LTE无线网络的异构网可以定义为不同制式、不同功率等级基站设备所组成的多系统、多层次的网络结构模式。在4G移动通信网络的构建时可以实现在一个目标区域内对于不同的小区采用重叠部署以确保网络的深层覆盖。相较于传统的网络结构,TD-LTE无线网络通过对OFDM的特性进行了优化和改进可以实现不同层网络间的同频部署。在使用异构网作为小区通信服务网络时多使用的是宏蜂窝结构来实现小区内移动通信的基础覆盖,为解决深层覆盖问题需要使用微蜂窝、皮基站、中继站等方式来实现小区室内的移动通信深度覆盖,用以提高用户的使用效果。现今,TD-LTE无线网络已将发展较为成熟,配套与TD-LTE无线网络的低发射功率深度覆盖设备也已经在各城市中陆续投入商业运营,并取得了较好的网络通信效果。随着TD-LTE无线网络的发展不断深入,在未来,TD-LTE无线网络中的异构结构将会对数据通信较为密集的小区及区域采用分布系统来进行构建,同时为提高区域内的深度覆盖效果需要采用微基站与宏基站配套的模式来提高区域内网络的深度覆盖的效果。而对于小区、中低端写字楼等移动通信数据第一个档次的区域则可以通过采用与Femto家庭基站解决方案相类似的方式、方法来提高深度覆盖效果,用以实小区内的TD-LTE无线网络的深度覆盖。

2 4G网络异构组网结构对于不同区域深层覆盖的优化

4G网络的深度覆盖需要着重解决网络覆盖的“点、线、面”的问题,对于基站的配置宏基站终点解决通信网络的“面”和“线”问题,而深度覆盖则需要重点在“点”上下功夫,在对4G移动通信网络的深度覆盖优化时首先需要对目标区域进行价值评估,初步对需要深度覆盖的目标进行判断。通过精确覆盖分析获取详细的需要深度覆盖区域的位置,为后续的4G通信网络的建设和优化提供相应的数据参考。

在4G通信网络深度覆盖方面通常主要有设备直接深度覆盖和设备与分布设备相结合这两种主要的方式。其中,进行直接覆盖的设备可以采用宏基站、微基站、皮基站等多中设备,采用何种设备形式对4G移动通信网络进行深度覆盖需要在分析各设备的类型及使用场合的基础上进行选定。主设备与分布设备相配合的方式多应用于大中型建筑的深度覆盖,相对于单一设备的4G信号的深度覆盖其信号覆盖效果更好,不足之处则是建设成本较高,因此需要根据使用的场合进行合理的选择。

在4G通信网络的TD-LTE无线网络架构中为实现网络信号的深度覆盖需要采用相应的优化措施:(1)在TD-LTE无线网络中可以利用现有的宏基站的站址资源,将无线信号由室外向室内发射,为提高信号进入效果,对于TD-LTE无线网络中所使用的天线的倾角需要与俯仰相配合以实现对于区域内室内信号的深度覆盖。在信号方向上,对于建造高处的信号发射站需要控制其天线倾角使其向下发射以实现对于中低区域的覆盖。而对于建在中低处的基站则需要控制其信号向上发射以实现对于高层区域的信号覆盖。对于在市区内楼宇较为密集、信号遮挡较为严重的区域,为提高信号深层覆盖的效果还需要采用F频段与D频段相结合、2通道与8通道相结合的方式来实现区内的混合组网分层通信信号的覆盖。在区域内基站天线等的架设上还需要注意挖掘信号覆盖不足区域内的路灯杆、监控杆等的位置较高区域,通过在其上架设一些集成度较高、美化度较高的一体化简易宏基站与微基站协同的产品,来对TD-LTE无线网络信号覆盖不足区域的信号覆盖和补充,以提高区域内的深度覆盖的效果。(2)对于住宅小区区域,则需要注意小区内较高位置资源的挖掘,通过采用美化天线以实现区域内的信号的深度覆盖。(3)为实现4G网络的深度覆盖,还可以充分利用目标区域内已建好的2/3G室内分布系统进行4G改造,以提高目标区域内的信号深度覆盖效果。对于一些新建小区,在4G信号的建设上可以通过采用Pico基站与Femto基站相互叠加的方式来提升单位区域内的基站的整体数据容量和边缘吞吐率。

对于4G通信网络的深度覆盖可以使用Relay对其进行优化。Relay工作的原理是通过对基站发送的信号进行调整,将原先数据信号通过UE传输调整为首先将数据信号发送给RN而后再通过RN将数据信号发送给UE,通过此种方式可以将基站的系统覆盖范围大幅增大并使得4G网络的系统链路性能大幅提升,实现TD-LTE的深度覆盖。对于4G移动通信网络中由于异构网所带来的干扰特性与传统的蜂窝结构有较大的区别,除了具有同层干扰外还具有层间干扰,对于采用异构网所带来的干扰问题可以采用eICIC和CoMP技术方案予以解决,在CA情况下采用正交载波调度而在非CA情况下采用频域、时域错开机制等方式予以解决。

3 结束语

4G网络是现今时下的主流通信网络形式,为提高4G网络的使用效果需要加强对于4G网络的深度覆盖。在覆盖方式上可以选择宏基站、小基站、室内覆盖等的多种方式,在使用上述方式进行4G信号的深度覆盖时除了需要考虑深度覆盖的能力外还需要对小基站、室内覆盖系统与周边宏基站系统之间的协同覆盖以便取得良好的覆盖效果。

参考文献

[1]陈力,王相锐.吉林移动TD-LTE网络深度覆盖评估与精细优化方案[J].通信世界,2016(5):50-51.

第4篇:移动通信信号覆盖范文

关键词:无线电;蜂窝数据;移动通信;网络结构;分析

随着近年来无线网络用户的不断增加,广大用户的需求也有了显著的变化,用户需求的增加需要对无线网络进行不断的优化和提升,以便能够适应网络的迅速发展。蜂窝式网络结构能够有效解决无线网络发展中的问题,优化网络结构,进而有效提高了网络质量,对促进我国信息化事业的发展意义重大。

1无线电和蜂窝数据移动网络的基本内涵

1.1蜂窝数据移动网络的优化

蜂窝移动网络的结构设计方案能够实现网络的全面覆盖,并有效提高系统容量,进而满足用户的实际需求,极大地提高了网络服务的质量。为了移动通信实现网络服务目标,需要采用先进的技术手段来完成对无线网络的构建,实现资源的重复使用。现阶段,蜂窝数据移动无线网络的主要优化措施有:1)将移动数据所处的环境当作无线网络基站的基础,实施除六边形以外小区结构模式来实现网络信号的全面覆盖;2)通过改变蜂窝数据的结构来拓展系统容量,在蜂窝数据网络中,将无线电进行应用,能够通过对网络结构改变,而对网络传输信号造成的影响进行控制,进而实现网络资源的高效应用。

1.2蜂窝数据移动网络的优势

近年来,我国的移动通信技术开始不断的发展,在各种各样的手段和技术的支持下能够实现对无线网络结构的优化,而各种新技术的开展也提高了无线网络的覆盖面,促使无线网络能够稳定、可靠的运行。分布式的无线电可以利用无线网络系统中的实际分布情况,来对资源进行合理优化配置,进而提高了网络资源的利用率,也使得整个系统的综合效益有了显著的提升。蜂窝小区移动数据设计结构,在当前已经成为主流趋势,这项设计的使用,不仅提高了网络资源的利用率,扩大了移动通信号的覆盖面,也在一定成熟上提高了系统的性能,提高移动网络的安全和稳定性。

2蜂窝移动网络结构对分布式无线电的应用现状

2.1小区蜂窝网络的优点

现阶段,将分布式无线电应用在蜂窝移动通信网络中,有着诸多优势。分布式无线电的应用,能够让蜂窝移动通信网络能够通过无线信号进行传输,无线传输的功率较小,且具有灵活的整体结构,这样就能够实现分布式无线电在相应环境中的优化设计,并实现对网络的安装。与此同时,分布式无线电的应用,也能够符合未来大部分时间内的无线网络的发展需求,并有效提高了无线网络的整体运作效率。因此,想要发挥蜂窝移动通信网络结构的各种优点,就需要将分布式无线电进行合理应用。在应用的过程中,需要对小区结构合理定位。

2.2分布式无线电的几种应用方式

1)小区结构。小区结构在接入的过程中,主要有移动通信网络和RAU和BTS。网络的覆盖范围主要是分布式无线电网络蜂窝数据中的构成。小区结构的建立能够扩大蜂窝数据网络的覆盖范围,并提高网络信号强度,具有十分显著的重要作用。2)资源管理模式。无线电应用在蜂窝移动通信网络管理工作中,需要对网络资源进行管理,主要采用的是两级无线资源的分配形式,在对广义小区结构进行资源分配时,一方面可以在小区内利用频率码道复用的方式对系统总容量进行有效扩展,这是一种极为有效的方法,但是往往实施起来却是十分复杂的,另一方面,可以利用不复用方法来对网络资源进行合理优化配置,实施起来也比较简单。

3蜂窝移动通信的网络结构

目前,蜂窝移动通信网络优化在设计的过程中,所需要遵循的原则就是要扩大网络无限的覆盖范围,进而保证信号的传输质量。蜂窝移动通信在新业务的发展中都能具有很好的适应性,并使用户更加使用网络设备的演进和推进步伐。蜂窝移动通信网络的发展,提高了移动系统的业务承载能力,也扩大了移动网络的覆盖面积。蜂窝移动通信的网络结构设计中,将小区结构设计进行应用,能够让网络在传播的过程中组成相应的小区群,进而形成多小区的网络结构,提高移动信号的覆盖率。蜂窝移动通信无线网络结构需要进一步改进,提高网络覆盖率和覆盖强度,这样才能适应现代社会的发展。改进的过程中,一方面需要适应六边形的小区结构,另一方面则需要通过改变蜂窝结构来降低信号的干扰程度,提高信号的传输强度。分布式无线电的类型的不同,对基站信号的接收与发送也不相同。因此,需要针对用户所处的地理位置,来确定安全区域,促进安全区域的建立。分布式无线电在传输的过程中,蜂窝数据网络中的分布式天线主要是由多个天线共同组成的基带处理器,进而实现对无线通信网络的控制。

4未来蜂窝通信系统的发展前景

在对蜂窝移动通信系统进行研究和设计能够针对无线网络的发展历程,构建蜂窝小区结构。无线互联网会随着无线基带处理技术,网络传输技术的发展而发展。分布式无线电在蜂窝移动通信网络结构构建中进行使用,能够将原本复杂的技术进行简化,进而让人们对新技术进行有效的认识,并使新技术得到合理、科学的应用,进而促进未来蜂窝移动通信网络传输的发展。蜂窝移动通信小区的建立,已经成为移动通信网络中的主流趋势,它能够提高无线网络的频谱利用率。随着近年来科学技术的不断发展进步,需要对蜂窝移动通信进行改进,并对系统进行不断更新。在蜂窝数据的小区改进中,需要采用先进的无线资源管理策略进行管理。无线网络资源在管理的过程中,应该提高其使用效率,并对使用速度和效率进行控制。现阶段,根据蜂窝移动通信系统的网络资源进行优化,无线资源管理过程中,需要采用动态方法对无限资源进行调配和管理。切换技术主要是通过对网络的频道、无限资源等进行改变而实现对网络的控制,进而对移动通信终端进行有效控制。空中接口传输技术能够提高无线链路传输量,同时也能够完善扩充空间无线资源,通过实践联系理论,来对MIMO系统进行利用。网络传输过程中,需要将分布式无线电和蜂窝移动通信网络结构进行联系。在未来的移动通信发展过程中需要将分布式无线电极易利用,并充分利用空间资源,进而实现对系统网络的合理规划。

5结论

总而言之,在当今信息化和智能化大背景下,无线网络的发展将会进一步完善和发展。在蜂窝移动通信网络结构中对分布式无线电技术进行应用。分布式无线电能够促进蜂窝无线数据的优化升级,并提高移动信号的覆盖率。将这种方式进行应用,能够促进无线系统结构的优化,进而促进移动网络系统空间的优化升级。

作者:李革 单位:重天信科通信建设监理咨询有限公司

参考文献

[1]孔勇.数字集群通信网络架构和多天线技术的研究[D].北京交通大学,2012.

[2]刘子扬.基于认知的蜂窝与D2D混合网络研究[D].北京邮电大学,2013.

[3]Bara'uGafaiNajashi.认知无线环境下的频谱管理:测量、分析和建模[D].重庆大学,2014.

[4]潘长焜.分布式无线电与蜂窝移动通信网络结构分析[J].通讯世界,2015(15).

第5篇:移动通信信号覆盖范文

关键词:移动通信;无线网络;优化

在科学技术快速发展的背景下,我国的移动通信事业取得了全面的发展,移动网络的规模和覆盖面积在不断的增大,移动通信用户的数量也飞速增长。客户数量的增多对现有通信设备、通信网络的要求越来越高,在这种背景下,移动通信运营商如何做好移动通信无线网络的优化,提升信号提供的质量,成为更好的服务于客户、提升市场占有率和经济效益的一项重要工作。

1 我国移动通信网无线网络的现状

当前我们国家现有的移动通信网络中,主要有三种类型的制式,第一种是GSM升级以后的WCDMA制式,第二种制式是CDMA升级以后的CDMA2000,第三种是TD-SCDMA制式。在这三种制式里面WCDMA制式在移动网络中的应用效果最突出,网络优化的水平在不断的提升,保证了其较高的稳定性。当前我们国家移动网络优化的理论研究处于初始阶段,这也使得我们国家的移动网络优化软件的研发使用也处于初级阶段。

由于我国移动网络优化理论和实践处于初始发展阶段,我们国家研发的ANT FOR CDMA、ANT FORGSM等专业优化软件,在使用的过程中主要通过人工干预来实现的,价值经验数据的不足,这使得我国的移动通信网络无线优化自动化程度较低。受到移动通信无线网络数据资源、知识结构共享程度低的影响,导致了移动网络优化工作者大部分的时间都耗费在数据的处理方面,导致较少的时间投入到网络调整方面,这使得我们国家的移动通信无线网络优化技术发展较为缓慢。受到优化技术的影响,当前我们国家的移动通信无线网络优化软件的功能丰富性有待于进一步的提升,优化系统的孤立导致了不能进行全面的分析和优化,影响了移动通信无线网络优化的效果。

2 移动通信网无线网络优化的措施

在移动通信网络管理过程中,通信网络优化系统包括了数据管理、网络规划、专题分析等六个方面的内容,在这六个方面中性能分析是移动通信网络的关键部分,提升对移动通信网无线网络的优化需要从以下几个方面做起,以此来更好的满足客户的需求:

2.1 提升系统的有效查询速度

在移动通信网中,为了提升数据导入的便捷性,提升与网管数据模板的统一性,最小的查询时间力度为十五分钟,这在一定程度上给查询速度带来了非常严重的影响。因此,在实施移动通信网无线网络优化的时候,需要不断的提升系统的查询所需时间,降低汇总所需的时间,通过全面的分析客户的需要,实现对时间协调的优化。提升移动通信网无线网络系统的健壮性,在使用的过程中,性能分析系统非常容易受到环境等多种因素的印象,导致在操作的时候一些功能不能够发挥。因此,在进行移动通信网无线网络优化的过程中,要通过提升系统的兼容性等最大程度上降低外界配置对系统的影响。

2.2 要不断的进行界面的优化

在移动通信网无线网络运行的过程中,一次查询需在操作多个步骤以后才能完成,并且界面也较为复杂,查询所需的参数等也较为专业化,这影响了普通用户使用时的便捷性。因此,在提升软件便捷性与实用性的基础上,要通过优化界面的设置,来实现无线网络优化的目的。要不断提升系统的稳定性,在目前的移动通信网无线网络性能分析系统里面,出现设备不完整而造成异常问题产生的情况,例如所选取的查询条件顺序存在差异时,查询的结果出现不同。因此,为了优化这一问题,需要在进行软件构架设计的时候,通过严格、科学的检测,对这些问题实施针对性的处理,以此来提升移动通信网无线网络的稳定性。

2.3 加强移动通信系统的覆盖

当前,在进行移动通信网络服务质量评价时蜂窝小区的覆盖率是一个重要的指标,当覆盖的范围不能够满足设计的要求时,需要实施移动通信网无线网络的优化,以更好的满足客户的需求。在优化的过程中,通过对各个小区的相关信息作出分析,在保证各个小区虎屋均衡的前提下,降低系统相互间的干扰。不管是在网络规划阶段还是网络优化时期,都需要作出蜂窝覆盖的预测等工作,以更好满足客户的需求。由于系统内部的干扰会造成小区有效覆盖范围受到一定程度的影响。因此,实际的蜂窝小区覆盖范围需要按照实际的话务分布来作出合理的优化与配置,以此提升移动通信网无线网络的优化质量。

2.4 合理设置与使用室内信号分布系统

在移动通信网无线网络使用的过程中,一些城市中受到高楼密集因素的影响,加之移动用户数量的不断增加,传统的室外基站的小区覆盖,在一定程度和范围内不能够很好的满足用户的需求,在使用移动通信网无线网络的时候,会存在掉话、没有信号等一些问题。所以,为了解决这些环境下移动通信网无线网络质量问题,可以使用室内信号分布系统,来提升无线网络的稳定性。针对一些较为特殊的区域,例如:超高层建筑、高速公路等,可以使用微蜂窝等技术,来加大对移动通信网无线网络的覆盖和优化质量。

[参考文献]

[1]张杰.网络优化中的基站优化技术探索[J].黑龙江科技信息,2011(30).

[2]雷萍.探讨GSM网络优化中的基站优化[J].中国科技信息,2011(09).

第6篇:移动通信信号覆盖范文

中国移动通信集团河南有限公司平顶山分公司河南平顶山467000

摘要 列车的通信系统可以说对于旅客来说是有一定改善需求的领域,由于信息化的加强使得信息产品的使用在生活中越来越密不可分,因而移动通信需求可以说成为了一个比较迫切需要解决的问题。而就实际情况来说,高速铁路自身的控制系统实际上也需要对于通信技术有更高的要求,虽然二者并非同类,但是技术本源却是一致的。因而实际上可以说移动通信技术的发展,无论对于客户需求或者是自身的强化来说,都是有价值的。

关键词 高速铁路;移动通信系统技术;列车通信系统

移动通信技术的发展在现阶段可以说相当的完善了,基本上移动通信工具已经到了人人都有的情况了。而高速铁路在运行过程中,由于本身的速度极快,这样的情况就会对于无线电信号产生一定的延迟和干扰。这不仅对于旅客的移动通信使用造成了一定的困扰,对于列车本身来说,同样是如此。因此高速铁路移动通信技术的改善已经势在必行,并以此来推动和提高高铁本身的运行质量。

1 高速铁路通信系统技术简介

1.1 高速铁路移动通信系统技术的概念

高速铁路的发展本身是非常迅速的,一般来说其含义也正如名字所说的那样,是指时速超过一般列车速度比较多,而且通过专线运行的铁路运营方式。现阶段的高速铁路运行速度一般都在200km/h 以上。

而列车的移动信息通信系统,则是以高速铁路列车作为核心载体,通过无线设置和有线的接入,从而形成一个有效的接收和发送的网络。可以说通过计算机系统的控制,进行数据接收储存传输,然后有效地控制一个系统工程。移动通信信息系统本身是可以作用于列车控制,也能够作用于旅客服务的。因而就实际应用来说,是可以对于整个高速铁路列车系统而起作用的,也是通信系统所需要改善和加强的重要部分。

1.2 高速铁路移动通信系统技术的发展背景

就发展背景来说现阶段的铁路系统本身就是朝着高速化的方向来发展的,通过对于列车技术的改善以及铁路配置的强化,再加上能源效能的加强,可以说快速化的发展就成为了必然的趋势,对于铁路系统的提速而言,经过若干年的试验之后,必然的会出于对于流量速度的要求而进行提速,从而在技术和需求方面给予高速铁路发展的空间和基础。

而高速铁路的移动通信系统技术的出现,则是信息技术运用到高速铁路上面的重要突破,对于高速铁路的列车运行来说,本身的需求就有通信方面的联系需要,而且对控制方面的需求可以说是比较多的。而另一方面来说由于移动通信工具的普及,因而在高速铁路列车方面的使用也成为了经常的事例。然而高速环境下对于这方面的干扰是有一定的程度的,因而并不能够非常顺畅地进行利用,从而也给工作人员和旅客带来了些许的不便。需要承认如果列车的运行速度超过了300 千米每小时,那么移动设备运行在正常状况下会受到很大的影响,对于使用效果来说不可不谓破坏性,因而就改善的需求来说,从各个方面都是面对列车提速所必须解决的问题。

1.3 高速铁路移动通信系统技术的意义

从我国高速铁路运行的现状来看,移动通信系统的问题可以说已经制约到了高速铁路继续提速的步伐,而且就现阶段的运行来说,可以认为已经出现了一些困扰的因素,只是因为还在能够接受的范围之内才没有什么异议出现。无论是出于继续发展的需要,还是出于改善管理的目的,在移动通信技术方面都有需要进行加强的地方的。

此外,从另一个角度来看,铁路行业本身就是服务业的一种,因而服务质量的加强本身也是其改善管理的一个重要方式。高速铁路本身的发展,也可以说必然面临着改善服务的强烈需求,因而高铁移动通信系统建设本身就要求能够对于客户需求进一步满足并且加强自身的服务体系建设,从而对于业务有着更加完善的反映。

2 我国高速铁路移动通信技术的现状

高速铁路的发展已经成为我国现阶段经济发展的一个带头因素,某种程度上已经普及了我国中东部的大部分地区,并且通过高速铁路的带动,使得相关服务业的发展也有了一定的进步。而高速铁路通信技术服务也日益成为高铁服务的一个重要部分,通过对于通信需求的满足,以及高铁本身的信息调控能力的提高,还能够对于旅客的需求进一步的满足和完善。而且,由于移动技术的发展和普及,列车的移动通信系统技术也需要随着高速铁路本身的发展而进一步进步,从而避免被限制的困境。

现阶段我国使用的主要的移动通信系统技术是GSM-R 系统,即为铁路系统专用数字移动通信系统,主要功能包括无线列调,以及无线通信和隧道通信等功能。应当说相对之前的列车通信系统而言,该系统实现了更进一步的升级,对于寻址的定位功能进一步的强化,也可以通过主从同步方式从附近的相关设备中获取电信号,并且通过无线转换设备进行信号的转换和协调,从而能够实现对接功能。从这个角度来说,也可以认为这也是对于通信技术的运用和发展,保证了本身的服务质量的程度。

3 高速铁路移动通信技术的构成因素

从需求来说,高速铁路移动通信技术首要需求就是信息管理方面的,无论是环境状况或者是自身状况,都是对通信有一定要求的。同时,对于旅客信息的检测也自然更加依赖迅捷的信息技术的帮助,因而实际上这也是移动通信系统技术所能够做到的。从储存和调度的准确性和快捷性来说,必然的对于移动通信技术有其需求。

其次,列车控制也是对信息和联通有着很高的需求,就现阶段来说由于高速铁路实际上进一步强化了指挥的要求,而移动通信技术本身也能够方便对于整个列车的统筹控制,有利于及时地进行管控,来提高列车运行的效率。

另一方面,列车通信的需要也对于移动通信技术的发展是有一定的需求的,由于现阶段的移动设备的普及程度很高,因而能够在相应的地方使用也就成为了一种使用的需要。而且列车在运行中本身就有进行通信的必要性,无论是站内通信的快捷,或者是在通信系统故障的情况下需要临时应急处理,都是离不开的。因而从任何一个方面来说,实际上都是如此。

最后,在基础设施方面,整个高速铁路移动通信系统是需要从来源、转换以及接收方面同时做好,从而形成一个完善的系统来完成配合工作。并且通过无线系统的引导对整个列车的各方面需求进行满足。

4 高速铁路无线通信覆盖理论研究

本文将详细对高速铁路覆盖理论中存在的种种问题进行研究,主要从车体损耗、多普勒效应、小区切换等方面进行了阐述,为高速铁路的移动通信覆盖规划提出了问题,也初步做出了一些理论性的解决方案,并对实际覆盖中某些方面指出方向,其中很多地方也为实际勘测指明了重点,是高速铁路移动通信覆盖研究不可或缺的内容。

4.1 高铁通信网络面临的挑战

高速铁路通信网络面临的挑战也是巨大的,主要集中在这几个方面:

淤车厢损耗大,主要是传输损耗大,以CRH1 型车厢为例,静态时损耗25db,高速运行时就更高了。

于车速快,对切换和重选非常不利。目前国内高铁时速最快能达300km/h 以上,多普勒效应非常明显。

盂高速铁路通信对SNR 要求高,还有很多乘客网上看视频、下载等业务同时进行,这种业务集中度高。

榆铁路的地形地貌复杂多样性。

在这些挑战下,针对多普勒频偏,必须加入纠偏算法,对频偏纠正和补偿,来提高解调的性能。

4.2 多普勒效应的影响

什么是多普勒效应?当终端在高速运动中通信情况下,终端和基站都有直视信号,接收端的信号频率会发生变化,称为多普勒效应。

事实上个人认为多普勒效应可以看成是频域上的多径效应,多径效应是“时延”,而多普勒效应是“频延”,由此可以得到多径和多普勒相结合的信号的一个核心的式子:

在多普勒的情况下,造成频延不同的原因其实也是信号多径传输,不同路径到达时的角度不同,因此相对速度就不同。

高铁覆盖中的多普勒频移也可以用以下公式来表示:FR=,其中FR 是收信机接收频率,FT 是发信机发射频率,V 是移动台移动速度,C 为电波传播速度。值得注意的是,多普勒频移引起上行信道的偏移量是下行信道偏移量的两倍。以GSM900MHz 和GSM1800MHz 为例,在表1 中可以看出不同车速下的最大频移。

总之,随着车速的不断提高,多普勒频移的影响也越来越明显,在高铁覆盖中首先考虑的是多普勒频移效应。在仿真环境中,瑞丽衰落时的多普勒效应对信道影响很大很明显,在直视范围内的莱斯衰落环境下的多普勒效应对无线信道的影响大大减少,所以,尽量保证发射天线和列车经过的铁路沿线保持在直视范围内。天线方位角的规划,最好在相邻站点间的2/3的距离来规划,保证高铁覆盖强度和站间重叠覆盖距离。然后切换时延,就X2 口来说,控制面平均时延大概0.06s,用户面UL/DL0.057s。车速250km/h 时,切换区域在69m;车速300km/h时,切换区域在83m。

4.3 单站覆盖距离

Okumura/Hata 模型是应用较为广泛的覆盖预测模型,它是以准平滑地形的市区作基准,其余各区的影响均以校正因子的形式出现。Okumura/Hata 模型市区的基本传输损耗模式为:

其中:Lb 为市区准平滑地形电波传播损耗中值(dB);f 为工作频率(MHz);hb 为基站天线有效高度(m);hm 为移动台天线有效高度(m);d 为移动台与基站之间的距离(km);(hm)为移动台天线高度校正因子;s(a)为建筑物密度因子。

由此式就可以计算出天线高度和覆盖距离的相关数据。

4.4 相邻基站重叠覆盖问题

由于高铁多以同频组网方式,来提高频谱效率,但同频组网存在着小区间的同频干扰问题。现实中我们通常是通过管理无线资源使小区间干扰得到控制,也就是小区中资源和负载的情况来进行的多小区无线资源商量着来解决的,就是我们常常所说的ICIC(inter cellinterference cacellation)。

从资源协商来讲,频率服用分为软频率复用(SFR,soft frequencyreuse)、部分频率复用(FFR, fractional frequency reuse)和全频率复用(Full frequency reuse)三类。

软频率复用,是把所有的频段分成2 组子载波,一组是主子载波,一组是辅子载波,主子载波可以在小区的任何地方使用,权利大的很,辅子载波只能在小区中心被使用,不同小区间的主子载波相互正交,在小区边缘有效地抑制了干扰。部分频率复用是把所有的频率分成4 个组,对于小区中心的用户,给他频率复用因子1,固定分配到1 组频段。对于小于边缘的用户,就只能用剩余的3 组频率了,复用因子是3,保证和其相邻的小区边缘用户的频段相互正交,互不干扰。全频率复用就是所有的频点可放在小区的任何位置使用。

总的来看,三种频率复用,其实FFR 和SFR 可以算作一边,全频率复用算另一边。FFR 和SFR 是使用联系多个RB 来组成子频带,全频率复用是使用单个RB,这是很大的区别!第二个区别是在小区中心资源和边缘资源的不同,换句话说就是使用的复用系数不同,全频率复用由于无小区中心和边缘区域资源划分;也就是说,在频率划分上,FFR 和SFR 的不同小区边缘用户使用相互正交的子载波,而全频率复用在不同小区用户使用相互正交的RB,或者干脆就结合功控来使用同一RB。

4.5 天线选择

由于铁路属于狭长地形场景覆盖,并且专网小区基站根据实际地理条件与铁路沿线可能有一定距离,因此根据实际情况需要选择不同的天线。

以铁路专网基站与铁路沿线的垂直距离S 作为参考来选择天线,说明如下:

(1)当垂直距离S 小于100m 时,优先采用32°窄波束天线(如ODP-032R18dB),并且每个小区使用两副天线对铁路实施覆盖,这样还可以避免越区覆盖,见图1。此外为了保证一定的覆盖距离(暂定为1000m),在基站中心两侧总长度L 为240m 的范围内将主要通过天线的副瓣进行主力覆盖。

(2)当垂直距离在100~300m 范围内时,可采用65°波束天线(如ODP-065R15dB)。覆盖方式同上,但整个覆盖范围内基本上依靠天线主瓣对铁路沿线进行主力覆盖。

(3)当垂直距离大于300m 时,建议重新进行站址规划。

此外,对于波瓣过窄,导致出现天线零点的地方信号深度衰落,需要采用零点填充的特型天线或者在两小区正中间增加一面天线,天线增益优先选取为18dBi。

5 高速铁路移动通信新技术

由于铁路通信网络基站一般是平均分布的,而列车的运行又不是非常频繁,因此在利用率方面存在一定的浪费状况。针对这样的情况,采用分布式网络云结构在一定程度上是可以缓解这些问题的,通过集中的储存和收集,并且在需要的时候进行分配使用,可以在基带资源的使用率方面做出一定的改善。

近年,全球掀起了一轮云数据中心建设的浪潮,云计算技术帮助传统数据中心进行业务迁移、在单数据中心内实现资源调度和弹性扩容,一定程度解决了单个数据中心IT 资源利用率不足、业务部署周期长、管理效率低下的问题。

分布式云系统就可以将分散、分层、异构的单一数据中心架构改造为全扁平式、点到点互联、统一资源管理的分布式云数据中心架构,可以实现多个不同地域、不同阶段、不同规模数据中心上百万台服务器资源的逻辑集中管理调度、统一呈现、统一运营,在保护原有投资的前提下更高效的提升整体数据中心资源利用率和管理效率,敏捷响应企业对IT 的核心需求。

可见分布式网络云架构可以有效地优化使用效率,提高利用率。

6 结语

总体来看现阶段的铁路移动通信系统技术在世界层面的发展已经有一段时间了,不断地在向成熟化进步。同时,随着云计算技术的快速发展和应用,高速铁路移动通信技术也有一些新的变化和发展,这方面也需要尽可能的保持跟进的趋势,从而使得高铁移动通信技术不会受到短板的约束和限制。

参考文献

[1]方旭明,崔亚平,闫莉,宋昊.高速铁路移动通信系统关键技术的演进与发展[J].电子信息学报,2015(1).

第7篇:移动通信信号覆盖范文

【关键词】GPS定位 LBS服务 室内分布系统 室内GPS覆盖

1 引言

随着移动通信的飞速发展和智能手机的大量普及,LBS(Location Based Service,基于位置服务)给人们的日常生活带来了前所未有的便利。在LBS使用到的诸多技术中,最基础并且最关键的一项就是定位技术。

GPS定位是目前全球范围内应用最广泛、最成熟的一种定位技术。然而,在定位需求与日俱增的许多室内场所,比如机场、展厅、写字楼、地下停车场、仓库等地点,由于GPS卫星信号被遮挡,造成GPS接收机无法实现定位。

基于这样的背景,本文介绍一种全新的途径,即利用已经广泛部署的移动通信室内分布系统来解决GPS信号的室内覆盖问题。

2 基本原理概述

2.1 LBS的系统架构与原理

简单地说,LBS包含两层含义:首先是确定移动设备或用户所在的地理位置;其次是提供与位置相关的各类信息服务。LBS的常用系统架构如图1所示:

LBS提供服务的基本原理为通过定位技术获取移动终端用户的位置信息,然后再通过GIS数据信息的支持,结合个性化服务应用程序,为用户提供所需位置服务。

在欧美日韩等国外地区,LBS给各运营商创造了丰厚的利润,在中国也显示出了巨大的潜力。目前市场上多款手机提供地图服务,用户可以查找自己和好友的位置,查询周边信息,规划自己的交通出行路线。

2.2 GPS系统构成与原理

GPS(Global Positioning System,全球定位系统)是一种可以定时和测距的空间交会定点导航系统,它可以向全球范围用户提供精确、连续的三维位置和速度信息,同时满足军事部门和民用部门的需要。GPS系统还可向用户提供精确的时间信息。

整个卫星星座由布置在6个轨道平面上的24颗卫星构成,一个分布在全世界的地面控制监视网络监视着卫星的健康与工作状态,这个网络也向卫星上载导航数据和其他数据。由于用户接收机是被动无源工作,GPS系统可以向无限数目的用户提供定位导航服务,如图2所示。卫星利用高精度的星载原子钟做时间基准发射导航信号,而星载原子频标是与内在的GPS系统时基准同步的。CDMA(Code Divided Multi-Address,卫星用码分多址)技术在L1(1 575.42MHz)和L2(1 227.6MHz)这两个频率上广播测距码和导航数据。接收机接收导航数据以确认卫星的位置,测距码则用来确定信号的传输延时,从而确定卫星到用户的距离。如果接收机的时钟是与卫星同步的,则只需要三颗卫星即可测距,但由于接收机的时钟相对于卫星时钟来说比较不稳定,因此至少需要观测四颗GPS卫星用于计算用户的经度值、纬度值、高度值和接收机的时钟偏移值等4个未知量。

GPS定位技术因其覆盖面广,在大多数环境下能做到全天时较高精度的定位,成为行人导航的重要手段。但是,因为信号遮挡、衰减和干扰等因素,在诸如机场、展厅、写字楼、地下停车场、仓库等室内环境中其接收机的定位时间长、精度很差甚至无法定位。而这类环境正是个人用户的主要活动区域,为了获得连续的导航定位结果,必须依赖于其它技术辅助增强或者完全替代它。

2.3 移动通信室内分布系统

室内分布系统是实现室内场所深度覆盖的重要手段,也是电信运营商的重要战略资源。其原理是利用室内天线分布系统将移动基站的信号均匀分布在室内每个角落,从而保证室内区域拥有理想的信号覆盖,满足容量和质量的需求。

3 室内GPS信号覆盖系统的设计

3.1 GPS室内信号特性分析

GPS信号包括两个载波频率成分:L1和L2。L1的中心频率为1 575.42MHz,L2的中心频率为1 227.6MHz。由于这两个频率的时间参考是原子频标,所以它们是非常准确的。目前,L1频率包含了C/A码和P(Y)码信号,而L2频率只包含了P(Y)码信号。用于民用定位只能使用精度较低的C/A码,因此民用GPS接收机主要接收频率为1 575.42MHz的L1载波。本文主要也是针对解决L1载波C/A码的室内信号覆盖问题展开讨论。

在地面上接收的GPS信号是十分微弱的,它们的功率电平通常比噪声电平低得多。每颗GPS卫星在L1频段上以478.63W(56.8dBm)的功率来广播C/A码信号,信号的传输路径大约20 000km。GPS信号在这段路径中的自由空间损耗,可用下式估算:

Lo=32.4+20lgd+20lgf (1)

其中距离d的单位为km,信号频率f的单位为MHz。

将d=20 000、f=1 575.42代入(1)式,可算出从卫星到地面的自由空间衰减为182.4dB。因此,L1载波的C/A码在到达地面的强度约为PC/A=(56.8-182.4)dBm=-125.6dBm。

GPS接口控制文档中给出的信号强度的最小值为-130dBm,与上述结果基本一致。在室内环境下,由于受到视线信号的削弱和衰落、严重的多径以及各种干扰和热噪声的影响,GPS信号比在普通环境中有更多的削弱和衰落,到达时间有更大的延迟,接收信噪比有更大程度的恶化,所以GPS接收机的定位精度和GPS信号的可用性都大大下降。

3.2 系统架构

为了在室内也能接收到良好的GPS信号,本文设计了室内GPS信号覆盖系统,利用已经得到广泛应用的移动通信室内分布系统来进行GPS信号的室内覆盖。该系统的架构图如图3所示:

GPS有源天线布设在建筑的屋顶或窗台等易接收GPS卫星信号的位置,GPS有源天线后接GPS放大器。经过有源天线与放大器放大的GPS信号与原有移动通信信号一起,通过合路器进行合路后,进入原有的移动通信室内分布系统中。由于移动通信室内分布系统用到的功分器、耦合器、天线等无源器件均支持800~ 2 500MHz的宽频,不需要升级即可兼容L1频段下的C/A信号。因此本文所述的室内GPS信号覆盖系统,只需要在原有室内分布系统中新增GPS有源天线、GPS放大器以及合路器这三个主要设备,这样对原有室分系统改动很小,工程安装也很便利。

3.3 系统链路预算

由于GPS信号在室分系统中进行分配与传输时,信号强度会有所减弱,为了保证室内的GPS接收机的接收效果,有必要对整个系统的链路预算进行讨论。

目前,GPS接收机的灵敏度一般可达-150dBm。为了保证GPS信号的接收效果,可得到下式:

PIN+GSYS-LSYS-LO≥-150dBm (2)

其中:

PIN表示GPS天线接收到的室外GPS信号功率;

GSYS表示整个系统对GPS信号的增益;

LSYS表示整个系统对GPS信号的分配与传输所带来的损耗,即从图3中的B处到室内天线进行发射后的这段路径中的信号损耗(假设室分系统设计得足够好,使得每个天线发射出的信号都具有相同的强度);

LO表示GPS信号从室内发射天线到GPS接收机的自由空间损耗。

根据前文所述,PIN约等于-130dBm。

由于室内分布系统可以兼容GPS信号的传输频段,所以GPS信号与移动通信信号在天馈系统中的衰减程度相近。根据经验,移动通信信号从合路前(图3中的A处)到经过室内天线进行发射后,功率通常减少约30dB。因此可认为系统对GPS信号的损耗LSYS也约为30dB。

若室内分布系统的发射天线的信号覆盖距离为15m,将d=0.015km、f=1 575.42MHz代入公式(1),可以算出空间损耗LO约为60dB。

将PIN=-130dBm、LSYS=30dB、LO=60dB代入公式(2)中,可以得到:为了满足GPS接收机的最低接收灵敏度,系统增益GSYS必须不小于70dB。

GPS信号的系统增益GSYS由有源天线增益GANT和放大器GAMP组成。目前常见的有源天线产品,其GANT可达37dB,因此理论上只要保证GPS放大器的增益GAMP能大于33dB,即可满足整个系统的链路预算要求。但是为了给系统留有一定的余量,通常要求GAMP>50dB。

由于GPS信号强度十分微弱,这就对室内GPS信号覆盖系统的噪声控制水平提出了很高的要求。系统后级的天馈系统均使用无源器件,不会引入噪声,而位于系统前级的有源天线与放大器均需要采用较高增益、较低噪声的LNA。

在进行系统设计时,先通过建筑物的周围环境、室分系统的实际情况来确定GPS有源天线的安装位置;再根据以上所述的理论估算来选定GPS有源天线与放大器的增益与具体型号,以达到最佳效果。

4 系统硬件实现

按照图3所示的系统架构图进行室内GPS信号覆盖系统的搭建与部署。下面将分别介绍系统中用到的一些主要器件与设备。

4.1 GPS有源接收天线

室内GPS信号覆盖系统采用如图4所示的GPS有源接收天线,该天线能实现37dB的增益。

该天线安装时需要竖直安放,周围最好可以远离遮挡物。若需要安装在建筑物楼顶,则需注意防雷,尽量在避雷装置的保护范围内安装使用。

4.2 GPS放大器

本系统中的GPS放大器(如图5)采用多级放大电路设计,最大增益可达80dB,最小增益49dB,增益调节步长1dB。由于该放大器增益较大,当发射天线与有源接收天线距离过近时,系统有可能产生自激。这就要求施工时需要根据实际情况适当衰减放大器的增益,或者尽量拉远有源接收天线与发射天线之间的距离,一般要求两者至少相距20m。

4.3 GPS/移动通信信号合路器

在实际的场景中,需要合路的移动通信信号的制式存在着不同,所以本系统用到的合路器的种类也有所不同。图6所示为GPS/CDMA合路器,可实现插损< 0.5dB,隔离度≥80dB。

4.4 天馈系统

GPS和移动通信信号合路后,就可以通过天馈系统在室内进行信号覆盖。天馈系统主要包括功分器、耦合器、电桥、宽频吸顶天线等无源器件,如图7所示。这些器件均支持800~2 500MHz的信号传输,因此无需对原有移动通信天馈系统进行改动,即可用于本系统的GPS信号传输。

5 总结

以上所述的室内GPS信号覆盖系统,已经投入到手机卖场、运营商营业厅、高档写字楼等这些对LBS服务有着大量需求的室内场所。通过该系统,原来无法进行GPS定位的室内场所现在可以很方便地享受LBS服务带来的便利,该系统的GPS信号覆盖效果得到了用户的一致好评。

在欧美日韩等国外地区,LBS给各运营商创造了丰厚的利润,在中国也显示出了巨大的潜力。本文所述的室内GPS信号覆盖系统,有效地解决了室内环境中无法进行GPS定位的问题,提高了原有移动通信室内分布系统的使用效率,顺应了LBS的发展趋势。

参考文献:

[1] Ray J K. Advanced GPS Receiver Technology[J]. Canada University of Calgary: Department of Geomatics Engineering, 2003.

[2] Anonymous. Interface Control Document ICD-GPS-200[S]. Fountain Valley, CA: Arinc Research Corporation, 1991.

[3] Bo Zheng, Gérard Lachapelle. GPS Software Receiver Enhancements for Indoor Use[A]. Proceedings of ION GNSS 2005[C]. 2005.

[4] Chansarkar M, Garin L. Acquisition of GPS Signals at Very Low Signal to Noise Ratio[J]. ION NTM 2000, Anaheim, CA, 2000: 731-737.

[5] Bahl P, Padmanabhan VN. Radar: An in-building RF-based user location and tracking system[A]. In Proceedings of the IEEE Infocom[C]. 2000: 775-784.

[6] Kaplan Elliott D, Hegarty Christopher J. Understanding GPS Principles and Applications[M]. 2nd Edition. Artech House Inc, 2006.

第8篇:移动通信信号覆盖范文

【关键词】高速铁路 铁路数字移动通信系统 GSM-R传输干扰 分布式天线

一、前言

1.1研究的背景

随着经济的发展,二十一世纪下铁路行业在不断的崛起。不断的有列车高铁通车,越来越多的和谐号进入大家的视野,为人们的运输提供了长久的可持续的保障。但是光是运输而没有通信却是远远不够的,因此也就出现了铁路数字移动通信系统,此系统又一次将铁路运输系统推到了风口浪尖,该系统可靠吗?此系统的传输会遭到干扰吗?答案是肯定的,铁路运输是移动的,免不了通信传输与越区传输,而这些又将是影响系统的因素,所以人们都认为此系统的发展不容乐观。

1.2研究的目的和意义

随着列车运行速度的提高,铁路数字移动通信系统也在不断的发展,但是在相干时间减少,电平交叉率变快越区切换发生频繁等干扰因素的存在,铁路数字移动通信系统在不断的受到干扰,也会对此系统的服务质量产生不良影响,从而会使顾客不满意。俗话说顾客是上帝,倘若顾客不满意,又何谈铁路运输能够长远的发展呢,顾客是经济发展的命脉,同样,铁路数字通信移动系统的命脉也是顾客。所以研究此篇文章的目的在于解决铁路数字移动通信系统的干扰这一大问题,就如何降低干扰频率和用何种方法来解决此问题展开研究。而研究的意义则就是显而显而易见的了,那就是降低干扰频率,尽可能地减少任何有可能对铁路数字移动通信系统干扰的因素,是铁路服务行业达到最高水准,不仅在高速运输中取得成功,在移动通信服务运输中也同样要取得不可磨灭的成功。这就是此篇文章对铁路数字移动通信干扰问题展开研究的意义。

二、铁路数字移动通信系统的影响

2.1对铁路移动运输通信的影响

铁路运输服务行业是本世纪开始以来最为之重要的一门服务行业,它的发展影响到一个国家进出口贸易的效率与利益,且暂不说完全决定国家的经济往来贸易,但也是此问题必不可少的一项考虑因素。本来铁路运输就是以高速度的运输为主要开发目的,使合作双方迅速地进行货物交流沟通得到有效保障。但是为了增强运输沟通能力,肯定要在无声运输中添加最为之可行的交流措施,那就是铁路数字移动通信系统,他可以加强人们的移动交流,倘若有个突发状况,可以在铁路列车移动时进行有效的交流,是合作双方能得到最好的沟通的一种保障渠道。

2.2对人们的影响

顾客是上帝,可以在铁路列车移动时进行有效的沟通交流会使顾客得到满意,比如说再有重要事宜或偶遇突况需要改变计划时,可以在移动时进行交流找出解决方案从而确保对货物运输的保障会使顾客觉得真实可靠,让人们更加相信铁路运输,更加依赖铁路运输,从而进一方面使铁路数字移动通信系统得到更好的发展,使之影响达到最大化,展开实质性有效性的发展。

2.3对国家的影响

国家的发展离不开一点一滴的积累,小到农民种田,达到制造航空母舰,可就是这处在中间段的铁路数字移动通信系统往往会被人们所忽视。铁路运输好不好,完全决定了一个国家货物对外交流,经济贸易对完开张往来的发展趋势。铁路数字移动通信系统的影响可以切实有效的实现利益最大化,保障最大化,使人们在移动时得到有依据可靠地交流合作与沟通。而它的影响也是小到影响个人,大到影响国家。在铁路运输为主导地位的发展时代,又有什么理由能够使它被我们所忽略,又有什么理由而不去着手发展他呢?倘若在二十一世纪,铁路数字移动通信系统排除了干扰,那么将会促使我们运输行业达到巅峰,使铁路服务行业指标达到最优化,再进一步说,会使我们国家运输贸易得到保障,国家GDP得到上升,从二者正跃居为世界强国。

三、铁路数字移动通信系统的传输干扰性能存在的问题

3.1 GSM-R传输干扰问题

GSM-R传输干扰系统有好几个部分组成,它是系统服务质量指标体系,其中传输干扰性能指标尽在列车服务数据行业进行定义。而GMS-R的误码也是一种潜在存在的问题,传输干扰率在现在只能粗略地说是两部分组成。分别是传输干扰周期和传输无差别周期。在传输扰的时候将会有一段时间来发送传输扰的信号,此信号在传输时就是传输无差别周期。在现在的社会,GSM-R系统对铁路运输干扰存在的问题还是依旧很多的,可依旧没有得到实质新的进展来解决。

3.2铁路频繁移动问题

铁路是移动的,在高速移动的铁路上,想要实现通信不扰简直就是比登天还难,但是难归难,我们不能轻言放弃,因为服务行业的未来预测是要非常完美的,服务行业是一个国家的支柱产业倘若铁路数字移动通信系统在铁路列车频繁移动的时候减少扰的频率,那么无疑对于铁路服务质量监测指标会是个积极的一面,会使之得到提升。我们会进一步分析如何提高铁路数字移动通信系统的效率,比如展开分布式天线可扩大小区覆盖范围来实现目的,那无疑会是锦上添花,在不久的将来,铁路数字移动通信系统会在此方法的庇护下在列车高速移动的同时发出更可靠的信号。

3.3铁路列车频繁越区问题

要想在铁路列车频繁越区时得到保障的通信信号,那么我们就要着手想办法解决这一棘手问题。越区问题长久以来是铁路数字移动通信系统的传输干扰性能的一大重要问题,也正是因为棘手,未曾解决好过。就此,为了高速的发展,顺应时代潮流,分布式天线扩大小区覆盖范围的方法逐步深入人心。此方法有效的降低了扰频率,使我们铁路通信传输系统在频繁的越区时得到充足的保障,避免了扰的问题,但一切都还在研究当中,还有待进一步的提高。

四、产生铁路数字移动通信系统的传输干扰性能的因素

4.1列控系统的特性因素

传输扰的因素有很多,而列控系统的特性在在这些因素中不容被忽视。列控系统特性主要表现在列车高速移动时越区切换的概率上,在越区切换的同时,倘若信号发出与越区切换频率相碰撞,那么此时铁路数字移动通信系统将会扰甚至是切断,使得铁路数字移动通信系统在传输时功亏一篑。列控系统的特性是干扰因素的一大命门,再列车频繁移动和频繁越区切换时,信号一旦发生碰撞,则后果将不堪设想,有可能导致运输的中断,为了不带这个风险,我认为列控系统的特性这一因素将要被彻底的注重。

4.2 GSM-R系统特性因素

在列车飞速驰骋下,高速度的提高,从而会使无线信道相干时间变短,最终铁路移数字动通信系统传输将会扰,会变得更加不稳定。在此不得不提到GSM-R的越区切换,此时越区切换采用的是硬切换技术,此项技术在传输过程中会中断一会,所以在GSM-R系统进行工作时,也会影响到传输。所以GSM-R系统也是影响铁路数字移动通信系统的干扰的又一重要因素。

五、铁路数字移动通信系统传输干扰性能的改善方法

5.1采用分布式天线法

分布式天线扩大小区覆盖范围可以使得铁路数字移动通信系统在传输时数据趋于稳定,毕竟扩大了覆盖范围,所以信号在任何区域都会变得相比较于以往来说会更加强烈,所以在传输时也就会减少了碰撞的次数,干扰概率被减小了,稳定性自然也就提高了。也就更加容易实现高利用率的传输。

5.2改善系统同频干扰

此种方法将需要人为来操控电脑系统来扩大信号分布范围,在传输过程中一旦发现将要扰,则立即以另一个系统侵入,来为铁路数字移动通信系统的传输铺平道路,清除了一切路上的拦路虎,这无疑是在为铁路传输得到更好的保证做铺垫。

5.3加强区域区之间信号覆盖率

列车是穿梭在各个省市区域间的,所以越区切换是必不可少的经过环节。倘若在一个区域到另一个区域时,信号稳定传输,避免了上述所说的干扰碰撞,那么无疑给了铁路数字移动通信系统的干扰性能做了保障。区域与区域之间还要加强各铁路的联系,在各个列车间设立适合交流联系的渠道,在人为方面做到负责任的态度,使铁路数字移动通信系统的干扰降到最低,在如今的社会里,保障最重要。

第9篇:移动通信信号覆盖范文

关键词:网络覆盖;直放站

 

 

随着网络的发展,城市的室内覆盖已不存在问题,覆盖的重点也逐渐向山区、高速公路等高难度覆盖区域转移。直放站以其灵活简易的特点成为解决简单问题的重要方式。 本文通过对无线网络覆盖问题的分析,讨论了直放站在移动通信中的重要作用及应用。 

 

1 直放站的定义 

 

直放站(又叫中继器)属于同频放大设备,是指在无线通信传输过程中起到信号增强的一种无线电发射中转设备。无论是GSM直放站、CDMA直放站还是3G直放站,其原理是基本相同的。直放站的基本功能就是一个射频信号功率增强器。 

 

2 直放站的分类 

 

2.1从传输信号分有GSM直放站、CDMA直放站和3G直放站 

2.1.1 GSM移动通信直放站是为消除GSM900MHz/1800MHz频段移动通信网的小范围信号盲区或弱信号区而设计生产的通信设备。被广泛应用于地下商场、停车场、地铁、隧道、高层建筑的办公室等基站信号所无法到达的信号盲区,同时对于消除城市因受高楼大厦影响而产生的室外局部信号阴影区或边远郊区个别村镇的弱信号区也具有相当好的覆盖效果。 

2.1.2 CDMA直放站可以扩大CDMA基站的覆盖范围,大大节省CDMA网络建设的投资(一个CDMA直放站的投资约为一个CDMA基站的十分之一)。特别是在高层楼宇、地下(如地铁)、以及盲区等特殊环境下,CDMA 直放站将充分发挥它的优势。由于各种地理环境和用户的要求不同,所需的CDMA直放站的类型也不同。 

2.1.3 CDMA直放站是为了消除移动通信网覆盖盲区或弱信号,延伸基站信号覆盖的一种中继设备,它能解决消除城市因受高楼大厦影响而产生的室外局部信号阴影区,地下停车场、地下隧道、商场、电梯等基地无法到达信号的盲区,提高了覆盖范围增强了信号覆盖延伸。 

2.1.4 与传统的2G无线通信系统相比,由于3G无线通信系统主要使用的频段在2000MHz附近,根据电波传播衰减规律,显然3G的无线信号比2G的无线信号衰减得更快。这样,在同等功率情况下的3G基站和直放站的覆盖范围都比2G的要小。所以在达到与2G网络同等的覆盖水平时,需要更多的直放站来完成网络覆盖。由此我们可以预期,在即将到来的3G无线网络建设中,直放站也必然仍将扮演着重要的角色。 

2.2 从传输带宽来分有宽带直放站和选频(选信道)直放站 

2.2.1 GSM移动通信宽带直放站的主要特点: 

高的系统增益且增益连续可调;采用先进的数字滤波技术,带外抑制特别好;全双工工作,很高的上/下行隔离度;两端口标准设计,安装极为方便;内置电源且设计有电源保护系统和免维护备用电源接口;采用ALC技术,输出电平连续可调,稳定可靠;可选智能监控,故障自动报警及远程维护;高线性功放,性能稳定等。 

2.2.2 GSM移动通信频带选择直放站的主要特点: 

高的系统增益且增益连续可调;全双工工作,很高的上/下行隔离度;中心频率和带宽任意可调,满足不同客户要求,带外抑制好,不同营运商之间的信号不会产生相互干扰;内置电源且设计有电源保护系统和免维护备用电源接口;两端口标准设计,安装极为方便;采用PLL控制技术的选频模块,性能稳定可靠,噪声系数低等。 

2.3 从传输方式来分有无线直放站、光纤直放站和移频传输直放站 

2.3.1 无线传输直放站 

下行从基站接收信号,经放大后向用户方向覆盖;上行从用户接收信号,经放大后发送给基站。为了限带,加有带通滤波器 

2.3.2 光纤传输直放站 

将收到的信号,经光电变换变成光信号,传输后又经电光变换恢复电信号再发出。 

2.3.3 移频传输直放站 

将收到的频率上变频为微波,传输后再下变频为原先收到的频率,放大后发送出去。

3 直放站的应用 

 

直放站可以扩大服务范围,消除覆盖盲区,如高山,建筑物,树林等阻挡物而形成的信号盲区;在郊区能够增强场强,扩大郊区站的覆盖;沿高速公路架设,增强覆盖效率;还可以解决室内覆盖,如大型建筑物内信号衰减信号盲区、地下商城、遂道等衰减信号盲区;另外 ,将空闲基站的信号引到繁忙基站的覆盖区内,实现疏忙等。 

3.1 公路、郊区重点农村的覆盖 

随着社会的发展,高速公路逐渐增多,公路的覆盖成为一个很大难题,为了有效节约资源,直放站在这里得到了广泛应用。,某条高速公路如果全部利用宏基站覆盖,共计需要15个宏基站,采用宏基站带直放站方式,只需要8个宏基站,在很大程度上节约了成本。 

3.2 “L”型覆盖 

某一风景区位于山谷中,距离基站不到4公里,但由于被山脉阻挡,根本无网络信号。在山脉的尽头安装一直放站,由于直放站接收信号的方向和发射信号的方向成一定的角度,相当于基站的电波在直放站处转了一个弯。依靠山体的阻挡,直放站的施主天线和服务天线分别放在山体的两侧,隔离度很大,直放站的性能可以充分发挥,很好地解决了该风景区用户的通信问题,还使该基站的通信距离向山谷里延伸了6公里。

3.3开阔地域的覆盖 

人口分布较少的开阔地域是使用直放站进行覆盖的典型场合。当直放站采用全向天线时,只要有一定的铁塔高度,在直放站工作正常的情况下,3公里内可以明显地感觉到直放站的增益作用。但距离超过5公里以后,直放站的增益作用就迅速消失,用手机进行基站接收信号电平测试,无论直放站是否工作,接收电平都没有明显变化。这是因为在平原开阔地区,房屋建筑和地形地貌造成的传输衰耗相对较小,而随空间距离的增加,电波按32.45+20logf(MHz)+20logD(公里)的规律衰减;即距离每增加一倍,电波衰减6dB。 

 

4 直放站的优点及不足