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6.4 工程设计中其它问题简介

发布时间: 2005-10-25  来源:
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在进行一个移动通信系统的设计时,除了遵从前述的技术标准、质量指标、参照预测方法外,还会涉及到下列几项问题,只有对这些问题全面、综合考虑,才能达到一个既能满足用户对通信质量、服务面积、用户容量等技术上的要求,同时又能使系统经济成本费用降至最低这样一个满意的移动通信系统。
6.4.1  基本工作方式的确定


6.4.2  网络结构的确定    
(1).大、中、小区制网络结构
    按照无线覆盖区的大小划分网络,可以分成大区制、中区制和小区制。
(2).带状网和面状网的网络结构
    带状网和面状网是相对按整个无线服务区的形状划分的。
(3).常用专用网的网络结构


6.4.3  无线移动通信网进入公众市话网的接入方式的选择
    无线集群移动通信网,既可以根据业务需要组成封闭独立的专用通信网,也可以与一般的有线公众市话网接续,而且随着市场需求、科技经济的迅速发展,希望与公众市话网联接,构成一个全面综合性的开放式通信网的要求日趋增多。

    所以在工程总体设计时,须对此问题认真考虑。


6.4.4  移动无线通信系统电路设计 
    在设计移动通信系统的基站覆盖区时,都必须遵循一个基本原则,同时要考虑三个相互制约的系统基本技术要求,即通常所说的设计三要素。

    这里所提到的基本原则指的是要设法采取一些可行措施,使移动台---基站(称为上行)和基站---移动台(称为下行)通信的系统余量相等,从而保证上下行的作用距离、话音质量和通信概率大体相同。

    所谓设计三要素是指:
    a.  业务区半径多大
    它是由建设单位确定,其根据主要由下列因素决定,即网的用户分布情况、投资情况,技术可行性及城市发展规划等综合因素。
    b.  要求的话音质量标准多高
    它是由通信网的性质来决定的,即不同的用户、不同的用途其标准将不同。根据国家体制规定:公用移动电话系统要求的话音质量为4级,一般专用移动电话系统的话音质量为3级。
    c.  通信概率多少 

    它是指移动台在业务区范围内的任何位置上或在边缘地区希望满意通话的成功概率
是多少。它是衡量整个移动通信系统的可靠性的指标。
    在具体工程设计时,除考虑上述三要素外,还应考虑传播环境、地形地貌特征、使用的频段、大地电性参数以及可利用的系统参数等因素,以这些参数因素为基础,利用下述设计方程来进行权衡,即在保证满足上下行系统余量相等的条件下,确定与系统性能有关的无线电路的各个参数。
    系统设计方程如下: 
    系统余量方程式:SM=SG - SL 
    系统增益方程式:SG=Pt十Gt十Gr—Pmin 
    系统损耗方程式:SL=LM十K十Lt十Lr 
    三式中:

    SM为系统余量(dB)
    SG为系统增益(dBW)
    SL为系统损耗(dB)
    Pt为发信机输出功率(dBW)
    Gt为发信天线增益(dBd,即相对于半波振子的天线增益)
    Gr为接收天线增益(dBd,相对于半波振子的天线增益)
    Pmin为接收机所要求输入的最低保护功率电平(dBW)
    Lm为中值路径损耗(dB)
    K为地形、植被或建筑物等各种校正因子的总称(dB)
    Lt为发信端附加损耗(dB)(包括馈线、天线共用器及其匹配损耗)
    Lr为收信端附加损耗(dB)(包括馈线、天线公用器及匹配损耗)
    由前三式可见,系统设计方程表达了系统余量、系统增益、系统损耗三者之间的定量关系,它是进行移动通信系统无线电路设计的主要手段。


6.4.5  移动通信系统设计需要考虑的电磁干扰
    在进行移动通信系统设计时,须使系统本身尽量避免遭受外界的电磁干扰,同时也不能使自己成为其它现有系统的干扰源,作为最重要的问题之一加以考虑。

    随着移动通信的迅猛发展,可供使用的有限频率资源日趋紧缺,针对频率紧张这一问题,在移动通信系统中广泛地采用了频率复用技术。但是,由于电波传播复杂特性,由此而引起的干扰越来越严重,同时,外界如工业电气干扰等,使得组建设计移动通信网具有相当大的困难。前面所提及的系统工作在指定环境中,不致由于无意的的磁辐射影响而遭受或引起不能容忍的性能下降或发生故障。同时这一系统的工作也不妨碍其它系统的正常运行,我们将这种能力称为电磁兼容性。
    通信系统的干扰源主要有三个方面:

    系统本身所使用的信道设备的不完善性;

    系统内部的区域划分、频道配置的不合理性;

    同一地区的不同单位里几个移动通信系统问由于频率配置的不合理等因素导致。

6.4.6  移动通信系统的场强测试
    建设一个移动通信网,需结合工程进行场强测试。其测试内容主要是以下两项:

    测试系统范围内接收信号电平的分布情况,以便正确地确定基站的无线覆盖范围和基站位置;

    测试环境噪声的大小和同频干扰的范围,以便为确定覆盖区边缘的最小保护场强和最小的频率复用距离提供依据。
    在移动通信系统中,移动台的天线高度是(人携带手持机的位置及车载天线位置)l.5---2m,基站和移动台之间的传播路径很容易被山峰和移动台附近的建筑物、树木等阻挡,使得到接收天线的电波一般为绕射和来自不同路径的反射。同时,移动台本身是在不断的移动之中,电波的绕射和反射情况亦将随之变化,从而造成接收信号强度的完全随机变化,即形成所谓随空域变化的慢衰落和随时域变化的快衰落。这些都给移动台接收场强带来很大的困难。

    所以应根据具体网的工程情况对场强分布进行实测。国外有许多预测场强的方法,但它是特定条件下通过场强测试归纳总结而获得的预测方法(预测模型),属于经验公式,这种经验方法可作为参考,不可能适用于任何情况。


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