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研究生:莊政叡
研究生(外文):CHUANG, CHENG-JUI
論文名稱:提升SINR網路品質-以監控訊號重疊為例
論文名稱(外文):Improving SINR Network Quality – A Case Study of Monitoring Signal Overlap
指導教授:陳聰毅陳聰毅引用關係鄭平守鄭平守引用關係
指導教授(外文):CHEN, TSONG-YICHENG, PING-SHOU
口試委員:黃智裕潘建源陳聰毅鄭平守
口試委員(外文):HUANG, CHIH-YUPAN, CHIEN-YUANCHEN, TSONG-YICHENG, PING-SHOU
口試日期:2018-06-03
學位類別:碩士
校院名稱:國立高雄應用科技大學
系所名稱:電子工程系
學門:工程學門
學類:電資工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2018
畢業學年度:106
語文別:中文
論文頁數:62
中文關鍵詞:3GPP4GSINR網路優化物聯網
外文關鍵詞:3G4GSINRNetwork optimizationIoT
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在科技進步時代下,傳統手機不斷的改良直到智慧型手機的出現,而智慧型手機在台灣的使用率已達到70.4%,甚至是全球排名第五名,而使用智慧型手機背後不可或缺的是一個完整的通訊系統,早在1966年時Televerket在挪威建立了第一家手動移動電話系統,往後便不斷的推出移動電話系統,一直到1983年發展出第一代行動通訊技術,簡稱1G(The First Generation),為類比式行動電話系統,但因當時每個國家所使用的標準皆不相同,為了改善此問題在1998年12月由歐洲、日本、中國、韓國、北美洲和印度這幾個國家中的通訊協會,成立了第三代合作夥伴計劃,簡稱3GPP(3rd Generation Partnership Project)[1],便由該聯盟開始制定了通訊規範及協定,日後也不斷的推出新的通訊模式,由2G演進到3G一直到目前所使用的4G[2],當然3GPP仍然還在制訂5G的規範,最後又會從4G演進到5G。
一個完整的通訊系統下,即使訊號涵蓋率達到90%以上,通訊品質才是最重要的指標,通訊品質影響著上網速度、數據封包錯誤率、斷話率等,因此在數據封包傳送需求越來越高的時代下,訊號品質扮演相當重要的角色,甚至在未來工業4.0、物聯網、自動駕駛等應用,這些需要透過無線訊號達成的應用,且需要反應非常即時的通訊,例如自動駕駛功能透過無線訊號控制每車輛的行為,若因通訊品質不良的情形下,導致終端發出控制訊號要車輛停止時,無法讓車輛準確的接受訊號而導致發生意外,是風險極高的,因此我們對於網路品質的改善做一個探討,並針對目前台灣所使用的4G網路進行研究。
本文研究方式透過手機進行訊號量測及收集,透過軟體擷取出可用資訊,並利用計算方式將訊號重疊過大的區域找出,並進行問題點的分析,在提出較適當的改善方式進行調整,且進行覆測來驗證結果,驗證指標我們透過4G網路中的SINR做為參考指標,透過這樣的流程進行台灣4G網路的檢測及優化。
網路優化對台灣4G網路帶來的效益不僅於SINR品質改善,其中最大的幫助是在資源的利用,因傳統的觀念基地台電磁波會造成人體危害,會因此導致人體病變或是身心靈的影響,但目前仍無醫學鄰床實驗證明電磁波對人體的危害,因此在這樣的環境下,造成台灣4G網路建設上遇到了困難,因此在本研究方法下進行網路品質改善同時,也針對在可用的資源情況下做到最大化的效果,避免資源上的浪費,也為台灣在4G建設上有所幫助。

In the age of advancement of science and technology, traditional mobile phones have continued to improve until the emergence of smart phones, and the use rate of smart phones in Taiwan has reached 70.4%, even the world's fifth place, and the use of smart phones behind the indispensable It is a complete communication system. As early as 1966, Televerket established the first manual mobile phone system in Norway. The mobile phone system was introduced continuously until 1983, and the first generation of mobile communication technology was developed. It was abbreviated as 1G. The First Generation is an analog mobile phone system, but since the standards used by each country were different at the time, in order to improve the problem in December 1998, it was from Europe, Japan, China, South Korea, North America and India. Communications Associations in several countries established the 3GPP (3rd Generation Partnership Project) for short. The Alliance began to formulate communication protocols and agreements, and will continue to introduce new communication modes in the future from 2G. Evolving to 4G that 3G has been using so far, of course, 3GPP is still developing specifications for 5G, and finally it will evolve from 4G to 5G.
Under a complete communication system, even if the signal coverage rate exceeds 90%, the communication quality is the most important indicator. The communication quality affects the Internet speed, data packet error rate, and the call-rejection rate. Therefore, the demand for data packet transmission is increasing. In the higher era, signal quality plays a very important role. Even in future applications such as Industry 4.0, Internet of Things, and automatic driving, these applications need to be achieved through wireless signals and require very instant communication, such as automatic driving. The wireless signal controls the behavior of each vehicle. If the terminal sends a control signal to stop the vehicle due to poor communication quality, it cannot cause the vehicle to accurately receive the signal and cause an accident. This is a very high risk, so we are concerned with the Internet. The quality improvement is a discussion and research is conducted on the current 4G network used in Taiwan.
The research method of this article is to measure and collect the signal through the mobile phone, retrieve the available information through the software, and use the calculation method to find the area where the signal overlap is too large, analyze the problem points, and propose a more appropriate improvement method to adjust. Conducting the overlay test to verify the results, verifying the indicators We use the SINR in the 4G network as a reference indicator, through this process to detect and optimize the 4G network in Taiwan.
The benefits of network optimization to Taiwan's 4G network are not only the quality improvement of SINR, but the biggest help is the use of resources. The traditional concept of electromagnetic waves at the base station will cause human harm, which will lead to human disease or body and mind. Influence, but there is still no medical adjacent bed experiment to prove the harm of electromagnetic waves to the human body. Therefore, in this environment, it has caused difficulties in the construction of 4G network in Taiwan. Therefore, the improvement of the network quality under this research method is also aimed at Maximize the effectiveness of available resources, avoid waste on resources, and help Taiwan in 4G construction.

目 錄
摘 要-------------i
ABSTRACT----------iii
圖 目 錄-----------ix
表 目 錄-----------xii
第一章 緒 論-------1
1.1引言------------1
1.2研究動機--------2
1.3章節說明--------3
第二章 文獻探討-----4
2.1 4G網路系統發展歷程----4
2.1.1 4G網路基礎介紹------7
2.1.2 4G網路架構----------8
2.1.3 4G網路相關功能------9
2.2 4G網路品質介紹--------12
2.2.1 4G網路品質指標------12
第三章 監控訊號重疊系統----14
3.1系統架構------15
3.2 系統硬體-----16
3.2.1 量測交通工具-------16
3.2.2 量測手機---17
3.2.3 NEMO FSR1頻率掃描器------18
3.2.4 硬體連接方式-------21
3.3系統軟體------22
3.3.1 量測監控軟體-------22
3.3.2 訊號分析軟體-------23
3.3.3 圖層資訊開發軟體----26
第四章 優化訊號重疊-------27
4.1 小區域干擾分析--------27
4.1.1弱訊涵蓋----28
4.1.2涵蓋過遠----33
4.1.3無主訊號----36
第五章 結果與討論------40
參 考 文 獻------43


[1]3GPP(2018),About 3GPP Home取自
http://www.3gpp.org/about-3gpp/about-3gpp
[2]胡志男、周傳凱(2013),4G生活大未來,財團法人電信技術中心
[3]陳光萱(2017),智慧型手機與微型化裝置於一般及失智年長者跌倒早期偵測兼通報之應用,國立台灣大學
[4]newzoo各國智慧型手機普及率列表取至
https://newzoo.com/insights/rankings/top-50-countries-by-smartphone-penetration-and-users/
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