無線尋呼網設計

無線尋呼網設計(design of radio paging network) 根據服務區的範圍,地形、地物環境條件,場強實測資料,移動用戶的數量預測和業務量估計,以服務質量為約束條件,以建設、維護總費用最低為原則,對基站數量、選址、覆蓋區劃分、功率、碼率選擇,接入方式以及地面組網等的綜合最佳化工作的總和。

設計無線尋呼網首先應確定用戶數、用戶忙時總業務量和服務區範圍等作為原始數據,並根據環境條件和設備條件確定尋呼系統在選擇不同方案時每頻點的信道用戶容量和基站覆蓋區範圍等作為可選基礎數據,然後以可選基礎數據的不同組合與原始數據進行最佳化適配,主要可分為容量、覆蓋區及與地面電話網三方面的適配。

基本介紹

  • 中文名:無線尋呼網設計
  • 外文名:design of radio paging network
容量,基站覆蓋範圍,轉發方式,聯網,

容量

尋呼系統的容量主要取決於無線信道數、信道碼速、編碼格式所決定的信道有效碼字容量、訊息碼字的有效比特容量、用戶忙時尋呼率、每呼平均信息量及追加呼叫次數。據此可計算用戶忙時數據量及信道最大用戶容量。對POCSAG碼,信道有效碼字容量Ccw為
無線尋呼網設計
式中
為基站一次發射最大允許碼組數,一般為50或100,V為信道碼速,其值為512bit/s或1200bit/s。
用戶忙時數據量D為
式中R為用戶忙時尋呼率,一般為0.2~0.45次/小時;L為追加呼叫次數;
為每呼平均信息量,對數字系統為1+(2~3)碼字,對數字字元系統及數字漢字系統應根據回叫號碼、與簡語所占比重及注入尋呼機簡語代碼組合的機率加權統計值計算。
無線尋呼網設計
碼字/小時
式中Br為任一呼叫訊息比特;b為訊息碼字有效比特,等於20bit/碼字。
信道最大用戶容量Cmax為
無線尋呼網設計
尋呼系統的用戶容量應略大於給定移動用戶數。對於多數小容量的尋呼網,為節約頻率資源,對大覆蓋區的網可以分設轉接終端,共享單頻點基站發射,對小覆蓋區的網可以進行同頻空分復用,最小容量不限。

基站覆蓋範圍

發信基站的發射場強能滿足尋呼接收機最低接收場強(靈敏度)的覆蓋範圍。它與有效發射功率、天線高度、工作頻率以及地形、地貌有關。尋呼網的工作頻段為VHF/UHF,主要利用視距傳播,包括反射及繞射模式到達接收點的信號是直射波與反射波或繞射波與反射波的矢量和。隨著接收點的移動,信號會產生衰落,在城市環境中衰落信號的平均場強與平坦地形傳播相比約需20dB衰落餘量。在準平坦地形,衰落餘量約為8~9dB。無線覆蓋範圍的計算應滿足系統設計方程,即系統餘量SM=SG—SL。式中SG為系統增益,與發射功率、天線增益及接收機所需最低保護電平有關;SL為系統損耗,與路徑損耗、饋線損耗有關。路徑損耗可按不同傳播衰落模型加上地形校正因子計算或查曲線求得,且應以實測數據為主要依據。
當尋呼接收機在室內使用時,主要為繞射傳播模式,還要增加建築物的等效穿透損耗。它與建築物的結構有關,工作頻率在150~800MHz時,最大平均穿透損耗為22~17dB。當天線有效高度為50m,功率等級為100W時,在準平坦地形條件下,發信基站的覆蓋半徑約為25km(室外接收)。
當服務區大於基站100W功率等級的無線覆蓋區範圍時,根據實際情況和條件可以提高天線有效高度擴大覆蓋區範圍,或將服務區分為若干小半徑覆蓋區以多基站同播方式發射。在採用等系統增益基站且環境條件相同時,各覆蓋區半徑相等。根據服務區形狀和環境條件的變化,也可採用系統增益不同或扇形覆蓋區的基站。採用載頻偏差(如±500Hz或±1000Hz)及時延均衡(重疊區時延≤l/4bit/s)技術,可在近於等場強的同播重疊區消除極低場強駐波節點和保證不致因時延差產生誤碼,同時還可兼收減少單站照射陰影形成的盲區。為消除單基站服務區中的盲區所建立的小功率定向發射同播點是同播的一種特例。當服務區半徑小於基站覆蓋區半徑計算值時(如局域小專用網),應採用小功率等級(如50、20、10、5W)的發射機或適當降低天線高度,以利於同一頻率的空分復用。

轉發方式

尋呼網實際上是由尋呼無線網和地面電話網組成的。當尋呼系統以用戶交換機方式(適用於小容量專用尋呼網)或特種服務方式(適用於小容量公用尋呼網)接入電話網時,主叫用戶可以用通話方式由尋呼台進行人工轉發,在尋呼台具有雙音多頻收號器時,用戶也可以用雙音多頻話機進行二次撥號自動轉發,當尋呼系統以分支局方式接入程控網時,除可自動直撥外,在要求對方回叫所用話機時,還可利用交換機計費傳送主叫用戶號碼的功能,免撥回叫話機號碼,適用於大、中、小容量公用尋呼網。

聯網

跨地區或跨省實現尋呼稱為聯網。
聯網尋呼不採用同播方式。外地主叫用戶尋呼本地被叫用戶時,可由當地尋呼台人工轉發或以長途全自動方式直撥,再由本地尋呼台轉發POCSAG碼。本地或外地主叫用戶尋呼本地已登記出境的本地被叫用戶時,必須由本地尋呼台向登記城市尋呼台直接轉發POCSAG碼。
我國建議採用分組交換數據網傳輸聯網信號。在分組交換數據網建立前,可用用戶電報和長話方式聯網,或用PCM傳輸線路加專用接口聯網,也可以利用衛星電路實現全國或全球聯網。

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