㈠ 看懂黑科技,3分鍾讓你讀懂ZigBee無線通訊技術
全球通信產業技術的發展呈現三大趨勢:無線化、寬頻化和IP化。在眾多的寬頻技術中,無線化尤其是移動通信技術成為近年來通信技術市場的最大亮點,是構成未來通信技術的重要組成部分。
Zigbee是基於IEEE802.15.4標準的低功耗個域網協議。根據這個協議規定的技術是一種短距離、低功耗的無線通信技術。這一名稱來源於蜜蜂的八字舞,由於蜜蜂(bee)是靠飛翔和「嗡嗡」(zig)地抖動翅膀的「舞蹈」來與同伴傳遞花粉所在方位信息,也就是說蜜蜂依靠這樣的方式構成了群體中的通信網路。其特點是近距離、低復雜度、自組織、低功耗、高數據速率。主要適合用於自動控制和遠程式控制制領域,可以嵌入各種設備。簡而言之,ZigBee就是一種便宜的,低功耗的近距離無線組網通訊技術。
ZigBee的技術原理
ZigBee是一個由可多到65000個無線數傳模塊組成的一個無線數傳網路平台,十分類似現有的移動通信的CDMA網或GSM網,每一個ZigBee網路數傳模塊類似移動網路的一個基站,在整個網路范圍內,它們之間可以進行相互通信;每個網路節點間的距離可以從標準的75米,到擴展後的幾百米,甚至幾公里;另外整個ZigBee網路還可以與現有的其它的各種網路連接。例如,你可以通過互聯網在北京監控雲南某地的一個ZigBee控制網路。
ZigBee網路主要是為自動化控制數據傳輸而建立,而移動通信網主要是為語音通信而建立;每個移動基站價值一般都在百萬元人民幣以上,而每個ZigBee"基站"卻不到1000元人民幣;每個ZigBee 網路節點不僅本身可以與監控對對象,例如感測器連接直接進行數據採集和監控,它還可以自動中轉別的網路節點傳過來的數據資料;除此之外,每一個ZigBee網路節點(FFD)還可在自己信號覆蓋的范圍內,和多個不承擔網路信息中轉任務的孤立的子節點(RFD)無線連接。
每個ZigBee網路節點(FFD和RFD)可以可支持多到31個的感測器和受控設備,每一個感測器和受控設備終可以有8種不同的介面方式。可以採集和傳輸數字量和模擬量。
ZigBee技術的特點
ZigBee技術是一種近距離、低復雜度、低功耗、低速率、低成本的雙向無線通訊技術。主要用於距離短、功耗低且傳輸速率不高的各種電子設備之間進行數據傳輸以及典型的有周期性數據、間歇性數據和低反應時間數據傳輸的應用。
自從馬可尼發明無線電以來,無線通信技術一直向著不斷提高數據速率和傳輸距離的方向發展。例如:廣域網范圍內的第三代移動通信網路(3G)目的在於提供多媒體無線服務,區域網范圍內的標准從IEEE802.11的1Mbit/s到IEEE802.11g的54Mbit/s的數據速率。而ZigBee技術則致力於提供一種廉價的固定、便攜或者移動設備使用的極低復雜度、成本和功耗的低速率無線通信技術。
這種無線通信技術具有如下特點:
1、功耗低
工作模式情況下,ZigBee技術傳輸速率低,傳輸數據量很小,因此信號的收發時間很短,其次在非工作模式時,ZigBee節點處於休眠模式。設備搜索時延一般為30ms,休眠激活時延為15ms,活動設備信道接入時延為15ms。由於工作時間較短、收發信息功耗較低且採用了休眠模式,使得ZigBee節點非常省電,ZigBee節點的電池工作時間可以長達6個月到2年左右。同時,由於電池時間取決於很多因素,例如:電池種類、容量和應用場合,ZigBee技術在協議上對電池使用也作了優化。對於典型應用,鹼性電池可以使用數年,對於某些工作時間和總時間(工作時間+休眠時間)之比小於1%的情況,電池的壽命甚至可以超過10年。
2、數據傳輸可靠
ZigBee的媒體接入控制層(MAC層)採用talk-when-ready的碰撞避免機制。在這種完全確認的數據傳輸機制下,當有數據傳送需求時則立刻傳送,發送的每個數據包都必須等待接收方的確認信息,並進行確認信息回復,若沒有得到確認信息的回復就表示發生了碰撞,將再傳一次,採用這種方法可以提高系統信息傳輸的可靠性。同時為需要固定帶寬的通信業務預留了專用時隙,避免了發送數據時的競爭和沖突。同時ZigBee針對時延敏感的應用做了優化,通信時延和休眠狀態激活的時延都非常短。
3、網路容量大
ZigBee低速率、低功耗和短距離傳輸的特點使它非常適宜支持簡單器件。ZigBee定義了兩種器件:全功能器件(FFD)和簡化功能器件(RFD)。對全功能器件,要求它支持所有的49個基本參數。而對簡化功能器件,在最小配置時只要求它支持38個基本參數。一個全功能器件可以與簡化功能器件和其他全功能器件通話,可以按3種方式工作,分別為:個域網協調器、協調器或器件。而簡化功能器件只能與全功能器件通話,僅用於非常簡單的應用。一個ZigBee的網路最多包括有255個ZigBee網路節點,其中一個是主控(Master)設備,其餘則是從屬(Slave)設備。若是通過網路協調器(Network Coordinator),整個網路最多可以支持超過64000個ZigBee網路節點,再加上各個Network Coordinator可互相連接,整個ZigBee網路節點的數目將十分可觀。
4、兼容性
ZigBee技術與現有的控制網路標准無縫集成。通過網路協調器(Coordinator)自動建立網路,採用載波偵聽/沖突檢測(CSMA-CA)方式進行信道接入。為了可靠傳遞,還提供全握手協議。
5、安全性
Zigbee提供了數據完整性檢查和鑒權功能,在數據傳輸中提供了三級安全性。第一級實際是無安全方式,對於某種應用,如果安全並不重要或者上層已經提供足夠的安全保護,器件就可以選擇這種方式來轉移數據。對於第二級安全級別,器件可以使用接入控制清單(ACL)來防止非法器件獲取數據,在這一級不採取加密措施。第三級安全級別在數據轉移中採用屬於高級加密標准(AES)的對稱密碼。AES可以用來保護數據凈荷和防止攻擊者冒充合法器件,各個應用可以靈活確定其安全屬性。
6、實現成本低
模塊的初始成本估計在6美元左右,很快就能降到1.5-2.5美元,且Zigbee協議免專利費用。目前低速低功率的UWB晶元組的價格至少為20美元。而ZigBee的價格目標僅為幾美分。低成本對於ZigBee也是一個關鍵的因素。
7、時延短
通信時延和從休眠狀態激活的時延都非常短,典型的搜索設備時延30ms,休眠激活的時延是15ms, 活動設備信道接入的時延為15ms。因此ZigBee技術適用於對時延要求苛刻的無線控制(如工業控制場合等)應用。
ZigBee與WiFi的區別
相同點:
1、二者都是短距離的無線通信技術;
2、都是使用2.4GHz頻段
3、都是採用DSSS技術;
不同點:
1、傳輸速度不同。 ZigBee的傳輸速度不高(<250Kbps),但是功耗很低,使用電池供電一般能用3個月以上; WiFi,就是常說的無線區域網,速率大(11Mbps),功耗也大,一般外接電源;
2、應用場合不同。 ZigBee用於低速率、低功耗場合,比如無線感測器網路,適用於工業控制、環境監測、智能家居控制等領域。 WiFi,一般是用於覆蓋一定范圍(如1棟樓)的無線網路技術(覆蓋范圍100米左右)。表現形式就是我們常用的無線路由器。在一棟樓內布設1個無線路由器,樓內的筆記本電腦(帶無線網卡),基本都可以無線上網了。
3、市場現狀不同。ZigBee作為一種新興技術,自04年發布第一個版本的標准以來,正處在高速發展和推廣當中;目前因為成本、可靠性方面的原因,還沒有大規模推廣; WiFi,技術成熟很多,應用也很多了。 總體上說,二者的區別較大,市場定位不同,相互之間的競爭不是很大。只不過二者在技術上有共同點,二者的相互干擾還是比較大的,尤其是WiFi對於ZigBee的干擾。
二者硬體內存需求對比:ZigBee:32~64KB+;WiFi:1MB+;ZigBee硬體需求低。
二者電池供電上電可持續時間對比:ZigBee:100~1000天;WiFi:1~5天;ZigBee功耗低。 傳輸距離對比(一般用法,無大功率天線發射裝置):ZigBee:1~1000M;WiFi:1~100M;ZigBee傳輸距離長。 ZigBee劣勢: 網路帶寬對比:ZigBee:20~250KB/s;WiFi:11000KB/s;ZigBee帶寬低,傳輸慢。
ZigBee的技術應用
作為一種低速率的短距離無線通信技術,ZigBee有其自身的特點,因此有為它量身定做的應用,盡管在某些應用方面可能和其他技術重疊。ZigBee可能的一些應用,包括智能家庭、工業控制、自動抄表、醫療監護、感測器網路應用和電信應用。
1、智能家居
家裡可能都有很多電器和電子設備,如電燈、電視機、冰箱、洗衣機、電腦、空調等等,可能還有煙霧感應、報警器和攝像頭等設備,以前我們最多可能就做到點對點的控制,但如果使用了ZigBee技術,可以把這些電子電器設備都聯系起來,組成一個網路,甚至可以通過網關連接到Internet,這樣用戶就可以方便的在任何地方監控自己家裡的情況,並且省卻了在家裡布線的煩惱。
2、工業控制
工廠環境當中有大量的感測器和控制器,可以利用ZigBee技術把它們連接成一個網路進行監控,加強作業管理,降低成本。
3、感測器網路應用
感測器網路也是最近的一個研究熱點,像貨物跟蹤、建築物監測、環境保護等方面都有很好的應用前景。感測器網路要求節點低成本、低功耗,並且能夠自動組網、易於維護、可靠性高。ZigBee在組網和低功耗方面的優勢使得它成為感測器網路應用的一個很好的技術選擇。
目前Zigbee技術還存在的問題
盡管 Zigbee技術在2004年,就被列為當今世界發展最快,最具市場前景的十大新技術之一;關於Zigbee技術的優點,大家也進行了許多討論,到目前為止,國內外許多廠商也都開發生產了各種各樣的 Zigbee產品,並在應用推廣上做了大量的工作,然而,實事求是的講,真正完全使用Zigbee技術來解決具體實際問題,有意義的案例則非常有限。
Zigbee似乎成了一種時髦,但眼下還不能做到真正實用的新技術。就其原因,除了作為一種新技術,它本身需要有一個技術改進和成熟,以及市場培育的過程外,我們在長期應用Zigbee技術來解決實際問題的實踐中,還發現如下幾個十分重要,而在短期內我們認為十分難以解決的問題:
1、Zigbee的核心技術之一,是動態組網和動態路由,即Zigbee網路考慮了網路中的節點增減變化,網路中的每個節點相隔一定時間,需要通過無線信號交流的方式重新組網,並在每一次將信息從一個節點發送到另一個節點時,需要掃描各種可能的路徑,從最短的路經嘗試起,這就涉及到無線網路的管理問題。而這些,都需要佔用大量的帶寬資源,並增加數據傳輸的時延。特別是隨著網路節點數目的增加和中轉次數增多。因而,盡管Zigbee的射頻傳輸速率是250kbps, 但經過多次中轉後的實際可用速率將大大降低,同時數據傳輸時延也將大大增加,無線網路管理也就變得越麻煩。這也就是目前Zigbee網路在數據傳輸時的主要問題。
2、Zigbee這個字,從英語的角度來分析,它是由「Zig」和「bee」兩個字組成。前者「Zig」中文的意思是「之「字形的路徑,後面一個英文單詞「bee」就是蜜蜂的意思,我們的理解,Zigbee網路技術,就是模仿蜜蜂信息傳遞的方式,通過網路節點之間信息的相互互傳,來將一個信息從一個節點傳輸到遠處的另外一個節點。如果按一般標准Zigbee節點,在開闊空間每次數據中轉平均增加50米直線傳輸距離計算,傳輸500米直線距離需要中轉十次;在室內,由於Zigbee所使用的2.4 G的傳輸頻率,一般是通過信號反射來進行傳輸的,由於建築物的遮擋,要傳輸一定的距離,往往需要使用較多的網路節點來進行數據中轉,如上述第一條中的分析,這對一個Zigbee網路來講,並不是一件簡單的事情。當然,我們也可使用放大器來增加Zigbee網路節點的傳輸距離,然而,這必然要大大增加網路節點的功耗和成本,失去了Zigbee低成本低功耗的本來目的。而且,在室內使用這種方法來增加傳輸距離,效果也有限。顯然,一種通過中心點在室外,終端模塊在室外的星狀網網路通信結構個更加合理。
3、Zigbee的核心技術之一,是每一個網路節點,除了自身作為信息採集點和執行來自中心的命令外,它還承擔著隨時來自網路的數據中轉任務,這樣,網路節點的收發機必須隨時處於收發接收狀態,這就是說它的最低功耗至少在20mA左右,一般使用放大器的遠距離網路節點,其耗電量一般在150mA左右。這顯然很難使用電池驅動來保證網路節點的正常工作;
4、由於Zigbee中的每一個節點,都參與自動組網和動態路由的工作,因而每個網路節點的單片機也就相對復雜一些,成本自然也就高一些。另外,在Zigbee網路的基礎上進行一些針對具體應用的開發工作的量也就大一些。
綜上所述 ,我們認為,Zigbee網路,實際上在許多情況下,是犧牲了網路傳輸效率,帶寬以及節點模塊的功耗,來換取在許多實際應用中,並不重要的動態組網和動態路由的功能,因為,在一般情況下,我們的網路節點和數據傳輸途徑往往都是固定不變的。因此,當前Zigbee技術尚未解決的節點耗電問題,網路數據傳輸的效率較低時延較長的問題,以及數據傳輸距離有限的問題,是當前Zigbee 技術難於得到很好推廣的根本原因。
㈡ CDMA無線網路優化方法探討及案例分析 畢業論文
目錄
中文摘要 I
ABSTRACT II
1 引言 1
1.1 課題背景 1
1.1.1 移動通信行業發展 1
1.1.2 CDMA技術的發展現狀 1
1.2 本課題研究的目的和意義 2
1.3 本課題研究的主要內容 3
2 基本原理 4
2.1 CDMA基本概念 4
2.2 DS-CDMA的關鍵技術 4
2.2.1 功率控制技術 4
2.2.2 PN碼技術 5
2.2.3 RAKE接收技術 5
2.2.4 軟切換(Soft Handoff)技術 5
2.3 CDMA網基本結構系統 7
3 CDMA無線網路優化流程和方法 8
3.1 CDMA無線網路優化概述 8
3.2 CDMA無線網路優化的發展 8
3.3 CDMA無線網路優化的分類 9
3.3.1 工程優化 9
3.3.2 運維優化 10
3.4 CDMA無線網路優化的通常流程 10
3.5 CDMA無線網路優化的方法 12
3.6 CDMA無線網路優化的主要內容 13
3.6.1 優化准備工作 13
3.6.2 現場測試 14
3.6.3 CLUSTER級的調整和優化 14
3.6.4 系統級優化(有負載) 15
4 CDMA網路優化典型案例分析 16
4.1 CDMA無線掉話常見原因分析及優化 16
4.1.1 處干覆蓋范圍以外的掉話 16
4.1.2 導頻污染引起的掉話 18
4.1.3 前反向鏈路不平衡引起的掉話 19
4.1.4 干擾引起的掉話 20
4.2 CDMA網路中切換問題 21
4.2.1 硬切換 21
4.2.2 軟切換及更軟切換 22
4.2.3 典型案例分析 25
4.3 總結 28
5 結束語 29
致謝 30
參考文獻 31
中文摘要
CDMA是為滿足現代移動通信網在大容量、高質量、綜合業務、軟切換、國際漫遊等方面的要求而設計的一種先進移動通信技術,它具有抗干擾性好,抗多徑衰落,保密安全性高等諸多優點。CDMA網路是中國電信的主推品牌,CDMA2000 (3G)業務的發展直接影響到中國電信的成敗,而CDMA業務的發展必須依賴完善的網路才能順利進行。因此,CDMA系統在運營過程中需要不斷地進行網路優化,一是為了能夠給系統當前的用戶提供更加優質的服務,二是為了提高系統容量,以接納越來越多的系統未來用戶。
本文的研究目標是對投入運行的網路進行參數採集、數據分析,找出影響網路運行質量的原因,通過技術手段或參數調整使網路達到最佳運行狀態的方法,使網路資源獲得最佳效益,同時了解網路的增長趨勢,為擴容提供依據。具體的網路優化主要包括以下幾方面內容: 網路覆蓋問題;掉話問題;二次呼叫問題;越區切換問題;與其他網路手機用戶的互連互通等。
本課題主要研究CDMA無線通信網路中掉話和切換問題的分析和優化。通過對覆蓋區基本情況、網路覆蓋、質量、話務的分析,應用現有理論和技術,在前期工程的基礎上為完善CDMA網路的覆蓋並優化網路,提出切實可行的設計方案。使得網路容量、質量、經濟效益、競爭力達到預期設定的目標值,最終滿足客戶市場的需求。
關鍵詞:無線網路優化、CDMA、掉話問題、軟切換技術等
ABSTRACT
CDMA is a kind of advanced mobile telecommunication technology, which fulfill great capacity and quality、synthetical operation、soft switch and international ramble. It possesses lots of merits such as repellence of interference and attenuation of multiple paths. The security is also great trait of CDMA. CDMA is the main operation that China Unicorn extend .The progress of CDMA right result in the success of China Unicom,and the development of operation must depend on perfect network. Therefore, in the process of management, it is completely necessary to optimize CDMA wireless network constantly On the one hand, the purpose of optimizing CDMA wireless network is to provide more consummate service, and on the other hand, it is to extend system capacity in order to take up more and more consumers.
The purpose of this task is to investigate the best methods that can optimize CDMA wireless network by collecting data of network which is in operation and analyzing the data in order to find the cause which influences the quality of the network. The advantage of CDMA is application of power control and soft switch, so they are usually the emphases ring base station optimizing. On the other hand, data optimizing is also important and difficult. Concretely, methods of optimizing are as following: l、the issue of network coverage 2、dropped calls problem 3、the second call issues 4、handoff issues 5、with other network users, such as the interconnection.
The main research topics of CDMA wireless communications network are dropped calls and switching analysis and optimization. Covered by the basic situation of the district, network coverage quality and traffic analysis. Applying of existing theory and technology, the basis of pre-engineering to improve the coverage of CDMA networks and optimized networks is practical designed. Makes network capacity, quality, cost-effective, competitive edge to achieve the desired target set, and ultimately meet customer needs of the market.
Keywords: wireless network optimization, CDMA, th
㈢ 互聯網的跨國傳輸是有線的還是無線的,舉例無線例子。
有線網路高速穩定,滿足了大部分場合組網的需要。但是,有線網路只能沿著一維的線路傳輸數據,傳輸需要導體介質,因而帶來規劃布線、預設介面、線路檢測、線路擴容等一系列和傳輸途徑有關的工作,並且這些工作不可避免地具有破壞建築、浪費介面、檢修困難、擴展困難的弊病。
無線網路向三維空間傳送數據,中間無需傳輸介質,只要在組網區域安裝接入點設備,就可以建立區域網;移動終端只要安裝了無線網卡就可以在接收范圍內自由接入網路。總之,在網路建設的靈活性、便捷性、擴展性方面,無線網路有獨特的優勢。
因此建議使用無線網,可以省去不必要的麻煩,只需要無線路由+無線網卡就行了。希望對樓主有所幫助。
㈣ 醫院里可以實現WiFi網路的通信嗎
沒問題的,您可以了解下捷思銳科技的沈陽婦嬰醫院的無線多媒體通信案例,它就是實現了WiFi環境下的無線集群通信。
㈤ 能否舉出一些你身邊物聯網運用的例子這些例子都應用了物聯網哪些技術
1、智能家居
智能家居產品融合自動化控制系統、計算機網路系統和網路通信技術於一體,將各種家庭設備(如音視頻設備、照明系統、窗簾控制、空調控制、安防系統、數字影院系統、網路家電等)通過智能家庭網路聯網實現自動化,通過中國電信的寬頻、固話和3G無線網路,可以實現對家庭設備的遠程操控。
2、智能醫療
智能醫療系統藉助簡易實用的家庭醫療感測設備,對家中病人或老人的生理指標進行自測,並將生成的生理指標數據通過中國電信的固定網路或3G無線網路傳送到護理人或有關醫療單位。根據客戶需求,中國電信還提供相關增值業務,如緊急呼叫救助服務、專家咨詢服務、終生健康檔案管理服務等。智能醫療系統真正解決了現代社會子女們因工作忙碌無暇照顧家中老人的無奈,可以隨時表達孝子情懷。
3、智能城市
智能城市產品包括對城市的數字化管理和城市安全的統一監控。前者利用「數字城市」理論,基於3S(地理信息系統GIS、全球定位系統GPS、遙感系統RS)等關鍵技術,深入開發和應用空間信息資源,建設服務於城市規劃、城市建設和管理,服務於政府、企業、公眾,服務於人口、資源環境、經濟社會的可持續發展的信息基礎設施和信息系統。後者基於寬頻互聯網的實時遠程監控、傳輸、存儲、管理的業務,利用中國電信無處不達的寬頻和3G網張口,將分散、獨立的圖像採集點進行聯網,實時對城市安全的統一監控、統一存儲和統一管理,為城市管理和建設者提供一種全新、直觀、視聽覺范圍延伸的管理工具。
㈥ 無線網路優化的優化思路
建立在用戶感知度上的網路優化面對的必然是對用戶投訴問題的處理,一般有如下幾種情況: 信令建立過程
在手機收到經PCH(尋呼信道)發出的pagingrequest(尋呼請求)消息後,因SDCCH擁塞無法將pagingresponse(尋呼響應)消息發回而導致的呼損。
對策:可通過調整SDCCH與TCH的比例,增載入頻,調整BCC(基站色碼)等措施減少SDCCH的擁塞。
因手機退出服務造成不能分配佔用SDCCH而導致的呼損。
對策:對於盲區造成的脫網現象,可通過增加基站功率,增加天線高度來增加基站覆蓋;對於BCCH頻點受干擾造成的脫網現象,可通過改頻、調整網路參數、天線下傾角等參數來排除干擾。
鑒權過程
因MSC與HLR、BSC間的信令問題,或MSC、HLR、BSC、手機在處理時失敗等原因造成鑒權失敗而導致的呼損。
對策:由於在呼叫過程中鑒權並非必須的環節,且從安全形度考慮也不需要每次呼叫都鑒權,因此可以將經過多少次呼叫後鑒權一次的參數調大。
加密過程
因MSC、BSC或手機在加密處理時失敗導致呼損。
對策:目前對呼叫一般不做加密處理。
從手機占上SDCCH後進而分配TCH前
因無線原因(如RadioLinkFailure、硬體故障)使SDCCH掉話而導致的呼損。
對策:通過路測場強分析和實際撥打分析,對於無線原因造成的如信號差、存在干擾等問題,採取相應的措施解決;對於硬體故障,採用更換相應的單元模塊來解決。
話音信道分配過程
因無線分配TCH失敗(如TCH擁塞,或手機已被MSC分配至某一TCH上,因某種原因占不上TCH而導致鏈路中斷等原因)而導致的呼損。
對策:對於TCH擁塞問題,可採用均衡話務量,調整相關小區服務范圍的參數,啟用定向重試功能等措施減少TCH的擁塞;對於占不上TCH的情況,一般是硬體故障,可通過撥打測試或分析話務統計中的CALLHOLDINGTIME參數進行故障定位,如某載頻CALLHOLDINGTIME值小於10秒,則可斷定此載頻有故障。另外嚴重的同頻干擾(如其它基站的BCCH與TCH同頻)也會造成占不上TCH信道,可通過改頻等措施解決。 一般現象是較難占線、占線後很容易掉線等。這種情況首先應排除是否是TCH溢出的原因,如果TCH信道不足,則應增加信道板或通過增加微蜂窩或小區裂變的形式來解決。
排除以上原因後,一般可以考慮是否是有較強的干擾存在。可以是相鄰小區的同鄰頻干擾或其它無線信號干擾源,或是基站本身的時鍾同步不穩。這種問題較為隱蔽,需通過仔細分析層三信令和周圍基站信息才能得出結論。 掉話的原因幾乎涉及網路優化的所有方面內容,尤其是在路測時發生的掉話,需要仔細分析。在路測時,需要對發生掉話的地段做電平和切換參數等諸多方面的分析。如果電平足夠,多半是因為切換參數有問題或切入的小區無空閑信道。對話務較忙小區,可以讓周圍小區分擔部分話務量。採用在保證不存在盲區的情況下,調整相關小區服務范圍的參數,包括基站發射功率、天線參數(天線高度、方位角、俯仰角)、小區重選參數、切換參數及小區優先順序設置的調整,以達到縮小擁塞小區的范圍,並擴大周圍一些相對較為空閑小區的服務范圍。通過啟用DirectedRetry(定向重試)功能,緩解小區的擁塞狀況。上述措施仍不能滿足要求的話,可通過實施緊急擴容載頻的方法來解決。
對大多採用空分天線遠郊或近郊的基站,如果主、分集天線俯仰角不一致,也極易造成掉話。如果參數設置無誤,則可能是有些點信號質量較差。對這些信號質量較差而引起的掉話,應通過硬體調整的方式增加主用頻點來解決。 在日常DT測試中,經常發現有很多微小的區域內,話音質量相當差、干擾大,信號弱或不穩定以及頻繁切換和不斷接入。這些地方往往是很多小區的交疊區、高山或湖面附近、許多高樓之間等。同樣這種情況對全網的指標影響不明顯,小區的話務統計報告也反映不出。這種現象一方面是由於頻帶資源有限,基站分布相對集中,頻點復用度高,覆蓋要求嚴格,必然不可避免的會產生局部的頻率干擾。另一方面是由於在高層建築林立的市區,手機接收的信號往往是基站發射信號經由不同的反射路徑、散射路徑、繞射路徑的疊加,疊加的結果必然造成無線信號傳播中的各種衰落及陰影效應,稱之為多徑干擾。此外,無線網路參數設置不合理也會造成上述現象。
在測試中RXQUAL的值反映了話音質量的好壞,信號質量實際是指信號誤碼率, RXQUAL=3(誤碼率:0.8%至1.6%),RXQUAL=4(誤碼率:1.6%至3.2%),當網路採用跳頻技術時,由於跳頻增益的原因,RXQUAL=3時,通話質量尚可,當RXQUAL≥6時,基本無法通話。
根據上述情況,通過對這些小區進行細致的場強覆蓋測試和干擾測試,對場強覆蓋測試數據進行分析,統計出RXLEV/RXQUAL之間對照表,如果某個小區域RXQUAL為6和7的采樣統計數高而RXLEV大於-85dBm的采樣數較高,一般可以認為該區域存在干擾。並在Neighbor-List中可分析出同頻、鄰頻干擾頻點。 如果直達路徑信號(主信號)的接收電平與反射、散射等信號的接收電平差小於15dB,而且反射、散射等信號比主信號的時延超過4~5個GSM比特周期(1個比特周期=3.69μs),則可判斷此區域存在較強的多徑干擾。
多徑干擾造成的衰落與頻點及所在位置有關。多徑衰落可通過均衡器採用的糾錯演算法得以改善,但這種演算法只在信號衰落時間小於糾錯碼字在交織中分布佔用的時間時有效。
採用跳頻技術可以抑制多徑干擾,因為跳頻技術具有頻率分集和干擾分集的特性。頻率分集可以避免慢速移動的接收設備長時間處於陰影效應區,改善接收質量;而且可以充分利用均衡器的優點。干擾分集使所有的移動及基站接收設備所受干擾等級平均化。使產生干擾的幾率大為減小,從而降低干擾程度。
採用天線分集和智能天線陣,對信號的選擇性增強,也能降低多徑干擾。
適當調整天線方位角,也可減小多徑干擾。
若無線網路參數設置不合理,也會影響通話質量。如在DT測試中常常發現切換前話音質量較差,即RXQUAL較大(如5、6、7),而切換後,話音質量變得很好,RXQUAL很小(如0、1),而反方向行駛通過此區域時話音質量可能很好(RXQUAL為0、1),因為佔用的服務小區不同。對於這種情況,是由於基於話音質量切換的門限值設置不合理。減小RXQUAL的切換門限值,如原先從RXQUAL≥4時才切換,改為RXQUAL≥3時就切換,可以提高許多區域的通話質量。因此,根據測試情況,找出最佳的切換地點,設置最佳切換參數,通過調整切換門限參數控制切換次數,通過修改相鄰小區的切換關系提高通話質量。總之,根據場強測試可以優化系統參數。
值得一提的是,由於競爭的激烈及各運營商的越來越深化的要求,某些地方的運營商為完成任務,達到所謂的優化指標,隨意調整放大一些對網路統計指標有貢獻的參數,使網路看起來「質量很高」。然而,用戶感覺到的仍是網路質量不好,從而招致更多用戶的不滿,這是不符合網路優化的宗旨的。
總之,網路優化是一項長期、艱巨的任務,進行網路優化的方法很多,有待於進一步探討和完善。好在現在國內兩大運營商都已充分認識到了這一點,網路質量也得到了迅速的提高,同時網路的經濟效益也得到了充分發揮,既符合用戶的利益又滿足了運營商的要求,毫無疑問將是持續的雙贏局面。
無線網路優化的目的就是對投入運行的網路進行參數採集、數據分析,找出影響網路質量的原因,通過技術手段或參數調整使網路達到最佳運行狀態的方法,使網路資源獲得最佳效益,同時了解網路的增長趨勢,為擴容提供依據。
移動通信網路主要包括交換傳輸系統和無線基站系統兩部分,其中無線部分具有諸多不確定因素,它對無線網路的影響很大,其性能優劣常常成為決定移動通信網好壞的決定性因素。當然,無線網路規劃階段考慮不到的問題如無線電波傳播的不確定性(障礙物的阻礙等)、基礎設施(新商業區、街道、城區的重新安排)變化、取決於地點和時間的話務負荷(如運動場)、話務要求、用戶對服務質量的要求的增加,都涉及到網路優化工作。
當網路運營商發現網路中存在諸如覆蓋不好、話音質量差、掉話、網路擁塞、切換成功率、未開通某些新功能等問題時,也需要對網路進行優化。通過不斷的網路優化工作,使得呼叫建立時間減少、掉話次數減少、通話話音質量不斷改善、網路擁有較高可用性和可靠性,改善小區覆蓋、降低掉話率和擁塞率、提高接通率和切換率、減少用戶投訴。
一、網路優化過程
網路優化是一個長期的過程,它貫穿於網路發展的全過程。只有不斷提高網路的質量,才能獲得移動用戶的滿意,吸引和發展更多的用戶。 在日常網路優化過程中,可以通過OMC和路測發現問題,當然最通常的還是用戶的反映。在網路性能經常性的跟蹤檢查中發現話統指標達不到要求、網路質量明顯下降或來自的用戶反映、當用戶群改變或發生突發事件並對網路質量造成很大影響時、網路擴容時應對小區頻率規劃及容量進行核查等情形發生時,都要及時對網路做出優化。
進行網路優化的前提是做好數據的採集和分析工作,數據採集包括話統數據採集和路測數據採集兩部分。 優化中評判網路性能的主要指標項包括網路接入性能數據、信道可用率、掉話率、接通率、擁塞率、話務量和切換成功率以及話統報告圖表等,這些也是話統數據採集的重點。路測數據的採集主要通過路測設備,定性、定量、定位地測出網路無線下行的覆蓋切換、質量現狀等,通過對無線資源的地理化普查,確認網路現狀與規劃的差異,找出網路干擾、盲區地段,掉話和切換失敗地段。然後,對路測採集的數據進行分析,如測試路線的地理位置信息、測試路線區域內各個基站的位置及基站間的距離等、各頻點的場強分布、覆蓋情況、接收信號電平和質量、6個鄰小區狀況、切換情況及Layer3消息的解碼數據等,找出問題的所在從而解決方案。
網路優化的關鍵是進行網路分析與問題定位,網路問題主要從干擾、掉話、話務均衡和切換四個方面來進行分析。
干擾分析:GSM系統是干擾受限系統,干擾會使誤碼率增加,降低話音質量甚至發生掉話。一般規定誤碼率在3%左右,當誤碼率達8%~10%時話音質量就比較差了,如果誤碼率超出10%則話音質量不可容忍,無法聽清。因此,通常對載波干擾設置了一定的門限,規定同頻道載干比C/I≥9dB,鄰頻道載干比C/A≥-9dB(工程中另加3dB的餘量)。 通話干擾的定位手段包括話統數據、話音質量差引起的掉話率、干擾帶分布、用戶反映、路測 ( RxQual )及CQT呼叫質量撥打測試。
掉話分析:掉話問題的定位主要通過話統數據、用戶反映、路測 、無線場強測試、CQT呼叫質量撥打測試等方法,然後通過分析信號場強、信號干擾、參數設置(設置不當,切換參數、話務不均衡)等,找出掉話原因。
話務均衡分析: 話務均衡是指各小區載頻應得到充分利用,避免某些小區擁塞,而另一些小區基本無話務的現象。通過話務均衡可以減小擁塞率、提高接通率,減少由於話務不均引起的掉話,使通信質量進一步改善提高。話務均衡問題的定位手段包括話統數據、話務量、接通率、擁塞率、掉話率、切換成功率、路測和用戶反映。話務不均衡原因主要表現在:基站天線掛高、俯仰角、發射功率設置不合理,小區覆蓋范圍較大,導致該小區話務量較高,造成與其它基站話務量不均衡;由於地理原因,小區處於商業中心或繁華地段,手機用戶多而造成該小區相對其它小區話務量高:小區參數,如允許接入最小電平等設置不合理而導致話務量不均衡;小區優先順序參數設置未綜合考慮。
話務均衡方法1:改變定向天線的下傾角、掛高,調整相應小區參數如基站的發射功率等,改變覆蓋面的大小,以達到調節話務量的目的;對臨時話務量的增加,可通過臨時增載入頻或增大發射功率,改變信號覆蓋范圍。
話務均衡方法2:改變小區載頻數是話務量調節的常用方法之一。從話務量少的小區抽調載頻到話務量高的小區;採用OVERLAY/UNDERLAY層次小區結構或增設微蜂窩基站,降低每信道話務量。
話務均衡方法3:核查允許接入最小電平值ACCMIN,通過小區覆蓋范圍的變化間接調整話務量。注意此值調整過大可能造成盲區,過小可能造成通話質量下降;根據現場重選測試,調整小區重選參數CRO;調整切換偏移和滯後參數,改變切換邊界和切換帶來實現話務分流;啟用定向重試、負荷切換。
話務均衡方法4:雙頻網話務調整,在GSM900和GSM1800系統上採用分層小區結構;考慮小區所在層、優先順序、層間切換門限、層間切換磁滯等參數的設置,使GSM1800小區能成功吸收雙頻手機的用戶。
二、網路優化分析工具
為了有效解決網路優化問題,各廠家開發出網路優化輔助分析工具,可以作為話統分析和診斷分析的工具。
話統台統計結果是以數據表格的形式輸出的,記錄每個統計周期的計數點累計值,具有一定的缺陷:表格形式數據離散,數據變化趨勢不明顯;不提供每天平均指標的計算,手工計算平均指標花費大量工時;不能體現各種指標項間的相關關系,不便於數據分析。話統分析工具的作用就是將用戶從繁重的手工工作中解脫出來,對原始話統數據進行自動處理,以滿足用戶需要、以方便用戶分析的形式呈現出來。華為話統分析工具可以實現對異常值的過濾、異常問題的輔助診斷、日常統計項的直觀顯示、相關統計項的組合顯示及完善的報表等功能,是理想的網路優化輔助工具。
網路診斷分析工具可以及時發現網路中隱藏的問題,通過地理化顯示小區分布狀況、各小區覆蓋狀況、各小區服務質量和歷史數據的回放、網路利用率等,也可以查看小區屬性、覆蓋范圍、利用率等資料,通過動態回放歷史數據,掌握服務質量,將存在問題的小區直觀地顯示出來,以便進一步查看問題的詳細報告。診斷分析工具可對小區的覆蓋做出計算和評估,計算切換嘗試次數(信號質量、時間提前量)、切換嘗試次數、小區間切換成功率、切換時接收電平、接收質量、出小區、入小區切換比率、平均接收電平、接收質量等,分析出小區覆蓋水平。另外,也可對小區干擾進行計算和評估,包括TCH信道在各干擾帶中所佔比率、SDCCH佔用時無線鏈路斷的次數、TCH佔用時無線鏈路斷的次數、未定義鄰近小區平均信號強度、定義鄰近小區平均信號強度、接收電平與接收質量不匹配、上下行不平衡、掉話時的電平和質量等。
三、應用案例
應用案例一:內蒙伊克昭盟東勝市雙頻網網路優
網路背景:東勝市全網為華為GSM雙頻網。
優化項目:話務均衡。
通過普查測試、鄰區關系調整、話務均衡調整等優化操作,使得GSM1800有效合理分擔GSM900的話務,保證了話務均衡,圖1為優化前後網路指標對比圖。
應用案例二:福建漳州雲霄雙頻網路優
網路背景: 華為1800MHz與Nokia 900MHz設備共站址異種機型組建的雙頻網,市區1800MHz與900MHz共同覆蓋,形成多層網,平均站距為700m,達到密集連續覆蓋,建築物密集且無規則,無線環境復雜。
優化項目: 調整1800話務吸收、降低掉話率、優化切換指標。
網路優化後,網路質量大大提高,圖2為網路優化前後話務吸收情況,切換成功率達到平均97.5%,消除了乒乓效應。優化前忙時平均掉話率為0.60%,全天平均為0.62%。優化後忙時平均掉話率為0.33%,全天平均:0.37%。
㈦ 無線通信技術在生活中的應用
無線電台、微波通信、移動通信、衛星通信、無線寬頻、航天器與地球之間的遙測、遙控及通信等等;無繩電話機也應用了無線通信技術;廣義地講,電視、空調的遙控以及廣播、電視也屬無線電通信的范疇。
無線通信(英語:Wireless communication)是指多個節點間不經由導體或纜線傳播進行的遠距離傳輸通訊,利用收音機、無線電等都可以進行無線通訊。
無線通訊包括各種固定式、移動式和攜帶型應用,例如雙向無線電、手機、個人數碼助理及無線網路。其他無線電無線通訊的例子還有GPS、車庫門遙控器、無線滑鼠等。
大部分無線通訊技術會用到無線電,包括距離只到數米的Wi-fi,也包括和航海家1號通訊、距離超過數百萬公里的深空網路。但有些無線通訊的技術不使用無線電,而是使用其他的電磁波無線技術,例如光、磁場、電場等。
電磁波頻譜:
光、顏色、AM及FM廣播以及許多電子設備都用到電波波頻譜,可用來通訊的無線電頻譜頻率中視為是公共財財產,會由國家級的機構管理,例如美國的美國聯邦通信委員會,英國的Ofcom,這些機構會定義誰可以使用哪一個頻段的頻率,以及其目的為何。
若公共頻段像個人使用的電磁波頻譜一様,沒有類似的控制或替代配置措施,可能會出現混亂,例如飛機沒有特別可以用在航管上的頻率,而業余無線電操作者的訊號干擾航管訊號,使得飛行員無法正常使飛機降落。無線通訊的頻帶由9kHz至300GHz。
㈧ 無線通信系統可以應用於什麼領域,可以舉個例子嗎
工業無線通信系統可以應用於工業自動化、物聯網、智能製造、智中鄭慧城市等領域。例如,在工業自動化領域,可以使用無線感測器網路對工業生產過程進行監控和控制,伍孫實現工廠自動化運行;在智慧城市領域,可以使用工業無線通賣橘頌信系統對城市的交通、環保等方面進行數據採集和監測,為城市治理提供數據支持。
㈨ 無線感測器的應用實例
橋梁健康檢測及監測橋梁結構健康監測(SHM)是一種基於感測器的主動防禦型方法,可以彌補目前安全性能十分重要的結構中,把感測器網路安置到橋梁、建築和飛機中,利用感測器進行SHM是一種可靠且不昂貴的做法,可以在第一時間檢測到缺陷的形成。這種網路可以提早向維修人員報告在關鍵結構中出現的缺陷,從而避免災難性事故。糧倉溫濕度監測無線感測器網路技術在糧庫糧倉溫度濕度監測領域應用最為普遍,這是由於糧庫糧倉溫度濕度的測點多,分布廣,使用縱橫交錯的信號線會降低防火安全系數,應用無線感測器網路技術具有低功耗,低成本,布線簡單,安裝方便,易於組網,便於管理維護等特點。混凝土澆灌溫度監測在混凝土施工過程中,將數字溫度感測器裝入導熱良好的金屬套管內,可保證感測器對混凝土溫度變化作出迅速的反應。每個溫度監測金屬管接入一個無線溫度節點,整個現場的無線溫度節點通過無線網路傳輸到施工監控中心,不需要在施工現場布放長電纜,安裝布放方便,能夠有效解決溫度測量點因為施工人員損壞電纜造成的成活率較低的問題.地震監測通過使用由大量互連的微型感測器節點組成的感測器網路,可以對不同環境進行不間斷的高精度數據搜集。採用低功耗的無線通信模塊和無線通信協議可以使感測器網路的生命期延續很長時間。保證了感測器網路的實用性。無線感測器網路相對於傳統的網路,其最明顯的特色可以用六個字來概括即:「自組織,自癒合」。這些特點使得無線感測器網路能夠適應復雜多變的環境,去監測人力難以到達的惡劣環境地區。BEETECH無線感測器網路節點體積小巧,不需現場拉線供電,非常方便在應急情況下進行靈活部署監測並預測地質災害的發生情況。建築物振動檢測建築物懸臂部分不會因為旁邊公路及地鐵交通所引發的振動而超過舒適度的要求;通過現場測量,收集數據以驗證由公路及地鐵交通所引發的振動與主樓懸臂振動之相互關系; 同時,通過模態分析得到主樓結構在小振幅脈動振動工況下前幾階振動模態的阻尼比,為將來進行結構的小振幅動力分析提供關鍵數據。本次應用採用高精度加速度感測器,捕捉大型結構微弱振動,同樣適用於風載,車輛等引起的脈動測量。