GSM/GPRS/3G/WLAN之系統整合分析與電波涵蓋率之探討｜國立臺灣科技大學博碩士論文系統

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研究生：	侯嘉昌 Jia-Chang Hou
論文名稱：	GSM/GPRS/3G/WLAN之系統整合分析與電波涵蓋率之探討 GSM/GPRS/3G/WLAN Systems Analysis And Their Electric Wave Coverage Discussion
指導教授：	徐敬文 Ching-Wen Hsue 黃進芳 Jhin-Fang Huang
口試委員:	張勝良 Sheng-Lyang Jang 陳國龍 Kuo-Long Chen
學位類別：	碩士 Master
系所名稱：	電資學院 - 電子工程系 Department of Electronic and Computer Engineering
論文出版年：	2009
畢業學年度：	97
語文別：	中文
論文頁數：	101
中文關鍵詞：	GSM 、GPRS 、3G 、WLAN 、電波涵蓋率
外文關鍵詞：	GSM, GPRS, 3G, WLAN, Electric wave coverage
相關次數：	點閱：206 下載：0
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隨著網路科技日新月異的成長，再加上網路上的娛樂與休閒資訊越來越發達，使得人們對網路的依賴程度相對地增高，對於「隨時隨地可上網」的需求，也逐漸增加，無線上網是未來發展的趨勢。二十一世紀為行動無線通訊快速發展的年代，若要達到行動通訊，可隨時隨地上網接收信息的無遠境界，唯有將第二代的泛歐式系統(GSM)、2.5 代的整合封包無線電服務協定(GPRS)、第三代行動通訊技術(3G)及WLAN不同的系統整合在一起，可依照不同的地形、街道結構、建築物而有不同的系統服務，這樣不但可快速的達到訊號傳送，也可以減少不必要的信號干擾。
本篇論文首先說明整個無線行動通訊的概況；其次再介紹無線行動通訊技術，包括GSM、GPRS、3G以及WLAN的介紹；最後著重於行動通訊系統(GSM/GPRS/3G)與無線區域網路(WLAN)的整合研究，以及都會區無線電波涵蓋率的評估，作為增設3G/WLAN系統基地站台的參考。

The growth of new network technology nowadays, along with internet entertainment has been explosive since it started. Leisure information are getting more and more developed, cause level of dependency to advance relatively in networking. Regarding “may access the net anytime and anywhere” demand also increases gradually. Wireless surfer is quite tendency in future development regarding wireless. The 21st century for wireless communication was fast developed, if we have to achieve motion communication which may be able to access the net anytime and anywhere capability. There is a only way which is 2nd generation of pan-western-style system (GSM), 2.5 generation of conformity, Gift radio service agreement (GPRS), 3rd generation motion mechanics of communication (3G) and the WLAN different conformity in same communication system. It may defer to different terrain, street and building structure to have the different service. It’s not only just provide fast signal transmission, it may also reduce the nonessential meaconing.
This paper first explains the entire wireless mobile communication survey; Next introduces the wireless motion mechanics of communication, including GSM, GPRS, 3G as well as WLAN introduction; Finally emphatically in the motion communication system (GSM/GPRS/3G) with the wireless region network (WLAN) conformity research, as well as can the area radio wave coverage appraisal, the achievement additionally build the 3G/WLAN system base platform the reference.

目錄

摘要	i
Abstract	ii
致謝	iv
目錄	v
圖目錄	vii 
表目錄	ix
第一章    緒論	1
1.1	研究背景	1
1.2	研究動機	2
1.2	論文架構	3
第二章    無線行動通訊概說	4
2.1	    全球無線行動通訊發展歷程	4
2.2	    3G行動通訊產業的發展現況	6
第三章    無線行動通訊技術	8
3.1	     GSM系統	8
   3.1.1     GSM的發展沿革	8
   3.1.2     GSM系統規格	9
   3.1.3     GSM使用頻段	10
   3.1.4     GSM系統架構	11
   3.1.5     GSM的邏輯通道	13
3.2	     GPRS系統	16
   3.2.1     GPRS的由來	16
   3.2.2    GPRS的資料傳輸型態	17
   3.2.3    GPRS的基地台	18
   3.2.4    GPRS系統架構與功能	19
   3.2.5    GPRS的空中介面協定	21
3.3     3G系統	23
   3.3.1    3G無線寬頻系統之發展演進	23
   3.3.2    IMT-2000 的目標及要求	24
   3.3.3    3GPP系統特色	25
   3.3.4    3GPP下鏈通道規格	27
3.4	     WLAN介紹	30
   3.4.1    ISM頻帶及UNII頻帶	31
   3.4.2    WLAN存取技術	32
3.5	    雙網整合安全機制與QoS架構分析	36
   3.5.1    WLAN的安全機制	37
   3.5.2    雙網整合的安全機制	40
   3.5.3    異質無線網路QoS整合機制	41
第四章    3G/GPRS/WLAN電波涵蓋率預測	51
4.1	     電波傳播模式	52
4.2	     服務區域涵蓋率之計算	59
4.3	      GPRS/3G細胞架構涵蓋與說明	66
   4.3.1     模擬環境之細胞架構設計	66
   4.3.2     路徑損失模型	71
   4.3.3    遮蔽衰落模型	72
   4.3.4    多重路徑衰落模型	72
4.4	      功率控制	77
4.5	     換手技術	78
第五章    基地台輻射場強的量測	81
5.1	      分貝(dB)的定義	81
5.2	      分貝毫伏(dBmV)的定義	81
5.3	      輻射場強的評估及量測	83
5.4	     3G/GPRS/WLAN量測分析	85
第六章    結論	99
參考文獻	101











圖目錄

圖3.1   GSM 的網路架構	11
圖3.2   GPRS的網路架構	19
圖3.3  下鏈實體通道與下鏈傳輸通道的對應關係	29
圖3.4   IEEE802.1X機制圖	38
圖3.5   Port-Base的架構	39
圖3.6   Mobile IP Regional Registration架構	43
圖 3.7   MH的註冊	44
圖3.8   FRHMRSVP Reservation	45
圖3.9   減少訊令花費的預留	46
圖3.10   中際連線式整合	47
圖3.11   重疊式整合	47
圖3.12   QGPRS 與FRHMRSVP 整合	50
圖4.1   信號接收狀況	52
圖4.2   刀峰效應修正之參數對應圖	57
圖4.3   多凸起損失的計算	57
圖4.4   對數正規機率密度函數	60
圖4.5   雷利機率密度函數	61
圖4.6   對數正規之累積機率分佈	62
圖4.7   雷利之累積機率分佈	63
圖4.8    與/N的函數關係	66
圖4.9   細胞架構與細胞中心點相對座標關係	67
圖4.10   使用折疊技術後等效的系統模擬環境	68
圖4.11   多重路徑傳播模型	73
圖4.12   類似曼哈頓地區的典型市區街道模型	74
圖4.13   使用者方向改變機率分佈	75
圖4.14   具有大涵蓋範圍的基地台佈放模型與車輛移動模型	76
圖5.1   電波輻射接收架構	84
圖5.2   台北市信義區無線上網區域圖	85
圖5.3    2G量測系統裝置	86
圖5.4    MS Power Control Level	87
圖5.5    MS與BTS強度座落比	87
圖5.6    Rx Level Full	88
圖5.7    Rx Quality Full	88
圖5.8    Speech Quality Indicate(音質的指標)	89
圖5.9    3G量測系統裝置	90
圖5.10  3G的Active_ sets Ec/No	91
圖5.11  3GPP的Active_set_RSCP	91
圖5.12  3GPP的Active_Set_SC	92
圖5.13  3GPP的 UE_RSSI	92
圖5.14  PS_PL_Throughput	93
圖5.15  Block Error Rate Downlink	93
圖5.16  TX(Transmitter) Power	94
圖5.17  Application Throughput Downlink  95
圖5.18  WLAN量測裝置	96
圖5.19  WLAN電場強度分佈圖	97
圖4.29 Average Real-Time Performance	63
圖4.30 Delayed Packets Rate	63
圖4.31 Fairness Index	64
圖4.32 Goodput of light cross FTP traffic(20 flows)	65
圖4.33 Goodput of heavy cross FTP traffic(60 flows)	65
圖4.34 Average Real-Time Performance (40 VoIP flows)	66
圖4.35 Delayed Packets Rate(40 VoIP flows)	66
圖4.36 Average Real-Time Performance (80 VoIP flows)	67
圖4.37 Delayed Packets Rate(80 VoIP flows)	67
圖5.1 ATTACK OF CALL INTERRUPTION	72
圖5.2 同步衛星	84
圖5.3 低軌道衛星	85
圖5.4 中軌道衛星	85
圖5.5 GS58 communicates with a GS far from it. Values above bars are the
           delay jitter values of each traffic type	92
圖5.6 GS98 and short distance communication of a few LEO hops. Jitter 
           increases with increasing load	92
圖5.7 GS230 and short distance communication of a few LEO hops	93
圖5.8 Overall average end-to-end delay of each traffic is depicted with two
           different voice percentages (wv) for WRRQ case	94
圖6.1  從單一服務網路到多重服務網路	97








表目錄

表3.1  無線連線方式及傳輸速率	8
表3.2  GSM系統規格	10
表3.3  GSM900及GSM1800比較表	11
表3.4   GSM的控制通道表	13
表3.5  GPRS的邏輯通道表	22
表3.6  FCC工作表	30
表3.7  各國5GHZ所使用的頻道	32
表3.8  WLAN與CELLULAR  SYATEM系統比較表	36
表4.1  傳播模式一覽表	58
表4.2  不同環境下的路徑損失指數	64
表5.1  ISM頻道與電場強度分佈	97
                                

[1]許續偉，「以價值鏈強化行動服務業」，通訊雜誌，97 期，2002/2，頁34-38。
[2]劉仲鑫(1998)，「個人通信系統」，松崗電腦圖書資料股份有限公司。
[3]邴啟菁，「WAP 一出無線可期」，網路資訊，102 期，2000/5，頁69-72。
[4]禹帆，「GPRS 炙手可熱開始行動網路另一章」，網路通訊雜誌，119期，2001/6，頁88-95。
[5]洪啟仁，「淺談行動商務」，會計研究月刊，189 期，2001/8，頁42-44。
[6]陳尊明、林盈達，「GPRS 如何整合GSM 與Internet」，網路通訊雜誌，99期，1999/10，頁69-77。
[7]陳世運，「GPRS 應用服務驅動行動上網市場」，資訊與電腦，255 期，2001/10，頁81-85。
[8]誠君，「GPRS 應用特性介紹」，零組件雜誌，118 期，2001/8，頁101-107。
[9]3GPP TR 25.922 V5.0.0(2002-03) ”Radio Resource Management Strategies”。
[10]黃進芳，“無線行動通訊講義”。
[11] Theodore S. Rappaport,“Wireless Communications”, 1996。
[12] Vijay K. Garg,“Wireless Network Evolution 2G to 3G”, 2002。
[13]邵雅玲，溫俊瑜，張森德，黃進芳，“GPRS/3G/WLAN之系統整合分析與函蓋率之探討,”無線電技術季刊, p7-17, 9月2007年。

全文公開日期 2014/07/16 (校內網路)
全文公開日期本全文未授權公開 (校外網路)
全文公開日期本全文未授權公開 (國家圖書館：臺灣博碩士論文系統)

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