具有地理坐標(biāo)登記的路徑的場(chǎng)強(qiáng)測(cè)量.pdf

ITU R SM 1708 建議書建議書 1 ITU R SM 1708 建議書 具有地理坐標(biāo)登記的路徑的場(chǎng)強(qiáng)測(cè)量具有地理坐標(biāo)登記的路徑的場(chǎng)強(qiáng)測(cè)量 ITU R 第214 1號(hào)課題和 ITU R 第215 1號(hào)課題 2005年 國際電聯(lián)無線電通信全會(huì) 考慮到 a 采用不同調(diào)制類型和接入技術(shù)的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)日益增多 b 為確保有效利用頻譜 各主管部門需要了解網(wǎng)絡(luò)的無線覆蓋情況 c 需要借助實(shí)際監(jiān)測(cè)測(cè)量進(jìn)行場(chǎng)強(qiáng)預(yù)測(cè) d 移動(dòng)場(chǎng)強(qiáng)測(cè)量有時(shí)是確定較大地區(qū)無線覆蓋情況的唯一方法 e 監(jiān)管機(jī)構(gòu)可能需要根據(jù)許可證檢查網(wǎng)絡(luò)的覆蓋部署情況 f 各主管部門使用著不同的移動(dòng)場(chǎng)強(qiáng)測(cè)量方法 認(rèn)識(shí)到 a 需要采用共同的測(cè)量程序 以實(shí)現(xiàn)有關(guān)方對(duì)測(cè)量結(jié)果的相互認(rèn)可 建議 1 應(yīng)采用附件1所述方法 對(duì)路徑的垂直極化信號(hào)進(jìn)行場(chǎng)強(qiáng)測(cè)量 附件附件 1 1 概述概述 受本地接收條件的影響 實(shí)際場(chǎng)強(qiáng)值可能顯著不同于其預(yù)測(cè)值 因此必須通過測(cè)量手段 對(duì)其加以檢查 才可以確定一個(gè)較大地區(qū)的無線場(chǎng)強(qiáng)覆蓋情況 在登記測(cè)試結(jié)果時(shí) 須同時(shí)記錄其地理坐標(biāo)數(shù)據(jù) 以定位測(cè)量現(xiàn)場(chǎng)并映射在所述地區(qū)最 易出入道路上測(cè)得的結(jié)果 ITU R SM 1708 建議書建議書 2 為評(píng)估無線覆蓋情況 有時(shí)需測(cè)量的并非實(shí)際場(chǎng)強(qiáng) 而是用戶天線 有關(guān)服務(wù)采用的典 型天線 的輸出電壓 數(shù)字網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng) 如 GSM DCS1800 和 UMTS 或 DAB DVB T 對(duì)反射接收效應(yīng)較為 敏感 此時(shí) 除測(cè)量信號(hào)電平外 還需通過比特誤碼率 BER 測(cè)量或信道脈沖響應(yīng)測(cè)量進(jìn) 行接收質(zhì)量測(cè)量 從而完成系統(tǒng)性能評(píng)估 利用自動(dòng)撥出的呼叫 可在實(shí)際工作的數(shù)字網(wǎng)絡(luò) 上完成上述測(cè)量 且不帶來不利影響 為順利完成測(cè)量 需在路徑上進(jìn)行連續(xù)傳輸 2 移動(dòng)場(chǎng)強(qiáng)測(cè)量的結(jié)果移動(dòng)場(chǎng)強(qiáng)測(cè)量的結(jié)果 由于反射信號(hào)的影響 場(chǎng)強(qiáng)在路徑上呈現(xiàn)嚴(yán)重的波動(dòng) 一次測(cè)量結(jié)果有可能恰與最小或 最大反射值重合 同時(shí) 它亦受到接收機(jī)天線的選定高度 季節(jié) 天氣 周邊植被和濕度等 條件的影響 這些因素都會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)生錯(cuò)誤的測(cè)量結(jié)果 考慮到上述因素 可對(duì)大量原始數(shù)據(jù)的讀數(shù)做統(tǒng)計(jì)處理 以計(jì)算出可重復(fù)的場(chǎng)強(qiáng)測(cè)試結(jié) 果 3 場(chǎng)強(qiáng)的計(jì)算場(chǎng)強(qiáng)的計(jì)算 在天線輸出電壓 通常以dB V 測(cè)量 天線系數(shù)和天線信號(hào)路徑的衰減均已知的情況 下 可通過以下公式計(jì)算場(chǎng)強(qiáng)值 e vo k ac 其中 e 電場(chǎng)強(qiáng)度分量 dB V m vo 天線輸出電壓 dB V k 天線系數(shù) dB m 1 ac 天線信號(hào)路徑的衰減 dB 利用特定的測(cè)試接收機(jī) 將關(guān)于天線系數(shù)和信號(hào)路徑衰減的綜合信息事先寫入接收機(jī)內(nèi) 存 便有可能直接讀得以dB V m 為單位的場(chǎng)強(qiáng)結(jié)果 4 測(cè)量天線測(cè)量天線 在測(cè)量期間 測(cè)試天線的選定高度為1 5 3 米 這里認(rèn)為結(jié)果在高度為3米時(shí)測(cè)得 5 測(cè)試接收機(jī)的設(shè)置測(cè)試接收機(jī)的設(shè)置 5 1 動(dòng)態(tài)范圍動(dòng)態(tài)范圍 測(cè)量接收機(jī)的動(dòng)態(tài)工作范圍應(yīng) 60 dB ITU R SM 1708 建議書建議書 3 5 2 檢波器功能和相應(yīng)信號(hào)類型的帶寬檢波器功能和相應(yīng)信號(hào)類型的帶寬 接收機(jī)帶寬應(yīng)能足夠接收包含調(diào)制頻譜主要部分的信號(hào) 檢波器類型應(yīng)依照測(cè)試信號(hào)的 特點(diǎn)和調(diào)制模式加以設(shè)定 信號(hào)類型舉例信號(hào)類型舉例 最小帶寬最小帶寬 kHz 檢波器功能檢波器功能 調(diào)幅雙邊帶 9 或 10 線性平均值 調(diào)幅單邊帶 2 4 峰值 調(diào)頻廣播信號(hào) 170 或更大 線性 或?qū)?shù) 平均值 電視載波 200 或更大 峰值 GSM 信號(hào) 300 DAB 信號(hào) 1 500 DVB T 信號(hào) 系統(tǒng) 6 MHz 7 MHz 8 MHz 6 000 7 000 8 000 TETRA 信號(hào) 30 UMTS 信號(hào) 3 840 均方根值 窄帶調(diào)頻廣播 信道間隔 12 5 kHz 20 kHz 25 kHz 7 5 12 12 線性 或?qū)?shù) 平均值 線性 或?qū)?shù) 平均值 線性 或?qū)?shù) 平均值 GSM 全球移動(dòng)通信系統(tǒng) DAB 數(shù)字音頻廣播 DVB T 地面數(shù)字電視廣播 TETRA 地面集群無線電系統(tǒng) UMTS 通用移動(dòng)通信系統(tǒng) 為IMT 2000 系列中的一項(xiàng)特定技術(shù) 6 測(cè)試車的速度測(cè)試車的速度 測(cè)試車的速度須適合同時(shí)測(cè)量但頻率不同的測(cè)試信號(hào)個(gè)數(shù)的波長(zhǎng)以及測(cè)試接收機(jī)的可用 最短測(cè)量時(shí)間 s MHz 864 km h r tf V 其中 tr 為接收機(jī)規(guī)范中規(guī)定的重訪單頻的最短時(shí)間 7 所需測(cè)量點(diǎn)個(gè)數(shù)和平均間隔所需測(cè)量點(diǎn)個(gè)數(shù)和平均間隔 為了進(jìn)行統(tǒng)計(jì)評(píng)估 李建業(yè)方法 在選擇抽樣點(diǎn)數(shù)目時(shí) 應(yīng)保證結(jié)果可以顯示場(chǎng)強(qiáng) 的緩慢變化過程 長(zhǎng)期衰落效應(yīng) 并或多或少反映場(chǎng)強(qiáng)分布的本地 瞬時(shí) 特征 短期衰 落效應(yīng) 李建業(yè)先生 William C Y Lee 移動(dòng)通信設(shè)計(jì)的基本原理 ISBN 編號(hào) 0 471 57446 5 ITU R SM 1708 建議書建議書 4 為在實(shí)際中值附近獲得 1 dB 的信賴區(qū)間 在40 的平均間隔范圍內(nèi) 測(cè)試點(diǎn)的抽樣應(yīng) 選在每個(gè)0 8 波長(zhǎng) 處 40個(gè)波長(zhǎng)內(nèi)測(cè)得50個(gè)值 8 導(dǎo)航和定位系統(tǒng)導(dǎo)航和定位系統(tǒng) 8 1 航位推算系統(tǒng)航位推算系統(tǒng) 借助連在測(cè)試車的一個(gè)非機(jī)動(dòng)輪上的距離 脈沖轉(zhuǎn)換器 可推算出與起點(diǎn)的距離 機(jī)械 式回轉(zhuǎn)儀則提供航向信息 位置精度取決于起點(diǎn)登記精度和測(cè)試車的行駛距離 8 2 全球定位系統(tǒng) 全球定位系統(tǒng) GPS 商用 GPS 本身僅可給出幾米以內(nèi)的準(zhǔn)確位置數(shù)據(jù) 在隧道 窄街或峽谷中卻無法準(zhǔn)確 工作 盡管如此 GPS 仍是適于場(chǎng)強(qiáng)測(cè)量的首選定位方法 當(dāng)測(cè)試電視臺(tái)或無線電臺(tái)的廣播覆蓋范圍時(shí) 標(biāo)準(zhǔn) GPS 的精度已綽綽有余 在城區(qū)測(cè)試數(shù)字微蜂窩系統(tǒng) 則要求定位信息的精度達(dá)到幾米以內(nèi) 8 3 復(fù)雜導(dǎo)航系統(tǒng)復(fù)雜導(dǎo)航系統(tǒng) 本系統(tǒng)是上述系統(tǒng)的綜合 這些導(dǎo)航系統(tǒng)無需手動(dòng)操作的干預(yù) 可連續(xù)提供 位置和時(shí) 間數(shù)據(jù) 航向和航路點(diǎn)信息 9 數(shù)據(jù)收集與處理數(shù)據(jù)收集與處理 通過以下測(cè)量和評(píng)估方法可獲得最大 最小平均峰值 統(tǒng)計(jì)評(píng)估值或結(jié)果超概率場(chǎng)強(qiáng) 值 9 1 無數(shù)據(jù)縮減的測(cè)量結(jié)果收集 原始場(chǎng)強(qiáng)數(shù)據(jù) 無數(shù)據(jù)縮減的測(cè)量結(jié)果收集 原始場(chǎng)強(qiáng)數(shù)據(jù) 由于不同的衰落和反射效應(yīng) 一次測(cè)試結(jié)果不可重復(fù) 故無法直接代表一個(gè)測(cè)試點(diǎn)的場(chǎng) 強(qiáng)值 原始數(shù)據(jù)可視需要做進(jìn)一步處理 見第9 2 1和第9 2 2段 9 2 有數(shù)據(jù)縮減的測(cè)量結(jié)果收集有數(shù)據(jù)縮減的測(cè)量結(jié)果收集 借助統(tǒng)計(jì)處理手段 本方法可以大大縮減所登記的原始數(shù)據(jù)數(shù)量 ITU R SM 1708 建議書建議書 5 9 2 1 平均值平均值 一些測(cè)試接收機(jī)可在預(yù)定義的用戶間隔范圍內(nèi)對(duì)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行內(nèi)部分類 用戶可選擇多 達(dá)約10 000個(gè)已測(cè)抽樣的評(píng)估間隔 但每一間隔須包含至少 100 個(gè)值 只有預(yù)定義個(gè)數(shù)的測(cè)試結(jié)果的算術(shù)平均值被存儲(chǔ)到硬盤上 并在最后的無線電覆蓋圖中 予以注明 9 2 2 根據(jù)超概率場(chǎng)強(qiáng)值對(duì)結(jié)果進(jìn)行分類根據(jù)超概率場(chǎng)強(qiáng)值對(duì)結(jié)果進(jìn)行分類 在測(cè)量期內(nèi)根據(jù)1 99 的超概率對(duì)結(jié)果進(jìn)行分類 這些百分比數(shù)值表示可用場(chǎng)強(qiáng)值的超 出概率 其典型值為 1 10 50 90 和 99 對(duì)傳播研究建議采用 50 的中值 值得注意的是 接收機(jī)需要幾毫秒對(duì)分類進(jìn)行評(píng)估 在此期間忽略觸發(fā)脈沖 故將不獲 得新的測(cè)量結(jié)果 10 數(shù)據(jù)呈現(xiàn)數(shù)據(jù)呈現(xiàn) 利用程序控制器的內(nèi)置監(jiān)視器 一臺(tái)外部PC的彩色監(jiān)視器 打印機(jī)或繪圖儀 應(yīng)可實(shí) 現(xiàn)以下數(shù)據(jù)表示形式 10 1 以表格形式表示原始數(shù)據(jù)以表格形式表示原始數(shù)據(jù) 優(yōu)點(diǎn) 提供關(guān)于本地衰落效應(yīng)的詳細(xì)信息 通過數(shù)學(xué)或統(tǒng)計(jì)程序 結(jié)果可轉(zhuǎn)為 各種易于瀏覽的結(jié)果 缺點(diǎn) 數(shù)據(jù)量過多 單獨(dú)結(jié)果不可重復(fù) 10 2 笛卡兒坐標(biāo)圖笛卡兒坐標(biāo)圖 在笛卡兒坐標(biāo)中 以圖形方式表示經(jīng)處理的場(chǎng)強(qiáng)數(shù)據(jù)與距離的關(guān)系 并注明這些算得的 中值 優(yōu)點(diǎn) 迅速給出關(guān)于低于特定場(chǎng)強(qiáng)門限值的分布和位置的易于瀏覽的結(jié)果 缺點(diǎn) 很難將結(jié)果與確切的測(cè)量地點(diǎn)聯(lián)系起來 10 3 映像映像 此方法顯示一條多色線 以便在路線圖上表示經(jīng)處理的場(chǎng)強(qiáng)值 如 以 10 dB V m 為 一標(biāo)度 或超概率 介于1 和 99 之間 場(chǎng)強(qiáng)值 所選路線圖的標(biāo)度應(yīng)對(duì)應(yīng)于有關(guān)無線電信號(hào)的覆蓋區(qū)域面積以及經(jīng)處理的場(chǎng)強(qiáng)結(jié)果要求 的分辨率 由于存在路線圖的圖例 所表示的間隔可包括平均間隔的倍數(shù) 在選擇所表示結(jié) 果的分辨率時(shí) 應(yīng)保證可繪出本地的特質(zhì) 且彩線不致過于鮮艷 如需用更高分辨率表示平均間隔