地理信息技術(shù)對無線通信基站的應(yīng)用

　　這篇通信工程師論文發(fā)表了地理信息技術(shù)對無線通信基站的應(yīng)用，平原地區(qū)的通信設(shè)施已經(jīng)很完善了，就是偏遠(yuǎn)的山區(qū)還存在很多建設(shè)問題，其中最主要的問題就是通信基站的選址問題，那么如何來解決這一問題呢?論文借鑒了廣州盛達移動公司的建設(shè)經(jīng)驗。

　　關(guān)鍵詞：通信工程師論文,通信設(shè)施;通信基站;山區(qū)

　　引言

　　就目前我國形勢而言，平原地區(qū)的人們已經(jīng)將通信成為生活中不可分割的一部分，而在偏遠(yuǎn)的山區(qū)農(nóng)村內(nèi)，通信卻是人們難以接觸的，而我國山區(qū)農(nóng)村的人口數(shù)量龐大，如果一旦將農(nóng)村的移動通信設(shè)施建立起來，將會增加許多移動用戶，因此，開展農(nóng)村的通信市場是一項十分值得投資的項目。想要在山區(qū)的農(nóng)村建設(shè)好移動通信設(shè)施，首先要選好通信基站的站址，這對于整個移動通信設(shè)施的建設(shè)而言是重中之重。我們要充分的利用專業(yè)的地理信息技術(shù)，加上其他專業(yè)的相關(guān)技術(shù)，結(jié)合各方面的問題，科學(xué)的進行選址，減少建設(shè)的資金成本，盡可能多的擴大信息覆蓋面積。

　　1通信基站的選址前提

　　我們在進行基站選址時，要考慮的首要因素就是通信基站的無線覆蓋范圍，范圍越大越能增加通信質(zhì)量，而我們要想知道通信基站的無線覆蓋范圍就必須對GSM的技術(shù)范圍進行了解。通信基站無線覆蓋范圍的預(yù)測：從目前的通信技術(shù)而言，由于通信基站無線的頻率不同，在對GSM基站無線覆蓋范圍進行預(yù)測時，一般有兩種計算模式。其中GSM900MHz系統(tǒng)就是用Okumura電波傳播衰減計算模式來對通信基站的無線覆蓋范圍進行計算。而GSM1800MHz系統(tǒng)則是選用Cost-2-Walfish-Ikegami電波傳播衰減計算模式來對通信基站的無線覆蓋范圍進行計算。雖然這兩種計算方式各有其優(yōu)點，但是在現(xiàn)實環(huán)境中，會受到各種其他因素的影響，所以只靠數(shù)學(xué)模型來進行計算很難預(yù)測出精確的結(jié)果。由于地形對于電波的傳播影響較大，因此我們在進行選址前要對當(dāng)?shù)丨h(huán)境進行仔細(xì)的勘察，結(jié)合山區(qū)的地理位置和氣候環(huán)境等原因，運用地理信息技術(shù)與數(shù)學(xué)計算模式科學(xué)的進行選址，不能一味的憑借經(jīng)驗將通信基座建在高山上，那種選址方式無法將受益最大化。

　　2地理信息技術(shù)的優(yōu)點

　　地理信息技術(shù)的基礎(chǔ)是地理空間的數(shù)據(jù)庫，由于我國幅員遼闊，地形復(fù)雜多樣，加上古人對于我國地理的研究，我國的地理數(shù)據(jù)非常豐富。在如今的地理信息系統(tǒng)中，不僅在局限于地理位置、地形地貌等地學(xué)研究信息，還包括了道路規(guī)劃、城鄉(xiāng)管理、移動通信、電力等各種多樣知識。而我們在建設(shè)移動通信基站時，就要應(yīng)用地理信息技術(shù)考慮多方面的條件來進行科學(xué)的選址。

　　3選址時可應(yīng)用的地理信息技術(shù)

　　3.1DEM數(shù)字高程模型

　　DEM作為存儲區(qū)域高程的網(wǎng)格，在數(shù)學(xué)上一般以矩陣的形式來進行展示。DEM在對移動通信基座的選址上有很大的作用，可以幫助我們進行各方面的分析。DEM主要是結(jié)合地形地貌、地表的相對高度、基站的視距等因素來計算基站的無線覆蓋范圍，這種計算方式相較于數(shù)學(xué)計算方式而言，更加真實可靠，在偏遠(yuǎn)的山區(qū)會更加適用。但是DEM是無法計算電波反射、地性對于電波的阻擋等方面因素對覆蓋范圍的影響的。

　　3.2三維地形顯示技術(shù)

　　三維地形顯示技術(shù)相比于DEM而言，能夠更加直觀的將地表高程起伏、地形地貌、地理環(huán)境等情況表達出來，可以起到讓人身臨其境的感覺。三維地形顯示技術(shù)可以讓人們更加切身的體會，這樣在進行通信基座的選址時，會考慮的更加周到。三維地形顯示技術(shù)在進行表達某個區(qū)域的地形情況時，可以利用正射三維影像及三維顯示技術(shù)來對區(qū)域地形情況進行形象的表達。三維地形顯示技術(shù)可以由計算DEM像元法向量及光線夾角來設(shè)置顏色濃度，這樣可以起到更好的視覺效果。

　　4如何用GIS技術(shù)來進行基站選址

　　在我國的山區(qū)農(nóng)村中，地形地勢復(fù)雜多樣，而我們在進行移動通信基站的選址時，不僅要考慮地形選擇地形阻擋較少的部位，還要考慮話務(wù)質(zhì)量，這關(guān)系到移動通信設(shè)施完成后的受益質(zhì)量，因此選好基站位置至關(guān)重要。在以往的通信設(shè)施建設(shè)時，工程人員要切身進行實地勘察，根據(jù)經(jīng)驗和常識來進行選址，這樣不光是浪費人力物力，由于沒有科學(xué)的計算只憑經(jīng)驗來進行選址無法將受益最大化，而且建設(shè)成本也較高，主觀性較強。如果用GIS所包含的數(shù)字地形模型技術(shù)和相關(guān)的專業(yè)分析方法來進行分析的話，可以更加科學(xué)的得出良好的通信基站站址。其中的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備及站址選擇是這個方案的主要核心部分。

　　4.1各項數(shù)據(jù)的準(zhǔn)備

　　想要科學(xué)的選定通信基站站址，就要有該地區(qū)的各項相關(guān)地理數(shù)據(jù)，這是在進行基站站址選擇分析時必不可少的因素。在制作地理數(shù)據(jù)時，可以將地形按一定比例來進行相對應(yīng)的縮放，在進行縮放時，若比例過小，則會影響地理數(shù)據(jù)的規(guī)格和精確度，直接影響到分析的結(jié)果，若地圖比例過大，則會更加數(shù)據(jù)收集難度，耗費過多人力物力。為了保證數(shù)據(jù)的精確度和管理力度，我們選用1：25000的比例來對地形進行縮放，以便于獲取地理數(shù)據(jù)。獲取的地理數(shù)據(jù)主要分為兩個方面：①道路交通、居民住址、山區(qū)地形、河流湖泊、國界線等等地理數(shù)據(jù);②現(xiàn)在已經(jīng)布置好的基站點。在有了充分的地理數(shù)據(jù)后，再進行科學(xué)的選址。

　　4.2通過數(shù)字化地形圖進行初步選擇

　　我們通過數(shù)字化的地形圖來生成正射三維影像，在影像中可以直觀快速的了解到該地區(qū)的地形地貌、地勢環(huán)境、人口住址等因素。這樣我們可以初步推測選擇出幾個較為合適的通信基站站址。

　　4.3優(yōu)化初選站址選擇方案

　　在我們選定好幾個合理的基站站址之后，再結(jié)合其他條件進行排除，如：哪個站址可以覆蓋更多的人口聚集區(qū)、哪個站址可以使無線通信范圍擴散的更大、哪個站址可以將受益提升到最高、哪個站址的建設(shè)成本更低等等。這樣可以將幾個候選站址進行逐一比較，從而選出最佳的站址，增加話務(wù)質(zhì)量，提高收益。

　　4.4進行實地勘測

　　在基站站址基本已經(jīng)確定好之后，還要有相關(guān)專業(yè)人員去實地進行勘測，因為有著數(shù)據(jù)不符、技術(shù)不到位、地勢突變等等其他因素影響，在站址選擇已經(jīng)進行優(yōu)化完成后，對幾個候選站址進行實地勘測必不可少，否則一切方案都只是紙上談兵而已。只有實地勘測才能真正的確保通信基站站址選擇的正確性。

　　5結(jié)語

　　總而言之，我們在進行山區(qū)移動通信基站的站址選擇時，地理信息技術(shù)的應(yīng)用是必不可少的。GIS在無線通信領(lǐng)域的應(yīng)用前景是很廣闊的，本文所討論的只是一個比較典型的技術(shù)方案，相信GIS今后在無線通信工程建設(shè)的其他方面也會起到重要的作用。

　　作者：吳成昊 單位：廣州杰賽科技股份有限公司

　　推薦閱讀：《山東通信技術(shù)》(季刊)創(chuàng)刊于1979年，是由山東省通信公司主管、主辦的技術(shù)類期刊。辦刊宗旨：堅持以“推動信息技術(shù)進步，促進社會信息化，加強通信行業(yè)技術(shù)信息交流，加速科技成果轉(zhuǎn)化，活躍企業(yè)內(nèi)科技攻關(guān)氣氛，普及通信新技術(shù)知識”。