堪站課程市公開課一等獎(jiǎng)省賽課微課金獎(jiǎng)

課程模塊1基站勘察第1頁內(nèi)容1.預(yù)備知識(shí)回顧

1.1.無線電傳輸機(jī)制 1.2.無線電傳輸模型 1.3.調(diào)制 1.4話務(wù)計(jì)算 1.5.分集技術(shù) 1.7.鏈路預(yù)算 1.8.覆蓋預(yù)測(cè)2.天線 2.1.天線理論 2.2.天線參數(shù) 2.3.天線場(chǎng)型第2頁內(nèi)容3.基站選址與勘察 3.1.網(wǎng)絡(luò)拓?fù)? 3.2.蜂窩規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn) 3.3.選址和勘站流程 3.4.勘站現(xiàn)場(chǎng)判斷準(zhǔn)則和注意事項(xiàng) 3.5.勘站工具使用 3.6.站址與站型選擇 3.7.載波配置與話務(wù)分布 3.8.差/好選址示例 3.9.天線擺放位置 3.10.GSM1800基站選址特點(diǎn) 3.11.室內(nèi)基站天線分布 3.12.雜談--關(guān)于電磁輻射與通信基站第3頁電磁波傳輸:電場(chǎng)和磁場(chǎng)不停相互轉(zhuǎn)換。無線電傳輸原理電場(chǎng)磁場(chǎng)電場(chǎng)電場(chǎng)磁場(chǎng)第4頁傳輸機(jī)制Free-spacepropagation

signalstrengthdecreasesexponentiallywithdistancespecularreflectiondiffusereflectionReflection specularR.amplitude:A-->

*A(

<1)phase:

-->-

polarisation:materialdependantphaseshift diffuseR.amplitude:A-->

*A(

<<1)phase:

-->randomphasepolarisation:random

D第5頁傳輸機(jī)制Absorption

heavyamplitudeattenuationmaterialdependantphaseshiftsdepolarisationDiffractionwedge-modelknifeedgemultipleknifeedgesAA-5..30dB第6頁傳輸損耗BasiclossformulaClutterlossfactorsland-usageclassesusuallystatedindB/decadee.g.:lossatreferencepoint(e.g.1km)lossesareexponentialwithdistancefreespace 20dB/decopencountryside 25dB/decsuburbanareas 30dB/decurbanarea 40dB/dechistoriccitycenter >45dB/dec0,1km10km1kmEIRPlevelcouplingloss

=L0reference

distance20dB/dec30dB/dec40dB/dec第7頁傳輸損耗定義傳輸損耗與距離普通關(guān)系在移動(dòng)通信中，伴隨傳輸距離增加，傳輸損耗將增加。在1~20公里范圍內(nèi)，大致為40dB/dec。dec為10倍距離。當(dāng)距離在增大時(shí)，將增大至50~60dB/dec。對(duì)于某一無線電鏈路，從發(fā)射天線輸出端信號(hào)經(jīng)過一定傳輸路徑，抵達(dá)接收天線輸入端時(shí)，功率電平損耗（或衰減）值，普通用dB表示。傳輸損耗第8頁1、自由空間傳輸損耗：2、繞射損耗：4、建筑物貫通損耗傳輸損耗常見類型繞射損耗分單刃繞射、多刃繞射、圓球形繞射；繞射損耗普通比較大，其中圓球形繞射損耗最大。多刃繞射損耗能夠由單刃繞射損耗累加得到。3、反射損耗：反射損耗與反射面反射系數(shù)（擴(kuò)散系數(shù)、鏡面反射系數(shù)、漫反射系數(shù)等）相關(guān)，也和反射角大小相關(guān)。建筑物貫通損耗是指電波經(jīng)過建筑物外層結(jié)構(gòu)時(shí)所受到衰減，它等于建筑物外與建筑物內(nèi)場(chǎng)強(qiáng)中值之差。900MHz，普通中等城市取13~18dB，大城市取20dB；1800MHz加5dB傳輸損耗第9頁5、人體損耗：手持機(jī)位于使用者腰部和肩部時(shí)，接收信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)比天線離開人體幾個(gè)波長時(shí)將分別降低4~7dB和1~2dB。普通人體損耗設(shè)為3dB。7、植被損耗：普通車內(nèi)損耗為8~10dB。植被損耗與樹林稠密程度、樹葉形狀（針葉、闊葉）、樹林厚度、樹林與接收天線距離等相關(guān)；在樹林內(nèi)部（0.2dB/m（900M）、0.3dB/m（1800M））；部分穿過樹林（繞射或20dB/dec）；接收天線周圍有樹林，低于樹林，大致為10dB；6、車內(nèi)損耗：傳輸損耗第10頁傳輸損耗從發(fā)射點(diǎn)到接收點(diǎn)信號(hào)經(jīng)過各種增益和衰減，接收信號(hào)電平應(yīng)使用一樣公式算。同頻、鄰頻干擾信號(hào)電平也類似.PMR=PASET-LC-LBF+GB-LP+GM-LMF

PMP移動(dòng)臺(tái)接收信號(hào)電平PASET-基站發(fā)射功率LC-基站天線共用器損耗LBF-基站饋線損耗GB-基站發(fā)射天線增益LP-傳輸損耗GM-移動(dòng)臺(tái)接收天線增益LMF-移動(dòng)臺(tái)饋線損耗移動(dòng)臺(tái)與基站發(fā)射功率不一樣。基站通常采取接收分集。兩端接收信號(hào)電平不一樣,設(shè)計(jì)很主要一步是上下行要取得平衡.從公式中可看到:除LP外,其余值都是比較確定。信號(hào)電平不確定性在于LP值不確定。LP大小與很多原因相關(guān):與距發(fā)射點(diǎn)距離、收發(fā)信天線高度、地形地物、植被水域相關(guān)。能夠說任何一個(gè)地方信號(hào)傳輸都是不一樣,我們所說傳輸模式就是預(yù)測(cè)LP值，往往是在一定條件下統(tǒng)計(jì)平均得到大致規(guī)律，比如奧村模式。較準(zhǔn)模式是在基本模式基礎(chǔ)是經(jīng)過屢次校正。為何要進(jìn)行測(cè)試?就是為了校正預(yù)測(cè)。因?yàn)閭鬏攺?fù)雜性每次測(cè)試也不完全一樣，因而必須預(yù)測(cè)和實(shí)測(cè)相結(jié)合.第11頁傳輸模型1、傳輸模型概念傳輸損耗計(jì)算公式稱為傳輸模型。2、傳輸模型概述傳輸模型分為統(tǒng)計(jì)型模型和決定型模型。統(tǒng)計(jì)型模型是利用測(cè)試數(shù)據(jù)，進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析得到傳輸模型，普通計(jì)算量要小，對(duì)電子地圖數(shù)據(jù)要求也較低，統(tǒng)計(jì)型模型普通能夠利用測(cè)試數(shù)據(jù)加以修正。決定型模型是依據(jù)傳輸路徑上地物、建筑物幾何信息，利用波繞射、反射理論模型。普通計(jì)算量大，對(duì)電子地圖數(shù)據(jù)要求也較高，需要建筑物信息，普通不能利用測(cè)試數(shù)據(jù)加以修正。統(tǒng)計(jì)型模型和決定型模型選擇：1km分水嶺。統(tǒng)計(jì)型模型在1-35公里預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性比較高。第12頁傳輸模型5、傳輸模型選擇3、常見統(tǒng)計(jì)型模型Okumura-Hata模型；COST-231模型；通用模型；4、常見決定型模型COST-231-Walfish-Ikegami；射線跟蹤模型；城區(qū)環(huán)境類型：如密集城區(qū)（建筑物）、普通城區(qū)、郊區(qū)、農(nóng)村等；地形地貌特點(diǎn)：如丘陵、開闊地、樹林、水體、斜坡、山峰等；覆蓋區(qū)半徑：大于20公里、1~20公里；400~500米或更近；室內(nèi)型微蜂窩等等；Egli模型；Lee模型（點(diǎn)到點(diǎn)模型）；怎樣選擇傳輸模型？第13頁Okumura-Hata模型1、適用條件:150~1500MHz（GSM900比較適合）；基站天線有效高度為30~200米；移動(dòng)臺(tái)天線高度為1~10米；通信距離為1~20km；準(zhǔn)平滑地域、城區(qū)、郊區(qū)、開闊地、丘陵、山地、水域等；2、基本思想：給出城市環(huán)境中傳輸模型作為中值路損基本模型，其它環(huán)境使用修正因子。第14頁Okumura-Hata模型3、城市環(huán)境基本模型公式:4、修正因子：城區(qū)類型：郊區(qū)、開闊地、準(zhǔn)開闊地、農(nóng)村等；地形類型：丘陵、斜坡、孤立山峰、水陸混合；城市特有修正因子：街道走向、建筑物密度；5、整體模型公式：第15頁6、天線有效高度影響：在其它條件不變情況下，天線有效高度增加一倍，損耗降低6dB；Okumura-Hata模型在1km處天線高度增益比實(shí)際要小，所以實(shí)際使用中也有使用修正量。7、針對(duì)1800頻段COST-231模型思想與Okumura-Hata模型一樣；也是利用測(cè)試數(shù)據(jù)擬合結(jié)果。在1800頻段比Okumura-Hata模型更適當(dāng)。Okumura-Hata模型第16頁COST-231Walfish-Ikegami模型BasicParametersFrequencyRange=800-MHz0.02-0.2kmforLOS0.2-5kmforNLOS第17頁COST-231Walfish-Ikegami模型1、適用條件:GSM900/1800：移動(dòng)臺(tái)天線高度為1~10米；通信距離為20m~5km；2、基本思想：使用幾何繞射理論，將模型分為視通和非視通；需要建筑物詳細(xì)資料第18頁COST-231Walfish-Ikegami模型視通情況:4、修正因子：能夠使用Okumura-Hata模型中地形修正因子非視通情況:Lrts——屋頂至街道繞射及散射損耗Lmsd——多重屏障繞射損耗L0——自由空間傳輸損耗3、模型公式：第19頁調(diào)制-用高頻無線信道承載信息SpeechDigitisingandSourceCodingChannelCodingInterleavingBurstFormattingCipheringModulation第20頁調(diào)制方式DigitalSignalAmplitudeModulationFrequencyModulation010第21頁相位調(diào)制DigitalSignal0101PhaseModulation00009009003.69us第22頁Bit0Bit1phaseshift+90°phaseshift-90°GMSK調(diào)制方式GMSKModulationI=sin(

t+

)Q=cos(

t+

)GMSKModulatorCarrierFrequencyGMSKSignalQ+90°'0''1'-90°I第23頁調(diào)制-BTS&MS功效Basestationtransceiver:保持與MS同時(shí)高斯最小相移鍵控(GMSK)調(diào)制射頻信號(hào)處理(合成,濾波,耦合...)分集接收無線接口計(jì)時(shí)探測(cè)MS接入嘗試無線路徑上編解碼無線信道編解碼和交織執(zhí)行跳頻傳遞測(cè)量數(shù)據(jù)到BSCtyp.1..4TRX1..3sectorsavg.7,5trafficchannelsperTRXsupportstyp.300users第24頁20m100%9%5mAntennaheightCoveragerangeCoveredAreaNumberofsites20m100%100%100%25m109%119%84%30m117%137%73%40m132%174%57%6dBgainwhendoublingantennaheight.覆蓋距離與天線高度AntennaHeight第25頁Objective:theoricalevaluationofmaximumcoverageranges.Methodology:powerbudgetestimationforbothlinks,calculationofhexagonmaximumrangeconsideringtheworstlinkbudgetandusingstatisticalpropagationmodels.覆蓋距離與功率預(yù)算第26頁LINKBUDGETCALCULATIONPOWERBUDGETCALCULATIONFORBOTHLINKSBALANCINGOFBOTHLINKSRFparameterssystemperformancespropagationparametersBTStransmittingpoweradjustment

(ifdownlinkbudgetisthegreatest)WorstLinkChosen功率預(yù)算計(jì)算PowerBudgetCalculation第27頁TransmitterSideTransmissionLineCouplingUnitTRXUnitEIRP=PO-LCT-LT+GAAntennaPO-LCT-LTPO-LCTPOEIRP: EffectiveIsotropicRadiatedPower(dBm)PO: TRXoutputPower(dBm)LCT: CouplingLossesintransmission(dB)LT: Lossesintransmissionline(dB)GA: AntennaGain(dBi)發(fā)射端功率預(yù)算PowerBudgetCalculation第28頁ReceiverSideEIAP+GA-LT=SRAntennaEIAP+GAEIAP+GA-LT=SR

TEIAP=SR+LT-GAEIAPTransmissionLineTRXUnitEIAP: EffectiveIsotropicAvailablePower(dBm)Pa: AntennaGain(dBi)LT: Lossesintransmissionline(dB)SR: ReceiverReferenceSensitivity(dBm)接收端功率預(yù)算PowerBudgetCalculation第29頁Thisfactorrangesfrom3dBfordenseurbanareasto-26dBforopenareas.Thisparameterrequires:fieldstrengthmeasurements,highlevelofRFexperienceifnomeasurementsavailable.功率預(yù)算與環(huán)境類型EnvironmentCorrectionFactor第30頁ItisthemaximumpathlossallowedbetweentheMSandtheSiteantenna.Lup=Pr-Su-Max(IndoorPenetrationFactor,OverlappingMargin+IncarPenetrationFactor)TheradiatedpoweratthemobilesideisPr=EIRP(mobile)-bodyloss.TheusablesensitivityatsiteantennaisSu=EIAP(siteantenna)-RxDiversitygain.上行功率預(yù)算TheUplinkBudgetLup第31頁ItisthemaximumpathlossallowedbetweentheSiteAntennaandtheMobile.Ldw=Pr-Su-Max(IndoorPenetrationFactor,OverlappingMargin+IncarPenetrationFactor)TheradiatedpoweratsiteantennaisPr=EIRP(siteantenna).TheusablesensitivityatthemobilesideSu=EIAP(mobile)+bodyloss.下行功率預(yù)算TheDownlinkBudgetLdw第32頁131dBm100%6.7%130dBmWorstLinkBudgetCoveragerange125dBm72%129dBm93%130dBm100%131dBm107%135dBm132%CoveredAreaNumberofsites52%190%88%114%100%100%114%88%190%52%最差功率預(yù)算WorstLinkBudget第33頁Itistheoutdoorfieldstrengthreceivedfromtheservingcellbythemobile.Thisfieldistheoneexperiencedatstreetlevelorincarwithaspeedequivalenttotheoneconsideredinthedesign.OMF=EIRP(siteantenna)-Wlb(-OverlappingMarginif(Incarfactor+Overlappingmargin)>IndoorPenetrationFactor)E=OMF+20*LogF+77.21功率預(yù)算OutdoorMinimumField第34頁WLLsubscribers功率預(yù)算:下行pathloss=154dBcombinerloss=4dBFeederLoss=3dBRxSensitivity-102dBmTxPower43dBm(20W)AntennaGain=16-102dBm52dBm36dBm39dBm第35頁WLLsubscribers功率預(yù)算:上行pathloss=154dBFeederLoss=3dBTxPower33dBm(2W)AntennaGain=16DiversityGain=433dBm-121dBm-101dBm-104dBmRxSensitivity-104dB第36頁覆蓋區(qū)預(yù)測(cè)及相關(guān)原因場(chǎng)強(qiáng)預(yù)測(cè)公式場(chǎng)強(qiáng)預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性嚴(yán)重倚賴于傳輸模型精度第37頁覆蓋區(qū)預(yù)測(cè)及相關(guān)原因1、從服務(wù)質(zhì)量指標(biāo)出發(fā)，考慮通信概率、接收靈巧敏度、惡化量貯備、覆蓋類型附加損耗后，計(jì)算出接收機(jī)最低可用信號(hào)電平；

2、從場(chǎng)強(qiáng)預(yù)測(cè)出發(fā)，計(jì)算規(guī)劃區(qū)域內(nèi)各點(diǎn)相對(duì)于各小區(qū)中值信號(hào)電平分布；3、最終得到：滿足指定服務(wù)質(zhì)量覆蓋區(qū)范圍以及信號(hào)電平分布、各小區(qū)覆蓋區(qū)域；第38頁經(jīng)典基站覆蓋面積OmniRoadThreeSectorized

R

RR

R=CellRangeS=SiteAreaK=2.6K=1.3K=1.95第39頁Networkoperatordependent(billingpolicyhasanimportantimpactontraffic)Networkdimensioningaccordingtothe“busyhour”trafficUnitforoccupancyaveragesoflinks=ErlangTrafficErlangontheTCHSignalingErlangatthebeginningandtheendofacommunicationSignalingErlangforHandoverSignalingErlangontheSDDCHforprocedures影響話務(wù)容量原因第40頁容量擴(kuò)展方法ConventionalsolutionsCellsplittingSitedistancereductionInterferenceReductionFeatures(PC,FH,DTX)ExtraSpectrumExtendedGSM(10MHz)DualBand/DualModeMicrocells(Hotspot,ContinuousLayer)IndoorPlanningSolutionsIntelligentUnderayOverlay第41頁Equipmentwithblockingratex%OfferedTrafficCarriedTrafficIncreasingblocking-Increaseofsubscribersnumber(moreofferedtraffic) -Decreaseofgradeofservice,whilemaintainingit sufficientDecreasingblocking-Decreaseofsubscribersnumber(lessofferedtraffic) -IncreaseofgradeofserviceErlang律OfferedandCarriedTraffics第42頁nB0.0010.0020.0050.0100.0200.0300.0500.0700.1000.200123456789100.0010.0460.1940.4390.7621.1461.5792.0512.5573.0920.0020.0650.2490.5350.9001.3251.7982.3112.8553.4270.0050.1050.3490.7011.1321.6222.1572.7303.3333.9610.0100.1530.4550.8691.3611.9092.5013.1283.7834.4610.0200.2230.6021.0921.6572.2762.9353.6274.3455.0840.0310.2820.7151.2591.8752.5433.2503.9874.7485.5290.0530.3810.8991.5252.2182.9603.7384.5435.3706.2160.0750.4701.0571.7482.5043.3054.1394.9995.8796.7760.1110.5951.2712.0452.8813.7584.6665.5976.5467.5110.2501.0001.9302.9454.0105.1096.2307.3698.5229.685ErlangB表ErlangBLawTables第43頁Apageofthetablesisgivenasanexample.UseisshownonthediagramhereafterBn0.0202.9357Withblockingratevalueof2%,offeredtrafficof2.935Erlangsneeds7resourcesErlangB表使用ErlangBLawTables第44頁MobileOriginatingcalls(MO)=65%MobileTerminatingcalls(MT)=35%SuccessfulNoresponsecalledpartyBusyMO19.6875s85.5sCallEstablishmentRinging55%80%MOandMTcallsdescriptionKeyMT10%10%5%40%話務(wù)模型BSSReferenceCallandMobilityProfile:DetailedComputations第45頁STANDARDTRAFFICMODELHIGHMOBILITYTRAFFICMODELSHORTCALLDURATIONTRAFFICMODELTrafficpercustomerNumberofBH_CApersubBlockingrateonTCHNumberofactivesubinLAC(pagingload)NumberofcellsmanagedbyBSCAveragecallholdingtimeAveragecalldurationLandtomobiletrafficratioMobiletolandtrafficratioMobiletomobiletrafficratioIntraBSChandoverspercallInterBSChandoverspercallInterMSChandoverspercallPeriodicLocationupdatesperactivesubinBHInterLocationAreaupdatesperactivesubinBHIMSIdetachperinactivesubinBHIMSIattachperactivesubinBHMobiletoSMSCshortmessagepersubinBHSMSCtomobileshortmessagepersubinBH0.02515%4000050120s90s33%65%2%0.650.20.050.41.50.350.350.0200.02515%4000050120s90s33%65%2%2.50.60.112.50.450.450.0200.02515%400005045s37s33%65%2%0.650.20.050.41.50.350.350.020話務(wù)模型BSSReferenceCallandMobilityProfile第46頁分集技術(shù)Purpose:toreducethepositiveeffectofattenuation.(fastattenuationincityenvironment)Target:tomakethecorrelationfactorbe0.Assortment:Spacediversity,FieldVectordiversity,Polarizationdiversity,Frequencydiversity,andDirectionaldiversity.第47頁空間分集DIVERSITY: *Tocompensatefastfadingduetomultipathpropagation *usedinreceivingdirection--2RXantennas *Largerthehorizontalseparationbetweentwoantennasis,smallertheprobabilityofattenuationoftwosignalatsametimeis.Verticalseparationcannotbringanyhighdiversitygain,soitisnotpracticallyused.NOKIArecommendshorizontaldiversityonly *ThediversitygainishighestindirectionperpendiculartothelinebetweenRX_antennas90oMax.diversityMinimumdiversityRXARXB第48頁SpaceDiversityParameter:h=h/D>h:heightofantenna >D:horizontalseparationbetweentwoantennasFromtestweknowthattheoptimumvalueofhis11.

051520253010345621h=h/DDiversityGain(db)空間分集第49頁P(yáng)olarizationDiversity Thesuperiordiversitygaincanbeachievedinurbanandindoorenvironments usinghorizontalspaceor

45

polarizedreception(Table1) Diversitygainof

45

polarizedreceptionisaboutequalcomparedwith horizontalspacediversityinmeasuredenvironments(Table1) TheperformanceofHVpolarizedreceptionisapproximately1dB worsethanwith

45

polarizedreception(Table1) mobile Antennainclinationplaysnoroleintheareawhereseveral reflectionsoccur(Table1).

極化分集第50頁頻率分集ThisspacingoffrequencyisoforderofsomeMHz,thebestefficientfrequencydiversityistheCross-Band,whenthedistanceisdifferentebands.AtypicalCross-Bandisatransmitterat7GHzandotherat11GHz,wherethepropagationiscompletelydifferente.第51頁OmnidirectionalantennaDirectionalantennasPanelantennaLog-periodicantennaLeakyfeederssourceRFleaksBi-directionalamplifierRadiatingantennaelement天線第52頁射頻元件能夠分為雙接線(一個(gè)終端)或四接線(兩個(gè)終端)裝置。一個(gè)雙線裝置，比如：50歐母負(fù)載四線裝置,比如：放大器，濾波器天線是一個(gè)四線裝置，其中有兩個(gè)端連接自由空間。什么是天線?天線是兩種不一樣電磁波傳換器：從有線傳送電波

空間傳輸電波天線基礎(chǔ)/原理天線Coaxialcablequad-poledual-pole雙接線四接線同軸電纜第53頁天線基礎(chǔ)/原理電線長度(二分之一波長)決定了共振頻率。頻率和波長關(guān)系：比如: 頻率f=935MHz

波長

=0.32m

偶極子長度~160mm第54頁天線基礎(chǔ)/阻抗假如天線不匹配，訊號(hào)就會(huì)被反射回發(fā)射器。發(fā)射和反射訊號(hào)形成了一個(gè)駐波。(VSWR=駐波比)數(shù)值范圍(1to

)天線發(fā)射機(jī)駐波饋線(最高電壓)(最低電壓)前向Pv/Uv反向Pv/Uv第55頁反射系數(shù)回波損耗反射功率天線基礎(chǔ)/駐波比反向Pv/Uv前向Pv/Uv天線發(fā)射機(jī)駐波饋線第56頁移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)值：駐波比(VSWR)<1.5回波損耗<14dB非匹配損耗

天線基礎(chǔ)/駐波比第57頁極化可解釋為電場(chǎng)矢量振動(dòng)方向。偶極子垂直放置：垂直極化

主要用作移動(dòng)通信。偶極子水平放置：水平極化

主要用作廣播系統(tǒng)+45度/-45度放置偶極子:

交叉極化用作數(shù)字蜂窩網(wǎng)絡(luò)極化分集天線基礎(chǔ)/極化第58頁對(duì)于一條對(duì)稱天線，它三維場(chǎng)型用一個(gè)水平場(chǎng)型圖和垂直場(chǎng)型圖表示垂直極化：水平場(chǎng)型圖=H平面(磁場(chǎng))垂直場(chǎng)型圖=E

平面(電場(chǎng))半功率波束寬 場(chǎng)型圖上所表示發(fā)射功率已經(jīng)達(dá)到相等于主發(fā)射方向一半時(shí)(即降低3dB)，半波束張角。天線基礎(chǔ)/幅射場(chǎng)型垂直場(chǎng)型水平場(chǎng)型第59頁天線基礎(chǔ)/天線增益把半波偶極子同相地縱向排列，就能將幅射功率集中在水平方向倍增偶極子數(shù)目-半功率波束寬減半-主發(fā)射方向增益增加3dB第60頁增益

半波偶極子(dBd)各向同性幅射(dBi)天線基礎(chǔ)/天線增益關(guān)系:dBi=dBd+2.15垂直場(chǎng)型水平場(chǎng)型第61頁天線基礎(chǔ)/天線增益標(biāo)準(zhǔn)全向增益天線(增益11dBi/9dBd)水平場(chǎng)型 垂直場(chǎng)型第62頁天線基礎(chǔ)/天線增益一樣地,在水平面上波束也是能夠改變。反射鏡前,半功率波束寬減半增益增加3dB(右圖是理論上場(chǎng)型)天線增益等于水平和垂直增益總和。半功率波束寬增益第63頁天線基礎(chǔ)/遠(yuǎn)-近場(chǎng)指定場(chǎng)型和增益只適用遠(yuǎn)場(chǎng)

遠(yuǎn)場(chǎng)(F):抵達(dá)接收天線時(shí)是平面波小天線(半徑少于一個(gè)波長):

較大天線:

例子:900MHz全向L=2,8m

=0,325m

F=48,25m近場(chǎng)位置接收天線發(fā)射天線第64頁天線參數(shù)天線參數(shù)不一樣，將造成覆蓋區(qū)域形狀改變。天線參數(shù)主要指標(biāo)有：前后比、3dB波瓣角寬度、增益、極化方式、工作頻段、電子下傾角（假如有）、水平方向圖和垂直方向圖。除了天線本身技術(shù)參數(shù)外，工程安裝時(shí)天線方向角、天線下傾角設(shè)置改變也將造成覆蓋區(qū)域改變。第65頁GSM系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)otherMSCotherBTS′sVLRHLREIRAuCOMC第66頁常見基站站型Macrocell,Okumura-Hatamodel,radius2-4kmMicrocell,Walfish-Ikegamimodel,alsoray-tracingradius100-500mPicocell,2floors第67頁站址意義

PropersitelocationdeterminesusefulnessofitscellsSitesareexpensiveSitesarelong-terminvestmentsSiteacquisitionisaslowprocessHundredsofsitesneededpernetworkBasestationsiteisavaluable

long-termassetfortheoperator第68頁選站標(biāo)準(zhǔn)無線方面goodviewinmainbeamdirectionnosurroundinghighobstaclesgoodvisibilityofterrainroomforantennamountingLOStonextmicrowavesiteshortcablingdistances非無線方面spaceforequipmentavailabilityofleasedlinesormicrowavelinkpowersupplyaccessrestrictions?houseownerrentalcosts第69頁勘站信息采集

Questionnairesheetcollectallnecessaryinformationaboutsitedetailssitecoordinates,heightabovesealevel,exactaddresshouseownertypeofbuildingbuildingmaterials(photo)possibleantennaheights360degphoto(clearanceview)neighbourhood,surroundingenvironmentdrawingsketchofrooftopantennamountingconditionsaccesspossibilities(truck?,road,roof)BSlocation,approx.feederlengths第70頁為何站點(diǎn)規(guī)劃十分主要優(yōu)化對(duì)改進(jìn)網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量很有效，但工作負(fù)荷非常高網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃是優(yōu)化前提容量規(guī)劃－擴(kuò)容計(jì)劃覆蓋規(guī)劃頻率規(guī)劃站點(diǎn)規(guī)劃是網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃關(guān)鍵GoodSitemeanscost-effective&goodquality優(yōu)化Optimisation網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃NetworkPlanning站點(diǎn)規(guī)劃SitePlanning第71頁移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)普通流程第72頁站點(diǎn)規(guī)劃流程－11步Pre-planning預(yù)規(guī)劃1.SiteObjective站點(diǎn)目標(biāo)2.AreaSurvey區(qū)域勘查3.RingSearch劃定選站范圍4.SiteSearch站點(diǎn)尋找5.SiteEvaluation站點(diǎn)評(píng)定6.ProperSiteSurvey適當(dāng)站勘查7.SiteLayout站點(diǎn)圖9.ParameterSet參數(shù)設(shè)定10.TelecomInst.設(shè)備安裝11.Verification確認(rèn)8.DetailDesign詳細(xì)設(shè)計(jì)第73頁0.預(yù)規(guī)劃GeneralObjectivee.g.Phase6expansion,DCSexpansion,Southeastexpansion總體目標(biāo)比如:6期擴(kuò)容，DCS擴(kuò)容，西南區(qū)擴(kuò)容SubscriberProjectione.g1.5milto2mil用戶增加比如:15萬－20萬NewServicesintroducee.g.onewaybilling,GPRS新服務(wù)項(xiàng)目介紹比如:單向收費(fèi)，GPRSEquipmentsneede.g.MSC,BSC設(shè)備需求MSC，BSCTimetable時(shí)間表Resources資源情況第74頁1.站點(diǎn)目標(biāo)例：處理國貿(mào)地域高擁塞例：機(jī)場(chǎng)高速覆蓋改進(jìn)經(jīng)過優(yōu)化小組預(yù)規(guī)劃選擇站點(diǎn)覆蓋測(cè)試話務(wù)增加情況質(zhì)量改進(jìn)目標(biāo)Existing100ErlProjected200ErlCovergeMin-80dBmDCR<1.5%第75頁2.區(qū)域勘查熟悉新站周圍情況例：市中心，居民區(qū)人口密度建筑密度及類型尤其熱點(diǎn)Population0CityCentreHighWindowBuildingConferenceCentreBigShoppingCentre第76頁3.劃定選站范圍劃定利于選站范圍50ErlWeak-80dBm第77頁4.站點(diǎn)尋找無線規(guī)劃工程師勘查幾個(gè)候選站,比如A，B，C給A,B,C按優(yōu)先級(jí)排序搜集對(duì)應(yīng)候選站資料：反向，高度，照片，周圍環(huán)境評(píng)定等在數(shù)據(jù)庫中統(tǒng)計(jì)候選站ABC第78頁5.站點(diǎn)評(píng)定覆蓋預(yù)測(cè)傳輸測(cè)試估價(jià)可行性初步天線位置，機(jī)房，電源等第79頁6.適當(dāng)站勘查無線規(guī)劃，安裝，電源，天線工程師進(jìn)行站點(diǎn)勘查無線規(guī)劃工程師決定天線位置對(duì)每一天線方向及安裝位置進(jìn)行拍照完成基站勘查清單第80頁7.站點(diǎn)圖無線規(guī)劃工程師在適當(dāng)站勘查時(shí)畫圖N和平里S3(330deg,10deg)S1(70deg,8deg)S2(150deg,15deg)3m天線擺放阻擋低平臺(tái)高平臺(tái)第81頁8.詳細(xì)設(shè)計(jì)安裝畫圖第82頁9.參數(shù)及頻率規(guī)劃預(yù)先要求參數(shù)非預(yù)先要求參數(shù)鄰區(qū)定義頻率規(guī)劃及調(diào)整附近小區(qū)第83頁10.設(shè)備安裝督導(dǎo)安裝過程檢驗(yàn)傳輸，BSC容量等第84頁11.確認(rèn)在開通前按照規(guī)劃檢驗(yàn)天線拍攝天線照片路測(cè)統(tǒng)計(jì)評(píng)定完成基站數(shù)據(jù)庫第85頁站點(diǎn)后續(xù)優(yōu)化假如基站表現(xiàn)不理想，可能需要對(duì)站點(diǎn)進(jìn)行后續(xù)優(yōu)化檢驗(yàn)安裝質(zhì)量天線調(diào)整：檢驗(yàn)方向及下傾天線重定位其它常見優(yōu)化伎倆頻率規(guī)劃參數(shù)優(yōu)化第86頁基站數(shù)據(jù)庫存放全部站信息（從選站至最終確定）站點(diǎn)調(diào)查候選站名字，地址，經(jīng)緯度，高度等適當(dāng)站勘查站詳細(xì)資料，天線，圖，照片，評(píng)定站況（日期和責(zé)任人）勘查，安裝，開通，試用，確認(rèn)確認(rèn)MSC，BSC，LAC，統(tǒng)計(jì)評(píng)定,區(qū)域測(cè)試，安裝質(zhì)量第87頁好、壞站實(shí)例介紹第88頁DCR掉話率1.91ERL話務(wù)量4.56DT下傾角0BR天線方向0HT高度23DCR3.58ERL15.7DT0BR120HT23DCR3.91ERL6.5DT0BR240HT23建筑物高度靠近=>覆蓋范圍減小=>話務(wù)量低,掉話率高Case1第89頁DCR4.13ERL12.7DT4BR110HT21DCR4.01ERL16.5DT2BR240HT21建筑物阻擋=>覆蓋不連續(xù),有反射=>掉話率高Case2第90頁DCR4.74ERL4.03DT15BR120HT44DCR3.72ERL4.31DT15BR220HT44站點(diǎn)過高=>覆蓋范圍變形,超出服務(wù)區(qū)域范圍=>掉話率高Case3第91頁差站址示例

Avoidhill-toplocationsforBSsitesuncontrolledinterferencesinterleavedcoverageawkwardHObehavioursbut:goodlocationformicrowavelinks!wantedcell

boundaryuncontrolled,strong

interferencesinterleavedcoverageareas:weakownsignal,strongforeignsignal第92頁總結(jié)運(yùn)行情況差站點(diǎn)不好天線視野建筑物密集且高度靠近前方有阻擋朝向樹木建筑物反射天線過高,遠(yuǎn)超出周圍環(huán)境高度過大傾角造成覆蓋變形超出服務(wù)區(qū)域不好站點(diǎn)位置站點(diǎn)與其它基站相鄰太近有覆蓋盲區(qū)容量不足處理方法:改變天線方向和傾角,對(duì)天線或基站重新定位第93頁DCR1.21ERL25.48DT8BR0HT27DCR1.95ERL26.32DT8BR120HT27DCR1.91ERL21.67DT8BR240HT27Case1適當(dāng)天線高度和傾角,沒有阻擋=>掉話率低,話務(wù)量高第94頁DCR1.54ERL13.6DT10BR0HT35DCR1.17ERL24.4DT10BR120HT35DCR1.31ERL13.61DT10BR240HT35Case2郊縣地域=>選擇較高站點(diǎn)=>覆蓋范圍最大=>掉話率低,話務(wù)量高第95頁信號(hào)弱覆蓋Case3新站選擇宗旨-提升主要街道覆蓋最正確候選站-朝向主要街道搜索圈第96頁Site225Case4新站選擇宗旨-提升熱點(diǎn)地域容量最正確候選站-位于5條主要街道交叉口,話務(wù)量高,購物中心第97頁總結(jié)運(yùn)行情況良好基站天線視野開闊(方向,抱桿位置)滿足覆蓋范圍利于吸收話務(wù)量反射較少天線高度和傾角適當(dāng),比周圍環(huán)境高度稍高可控制覆蓋范圍好穿透能力滿足站點(diǎn)要求提供覆蓋提供容量成就:有效站點(diǎn)投資,取得高話務(wù)量和低掉話率第98頁天線安裝方式特點(diǎn)和選擇第99頁地面鐵塔此方式多用于郊區(qū)站，市內(nèi)較少。此方式天線高，覆蓋遠(yuǎn)，主要是在空闊地帶處理覆蓋問題。第100頁樓頂鐵塔此方式多見于鄉(xiāng)鎮(zhèn)或中小城市電信局樓頂上。與地面鐵塔應(yīng)用方式一樣，只是同時(shí)要考慮樓頂承重問題。第101頁樓頂框架此方式主要用于城區(qū)，尤其是周圍建筑普遍不高，或比基站所在建筑高情況。其主要目標(biāo)是小幅度提升天線掛高。主要作用是加強(qiáng)覆蓋或消除平臺(tái)效應(yīng)。第102頁樓頂抱桿在高密度話務(wù)區(qū)最常見。安裝比較隱蔽，不影響建筑物外觀。能夠更有效調(diào)整天線指向性，方便更加好吸收話務(wù)量。天線高度受建筑物高度限制，可調(diào)整幅度小。第103頁天線掛高決定小區(qū)覆蓋三要素是：天線高度方向角和下傾角。天線掛高就是其中之一。建筑物或鐵塔高度。若為樓頂抱桿或樓頂框架，則高度可調(diào)范圍較??；若為鐵塔站，則可調(diào)范圍較大。本小區(qū)用途。若僅考慮覆蓋問題，則天線掛高較高好，若考慮話務(wù)吸收問題，則高度要綜合考慮，天線不要太高。市區(qū)內(nèi)若天線過高，則會(huì)產(chǎn)生越區(qū)覆蓋問題，很輕易產(chǎn)生干擾。市區(qū)天線高度普通控制在20—40米左右很好。郊區(qū)情況好些，但普通也控制在30—60米左右為宜。第104頁天線方向角方向角普通使用當(dāng)?shù)啬J(rèn)值。比如0/120/240,或60/180/300,或90/210/330。如在天線方向上碰到阻擋，可適當(dāng)調(diào)整方向角，調(diào)整幅度普通控制在20度以內(nèi)。第105頁天線下傾角天線下傾角是指天線和垂直方向夾角。下傾角大小決定該小區(qū)能覆蓋多遠(yuǎn)。當(dāng)然周圍環(huán)境也起到很大影響作用。在天線方向上假如沒有阻擋物，則天線能夠覆蓋很遠(yuǎn)。如天線朝向是街道，有可能沿街道覆蓋超出1、2公里距離，這么很輕易產(chǎn)生干擾。所以決定天線下傾角時(shí)一定要注意到這些問題。以天線高度30米為例。如考慮覆蓋問題，則覆蓋越遠(yuǎn)越好，下傾角普通取值小于4度。如考慮話務(wù)問題，則覆蓋不宜過遠(yuǎn)，普通取值大于5度。如兩站距離很近，且本站很高，為防止越區(qū)覆蓋，多取值8度左右第106頁天線位置ThemeaningofthefresnelzoneinPLMN第一菲涅爾區(qū)包含全部發(fā)射能量1/2。

ThefirstfresnelzoneofthemainlobeshallbekeptfreefromobstalclesThisishardlyeverthecaseonamobileradiopath.第107頁天線距天臺(tái)邊緣水平距離示例Downtiltingofantenna第108頁天線距天臺(tái)邊緣水平距離

Inpracticeantennasareinstalledatleastmin.2mheightf=890MhzHorizontaldistancefromroofedge第109頁提議應(yīng)裝在天臺(tái)邊緣。假如天線安裝在天臺(tái)中心，安裝高度不妥，產(chǎn)生反射可能使垂直場(chǎng)型上翹。天臺(tái)信號(hào)反射與天線安裝大廈側(cè)視圖第110頁天線安裝方法抱桿法1m0.5m0.3mWall1.3mDCSGSMBearing:150degDowntilt:10deg靠墻法0.5m0.3m1m第111頁差天線安裝實(shí)例1.2.3.4.太近建筑第112頁在實(shí)用上,以下準(zhǔn)則是已得到証實(shí)：

輻射向天臺(tái)面功率需比主波束功率最少低10dB!在這情況下對(duì)垂直場(chǎng)型影響相對(duì)就較小。如要得到一個(gè)沒有反射影響場(chǎng)型，可從個(gè)別天線垂直場(chǎng)型圖來計(jì)算。最大功率(主方向)功率-10dB天臺(tái)信號(hào)反射與天線安裝第113頁可由-10dB夾角a和天線離天臺(tái)邊緣距離L，可得出天線所需高度H天線下傾:

H=Lxtan(a+下傾角度)

天臺(tái)信號(hào)反射與天線安裝L=14米H>3米大廈側(cè)視圖第114頁掛墻式天線方向角FreespaceforantennainthehorizontalplaneSafetymarginhastobeleftbetweenhalfpowerbeamwidthandreflectingsurfaces第115頁天線之間隔離Requiredisolationvlauesbetweenantennas: TX-RX 40dB TX-TX 20dB STM-BTSANT. 75-95dBHorizontaldistanceneededisalwayshigherthanverticaltoachievethesameisolationvaluebetweentwoantennas.Athigherfrequencyseparationdistanceisshorterthanatlowerfrequency.第116頁天線之間隔離ISOLATIONOFANTENNASVERTICALISOLATIONVALUES[dB] Av=28+40log(dv/l)

dv=verticaldistancebetweenantennas[m]

l=wavelength[m]HORIZONTALISOLATIONVALUES[dB] AH=26+20log(dH/l)-(G1+G2)

dH=horizontaldistancebetweentwoantennas[m] G1=gainofantenna1indfirectiontoantenna2[dbi][!!!] G2=gainofantenna2indirectiontoantenna1[dbi]第117頁天線之間隔離CombinationofverticalandhorizontalseparationAVH

(AV-AH)

(

/90

)+AH

dB

第118頁天線之間隔離AdditionalInformation90o

Min.=15oForwarddirection第119頁天線之間隔離SEPARATIONREQUIREMENTSFORISOLATIONASufficientdecouplingattenuationforBTSantennais40dB-thisisusedbothRX/RXandTX/RXcasesNormallythisrequirementisfulfilledwhenverticaldistanceis0.5mbetweenantennasRequiredhorizontaldistancedependsonthedirection,gainandthemainlobewidthoftheantenna第120頁天線之間隔離Somecalculatedverticaldistances:第121頁天線之間隔離Asmentionedbefore,theoptimumseparationbetweentwoRXantennafordiversityisd=0.1xeffectiveantennaheight(h)hTX/RXRXDdForpracticalreasons,recommendationvalueofdis4~6mBuildingormast第122頁天線之間隔離SOMEHORIZONTALDISTANCESWITHDIRECTIONALANTENNASWITHINGSM-BAND(900Mhz)第123頁天線場(chǎng)型HorizontalradiationpatternofadirectionalantennaMainlobe Themainlobe,orthe3dbbeamwidthofanantennadefinestheanglefromperpendicular,atwhichthetransmitted(orreceived)powerhasdropped3db.Sidelobe sidelobearealltheotherlobes,exceptthemainlobeBacklobe isthethesidelobeoppositethemainlobe,behindtheantenna第124頁天線增益Gain Thegainofanantennaisdefinedasthepowerdensitymeasuredatthemainlobeoftheantenna,comparedtothepowerdensityofanisotropicallyradiatingantenna(anisotropicalantennaradiateinalldirection).Thenitsunitisdbi. Thereisanotherunitofgainisdbdwhichmeansthegaincomparedtothehalf-wavedipole. dBd=dBi-2.1dBTypicalgainofdifferentantennatype omni-directionalsbetween3and11dBi directionalsbetween7and19dBi STMbetween5and10dBi.

第125頁天線增益與掛高Gainchangesbasedonheightofantenna.Theeffectivegainofantennawilllightlychangeaccordingtoitseffectiveheight. Gc=20log10(hnew/h)第126頁載波配置與話務(wù)分布依據(jù)長久話務(wù)統(tǒng)計(jì)取得忙時(shí)每用戶話務(wù)量等基本信息。依據(jù)基站勘察設(shè)計(jì)(包含天線掛高、方向角、下傾角、地形),預(yù)測(cè)得出該小區(qū)覆蓋半徑、區(qū)域面積和用戶分