第一篇：高速鐵路鷹潭段移動通信信號覆蓋優(yōu)化初探與實(shí)踐

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文章編號：10090940(2007)04003305

摘要：自2007 年4 月18 日起，中國鐵路正式實(shí)施第六次提速，CRH 動車組“和諧號”列車正式開通，我省鐵路網(wǎng)在浙贛線開通了時(shí)速超過200 公里的“和諧號”高速列車，為了保證用戶在提速后的通信質(zhì)量保持不變甚至有所提高，我們針對基站覆蓋等特點(diǎn)，在前期完成了鐵路沿線主覆蓋小區(qū)摸底等前期準(zhǔn)備工作的前提下，對高速鐵路覆蓋進(jìn)行了優(yōu)化，取得了良好的效果。關(guān)健字：高速鐵路基礎(chǔ)覆蓋網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化 奧f 尹一福，」局速鐵路鷹潭段移動通信信號覆蓋優(yōu)化初探與實(shí)踐 殷圳橋中國移動通信集團(tuán)鷹潭分公司網(wǎng)絡(luò)部鷹潭335000

一、背景概述

自2007 年4 月18 日起，中國鐵路正式實(shí)施第六次提速，CRH 動車組“和諧號”列車正式開通，我省鐵路網(wǎng)在浙贛線開通了時(shí)速超過200 公里的“和諧號”高速列車，由于CRH 車體密封性好、損耗高，列車速度快等原因，車廂內(nèi)通信質(zhì)量明顯下降。針對此情況，我公司前期在保障高速鐵路沿線網(wǎng)絡(luò)覆蓋和質(zhì)量方面進(jìn)行了一定的優(yōu)化和建設(shè)工作。

為進(jìn)一步提供高速鐵路網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量，依據(jù)集團(tuán)公司第三方測試的要求，根據(jù)本地實(shí)際情況，綜合運(yùn)用各種優(yōu)化手段，結(jié)合工程、日常優(yōu)化以及省公司組織進(jìn)行的集中優(yōu)化工作，切實(shí)提高高速鐵路的網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量方面進(jìn)行一些有益的探索。

二、現(xiàn)狀簡介

浙贛鐵路在鷹潭境內(nèi)有68 公里，東接上饒市，西連撫州地區(qū)，自東往西依次穿越貴溪市、月湖區(qū)、余江縣三個(gè)城區(qū)。

根據(jù)初步路測結(jié)果分析顯示，浙贛鐵路沿線小區(qū)共115 個(gè)，其中定向主控小區(qū)70 個(gè)，全向站主控小區(qū)5 個(gè)，非主控小區(qū)40 個(gè)，鐵路沿線連續(xù)的主控LAC 區(qū)4 個(gè)?，F(xiàn)網(wǎng)的鐵路覆蓋大多采用城鄉(xiāng)基站兼顧鐵路覆蓋的形式，在低速情況下可以滿足覆蓋要求，但提速后往往不能滿足要求，主要表現(xiàn)為：

＊覆蓋深度達(dá)不到要求，無法達(dá)到切換邊緣信號強(qiáng)度一62dBm（車體外）的要求。＊小區(qū)重選切換混亂。由于重疊覆蓋區(qū)不夠，小區(qū)重選和切換滯后于信號衰減速度，造成無法占用最強(qiáng)信號，進(jìn)一步惡化了覆蓋。提速后的動車組與特快列車路測測試對比情況： 浙贛鐵路一接通率一里程覆蓋率一話音質(zhì)量一MOS 鷹潭段（長沙鷹潭段（杭州鷹潭段（南昌鷹潭段（上海 杭少、11 和諧號）1 100 00 % 1 97 32 % 1 92 23 % 1 3 17 長沙和諧號）1 94 44 % 1 98 45 % 1 94 67 % 1 30 , 上海特決）1 97 03 % 1 99 30 % 1 95 · 23 1 3 33 南昌特［A）一97。％一99 ' 9 ％一9 5 84 ％一33 , 收稿日期：20071101.2007 年4 期令建設(shè)維護(hù)令

三、面臨的問題

提速后由于高速封閉列車“和諧號”速度達(dá)到200 公里／小時(shí)，車廂封閉性好、時(shí)速快、信號衰減較大，對移動網(wǎng)絡(luò)的質(zhì)量造成較大的影響，接通率下降、話音質(zhì)量下降、里程覆蓋率下降、掉話率明顯上升，其他語音與數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)指標(biāo)均有不同情況下降，主要指標(biāo)變化情況如圖表一所示。網(wǎng)絡(luò)信號質(zhì)量的下降，客戶的對比感知明顯，急需對高速列車進(jìn)行高質(zhì)量的網(wǎng)絡(luò)性能優(yōu)化。對提速后出現(xiàn)的指標(biāo)情況進(jìn)行深入的分析，運(yùn)行在高速列車上的手機(jī)用戶進(jìn)行通信時(shí)，由于受到高速移動過程中的快衰落、多普勒效應(yīng)、列車材質(zhì)對無線信號衰減以及無主控覆蓋小區(qū)的影響，往往容易發(fā)生小區(qū)重選切換混亂，無法接通，掉話等現(xiàn)象。

另外，鐵路沿線涉及的位置區(qū)過多，在鷹潭境內(nèi)的鐵路長度較短，穿過三個(gè)境內(nèi)城區(qū)，境內(nèi)四個(gè)LAC 區(qū)，在LAC 邊界處又會由于大量位置更新而造成SDCCH 溢出。

根據(jù)高速鐵路車輛的特點(diǎn)，分析出面臨的以下需要調(diào)整與改善幾個(gè)關(guān)鍵方面：無線網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)覆蓋、天線規(guī)劃、LAC 區(qū)規(guī)劃、信號強(qiáng)度、接入控制、切換控制、干擾控制等。

運(yùn)營速率200 公里／小時(shí)，折算等于55 米／秒，可以計(jì)算出相鄰主控小區(qū)的最小重疊覆蓋距為550 米。

(2）話務(wù)測算與小區(qū)載頻配制建議

CRH 的標(biāo)準(zhǔn)配置為8 節(jié)車廂，額定載客人數(shù)為600 人次，但在運(yùn)輸旺期也有由2 列CRH 合并組成16 節(jié)車廂，這樣用戶人數(shù)就達(dá)到1 200 人。按照目前移動客戶普及率80 ％計(jì)算，則這樣一列滿員CRH 的移動用戶為960 人。以每用戶0.0125ERL 計(jì)算，則將帶來12ERL 話務(wù)，考慮到還有GPRS 業(yè)務(wù)及10fo 的話務(wù)呼，查ERLB 表可得需要24 個(gè)TCH，主控小區(qū)需要配置4 個(gè)TRX 才能承載。因此，建議鐵路沿線基站小區(qū)配置為4TRX。另外，考慮到站臺及位置區(qū)邊界小區(qū)需要一定的SDCCH 信道作位置更新，這些小區(qū)的載頻配置建議值為6 個(gè)TRx。2、天線規(guī)劃

由于鐵路屬于狹長地形場景覆蓋，并且鐵路沿線小區(qū)基站 BTS 一CELL

四、調(diào)整與改善網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的幾個(gè)常用的關(guān)鍵方面需要調(diào)整與改善幾個(gè)關(guān)鍵方面：無線網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)覆蓋、天線規(guī)劃、LAC 區(qū)規(guī)劃、信號強(qiáng)度、接入控制、切換控制、干擾控制等。、無線網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)覆蓋

主要是調(diào)整好各相鄰主控小區(qū)的重疊覆蓋，做好重疊覆蓋距離估算。

根據(jù)實(shí)際地理?xiàng)l件與鐵路沿線可能有一定距離，因此根據(jù)實(shí)際情況需要選擇不同的天線并設(shè)置天線參數(shù)。應(yīng)根據(jù)實(shí)際天線的性能參數(shù)、天

(1）和諧號列車時(shí)速與重疊覆蓋距離相鄰主控小區(qū)重疊覆蓋示意見右圖所示，BC 段為兩小區(qū)重疊覆蓋距離。在列車均速行駛時(shí)，按照其

線架設(shè)高度和傾角大小，或者更換天線，通過計(jì)算和實(shí)測確定天線的最終覆蓋范圍，保持相鄰主控小區(qū)的重疊覆蓋，保持好車內(nèi)有足夠的信號強(qiáng)調(diào)。3、覆蓋信號強(qiáng)度需求 根據(jù)高速鐵路的運(yùn)行特點(diǎn)，采用通用傳播模型和列車運(yùn)行速度、基站距離等參數(shù)定量分析鐵路線覆蓋信號強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)。(1）相鄰小區(qū)的重疊區(qū)域

根據(jù)集團(tuán)的測試結(jié)果，按照200 公里／小時(shí)的高速計(jì)算，小區(qū)的雙向重疊覆蓋區(qū)要達(dá)到550 米。

(2）小區(qū)主覆蓋區(qū)距離 根據(jù)集團(tuán)的測試結(jié)果，按照200 公里／小時(shí)的高速計(jì)算，滿足GPRS 數(shù)據(jù)傳輸時(shí)間不少于75 %，則小區(qū)的主覆蓋距離要達(dá)到國

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444 米。

(3）切換邊界信號強(qiáng)度要求

根據(jù)移動集團(tuán)公司對CHR 車體的測試發(fā)現(xiàn)CRH 列車車體衰耗不足ldB，車廂內(nèi)空間衰耗約為14dB。

鐵路覆蓋事實(shí)上采用城鄉(xiāng)基站兼顧鐵路覆蓋的形式，在低速情況下可以滿足覆蓋要求，但提速后往往覆蓋深度達(dá)不到要求，如要求車廂內(nèi)提供用戶通信的電平值要達(dá)到一85dBm 以上，則在車體外需達(dá)到切換邊緣信號強(qiáng)度一62dBm 的覆蓋要求。4、LAC 區(qū)的設(shè)置

高速鐵路覆蓋的目的除了加強(qiáng)鐵路沿線手機(jī)信號外，另一個(gè)重要的原因就是優(yōu)化鐵路沿線位置區(qū)設(shè)置，根據(jù)現(xiàn)網(wǎng)覆蓋和尋呼量等情況適當(dāng)減少覆蓋鐵路的LAC，合理的位置區(qū)設(shè)置可以減少鐵路沿線移動網(wǎng)的位置更新量和路由區(qū)更新量，提高無線接通率。

高速鐵路覆蓋可以將各BSC 掛載于同一MSc 和sGsN 下，從而可以為各不同的BSC 設(shè)置統(tǒng)一的LAC 和RAC 參數(shù)?？紤]到鐵路跨市邊界處，也必定出現(xiàn)位置區(qū)和路由區(qū)邊界，該處的位置更新解決方案要通過增加邊界基站TRX 的數(shù)目，以此來增大SDCCH 信道設(shè)置來解決。我們建議的邊界基站載頻配置數(shù)為6TRX。5、接入、切換、干擾的控制

考慮到鐵路沿線農(nóng)村地區(qū)的廣覆蓋，就對鐵路的覆蓋而言，在沿線近距離還存在部分主控小區(qū)的全向基站，在較遠(yuǎn)距離還存在部分非主控小區(qū)的基站。要考慮將非主控小區(qū)的干擾減少到不影響列車用戶的正常接續(xù)和通話，需要將主控小區(qū)的全向基站改為對鐵路覆蓋的定向基站，還需對非主控小區(qū)基站進(jìn)行調(diào)整，可調(diào)整發(fā)射功率、接入電平、覆蓋方向、天線角度等，使鐵路信號形成一個(gè)相的封閉的空間覆蓋，確保列車用戶的準(zhǔn)確接入、切換和通話質(zhì)量。

和優(yōu)化：(1）加強(qiáng)覆蓋，延長單小區(qū)覆蓋距離，減少切換重選次數(shù)；加強(qiáng)覆蓋，延長重疊覆蓋區(qū)，針對性地進(jìn)行覆蓋調(diào)整和補(bǔ)點(diǎn)建設(shè)；加強(qiáng)主控小區(qū)的覆蓋，減小非主控小區(qū)對鐵路覆蓋的影響，改善無線環(huán)境；加強(qiáng)主控小區(qū)的覆蓋，減小非主控小區(qū)對鐵路覆蓋的影響，改善無線環(huán)境；盡量加大每個(gè)主控小區(qū)的覆蓋范圍（全改定和高增益天線的使用），減少不必要的切換。(2）優(yōu)化重選切換參數(shù)，使重選切換反應(yīng)更迅速，能及時(shí)跟蹤信號的衰落變化情況，使手機(jī)能夠使用最強(qiáng)的信號。盡量減少高速鐵路沿線網(wǎng)絡(luò)的LAC 數(shù)量，減少位置更新的數(shù)量，提高接通率；降低主控小區(qū)之間的切換門限，使得高鐵用戶盡量駐留在主控小區(qū)內(nèi)，并保持在通話時(shí)盡量占用主控小區(qū)信號。2、優(yōu)化措施

通過對高速列車的多次路測結(jié)果，對信號序列進(jìn)行分析，整理出最強(qiáng)信號序列，剔除信號衰減過快、覆蓋距離短的小區(qū)，結(jié)合地圖和實(shí)際環(huán)境，確定各段道路的主覆蓋小區(qū)。為此要對沿線的覆蓋進(jìn)行較大的調(diào)整，包括：(1）對于較大范圍的覆蓋空洞需要建設(shè)新基站進(jìn)行補(bǔ)充覆蓋。在鷹潭貴溪與上饒弋陽交界處，河潭832 和湖山2963 兩個(gè)基站相距5.3Km，此處屬丘嶺地帶。在路測中出現(xiàn)較大范圍的覆蓋弱，通話質(zhì)量差。通過新增外汪基站后上述問題得到明顯改善。以下是前后的對比情況： 新增基站前RxLEV 一SUB。

五、實(shí)踐與優(yōu)化措施 1、優(yōu)化方向

為適應(yīng)高速列車的特點(diǎn)，我們根據(jù)前面所述，從加強(qiáng)基礎(chǔ) 覆蓋著手，結(jié)合參數(shù)優(yōu)化調(diào)整兩個(gè)方面對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行適應(yīng)的調(diào)整 困

2007 年4 期 ．建設(shè)維護(hù)．

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(4！減少鐵路．蓋小區(qū)數(shù)．形成長距離的主扭蓋信號．將報(bào)盆距離短二蓋衰落快的信號漪理出鐵路抽旅退免預(yù)，選和切換。

高邏鐵路測試中在貴冶生活區(qū)56，和九X853 基站之間．由于該地與上饒文界．時(shí)常會占上上饒的2965 小區(qū)．極有可能在該地出現(xiàn)位，熨新導(dǎo)致呼叫失?。ㄟ^與上饒公司協(xié)商．將2965 基站降功率．調(diào)整5654 及863 與2965 的切換日月飛6 和優(yōu)先級．避免躊LA 〔 的，選位，更靳和切換

《 2）對于局部的信號混亂的扭益路段關(guān)閉個(gè)別扭益距離短的t 放站．減少切換．(3）對于現(xiàn)網(wǎng)鐵路扭盆小區(qū)份共進(jìn)行天線、發(fā)劉功率方面的調(diào)盆．增加鐵路的扭藍(lán)深度．

為保證交通干線的有效扭落原則上都應(yīng)把交通干線沿線級侍扭蓋墓站均改成定向方式．以有效控制月盆范圈L 以下是東 二 卜翔!LAG 區(qū)調(diào)整減少LAC 區(qū)數(shù)，將4 個(gè)改為3 個(gè)．LAC 劃分是網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工作的里要內(nèi)容之一如果LAC 劃分過困

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小，則手機(jī)發(fā)生位置更新量將增加，從而增加系統(tǒng)信令流量，并且在手機(jī)做位置更新的同時(shí)，由于無法接收到尋呼信息，導(dǎo)致無法被尋呼，從而影響了呼叫接通率；目前鷹潭境內(nèi)浙贛鐵路由5 個(gè)BSC 覆蓋，分別采用了4 個(gè)LAC，其中貴溪使用兩個(gè)BSC 合用一個(gè)LAC，鷹潭市區(qū)使用了兩個(gè)BSC 兩個(gè)LAC，余江使用一個(gè)LAC?？鏛AC 位置更新容易造成邊界小區(qū)的SDCCH 信令負(fù)荷過高，同時(shí)也會導(dǎo)致呼叫未接通。在鐵路測試中，LAC 過多是影響測試指標(biāo)的主要因素，因此提高呼叫接通率做好鐵路沿線LAC 規(guī)劃和優(yōu)化工作至關(guān)重要，我們決定將鷹潭城區(qū)的兩個(gè)LAC 進(jìn)行合并，減少LAC 區(qū)數(shù)量，將4 個(gè)改為3 個(gè)。

(7）調(diào)整主控小區(qū)之間的切換控制參數(shù)，如開啟沿線小區(qū)快速平均E 陽；縮短沿線小區(qū)平均窗口LDwS 和LUwS 值；降低主控小區(qū)之間的切換門限PMRG 和LMRG;提高優(yōu)選目標(biāo)切換小區(qū)的優(yōu)先級PR 工；在個(gè)別場強(qiáng)快速衰弱導(dǎo)致切換不及時(shí)的情況下啟用RFD 防止掉話。(8）檢查主控小區(qū)間的相鄰小區(qū)關(guān)系和切換關(guān)系，確保主控小區(qū)的相鄰小區(qū)參數(shù)正確無誤，并確保相鄰主控小區(qū)間是雙向切換關(guān)系（特別注意跨地市的相鄰小區(qū)關(guān)系和切換關(guān)系的檢查）。非城區(qū)主控小區(qū)關(guān)閉功率控制、DTx、跳頻。(9）加強(qiáng)對所有主控小區(qū)基站、直放站的檢查和維護(hù)，要求確保所有主控小區(qū)基站、直放站運(yùn)行穩(wěn)定，不斷站、所有載頻工作正常。

優(yōu)化后通過11 月23 日及11 月改善，達(dá)到優(yōu)秀網(wǎng)絡(luò)水平。優(yōu)化后的測試結(jié)果表：、效果

日自鋇l 結(jié)果顯示，見下表，指標(biāo)得到極大的

浙贛鐵路一接通率一里程覆蓋率一話音質(zhì)量一MOS 一切換成功率一邊界切換測試 鷹潭段（長沙鷹潭段（杭州鷹潭段（南昌鷹潭段（上海 杭州和諧號）110000 % 1 9997 % 1 9583 % 13371 10000 %

長沙和諧號）l ' 00 00 % 1 99 97 % 1 95 54 % 1 3 341 , 00 00 % 薰瑞瑞米汀號黑 00 % 1 00 % 1 00 % 1 00 %

七、結(jié)論

在高速鐵路的現(xiàn)網(wǎng)調(diào)整優(yōu)化的方法中，我們主要考慮了加強(qiáng)基礎(chǔ)覆蓋著手，結(jié)合參數(shù)優(yōu)化調(diào)整的優(yōu)化思路。我們認(rèn)為通過這次優(yōu)化，總結(jié)了一些優(yōu)化的方法 和思路，高速鐵路現(xiàn)網(wǎng)的調(diào)整和優(yōu)化，重點(diǎn)解決鐵路提速后出現(xiàn)的接通率低和掉 話等現(xiàn)象。所提及的方案通過應(yīng)用效果明顯，表明此方案對于鐵路提速后的現(xiàn)網(wǎng) 優(yōu)化工作建設(shè)具有指導(dǎo)性、實(shí)用性。我們將繼續(xù)在己有基礎(chǔ)上繼續(xù)開展工作，將 高速鐵路的覆蓋做的更加完善。困

第二篇：基于路測的移動通信網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化分析與實(shí)踐

基于路測的移動通信網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化分析與實(shí)踐

摘 要 本文對驅(qū)車路測進(jìn)行移動通信網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的方法進(jìn)行了總結(jié)和分析，探討了實(shí)施驅(qū)車路測的數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析以及優(yōu)化整改等網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的具體實(shí)施步驟。本文還通過對具體小區(qū)通信情況的初測和復(fù)測的實(shí)例來證實(shí)優(yōu)化方案對問題點(diǎn)的優(yōu)化效果，對所提出的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化方案的可行性和有效性進(jìn)行了驗(yàn)證。

【關(guān)鍵詞】網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化 驅(qū)車路測 網(wǎng)絡(luò)分析

隨著移動網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，用戶數(shù)量的不斷激增，在網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)了越來越多影響通信質(zhì)量的問題，這些問題通常表現(xiàn)為：語音質(zhì)差、未接通、掉話、小區(qū)間的切換失敗等，問題直接造成了網(wǎng)絡(luò)通信質(zhì)量下降，影響了客戶對運(yùn)營商的滿意度評價(jià)。而無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化（Wireless Network Optimization）作為能夠?qū)崿F(xiàn)采集通信數(shù)據(jù)、發(fā)現(xiàn)和分析網(wǎng)絡(luò)問題、解決網(wǎng)絡(luò)問題、提高網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量的通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，從網(wǎng)絡(luò)投入使用開始就受到了廣泛的關(guān)注，目前，網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化技術(shù)已經(jīng)成為了各通信運(yùn)營商開展通信技術(shù)中一項(xiàng)必不可少的工作。

本文探討通過實(shí)地驅(qū)車路測進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析從而進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的方法。即通過路測發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信問題，進(jìn)而提出整改方案進(jìn)行整改以使網(wǎng)絡(luò)的通信性能得到改善。經(jīng)過實(shí)踐證實(shí)，驅(qū)車路測具有主動、快速發(fā)現(xiàn)通信問題，網(wǎng)絡(luò)信息收集較全面，方便研究人員結(jié)合外界環(huán)境做出優(yōu)化整改方案等特點(diǎn)。路測完成優(yōu)化的實(shí)施步驟

驅(qū)車路測進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化主要包括以下幾個(gè)方面的工作：前期準(zhǔn)備工作，數(shù)據(jù)采集過程，數(shù)據(jù)分析過程以及優(yōu)化整改過程。如果有條件的，可以在網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行整改后再次進(jìn)行驅(qū)車復(fù)測，以驗(yàn)證整改方案的有效性。現(xiàn)對以上幾個(gè)方面的工作做簡單的介紹。

1.1 前期準(zhǔn)備工作

前期準(zhǔn)備工作包括設(shè)備的準(zhǔn)備及信息的準(zhǔn)備等。具體的，設(shè)備的準(zhǔn)備包括：測試手機(jī)（作為主被叫用）、GPS全球定位系統(tǒng)、藍(lán)牙適配器、安裝有計(jì)算機(jī)測試軟件（本文采用的是TEMS軟件）的筆記本電腦、外接電源、通信保障測試車一輛。信息的準(zhǔn)備包括：現(xiàn)網(wǎng)基站的數(shù)據(jù)，如基站的經(jīng)緯度、天線高度、方位角、俯仰角、天線型號、小區(qū)LAC/CI、BCCH/BSIC/TCH頻點(diǎn)和跳頻方式等；地圖的準(zhǔn)備；位置信息的準(zhǔn)備以及根據(jù)測試要求進(jìn)行測設(shè)路線的設(shè)計(jì)的準(zhǔn)備等。

1.2 數(shù)據(jù)采集過程

數(shù)據(jù)采集過程是通過手機(jī)的測量報(bào)告取得相關(guān)信息，然后利用專用的路測軟件讀取接口開放的測試手機(jī)的測量信息加以處理，并將測試設(shè)備中的GPS的數(shù)據(jù)融合在一起，從而獲得具有特定格式的路測數(shù)據(jù)。一般來說，測試的內(nèi)容主要有小區(qū)覆蓋測試、呼叫通話測試和場強(qiáng)測試。

本文采用愛立信公司開發(fā)的TEMS軟件完成數(shù)據(jù)的采集和分析，該軟件可以提供全網(wǎng)覆蓋測試、特定小區(qū)覆蓋測試、小區(qū)切換性能測試、頻率掃描測試、話音信道測試、日常通話測試等功能。驅(qū)車進(jìn)行數(shù)據(jù)采集時(shí)，測試時(shí)設(shè)定每次呼叫的時(shí)長為180秒，呼叫間隔為20秒，一般車速不應(yīng)超過40公里/小時(shí)，同時(shí)記錄測量數(shù)據(jù)。

1.3 數(shù)據(jù)分析過程

利用路測得到的數(shù)據(jù)可以利用相關(guān)的軟件再進(jìn)行處理，進(jìn)而得到網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化所需要的各種圖表、數(shù)據(jù)，利用后臺對這些圖表和數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，就可以獲得無線網(wǎng)絡(luò)參數(shù)和話音質(zhì)量的相關(guān)信息。這些信息包括：基站是否存在擁塞、干擾、掉話等現(xiàn)象；網(wǎng)絡(luò)覆蓋情況，是否存在盲區(qū)；小區(qū)切換關(guān)系、切換次數(shù)、切換電平是否正常；下行鏈路是否有同頻、鄰頻干擾；是否有陰影效應(yīng)；扇區(qū)是否接錯位；天線下傾角、方位角及天線高度是否合理；呼叫接通情況，是否存在呼叫不通及掉話等，找出造成這些問題的原因是數(shù)據(jù)分析的主要任務(wù)，為制定網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化方案和實(shí)施網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化提供依據(jù)。

1.4 優(yōu)化整改過程

根據(jù)分析得到的情況，提出合理的整改意見即可交由通信運(yùn)營商進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)整改，路測常見問題的分析與解決

路測過程中常見的問題主要有：主被叫掉話、未接通、語音質(zhì)差、小區(qū)切換問題、覆蓋問題等。

掉話率是網(wǎng)絡(luò)測試中的關(guān)鍵指標(biāo)，一般來說，掉話的原因可能會有以下幾種：（1）無線鏈路計(jì)數(shù)器超時(shí)引起的掉話；（2）因干擾引起的掉話；（3）基站的硬件故障引起的掉話等。解決掉話問題的主要措施有：調(diào)整天線的方位角、添加鄰區(qū)關(guān)系、更改服務(wù)小區(qū)被干擾的頻點(diǎn)和對基站進(jìn)行檢測等。

網(wǎng)絡(luò)測試中另一個(gè)重要的考核指標(biāo)是接通率，接通率反映出了網(wǎng)絡(luò)的可接入性能，這個(gè)指標(biāo)的優(yōu)劣影響著用戶的使用感受。一般來說，未接通常見的原因有：被叫手機(jī)位置更新、被叫手機(jī)TCH擁塞、被叫手機(jī)SDCCH擁塞、主叫手機(jī)TCH擁塞、主叫手機(jī)SDCCH擁塞等。解決擁塞的措施包括增加基站或增大鄰區(qū)的覆蓋范圍，對被叫手機(jī)位置更新引起的未接通的解決措施包括合理設(shè)置LAC范圍。

在路測中，用戶對語音質(zhì)量的感受可以通過測量得到的Rxqual值來反映：Rxqual值越低，則表明語音質(zhì)量越好。在實(shí)際網(wǎng)絡(luò)中，影響Rxqual值的因素一般為Rxqual或其他網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的切換門限值設(shè)定不合理。解決的措施包括添加小區(qū)間的鄰區(qū)關(guān)系、更改小區(qū)間的切換門限使移動臺往更好的小區(qū)切換。

小區(qū)切換問題也是在路測中經(jīng)常會出現(xiàn)的問題，小區(qū)切換問題通常有三種表現(xiàn)形式：（1）切換失敗。引起切換失敗的原因很多，例如切換時(shí)目標(biāo)小區(qū)無線鏈路惡化、目標(biāo)小區(qū)擁塞或硬件故障、網(wǎng)絡(luò)側(cè)數(shù)據(jù)定義錯誤、目標(biāo)小區(qū)天線參數(shù)設(shè)置不合理、目標(biāo)小區(qū)時(shí)鐘問題、無線干擾問題等均可引起切換失敗。（2）切換過頻。該現(xiàn)象主要發(fā)生在無主服務(wù)小區(qū)的區(qū)域中，當(dāng)兩個(gè)或兩個(gè)以上小區(qū)的BCCH信號電平十分接近，沒有強(qiáng)勢的主導(dǎo)小區(qū)時(shí)則可能引起頻繁切換。解決頻繁切換的主要方法有調(diào)整周邊基站的天線掛高、俯仰角、方位角，調(diào)整周邊基站功率，調(diào)整小區(qū)的切換參數(shù)等。（3）切換不合理。不合理切換主要是指測試手機(jī)在相鄰小區(qū)電平比服務(wù)小區(qū)電平高出許多時(shí)，不發(fā)生切換；相鄰小區(qū)電平比服務(wù)小區(qū)電平低很多是，仍然向鄰區(qū)切換；地理上相鄰的小區(qū)沒有定義鄰區(qū)導(dǎo)致跨區(qū)切換。導(dǎo)致出現(xiàn)切換不合理的最主要的原因是漏定鄰區(qū)關(guān)系或切換參數(shù)設(shè)置不合理。解決切換不合理的方法是添加小區(qū)之間的鄰區(qū)關(guān)系、增大或降低切換門限。

基于路測的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化實(shí)例

本文實(shí)際驅(qū)車對南寧市的小區(qū)進(jìn)行了驅(qū)車路測，對路測得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析后提出了優(yōu)化方案并提交給通信運(yùn)營商進(jìn)行了整改。以下是對南寧市編號為ZR17403的小區(qū)進(jìn)行驅(qū)車路測所完成的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化案例分析。

實(shí)際驅(qū)車對編號為ZR17403的小區(qū)進(jìn)行驅(qū)車路測，所得的測試問題描述如下：車行大學(xué)路，由東向西行駛，在科園大道附近，被叫占用ZR17403小區(qū)通話，信號電平約為-81dBm，話音質(zhì)量為7等級，檢測到有較好的鄰區(qū)，但因質(zhì)差無法發(fā)起切換，后導(dǎo)致掉話。所得的主被叫信息圖分別如圖1和2所示，圖3給出了初測得到的該小區(qū)的MCOM數(shù)據(jù)庫。

從主被叫的信息圖并結(jié)合小區(qū)的MCOM數(shù)據(jù)庫圖，對初測得到的信息進(jìn)行分析，問題點(diǎn)在服務(wù)小區(qū)的主瓣方向上，雖然信號電平良好，但主被叫都出現(xiàn)了7等級的質(zhì)差，其中被叫還出現(xiàn)了7等級的連續(xù)質(zhì)差，進(jìn)而掉話。被叫占用的TCH信道頻點(diǎn)為11，C/I值較高，為6.14?？梢猿醪脚袛啻舜蔚粼挾ㄊ峭忣l的干擾所為。對測得的MCOM數(shù)據(jù)庫圖進(jìn)一步分析可以發(fā)現(xiàn)，該頻點(diǎn)與另一小區(qū)56082的12頻點(diǎn)、小區(qū)26352的10頻點(diǎn)鄰頻，檢測到小區(qū)26352的信號電平在-47dBm左右，強(qiáng)于服務(wù)小區(qū)約33dB，鄰頻干擾嚴(yán)重。

對小區(qū)ZR17403的問題點(diǎn)進(jìn)行分析后，本文提出的解決方案是修改ZR17403小區(qū)的TCH頻點(diǎn)，將其值從11調(diào)整至16。運(yùn)營商根據(jù)該方案對該小區(qū)的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)進(jìn)行修改后，對該小區(qū)進(jìn)行復(fù)測，所得到的被叫信息圖如圖 4所示，從圖中可見，初測時(shí)在同一路段出現(xiàn)的被叫掉話問題進(jìn)過優(yōu)化整改后在復(fù)測中沒有出現(xiàn)，證實(shí)了網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化方案的有效性。結(jié)束語

近年來，隨著移動用戶數(shù)的迅猛增長，用戶對網(wǎng)絡(luò)通信質(zhì)量的要求越來越高，各移動運(yùn)營商都大規(guī)模地開展了以提高用戶感知度為目標(biāo)的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工作。網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工作是為了保證在充分利用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)資源的基礎(chǔ)上，解決網(wǎng)絡(luò)存在的局部缺陷，最終達(dá)到無線覆蓋全面無縫隙、接通率高、通話持續(xù)、語音質(zhì)量清晰，保證網(wǎng)絡(luò)容量能滿足用戶高速發(fā)展的要求。隨著移動通信技術(shù)向3G時(shí)代全面展開，用戶對網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)質(zhì)量提出了更高的要求，運(yùn)營商之間的競爭也變得更加激烈，網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展對路測和網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工作提出了新的要求，網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化技術(shù)和服務(wù)有著更廣泛的發(fā)展前景。

參考文獻(xiàn)

[1]韓斌杰等.GSM原理及其網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2010.[2]張威.GSM網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化原理與工程[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004.[3]譚捷成.GSM網(wǎng)絡(luò)掉話案例分析[J].電信技術(shù)，2004.[4]陳德旺.淺析DT路測[J].移動通信，2005.[5]陸杉杉.GSM無線網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)場評估測試DT篇[J].中國科技信息，2008.[6]Rhee，Man Young.Mobile Communication Systems and Securety[J].IEEE Press，2009.[7]肖建華，梁立濤，王航著.TDSCDMA無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化指南[M].北京：人民郵電出版社，2010.作者簡介

梁纓（1971-），女，廣西壯族自治區(qū)北流市人。碩士學(xué)位。現(xiàn)為廣西大學(xué)計(jì)算機(jī)與電子信息學(xué)院講師。研究方向?yàn)闊o線傳感器網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化和網(wǎng)絡(luò)管理。

陳恒洲（1988-），男，廣西壯族自治區(qū)來賓市人。學(xué)士學(xué)位。研究方向?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)優(yōu)化、網(wǎng)絡(luò)管理、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)。

作者單位

廣西大學(xué)計(jì)算機(jī)與電子信息學(xué)院 廣西壯族自治區(qū)南寧市 530004

第三篇：畢業(yè)論文(移動通信中信號的分析與研究)11

移動通信中信號的分析與研究

目錄

第一章 緒論...................................................................................................................................2

1.1 移動通信的發(fā)展史...........................................................................................................2 1.2 本論文的研究內(nèi)容...........................................................................................................2 第二章 無線電波的傳播...........................................................................................................4

２.1移動通信的傳播媒質(zhì)特點(diǎn)..............................................................................................4 ２.2地球表面均勻大氣中的電波傳播..................................................................................4 ２.3 傳播模型研究分類.......................................................................................................5 ２.4 建立信道模型的意義...................................................................................................5 第三章 MATLAB 軟件的功能和特點(diǎn)介紹...................................................................................7

３.1信號在頻率域的特性......................................................................................................7 ３.2數(shù)字基帶通信系統(tǒng)的性能..............................................................................................7 ３.3 常用信號的MATLAB表示...............................................................................................7 第四章 基于MATLAB的信號的分解與合成.................................................................................16 4.1信號分解與合成的原理..................................................................................................16 4.2 MATLAB的仿真研究........................................................................................................16 4.2.1衰落信道..................................................................................................................16 4.2.2接收信號幅度歲距離的變化情況的仿真程序及仿真波形：..............................17 4.2.3 信號包絡(luò)、自相關(guān)函數(shù)、多普勒功率譜曲線的仿真程序及仿真波形.............19 4.3信號分解與合成的仿真..................................................................................................21 第五章 論文總結(jié)及工作展望.....................................................................................................28 參考文獻(xiàn).........................................................................................................................................29 附錄.................................................................................................................................................30 謝辭.................................................................................................................................................31

移動通信中信號的分析與研究

第一章 緒論

1.1 移動通信的發(fā)展史

移動通信是當(dāng)今通信領(lǐng)域內(nèi)最為活躍和發(fā)展最為迅速的領(lǐng)域之一，也是將在21世紀(jì)對人類的生活和社會發(fā)展有重大影響的科學(xué)技術(shù)之一。科學(xué)技術(shù)的發(fā)展飛速，電子、電力電子、電氣等設(shè)備應(yīng)用越來越廣泛，它們在運(yùn)行中產(chǎn)生的高密度、寬頻譜的 電磁信號充滿整個(gè)空間，形成復(fù)雜的電磁環(huán)境。復(fù)雜的電磁環(huán)境要求電子設(shè)備及電源具有更高的電磁兼容性?，F(xiàn)代移動通信技術(shù)的發(fā)展始于本世紀(jì)20年代，大致經(jīng)歷了五個(gè)發(fā)展階段。

第一階段：從本世紀(jì)20年代至40年代，為早期發(fā)展階段。在這期間，首先在短波幾個(gè)頻段上開發(fā)出專用移動通信系統(tǒng)。該系統(tǒng)工作頻率為2MHz，到40年代提高到30～40MHz可以認(rèn)為這個(gè)階段是現(xiàn)代移動通信的起步階段，特點(diǎn)是專用系統(tǒng)開發(fā)，工作頻率較低。

第二階段：從40年代中期至60年代初期。在此期間內(nèi)，公用移動通信業(yè)務(wù)開始問世。1946年，根據(jù)美國聯(lián)邦通信委員會(FCC)的計(jì)劃，貝爾系統(tǒng)在圣路易斯城建立了世界上第一個(gè)公用汽車電話網(wǎng)，稱為“城市系統(tǒng)”。這一階段的特點(diǎn)是從專用移動網(wǎng)向公用移動網(wǎng)過渡，接續(xù)方式為人工，網(wǎng)的容量較小。

第三階段：從60年代中期至70年代中期。這一階段是移動通信系統(tǒng)改進(jìn)與完善的階段，其特點(diǎn)是采用大區(qū)制、中小容量，使用450MHz頻段，實(shí)現(xiàn)了自動選頻與自動接續(xù)。

第四階段：從70年代中期至80年代中期。這是移動通信蓬勃發(fā)展時(shí)期。1978年底，美國貝爾試驗(yàn)室研制成功先進(jìn)移動電話系統(tǒng)(AMPS)，建成了蜂窩狀移動通信網(wǎng)，大大提高了系統(tǒng)容量。這一階段的特點(diǎn)是蜂窩狀移動通信網(wǎng)成為實(shí)用系統(tǒng)，并在世界各地迅速發(fā)展。

第五階段：從80年代中期開始。這是數(shù)字移動通信系統(tǒng)發(fā)展和成熟時(shí)期。以AMPS和TACS為代表的第一代蜂窩移動通信網(wǎng)是模擬系統(tǒng)。與其它現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展一樣，移動通信技術(shù)的發(fā)展也呈現(xiàn)加快趨勢，目前，當(dāng)數(shù)字蜂窩網(wǎng)剛剛進(jìn)入實(shí)用階段，正方興末艾之時(shí)，關(guān)于未來移動通信的討論已如火如菜地展開。各種方案紛紛出臺，其中最熱門的是所謂個(gè)人移動通信網(wǎng)。關(guān)于這種系統(tǒng)的概念和結(jié)構(gòu)，各家解釋并末一致。但有一點(diǎn)是肯定的，即未來移動通信系統(tǒng)將提供全球性優(yōu)質(zhì)服務(wù)，真正實(shí)現(xiàn)在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)、向任何人提供通信服務(wù)這一移動通信的最高目標(biāo)。

1.2 本論文的研究內(nèi)容

考慮到信號研究的必要性，本論文從以下一些方面對移動通信中的信號進(jìn)行了研究。首先，研究了電波傳播現(xiàn)象、傳播模型、信號的分解、合成、頻譜分析及其誤差；接著，對無線電波傳播所引起的多徑時(shí)延、多普勒頻移、平均延遲、相關(guān)帶寬、延遲擴(kuò)展等參數(shù)進(jìn)行公式推導(dǎo)及軟件仿真；然后，對雙射線模型進(jìn)行仿真，并對發(fā)射信號相位以及幅度隨收發(fā)

移動通信中信號的分析與研究

天線距離變化的情況進(jìn)行了研究；研究了Gibbs現(xiàn)象所引起的小區(qū)域的細(xì)微變化；最后，對 傳播預(yù)測模型在整個(gè)無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與優(yōu)化中所處的地位及移動通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中用于前期規(guī)劃的經(jīng)典傳播損耗路徑預(yù)測模型進(jìn)行研究和仿真。

移動通信中信號的分析與研究

第二章 無線電波的傳播

２.1移動通信的傳播媒質(zhì)特點(diǎn)

移動通信的用戶由于進(jìn)行自由移動,其位置不受束縛.所以必須利用-無線電波進(jìn)行傳輸,但與有線傳播媒介相比,無線電波的傳播特性一般都很差,而且不同用戶的傳播信號在傳播過程中還會相互干擾.因此建立無線傳播系統(tǒng)遠(yuǎn)比有線傳播系統(tǒng)復(fù)雜.首先,移動通信的工作環(huán)境十分復(fù)雜,電磁波不僅會隨著傳播的距離的增加而發(fā)生彌散損耗,并且會受到地形、建筑物的遮蓋而發(fā)生“陰影效應(yīng)”，而且信號經(jīng)過多點(diǎn)反射，會從多條路徑到達(dá)接收地點(diǎn)，這種多徑信號的幅度、相位和到達(dá)時(shí)間都不一樣，它們相互疊加會產(chǎn)生電平快衰落和時(shí)徑擴(kuò)展；其次，移動通信常常在快速移動中進(jìn)行，這不僅引起多普勒平移，產(chǎn)生隨機(jī)調(diào)頻，而且會使得電波傳播特性發(fā)生快速的隨機(jī)起伏。因此可以認(rèn)為無線傳播環(huán)境是一種隨時(shí)間、環(huán)境和其他外部因素而變化的傳播環(huán)境。

（1）多徑效應(yīng)

在移動傳播環(huán)境中，到達(dá)移動臺的天線不是單一路徑來的，而是許多路徑眾多反射波的合成。由于電波通過各個(gè)路徑的距離不同因而各路徑來的反射波到達(dá)時(shí)間不同，相位也就不同。不同相位的多個(gè)信號在接收端疊加，有時(shí)同向疊加而加強(qiáng)，有時(shí)反向疊加而減弱。這樣接收信號的幅度將急劇變動，而產(chǎn)生衰落。這種衰落是由多徑引起的，所以稱為多徑衰落。（2）多普勒效應(yīng)

由于移動臺與基站之間的相對移動引起的，或是由信道路徑中物體的運(yùn)動引起的，引起多普勒頻移，從而引起多普勒擴(kuò)展，造成信道的時(shí)變特性，也就是信道出現(xiàn)了時(shí)間選擇性衰落。時(shí)間選擇性衰落會造成信號失真，這是由于發(fā)送信號還在傳輸?shù)倪^程中，傳輸信道的特征已經(jīng)發(fā)生了變化。

２.2地球表面均勻大氣中的電波傳播

無線信道的傳播模型可分為大度尺（Large-Scale）傳播模型和小度尺（Small-Scale）衰落兩種。

無線電波從發(fā)射天線到接收天線的傳播方式有很多種，包括直達(dá)波（即自由空間波）、地波（即表面波）、對流層反射波、電離層波等。

發(fā)射機(jī)與接收機(jī)之間最簡單的傳播方式就是自由空間傳播。在自由空間傳播中，介質(zhì)是各向同性而且均勻的。衛(wèi)星通信、空間通信都和陸上視距通信都是自由空間傳播。另一種

移動通信中信號的分析與研究

傳播方式是地波，地波傳輸可以看作成是直達(dá)波、反射波和表面波的綜合。第三種方式產(chǎn)生于對流層，這里的異類介質(zhì)隨著天氣和季節(jié)的變化而變化，而且其發(fā)射系數(shù)隨著高度的增加而減小。第四種是電離層反射，大氣中40-400英里高度是電離層,該電離層對于波長小于1m的電離波而言是一種反射體,這種反射傳播可用于長距離傳播.電波傳播環(huán)境的研究主要針對以下三個(gè)問題:(1)某個(gè)特定頻段和某中特定環(huán)境中,電波傳播和接收信號的物理機(jī)制是什么.(2)從發(fā)射機(jī)帶接收機(jī),信號功率的路徑損耗是多少.該路徑損耗預(yù)測對系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和規(guī)劃具有指導(dǎo)意義.(3)接收信號的幅度、相位、多徑分量到達(dá)的時(shí)間和功率是怎樣分布的,其概率分布統(tǒng)計(jì)特性如何.一旦確定了信號衰落統(tǒng)計(jì)的特性,還可以研究開發(fā)相應(yīng)的抗衰落技術(shù).由以上敘述可知傳播環(huán)境對傳播模型的建立起到了關(guān)鍵的作用，確定某一特定地區(qū)的傳播環(huán)境的主要因素有：自然地形（高山、丘陵、平原、水域等）、人工建筑的數(shù)量、高度、分布和材料特性、該地區(qū)的植被特征、天氣狀況；、自然和人為的電磁噪聲狀況。

另外，無線傳播模型還受到系統(tǒng)工作頻率和移動臺運(yùn)動因素的影響。在相同地區(qū)，工作頻率不同，接收信號衰落各異；靜止的移動臺與高速運(yùn)動的移動臺的傳播環(huán)境也大不相同。

２.3 傳播模型研究分類

傳播模型的研究可分為兩類：

一類是基于無線電傳播理論的理論分析方法；

一類是建立在大量測試數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn)公式基礎(chǔ)上的實(shí)測統(tǒng)計(jì)方法。

在移動通信系統(tǒng)中，由于移動臺不斷運(yùn)動，傳播信道不僅受到多普勒效應(yīng)的影響，而且還受地形、地物的影響，另外移動系統(tǒng)本身的干擾和外界干擾也不能忽視?；谝苿油ㄐ畔到y(tǒng)的上述特性，嚴(yán)格的理論分析很難實(shí)現(xiàn)，往往需對傳播環(huán)境進(jìn)行近似、簡化，從而使理論模型誤差較大。而最著名的統(tǒng)計(jì)模型是Okumura模型，它是Okumura 以其在日本的大量測試數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)統(tǒng)計(jì)出的以曲線圖表示的傳播模型。在Okumura模型的基礎(chǔ)上，利用回歸方法擬合出便于計(jì)算機(jī)計(jì)算的解析經(jīng)驗(yàn)公式。

２.4 建立信道模型的意義

建立信道模型，研究電波在信道中的傳播特性，對移動通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)起著重要的指導(dǎo)作用。移動信道模型的研究一直是移動通信研究的關(guān)鍵問題。關(guān)于移動通信系統(tǒng)中電波傳播路徑損耗預(yù)測模型有許多[1]，可用來預(yù)測不規(guī)則地區(qū)的路徑損耗。但嚴(yán)格地講，各地的傳播環(huán)境和條件不可能完全相同。地形從簡單的曲線形狀到多山區(qū)地形，在估計(jì)路徑損耗時(shí)要考慮特定地區(qū)的地形地貌，同時(shí)也要考慮樹木、建筑物和其他阻礙物等。對傳播預(yù)測模型的研究，傳統(tǒng)上集中于給定范圍內(nèi)平均接收場強(qiáng)的預(yù)測和特定位置附近場強(qiáng)的變化。對于預(yù)測平

移動通信中信號的分析與研究

均場強(qiáng)，并用來估計(jì)無線覆蓋范圍的傳播模型，大部分基于服務(wù)區(qū)測試數(shù)據(jù)，其目標(biāo)只是預(yù)測特定點(diǎn)或特定區(qū)域(小區(qū))的信號場強(qiáng)。將這些模型應(yīng)用在其它區(qū)域，具有一定的局限性。因此，在我國典型的室外環(huán)境從統(tǒng)計(jì)意義上進(jìn)行傳播預(yù)測模型的研究，并建立相關(guān)的數(shù)據(jù)資料以使其獲得更為廣泛的應(yīng)用范圍是一項(xiàng)具有重要意義的工作。

移動通信中信號的分析與研究

第三章 MATLAB 軟件的功能和特點(diǎn)介紹

MATLAB 的全稱是MATRIX LABORATARY(矩陣實(shí)驗(yàn)室), 其基本的數(shù)據(jù)單元是一個(gè)維數(shù)不加限制的矩陣, 在MATLAB 下, 矩陣的運(yùn)算變得異常的容易。它具有以下的功能和特點(diǎn)∶高效的數(shù)值計(jì)算及符號計(jì)算功能, 能使我們從繁雜的數(shù)學(xué)運(yùn)算分析中解脫出來;完備的圖形處理功能, 實(shí)現(xiàn)了計(jì)算結(jié)果和編程的可視化;功能豐富的應(yīng)用工具箱,提供了大量方便實(shí)用的處理工具;友好的界面及接近數(shù)學(xué)表達(dá)式的自然化語言, 便于使用。

３.1信號在頻率域的特性

通信原理研究的是信號在通信系統(tǒng)中的傳輸, 在許多情況下要對信號的特性進(jìn)行分析。對確定信號的分析方法是通過傅立葉變換得到頻譜, 對隨機(jī)信號的分析方法是通過它的功率譜密度。運(yùn)用解析法來分析信號,只能得到信號頻譜的函數(shù)表達(dá)式, 根據(jù)函數(shù)表達(dá)式人工畫圖很困難, 畫出的圖也很不準(zhǔn)確。但是運(yùn)用MATLAB 語言, 可很方便地得到信號的頻譜圖。下面通過一個(gè)例子來說明這個(gè)問題。

運(yùn)用MATLAB, 我們可以容易地畫出了信號的頻譜, 通過頻譜圖我們直觀準(zhǔn)確地看到該信號的主瓣寬度,近似帶寬,是基帶信號還是頻帶信號,零點(diǎn)分布情況等該信號的主要特性。

３.2數(shù)字基帶通信系統(tǒng)的性能

碼間干擾和噪聲是影響數(shù)字基帶通信系統(tǒng)性能的兩個(gè)重要因素。碼間干擾問題與系統(tǒng)的發(fā)送濾波器、信道特性、接收濾波器特性等因素有關(guān),當(dāng)系統(tǒng)總的特性為理想低通時(shí), 可以 完全消除碼間干擾, 但是理想低通濾波器在現(xiàn)實(shí)的通信系統(tǒng)中是無法實(shí)現(xiàn)的。因此在現(xiàn)實(shí)的通信系統(tǒng)中碼間干擾是一定存在的, 設(shè)計(jì)者只能讓系統(tǒng)函數(shù)逼近理想低通來提高系統(tǒng)的 性能,降低誤碼率。為了讓我們對由碼間干擾所引起的誤碼率有一個(gè)直觀的認(rèn)識,觀察眼圖是一個(gè)很好的方法。眼圖可以借助于通信原理實(shí)驗(yàn)箱來觀察, 也可以借助于MATLAB 的系統(tǒng) 仿真功能來實(shí)現(xiàn)。

３.3 常用信號的MATLAB表示

1.單位沖激函數(shù)δ（ｔ）、單位沖激序列δ（ｎ）

移動通信中信號的分析與研究

示例1： t =-5:0.01:5;y =(t==0);subplot(121);plot(t, y, 'r');n =-5:5;x =(n==0);subplot(122);stem(n, x);運(yùn)行結(jié)果如（圖3.1）所示

圖3.1

程序說明：

（1）由n =-5:5得到一個(gè)1×11數(shù)組n；而在x =(n==0)中，n==0是一個(gè)向量運(yùn)算，即向量n中的每一個(gè)元素與0比較是否相等，其比較結(jié)果0或1放在x中。這樣得到的向量x也是1×11數(shù)組，且正好就是單位沖激序列。

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(2)在MATLAB中，任何向量x的下標(biāo)是從1開始的，不能取零或負(fù)值，而x(n)中的時(shí)間變量n則不此受限制。因此向量x的下標(biāo)與時(shí)間變量n是兩個(gè)概念，如本例中向量x(n)的下標(biāo)是從1到11，而時(shí)間變量n是從-5到5。所以必須用一個(gè)與向量x等長的定位時(shí)間變量n，以及向量x，才能完整地表示序列x(n)。在信號的表示和運(yùn)算中，這一點(diǎn)請務(wù)必注意；只有當(dāng)序列x(n)的時(shí)間變量正好是從1開始時(shí)，才能省去時(shí)間變量n，因?yàn)榇藭r(shí)向量的下標(biāo)與時(shí)間變量相同。

(3)單位沖激函數(shù)的實(shí)現(xiàn)方法實(shí)際上與單位沖激序列是完全相同的，都是用序列表示。只不過表示連續(xù)時(shí)間信號的序列中兩相鄰元素所對應(yīng)的時(shí)間間隔更小，如本例中t的間隔為0.01，而表示離散時(shí)間信號的序列中兩相鄰元素所對應(yīng)的時(shí)間間隔一般為1。2單位階躍函數(shù)u(t)、單位階躍函u(n)只要將前面沖激函數(shù)（示例1）中的關(guān)系運(yùn)算“==”改為“>=”,就可得到單位階躍函數(shù)、單位沖激序列，如（圖3.2）所示。

圖3.2 我編制了函數(shù)文件stepseq.m來生成單位階躍序列function [x, n] = stepseq(n1,n2,n0)% 產(chǎn)生序列u(n-n0),其中n1<=n<=n 2, n1<=n0<=n2 if nargin ~=3 disp('輸入不正確，輸入?yún)?shù)要有三個(gè)！');return;elseif((n0n2)|(n1>n2))。

移動通信中信號的分析與研究

error('輸入不正確,輸入?yún)?shù)要應(yīng)滿足n1<=k<=n2！')end n = n1:n2;x =((n-n0)>=0);示例2：繪圖表示

(1)門函數(shù)；

(2)序列t =-3 :0.05: 3;z1 =((t+1)>= 0);z2 =((t-1)>= 0);g = z1x2;n =-5:10;subplot(222)stem(n,x);axis([-5,10,0,1.1])運(yùn)行結(jié)果如（圖3.3）所示。

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圖3.3 3.其它典型的信號

（1）實(shí)指數(shù)信號

其MATLAB實(shí)現(xiàn)為：n = n1: n2;x = a.^n;（2）復(fù)指數(shù)信號

其MATLAB實(shí)現(xiàn)為：n = n1: n2;x = exp(sigma+jw)*n;（3）正(余)弦信號

其MATLAB實(shí)現(xiàn)為：n = n1: n2;x = cos(w*n+sita)4.工具箱中的信號產(chǎn)生函數(shù)

利用MATLAB信號處理工具箱提供的一些函數(shù),可以很方便地產(chǎn)生三角波、方波等函數(shù)波形。

5.周期性三角波或鋸齒波函數(shù)sawtooth 調(diào)用格式為：x = sawtooth(t, width)功能：產(chǎn)生一個(gè)周期為2π、幅度在-1到+1之間的周期性三角波信號。其中width表示最大幅度出現(xiàn)的位置：即在一個(gè)周期內(nèi)，信號從t=0到width×2π時(shí)函數(shù)值從-1到+1線性增加，而從width×2π到2π又是從+1到-1線性下降。width取值在0 ~ 1之間。

若x = sawtooth(Ωt, width)，則對應(yīng)的周期為2π/Ω。示例3：產(chǎn)生周期為0.2的三角波，width取值分別為0、1、0.5。

移動通信中信號的分析與研究

td = 1/100000;% td為時(shí)間間隔 t = 0 : td : 1;x1 = sawtooth(2*pi*5*t,0);x2 = sawtooth(2*pi*5*t,1);x3 = sawtooth(2*pi*5*t,0.5);subplot(311);plot(t,x1);subplot(312);plot(t,x2);subplot(313);plot(t,x3);運(yùn)行結(jié)果如（圖3.4）所示。

圖3.4 6.周期性方波信號square

調(diào)用格式為：x = square(t, duty)功能：產(chǎn)生一個(gè)周期為2π、幅度為±1的周期性方波信號。其中duty表示占空比，即在信號的一個(gè)周期中正值所占的百分比。

移動通信中信號的分析與研究

例如產(chǎn)生頻率為40Hz、占空比為75%的周期性方波所調(diào)用的語句為 x = square(2*pi*40*t, 75);7.(非周期)三角波脈沖信號tripuls

調(diào)用格式為：x = tripuls(t, width, skew)功能：產(chǎn)生一個(gè)最大幅度為

1、寬度為width、斜率為skew的三角脈沖信號。該函數(shù)橫坐標(biāo)范圍由向量t決定，其三角波形是以t=0為中心向左右各展開width/2的范圍；斜率skew在-1到+1之間取值，它決定了最大幅度1所對應(yīng)的橫坐標(biāo)位置：width/2×skew。示例4：仔細(xì)觀察由下面代碼產(chǎn)生的圖9中3個(gè)三角波信號之間的區(qū)別，自己對tripuls函數(shù)的使用做一個(gè)總結(jié)。t =-3:0.001:3;x1 = tripuls(t,4,0);subplot(131);plot(t,x1);axis([-4 4 0 1]);grid t =-6:0.001:6;x2 = tripuls(t,4,0.5);subplot(132);plot(t,x2);axis([-4 4 0 1]);grid x3 = tripuls(t+2,4,0.5);subplot(133);plot(t,x3);axis([-4 4 0 1]);grid

移動通信中信號的分析與研究

運(yùn)行結(jié)果如（圖3.5）所示。

圖3.5 8.(非周期)矩形脈沖信號rectpuls 調(diào)用格式為：x = rectpuls(t, width)功能：產(chǎn)生一個(gè)幅度為

1、寬度為width、以t=0為中心左右對稱的矩形波信號。該函數(shù)橫坐標(biāo)范圍由向量t決定，其矩形波形是以t=0為中心向左右各展開width/2的范圍。width的默認(rèn)值為1。

示例5：生成幅度為2，寬度T =

4、中心在t = 0的矩形波x(t)以及x(t-T/2).t =-4 : 0.0001 : 4;T = 4;x1 = 2*rectpuls(t, T);subplot(121);plot(t, x1);axis([-4 6 0 2.2])

移動通信中信號的分析與研究

grid;x2 = 2*rectpuls(t-T/2,T);subplot(122);plot(t, x2);axis([-4 6 0 2.2])grid;運(yùn)行結(jié)果如（圖3.6）所示。

圖3.6

移動通信中信號的分析與研究

第四章 基于MATLAB的信號的分解與合成

信號分解的方式一般有3 種:1)用數(shù)學(xué)方式推導(dǎo);2)用實(shí)驗(yàn)的方法實(shí)現(xiàn);3)用軟件仿真實(shí)現(xiàn).比較而言,數(shù)學(xué)推導(dǎo)步驟繁瑣,難以形象直觀;硬件實(shí)驗(yàn)由于實(shí)驗(yàn)儀器本身的局限性對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)結(jié)論的得出都會有一定的影響,且周期信號的分解一般只能觀測直流分量和前幾次諧波分量,同時(shí)對周期信號的頻率亦有一定的限制,在測量中由于波形和數(shù)據(jù)較復(fù)雜,難以進(jìn)行誤差分析;使用MA TLAB 軟件仿真可以克服這些缺點(diǎn),形象直觀的顯示信號分解與合成的過程,定量分析其中的誤差程度.4.1信號分解與合成的原理

周期為T 的信號f(t)可用三角函數(shù)表示[1 ]: f(t)=a0+?(ancosnwt?bnsinnwt), w =n?1N2π/T

（1）

式(1)表示周期信號可以分解成直流分量a0 和各次諧波分量an cos nωt + bn sin nωt 的疊加.用直流分量和各次諧波分量的疊加代替原來的周期信號, 原則上應(yīng)該是無窮多項(xiàng)的疊加,實(shí)際應(yīng)用中只取其中的前N 項(xiàng),產(chǎn)生的誤差函數(shù)用εN(t)來表示.εN(t)= f(t)–(a0 +

?(an?1Nncosnwt?bnsinnwt))= f(t)1);

alpha=(2*pi*(1 : M)-1);

c = 3e8;v = 72e3/3600;

移動通信中信號的分析與研究

fc = 2e9;fm = fc*v / c;fn = fm* cos(alpha);

%In – Phase Component gi = 0;for n = 1 : M

gi = gi + cos(psi(n)).*cos(fn(n).*t + phi);end gi = 2* gi /sqrt(M);

%Quadrature Component gq = 0;for = 1 : M gq = gq + sin(psi(n)).*cos(fn(n).*t.+ phi);end gq = 2*gq / sqrt(M);

%The received singal g = gi + i*gq;

%Autocorrelation gc = xcorr(g);

%Doppler Spectrum f = 500*(0 : 512)/1024;Y = fft(gc(1000:end),1024);Pyy = Y.* conj(Y)/1024;

%Drawing Subpoit(3,1,1);Piot(t,20*log10(abs(g)));Subplot(3,1,2);plot(t,20*log10(abs(g)));Subplot(3,1,3);Plot(f,Pyy(1;513));輸入程序運(yùn)行結(jié)果如（圖4.2）所示：

移動通信中信號的分析與研究

圖 4.2

第一幅圖為接收信號包絡(luò)，第二幅圖為自相關(guān)函數(shù)，第三幅圖為多譜勒功率譜。

４.３信號分解與合成的仿真

現(xiàn)以周期為T =2 的方波信號為例(如圖4.3),說明MA TLAB 在信號分解與合成中的應(yīng)用.由式(1),信號f(t)可分解為

圖4.3

周期T=2的方波信號

方波信號的頻譜及合成信號的誤差分析

利用MA TL AB 程序,繪出周期信號的頻譜圖, 觀察對比合成信號的波形與方波信號的波形,進(jìn)行誤差分析,分析其近似程度.程序如下:

移動通信中信號的分析與研究

Clear;

N = input(′N= ′);%輸入取分解信號的前幾項(xiàng) n =1:N;for i=1:N

A(i)= 4/(pi *(2 * i-1));end;figure(1);stem(n ,A);%分解信號的頻譜圖 xlabel(′w′);ylabel(′An′);

title(′周期信號的頻譜圖′);t =0:0.0005:2;%信號合成 ft = zeros(1 ,length(t));a = length(t);for i = 1 :N

ft = ft + 4 * sin((2 * i-1)*pi *t)/((2 * i-1)*pi): for i=1:1999

a(i)=1;end;for i=1:1999

b(i)=-1;end;f = [ 0,a,0,b,0 ];figure(2);subplot(2,1,1),plot(t,f);subplot(2,2,2),plot(t,f t);%繪出合成后信號的波形 grid on;ent = f – f t;%誤差分析 en =(f-f t).*(f-f t);En = 0;For i = 1: 4001 En = En + en(i);End;En = 0.0005*En/2;%方均誤差

運(yùn)行當(dāng)N＝

1、N＝

3、N＝

5、Ｎ＝7時(shí)，其運(yùn)行結(jié)果如下所示：

移動通信中信號的分析與研究

Ｎ＝１ En ＝

2.4313e-035

(A)周期信號的頻譜圖

(B)原始的方波圖形及信號合成波形

圖４.4

移動通信中信號的分析與研究

N=3 En =

2.1882e-034

(A)

周期信號的頻譜圖

(B)原始的方波圖形及信號合成波

圖４.５

移動通信中信號的分析與研究

N = 5 En = 6.0783e-034

(A)周期信號的頻譜圖

(B)原始的方波圖形及信號合成波形

圖 4.6

移動通信中信號的分析與研究

N=7 En =

1.3335e-033

(A)周期信號的頻譜圖

(B)原始的方波圖形及信號合成波形

圖４.7

移動通信中信號的分析與研究

圖４.4－４.7分別是周期信號前N(N = 1.3.5.7)項(xiàng)的頻譜圖、原始的方波圖形及N項(xiàng)的信號合成波形.對比幾個(gè)合成波形可以發(fā)現(xiàn),N =1比N =

3、N=

5、Ｎ=7在幅值上近振蕩更加頻繁,更接近原始的方波.理論上分解后的信號要與原始信號完全一樣,N 應(yīng)該取無窮多項(xiàng),實(shí)際研究中我只取其中的有限項(xiàng),其中的誤差用MA TLAB 程序定量計(jì)算。

隨著N 的增加誤差越來越小,近似程度越來越好.同時(shí)還可以看到,到前7 項(xiàng)時(shí),誤差為21.8%,近似程度已經(jīng)比較好;再隨著N 的增加誤差改善的幅度不是太明顯,因此分解信號中后面的項(xiàng)近似可以忽略.在實(shí)際應(yīng)用中，只要取前面幾項(xiàng)就可以很好的代替2.Gibbs 現(xiàn)象

從信號合成的波形,可以看到在方波躍變點(diǎn)附近,某些點(diǎn)的函數(shù)值大于1 或者小于-1, 形成過沖現(xiàn)象.過沖值為合成波形的最高點(diǎn)超過原方波信號的部分與原方波信號值之比.應(yīng)用MA TLAB 軟件編寫程序,計(jì)算其上沖或下沖的過沖值,程序如下: clear;

N = input(′N= ′);%輸入取分解信號的前幾項(xiàng) t =0:0.00005 :2;ft=zeros(1,length(t));a=length(t);for i=1:N ft= ft +4 *sin((2 *i-1)* pi *t)/((2 *i-1)*pi)end c=0 c=max(ft)c=c-1;c1=c/2 說明 由于在計(jì)算Gibbs 現(xiàn)象時(shí)主要是看信號在小區(qū)域的細(xì)微變化,需要的數(shù)據(jù)比較密集,所以在取樣f(t)信號值時(shí),所取的時(shí)間間隔為0.000 05 s.移動通信中信號的分析與研究

第五章 論文總結(jié)及工作展望

本論文主要通過MATLAB軟件仿真和電腦軟件對信號在移動通信中的研究，讓我對信號的分解與合成有了更進(jìn)一步的認(rèn)識。

論文第一章主要介紹了移動通信的發(fā)展和本論文的重點(diǎn)研究內(nèi)容。第二章主要介紹了無線電波的傳播特點(diǎn)及傳播模型的研究。第三章主要介紹了MATLAB軟件的功能及特點(diǎn)。第四章主要介紹了基于MATLAB的信號分解與合成。第五章對全文進(jìn)行總結(jié)。

展望未來 ：我們所研究的最終目的是使得分解與合成后的信號更接近原始信號，同時(shí)能使我們在通話中取得更好的通話質(zhì)量。

移動通信中信號的分析與研究

參考文獻(xiàn)

１.《移動通行壞境－理論基礎(chǔ).分析方法和建模技術(shù)》 楊大成，機(jī)械工業(yè)出版社，２００３年。

２.《信號與線性系統(tǒng)》 管致中，高等教育出版社，２００４年。

３.《基于MATLAB的信號的分解與合成》 游春霞，徐州師范大學(xué)學(xué)報(bào)，２００６年。

４.《數(shù)字通信原理－基于MATLAB仿真計(jì)算》 曾峰，網(wǎng)絡(luò)資料，２００７年。５.《MATLAB在數(shù)字信號處理教學(xué)中的應(yīng)用》 朱幼蓮，電氣電子教學(xué)學(xué)報(bào)，２００１年。

６.《MATLAB在通信原理教學(xué)中的應(yīng)用》 張延亮，大眾科技，２００６年。

移動通信中信號的分析與研究

附錄

論文中關(guān)鍵縮寫詞匯：

1.Large-Scale ：大尺度 2.Small-Scale ：小尺度

3.MATRIX LABORATARY ：矩陣實(shí)驗(yàn)室 4.δ（ｔ）：單位沖激函數(shù) 5.δ（ｎ）：單位沖激序列 6.== ：強(qiáng)等于

7.Sawtooth ：鋸齒波函數(shù) 8.Square ：周期性方波信號 9.Tripuls ：三角波脈沖信號

移動通信中信號的分析與研究

謝辭

經(jīng)過將近兩個(gè)月的學(xué)習(xí)和準(zhǔn)備，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)已順利完成，如果沒有導(dǎo)師的督促指導(dǎo)及同學(xué)們的支持，完成這個(gè)論文是很困難的。

在這里首先要感謝的是我的輔導(dǎo)老師楊怡懷，她雖然工作繁多，但她還是嚴(yán)格要求我，督促我完成畢業(yè)設(shè)計(jì)，在整個(gè)過程中都給予了我悉心的指導(dǎo)。楊老師對學(xué)生的負(fù)責(zé)，對工作的認(rèn)真，使我在這次論文設(shè)計(jì)中深有體會，這一切將成為我難忘的回憶。在此論文完成之際，謹(jǐn)向楊怡懷老師致以最衷心的感謝。

在此，我還要衷心地感謝大學(xué)三年教過我的老師們，您們傳授的寶貴知識和人品風(fēng)范使我受益終生。我還要感謝在一起愉快的度過三年大學(xué)生活的同學(xué)和舍友，在我的學(xué)習(xí)中他們都直接或間接地給予了很多指導(dǎo)和幫助。最后，我還要衷心感謝我的家人，是他們在背后默默支持我，含辛茹苦供我完成學(xué)業(yè)。

在論文即將完成之際，在我即將要結(jié)束我的大學(xué)生活的時(shí)候，心中有好多的感觸。不管以后走到哪里，我都不會忘記無私傳授我知識和做人道理的大學(xué)老師，不管走到哪里，我都不會忘記“學(xué)以致用，行勝于言”。

第四篇：移動通信網(wǎng)絡(luò)的合理測試與優(yōu)化設(shè)計(jì)

為適應(yīng)移動通信網(wǎng)絡(luò)的迅速發(fā)展和用戶數(shù)及業(yè)務(wù)量的急劇增加，運(yùn)營企業(yè)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化部門應(yīng)采用先進(jìn)的技術(shù)手段及合理的測試方法，合理確定各網(wǎng)元設(shè)備的容量比例，提高網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的利用率，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的科學(xué)規(guī)劃、優(yōu)化和合理設(shè)計(jì)。同時(shí)，運(yùn)營企業(yè)中原有的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃/優(yōu)化設(shè)計(jì)工作中存在的弊端，必須盡快加以完善，以實(shí)現(xiàn)新業(yè)務(wù)的快速部署?，F(xiàn)有的規(guī)劃/優(yōu)化設(shè)計(jì)工作中的弊端主要體現(xiàn)為：

---不能充分了解當(dāng)?shù)氐纳鐣宋臓顩r和用戶消費(fèi)特性等現(xiàn)狀；

---舊的數(shù)字地圖使模擬預(yù)測嚴(yán)重背離當(dāng)?shù)氐牡匚锏孛矊?shí)際分布特點(diǎn)，造成預(yù)測的不準(zhǔn)確性和不確定性；

---傳播模型的參數(shù)校正有待完善；

---對網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍和通話質(zhì)量狀況不能進(jìn)行充分的路測測試，難以進(jìn)行分析和總結(jié)；

---不能給出詳盡的網(wǎng)絡(luò)話務(wù)分布規(guī)律；

---無法對現(xiàn)網(wǎng)的資源利用率進(jìn)行實(shí)質(zhì)分析，網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)與運(yùn)營商的期望值不相符；

---在立體覆蓋、室內(nèi)深度覆蓋等方面無法進(jìn)行重要場所的室內(nèi)CQT測試，因此不能提出網(wǎng)絡(luò)覆蓋的詳細(xì)解決方案。

在移動通信網(wǎng)絡(luò)的無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)、規(guī)劃及優(yōu)化工作中，優(yōu)化人員需要利用仿真規(guī)劃軟件對系統(tǒng)的無線環(huán)境進(jìn)行仿真模擬，以便于在整體上對系統(tǒng)進(jìn)行分析，包括對初定站址的覆蓋范圍預(yù)測、對周圍基站話務(wù)分擔(dān)的合理性分析等。

一、數(shù)字地圖的精確化

用于移動通信網(wǎng)絡(luò)狀況分析的數(shù)字地圖包括地形高度、地面用途種類等對移動通信電波傳播有影響的地理信息，是優(yōu)化人員利用規(guī)劃軟件進(jìn)行覆蓋預(yù)測、干擾分析以及頻率規(guī)劃的重要基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。數(shù)字地圖的采樣間隔與傳播環(huán)境的復(fù)雜程度有關(guān)，不同的傳播環(huán)境往往具有不同的復(fù)雜程度，傳播環(huán)境越復(fù)雜，對數(shù)字地圖采樣間隔的要求就越高。在選擇合適的數(shù)字地圖時(shí)，應(yīng)結(jié)合該地區(qū)的實(shí)際情況，折衷考慮精度與成本的問題。采用“混合精度”的數(shù)字地圖是較為合理的一種選擇，混合精度即在話務(wù)密度高的大城市市區(qū)采用高精度規(guī)格，郊區(qū)及中小城市采用較低精度規(guī)格，廣大的農(nóng)村及偏遠(yuǎn)地區(qū)可以采用更低的精度規(guī)格（不同的采樣間隔標(biāo)準(zhǔn)有5m、20m、50m、100m等）。

二、傳播模型校正

在實(shí)際的測試優(yōu)化工程中，優(yōu)化人員需要針對各個(gè)地區(qū)不同的地理環(huán)境進(jìn)行測試，通過分析與計(jì)算等手段對傳播模型的參數(shù)進(jìn)行修正。通過實(shí)際架設(shè)發(fā)射機(jī)進(jìn)行CW測試，優(yōu)化人員可獲得最準(zhǔn)確的無線信號路徑損耗值，與仿真模擬的結(jié)果進(jìn)行反復(fù)修正，最終得出最能反映當(dāng)?shù)責(zé)o線傳播環(huán)境的、最具有理論可靠性的傳播模型。

我們身邊的無線環(huán)境不是一成不變的，尤其在城市中，高大建筑、密集居民區(qū)的增多都會引起無線傳播環(huán)境的變化，當(dāng)這種變化達(dá)到一定程度時(shí)，就需要對傳播模型參數(shù)進(jìn)行修正，提高無線仿真模擬的真實(shí)性。傳播模型參數(shù)修正的主要步驟如圖1所示。

圖

1模型修正工作流程圖

三、網(wǎng)絡(luò)覆蓋、話務(wù)分布等性能分析

1．網(wǎng)絡(luò)覆蓋現(xiàn)狀分析

---覆蓋廣度分析

重點(diǎn)包括縣城覆蓋率、鄉(xiāng)鎮(zhèn)覆蓋率、交通干線覆蓋率、旅游景點(diǎn)覆蓋率等方面的分析。

---覆蓋深度分析

通過對大型寫字樓、商業(yè)中心、飯店及高層建筑物的重點(diǎn)CQT測試，分析總結(jié)網(wǎng)絡(luò)覆蓋狀況。其中，室內(nèi)信號測試是從“點(diǎn)”的層面對現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行的測試分析，室內(nèi)信號測試可集中在城市市區(qū)進(jìn)行，主要針對目前室內(nèi)網(wǎng)絡(luò)覆蓋不太完善的大中型建筑，一般包括三星級以上酒店、高檔寫字樓、重要交通樞紐、大型會所場館等，室內(nèi)信號測試點(diǎn)由設(shè)計(jì)方、建設(shè)方共同確定，明確至具體建筑內(nèi)。室內(nèi)測試應(yīng)保證足夠的測試點(diǎn)數(shù)量，以加強(qiáng)分析結(jié)果的普遍性。

---場強(qiáng)測試

場強(qiáng)測試的目的是獲得各地區(qū)信號的傳播特點(diǎn)，借以對規(guī)劃軟件的預(yù)測模型進(jìn)行校正。根據(jù)地理地貌的相似性，模擬測試可在省內(nèi)分類型進(jìn)行，大城市至少應(yīng)分為密集市區(qū)、一般市區(qū)、郊區(qū)三類，對城市地理地貌特征相近的城市可選擇其中之一進(jìn)行模擬測試，以分別獲得適合不同類型區(qū)域的傳播模型。

---現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)模擬預(yù)測

運(yùn)營商應(yīng)合理選擇網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工程使用的模擬規(guī)劃軟件，利用該軟件可基于三維數(shù)字化電子地圖進(jìn)行GSM/CDMA無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋、業(yè)務(wù)分布、質(zhì)量等方面的預(yù)測分析。經(jīng)過模型校正，優(yōu)化人員所使用的模型預(yù)測值與場強(qiáng)測試結(jié)果間的總標(biāo)準(zhǔn)偏差應(yīng)不大于9dB，平均偏差應(yīng)為0dB。

2．分區(qū)分類統(tǒng)計(jì)分析 在規(guī)劃設(shè)計(jì)新一期網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容建設(shè)前，優(yōu)化人員應(yīng)對現(xiàn)網(wǎng)狀況進(jìn)行有效的普查分析，準(zhǔn)確了解和掌握現(xiàn)網(wǎng)的資源狀況，使規(guī)劃設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)更加準(zhǔn)確和精確。

分區(qū)分類統(tǒng)計(jì)分析主要是對現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)話務(wù)分布情況進(jìn)行話務(wù)分布的分析。在話務(wù)分析中，優(yōu)化人員應(yīng)對近期的OMCR 資料（說明提取時(shí)間和當(dāng)時(shí)網(wǎng)上用戶數(shù)）進(jìn)行分析，包括忙時(shí)話務(wù)量、阻塞率、扇區(qū)資源利用率等，同時(shí)對各地區(qū)分類型進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，對設(shè)計(jì)話務(wù)分布比例和實(shí)際話務(wù)分布比例進(jìn)行比較和分析。

表1為GSM網(wǎng)絡(luò)每小區(qū)話務(wù)與不同網(wǎng)絡(luò)利用率的分析（截選），以此為參考，優(yōu)化人員經(jīng)過實(shí)際測試與統(tǒng)計(jì)將統(tǒng)計(jì)結(jié)果與該表對比，當(dāng)每信道實(shí)際話務(wù)量達(dá)到擴(kuò)容每線話務(wù)量時(shí)，就說明需要申請網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容了。

3．網(wǎng)絡(luò)改造方案

利用規(guī)劃軟件，優(yōu)化人員應(yīng)在分析總結(jié)現(xiàn)網(wǎng)基站設(shè)置情況的基礎(chǔ)上，提出天饋線整改、非合理站址的搬遷改造、基站分裂擴(kuò)容等方面的具體優(yōu)化方案，例如表2是聯(lián)通某地市的優(yōu)化人員利用規(guī)劃軟件對該地市CDMA一期基站設(shè)置提出的優(yōu)化方案。

四、路測數(shù)據(jù)的充分利用

1．CQT測試

CQT測試以用戶為測試主體，主要評估通話過程中的話音質(zhì)量。根據(jù)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模和地域范圍選擇一定的測試點(diǎn)（一般要求室內(nèi)），在這些點(diǎn)上，測試人員持普通手機(jī)以普通用戶撥打方式定量撥打，對每次的通話現(xiàn)象進(jìn)行歸類，測試結(jié)果在一定程度上能夠反映出用戶對網(wǎng)絡(luò)的滿意程度。

以CDMA網(wǎng)絡(luò)測試為例，其具體測試內(nèi)容包括：

---導(dǎo)頻信號強(qiáng)度Ec/Io；

---手機(jī)發(fā)射功率；

---手機(jī)接收功率；

---通話的建立情況（接通、失敗等信息）；

---通話的持續(xù)情況（回音、串話、話音斷續(xù)、背景噪聲等信息）；

---通話的完成情況（單通、掉話、正常通話完成等信息）。

以上內(nèi)容的測試采用兩組定點(diǎn)CQT的測試人員在規(guī)定時(shí)間內(nèi)用規(guī)定時(shí)長互相撥打?qū)Ψ綔y試手機(jī)的方法完成。聯(lián)通新時(shí)空某分公司某次CQT主觀測試結(jié)果如表3所示。

2．DT測試

DT測試以網(wǎng)絡(luò)終端（移動臺）為測試主體，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模和地域范圍，選擇一定的測試路線，運(yùn)用測試設(shè)備如測試手機(jī)、GPS、筆記本電腦和相應(yīng)的測試軟件等進(jìn)行動態(tài)測試，測試結(jié)果用于評估網(wǎng)絡(luò)的覆蓋情況。合理的測試軟件對數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)分析非常重要。在行進(jìn)過程中，測試手機(jī)在測試軟件的控制下，仿真普通用戶進(jìn)行連續(xù)地自動撥打，測試手機(jī)把其接收到的各種系統(tǒng)信息和指令、測量報(bào)告和所遭遇的事件如實(shí)地匯報(bào)給測試軟件，測試軟件再對其進(jìn)行相應(yīng)的顯示、歸類、處理和存放。測試結(jié)果能夠在一定程度上反映出網(wǎng)絡(luò)的覆蓋情況和服務(wù)質(zhì)量。

五、立體覆蓋與深度覆蓋規(guī)劃

無線電波傳播環(huán)境的復(fù)雜性、地形地物的影響以及城市規(guī)劃和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，給網(wǎng)絡(luò)覆蓋造成了一定程度的阻礙，例如建筑物材料固有的屏蔽作用，增加了無線信號的穿透損耗，影響了網(wǎng)絡(luò)的信號接收和通話質(zhì)量；為提高網(wǎng)絡(luò)容量增加頻率復(fù)用而采取縮小基站覆蓋半徑的方式，限制了基站架設(shè)高度，造成高層建筑物區(qū)域無線信號來自多個(gè)小區(qū)或地面、墻面的不穩(wěn)定反射信號等情況；地鐵和隧道沿線由于地面屏蔽、彎道、車廂阻擋等因素，阻礙了電波的傳播。

目前實(shí)現(xiàn)無縫覆蓋主要解決三種特殊區(qū)域的無縫覆蓋：建筑物室內(nèi)覆蓋（包括高樓、賓館、大型購物商場、停車場等建筑物內(nèi)）、地鐵和隧道的室內(nèi)覆蓋、高速公路和鐵路沿線的覆蓋。無縫覆蓋實(shí)現(xiàn)方式主要分為宏蜂窩直接覆蓋、微蜂窩直接覆蓋、信號源+分布式天線系統(tǒng)等。

地鐵和隧道的無縫覆蓋由于彎道多、環(huán)境封閉等因素的影響，主要通過信號源+分布式天線系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)，根據(jù)信號源的不同，優(yōu)化人員應(yīng)選擇具有針對性的覆蓋方式：微蜂窩方式或宏蜂窩+直放站方式。根據(jù)站廳、站臺和隧道等覆蓋區(qū)域的不同，分布式天線系統(tǒng)可以根據(jù)不同情況采用同軸分布式天線系統(tǒng)、泄漏電纜等方式。

針對高速公路和鐵路沿線的無縫覆蓋一般應(yīng)遵循以下幾個(gè)基本原則：

---站距考慮；

---天線考慮；

---饋線系統(tǒng)；

---傳輸考慮；

---電源考慮；

---組網(wǎng)配置考慮。

六、移動數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的測試與優(yōu)化

數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)模型與話音業(yè)務(wù)模型有著很大的差別，數(shù)據(jù)呼叫有以下4個(gè)特點(diǎn)：

---休眠狀態(tài)和激活狀態(tài)的轉(zhuǎn)換；

---用戶的每一次會話，可以包含多次分組呼叫；

---數(shù)據(jù)以突發(fā)方式傳輸；

---分組呼叫所占用的資源隨著數(shù)據(jù)的突發(fā)傳輸而隨時(shí)變化。

由于數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)模型比較復(fù)雜，移動數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的測試與優(yōu)化應(yīng)著重于以下幾個(gè)方面：

---服務(wù)內(nèi)容及不同業(yè)務(wù)的特點(diǎn)；

---運(yùn)營策略，包括數(shù)據(jù)用戶的比例、用戶的平均傳輸速率等；

---用戶行為，如業(yè)務(wù)申請比例、每天每用戶的使用數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的次數(shù)、忙時(shí)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)量等；

---移動數(shù)據(jù)網(wǎng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)人員應(yīng)針對數(shù)據(jù)用戶的特點(diǎn)進(jìn)行有效的規(guī)劃設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)方案質(zhì)量可根據(jù)信道資源利用率和能否滿足數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的平均需求等方面來衡量。

移動通信網(wǎng)絡(luò)是在循環(huán)反復(fù)的規(guī)劃、測試、優(yōu)化的過程中不斷完善的，無線網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化應(yīng)按照階梯式循環(huán)往復(fù)的過程不斷進(jìn)行，以保證網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的逐漸完善。