第五章第六章第七章优化实例概要
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数据结构各章概要
数据结构各章概要数据结构是计算机科学中非常重要的一个学科，其主要研究各种数据的组织方式和操作方法。
善于运用合适的数据结构可以提高算法的效率，并优化程序的性能。
本文将对数据结构的各个章节进行概要介绍，帮助读者了解不同章节的主要内容和应用。
第一章：引论在引论章节，我们将引入数据结构的基本概念和术语，例如什么是数据、数据项、数据对象等等。
同时，还将介绍数据结构的分类和基本操作，如搜索、遍历、插入、删除和排序。
这些基础知识是后续章节的基础。
第二章：线性表线性表是数据结构中最简单、最基本的一种结构。
其特点是数据元素之间的前驱和后继关系非常明确。
线性表可以用数组和链表两种方式实现。
在本章节中，我们将分别介绍顺序表和链表的实现原理、插入、删除、合并以及应用场景。
第三章：栈和队列栈和队列是两种特殊的线性表结构，它们对数据的访问具有限制性。
栈具有“先进后出”的特点，而队列则具有“先进先出”的特点。
在本章节中，我们将介绍栈和队列的实现方式以及常见的应用场景，如递归、表达式求值、广度优先搜索等。
第四章：串串是由零个或多个字符组成的有限序列，其长度可以为零。
在本章节中，我们将介绍串的定义和操作，包括字符串的模式匹配、模式识别和编辑操作。
串的相关算法在文本处理、计算机网络等领域具有广泛的应用。
第五章：数组和广义表数组是一种在内存中以连续方式存储的数据结构，它具有高效的随机访问特性。
广义表是线性表的一种扩展，可以包含表结构、原子结构以及其他广义表。
本章节将介绍数组和广义表的定义、操作和应用。
第六章：树树是一种非线性的数据结构，具有分层次、递归和层次遍历等特点。
在本章节中，我们将介绍树的基本概念、二叉树、树的遍历算法、平衡树以及树的应用，如编译器中的语法树、文件系统的目录结构等。
第七章：图图是一种复杂的非线性数据结构，由顶点集合和边集合组成。
在本章节中，我们将介绍图的各种表示方式，图的遍历算法、最短路径算法以及常用的图算法，如最小生成树算法和拓扑排序。
《优化方案》2013年人教版物理必修二第七章本章优化总结
动能与势能之间的联系．应用机械能守恒定律的优 越性是根据力的做功情况可直接判断初、末状态的
机械能是否相等,而不必考虑中间过程．
3.对于在力学中的大多数机械能守恒题目,应用以上 两条思路都可以得到解决,有时同一个表达式既可 以理解为动能定理,也可以理解为机械能守恒定律.
栏目 导引
第七章
机械能守恒定律
代入数据得 s＝16 m s 2 n＝ ＝2 7 l 2 故运动员最后停在距 B 点 7× m＝2 m 的地方． 7
【答案】
(1)8 m/s，6 m/s
(2)0.2
(3)距B点2 m
栏目 导引
第七章
机械能守恒定律
章 末 综 合 检 测
栏目 导引
第七章
机械能守恒定律
本部分内容讲解结束
按ESC键退出全屏播放
WG＝－ΔEp＝Ep1－Ep2 3.弹簧弹力做的功与弹性势能的改变相对应． W弹＝－ΔEp＝Ep1－Ep2 4.除重力或弹簧的弹力以外的其他力做的功与物 体机械能的增量相对应，即W其他＝ΔE.
栏目 导引
第七章
机械能守恒定律
例2
(2012· 高考安徽卷)
如图7－2所示,在竖直平面
内有一半径为R的圆弧轨
栏目 导引
第七章
机械能守恒定律
(4)一对滑动摩擦力做的功 一对滑动摩擦力做功的代数和一定为负值，WFf ＝－Ff·相对．当其中一个物体静止时,s相对是对地 s 的路程,特别要注意该式在往复运动中的应用． (5)机车牵引力做功 ①当功率P恒定时，W＝P· t
②当牵引力F恒定时，W＝F· l.
栏目 导引
例2
滑板运动是一项惊险刺激的运动,深受
青少年的喜爱．如图7－3是滑板运动的轨道，
机械能是否相等,而不必考虑中间过程．
3.对于在力学中的大多数机械能守恒题目,应用以上 两条思路都可以得到解决,有时同一个表达式既可 以理解为动能定理,也可以理解为机械能守恒定律.
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第七章
机械能守恒定律
代入数据得 s＝16 m s 2 n＝ ＝2 7 l 2 故运动员最后停在距 B 点 7× m＝2 m 的地方． 7
【答案】
(1)8 m/s，6 m/s
(2)0.2
(3)距B点2 m
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第七章
机械能守恒定律
章 末 综 合 检 测
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第七章
机械能守恒定律
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WG＝－ΔEp＝Ep1－Ep2 3.弹簧弹力做的功与弹性势能的改变相对应． W弹＝－ΔEp＝Ep1－Ep2 4.除重力或弹簧的弹力以外的其他力做的功与物 体机械能的增量相对应，即W其他＝ΔE.
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第七章
机械能守恒定律
例2
(2012· 高考安徽卷)
如图7－2所示,在竖直平面
内有一半径为R的圆弧轨
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第七章
机械能守恒定律
(4)一对滑动摩擦力做的功 一对滑动摩擦力做功的代数和一定为负值，WFf ＝－Ff·相对．当其中一个物体静止时,s相对是对地 s 的路程,特别要注意该式在往复运动中的应用． (5)机车牵引力做功 ①当功率P恒定时，W＝P· t
②当牵引力F恒定时，W＝F· l.
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例2
滑板运动是一项惊险刺激的运动,深受
青少年的喜爱．如图7－3是滑板运动的轨道，
《最优化问题举例》课件
《最优化问题举例》ppt课件
目录
contents
最优化问题概述线性规划问题举例非线性规划问题举例整数规划问题举例多目标规划问题举例
01
最优化问题概述
总结词
最优化问题是指在一定条件下，选择一个最优方案，使得某个目标函数达到最优值的问题。
详细描述
最优化问题通常涉及到在多个可能的选择中找到最优解，使得目标函数达到最大或最小值。这个目标函数通常代表了问题的成本、效益或性能等方面。
02
线性规划问题举例
总结词
运输问题是最优化问题中的一种，旨在通过合理安排运输方式、路径和数量，使得运输成本最低，满足需求。
详细描述
运输问题通常涉及到多个供应点和需求点，需要考虑如何选择合适的运输方式、确定最佳的运输路径和运输量，以最小化总成本。这需要考虑各种因素，如运输距离、运输速度、运输费用、货物量、需求量等。
详细描述
数学模型
实例
资源分配问题主要涉及如何将有限的资源合理分配给不同的项目或部门，以实现整体效益最大化。
总结词
这类问题需要考虑不同项目或部门的优先级、资源需求、效益评估等多个因素，通过优化资源配置，提高整体效益。
详细描述
线性规划、整数规划等模型可以用来描述这类问题，通过设定目标函数和约束条件，求解最优解。
总结词
生产计划问题是指如何合理安排生产计划，使得生产成本最低且满足市场需求。
详细描述
生产计划问题需要考虑生产什么、生产多少、何时生产以及如何生产等问题。它需要考虑市场需求、产品特性、生产能力、资源限制等因素，以制定最优的生产计划，实现成本最小化、利润最大化。
资源分配问题是指如何将有限的资源分配给不同的任务或部门，以最大化整体效益。
背包问题有多种变种，如完全背包问题、多背包问题和分数背包问题等。这类问题在现实生活中应用广泛，如物流运输、资源分配和金融投资等领域。通过整数规划方法，可以找到最优的物品组合，以最大化总价值或最小化总成本。
目录
contents
最优化问题概述线性规划问题举例非线性规划问题举例整数规划问题举例多目标规划问题举例
01
最优化问题概述
总结词
最优化问题是指在一定条件下，选择一个最优方案，使得某个目标函数达到最优值的问题。
详细描述
最优化问题通常涉及到在多个可能的选择中找到最优解，使得目标函数达到最大或最小值。这个目标函数通常代表了问题的成本、效益或性能等方面。
02
线性规划问题举例
总结词
运输问题是最优化问题中的一种，旨在通过合理安排运输方式、路径和数量，使得运输成本最低，满足需求。
详细描述
运输问题通常涉及到多个供应点和需求点，需要考虑如何选择合适的运输方式、确定最佳的运输路径和运输量，以最小化总成本。这需要考虑各种因素，如运输距离、运输速度、运输费用、货物量、需求量等。
详细描述
数学模型
实例
资源分配问题主要涉及如何将有限的资源合理分配给不同的项目或部门，以实现整体效益最大化。
总结词
这类问题需要考虑不同项目或部门的优先级、资源需求、效益评估等多个因素，通过优化资源配置，提高整体效益。
详细描述
线性规划、整数规划等模型可以用来描述这类问题，通过设定目标函数和约束条件，求解最优解。
总结词
生产计划问题是指如何合理安排生产计划，使得生产成本最低且满足市场需求。
详细描述
生产计划问题需要考虑生产什么、生产多少、何时生产以及如何生产等问题。它需要考虑市场需求、产品特性、生产能力、资源限制等因素，以制定最优的生产计划，实现成本最小化、利润最大化。
资源分配问题是指如何将有限的资源分配给不同的任务或部门，以最大化整体效益。
背包问题有多种变种，如完全背包问题、多背包问题和分数背包问题等。这类问题在现实生活中应用广泛，如物流运输、资源分配和金融投资等领域。通过整数规划方法，可以找到最优的物品组合，以最大化总价值或最小化总成本。
《流程优化与再造》第五章-流程优化教学文案
切辣椒 打鸡蛋
水煮蹄膀
8
辣椒 炒蛋
2
1
25
洗番 茄2
切番 打鸡
茄
蛋
1
2
红烧蹄膀 20
做番 茄蛋 汤
8
注：数字表示用时，红色既为妈妈做饭需要的最短时长
福特汽车采购流程优化案例 优化前：
采购部门 订单副本
采购订单
收货凭证
库房
供应商 发货
会计部门
发票 付款
优化后：
采购部门 订单副本
中央数据库
订单电子化 库房
3、简化 简化就是减少相关活动的数量，提高活动的 质量。 1）简化表格 2）简化语言 3）简化程序
4、整合 将存在内在关系的活动进行系统整理，使其 流程更加顺畅，连贯，以满足客户的需要 1）整合工作 2）整合团队 3）整合顾客 4）整合供应商
5、均衡 根据相关流程的侧重点控制方式的不同，对 流程运作过程和顺序进行调整，使各环节的 负荷与处理时间尽量均衡。
企业进行流程优化的过程就是不断识别、分 析公司短板何在，同时通过流程优化的手段 （包括组织结构的再设计、资源重新配置等） 将“短板”逐渐加长，从而使企业这只“木 桶”能装下更多的“水”
二、流程优化基本方法
流程优化方式 1完善 2清除 容 标准化 过量生产、等待时间、运输、库存、缺陷、重复、重排格 式、检验、协调 表格、程序、沟通、技术、流程、会议、报告 工作、团队、顾客、供应商 变串为并、改变作业顺序 脏活、累活、险活、枯燥作业、数据收集/采集/分析
1、完善 完善主要是预防可能产生的流程错误，通过 标准化、强调流程侧重点等方式减少流程的 失误，提高流程运作质量。
具体操作方式有：
1）实施标准化管理 2）明确流程管理的侧重点 3）防止错误
第七章优化
第十章 优化
四 削减运算强度 把强度大的运算改为强度小的运算 如* /改为+ s:=0; for i:=1 to 100 do s:=i*b; 执行100次* for i:=1 to 100 do s:=s+b; 执行100次+
第十章 优化
第十章 优化
二、消除公共子表达式 某子表达式与另一在前的子表达式完全 相同，这两个子表达式之间的程序块为线形程 序块，而且子表达式中的所有变量为其基本块 的区域常量。 优化后 优化前 x:=x+b*c; (1)(*,b,c) (1)(*,b,c) y:=x+b*c; (2)(+, x, (1)) (2)(+, x, (1)) (3)(:=,(2),x) (3)(:=,(2),x) (4)(*,b,c) (4)(+,x,(1)) (5)(+, x, (4)) (5)(:= ,(4), y) (6)(:=,(5),y)
第十章 优化
｛
与机器无关的优化
｛Байду номын сангаас
ⅰ合并常量 ⅱ消除公共子表达式 ⅲ 外提循环中不变表达式 ⅳ 消减运算强度
｛
与机器有关的优化 局部优化
｛ ｛
全局优化
ⅰ寄存器的优化 ⅱ多处理机的优化 ⅲ 特殊指令的优化 ⅳ 无用代码的消除
从优化与源程序的关系出发 在只有一个入口和一个出口的 线形程序块上的优化 在非线形程序块上的优化
5 区域常量与区域变量 若一个变量在某个程序块内有定义点， 则称该变量为这个程序块的区域变量。 否则称之为该程序块的区域常量。
6 常表达式 如果一个表达式始终计算同一个值， 也即表达式的值为一个常数，那么我们 称这种表达式为常数表达式。
第十章 优化
四 削减运算强度 把强度大的运算改为强度小的运算 如* /改为+ s:=0; for i:=1 to 100 do s:=i*b; 执行100次* for i:=1 to 100 do s:=s+b; 执行100次+
第十章 优化
第十章 优化
二、消除公共子表达式 某子表达式与另一在前的子表达式完全 相同，这两个子表达式之间的程序块为线形程 序块，而且子表达式中的所有变量为其基本块 的区域常量。 优化后 优化前 x:=x+b*c; (1)(*,b,c) (1)(*,b,c) y:=x+b*c; (2)(+, x, (1)) (2)(+, x, (1)) (3)(:=,(2),x) (3)(:=,(2),x) (4)(*,b,c) (4)(+,x,(1)) (5)(+, x, (4)) (5)(:= ,(4), y) (6)(:=,(5),y)
第十章 优化
｛
与机器无关的优化
｛Байду номын сангаас
ⅰ合并常量 ⅱ消除公共子表达式 ⅲ 外提循环中不变表达式 ⅳ 消减运算强度
｛
与机器有关的优化 局部优化
｛ ｛
全局优化
ⅰ寄存器的优化 ⅱ多处理机的优化 ⅲ 特殊指令的优化 ⅳ 无用代码的消除
从优化与源程序的关系出发 在只有一个入口和一个出口的 线形程序块上的优化 在非线形程序块上的优化
5 区域常量与区域变量 若一个变量在某个程序块内有定义点， 则称该变量为这个程序块的区域变量。 否则称之为该程序块的区域常量。
6 常表达式 如果一个表达式始终计算同一个值， 也即表达式的值为一个常数，那么我们 称这种表达式为常数表达式。
第十章 优化
编译原理 代码优化
(4) 3型四元式：有三个后继结点, 如图5–1(6)。
16
第5章 代码优化
说明：对于3型四元式，对于数组赋值的情形需
特殊考虑，暂不讨论。对四元式(7)也不涉及，下面仅 讨论含0、1、2型四元式的基本块的DAG构造算法。
规定：用大写字母(如A、B等)表示四元式中的变
量名(或常数)；用函数Node(A)表示A在DAG中的相应 结点，其值记为n(用n表示DAG中的一个结点值)或者 无定义(未命名或未加标记)。
17
第5章 代码优化
仅含0、1、2型四元式的基本块DAG构造算 法分别描述如下(算法开始前， DAG为空)：
形如“A=B”的0型四元式的构造算法
(1) 若 Node(B) 无定义，则构造一标记为B的叶结点并 定义为Node(B) ，并记 Node(B) 的值为n。
(2) 若 Node(A) 无定义，则把A附加在结点 n 上，即 令Node(A)= n；否则，先从Node(A)的附加标识符集 中将A删去(注意: 若Node(A)是叶结点, 则不能将A删 去)，然后再把A附加到新结点n上，并令Node(A)=n。
由于在构造DAG的同时已作了局部优化， 所以最后所得到的是优化过的四元式序列。
15
第5章 代码优化
为了DAG构造算法的需要，将图5–1中的四 元式按照其对应结点的后继结点个数分为四类：
(1) 0型四元式：后继结点个数为0, 如图5–1(1)； (2) 1型四元式：有一个后继结点, 如图5–1(2)； (3) 2型四元式：有两个后继结点，如图5–1(3)(4)(5)；
(1)若 Node(B) 无定义，则构造一标记为 B 的叶结点，并定义为
Node(B)；如果Node(C)无定义，则构造一标记为C的叶结点，并
16
第5章 代码优化
说明：对于3型四元式，对于数组赋值的情形需
特殊考虑，暂不讨论。对四元式(7)也不涉及，下面仅 讨论含0、1、2型四元式的基本块的DAG构造算法。
规定：用大写字母(如A、B等)表示四元式中的变
量名(或常数)；用函数Node(A)表示A在DAG中的相应 结点，其值记为n(用n表示DAG中的一个结点值)或者 无定义(未命名或未加标记)。
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第5章 代码优化
仅含0、1、2型四元式的基本块DAG构造算 法分别描述如下(算法开始前， DAG为空)：
形如“A=B”的0型四元式的构造算法
(1) 若 Node(B) 无定义，则构造一标记为B的叶结点并 定义为Node(B) ，并记 Node(B) 的值为n。
(2) 若 Node(A) 无定义，则把A附加在结点 n 上，即 令Node(A)= n；否则，先从Node(A)的附加标识符集 中将A删去(注意: 若Node(A)是叶结点, 则不能将A删 去)，然后再把A附加到新结点n上，并令Node(A)=n。
由于在构造DAG的同时已作了局部优化， 所以最后所得到的是优化过的四元式序列。
15
第5章 代码优化
为了DAG构造算法的需要，将图5–1中的四 元式按照其对应结点的后继结点个数分为四类：
(1) 0型四元式：后继结点个数为0, 如图5–1(1)； (2) 1型四元式：有一个后继结点, 如图5–1(2)； (3) 2型四元式：有两个后继结点，如图5–1(3)(4)(5)；
(1)若 Node(B) 无定义，则构造一标记为 B 的叶结点，并定义为
Node(B)；如果Node(C)无定义，则构造一标记为C的叶结点，并
最优化方法第五章
证 ⅰ）使用反证法。假设 x* P( f , D) 。根据定义 5.3，则必存在 x D ，使得 f ( x ) f ( x *) 。由 的严格单调性，则必有 ( f ( x)) ( f ( x* )) 。这 与 x* 是（5.7）的极小点相矛盾。
ⅱ）证明与ⅰ）类似（习题 5.11） 。
2. 几个常用的评价函数
（1）线性加权函数
设
u [u1 , u2 , , ur ]T
满足
ui 0(i 1, 2, , r )
和 ui 1 。 如 取
设 a [a1, a2 ,, am ]T 和 b [b1, b2 ,, bm ]T 都 是 m 维 向 量 。 若 ai bi (i 1, 2,, m) ，并且至少有一个等号是严格小于号，则称向量 a 小于 向量 b ，记作 a b ，或称向量 b 大于向量 a ，记作 b a 。
由于 f1 和 f2 在各自最优解集的左侧和右侧分别都是严格递减函数 和严格递增函数，所以在 [1,1.5) 和 (4, ) 中，根据定义 5.4，不存在弱有 效解。 在 [1.5, 2] 中， f1 是严格递增的，而 f2 是严格递减的，因此，根据定 义 5.3 可以判断 [1.5, 2] 中的点都是有效解。 又在 (2, 4] 中，f1 是严格递增的， 而 f2 是常数，根据定义 5.3 可以判断 (2, 4] 中不存在有效解。
* * 考虑问题 （5.3）设 x D 。 ， 若不存在 x D ， 使得 f ( x) f ( x ) ，
说来，有效解不是“最优的” ，但可以说它是“不坏的” ，因此有效解 又称为非劣解。在多目标最优化理论中，这是一个最基本的概念。比 有效解还差的“非劣”解是弱有效解。
ⅱ）证明与ⅰ）类似（习题 5.11） 。
2. 几个常用的评价函数
（1）线性加权函数
设
u [u1 , u2 , , ur ]T
满足
ui 0(i 1, 2, , r )
和 ui 1 。 如 取
设 a [a1, a2 ,, am ]T 和 b [b1, b2 ,, bm ]T 都 是 m 维 向 量 。 若 ai bi (i 1, 2,, m) ，并且至少有一个等号是严格小于号，则称向量 a 小于 向量 b ，记作 a b ，或称向量 b 大于向量 a ，记作 b a 。
由于 f1 和 f2 在各自最优解集的左侧和右侧分别都是严格递减函数 和严格递增函数，所以在 [1,1.5) 和 (4, ) 中，根据定义 5.4，不存在弱有 效解。 在 [1.5, 2] 中， f1 是严格递增的，而 f2 是严格递减的，因此，根据定 义 5.3 可以判断 [1.5, 2] 中的点都是有效解。 又在 (2, 4] 中，f1 是严格递增的， 而 f2 是常数，根据定义 5.3 可以判断 (2, 4] 中不存在有效解。
* * 考虑问题 （5.3）设 x D 。 ， 若不存在 x D ， 使得 f ( x) f ( x ) ，
说来，有效解不是“最优的” ，但可以说它是“不坏的” ，因此有效解 又称为非劣解。在多目标最优化理论中，这是一个最基本的概念。比 有效解还差的“非劣”解是弱有效解。
第一章 优化设计概述
钢管壁厚T=0.25cm，
钢管材料的弹性模量E=2.1×105Mpa， 材料密度ρ=7.8×103kg/m3，
许用压应力σy= 420MPa。
求在钢管压应力σ不超过许用压应力σy 和失稳临界应力σe的条件下， 人字架的高h和钢管平均直径D，使钢管总质量m为最小。
第一章 优化设计概述
第一节 人字架的优化设计
第一章 优化设计概述
第三节 优化设计问题的数学模型
优化设计的维数：设计变量的数目称为优化设计的维数，如 有n(n=1，2，…)个设计变量，则称为n维设计问题。
任意一个特定的向量都可以说是一个“设计”。
第一章 优化设计概述
第三节 优化设计问题的数学模型
设计空间：由n个设计向量为坐标所组成的实空间称作设计 空间。 一个“设计”，就是设计空间中的一个点，这个点可以看 成是设计变量向量的端点（始点是坐标原点），称这个点是 设计点。 设计空间的维数（设计的自由度）：设计变量愈多，则设计 的自由度愈大、可供选择的方案愈多，设计愈灵活，但难度 亦愈大、求解亦愈复杂。 • 含有2—10个设计变量的为小型设计问题； • 10—50个为中型设计问题； • 50个以上的为大型设计问题。
绪论
二、从传统设计到优化设计：
传统设计：在调查分析的基础上，参考同类产品通过估 算、经验类比或试验等方法来确定初始方案，然后通过计 算各个参数是否能满足设计指标的要求，如果不符合要求 就凭借经验对参数进行修改，反复进行分析计算——性能 检验——参数修改，直到符合设计指标为止。 优化设计：借助计算机技术，应用一些精度较高的力学 的数值分析方法（如有限元法等）进行分析计算，并从大 量的可行设计方案中寻找到一种最优的设计方案。
人字架的优化设计问题归纳为 求x=[D h]T 使质量m(x)→min 满足强度约束条件 ( x) y 和稳定约束条件 ( x) e
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• 增微蜂窝(基站) 加直放站做信号源
★ 通过直放站的施主天线直接从附近基站提取信号。
★ 用耦合器从附近基站耦合部分信号通过光纤传送到欲覆盖区的直放站。
★ 用耦合器从附近基站耦合部分信号通过电缆传送到欲覆盖区的直放站。
微蜂窝(基站)加直放站方式
5.7 信号分布的基本方式
5.7.1信号分布的基本方式分类
域拥有 理想的信号覆盖。
• 室内覆盖系统的建设，可以较为全面地改善建筑 物内的通话质量，提高移动电话接通率，开辟出 高质量的室内移动通信区域；同时，使用微蜂窝 系统可以分担室外宏蜂窝话务，扩大网络容量， 从整体上提高移动网络的服务水平。
5.4 实现室内分布覆盖系统的方法
5.4.1 实现室内覆盖的技术方案可分为三种：
• 直放站（Repeater）
在室外站存在富余容量的情况下，通过直放站（Repeater）将室外 信号引入室内的覆盖盲区。 利用微蜂窝解决室内问题也存在很大的局限性。建设微蜂窝的设备 投入与工程周期都较大，只适合在话务量集中的高档会议厅或商场使 用。在这种情况下，直放站（Repeater）以其灵活简易的特点成为解决 简单问题的重要方式。直放站不需要基站设备和传输设备，安装简便灵 活，设备型号也丰富多样，在移动通信中正扮演越来越重要的角色。
用户需求，无线信道发生拥塞现象;
• 质量方面
建筑物高层空间极易存在无线频率干扰，服务 小区信号不稳定，出现乒乓切换效应，话音质量 难以保证，并出现掉话现象
5.2 什么地区需要室内分布系统
• 室内盲区 • 新建大型建筑、停车场、办公楼、宾馆和公寓等。 • 话务量高的大型室内场所 • 车站、机场、商场、体育馆、购物中心等，增加微
蜂窝建立分层结构。
• 发生频繁切换的室内场所
• 高层建筑的顶部，收到多个基站的功率近似的信 号区。
5.3 什么是室内分布覆盖系统
• 室内覆盖是针对室内用户群、用于改善建筑物内移 动通信环境的一种成功的方案，近几年在全国各地 的移动通信运营商中得到了广泛应用。
• 室内覆盖系统为5.4节中的问题提供了较佳的解决 方案。其原理是利用室内天线分布系统将移动基站 的信号均匀分布在室内每个角落，从而保证室内区
4. 泄漏电缆分布方式
信号源通过泄漏电缆传输信号，并通过电缆外导体的一系 列开口，在外导体上产生表面电流，从而在电缆开口处横 截面上形成电磁场，这些开口就相当于一系列的天线起到 信号的发射和接收作用。它适用于隧道、地铁、长廊等地 形.
具有增加网络容量的效果。
但微蜂窝在室内使用时，受建筑物结构的影响，使其覆盖受到很大 限制。对于大型写字楼等，如何将信号最大限度、最均匀地分布到室内每 一个地方，是网络优化所要考虑的关键。且微蜂窝方式的弱点在于成本较 为昂贵，需要进行频率规划，需要增建传输系统，网络优化工作量大。因 此，对宏蜂窝方式亦或微蜂窝方式的选取，需要综合权衡移动网络和运营 商的多方面因素才能定夺。
5.5 室内分布覆盖系统的组成
室内覆盖系统主要由信号源和信号分布系统两部 分组成。
5.6 信号源提取的几种方法
• 直放站做信号源
★ 通过直放站的施主天线直接从附近基站提取信号； ★ 用耦合器从附近基站耦合部分信号通过光纤传送到盲区内的直放站。 ★ 用耦合器从附近基站耦合部分信号通过电缆传送到盲区内的直放站。
• 直放站（Repeater）
在室外站存在富余容量的情况下，通过直放站（Repeater）将室 外信号引入室内的覆盖盲区。
5.4.2 三种方式的特性
• 微蜂窝有线接入方式
改善高话务量地区的室内信号覆盖，微蜂窝是最佳解决方案。与宏 蜂窝方式相比，微蜂窝方式是更好的室内系统解决方案。微蜂窝方式的 通话质量比宏蜂窝方式要高出许多，对宏蜂窝无线指标的影响甚小，并且
系统正是在这种背景之下产生的。总之，进行室 内覆盖系统建设的直接理由是—— 室内移动通信环境有太多需要完善的地方：
• 覆盖方面
由于建筑物自身的屏蔽和吸收作用，造成了无 线电波较大的传输衰耗，形成了移动信号的弱场 强区甚至盲区;
• 容量方面
建筑物诸如大型购物商场、会议中心，由于移 动电话使用密度过大，局部网络容量不能满足
第五章 室内分布系统
5.1为什么要建设室内分布覆盖系统
随着城市里移动用户的飞速增加以及高层建 筑越来越多，话务密度和覆盖要求也不断上升。这 些建筑物规模大、质量好，对移动电话信号有很强 的屏蔽作用。在大型建筑物的低层、地下商场、地 下停车场等环境下，移动通信信号弱，手机无法正 常使用，形成了移动通信的盲区和阴影区；在中间
• 微蜂窝有线接入方式
是以室内微蜂窝系统作为室内覆盖系统的信号源，即有线接入方式。 适用于覆盖范围较大且话务量相对较高的建筑物内，在市区中心使用 较多，解决覆盖和容量问题。
• 宏蜂窝无线接入方式
是以室外宏蜂窝作为室内覆盖系统的信号源，即无线接入方式。适用 于低话务量和较小面积的室内覆盖盲区，在市郊等偏远地区使用较多。
• 宏蜂窝无线接入方式
宏蜂窝方式的主要优势在于成本低、工程施工方便，并且占地面积小; 其弱点在于对宏蜂窝无线指标尤其是掉话率的影响比较明显。目前，采 用选频直放站并增加宏蜂窝的小区切换功能可以缓解这一矛盾:当对应的 宏蜂窝频率发生变化时，直放站选频模块需要作相应调整。随着运营商 对成本和网络资源利用率的注重，宏蜂窝方式在最近一年出现升温的势 头。
楼层，由于来自周围不同基站信号的重叠，产生 乒乓效应，手机频繁切换，甚至掉话，严重影响 了手机的正常使用；在建筑物的高层，由于受基站 天线的高度限制，无法正常覆盖，也是移动通信的 盲区。另外，在有些建筑物内，虽然手机能够正常 通话，但是用户密度大，基站信道拥挤，手机上线 困难。特别是移动通信的网络覆盖、容量、质量是 运营商获取竞争优势的关键因素。网络覆盖、网络 容量、网络质量从根本上体现了移动网络的服务水 平，是所有移动网络优化工作的主题。室内覆盖
1. 无源天馈分布方式
通过无源器件和天线、馈线，将信号传送和分配到室内所 需环境，以得到良好的信号覆盖。用于中小型地区。
2. 有源分布方式
通过有源器件(有源集线器、有源放大器、有源功分器、干 线放大器、有源天线等)和天馈线进行信号放大和分配。
3. 光纤分布方式
主要利用光纤来进行信号分布。适合于大型和分 散型室内环境的主路信号的传输。
★ 通过直放站的施主天线直接从附近基站提取信号。
★ 用耦合器从附近基站耦合部分信号通过光纤传送到欲覆盖区的直放站。
★ 用耦合器从附近基站耦合部分信号通过电缆传送到欲覆盖区的直放站。
微蜂窝(基站)加直放站方式
5.7 信号分布的基本方式
5.7.1信号分布的基本方式分类
域拥有 理想的信号覆盖。
• 室内覆盖系统的建设，可以较为全面地改善建筑 物内的通话质量，提高移动电话接通率，开辟出 高质量的室内移动通信区域；同时，使用微蜂窝 系统可以分担室外宏蜂窝话务，扩大网络容量， 从整体上提高移动网络的服务水平。
5.4 实现室内分布覆盖系统的方法
5.4.1 实现室内覆盖的技术方案可分为三种：
• 直放站（Repeater）
在室外站存在富余容量的情况下，通过直放站（Repeater）将室外 信号引入室内的覆盖盲区。 利用微蜂窝解决室内问题也存在很大的局限性。建设微蜂窝的设备 投入与工程周期都较大，只适合在话务量集中的高档会议厅或商场使 用。在这种情况下，直放站（Repeater）以其灵活简易的特点成为解决 简单问题的重要方式。直放站不需要基站设备和传输设备，安装简便灵 活，设备型号也丰富多样，在移动通信中正扮演越来越重要的角色。
用户需求，无线信道发生拥塞现象;
• 质量方面
建筑物高层空间极易存在无线频率干扰，服务 小区信号不稳定，出现乒乓切换效应，话音质量 难以保证，并出现掉话现象
5.2 什么地区需要室内分布系统
• 室内盲区 • 新建大型建筑、停车场、办公楼、宾馆和公寓等。 • 话务量高的大型室内场所 • 车站、机场、商场、体育馆、购物中心等，增加微
蜂窝建立分层结构。
• 发生频繁切换的室内场所
• 高层建筑的顶部，收到多个基站的功率近似的信 号区。
5.3 什么是室内分布覆盖系统
• 室内覆盖是针对室内用户群、用于改善建筑物内移 动通信环境的一种成功的方案，近几年在全国各地 的移动通信运营商中得到了广泛应用。
• 室内覆盖系统为5.4节中的问题提供了较佳的解决 方案。其原理是利用室内天线分布系统将移动基站 的信号均匀分布在室内每个角落，从而保证室内区
4. 泄漏电缆分布方式
信号源通过泄漏电缆传输信号，并通过电缆外导体的一系 列开口，在外导体上产生表面电流，从而在电缆开口处横 截面上形成电磁场，这些开口就相当于一系列的天线起到 信号的发射和接收作用。它适用于隧道、地铁、长廊等地 形.
具有增加网络容量的效果。
但微蜂窝在室内使用时，受建筑物结构的影响，使其覆盖受到很大 限制。对于大型写字楼等，如何将信号最大限度、最均匀地分布到室内每 一个地方，是网络优化所要考虑的关键。且微蜂窝方式的弱点在于成本较 为昂贵，需要进行频率规划，需要增建传输系统，网络优化工作量大。因 此，对宏蜂窝方式亦或微蜂窝方式的选取，需要综合权衡移动网络和运营 商的多方面因素才能定夺。
5.5 室内分布覆盖系统的组成
室内覆盖系统主要由信号源和信号分布系统两部 分组成。
5.6 信号源提取的几种方法
• 直放站做信号源
★ 通过直放站的施主天线直接从附近基站提取信号； ★ 用耦合器从附近基站耦合部分信号通过光纤传送到盲区内的直放站。 ★ 用耦合器从附近基站耦合部分信号通过电缆传送到盲区内的直放站。
• 直放站（Repeater）
在室外站存在富余容量的情况下，通过直放站（Repeater）将室 外信号引入室内的覆盖盲区。
5.4.2 三种方式的特性
• 微蜂窝有线接入方式
改善高话务量地区的室内信号覆盖，微蜂窝是最佳解决方案。与宏 蜂窝方式相比，微蜂窝方式是更好的室内系统解决方案。微蜂窝方式的 通话质量比宏蜂窝方式要高出许多，对宏蜂窝无线指标的影响甚小，并且
系统正是在这种背景之下产生的。总之，进行室 内覆盖系统建设的直接理由是—— 室内移动通信环境有太多需要完善的地方：
• 覆盖方面
由于建筑物自身的屏蔽和吸收作用，造成了无 线电波较大的传输衰耗，形成了移动信号的弱场 强区甚至盲区;
• 容量方面
建筑物诸如大型购物商场、会议中心，由于移 动电话使用密度过大，局部网络容量不能满足
第五章 室内分布系统
5.1为什么要建设室内分布覆盖系统
随着城市里移动用户的飞速增加以及高层建 筑越来越多，话务密度和覆盖要求也不断上升。这 些建筑物规模大、质量好，对移动电话信号有很强 的屏蔽作用。在大型建筑物的低层、地下商场、地 下停车场等环境下，移动通信信号弱，手机无法正 常使用，形成了移动通信的盲区和阴影区；在中间
• 微蜂窝有线接入方式
是以室内微蜂窝系统作为室内覆盖系统的信号源，即有线接入方式。 适用于覆盖范围较大且话务量相对较高的建筑物内，在市区中心使用 较多，解决覆盖和容量问题。
• 宏蜂窝无线接入方式
是以室外宏蜂窝作为室内覆盖系统的信号源，即无线接入方式。适用 于低话务量和较小面积的室内覆盖盲区，在市郊等偏远地区使用较多。
• 宏蜂窝无线接入方式
宏蜂窝方式的主要优势在于成本低、工程施工方便，并且占地面积小; 其弱点在于对宏蜂窝无线指标尤其是掉话率的影响比较明显。目前，采 用选频直放站并增加宏蜂窝的小区切换功能可以缓解这一矛盾:当对应的 宏蜂窝频率发生变化时，直放站选频模块需要作相应调整。随着运营商 对成本和网络资源利用率的注重，宏蜂窝方式在最近一年出现升温的势 头。
楼层，由于来自周围不同基站信号的重叠，产生 乒乓效应，手机频繁切换，甚至掉话，严重影响 了手机的正常使用；在建筑物的高层，由于受基站 天线的高度限制，无法正常覆盖，也是移动通信的 盲区。另外，在有些建筑物内，虽然手机能够正常 通话，但是用户密度大，基站信道拥挤，手机上线 困难。特别是移动通信的网络覆盖、容量、质量是 运营商获取竞争优势的关键因素。网络覆盖、网络 容量、网络质量从根本上体现了移动网络的服务水 平，是所有移动网络优化工作的主题。室内覆盖
1. 无源天馈分布方式
通过无源器件和天线、馈线，将信号传送和分配到室内所 需环境，以得到良好的信号覆盖。用于中小型地区。
2. 有源分布方式
通过有源器件(有源集线器、有源放大器、有源功分器、干 线放大器、有源天线等)和天馈线进行信号放大和分配。
3. 光纤分布方式
主要利用光纤来进行信号分布。适合于大型和分 散型室内环境的主路信号的传输。