無線通信專網(wǎng)穩(wěn)定性因素有哪些?

世界已進(jìn)入信息時(shí)代，通信領(lǐng)域的發(fā)展更是日新月異，我市以防汛無線通信超短波１５０ＭＨｚ為主的專網(wǎng)，經(jīng)過２４年的發(fā)展，在現(xiàn)今的防汛搶險(xiǎn)日常工作中仍盛而不衰。而防汛無線通信專網(wǎng)的穩(wěn)定性涉及因素較多，除了大自然的因素處，人為影響通信穩(wěn)定性的因素也很重要。無線通信網(wǎng)的穩(wěn)定性一方面取決于站點(diǎn)的選取，頻率的合理分配，人為或自然干擾等因素，本文就以山西省運(yùn)城市防汛無線通信專網(wǎng)為例來分析通信網(wǎng)的穩(wěn)定性。

　　一、站址的布設(shè)對通信網(wǎng)穩(wěn)定性的影響

　　臺站的布設(shè)位置直接影響通信網(wǎng)的通信質(zhì)量，１５０ＭＨｚ無線電波傳播路經(jīng)損耗大小直接關(guān)系到通信信道質(zhì)量。無線電波傳播路經(jīng)損耗可由下式來表示：

Ｌｂ＝Ｌｂｆ＋Ａ

　　式中Ｌｂｆ為自由空間損耗，它取決于路徑長度和工作波長的量值；Ａ為隨機(jī)量、它與山丘、建筑物、地球曲率，天線高度、天氣狀況等因素有關(guān)。

　　在無線信道中，自由空間損耗Ｌｂｆ由于路徑長度和工作波長已固定，所以路徑損耗Ｌｂ量值大小主要取決于隨機(jī)量Ａ，決定Ａ量值大小的關(guān)鍵因素是無線電波傳播路由上所遇到山峰阻隔。在山西省運(yùn)城市和垣曲、平陸、芮城三縣中間有海拔１９９３．８米的中高山阻隔，這對于１５０ＭＨｚ頻段的無線電波傳播而言，山峰阻隔衰耗較大，使接收點(diǎn)信號減弱，無線信道質(zhì)量下降。為了減少山峰阻擋，臺站選在無線電波傳播方向仰角應(yīng)小于３°的地理位置。這樣可以保持無線通信專網(wǎng)的信道質(zhì)量，從而提高通信網(wǎng)的工作穩(wěn)定性和可靠性。

　　二、頻率對通信網(wǎng)穩(wěn)定性的影響

　　在無線通信網(wǎng)中，工作頻率是影響通信穩(wěn)定性的重要因素之一。山西省運(yùn)城市防汛無線通信網(wǎng)中，因有高山和高低不平的山凹、丘陵組成的復(fù)雜地形，組網(wǎng)時(shí)工作頻段的選擇、頻段的選用會直接關(guān)系到通信網(wǎng)的穩(wěn)定性，又因臺站較多（現(xiàn)有４４個(gè)臺站），過多地選用點(diǎn)頻，一方面降低了頻率的利用率，另一方面會產(chǎn)生互調(diào)短波，使通信網(wǎng)阻塞，而且會產(chǎn)生頻點(diǎn)之間的干擾。但我們根據(jù)當(dāng)?shù)刂懈呱綇?fù)雜地形的特點(diǎn)，采用小區(qū)劃分，頻率復(fù)用等手段來提高通信網(wǎng)的穩(wěn)定性和可靠性，下面我們就這幾方面進(jìn)行分析。

　　１、區(qū)域的劃分與頻率的復(fù)用通信網(wǎng)穩(wěn)定性的影響

　　運(yùn)城市防汛通信網(wǎng)控制面積１３９６８Ｋｍ２，設(shè)有４４個(gè)固定臺站，最遠(yuǎn)的通信臺站距離７４Ｋｍ。為了提高頻率的有效利用率，擴(kuò)大通信網(wǎng)的覆蓋面積，以當(dāng)今的經(jīng)濟(jì)條件出發(fā)，現(xiàn)實(shí)可能性地將通信網(wǎng)劃分為３個(gè)小區(qū)，每個(gè)小區(qū)設(shè)有中心臺站。一級網(wǎng)干線使用一個(gè)１５０ＭＨｚ雙功率點(diǎn)，二級網(wǎng)干線使用一個(gè)１５０ＭＨｚ雙功率點(diǎn)的其中一個(gè)頻點(diǎn)。另外，采用小區(qū)域布網(wǎng)方式，這樣減小了頻點(diǎn)數(shù)量，提高了頻率的利用率和信道質(zhì)量，即使最遠(yuǎn)的通信距離也能滿足通信網(wǎng)指標(biāo)要求，所以采用小區(qū)域劃分頻率復(fù)用，可提高防汛通信網(wǎng)的穩(wěn)定性。

　　２、頻段對通信網(wǎng)穩(wěn)定性的影響

　　無線電傳播的路徑損耗隨無線電波頻率的加大而增加上升，對任何一條無線通信線路，在通信距離不變的條件下，無線電波傳播路徑損耗的量取決于頻率的量值。當(dāng)頻率增加時(shí)電波傳播損耗也增加，遇到高山阻障時(shí)電波損耗就會增大，有降低信道質(zhì)量的趨勢，但抗干擾性增強(qiáng)，有提高信道質(zhì)量的能力。因此，在組建無線通信專網(wǎng)時(shí)采用什么樣的頻率才能使通信網(wǎng)性能穩(wěn)定可靠呢？從實(shí)地測量的值來看，其中，７３ＭＨｚ、１５０ＭＨｚ、２３０ＭＨｚ、４５０ＭＨｚ這些頻段，最適宜我們防汛通信網(wǎng)工作頻段的是１５０ＭＨｚ，２３０ＭＨｚ，現(xiàn)場實(shí)測值１５０ＭＨｚ為２４ｄＢ、２３０ＭＨｚ為２１ｄＢ指標(biāo)。單從話路工作來看完全滿足我們工作需要，幫我們選用１５０ＭＨｚ頻段做為組網(wǎng)頻段，將提高整體通信網(wǎng)的穩(wěn)定性。

　　３、點(diǎn)頻對無線通信網(wǎng)穩(wěn)定性的影響

　　無線通信網(wǎng)的頻段確定后，對有中繼的通信網(wǎng)，如果點(diǎn)頻選擇不當(dāng)，則會產(chǎn)生互調(diào)制波，則中繼站出現(xiàn)阻塞現(xiàn)象，使中繼所覆蓋的小區(qū)域臺站工作受到影響，因此，點(diǎn)頻時(shí)應(yīng)嚴(yán)格按照國家無委的波道間隔２５ＫＨｚ，１５０ＭＨｚ雙工頻差５．７ＭＨｚ，盡量避免互調(diào)制波的產(chǎn)生，選擇好點(diǎn)頻頻率，避免頻率之間的干擾，確保通信網(wǎng)的穩(wěn)定性。

　　三、人為或自然干擾對通信網(wǎng)穩(wěn)定性的影響

　　１、人為干擾對通信網(wǎng)穩(wěn)定的影響

　　人為干擾源主要來自電器噪聲干擾，比如發(fā)電機(jī)、電動機(jī)、磁電機(jī)、工業(yè)干擾等，它們具有較寬的頻譜，而且強(qiáng)度隨著頻率的變化而變化，都能對無線電通信網(wǎng)的穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。

　　２、自然干擾對通信網(wǎng)穩(wěn)定的影響

　　自然噪聲的干擾是指自然界存在的各種電磁波源，比如天電干擾、太陽黑子、天氣變化等，都會對無線通信網(wǎng)的穩(wěn)定產(chǎn)生影響。

　　要解決以上兩個(gè)問題，在組建通信網(wǎng)時(shí)，盡量避開干擾源。特別是在設(shè)中繼臺或中心臺時(shí)應(yīng)選擇好臺址，避開干擾源，確保通信網(wǎng)的穩(wěn)定。

　　四、信道質(zhì)量可靠度的論證

　　信道質(zhì)量可靠性取決于通信信道質(zhì)量的好壞，下面僅這方面進(jìn)行論證。

　　衡量無線信道質(zhì)量可靠度的一個(gè)指標(biāo)；是系統(tǒng)信道余量Ｇｃｓｏ大于因天氣變化引起的無線電波衰落余額Ｍ，即Ｇｃｓｏ＞Ｍ；則信道質(zhì)量是可靠的。論證：Ｇｃｓｏ＞Ｍ。在無線電波的傳播受多種因素影響，系統(tǒng)信道余量Ｇｃｓｏ是考慮了天線高度，地球曲率，射頻功率，天線增益，饋線損耗，及大山高度和大建筑物等因素的影響后，得到的信道余值。如果信道余量Ｇｃｓｏ因于天氣變化引起的無線電波衰落余額Ｍ，則信道可靠度大于９９％，本通信網(wǎng)的信道余量均大于衰落余額，也就是Ｇｃｓｏ＞Ｍ；因此說通信網(wǎng)是穩(wěn)定可靠的。　　從以上分析的情況來看，我們防汛無線通信專網(wǎng)通過２０多年的發(fā)展和變化主要是：

　　⑴通信網(wǎng)的形式方面：由一點(diǎn)對多點(diǎn)輻射狀通信網(wǎng)，發(fā)展到星形網(wǎng)和帶狀網(wǎng)聯(lián)合組成的通信網(wǎng)。

　　⑵通信網(wǎng)的功能方面：由簡單的話路通信發(fā)展到話路數(shù)據(jù)同用的通信網(wǎng)。

　　⑶通信網(wǎng)的發(fā)展趨勢：從全國防汛水情測報(bào)通信網(wǎng)的建設(shè)和使用情況來看，無線通信網(wǎng)趨勢，既不是單一的電話網(wǎng)，也不是單一的數(shù)據(jù)網(wǎng)，而是話路、數(shù)據(jù)兼容，有線無線相結(jié)合，包括信息采集搶險(xiǎn)無線通信，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和決策支持系統(tǒng)，向著功能較全的方向發(fā)展。