当前位置: 首页 精选范文 无线通信技术基础

无线通信技术基础范文

发布时间:2023-10-11 17:47:06

导语:想要提升您的写作水平,创作出令人难忘的文章?我们精心为您整理的5篇无线通信技术基础范例,将为您的写作提供有力的支持和灵感!

无线通信技术基础

篇1

Abstract: This paper undertook an analysis of the wireless communication technology development status and characteristic, discussed strengthen radio management main measure and method for radio communication, the development of guiding significance!

Key words: wireless communication; communication technology; management measures

中图分类号:TU994文献标识码:A文章编号:2095-2104(2012)05-0020-02

一、无线通信技术的特点 目前,无线通信及其应用已成为当今信息科学技术最活跃的研究领域之一。其一般由无线基站、无线终端及应用服务器等组成。近些年无线电通信技术领域引入无线接入技术,是迅速发展起来的新技术领域,不需要传输媒质,部分接入网甚至入网的全部皆可直接采用无线传播手段代替,无论是概念上还是技术含量上都产生了一个重大的飞跃,实现了降低成本、提高灵活性和扩展传输距离的目的。其特点喜忧参半,优点主要体现在传输线路线、通信方式等方面,我们可以总结如下: 1.1不受时空限制。大多数情况下,人们对通信运用的时间、地点、容量需求无法预知,而无线电通信不受时空限制的优点能够采取灵活多样的手段和方法,确保通信联络综合高效,语音、数据、图像的综合传输畅通无阻,随着近年来国内各个经济领域和国际经济的来往,无线电通信技术不受时空限制方法为其打开方便之门,尤其通信与网络的连接,通信技术踏上新的台阶。 1.2具备高度的机动性及可用性。无线电通信技术传输数字化、功能多样化、设备小型化、智能化及系统大容量化决定了其具备高度的机动性和可用性,尤其在军事构建地域通信网方面起到很大的作用。 1.3可靠性高。无线电通信比起有线通信的一个卓越优点在抵抗水淹、台风、地震等方面有较大的可靠性,一般情况下除非信号干扰都能保持通信的畅通,这也是无线架输的最大特点。 无线电通信技术虽然解决了架设传输线路线、脱离传输距离限制、传输距离远、通信灵活等的难题,但其信号容易受到干扰、影响,还有容易被截获造成了该项技术的保密性极差。无线电通信技术的缺点几百年来都是让人头疼的问题,因此,无线电通信技术的通信方法拓新成为其发展的新话题。 二、无线通信技术的发展现状无线通信技术按照传输距离大致可以分为以下四种技术,即基于IEEE802.15的无线个域网(WPAN)、基于IEEE802.11的无线局域网(WLAN)、基于IEEE802.16的无线城域网(WMAN)及基于IEEE802.20的无线广域网(WWAN)。总的来说,长距离无线接入技术的代表为:GSM、GPRS、3G;短距离无线接入技术的代表则包括:WLAN、UWB等。按照移动性又可以分为移动接入和固定接入。其中固定无线接入技术主要有:3.5GHz无线接入(MMDS)、本地多点分配业务(LMDS)、802.16d;移动无线接入技术主要包括:基于802.15的WPAN、基于802.11的WLAN、基于802.16e的WiMAX、基于802.20的WWAN。按照带宽则又可分为窄带无线接入和宽带无线接入。其中宽带无线接入技术的代表有3G、LMDS、WiMAX;窄带无线接入技术的代表有第一代和第二代蜂窝移动通信系统。 2.1 主流无线通信技术。从技术发展的趋势可以看出,以OFDM+MIMO为核心的无线通信技术将成为未来无线通信发展的主流方向。而目前基于该技术的无线通信技术主要有:B3G、WiMAX、WiFi、WMN等4种技术。 2.2 其他无线通信技术。除了上述主流的无线通信技术外,目前已存在的无线通信技术还包括:IrDA、Bluetooth、RFID、UWB、集群通信等短距离通信技术及LMDS、MMDS、点对点微波、卫星通信等长距离通信技术。 1)IrDA:Infrared Data Association,是点对点的数据传输协议,通信距离一般在0~1m之间,传输速率最快可达16Mbps,通信介质为波长900纳米左右的近红外线。 2)Bluetooth:Bluetooth工作在全球开放的2.4GHzISM频段,使用跳频频谱扩展技术,通信介质为2.402GHz到2.480GHz的电磁波。 3)RFID:Radio Frequency Identification,即射频识别,俗称标签。它是一种非接触式的自动识别技术,通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据。RFID由标签、解读器和天线三个基本要素组成。 4)UWB:Ultra Wideband,即超宽带技术。UWB通信又被称为是无载波的基带通信,几乎是全数字通信系统,所需要的射频和微波器件很少,因此可以减小系统的复杂性,降低。

三、加强无线电管理的主要措施和手段 无线电通信电技术目前得到了较广泛的应用,但由于无线电通信自身的应用和技术特征,导致必须对无线电进行有效管理,以使之规范、安全、稳定的运行。根据笔者的总结,目前加强无线电管理的主要措施和手段主要有: 3.1要增强做好无线电管理工作的责任感和使命感。要增强做好无线电管理工作的责任感和使命感。无线电频率是宝贵的国家战略资源,应组织专门力量,针对动态情况,严加管理和合理利用。要从国家政治高度、从资源管理高度,深刻认识无线电管理工作的重要意义和内涵,强化大局意识,危机意识,健全管理机制,以适应和服务于国家发展的需要。同时加强对管理人员的培训,努力做到无线电管理的法制化、规范化、科学化。

篇2

近年来,国内大中城市地铁建设正如火如荼地进行,地铁信号系统是地铁建设的重要一部分,其安全可靠性关乎着人们的日常出行,因此,越来越受到重视。目前,地铁多采用CBTC信号控制系统,与传统的信号控制系统相比,CBTC信号系统通过部署在地铁及轨道旁边的无线设备,可实现车-地之间的双向无线通信传输,从而实现对地铁位置和速度的控制,更高效地提升地铁运行效率及安全可靠性。作为CBTC信号系统子系统的车-地无线通信系统,其安全可靠性也成为人们重视的内容。

1 概述

车-地无线通信传输系统作为地铁信号系统中的子系统,其已成为一个独立的信号组网。车-地无线通信系统通过车载接收天线和无线通信设备和地面信号互联,从而,使得地铁和地面的信号系统成为一个结合体。车-地无线传输系统主要包括车载接收天线、室内无线服务器、铁轨旁边的无线传输设备、车载路由器、网络交换机以及环网接入交换机等。随着有线网络技术的日益成熟,当前车-地无线通信系统的安全问题主要集中在车地无线网上,因此,车-地无线通信传输安全性成为当前关注的重点。

2 车-地无线通信传输安全性需求

车-地无线通信传输的安全直接关系着地铁行车效率及行车安全,为了确保地铁系统的可用、可靠及安全性,车-地无线通信传输系统必须满足高安全、高可靠、高可用性的需求,满足数据传输的高实时性等。具体来说,车-地无线通信传输系统需满足以下安全需求:任何干扰信号都会影响地铁信号系统的可用性、可靠性及安全性,因此,高可用性、可可靠及高安全性的数据传输是确保地铁信号系统安全的需求;前后车位置信息实时传输能准确追踪地铁的运行,而在这个信息传输中可能会因信息传输延迟等导致系统效率下降,从而诱发紧急情况,因此,数据传输高时效性意义重大;地铁运行最高速度为80至90km/h,然而在高速运行中,信号无线传输因多径效应或多普勒效应,会出现实时传输速率下降,因此,必须确保高速引动中信息传输速率,从而确保地铁系统的正常运行;无线局域网作为一个开放空间,极有可能受到无线攻击或非法接入等,从而对地铁系统带来危害,这个时候,无线通信网需具有一定的数据加密和控制能力,从而确保地铁系统的安全运行。

3 车-地无线通信传输中干扰源及相应的安全保护措施

车-地无线通信传输中常见的干扰源有信号和PIS系统安全干扰、同站台换乘频率干扰、乘客携带电子设备干扰、开放空间同频段或同协议设备干扰、多普勒效应干扰以及多径效应干扰等。针对上面存在的干扰源,要给予相应的安全保护措施,如下。

3.1 防范信号和PIS系统安全干扰

地铁信号系统适用无线通信标准IEEE802.11a、IEEE802.11b和IEEE802.11g,而PIS系统则适用IEEE802.11b、IEEE802.11g标准。IEEE802.11X系列标准采用通用的信道编号,为确保无线通信安全可靠,地铁信号和PIS系统都采用2各信道,一旦两个系统共用2.4G频段,则会导致3个独立信道不够用,从而引起冲突和干扰。为了避免上述问题的发生,可分离输出频率,频点隔离,但这会影响数据传输,也可采用PIS系统补空,该方法理论可行,但因为地铁信号和PIS系统供货商不同,因此工程实施难度相对较大。为有效解决上述问题,可采用地铁信号系统5.8G频段,PIS系统2.4G频段。

3.2 同站台换乘频率干扰安全防范

区分信号系统无线通信频点,在相邻线上使用另外频点的信号制式设备,或采用不同极化方向天线、采用避冲突的载波侦听多址协议、使用不同车-地无线通信传输方式或采用方向角合适的定向天线等等。

3.3 无线攻击或非法介入防范

可通过以下方式来防御无线攻击或非法介入:(1)使用禁用服务集标志广播功能,确保客户端SSID和无线设备一样,从而降低恶意用户侵入无线网的可能;(2)设置媒体接入子层允许接入用户列表,防御非法用户接入;(3)利用较高层交换机,将网络划分成小区段,避免恶意用户通过集线器侵入网络;(4)利用动态刷新密码,防止非法用户破获密码;(5)设置入侵检测系统监控非法侵入或各种可疑情况;(6)设置防火墙阻止非法用户进入网络等等。

3.4 开放空间同频段或同协议设备干扰安全防范

因开放空间同频段或同协议引起的干扰可采用编码调制技术加以解决,该技术不仅能提高信噪比,同时也能保障系统冗余备份,另外,还可利用二层接入控制技术,验证接入设备的通信终端,不能通过验证的设备,可拒绝提供访问权限。

3.5 多普勒及多径效应的防范

地铁的高速运行或隧道会导致多普勒效应或多径效应,针对多普勒效应可在无线通信传输系统中进行纠错编码,从而降低数据传输误码率,降低多普勒效应对地铁系统的影响;针对多径效应则可采取正交频分服用,利用多子载波交织冗余,并传递数据,在信息传输过程中,及时子载波扰或频率偏移,接收端扔能恢复原数据,从而增强信道抗快衰落或抗噪声等能力。

4 结语

本文对当前地铁信号系统中车-地无线通信传输存在的干扰源及相应的防御措施进行了深入的分析,以期在目前技术基础上,提高地铁信号系统的安全、可靠性能,从而,确保人们日常出行的安全。

参考文献

[1]刘晓娟,党建武,刘蓓.基于通信的列车控制系统中无线传输系统的安全性研究[J].城市轨道交通研究,2009,12(1):37-41.

[2]林海香,董昱.无线CBTC系统车地通信方案的研究[J].兰州交通大学学报,2010,6(6):124-128.

篇3

早在激光器诞生之前,无线光通信技术便受到了国内外科研人员的广泛关注,但由于找不到相对稳定的光源,所以无线光通信一直受到技术上的制约,无法取得更好突破性的进展。而后,激光器诞生,无线光通信技术终于获得发展源动力,开始在通信领域内进行跨越式的飞进。但在目前的研究工作中,纵使无线光通信技术得到了激光器的帮助,找到了稳定的光源,但通信效果差这一新问题又给无线光通信技术带来了新的挑战。

1、无线光通信技术的定义和特点

随着通信网建设的发展,局域网以及千兆以太网开始快速增长,将这些高速的局域网和千兆以太网连接到运营商的通信网络,必须依靠容量巨大的接入网络。当前有很多接入技术可供选择,比如光纤、微波、XDSL等,但光纤敷设时间长及高额投入限制了普及;微波技术日渐成熟,但这种接入方式需要高额的初始投资,对业务提供商而言,这种接入方式不很经济;而自由空间光通信FSO,作为一种新兴的宽带无线接入方式浮出水面,是解决宽带网络“最后一公里”的传输瓶颈的有效途径,FSO的出现引起了业界广泛地关注。

无线光通信技术,也可称为自由空间光通信技术,英文简称FSO,其实质是指利用激光作为信号载体,采用点对点对接方式来实现信号传递和接收的一种自由通信方法。无线光通信技术不需要借助光纤,仅仅只依靠空气来实现信号连接。比起其他通信技术,无线光通信技术具有着高带宽、部署速度快以及经济实用、费用合理等优点。由于无线光通信技术借用通信设备的发光二极管或激光二极管为稳定光源,所以无线光通信技术具有的“无线光纤”的美誉。

综合分析,相比于其他通信技术,无线光通信技术具有以下几大优点:一,首先是,无线光通信技术采用激光作为其通信信号的载体,而激光因为具有发射光线集中的特点,所以能传递更多的通信信号,并保证信号传递的稳定性,从而提高通信质量;二,无线光通信不容易受到频率的干扰和管制。通常情况下,无线光通信的工作频率维持在360THz,属于超高频率,因此无线光通信设备在运作时一般不会受到其他信号的干扰,也不用使用相关的频率资源是;三,无线光通信的流量比较大,当前人们所使用的无线光纤具有超大、超强的数据传输功能,不仅传输速度快,传输容量也相对较大,就现阶段投入使用的光通信设备来说,该设备的最快数据传输速度可高达3.5Gb/s。

2、无线光通信的信号处理

不管是无线光通信技术,还是其他类型的通信技术,通信信号处理始终是实现通信的先决条件。而对于无线光通信技术来说,其技术之所以能够实现信号的稳定传递和大容量运输,主要原因还是因为其具备着先进而优越的信号处理技术。下面就无线光通电中的信号处理技术作浅要探析。

2.1 数字信号的处理流程

(1)采样。采样是无线光通信信号处理工作中的第一个环节。鉴于无线光通信其实是一种模拟模拟数字化技术,所以在开展模拟信号数字化工作之前,要先将需要传递的数据信息或信号作离散处理,将原来的连续性时间信号离散开,使信号保持离散状态。从频谱上来看,采样的过程实际是带限信号频谱搬移的过程,即信号频谱搬移到以WS、2ws…为中心的上下两边的位置,因此,可以考虑利用信号过滤器提取一段信号频谱,从而有效恢复原来信号。语音信号的采样频率一般为8kHz,设计中所采用的就是8kHz。

(2)量化。通过量化程序,能够将连续有规律的信号转换成无规则的信号。在PCM数字化过程中,通常利用二进制数字码来表示采样值,而二进制数字码代表的样值十分有限,因此要用有限数量的样值表示原模拟信号无限各幅度采样值就需要进行量化。通过量化处理,能够将样值划分为一定数量的小段落,利用段落内某个值来表示样值。量化间隔大小不定,可以相同也可以不相等,如果间隔相等,则称为均匀量化,否则称之为非均匀量化。为了有效提高通信质量,降低外部环境的干扰影响,采用压缩和解压缩方法来实现原始信号非均匀量化。在编码位数保持不变的前提条件下,可先放大较小信号,放大程度视信号大小而定,信号越大放大倍数相应递减。实际中常用的非均匀量化方式有我国和欧洲使用的A律,以及美国、日本、加拿大等使用的u律,由于A律和u律是有理想对数压缩律转化而来的因此通常A律13折线压缩律和u律15折线压缩律分别作为它们的代替。

(3)A律压缩量化。非均匀量化过程要按照信号大小来选择恰当的间隔距离。一般原则:当输入信号大时,量化间隔大;输入信号小时,量化间隔小。这样可以改善小信号输入时的信噪比,增加动态范围。

2.2 无线光通信中语言解码方法分析

(1)比特流的解包和纠错。解码器将接收到的数据包,按一定的规则分成不同的编码。不同的音频格式对应不同的解码技术和过程,通常先对基音周期进行解码,因为基音周期含有清浊类型的信息。

增益的修正。对于无背景噪声环境下的输入信号,解码后的增益必须进行一定数量的衰减。在决定第一增益G1的衰减之前,先对背景噪声Gn进行估计,如果当前帧的参数是用上一帧的参数代替的,就不用对噪声进行抑制,自适应谱增强也要用到背景噪声的估计。

(2)参数的插值。由于每帧语音只传输一组参数,考虑到一帧内可能有不止一个基音周期,因此要对接收到的参数进行从帧到基音周期的转换和插值。MELP的参数在合成时都要进行基音同步的插值。这些参数包括增益、线谱对频率、基音、抖动标志、傅氏级数幅度值、混合激励脉冲和噪声的系数,以及自适应谱增强滤波器的频谱倾斜系数。

(3)增益的校正。为了保证合成语音的连贯性,在一个基音周期内前10个样点的校正因子是当前帧的校正因子与前一帧的校正因子的线性内插值。

(4)脉冲整形滤波。脉冲整形滤波器是一个65阶的FIR滤波器。取一个固定的三角脉冲,其宽度是男性典型的基音周期。计算三角脉冲的DFT,对幅度谱进行归一化后再进行DFT反变换得到滤波器的系数,它具有减弱某些频带处周期性的作用。

3、结束语

综上所述,当前,无线光通信技术以其特有的优势已占据了通信领域中的最核心位置,并且随着科学技术的不断发展,科研人员对无线光通信技术的探讨和研究还将继续深入,无线光通信现有的缺陷与不足也会在研究中被不断改进和完善。总而言之,无线光通信技术未来的发展前景必然也将变得越来越明亮而宽阔。

参考文献

篇4

中图分类号:TN92 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2015)05-0000-00

1 抗干扰技术的研究背景

伴随着无线通信应用范围的不断扩大,无线通信技术已经融入到我们生活,然而通信条件却受到各种因素的影响,有些地区的通信条件甚至可以用极端恶劣来形容,其中最常见的干扰有互调干扰、同频干扰,对于通信工作者来说如何根据这些干扰所产生的机理,来采取有效的抗干扰措施,进而提高通信网络的质量,增强通信系统的数据传输速率,提高抑制提高抑制信道干扰的能力,同时增大了系统容量这是通信中的重要课题。

2 无线通信抗干扰技术研究现状

2.1 当前无线通信网络传播环境

目前无线通信传播环境非常复杂,原因有以下几点:第一,无线通信信号的传播路径复杂。不仅有视距传播中的路径损耗,而且传播过程中要面临着复杂的地理环境,比如城市高层建筑群、山地、丘陵等等所以就会导致接收端在接收无线信号时,往往是经过可信道畸变的信号,并且叠加了各种的干扰,造成通信信号质量下降。第二,无线通信通道是对范围内的所有无线设备开放的,这就使的各种无线通信系统和无线通信设备共存其中。如果衰落或干扰强度很高,无线信号达到接收端时可能存在两种状态:(1)通信链路中的干扰信号相对于期望信号很大,使得接收信号相对于干扰很微弱。(2)由于路径损耗和多径衰落,接收信号本身已经非常微弱。

2.2 互调干扰

2.2.1 互调干扰类型

互调干扰是指几个不同频率的信号通过非线性电路时,会产生与有用信号频率相同或相近的频率组合,而对通信系统构成的一种干扰,常见的互调干扰有,发射机互调干扰、接收机互调干扰、外部效应引起的互调干扰。

(1)发射机互调干扰。发射机互调干扰是指由于其他信道的发射信号或 RF 共用器件耦合到发射机末级与本机,发射信号在功放电路中相互调制而产生新的频率组合,随同有用信号一起发射出去,对接收机形成干扰。

(2)接收机互调干扰。在接收机的前端电路中,同时两个偏离接收频率的干扰信号同时侵入接收机时,由于高频放大器和变频器的非线性,使其调制而产生互调频率,互调频率落入接收机频带内造成的干扰。

(3)外部效应引起的互调干扰。在发射端的传输电路中,常常会因为反馈线接头、天线等接点的接触效果不好,或者在传输过程中异种金属的接触导致非线性的干扰,在强射频电场中起到检波的作用从而产生互调干扰。由外部效应引起的互调干扰特性比较复杂,可能会因为气候的变化而产生的干扰程度也不尽相同。

解决互调干扰的方法很多,传统的解决方法是试探法。试探法是先给定几种方案,然后用无线端口的响应情况从而测出互调干扰的量级,再通过测量实际的数据给子系统给予一定补偿或者通过降低天线间耦合度方面进行完善,主要是通过改变天线的布局来实现。

2.2.2 减少发射机互调干扰采取的措施

(1)加强发射机和天线馈线的匹配度。(2)在发射机和天线之间,可通过插入单向隔离器或者是单向隔离器与腔体滤波期的组合器件降低干扰。(3)完善发射机末级功放的性能,提高发射机线性动态范围。(4)在规划和建设设计台站时,应根据互调干扰的程度选用无三阶互调工作频率组。

2.2.3 减少接收机互调干扰采取的措施

(1)接收机输入回路应有良好的选择性,如采用多级调谐回路,以减少进入高效的强干扰。(2)高放和混频器宜采用具有平方律特性的器件,如结型场效应管。(3)接收机前端加入衰减器,降低干扰信号电平。

2.2.4 减少外部效应引起的互调干扰

在施工和平日检修过程中,应重点注意插件的接触性,特别是发信机的高频滤波器、射频避雷器、天线等关键器件的接触性,注意检查系统外的异种金属的干扰产生非线性干扰,注意保护设备的玩好性,暴露室外的设备应涂防锈涂料。

2.3 同频干扰

凡是无用信号的载频与有用信号的载频相同,并对接收同频道有用的信号的接收机造成干扰的都称为同频干扰。协调解决同频干扰的方法也有多种,常用的有降低发射机功率、接收机灵敏度,降低天线高度或增益,更换工作频率,相邻发射台的载频采用 2/3 行频(10KHz)偏置,可降低对同频保护度要求等等。

3 无线通信系统抗干扰技术概述

在对无线通信系统抗干扰技术研究的过程中,其中最重要的问题就是如何衡量算法或系统的性能。一般情况下衡量算法性能的方法有以下三种:①首先进行理论分析,从而获得算法和系统性能的理论表达式。此方法的优点是,结果是通过理论分析得来的,准确率高,而且具有普遍意义。缺点是约束条件比较多,在复杂环境下不适用。②通过计算机仿真软件进行仿真分析。优点是操作起来简单实用,能过模拟实际的通信环境,也可以降低成本,缺点是仿真时间长,仿真过程中随机过程的场景模型不能很好的重现实际场景。③通过测试床或者实现硬件平台,从而测得实际的数据并进行统计学分析。优点大大降低时间,统计的数据量大,能过很好的重现实际通信场景,结果直观。缺点成本高,测试周期比较长。一般结合算法或系统实现阶段的验证。

4 抗干扰技术的未来

由于无线通信的方便、快捷、高效等特性,它必将是21世纪的主流通信方式。随着无线通信技术的发展,无线通信中的抗干扰技术也在迅猛发展。无线通信中的抗干扰技术模式很多,方法也很多,效果也都不错。可以大致总结出抗干扰技术的发展趋势:(1)抗干扰技术呈现出多种技术综合使用的趋势,这是由于无线通信信道复制性所决定的;(2)抗干扰技术出现网络化过程,利用计算机网络抗干扰正在日益崛起;(3)为了满足未来的通信前景,各种新的抗干扰技术正在不断诞生和发展。总之,抗干扰技术向着复杂化、综合化、新型化的方向持续发展是不容置疑的。

参考文献

篇5

1引言

移动通信网络经过数十年的发展,规模已变得十分庞大,结构日趋复杂,业务种类日益繁多,业务量相较数年前也增加了几个量级。为了管理维护如此复杂的网络,衍生出了丰富的指标类型、统计手段、测试工具以及网络评估方法。这些丰富的指标和统计测试手段有利于从不同角度对网络进行立体评估,同时也给如何有效利用此类数据提出了挑战。

2多种测试统计数据利用的手段

现阶段网络测试与评估主要有以下手段。路测(DT):DT是指借助仪表/测试手机以及测试车辆等工具,沿着特定的线路进行无线网络参数、运行和业务质量指标的测定和采集,一般用于网络的测试评估。DT提供的测试数据可精确到点,以经纬度定位。自动路测(ATU):类似路测,与路测不同的是ATU测试时不需要专业路测人员近端操作。ATU提供的测试数据可以精确到点,以经纬度定位。扫频测试:扫频测试是指利用扫频仪及软件沿指定路段运行,用于收集所经地点的信号频段强度等信息,主要用于干扰排查以及小区重叠覆盖测试,扫频测试提供的数据精确到点,以经纬度定位。呼叫质量测试(CQT):CQT是指利用测试终端人工定点拨打测试,并手动记录规定指标,一般用于投诉处理特殊场景的网络质量评估等。CQT提供的测试数据可精确到点,一般以经纬度定位。后台统计:后台统计是指操作维护系统通过网元上报的一系列事件计算出多个预先定义好的指标,如业务量、掉话率、切换成功率等。后台统计提供的数据一般精确到小区。测量报告(MR):MR是操作维护系统通过中断或基站手机获得的底层测量报告,如TA、电平、载干比等,MR提供的数据一般精确到小区级别。投诉:相对其他测试手段,投诉是一种被动的网络数据收集方法。接到一个有效投诉后,一般会联系用户进行现场拨打测试,并给出测量结果。投诉所提供的测试数据一般可精确到点,以经纬度定位。在网络的日常维护和评估中,通常是在不同的时间,由不同的人出于不同的目的对同一个区域利用不同的测试手段进行的测试,最后很可能会给出相同问题的不同描述。比如对用户来说某一问题是通话质量差且有时会掉话,对路测来说可能表现为频繁切换,对扫频测试来说可能表现为重叠覆盖,而以上几种测试手段所给出的具体经纬度可能会有所不同。这种对同一问题在现象、位置描述方面的差异导致测试数据离散化,必然会额外增加数据使用人员的工作量。这些在不同时间获得的测试结果分别由不同人分析时,每个人员是独立的个体,无法共享已有的成果,即使由一个人分析,也不能有效回溯历史分析记录。为了提高多种测试数据的使用效率,有必要使地理上离散的测试数据合理汇聚,数据使用人员可把一些离散的问题作为一个整体分析。

3使用泰森多边形汇聚离散数据

将地理上离散的测试数据汇聚在一起作为一个整体,需要考虑汇聚区域的大小。太大的汇聚区域会使数据失去相关性,太小的汇聚区域,将无法体现测试数据的汇聚优点。综合考虑各种测试统计方法的最小精度,基于小区覆盖范围的数据汇聚区域比较合理。这里利用泰森多边形获得小区的大致覆盖范围,从而形成测试数据的汇聚区域。

3.1生成泰森多边形

美国气候学家A•H•Thiessen提出了一种根据离散分布的气象站降雨量计算平均降雨量的方法,应用到无线通信网络,将所有相邻基站连成三角形,做这些三角形各边的垂直平分线,于是每个基站周围的若干垂直平分线便围成一个多边形,这个多边形即为泰森多边形,如图1所示。泰森多边形的特点是:(1)每个泰森多边形内仅含有一个基站;(2)泰森多边形内的点到相应基站的距离最近;(3)位于泰森多边形边上的点到其两边基站的距离相等。

3.2扇区化泰森多边形

如上述生成的泰森多边形包含同一基站多个小区的覆盖范围,使用此多边形聚合测试数据不能保证数据较强的相关性,会对分析形成干扰,因此还需要将泰森多边形进一步分割,使包含的测试数据尽量反映单一小区的特性,方法如下。对大于等于3小区的基站,在其对应多边形内做同基站小区间夹角平分线,从而分裂为3个或3个以上的多边形。对2个小区的基站在对应多边形内做同基站小区间夹角的平分线及其延长线,分裂为2个多边形。对单小区基站,其对应的泰森多边形保持不变。泰森多边形扇区化后,其第二条性质未变,能够保证所包含数据一定程度上的相关性,如图2所示。

3.3汇聚区域的重要属性定义

为了便于后期测试数据的汇聚,汇聚区域需要一些必备属性用于测试统计数据的匹配。名称属性:使用对应小区名称命名,主要用于小区级别的统计和测试结果。地理属性:在GIS中属于Region对象,有面积、坐标,用于匹配点状测试结果,如路测、ATU等。

4数据的汇聚及应用

4.1测试数据的整理及汇聚

后台统计、MR数据精确到小区级别,可使用小区名与汇聚区域名称匹配的方法汇聚,其他可精确到经纬度的测试数据利用GIS软件的SQL语句加上within()函数匹配,最终形成包含表1字段的数据。其中解决方法分类包括调整工程参数、调整系统参数、新增站点,解决方法详述应包含问题的分析及具体解决方案。

4.2汇聚数据在优化中的应用

优化中遇到的问题点应该包括问题现象、问题经纬度、相关小区名称、测量数据等。优化分析工程师拿到数据后应首先把问题汇聚到相应的汇聚区域内,然后查询汇聚区域内是否有类似现象的问题点。如果有类似现象的问题点,则可参考已有的分析和解决方案,并根据现状评估已有方案的效果或可行性,避免不必要的分析,从而提高效率。如果汇聚区域内无类似问题现象,应对此问题加以分析,找出具体原因,然后查找汇聚区域内是否有相同原因引起的问题点,如果有,需评估已有方案是否可行,是否需要更改。如果测试统计数据没有进行汇聚,将会产生不必要的分析,甚至会制定出已验证不可行的方案。

4.3汇聚数据在规划中的应用

网络规划中的扩容、新增站点都需要参考测试数据的分析以及话务统计,其中新增站点分为容量站点和覆盖站点。如某期规划原则中有一般城区连续覆盖的要求,这时需要查找分析以往的测试统计数据。在没有数据汇聚的情况下,查找发现有20个弱覆盖问题点需要新增站点解决。由于可能有些问题点距离很近,无需每个问题点新增站点解决,往往1个新增站点可以解决附近的多个问题点。因此在确定新增站点前还需要利用地理信息系统(GIS)软件,分析每个问题点的距离,以确定最优的新增站点数量。针对上述规划原则,在已有区域汇聚数据的情况下,只需以汇聚区域为对象分析是否需要规划站点,然后再根据汇聚区域面积进行微调,重点关注面积较大的汇聚区域。这种情况下需要分析的数据量大大减少,提高了规划的效率。

5结束语

以上提出一种无线通信网络多口径数据汇聚方法,目的是尽量把相关度较高的数据作为一个整体加以利用,避免了过度离散的数据给后期的使用带来困扰。汇聚数据的使用效果离不开日常维护优化中对问题点的准确描述和原因分析,这样的数据对网络的发展有重要的参考指导意义。

参考文献

[1]韩斌杰.GSM原理及其网络优化[M].北京:机械工业出版社,2009

[2]张守国.LTE无线网络优化实践[M].北京:人民邮电出版社,2014

友情链接