移动通信质量对输电线路监测系统运行的影响Word格式.doc

移动通信质量对输电线路监测系统运行的影响Word格式.doc

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GSM/GPRS和TD-SCDMA，中国联通主要采用GSM/GPRS和WCDMA，中国电信主要采用CDMA1XEVDO。

从用户数量来看，中国移动的用户数量最多，其次是中国联通，最后是中国电信。

从信号覆盖情况来看，中国移动的信号覆盖号称最全面，中国联通和中国电信不相上下，距离中国移动的差距并不大。

从技术角度分析，公司产品除连续视频和图像拍照设备，其余产品由于数据量较小，对通信速率的要求并不高。

因此在选用通信方式时主要选择GPRS方式；

连续视频和图像拍照设备由于传输的数据量较大，对通信速率要求较高，在选用通信方式时主要选择WCDMA和CDMA1XEVDO。

因此需要对以上三种通信方式进行技术简要分析，提出三种通信方式中可能导致公司产品运行效果不佳的问题点，并给出初步的解决方法。

GPRS通信制式是在GSM制式的基础上发展而来，和GSM制式保持了高度的一致性。

主要实现方法是在GSM的通信信道中通过包交换方式进行数据通信，不再要求固定占用GSM的频率点（GSM的每个频率点划分为8个信道，可以提供8路的话音通信），而是在基站可用的信道中使用不被语音通话占用的信道。

这种方式有利于频率资源的集约使用，对运营商而言提高了基站的利用率，创造更多的收益。

但是，对于一个确定的GSM基站，所能够提供的信道数是有限的，而且目前运营商的主要收益来自于语音通信，因此GPRS业务被运营商在基站控制器中设置为非首要业务。

也就是说，如果一个基站能够提供24个信道，某个时间正好有24个用户在同时通话，基站是不可能为GPRS提供信道进行数据传输的。

如果此时公司产品采用GPRS进行数据传输，就会出现数据丢包的问题。

同理而言，WCDMA制式和CDMA1XEVDO制式也受到容量限制，也会出现信道全部被占用导致数据传输无法进行的情况。

区别仅仅在于WCDMA和CDMA1XEVDO的基站容量相对GSM基站较大，出现这一问题的概率较小而已。

三种通信方式（GPRS、WCDMA、CDMA1XEVDO）在具体部署中都采用蜂窝小区方式组网，每个基站的布置都有严格的位置设定，同时每个基站的覆盖范围也是严格设计的。

上图为典型的蜂窝组网示意图，图中的阿拉伯数字表示频点组，分别编号为1、2、3组，每三条线交界点为一个基站位置（英文字母标示位置）。

从图中可以看出，用3组频点理论上可以实现无限大的覆盖范围。

为了使这种蜂窝组网能够顺利实现，每个基站必须采用3个频点组，分别覆盖120度的方向范围。

因此每个基站的覆盖方向和覆盖半径是受到严格限制的。

这就要求基站采用的天线必须非常精确的进行安装，以便于实现设定的覆盖角度和覆盖半径。

下图为一个基站中某一方向的天线安装示意图：

由上图看出，移动通信基站的天线安装具有一定的下倾角。

这个下倾角保证了基站覆盖的半径受到严格制约，不能覆盖设计之外的区域以免造成基站之间的互相干扰。

下倾角带来的影响就是基站的覆盖范围从剖面看，应当是下图所示：

由图中可以看出，移动基站是优先覆盖接近地面的用户，当输电线路杆塔位于基站覆盖区域边缘附近时，就会出现塔下信号理想而塔上信号微弱的情况。

当公司产品安装在输电线路杆塔上一定高度时，会出现塔下测试效果良好而上塔安装后使用效果不好，数据时通时断、视频图像传输出现马赛克等问题。

再者，当安装公司产品的杆塔位于两个基站覆盖区域交汇处时，由于移动通信技术中设计了跨区切换的机制，会出现设备在两个基站之间来回切换，导致通信不稳定的情况出现。

这种情况较上面所述的一定高度信号微弱更加恶劣，严重影响设备的使用效果。

从上述几种情况分析，要保证公司产品在实际应用中的使用效果，必须充分考虑移动通信的影响因素。

目前可以采取的几种方法如下：

1、选取移动通信方式时，要注意设备安装区域的基站容量和用户密度。

如果用户密度过大，基站容量偏小时，必要情况下建议更换运营商。

目前来看，三个运营商的接通指标中以电信最佳，移动和联通较差。

其中移动由于用户数量大幅增加而基站容量基本不变，接通率下滑明显。

2、如果杆塔位置对于设备的通信非常不利，可建议用户更换安装杆塔位置。

杆塔信号测量建议公司为工程人员配备用于网络测试的简易设备，如工程手机或者信号测量仪等，用数据证明移动通信质量不足以保证设备正常运行。

3、对于塔下测试效果良好而上塔安装后效果不佳的情况，有些地区的电网用户与运营商之间签订了服务协议，可以推动用户与运营商协商，要求运营商改善塔上信号覆盖，具体可采取运营商增设直放站等技术方式实施。

4、如果运营商无法改善塔上安装位置的信号覆盖情况，可以采用在公司设备上加装增强型移动通信天线或者使用定向天线等方式，改善塔上安装位置的移动通信信号强度。

5、如果设备安装杆塔位于基站的切换区域，可建议用户改变安装杆塔位置。

如果不能采纳改变杆塔位置的建议，可在设备上加装移动通信定向天线，保证设备只与指向的基站进行通信，避免跨区切换导致设备数据传输失败。

6、从未来发展来看，输电线路在线监测设备依赖第三方运营商进行远程通信的方式可能会被淘汰。

对于电网公司，如果输电线路在线监测成为重要的电网运行维护管理手段后，必然会考虑更加可靠、可以自主控制的无线通信方式。

从Wifi、OPGW等方式的逐步采用，到今后考虑建设通信速率更快、可靠性更高的专用无线数据通信网，例如Wimax专网通信等，今后可能会成为电网专网通信的建设主流。

目前国家无线电管理部门已经正式开放了Wimax用于固定接入的5.725-5.8GHz频段，对于专用无线数据通信网而言，等于具备了政策层面的条件。

因此，建议公司在新的无线通信技术方面进行技术储备，以保证今后公司产品的技术领先性。