350M PDT系统无线网络传播模型校正

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虚拟机必须安装vmware tools,此工具可使用虚拟机与ESXI主机进行时间同步㊂

5结束语

NTP服务器成功搭建后,将校园网内所有支持NTP服务的网络设备设置为客户端并实现同步操作,经过运行测试,时钟同步效果理想,完全达到预想效果㊂

基金项目：陕西省职业技术教育学会的教育科研规划课题(SZJYB2015028)；服务器虚拟化技术在陕西高职院校网络中心的应用研究--

-以陕西国防工业职业技术学院为例㊂

参考文献

[1]中兴.XR102950系列安全接入交换机配置指导.

[2]中兴.ZXR105900系列千兆路由交换机配置指导.

收稿日期：2015-11-12

作者简介：刘慧梅(1976-),女,副教授,研究方向为软件工程㊂

龚开国，吴汉峰，陈怀君（福建省邮电规划设计院有限公司，福州350011）

【摘要】350兆数字集群（PDT）通信系统在公安系统大规模开始应用，为了提高350M无线网络覆盖规划的准确性，需对传播模型进行校正。本文拟通过在厦门的模测数据，对传播模型进行校正，归纳总结出适用厦门地区的350M无线网络的传播模型和覆盖半径规划。

【关键词】传播模型校正；Okumura-hata；SPM；数字集群；PDT

【中图分类号】TN929【文献标识码】A【文章编号】1006-4222（2015）23-0029-02

1概述

PDT警用数字集群通信系统标准,是由公安部主管部门牵头,由国内行业系统供应商参与制定,完全拥有自主知识产权的一种全新的数字集群通信体制㊂它具有覆盖区域大㊁国产加密算法加解密㊁厂家系统互联互通㊁向下兼容模拟系统㊁技术简单造价低等优势㊂

2013年10月,公安部下发 关于推进公安350兆数字集群通信专网建设有关问题的通知 中明确要求各地要着眼于长远发展,做好网络顶层设计,遵循规划㊁建设㊁优化㊁运维四步骤的无线通信建设规律,稳步推进系统建设㊂

本文通过在厦门地区进行实际架站测试数据,归纳总结出PDT基站覆盖半径规划合理建议,并对传播模型进行校正㊂2传播模型选择及校正的意义

常用的传播模型有Okumura-Hata模型㊁COST231-Hata 模型㊁LEE传播模型㊁SPM模型㊁室内传播模型等,不同的传播模型有不同的适用条件㊂PDT系统工作于350MHz频段,属于宏蜂窝系统,可采用Okumura-Hata模型或SPM模型进行覆盖预测㊂

(1)Okumura-Hata模型㊂适用条件：应用频率范围在150~ 1500MHz之间,适用于覆盖半径大于1km的宏蜂窝系统,基站的有效天线高度Hb在30~200m之间,终端有效天线高度Hm在0~1.5m之间㊂

Okumura预测模型是以准平滑的市区地形为基准,其他各区域类型的影响通过校正因子进行校正㊂市区准平滑地形的传播路径损耗经验公式如下：

Lp=69.55+26.16lgf-13.82lgHb-α(Hm)+(44.9-6.55lgHb) (lgd)α

式中：Lp表示电波传播损耗中值(dB)；f表示系统工作频率(MHz)；Hb表示基站天线有效高度；Hm表示移动台天线有效高度；d表示移动台与基站间距(km)；α表示距离衰减因子；α(Hm)表示移动台天线高度因子㊂

(2)SPM模型㊂它对无线区域环境㊁工作频段等方面没有使用限制㊂该模型只是给出一个参数组合公式,要根据具体应用环境确定各参数的取值㊂由于适用条件方面没有使用限制,在无线网络规划中被广泛应用㊂

SPM模型的传播损耗公式如下：

一段式：

L b城=K1+K2lg d+K3lgh b+K4lgdlgh b+K5+K clutter+K d L d-a(h m)+K street 两段式：L b城=

K11+K21lgd+K3lghb+K4lgdlgh b+K5+K clutter+K d L d-a(h m)+K street dɤd0 K12+K22lgd+K3lgh b+K4lgdlgh b+K5+K clutter+K d L d-a(h m)+K street+(K21-K22)lgd0d﹥d0﹛式中：K1表示损耗常量；K2表示地物修正系数；K3表示有效天线高度增益；K4为衍射修正系数；K5为环境修正系数；K6为移动台天线高度修正系数；K clutter为移动台所处的地物损耗系数；K d为绕射损耗系数,取值在0~1之间；L d为绕射损耗；h b㊁h m为基站㊁移动台天线有效高度,单位为m,d的单位为km；d0为远近场的分界点,以李氏公式计算结果作为参考,即：d0=4h b h m/λ；a(h m)同Okumura模型㊂

两段式模型以d0为界分成两段,针对远㊁近场不同的传播环境分别进行校准㊂相比一段式模型,它的覆盖预测准确度更高㊂网络规划中采用的传播模型准确与否,关系到后续整个网络覆盖规划与实际覆盖效果的匹配度㊂但是无线网络的传播环境千差万别,地形地貌㊁建筑分布㊁植被覆盖等环境会对无线信号传播产生巨大的影响㊂因此需要对不同的覆盖环境进行模拟测试,对现有传播模型进行修正,得出最终能反映各类区域环境的传播模型,从而提高无线网覆盖预测的准确度㊂3模拟测试情况

本次测试采用东信的设备进行PDT架站测试,主要设备包括：1台350MPDT的单载波基站,发射功率40W；1根全向天线,长4.7m,增益10.2dbi；路测软件1套；1/2馈线长度20m；Atoll分析软件1套；350MHz PDT数字手持台3台(内置GPS),高功率模式(4W),放置在车内；5m精度和50m精度的数字地图等等㊂测试时基站工作在集群模式㊂

参考公网的网络规划经验,将厦门地区的无线覆盖环境划分为密集市区㊁普通市区㊁郊区乡镇㊁农村四类区域,各类区域的大概范围划分如下：

(1)密集市区：仙岳路㊁成功大道㊁东渡路㊁鹭江路㊁莲前路㊁金尚路之间区域；

(2)普通市区：岛内的其它区域；同区㊁杏林㊁海沧㊁翔安㊁集美的中心区域；

(3)郊区乡镇：市郊㊁乡镇区域；(4)农村：其它区域㊂

本项目共选择16个站点进行模测,不同类型区域的覆盖半径效果总结如下：

(1)密集市区㊂共测试4个站点,天线挂高在90~110m 之间㊂各站点的有效覆盖半径在2.5~5km ,平均覆盖半径约3.5km ㊂

(2)普通城区㊂共测试8个站点,各站点天线挂高差异较大,其中3个站点的天线挂高约50~60m ,3个站点的天线挂高约100m ㊂各站点的覆盖半径在3~8km 之间,平均覆盖半径5.5~6.5km ㊂

(3)郊区乡镇㊂共测试3个站点,天线挂高在40m 左右㊂各站点的有效覆盖半径在3~5km ,平均覆盖半径约4.5km ㊂具备条件时,郊区乡镇站的挂高建议值为70~100m 左右,提升单站覆盖半径㊂

(4)农村㊂共测试1个站点㊂该测试站点海拔较高,有效覆盖半径超过9km ㊂农村山头地广,无线环境复杂,站点选择时建议结合山地分布环境,选择合适的山头建站㊂

由于PDT 系统主要为公安系统服务,无线网络建设测重在覆盖需求,而在网络容量需求方面则没有太大的压力㊂因而,在实际建设中可根据各地区建筑物高度情况,适当选择高层建筑做为站址,扩大单站覆盖范围,减少站址总量的需求,节省投资㊂

4无线传播模型校正

4.1传播模型校正方法

传播模型校正有两种方法：曲线拟合法和规划软件校正法㊂本项目我们采用Atoll 软件进行模型校正㊂

在校正的过程中,很难一次就达到要求,需要反复尝试,直至最后得出满意结果㊂当实际测试数据与用校正后的模型进行预测的数据间的标准偏差ɤ8dB (丘陵地形ɤ11dB )㊁实际测试数据与预测数据间的均值偏差ɤ3dB 时,就表明校正后的传播型是达标的㊂

4.2测试数据

部分站点的测试轨迹图如图1~3㊂

4.3传播模型校正结果

分别对密集市区㊁普通市区㊁郊区乡镇的站点进行校正,

校正后的传播模型系数如表1㊂

将最后校正结果模型用于各个测试站点,得到校正后的预测值,罗宾森广场站点校正前后的实测值和预测值对比图见图4所示(其中红线是实测数据,蓝线为预测值)㊂

参考文献

[1]王月清,王先义.电波传播模型选择及场强预测方法：工程实施指南(第1版).电子工业出版社,2015.

[2]‘警用数字集群(PDT )通信系统总体技术规范“(GA/T1056-2013).2013.

[3]‘Atoll 传播模型校正手册“.ForskChina ,2013.

收稿日期：

2015-11-10

图1罗宾森广场测试图

（密集城区

）图2艾德花园测试图

（普通城区

）图3灌口镇政府测试图

（郊区乡镇）

表1

图4罗宾森广场校正前后的实测值和预测值对比图