数字移动通信技术作业第三组分组成员:柴俊龙吕呈瑞张俞齐冲杨代逊日期:2014年12月7日作业内容:假设在我校建立一个基站,并计算出信号由基站传播到各个楼房途径中的各种损耗。
一、作业分析:(1)、基站的建立:首先我们组先讨论在我校建立基站,建在哪里比较好。
最终,为了更好的达到基站天线的有效高度,并节约建设费用,我们决定将基站建在学校主楼上。
为了在掌握详细地形、地物的情况下,得到更加准确的预测结果。
我们选择采用OM模型进行设计计算,将基站天线高度设为50m,频率为900MHz,移动天线高度为1.5m。
此外,我们还在网上查阅资料,了解基站的建立和其工作原理如下:基站,即公用移动通信基站是无线电台站的一种形式,是指在一定的无线电覆盖区中,通过移动通信交换中心,与移动电话终端之间进行信息传递的无线电收发信电台。
基站 (缩写BS) 是固定在一个地方的高功率多信道双向无线电发送机。
他们典型的被用于低功率信道双向无线通讯如移动电话, 手提电话和无线路由器。
当你用手机打电话时,信号就会同时由附近的一个基站发送和接受。
通过基站,你的电话被接入到移动电话网的有线网络中。
而行动电话如小灵通则是被直接接入到本地电话网。
(2)、损耗分析:首先我们将学校视为“准平滑地形”,信号在传播途径中我们计算的主要损耗有自由空间传播损耗,准平滑地形的损耗,任意地物情况下的损耗,建筑物的穿透损耗,植被损耗。
在实际的基站建设中还有一些其他因素,例如街道走向的影响,隧道中的传播衰减,在本设计中没有涉及,我们不予计算。
二、任务分配:分析完成后我们决定分工合作,测量任务由吕呈瑞和杨代逊完成,计算任务由张俞和柴俊龙完成,结果检验和作业编写由齐冲完成。
三、测量距离:我们测量距离运用了Google Earth软件,分别精确的测量了主楼到二号楼,图书馆,学军公寓,公共教学楼,体育馆,一号楼的距离。
测量结果如图所示:邢台学院平面谷歌图邢台学院平面测量CAD图四、计算数据:计算数据所需查看的表格图1-12图1-13图1-14(1)、信号到达体育馆途径中的损耗中值:由CAD图可知基站到体育馆距离361m1,自由空间的传播损耗LbsLbs=32.45dB+20lgd+20lgf=32.45dB+(-8.85dB)+59.08dB=82.68dB2,市区准平滑地形的损耗中值由图1-12查得:Am(f,d)=Am(900,0.361)≈17.88dB 由图1-13查得:Hb(hb,d)=Hb(50,0.361)≈-2dB由图1-14查得:Hm(hm,f)=Hm(1.5,900)≈-3dB所以准平滑地形市区损耗中值为:LT=Lbs+Am(f,d)-Hb(hb,d)-Hm(hm,f)=82.68dB+17.88dB-(-2dB)-(3dB)=105.56dB3,任意地物情况下的损耗中值KT=04,建筑物的穿透损耗Lp=17dB5,植被损耗由表1-24查得植被损耗0.17dB/mLz=0.17dB*50m=8.5dB所以信号到达体育馆途径中总损耗L=LT-KT+Lp+Lz=131.06dB(2)、信号到达图书馆途径中的损耗中值:由CAD图可知基站到图书馆距离150m1,自由空间的传播损耗LbsLbs=32.45dB+20lgd+20lgf=32.45dB+(-16.48dB)+59.08dB=75.05dB2,市区准平滑地形的损耗中值由图1-12查得:Am(f,d)=Am(900,0.361)≈4.75dB 由图1-13查得:Hb(hb,d)=Hb(50,0.361)≈-1dB由图1-14查得:Hm(hm,f)=Hm(1.5,900)≈-3dB所以准平滑地形市区损耗中值为:LT=Lbs+Am(f,d)-Hb(hb,d)-Hm(hm,f)=75.05dB+4.75dB-(-1dB)-(3dB)=83.80dB3,任意地物情况下的损耗中值KT=04,建筑物的穿透损耗Lp=0dB5,植被损耗由表1-24查得植被损耗0.17dB/mLz=0dB所以信号到达图书馆途径中总损耗L=LT-KT+Lp+Lz=83.80dB(3)、信号到达二号楼途径中的损耗中值:由CAD图可知基站到二号楼距离126m1,自由空间的传播损耗LbsLbs=32.45dB+20lgd+20lgf=32.45dB+(-17.99dB)+59.08dB=73.54dB2,市区准平滑地形的损耗中值由图1-12查得:Am(f,d)=Am(900,0.361)≈4.06dB 由图1-13查得:Hb(hb,d)=Hb(50,0.361)≈-0.8dB 由图1-14查得:Hm(hm,f)=Hm(1.5,900)≈-3dB所以准平滑地形市区损耗中值为:LT=Lbs+Am(f,d)-Hb(hb,d)-Hm(hm,f)=73.54dB+4.06dB-(-0.8dB)-(3dB)=81.40dB3,任意地物情况下的损耗中值KT=04,建筑物的穿透损耗Lp=0dB5,植被损耗由表1-24查得植被损耗0.17dB/mLz=0dB所以信号到达二号楼途径中总损耗L=LT-KT+Lp+Lz=81.40dB(4)、信号到达一号楼途径中的损耗中值:由CAD图可知基站到一号楼距离85m1,自由空间的传播损耗LbsLbs=32.45dB+20lgd+20lgf=32.45dB+(-21.41dB)+59.08dB=70.12dB2,市区准平滑地形的损耗中值由图1-12查得:Am(f,d)=Am(900,0.361)≈2.53dB 由图1-13查得:Hb(hb,d)=Hb(50,0.361)≈-0.6dB 由图1-14查得:Hm(hm,f)=Hm(1.5,900)≈-3dB所以准平滑地形市区损耗中值为:LT=Lbs+Am(f,d)-Hb(hb,d)-Hm(hm,f)=70.12dB+2053dB-(-0.6dB)-(3dB)=76.25dB3,任意地物情况下的损耗中值KT=04,建筑物的穿透损耗Lp=0dB5,植被损耗由表1-24查得植被损耗0.17dB/mLz=0dB所以信号到达一号楼途径中总损耗L=LT-KT+Lp+Lz=76.25dB(5)、信号到达公共教学楼途径中的损耗中值:由CAD图可知基站到公共教学楼距离133m1,自由空间的传播损耗LbsLbs=32.45dB+20lgd+20lgf=32.45dB+(-17.52dB)+59.08dB=74.01dB2,市区准平滑地形的损耗中值由图1-12查得:Am(f,d)=Am(900,0.361)≈4.12dB 由图1-13查得:Hb(hb,d)=Hb(50,0.361)≈-0.9dB 由图1-14查得:Hm(hm,f)=Hm(1.5,900)≈-3dB所以准平滑地形市区损耗中值为:LT=Lbs+Am(f,d)-Hb(hb,d)-Hm(hm,f)=74.01dB+4.12dB-(-0.9dB)-(3dB)=182.03dB3,任意地物情况下的损耗中值KT=04,建筑物的穿透损耗Lp=0dB5,植被损耗由表1-24查得植被损耗0.17dB/mLz=0.17dB*10m=1.7dB所以信号到达公共教学楼途径中总损耗L=LT-KT+Lp+Lz=83.73dB(6)、信号到达学军公寓途径中的损耗中值:由CAD图可知基站到学军公寓距离269m1,自由空间的传播损耗LbsLbs=32.45dB+20lgd+20lgf=32.45dB+(-11.40dB)+59.08dB=80.13dB2,市区准平滑地形的损耗中值由图1-12查得:Am(f,d)=Am(900,0.361)≈8.24dB 由图1-13查得:Hb(hb,d)=Hb(50,0.361)≈-1.5dB 由图1-14查得:Hm(hm,f)=Hm(1.5,900)≈-3dB所以准平滑地形市区损耗中值为:LT=Lbs+Am(f,d)-Hb(hb,d)-Hm(hm,f)=80.13dB+8.24dB-(-1.5dB)-(3dB)=92.87dB3,任意地物情况下的损耗中值KT=04,建筑物的穿透损耗Lp=17dB5,植被损耗由表1-24查得植被损耗0.17dB/mLz=0.17dB*20m=3.4dB所以信号到达学军公寓途径中总损耗L=LT-KT+Lp+Lz=113.27dB五、作业总结这学期我们学习了数字移动通信技术这门课程,为了加深对课上学习的知识的理解,也为了提高自己的动手能力和独立思考的能力,老师给我们布置了这个作业:在学校中建立移动通信基站,并计算损耗值。
本次学习根据理解GSM移动通信系统的组成和工作原理,并对移动互联网协议模型有了深刻的了解。
GSM移动通信系统也叫第二代数字蜂窝移动通信系统,主要由移动台、基站系统、网络交换系统和操作维护系统这四个部分。
GSM采用时多分址技术,语音和数据在时缝中传输,信息在手机中的传输处理流程为:采样—信源编码—信道编码—功控—扩频—调制—放大—发射。
最后是具体实践测量,通过网上查阅资料,测量距离我们采用的是cad软件和谷歌地图进行比较准确的数据测量,然后带入公式进行计算。
这次学习虽然时间短暂,我们只能走马观花似地去接触和吸收新事物,但我们通过实践也学到了很书本上没有的知识,既增长了见识,开阔了视野,又增长了实践操作能力、丰富了生活阅历,团队协作也是非常重要的。
这将是我们走向社会的一笔最为宝贵的财富,为21世纪的一名合格人才,必须跨出校门,走向社会,把自己所学的理论知识应用于实践,从实践中不断分析、总结,从而提高自身解决问题的能力。
学习虽然是辛苦的,但同时也是快乐的,只要有收获,我们都可以从中找到属于自己进步的筹码。