地理信息技術對無線通信基站的應用

　　這篇通信工程師論文發表了地理信息技術對無線通信基站的應用，平原地區的通信設施已經很完善了，就是偏遠的山區還存在很多建設問題，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經驗。

　　關鍵詞：通信工程師論文,通信設施;通信基站;山區

　　引言

　　就目前我國形勢而言，平原地區的人們已經將通信成為生活中不可分割的一部分，而在偏遠的山區農村內，通信卻是人們難以接觸的，而我國山區農村的人口數量龐大，如果一旦將農村的移動通信設施建立起來，將會增加許多移動用戶，因此，開展農村的通信市場是一項十分值得投資的項目。想要在山區的農村建設好移動通信設施，首先要選好通信基站的站址，這對于整個移動通信設施的建設而言是重中之重。我們要充分的利用專業的地理信息技術，加上其他專業的相關技術，結合各方面的問題，科學的進行選址，減少建設的資金成本，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的技術范圍進行了解。通信基站無線覆蓋范圍的預測：從目前的通信技術而言，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測時，一般有兩種計算模式。其中GSM900MHz系統就是用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點，但是在現實環境中，會受到各種其他因素的影響，所以只靠數學模型來進行計算很難預測出精確的結果。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地環境進行仔細的勘察，結合山區的地理位置和氣候環境等原因，運用地理信息技術與數學計算模式科學的進行選址，不能一味的憑借經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地理信息技術的優點

　　地理信息技術的基礎是地理空間的數據庫，由于我國幅員遼闊，地形復雜多樣，加上古人對于我國地理的研究，我國的地理數據非常豐富。在如今的地理信息系統中，不僅在局限于地理位置、地形地貌等地學研究信息，還包括了道路規劃、城鄉管理、移動通信、電力等各種多樣知識。而我們在建設移動通信基站時，就要應用地理信息技術考慮多方面的條件來進行科學的選址。

　　3選址時可應用的地理信息技術

　　3.1DEM數字高程模型

　　DEM作為存儲區域高程的網格，在數學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學計算方式而言，更加真實可靠，在偏遠的山區會更加適用。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

　　三維地形顯示技術相比于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。三維地形顯示技術在進行表達某個區域的地形情況時，可以利用正射三維影像及三維顯示技術來對區域地形情況進行形象的表達。三維地形顯示技術可以由計算DEM像元法向量及光線夾角來設置顏色濃度，這樣可以起到更好的視覺效果。

　　4如何用GIS技術來進行基站選址

　　在我國的山區農村中，地形地勢復雜多樣，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，還要考慮話務質量，這關系到移動通信設施完成后的受益質量，因此選好基站位置至關重要。在以往的通信設施建設時，工程人員要切身進行實地勘察，根據經驗和常識來進行選址，這樣不光是浪費人力物力，由于沒有科學的計算只憑經驗來進行選址無法將受益最大化，而且建設成本也較高，主觀性較強。如果用GIS所包含的數字地形模型技術和相關的專業分析方法來進行分析的話，可以更加科學的得出良好的通信基站站址。其中的數據準備及站址選擇是這個方案的主要核心部分。

　　4.1各項數據的準備

　　想要科學的選定通信基站站址，就要有該地區的各項相關地理數據，這是在進行基站站址選擇分析時必不可少的因素。在制作地理數據時，可以將地形按一定比例來進行相對應的縮放，在進行縮放時，若比例過小，則會影響地理數據的規格和精確度，直接影響到分析的結果，若地圖比例過大，則會更加數據收集難度，耗費過多人力物力。為了保證數據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，以便于獲取地理數據。獲取的地理數據主要分為兩個方面：①道路交通、居民住址、山區地形、河流湖泊、國界線等等地理數據;②現在已經布置好的基站點。在有了充分的地理數據后，再進行科學的選址。

　　4.2通過數字化地形圖進行初步選擇

　　我們通過數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的地形地貌、地勢環境、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、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，增加話務質量，提高收益。

　　4.4進行實地勘測

　　在基站站址基本已經確定好之后，還要有相關專業人員去實地進行勘測，因為有著數據不符、技術不到位、地勢突變等等其他因素影響，在站址選擇已經進行優化完成后，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結語

　　總而言之，我們在進行山區移動通信基站的站址選擇時，地理信息技術的應用是必不可少的。GIS在無線通信領域的應用前景是很廣闊的，本文所討論的只是一個比較典型的技術方案，相信GIS今后在無線通信工程建設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》(季刊)創刊于1979年，是由山東省通信公司主管、主辦的技術類期刊。辦刊宗旨：堅持以“推動信息技術進步，促進社會信息化，加強通信行業技術信息交流，加速科技成果轉化，活躍企業內科技攻關氣氛，普及通信新技術知識”。