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利用天线下倾法减少高话务密度区干扰
引言
在移动通信系统发展的早期阶段,基站天线辐射图主要取决于在规定的覆盖范围内确保通信可靠所需的增益,并且往往采用全向辐射方式。随着话务量的增加,则在不同地理位置或无线小区通过重复使用频率的方法,提高频谱利用率。更进一步,还需要把无线小区细分成扇区。
1.1.水平波束宽度
在蜂窝移动电话系统中,增加话务容量的第一步是采用定向天线水平排列。也就是说,在一个基站使用数根天线,每个小区分成三或六个扇区。每个扇区指定一组专用频率。
例如,复用因子K=7,每个小区3个扇区(亦称为7/21),此频率复用方式如图一所示,(图略)图中还标出了所用频道组序号。R代表小区半径,频率复用距离D是使用相同频率配置的两个小区之间的最短距离。使有相同频率的基站是同频道干扰的来源,图中以阴影表示。
由于基站天线具有定向特性,基站接收到的干扰电平就会减弱。这是因为主天线波瓣狭窄,所接收的干扰移动台信号较少。[参考书目一]中建议采用三扇区一120度扇区一系统,而在某些热点,可局部采用60度扇区系统。我们选用的是水平天线辐射图,这样,各扇区之内的电场强度就能尽量保持恒定。 到目前为止,我们都是水平面内考虑天线辐射图。使用水平波束天线,会增中系统中使用天线的总数,从而导致成本增加。随着话务量的增加,应该另想办法减少同频道干扰。其中一个办法就是对天线水平面辐射图进行整形。
1.2.垂直波束宽度
所需基站天线,对使用相同频率小区其辐射能量应尽可能地低,而在服务区内的辐射则要尽可能地高。
倾斜主波瓣可产生理想的效果,尤其是与抑制邻近主波瓣的旁瓣结合使用效果更好。对图二中标示“下旁瓣区域”内的旁瓣进行抑制,是很重要的。(图略)
尽管在主瓣上侧有陡斜的天线辐射图也是理想的,但在实践中,如果不把天线做得很大(这样亦会影响天线的成本),就不可能有实质性的改进。 主波束下倾有两种方法:
机械式天线倾斜
改变天线振子的相位,使波束下倾(电子式下倾)
本文以下分析旨在调查:何种下倾法在减少同频道干扰方面能提供更好的工作性能。
2.确定选用何种下倾法
2.1.机械式或电子式
两种不同的下倾方法,产生不同的表面辐射。在下倾角度小时,这种区别不明显;但随着下倾角度的加大,这种区别即显而易见。以下举几个表面辐射的例子。(图略)
可以看出,在电子式下倾的例子中,地面辐射图在下倾角度增中时仍保持有形状;但在机械式下倾的例子中,辐射图出现一个“低凹”,与此同时,侧辐射增加。这种效应在机械式下倾天线中是众所周知的,请参阅[参考书目一]中W Lee, Mobile Cellular Telecommunications一书。从减少来自基站B1(见图一)(图略)移动台干扰的角度来看,这种“低凹”没有什么不好。但是随着侧辐射的增加,接收到的来自基站B2和B6移动台的干扰也同时增加了。
我们对这种效应进行量性估计,以下详述此方法。
我们就载干比的改善,对电子式与机械式下倾法作了一番比较。用于比较的天线是标准8振子天线,各振子相隔半个波长,一个辐射振子的方位辐射图如图六所示。(图略)不同对图七所示不同下倾方式(图略),通过的两种不同方法进行计算。 从图一的频率复用示意图可以看出,在一个特定基站周围有六个干扰源。
最差载干比出现在小区边缘。在主波束下倾情况下,虽然收到的来自移动台的功率C减小,但是接收到的干扰减小更多,从使载干比C/1得到改善。
使用电子式和机械式下倾天线的辐射图,我们对信号电平和干扰电平与下倾角度的函数关系作了计算。所有基站天线都以同样角度下倾。计算结果如八a和八b所示。(图略)
首先,接收到的来自移动台的信号电平用图七表示。可以看到,电子式和机械式下倾法之间没有多大区别。 其次,接收到的来自基站1的干扰电平用八b表示。两种类型的下倾法在干扰抑制方面没有多大区别。
接收到的来自基站2移动台的干扰情况就大不相同了。干扰抑制如图九所示。(图略)可以看到,电子式下倾法大大地抑制了干扰,而机械式下倾法则做不到这一点。在考察接收到的来自基站3,5,6移动台的干扰时,电子式下倾法相对于机械式同样具有优势。
6移动台的干扰时,可以看到,电子式下倾法相对于机械式同样具有优势。
综上所述,电子式下倾法在改善载干比方面要比机械式下倾法好得多。因而可以说,对于基站天线而言电子式下倾法是更为可取的选择。
在评估电子式和机械式下倾法时,还有一个因素需要考虑。在市区通信网中,小区内有很多人工障碍物,这一点是很特殊的。这些障碍物会引起多次反射,造成传播信道中的多路径效应。RMS延迟范围对传播信道来说是一项重要的参数,它可成为高信息传输速率系统的限制因素。如[参考书目二]一文所测出的那样,当主波束下倾并且基站天线略高于一般情况时,可缩小RMS延迟范围。如图十所示,椭圆区域散射出的所有信号,都会在具有相同延迟的接收台产生反应。比较图十一(甲)和图十一(乙)(图略)所示电子式和机械式下倾法的表面辐射图,可以清楚地看到:采用电子
总之,电子式下倾法比机械式下倾法更可取,因为:
·在多数情况下它能更多地降低干扰电平
·地面辐射图失真更小
·信号的RMS延迟范围可降至最小
2.2 最佳下倾角度的确定
利用上述模型,我们对计算几种不同下倾角度的载干比C/1。设移动台天线高度为16米,基站天线高度20至60米,至移动台距离R=2公里,至干扰源的距离如图一所示,图十二显示了电子式和机械式下倾法载干比C/1的改善。(图略)
可以看到,在使用电子式下倾法的情况下,由下倾产生的改善更为明显,至少从频率复用方面考虑是如此。还可以注意到的是:使用机械式下倾法时下倾角度有最佳值(在四度附近区域最佳),而电子式下倾法的下倾角度增大时,载干比亦随之增大,至少从下倾角度方面考虑是如此(对大于15度的下倾角度,第一辐射盲区会在服务区内,使接收到的信号电平出现显著变这种情况是应当避免的)。当基站天线高度增加时,下倾法的优点更为突出。
从图八和图十二可以清楚地看到:在信号电平C和载干比C/1之间存在着某种折衷。最佳下倾角度值取决于小区尺寸、天线辐射图及天线高度。此外,由于每个小区每天二十四小时话务量的变化,各小区的最佳尺寸亦变化。如果使用DELTEC(登达新西兰有限公司)的Teletilt天线产品系列,则可以改变小区尺寸且延迟最小。
虽然图八至图十二所示图形是根据简单的平坦地形模型计算的,但它们显示的趋势很好的预示了实际应用时发生的情况。在高低不平的地面和建筑物林立的场所,载干比C/1的改善会受到影响。在实际应用时,可通过略微增加基站天线高度和使用电子式下倾方法,来性改善效果。此外,如果在频率复用方式中所用的复用因子较小(例如,K=4),复用距离就会较小,则载干比C/1的改善更显著。
3.确定最佳天线位置,充份利用倾斜效果
如果某个基站运行在话务密度高的市区,天线可安放在低于房顶的位置,以减小小区尺寸,尤其在微小区受干扰限制的系统内更是如此。建筑物对传播损耗的影响通常为10-15分贝,与“衍射屏模型”所示一致[参考书目三]。在这种情况下,地面辐射由于街道的渠网效应而呈菱形(见图十三)(图略)。
但是,在市区条件下,服务区的确切形状并不容易确定,因为它会受到局部障碍的很大影响,任何有相当精度的场强估值,都需要一个高分辨率地理数据库。尽管存在这些困难,但如果必须用微小区来满足高话务密度容量要求,则基站天线安装低于均屋顶线,是一种可行的选择。
对于小区,可通过天线安装高于房顶并且下倾主波束的方法,减小其尺寸。这种方式的优点将在后面详述。
我们可以按照两方面的因素来估算移动台接收到的信号强度变化:
(1)改变基站天线的高度
(2)主波束下倾
我们用[参考书目三]中有关衍射屏模型的阐述,来解释图十四所示的情况。(图略)
结果如图十五和图十六所示。(图略)可以看到,当基站天线的高度低于房顶平均高度时(假定为15米)信号电平急剧下降。这种情况下的信号强度,在图十五中表示。
通过主波束下倾也可以得到类似的信号强度衰减。如果天线安装高于房顶平均高度并且采用波束下倾的方法,则信号电平亦会下降,如图十六所示。要充份发挥下倾法的优越性,我们建议基站天线安装应略高于房顶平均高度。
这各方法的优点:
·把信号传播路径中障碍物的影响降至最低,从而妥善控制小区形状
·通过更直接的信号路径降低RMS延迟范围[参考书目二]
·信号路径损耗降低,整个小区的信号电平变化减少
·用改变倾斜角度这一更灵活的手段来改变小区尺寸
·通过遥控调整下倾角度的方法,小区尺寸在通信网络发展或出现临时“热点”的情况下易于改变[参考书目四]。
结论
·对于受干扰限制的高话务密度通信网络,主波束下倾可成为提高载干比C/1的有效工具
·电子式倾斜法比机械式倾斜法更可取,因为:
·在多数情况下,它能更好地改善载干比C/1
·地面辐射图失真更少
·信号RMS延迟范围降至最小
·可变电子倾斜法比固定倾斜法更好,因为:
·在为提高性能所进行的调整工作中成本降低障碍减少
·在通信网络发展时,不必随场地变化而更换天线或改变天线高度
·可现场(不可选择)进行蜂窝规划
·具有更大的灵活生
·可简化天线库存
·可延长天线的使用寿命
·遥控电子下倾法比现场调整更好,因为:
·不必现场直接接触天线
·进行调整的成本降低,速度加快
·调整下倾角度时不需要关闭基站,或使人员受到射频能量辐射
·调整不受天气影响,可独立进行
·通过略微增加基站天线高度和天线倾斜法
·可进一步减小传播路径RMS延迟范围
·如果采用遥控式下倾调整,则小区尺寸在延迟最小的情况下进行调整,以改变信道负荷这可以通过安装(登达新西兰有限公司)DELTEC’s Teletilt系列天线产品而实现。
浅谈网络优化与天馈线维护和保养的关系
摘要:本文对日常维护中遇到的天馈线问题的剖析,阐述了天馈线维护和保养与网络优化之间的重要关系,提出了常见的天馈线问题的处理方法。
关键词:网络优化 天馈线 维护
前言
天馈线的维护和保养是移动通信网络优化的重要组成部分,其技术要求高,维护工作具有长期性和艰巨性,对移动网络运行良好与否至关重要,搞好移动通信网络优化必须把天馈线维护保养工作贯穿于移动通信维护工作的始终。
下面着重就天馈线安装和维护经常出现的故障,谈一谈天馈线的维护和保养。
一、天馈线的维护和调整在网络优化中的重要地位
移动通信作为服务行业,只有提高通信质量,才能赢得用户满意。移动网络优化工作的目的在于提高网络质量。天馈线系统正常运行不仅能够扩大覆盖范围,减少盲区,提高覆盖率,而且能够减少干扰、串话等,降低掉话率,为用户提供优质服务。
基站安装不仅要合理地选择站址,而且还要合理控制基站天线高度,降低系统内干扰,保证网络的服务质量 。对于拥塞严重和掉话率高的基站可通过适当调整小区边界,切换带和手机接入条件等有关的参数,调整天线方向角度和俯仰角等硬件手段进行话务均衡,减少站间干扰。
例如:宿州华夏宾馆基站的天线高度50米,第三小区出现严重拥塞,掉话率达到3%--4%,为此,我们组织人员对BSC数据库进行分析,采取了如下措施:
a 调整了华夏宾馆基站第三小区的天线俯仰角,由6°调整到10°;
b 降低功率等级;
c 在华夏宾馆和公安局基站之间增加了淮海路基站切换点。
措施实施后,效果比较明显,干扰级别降为正常,掉话率降为05%,话务得到均衡。
二、天馈线常见故障处理
1、天馈线安装问题
天馈线在安装过程中,由于安装人员疏忽,造成天馈线短路和馈线接头有灰尘、污垢,以及天馈线接头密封处老化断裂等。这些造成的天馈线故障,往往比较难于查找,特别是由于密封处断裂造成的活动障碍更难查找。
GSM二期工程芦岭基站安装完毕后,基站调试不通,西门子公司的人员去了几次也查不出问题,是基站硬件问题,还是电缆连接问题,还是天馈线问题呢?经多方查找,才发现是由于安装人员疏忽,在制作馈线接头时,把一个头发丝般的铜皮做在馈线的芯皮之间,致使馈线短路。重新制作馈线接头后,基站运行正常,但是为此各方面花费了多么大的精力,给移动局带来多么大的利益损失。
同样的,有些天馈线安装完毕后虽测试指标达到要求,但由于馈线尾巴线绑扎不牢,久经风吹雨打,造成封密处断裂,致使基站出现故障。宿州朱仙庄基站的馈线尾巴线绑扎不牢,正常使用八个月后,经常由于驻波比告警,造成基站Disable,我们认真分析原因,确定为馈线接头密封处由于风吹摇摆开裂。我们对接头处重新处理,加固馈线尾巴线,驻波比告警消失。覆盖距离由原先的1公里扩大到4--5公里,提高了基站的利用效率。象这一类情况非常多,如不及时处理,出现的问题会更多。
2、 天馈线进水的问题
天馈线进水问题的出现,既有人为的因素,也有自然的因素。
自然的因素是由于馈线本身进水。GSM二期工程时,适逢宿州发大水,有些馈线浸泡在水里。由于馈线长期在水中浸泡,造成馈线外皮老化,雨水渗透到馈线内。天馈线安装好以后,又没有按照要求进行驻波比测试,以致晴天时天馈线没有驻波比告警,阴天或下雨时,天馈线系统即有驻波比告警,造成基站Disable。为此,工程局和我方人员去了十几次也没有解决,后来用驻波比测试仪对馈线进行测试,发现造成该基站频繁退出的原因为:发射馈线进水。更换天馈线以后,故障排除。
人为造成天馈线进水的情况就更多,主要包括馈线接地处没有密封好、安装时划伤馈线、馈线和软跳线接头没有密封好等。
例如:砀山刘暗楼基站经常由于驻波比告警退出服务,我们派人进行检查,发现馈线第一次接地处人为拉伤,铜皮裸露,一下雨或阴天造成馈线进水,出现驻波比告警。
砀山范庄基站自1998年12月份开通以来,载频状态一直保持正常,但是第一区附近用户反映手机不能上网,维护人员检查基站各硬件盘全部正常,做话务统计发现该小区话务统计TCH占用次数为0,这说明手机在该小区不能上网服务。为此,我们配合西门子和工程局维护人员对该基站的软、硬进行彻底检查也没有发现问题,1999年7月底,我们配合工程局人员对该基站进行检查,检查天馈线部分时,用驻波比仪表测试后,测试值仅为132(少于17)。经分析,是由于安装时划伤馈线,造成馈线进水,致使基站表面运行正常,但是不能给用户提供服务,更换馈线后,该小区手机能够上网服务。该馈线安装造成的障碍自发现到排除历时半年之久。
泗县县城基站由于馈线与软跳线之间接头没有密封好,造成馈线进水,出现驻波比告警。接头处理后,告警消失,基站运行正常。
馈线进水造成馈线系统出现驻波比告警,基站经常退出服务,影响该地区的覆盖。用户投诉比较严重,不仅影响移动业务收入,而且影响移动部门的声誉。要防患于未然,首先安装人员严格要求自己,具有高度的责任感;其次,基站安装后都要进行驻波比测试,发现问题及时处理;最后,质检人员按照一定程序进行验收,包括测试数据的核实,天馈线的安装和制作工艺进行严格把关,决不能让不合格的工程蒙混过关。
三、 天馈线的保养
众所周知,900兆天线采用的频率为875--960MHZ,发射功率为20W,如此高的高频电磁波和较低的发射功率,经天馈线传导,如损耗过大,必将降低接收灵敏度。有时用户反映,基站刚开通时,手机接收灵敏度很高,不到两年灵敏度就降低了,特别是在覆盖区域边缘有时根本打不通,这是什么原因呢?经分析和实测,天馈线系统的保养维护是关键。如不进行保养维护灵敏度年平均降低15%左右。
如何保养天馈线呢?
1、 注意对天线器件除尘,高架在室外的天线,馈线由于长期受日晒、风吹、雨淋,粘上了各种灰尘、污垢,这些灰尘,污垢在晴天时的电阻很大,而到了阴雨或潮湿天气就吸收水份,与天线连接形成一个导电系统,在灰尘与芯线,芯线与芯线之间形成了电容回路,一部分高频信号,就被短路掉,使天线接收灵敏度降低,发射天线驻波比告警。这样的话,影响了基站的覆盖范围,严重时导致基站Disable。所以,应每年在汛期来临之前,用的中性洗涤剂给天馈线器件除尘。
2、 2、组合部位紧固。天线受风吹及人为的碰撞等外力影响,天线组合器件和馈线连接处往往会松动而造成接触不良,甚至断裂,造成天馈线进水和沾染灰尘,致使传输损耗增加,灵敏度降低,所以,天线除尘后,应对天线组合部位松动之处,先用细砂纸除污、除锈,然后用防水胶带紧固牢靠。
3、 3、校正固定天线方位。天线的方向和位置必须保持准确、稳定。天线受风力和外力影响,天线的方向和仰角会发生变化,这样会造成天线与天线之间的干扰,影响基站的覆盖。因此,对天馈线检修保养后,要进行天线场强,发射功率,接收灵敏度和驻波比测试调整。
4、 综上分析,要从根本解决天馈线存在问题,我们应从设备的日常维护上入手,定期对天馈线进行检查、测试,发现问题及时处理。维护人员和安装人员加强自身素质培训,掌握天馈线的安装和维护方法,利用丰富的维护手段,快速、准确地诊断和排除故障,提高维护效率,确保移动网络运行质量,加大我们在移动通信市场的竞争力度,使我们的移动通信网建设成一个畅通、高效的网络。
网络优化概述
网络优化主要分为:
小区优化 产数优化
对掉话率,呼叫建立失败率高的站进行现场勘察,排除设备硬件故障,天馈系统设计,频率干扰,站址选择上等方面等问题。 无线参数调整(越区切换,功率功控)与交换机参数调整。
无线规划优化 容量优化
通过频率调整消除网内干扰,避开网外干扰,调整小区覆盖范围,使话务量分布更合理,避免覆盖不足和越区覆盖。增删相邻小区关系使切换更合理,减少切换不当引起的掉话。 监控系统容量的增长,对网络的瓶颈及时提出预警,指出系统在配置上的不足之处,为扩容规划提供技术建议。
配置优化 新技术引入可行性分析
合理规划,配置交换机,基站 控制器,位置区,载频使中央 处理器,信令,基站控制器等 负荷维持在正常水平,从而 容纳更多的用户。 对引入微蜂窝,同心圆等新技术和新版本中的新功能进行可行性分析。
月度优化工作报告 网络扩容割接时的数据与频率计划和查核网络监控等
为了使客户对网络状况和优化工作有全面清晰的认识,网络优化提供优化项目月度报告。主要内容有: -网络指标及长期趋势图 -主要问题分析报告,解决方案和结果 -当月网络优化主要活动与进展 -下月工作计划和优化会议安排 -其他涉及优化的问题 网络扩容往往涉及大量数据改动和频率计划的全面更新,对数据库和频率计划进行检查直接关系到割接后网络质量是否能维持原来的水平,西门子网络优化运用网络无线特性的丰富经验,并运用先进的工具,帮助工程和频率规划部门设定合理的参数值,排除隐患,确保割接的顺利进行,并及时掌握最新情况,在第一时间发现解决问题。
采用调整天线俯角的方法优化网络性能
在无线网络优化过程中,经常需要调节基站小区覆盖范围,以调整服务小区,减轻忙小区话务负荷,消除同频干扰。为此,可通过调整小区定向天线俯角、升降天线高度、改变基站收发信设备、增加小区信道配置或增设小区、加大同频复用距离等方法实现上述目的,其中调整天线俯角的方法不需专门投资,且具有快捷和网络参数改变小等优点,是优化网络中常用的手段。
调整天线俯角仅针对定向天线而言,常用于60°和120°两类定向天线,垂直方向半功率角在8°和15°左右,下面根据不同的应用场合对天线俯角调整方法进行介绍。
1、调整服务区
假设某天线高50m、增益10dB、发射功率10w,在准平滑地形条件下,天线俯角与水平主方向覆盖距离的关系如下图所示。
如果待调整小区在蜂窝网的边缘,一般情况下为了尽量扩大覆盖服务面,天线俯角宜调至0~2°,当天线位置高于50m时天线俯角可调至2~4°。对于基站附近用户较多,手机密集,同时为了满足远郊重要用户能够使用车载移动台等场合,天线俯角可适当调至5°左右。
如果待调整小区不在蜂窝网边缘,应控制好覆盖范围,当覆盖范围过大时,可采用加大俯角的办法加以校正。当覆盖距离在8km以上或05km以下时,仅靠改变倾角来增减覆盖距离效果不佳。如果天线的俯角大于20°后,影响覆盖距离的因素可能已经变为垂直方向的旁瓣甚至反射波。
2、减轻忙小区话务负荷
通过增大忙小区天线俯角可以缩减覆盖面,而减小相邻小区天线俯角,可以扩大相邻小区覆盖面,与此同时修改交换机相关数据,即可达到减轻忙小区话务负荷的目的。
另外,如果切换带处于用户密集地区,当出现因越区切换失败而导致掉话率过高现象发生时,可采用类似方法将切换带调至用户稀散地带,如生产区、公园、广场、河面等地域。
3、消除同频干扰
对于定向小区结构的蜂窝网,同频小区天线在水平面上的角度是相同的。理论分析和实践表明,在加大定向天线俯角的过程中,水平面主方向的增益降幅要比其它方向大,因此通过改变俯角的措施消除同频干扰的方法要比单纯降低发射功率的方法更为科学。
抗同频道干扰的能力并不是单纯地与俯角的大小成正比,对于不同类型、厂家、天线架高和应用环境所采用的俯角不尽相同。例如,枣阳移动网采用的ETEL--37型天线,最佳抗同频干扰俯角在13°和23°左右。一般来说,调整不宜过大地影响原覆盖区,因此俯角调整量不宜过大,一般在±5°之间。实际上蜂窝网属于不规则混合小区组网方式,当俯角较大(12 °以上),而同基站其它扇区俯角较小时,必须考虑天线的旁瓣和后瓣对其它小区的影响,只有经反复对比调整,并用仪器检测,确定优化后的俯角值。值得注意的是在天线俯角调整时,必须拧紧定向天线上的调整螺杆,避免受大风等环境影响而使俯角发生缓慢变化。
工程中频率规划与优化方法研究
一、频率规划方法
频率规划是指在建网过程中,根据某地区的话务量分布分配相应的频率资源,以实现有效覆盖。在进行频率规划的过程中有以下几点因素需要确定:
1 基站站型的确定
基站的站型是进行频率规划的前提,根据话务量和目标阻塞率可以确定基站的站型。通过话务量A,载频个数n,阻塞率E, 根据话务量A和阻塞率E,查询相应的表就可以得出某小区需要配置的频点个数n。
2 频率规划方法的确定
首先是频率参数的设置,主要包括:
(1) 控制信道是否单独分配
控制信道是发送一些重要的控制信息和小区参数信息的,对控制信道的规划要求也比较高,在规划时应优先满足控制信道的同邻频干扰尽量小。一般情况下为了尽量避免控制信道和业务信道间的干扰,降低频率配置时的难度,常常采用控制信道的频率范围与业务信道的频率范围相互独立的方法。根据这样的原则需要给控制信道分配一段单独的频段,这个频段可以是连续的也可以是离散的,使用离散的频段主要是为了将控制信道的频点间隔起来,可以避免控制信道之间的干扰,但会存在控制信道和业务信道间的干扰;而使用连续的控制信道频段可以避免控制信道和业务信道之间的干扰,但是会增加控制信道之间的干扰。
CDMA工作原理
CDMA(码分多址)是以分组的形式广播您的通话的,但与TDMA(时分多址)不同的是,所有通话均在同一信道上传递,它通过指定给各个对话的特殊代码来区分每个对话。当您使用CDMA 电话时,它实际上接收了在您所使用的网络上传输的所有电话,但只有那些带有您的特殊代码的通话才会被从分组的数据状态重新转换为语音。单个的CDMA网络单元在这三种数字协议(TDMA,GSM,CDMA)中是最大的,CDMA能管理网络单元覆盖的广阔空间,因为它的智能电话在靠近天线时会自动降低功率,而在远离天线时又会加大功率。象GSM一样,CDMA以13Kbps的速率传输语音,以9600bps的速率传输数据,但它提供的通话质量在三种数字协议中是最清晰的,而且通话容量是模拟电话的20倍(请看下方的“CDMA工作原理”)。CDMA既可以在800MHz也可以在1900MHz的频段上工作。Qualcomm,这个最先将CDMA推向商用的公司,推出了一种双频段电话,被称为QCP2700它允许您在CDMA的两个频率之间进行切换。象TDMA一样,CDMA在必需时也可以切换到模拟方式,但请注意,这常常是从数字连接变成一个虽然更可靠但质量却较差的模拟连接。
CDMA 工作原理
1 拨号:当您拨了一个电话号码,这个号码将与您的电话ID号一起以无线电广播的形式发射出去
2 分组传递:电话对您的语音进行数字化,并把它划分为数据位包,然后使用扩频技术广播这些数据包。CDMA指定440亿个代码中一个代码代表这次对话,并将数据包分散在多个无线电频谱段上,这个代码使您的通话与在同一无线电频段上同时发射的其它通话区分开来。
3 接收与连接:距离最近的CDMA无线捕捉到您的电话的无线电广播,并将它传递到中央交换计算机,这个计算机识别您的电话ID。这样,蜂窝服务电话提供商可以跟踪您的通话并根据空中占用时间进行计费。中央交换计算机将您连到安装在电话公司总局的公用电话交换网上,或连到本系统中的其它蜂窝用户。
4 识别:语音信号以数据包的形式到达您的话机。您的电话机首先通过一个通话传来,然后识别标识着您的对话的特殊代码并将相应的数据包还原成语音信号。
CDMA是2G通讯技术,属于2G里比较优秀的那种,比GSM好多了。现在运营商的电信。是CDMA-2000的基础。
CDMA-2000是3G通讯技术,运营商是电信。
WCDMA也是3G通讯技术,运营商是联通。
相比较起来,WCDMA的技术比较成熟,现广泛运用于全球各地,包括现在IPHONE4用的也是WCDMA技术。
WCNMA:宽带码分多址(英语:Wideband Code Division Multiple Access,常简写为W-CDMA)是一种3G蜂窝网络,使用的部分协议与2G GSM标准一致。具体一点来说,W-CDMA是一种利用码分多址复用(或者CDMA 通用 复用技术,不是指CDMA标准)方法的宽带扩频3G移动通信空中接口。[1]
WCDMA主要起源于欧洲和日本的早期第三代无线研究活动,GSM的巨大成功对第三代系统在欧洲的标准化产生重大影响。欧洲于1988年开展RACEⅠ(欧洲先进通信技术的研究)程序,并一直延续到1992年6月,它代表了第三代无线研究活动的开始。1992-1995年之间欧洲开始了RACEⅡ程序。ACTS(先进通信技术和业务)建立于1995年底,为UMTS(通用移动通信系统)建议了FRAMES(未来无线宽带多址接入系统)方案。在这些早期研究中,对各种不同的接入技术包括TDMA、CDMA、OFDM等进行了实验和评估。为WCDMA奠定了技术基础。
作为一项新兴技术,WCDMA也是基于CDMA技术的实践和应用衍生。 WCDMA正迅速风靡全球并已占据80%的无线市场。截至2013年,全球WCDMA用户已超过36亿,遍布170个国家的156家运营商已经商用3GWCDMA业务。
CDMA:CDMA2000(Code Division Multiple Access 2000) 是一个3G移动通讯标准,国际电信联盟ITU的IMT-2000标准认可的无线电接口,也是2G CDMAOne标准的延伸。 根本的信令标准是IS-2000。 CDMA2000与另一个3G标准WCDMA不兼容。
作为一项新兴技术,CDMA2000正迅速风靡全球并已占据20%的无线市场。截止2012年,全球CDMA2000用户已超过256亿,遍布70个国家的 156家运营商已经商用3G CDMA业务。包含高通授权LICENSE的安可信通信技术有限公司在内全球有数十家OEM厂商推出EVDO移动智能终端·2002年,高通公司芯片销售创历史佳绩;1994年至今,高通公司已向全球包括中国在内的众多制造商提供了累计超过75亿多枚芯片。
姓名 学号 专业 所属科站 指导教师 完成日期 年 月 日 重庆邮电大学成人及继续教育学院高等函授毕业设计(专科)任务书 表格内使用宋体,小四或五号字 [第1页/共2页] 姓名 学号 专业 所属站 通信地址 电话 E-mail地址 设计(或论文)题目 指导教师、指导教师组 组长及成员姓名 职称 工作单位及所从事专业 专业方向、基本理论、技术要求及设计(论文)内容纲要 本人在该设计中具体完成的工作 主要参考文献、资料: 要求完成报告书的时间: 审 批 意 见 函授站 (盖章) 年 月 日 审 批 意 见 重邮成教院 (盖章) 年 月 日 注:第2页/共2页;本表由指导教师填写一式四份(三份)。 重庆邮电大学成人及继续教育学院高等函授毕业设计(专科)评定表 姓名 学号 专业 所属站 设计(或论文)题目 毕业设计(或论文)的评语: 指导教师(签名) 年 月 日 备注 重庆邮电大学成人及继续教育学院高等函授毕业设计(专科) 评阅意见表 毕业论文题目 评 价 项 目 得分 选题 质量 01 选题符合专业培养目标,体现综合训练基本要求 选题综合得分(共10分): 02 题目难易度 03 题目工作量 04 理论意义或实际价值 能力水平 05 查阅文献资料能力 能力水平综合得分(共50分): 06 综合运用知识能力 07 研究方案的设计能力 08 研究方法和手段的运用能力 成果质量 09 文题相符 论文成果综合得分(共40分): 10 写作水平 11 写作规范 12 篇幅 评阅人评定成绩(共100分) 评阅人: 重庆邮电大学成人及继续教育学院高等函授毕业设计成绩总评表 姓名 学号 专业 所属站 设计(或论文)题目 毕业设计指导委员会意见: 根据毕业设计指导教师和评阅教师意见,经成人及继续教育学院高等函授毕业设计指导委员会认真评定,该学员的毕业设计总评(四级评分制)成绩为: 毕业设计指导委员会主任: 年 月 日 摘要 网络的服务质量,变成各种运营商在用户竞争中的一种关键的不同之处,对于它的要求,………………。 空一行。 摘要正文,宋体小四号,500字左右,15倍行距。 关键词全球移动通信系统 网络优化 覆盖优化 切换优化 关键词之间空两格(一个中文字符)。 左对齐加黑。 关键词,宋体小四号,3~8个。 目录 空一行。 空一个中文字符行。 前言………………………………………………………………………………4 第一章 移动通信系统概述 ………………………………………………………5 第一节 移动通信系统发展历史及趋势 …………………………………5 一、 发展历史 ………………………………………………………………5 目录正文,宋体小四号,15倍行距。 …………… 第二节 GSM 移动通信系统结构简介 …………………………………………6 一、 GSM 系统的基本特点 …………………………………………………6 …………… 第二章 GSM 移动网络及优化概述 ………………………………………………8 …………… 第三章 GSM 网络覆盖优化 ………………………………………………………20 …………… 第四章 GSM 无线网络切换性能优化 ……………………………………………27 …………… 第五章 掉话之案例分析 …………………………………………………………39 …………… 结论……………………………………………………………………………41 结束语……………………………………………………………………………42 参考文献 ……………………………………………………………………………43 附件……………………………………………………………………………44 一、工程设计图纸………………………………………………………………59 二、源程序………………………………………………………………………60 三、毕业设计(论文)教学档案………………………………………………61 “前言”,分页,居中, 加黑宋体二号。 空一行。 空一个中文字符行。 GSM是一个开放的标准系统,自1992年投入商用以来,GSM标准得到不断验证,而且稳步发展。现在的核心问题就是数据通信,包括承载业务和115kbit/s的分组交换数据业务,另外,GSM将成为最复杂的移动电话系统——覆盖整个地球的卫星系统的基础。GSM正在不断进入新的应用领域,如开发微蜂窝、微微蜂窝基站,为室内商业环境提供无缝无线接入。对于GSM通信系统和移动网络,在论文中都将得到详细和完整的介绍。由此可见,GSM网络正在处于飞速发展阶段。因此加强网络优化,搞好运行维护是提高移动通信网络质量的关键。一个完善的网络往往需要经历从最初的网络规划、工程建设投入使用,到网络优化的历程,并形成良性循环。 前言正文,宋体小四号,15倍行距。 第一章”,分页,居中,加黑宋体二号。 空一行。 第一节 GSM移动通信的发展历史及趋 随着社会经济得法展,人类交往活动范围的不断扩大,人们迫切需要交往中的各种信息,而移动通信则是达到通信最终目的的有效手段,随着社会科学技术的不断发展,特别是无线电通信技术的发展和成熟,从18世纪末以来,移动通信技术取得了极大的进展。 正文均为宋体小四号,15倍行距,首行空两个中文字符,标点用全角,西文及数字用半角,正文总数要求10000字以上。 ……………第二节 GSM移动通信系统简介 一级标题“一、”,左对齐,加黑宋体三号。 GSM系统的基本特点 GSM移动通信系统是完全依照ETSI制定的GSM规范研制而成,任何GSM数字蜂窝移动通信系统都必须符合GSM技术规范。GSM系统是一种典型的开放式结构,它具有一下主要特点: 正文中的小点用“①”,退两格,按正文对待,不作分级标题。 ① GSM系统由几个分系统组成,各分系统之间都有定义明确且详细的标准话接口方案,保证任何厂商提供的GSM系统设备可以互连。同时,GSM系统与各种公用通信网之间也都详细定义了标准接口规范,使GSM系统可以与各种公用通信网实现互连互通; ② GSM系统除了可以开放基本的话音业务外,还可以开放各种承载业务,补充业务以及与ISDN相关的各种业务; 空一行。 ………… 二、GSM系统的组成 GSM系统由一系列功能单元组成,从图11的系统结构可以看出,整个系统可以分为四个相互独立的子系统,由移动台MS(mobile station)、基站子系统BSS(base station subsystem)、………………。 二级标题“1、”,左对齐,加黑宋体小三号。 1、移动台 MS 移动台是公用GSM移动通信网中用户使用的设备,……………… 图11 GSM系统组成 图编号及图名“图11 ……”,位于图下,居中。 、基站子系统 BSS 三级标题“⑴、”,左对齐,加黑宋体四号。 基站子系统BSS是GSM系统实现无线通信的关键组成部分。它通过无线接口直接与移动台通信,进行无线发送、无线接收及无线资源管理。另一方面,它通过与网络子系统NSS的移动业务交换中心,………………。 ⑴、基站收发信台 BTS 基站收发信台BTS属于基站子系统BSS的无线部分,………………。 四级标题“①”,左对齐,加黑宋体小四号。 ① 收发信台组成 BTS包含有若干个收发信息单元TRX(Transceiver),而一个TRX有八个时隙,………………。 五级标题“●”,左对齐,加黑宋体小四号。 ● 收发信息单元 收发信息单元是………………。 ● 其它辅助单元 辅助单元包括………………。 ② 收发信台作用 收发信台的主要作用有………………。 ⑵、基站控制器 BSC 基站控制器BSC是基站子系统BSS的控制部分,………………。 3、网络交换子系统 NSS 网络交换子系统NSS主要包含有GSM系统的交换功能和用于用户数据与移动性能管理。NSS由移动业务交换中心MSC、归属用户位置寄存器HLR(home location register)访问用户位置寄存器VLR(visitor location register)、鉴权中心AUC(authentication center )、移动设备识别寄存器EIR(equipment information register)和 *** 作维护中心OMC(operations and maintenance center)六个功能单元组成。 ………………。 表编号及表名“表11 ……”,位于表上,居中。 典型小区类型参数如表11所示。 表11 典型小区类型参数 小区类型 大小区 宏小区 微小区 微微小区 小区半径 100~500km 35km 1km 50km 安装 LEO/HEO/GSO 建筑物/塔顶等 路灯柱/建筑物墙 建筑物内 终端速度 500km/h 100km/h 10km/h 第二章 GSM移动网络及优化概述 第一节 GSM网络的功能
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