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无线通信专网稳定性分析
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世界已进入信息时代，通信领域的发展更是日新月异，我市以防汛无线通信超短波１５０ＭＨｚ为主的专网，经过２４年的发展，在现今的防汛抢险日常工作中仍盛而不衰。而防汛无线通信专网的稳定性涉及因素较多，除了大自然的因素处，人为影响通信稳定性的因素也很重要。无线通信网的稳定性一方面取决于站点的选取，频率的合理分配，人为或自然干扰等因素，本文就以山西省运城市防汛无线通信专网为例来分析通信网的稳定性。
一、站址的布设对通信网稳定性的影响
台站的布设位置直接影响通信网的通信质量，１５０ＭＨｚ无线电波传播路经损耗大小直接关系到通信信道质量。无线电波传播路经损耗可由下式来表示：
Ｌｂ＝Ｌｂｆ＋Ａ
式中Ｌｂｆ为自由空间损耗，它取决于路径长度和工作波长的量值；Ａ为随机量、它与山丘、建筑物、地球曲率，天线高度、天气状况等因素有关。
在无线信道中，自由空间损耗Ｌｂｆ由于路径长度和工作波长已固定，所以路径损耗Ｌｂ量值大小主要取决于随机量Ａ，决定Ａ量值大小的关键因素是无线电波传播路由上所遇到山峰阻隔。在山西省运城市和垣曲、平陆、芮城三县中间有海拔１９９３．８米的中高山阻隔，这对于１５０ＭＨｚ频段的无线电波传播而言，山峰阻隔衰耗较大，使接收点信号减弱，无线信道质量下降。为了减少山峰阻挡，台站选在无线电波传播方向仰角应小于３°的地理位置。这样可以保持无线通信专网的信道质量，从而提高通信网的工作稳定性和可靠性。
二、频率对通信网稳定性的影响
在无线通信网中，工作频率是影响通信稳定性的重要因素之一。山西省运城市防汛无线通信网中，因有高山和高低不平的山凹、丘陵组成的复杂地形，组网时工作频段的选择、频段的选用会直接关系到通信网的稳定性，又因台站较多（现有４４个台站），过多地选用点频，一方面降低了频率的利用率，另一方面会产生互调短波，使通信网阻塞，而且会产生频点之间的干扰。但我们根据当地中高山复杂地形的特点，采用小区划分，频率复用等手段来提高通信网的稳定性和可靠性，下面我们就这几方面进行分析。
１、区域的划分与频率的复用通信网稳定性的影响
运城市防汛通信网控制面积１３９６８Ｋｍ２，设有４４个固定台站，最远的通信台站距离７４Ｋｍ。为了提高频率的有效利用率，扩大通信网的覆盖面积，以当今的经济条件出发，现实可能性地将通信网划分为３个小区，每个小区设有中心台站。一级网干线使用一个１５０ＭＨｚ双功率点，二级网干线使用一个１５０ＭＨｚ双功率点的其中一个频点。另外，采用小区域布网方式，这样减小了频点数量，提高了频率的利用率和信道质量，即使最远的通信距离也能满足通信网指标要求，所以采用小区域划分频率复用，可提高防汛通信网的稳定性。
２、频段对通信网稳定性的影响
无线电传播的路径损耗随无线电波频率的加大而增加上升，对任何一条无线通信线路，在通信距离不变的条件下，无线电波传播路径损耗的量取决于频率的量值。当频率增加时电波传播损耗也增加，遇到高山阻障时电波损耗就会增大，有降低信道质量的趋势，但抗干扰性增强，有提高信道质量的能力。因此，在组建无线通信专网时采用什么样的频率才能使通信网性能稳定可靠呢？从实地测量的值来看，其中，７３ＭＨｚ、１５０ＭＨｚ、２３０ＭＨｚ、４５０ＭＨｚ这些频段，最适宜我们防汛通信网工作频段的是１５０ＭＨｚ，２３０ＭＨｚ，现场实测值１５０ＭＨｚ为２４ｄＢ、２３０ＭＨｚ为２１ｄＢ指标。单从话路工作来看完全满足我们工作需要，帮我们选用１５０ＭＨｚ频段做为组网频段，将提高整体通信网的稳定性。
３、点频对无线通信网稳定性的影响
无线通信网的频段确定后，对有中继的通信网，如果点频选择不当，则会产生互调制波，则中继站出现阻塞现象，使中继所覆盖的小区域台站工作受到影响，因此，点频时应严格按照国家无委的波道间隔２５ＫＨｚ，１５０ＭＨｚ双工频差５．７ＭＨｚ，尽量避免互调制波的产生，选择好点频频率，避免频率之间的干扰，确保通信网的稳定性。
三、人为或自然干扰对通信网稳定性的影响
１、人为干扰对通信网稳定的影响
人为干扰源主要来自电器噪声干扰，比如发电机、电动机、磁电机、工业干扰等，它们具有较宽的频谱，而且强度随着频率的变化而变化，都能对无线电通信网的稳定性产生影响。
２、自然干扰对通信网稳定的影响
自然噪声的干扰是指自然界存在的各种电磁波源，比如天电干扰、太阳黑子、天气变化等，都会对无线通信网的稳定产生影响。
要解决以上两个问题，在组建通信网时，尽量避开干扰源。特别是在设中继台或中心台时应选择好台址，避开干扰源，确保通信网的稳定。
四、信道质量可靠度的论证
信道质量可靠性取决于通信信道质量的好坏，下面仅这方面进行论证。
衡量无线信道质量可靠度的一个指标；是系统信道余量Ｇｃｓｏ大于因天气变化引起的无线电波衰落余额Ｍ，即Ｇｃｓｏ＞Ｍ；则信道质量是可靠的。论证：Ｇｃｓｏ＞Ｍ。在无线电波的传播受多种因素影响，系统信道余量Ｇｃｓｏ是考虑了天线高度，地球曲率，射频功率，天线增益，馈线损耗，及大山高度和大建筑物等因素的影响后，得到的信道余值。如果信道余量Ｇｃｓｏ因于天气变化引起的无线电波衰落余额Ｍ，则信道可靠度大于９９％，本通信网的信道余量均大于衰落余额，也就是Ｇｃｓｏ＞Ｍ；因此说通信网是稳定可靠的。
从以上分析的情况来看，我们防汛无线通信专网通过２０多年的发展和变化主要是：
⑴通信网的形式方面：由一点对多点辐射状通信网，发展到星形网和带状网联合组成的通信网。
⑵通信网的功能方面：由简单的话路通信发展到话路数据同用的通信网。
⑶通信网的发展趋势：从全国防汛水情测报通信网的建设和使用情况来看，无线通信网趋势，既不是单一的电话网，也不是单一的数据网，而是话路、数据兼容，有线无线相结合，包括信息采集抢险无线通信，计算机网络和决策支持系统，向着功能较全的方向发展。
摘自《通信世界报》
一、站址的布设对通信网稳定性的影响
台站的布设位置直接影响通信网的通信质量，１５０ＭＨｚ无线电波传播路经损耗大小直接关系到通信信道质量。无线电波传播路经损耗可由下式来表示：
Ｌｂ＝Ｌｂｆ＋Ａ
式中Ｌｂｆ为自由空间损耗，它取决于路径长度和工作波长的量值；Ａ为随机量、它与山丘、建筑物、地球曲率，天线高度、天气状况等因素有关。
在无线信道中，自由空间损耗Ｌｂｆ由于路径长度和工作波长已固定，所以路径损耗Ｌｂ量值大小主要取决于随机量Ａ，决定Ａ量值大小的关键因素是无线电波传播路由上所遇到山峰阻隔。在山西省运城市和垣曲、平陆、芮城三县中间有海拔１９９３．８米的中高山阻隔，这对于１５０ＭＨｚ频段的无线电波传播而言，山峰阻隔衰耗较大，使接收点信号减弱，无线信道质量下降。为了减少山峰阻挡，台站选在无线电波传播方向仰角应小于３°的地理位置。这样可以保持无线通信专网的信道质量，从而提高通信网的工作稳定性和可靠性。
二、频率对通信网稳定性的影响
在无线通信网中，工作频率是影响通信稳定性的重要因素之一。山西省运城市防汛无线通信网中，因有高山和高低不平的山凹、丘陵组成的复杂地形，组网时工作频段的选择、频段的选用会直接关系到通信网的稳定性，又因台站较多（现有４４个台站），过多地选用点频，一方面降低了频率的利用率，另一方面会产生互调短波，使通信网阻塞，而且会产生频点之间的干扰。但我们根据当地中高山复杂地形的特点，采用小区划分，频率复用等手段来提高通信网的稳定性和可靠性，下面我们就这几方面进行分析。
１、区域的划分与频率的复用通信网稳定性的影响
运城市防汛通信网控制面积１３９６８Ｋｍ２，设有４４个固定台站，最远的通信台站距离７４Ｋｍ。为了提高频率的有效利用率，扩大通信网的覆盖面积，以当今的经济条件出发，现实可能性地将通信网划分为３个小区，每个小区设有中心台站。一级网干线使用一个１５０ＭＨｚ双功率点，二级网干线使用一个１５０ＭＨｚ双功率点的其中一个频点。另外，采用小区域布网方式，这样减小了频点数量，提高了频率的利用率和信道质量，即使最远的通信距离也能满足通信网指标要求，所以采用小区域划分频率复用，可提高防汛通信网的稳定性。
２、频段对通信网稳定性的影响
无线电传播的路径损耗随无线电波频率的加大而增加上升，对任何一条无线通信线路，在通信距离不变的条件下，无线电波传播路径损耗的量取决于频率的量值。当频率增加时电波传播损耗也增加，遇到高山阻障时电波损耗就会增大，有降低信道质量的趋势，但抗干扰性增强，有提高信道质量的能力。因此，在组建无线通信专网时采用什么样的频率才能使通信网性能稳定可靠呢？从实地测量的值来看，其中，７３ＭＨｚ、１５０ＭＨｚ、２３０ＭＨｚ、４５０ＭＨｚ这些频段，最适宜我们防汛通信网工作频段的是１５０ＭＨｚ，２３０ＭＨｚ，现场实测值１５０ＭＨｚ为２４ｄＢ、２３０ＭＨｚ为２１ｄＢ指标。单从话路工作来看完全满足我们工作需要，帮我们选用１５０ＭＨｚ频段做为组网频段，将提高整体通信网的稳定性。
３、点频对无线通信网稳定性的影响
无线通信网的频段确定后，对有中继的通信网，如果点频选择不当，则会产生互调制波，则中继站出现阻塞现象，使中继所覆盖的小区域台站工作受到影响，因此，点频时应严格按照国家无委的波道间隔２５ＫＨｚ，１５０ＭＨｚ双工频差５．７ＭＨｚ，尽量避免互调制波的产生，选择好点频频率，避免频率之间的干扰，确保通信网的稳定性。
三、人为或自然干扰对通信网稳定性的影响
１、人为干扰对通信网稳定的影响
人为干扰源主要来自电器噪声干扰，比如发电机、电动机、磁电机、工业干扰等，它们具有较宽的频谱，而且强度随着频率的变化而变化，都能对无线电通信网的稳定性产生影响。
２、自然干扰对通信网稳定的影响
自然噪声的干扰是指自然界存在的各种电磁波源，比如天电干扰、太阳黑子、天气变化等，都会对无线通信网的稳定产生影响。
要解决以上两个问题，在组建通信网时，尽量避开干扰源。特别是在设中继台或中心台时应选择好台址，避开干扰源，确保通信网的稳定。
四、信道质量可靠度的论证
信道质量可靠性取决于通信信道质量的好坏，下面仅这方面进行论证。
衡量无线信道质量可靠度的一个指标；是系统信道余量Ｇｃｓｏ大于因天气变化引起的无线电波衰落余额Ｍ，即Ｇｃｓｏ＞Ｍ；则信道质量是可靠的。论证：Ｇｃｓｏ＞Ｍ。在无线电波的传播受多种因素影响，系统信道余量Ｇｃｓｏ是考虑了天线高度，地球曲率，射频功率，天线增益，馈线损耗，及大山高度和大建筑物等因素的影响后，得到的信道余值。如果信道余量Ｇｃｓｏ因于天气变化引起的无线电波衰落余额Ｍ，则信道可靠度大于９９％，本通信网的信道余量均大于衰落余额，也就是Ｇｃｓｏ＞Ｍ；因此说通信网是稳定可靠的。
从以上分析的情况来看，我们防汛无线通信专网通过２０多年的发展和变化主要是：
⑴通信网的形式方面：由一点对多点辐射状通信网，发展到星形网和带状网联合组成的通信网。
⑵通信网的功能方面：由简单的话路通信发展到话路数据同用的通信网。
⑶通信网的发展趋势：从全国防汛水情测报通信网的建设和使用情况来看，无线通信网趋势，既不是单一的电话网，也不是单一的数据网，而是话路、数据兼容，有线无线相结合，包括信息采集抢险无线通信，计算机网络和决策支持系统，向着功能较全的方向发展。
摘自《通信世界报》
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