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华为覆盖规划知识


CDMA2000 覆盖规划

CDMA2000 覆盖规划

目录: 1.上下行链路预算 2.天线选型 3.覆盖预测 4.覆盖解决方案 5.案例

上下行链路预算: 1.必要性 2.基本原理 3.预算分析方法

必要性:
1.小区覆盖由前向覆盖和反向覆盖共同决定 2.当前向链路功率过大

时,会对其它小区的移动台造成 不必要的干扰
3.而反向链路的功率过大则会降低小区的有效容量

4.因此需要对系统进行平衡,使前向链路覆盖与反向链 路损耗在允许范围的区域边界恰好重叠,即尽可能使前 向链路小区范围与反向链路小区范围相同。

基本原理:
1.在前向和反向两个方向上,很显然实际的覆盖范围应由信 号较弱的方向决定。 3.一个优良的系统应在设计时就要做好功率预算,使覆盖区 内的反向信号与前向信号达到平衡。 2.需要了解在一个呼叫连接中,在保持一定呼叫质量情况下 链路所允许的最大传播损耗.

Gab Poutb Tx Lcb Combiner Lfb Feeder Ld

Ld Gam

Feeder Gdb Gab Pinb Rx Receiver Divider Lfb Feeder Feeder Poutm Pinm

Tx Rx

前反向链路平衡

对前向链路,基站发射机前端输出功率Poutb,馈线损耗 Lfb,基站天线增益Gab,空间传输损耗Ld,移动台天线 增益Gam,衰落余量为Mf,干扰余量为

Ldb = Poutb-Lcb ?Lfb+Gab +Gam -(Eb )m -NoW-NFm +PG-Mf-If Nt
对反向链路,移动台发射机输出功率Poutm,基站分集接收增益 GdB,基站接收电平Pinb,衰落余量为Mf,干扰余量为If。根据互 易定理,天线收发增益相同。则:

Ldm = Poutm-Lcb ?Lfb+Gam +Gab-(Eb )b-NoW-NFb+PG-Mf-If Nt
为了保持平衡,应保证前反向链路允许的最大传播 损耗尽可能一致

预算分析方法
1.为了确定最大的小区覆盖范围,必须计算出允许的最大 路径损耗 2.允许的路径损耗是发射机有效发射功率与接收机为了获 得可接受的通信质量所需的最小信号强度之间的差值。

cdma2000 1X链路预算涉及到的参数: 设备相关的参数:发射功率、接收机灵敏度、器件及线缆损 耗、天线增益 无线环境相关参数:快衰落、慢衰落、建筑物穿透损耗 CDMA技术相关参数:系统负荷影响、软切换增益、Eb/Nt 业务相关参数:业务类型、信息速率、每业务信道最大发射 功率

主要参数说明:
1. 器件及线缆损耗 器件及线缆损耗是指发射机输出和天线输入之间的所有部件 的综合损耗,主要包括CDU、馈线、接头等的损耗。 2. 天线增益 天线的选择主要从天线增益、半功率角等方面来考虑。根据 实际网络覆盖要求选择适当的天线,定向天线增益一般为 15dBi~19dBi,全向天线增益为11dBi、13dBi等;市区一般 选择水平半功率角为65度左右的定向天线,郊区及农村可选 半功率角角稍大的天线。

3、接收机灵敏度 接收机灵敏度是指在接收机输入处正好满足所要求的Eb/Nt时所需 的信号电平。灵敏度与接收机的噪声指标、热噪声、信息速率以 及要求的Eb/Nt有关。 4. 快衰落 由于多径效应的影响,每个信号传播路径不同、反射体的性质不 同,使得到达接收点的各信号的幅度和相位都是随即变化的,因 而合成信号的幅度和相位也随移动台的运动产生很大的起伏变化, 反应为快衰落。快衰落主要通过交织和编码来解决。

5.慢衰落: 由于传播路径上有建筑物等障碍物的影响,在障碍物的 后面会形成阴影区。阴影区的信号场强较弱,当移动台 穿过阴影区时,就会造成接收信号场强中值的缓慢变化, 即阴影效应。另外,由于气象条件的变化,电波折射系 数随时间平缓变化,使得同一地点所接收到的场强也随 时间缓慢的变化。这些都为慢衰落.

6. Eb/Nt 在CDMA中,建议FER保持在约1%。通过合适的Eb/Nt 值来保 证要求的FER。 实际上,不同用户为保持一定的FER所要求 的Eb/Nt不尽相同,它取决于无线传播环境和移动台的移动 速度。基于场地实验,建议采用如下的Eb/Nt: 低速移动台,速率?5mph时,Eb/Nt=5dB 中速移动台,速率?30mph时,Eb/Nt=7dB 高速移动台,速率?60mph时,Eb/Nt=6?6.5dB

7.系统负荷影响 其它用户带来的干扰对接收机而言同热噪声的效果一样,可以 通过增加接收机干扰余量的方式提高噪声电平。这种干扰与系 统负荷有关,负荷因子在链路预算中对干扰余量的影响可以通 过下面公式得出: Iload=10log(1/(1-θ)) 对于50%的负荷,一般考虑接收机干扰余量为3dB,75%的负荷 情况下,干扰余量为6dB

8.软切换增益 软切换增益是在两个或多个小区的边界处通过软切换而得到 的增益。软切换增益取决于阴影相关性和覆盖率,覆盖率要 求越大,所需的边限就越大。除了小区选择带来增益外,软 切换还通过增加分集而带来宏分集增益。实际增益取决于无 线环境以及RAKE分支数。

业务类型 在cdma2000 1X中,在一定时期内将仍然是以话音业务为主。同 时不同类型的数据业务也将混合存在。 每业务信道最大发射功率 对于业务信道最大发射功率而言,首先应了解小区的用户分布, 根据业务模型对不同的业务进行功率分配,以保证不同用户的需 求。 一般地,导频功率占总功率的20%,同步信道占总功率的2%,寻 呼信道占5%。

天线选型: 1.天线基本常识 2.天线分类 3.天线选择

1.基本常识

基本功能
辐射和接收无线电波:发射时,把高频电流转换为 电磁波;接收时把电磁波转换为高频电流。

-

电压驻波比(VSWR)
VSWR<1.5;天线输入阻抗与特性阻抗不一致时, 产生 的反射波和入射波在馈线上叠加形成驻波,其相邻 电压最大值和最小值之比就是电压驻波比。电压驻波比过 大,将 缩短通信距离,而且反射功率将返回发射机功放 部分,容 易烧坏功放管,影响通信系统正常工作。

-

增益
增益是天线的主要指标之一,它是方向系数与效 率的乘积,是天线辐射或接收电波大小的表现。以dBd、 dBi表示。dBi=dBd+2.15

-

半功率波束宽度(HPBW)

-

垂直面半功率波束,水平面半功率波束

前后比(F/B)

-

天线的后向180°±30°以内的副瓣电平与最大波束之差, 用正值表示,反映了天线对后向干扰的抑制能力 取值为18~45dB

端口隔离
多端口天线,如双极化天线、双频段双极化天线, GSM收发共用时端口之间的隔离度应大于30dB

-

极化
指天线辐射的电场矢量在空间的取向。天线通常使 用+45度和-45度正交双线极化。以大地为基准面,电场 矢量垂直于地面为垂直极化(VP),平行于地面为水平极 化(HP)

-

功率容量 功率容量
它耦合装置,承受功率有限。 耦合装置,承受功率有限。

- 指平均功率容量,天线包括匹配、平衡、移相等其 - 指平均功率容量,天线包括匹配、平衡、移相等其它

零点填充 零点填充

- 指天线零深相对主波束大于-20dB - 指天线零深相对主波束大于-20dB

上副瓣抑制

-

上副瓣电平小于-18dB

无源交调
指接头、馈线、天线、滤波器等无源部件工作在多个载 频的大功率信号条件下由于部件本身存在非线形而引起的互 调效应。小于-103dBm

-

天线尺寸

-

满足电气指标情况下,尺寸尽可能小

天线重量 - 满足各项电气指标情况下,尽可能轻

工作温度 湿度要求 三防能力 风载荷

天线在36m/s时正常工作,在55m/s时不被破坏 -40℃~+65℃ 要求在环境相对湿度0~100%范围内正常工作 防潮、防盐雾、防霉菌

2.天线分类

按工作频段:超长波、长波、中波、短波、超短波、微波天 线 按方向性:全向、定向天线 按结构特性:线天线、面天线 按极化形式:单极化天线,双极化天线

方方全全

配线利定方全全

采线利定方全全

3.天线选型

天线使用的环境一般有以下几种: 城区 郊区 平原农村 高速公路(铁路) 山区 隧道

城区(定向站型) 选用原则: 半功率波束宽度65°, 中等增益, 带固定电下倾角或可调电下倾+机械下倾的天线, 根据基站的覆盖半径选择以上增益参数;

郊区(定向站型) 选择原则: 半功率波束宽度90° 中、高增益的天线, 可以用电调下倾角,也可以是机械下倾角.

平原农村(定向站型) 选择原则: 半功率波束宽度90°、105°, 中、高增益, 单极化空间分集或90°双极化天线, 主要采用机械下倾角/零点填充大于15%. 平原农村(全向站型) 选择原则: 首选有零点填充的天线高增益天线,若覆盖距离不要求很远,可以采用 电下倾(3°或5°).

高速公路(铁路) 定向站型 纯公路覆盖时根据公路方向选择合适站址采用高增益(14dBi)8字型天 线(O2/O1站型),不考虑0.5/0.5的配置, 最好具有零点填充, 若需要更远距离的覆盖,采用S1/1或S2/2定向高增益(21dBi)站型; 对于高速公路一侧有小村镇,用户不多时,可以采用210-220°变形全向 天线。 全向站型 对于高速公路两侧有分散用户则应采用全向天线,全向站型的使用方法 同上

山区 全向站型 当近距离居住用户对天线的仰角不大于18°时应采用赋形(零点填充)全向高增 益天线(固定电下倾角不超过3°); 当近距离居住用户对天线的仰角超过18°时应采用赋形(零点填充)全向中增益 天线(固定电下倾角3°、5°、7°); 定向站型+全向站型 当近距离居住用户数量较多且在某定向区域,而远距离为公路或分散用户,定向 区域对天线的仰角大于18°时应采用赋形(零点填充)全向高增益天线(固定电下倾 角不超过3°) 定向天线的波束宽度取决特定区域的大小,常规建议90°/9°电下倾+15度机械 下倾/15-16dBi增益/单、双极化均可

隧道 定向天线 10-12dB的八木/对数周期/平板天线 (不超过2Km长、只有一处弯道的隧道安装在隧道口内侧为佳)

3.覆盖预测 3.覆盖预测
条件:
12.2k语音 3km/h移动速度 2天线收分集 无发分集 90%区域覆盖概率 COST231-Hata传播模型

覆盖半 区域负荷 径(km) 30% 全向 45% 60% 75% 3扇区 30% 45% 60% 75% 6扇区 30% 45% 60% 75%

密集城区 0.5 0.46 0.42 0.37 0.73 0.69 0.63 0.55 0.89 0.83 0.76 0.67

城区 0.84 0.78 0.71 0.63 1.24 1.16 1.06 0.93 1.51 1.41 1.29 1.13

郊区 2.58 2.41 2.2 1.92 3.81 3.56 3.25 2.85 4.64 4.33 3.96 3.46

农村 14.33 13.38 12.23 10.7 21.22 19.81 18.1 15.84 25.81 24.11 22.02 19.27

道路-车内 9.06 8.46 7.73 6.76 13.41 12.52 11.44 10.01 16.32 15.24 13.92 12.18

4.覆盖解决方案

1.产品角度考虑的解决方案 2.规划角度考虑的解决方案

产品角度考虑的解决方案 1。天线的合理使用 2。射频模块的配置 3。广覆盖解决方案

双频双工双极化天线的应用
双频天线用于城市或话务量特大的地方,因此水平面半功率波束 宽度65°天线为主选,同时要求有6°或9°的固定电下倾或可调 (0-10°)电下倾,增益采用中等(15dBi-16dBi)即可。

八字型全向变形天线的应用
纯公路覆盖是指无人居住的山区、沙漠的重要等级公路覆盖, 话务量少,为减少基站数量,降低建设成本,通常采用O2以下 站型,因此覆盖距离应尽量远,象这种无线覆盖区域,采用地 形匹配天线是最理想的,如:8字形的变形全向天线可以增加 需要覆盖方向的增益(在最大方向上增益约增加3dB),减少 公路两旁无用户区的覆盖能量,已经在江西覆盖测试中得到验 证。这种天线的站址选择很重要,公路的延伸方向应与天线方 向图匹配。 这种天线实际上就是普通全向天线与对称两根辅助 反射金属管组成,反射金属管的作用是通过耦合改变全向天线 水平面的方向图。 对于纯粹的公路覆盖或其它无建筑物覆盖可 以不考虑塔下黑,因为信号进入车内的衰减比进入建筑物内的 衰减小得多。

心形全向变形天线的应用
在农村地区,许多小村镇建在公路的一侧,在做公路覆盖时可 以兼顾这些村镇的覆盖,采用以下变形全向天线(心形方向 图),在公路和村镇方向的天线增益可以提高到13-15dBi,可 以使村镇和公路覆盖更有效,这种天线实际上就是普通全向天 线与一根辅助反射金属管组成,反射金属管的作用是通过耦合 改变全向天线水平面的方向图。

窄波束高增益天线的应用
纯公路覆盖也可以采用窄波束天线,如水平面半功率波束 宽度为30-33°,增益高达21dBi,这种两扇区定向站可以使 覆盖距离增加,减少基站数量从而降低用户的建设成本。 当然,采用过高增益天线,其体积明显增大,一定要考虑 天线的风载荷,在工程设计和安装时都要加倍谨慎。

低增益天线的应用
1. 隧道覆盖。尽管采用高增益窄波束天线可以用于隧道覆盖,但 由于这种天线体积大,在隧道口不宜安装,且成本较高,实验 证明可以采用低增益天线来覆盖(增益在10-12dBi),这中低增 益天线可以是价格低廉的八木天线,也可以是小的平板天线, 前者更适合安装在隧道口内侧,后者可以安装在离隧道口较近 外侧,天线的最大波束指向与隧道口的法线方向夹角应小于5度。 隧道的长度不超过2Km,弯曲点不超过一个。采用直放站时应 采用高前后比的对数周期偶极子天线或平板阵列天线,并尽可 能安装在洞口内侧。超过两公里长的隧道建议在隧道两端口安 装基站或直放站。 城市内的阴影区或需要增补的微小区。这些区域可以采用低增 益平板天线配置的微基站或基站进行覆盖,平板天线的增益在 12-14dBi,波束宽度取决于需要覆盖区域的形状,可以1个扇区, 2个扇区,也可以3个扇区。

2.

全向天线的基本应用
1. 高增益普通全向天线的最大增益在10.5-11dBi之间,可以 有固定电下倾角。由于其垂直面的波束宽度较小(约6.57.5度),因此对于没有固定电下倾的全向天线,建议用 于天线挂高不超过50m的平原地区基站,以免出现严重的 “塔下黑”现象。对于原处覆盖不重要的基站,可以采用 适当固定电下倾的全向天线,以便使覆盖区内的信号电平 更强。 高增益赋形全向天线的最大增益为12dBi,我司选择该类 型天线的零点填充水平为25%(即第一零点的深度为12dB)、3度固定电下倾。 中等增益的赋形和普通全向天线更适合用于周遍环山(山 比基站天线高出较多,天线对山梁的仰角大于4度)的不 太发达的乡镇,由于其垂直面的波束较宽,因此指向山上 的信号较强。

2.

3.

中高增益定向天线的应用
1. 在城区更适合使用中等(15-16dBi)、水平面半功率波束 宽度65度、6-9度固定电下倾+12/15度机械下倾的定向天 线, 在郊区,话务量较大、覆盖半径在1.5-2Km时,应采用3 扇区高增益(16-17dBi)定向天线,半功率波束宽度90度, 由于基站天线高度通常不大于50m,因此可以采用全机械 下倾天线;若基站天线超过50 m,应采用有固定电下倾的 天线。

2.

高前后比定向天线的应用
前后比超过35dB的定向天线为高前后比天线(普通大于15dBi增 益天线的前后比约22-25dB),目前对于频率资源非常有限的中 国联通,高前后比天线将使紧密复用更有效,可以降低网络的同 频干扰。但两副高前后比天线的价格比一副相同增益和半功率角 的双极化天线高出35%。为了提高网络质量,有必要推荐使用这 种天线。

单极化天线的应用
单极化天线在移动通信基站中通常指单一垂直线极化天线, 实验证明,在开阔地区的山区或平原农村,这种天线的覆盖 效果比双极化(±45°)天线更好,平均电平高出3-10dB, 在开阔地区的山区或平原农村,建议并推荐使用单极化天线 (在安装位置允许的情况下)。

近端手动连续可调电下倾定向天线
在城市里,不断的扩容和新建基站,网络需要及时优化和调整,除 了调整网络参数以外,必须调整基站天线的覆盖区域,由于天线架 设在高处甚至高山或百米高的铁塔上,调整一次天线需要占用很多 的人力和时间,因此采用连续可调电下倾天线极大地缓解了网优的 劳动强度并节约了时间。

射频模块的配置

功配配否:
发在在以DDU和CDU结结/的的接方接接,广二二功利可BTS3612和 BTS3606,但CDU成成成成提可DDU,因因发传因因个接因(S222 以以)功配配配的配配使利DDU,S333、S444功配一使利 CDU(S333功以使利1共CDU+1共DDU;S444必必使利2共CDU) 将可由S333以以功配扩接功S444功配,必必利CDU替替替DDU, 考考替考的考考考考,发在在的全接因功配配配的,配配使利功配 CDU的BTS3612;发在在在在将在的传传接因在在配配的,即使传 面开传利个接因功配,对如使利BTS3612,还是还还配配使利CDU 发在在的个接因功配(S222以以)配配的,配配传利功配DDU的 BTS3606;BTS3606目目2机机机机以机机共分扩接机机,但因时 就必必将DDU更替全CDU

针要针通C网传传的网,10MHz利带功以功配7共目目,一使和分全
1. f0=878.49MHz(CH No.=283) 2. f1=877.26MHz(CH No.=242) 3. f2=876.03MHz(CH No.=201) 4. f3=874.80MHz(CH No.=160) 5. f4=873.57MHz(CH No.=119) 6. f5=872.34MHz(CH No.=78) 7. f6=871.11MHz(CH No.=37)

是制制受是,CDU一只方方f1和f2=(f1+△f)固定一使的配共目目合过,△f全个全 2.46MHz,要根配共目目的载同一使将目提的的 我我目前提提5提的的的CDU,要要的配共目目一使和分对的:
1. 27030042 2. 27030045 3. 27030046 4. 27030047 5. 27030048 CDU2C2K-f0&f2 CDU2C2K-f1&f3 CDU2C2K-f2&f4 CDU2C2K-f3&f5 CDU2C2K-f4&f6

对如传传功配的过利利2共目目一使个个载合以以CDU合过一使的的,就功以使 利传共CDU;否否一使利配共CDU,传共目目要要一要一使的传共CDU

O1功配
利利组组基基基
B H P A 2

O2功配
利利组组基基基
B T R M 2

S111功配
利利组组基基基

RLDU1

RLDU1

RLDU1

RLDU2

RLDU3

C D U 1
B H P A 1
B T R M 1

C D U 1
B H P A 1
B T R M 1

C D U 1
B H P A 1
B T R M 1

C D U 3
B H P A 5
B T R M 5

C D U 5
B H P A 9
B T R M 9

BTRM BHPA RLDU CDU

1 1 1 1

BTRM 2 BHPA 2 RLDU 1 CDU 1 目目一使载载载合CDU合过一使的的

利利A

利利B

利利C

BTRM BHPA RLDU CDU

3 3 3 3

S222功配
利利组组基基基
B H P A 2
B T R M 2 B H P A 6 B T R M 6 B H P A 10 B T R M 10 B H P A 2

S333功配
利利组组基基基
B T R M 2 B H P A 6 B T R M 6 B H P A 10 B T R M 10 B H P A 2

S444功配
利利组组基基基
B T R M 2 B H P A 4 B T R M 4 B H P A 6 B T R M 6 B H P A 8 B T R M 8 B H P A 10 B B T H R P M A 10 12 B T R M 12

RLDU1

RLDU2

RLDU3

RLDU1

RLDU2

RLDU3

RLDU1

RLDU2

RLDU3

C D U 1
B H P A 1 B T R M 1

C D U 3
B H P A 5 B T R M 5

C D U 5
B H P A 9 B T R M 9

C D U 1
B H P A 1 B T R M 1

C D U 2
B H P A 3 B T R M 3

C D U 3
B H P A 5 B T R M 5

C D U 4
B H P A 7 B T R M 7

C D U 5
B H P A 9 B T R M 9

C D U 6
B H P A 11 B T R M 11

C D U 1
B H P A 1 B T R M 1

C D U 2
B H P A 3 B T R M 3

C D U 3
B H P A 5 B T R M 5

C D U 4
B H P A 7 B T R M 7

C D U 5
B H P A 9 B T R M 9

C D U 6
B H P A 11 B T R M 11

BTRM 6 BHPA 6 RLDU 3 CDU 3 合 目目一使载载载合CDU合过一使的的

BTRM 9 BHPA 9 RLDU 3 CDU 6 目目一使载载载合CDU合过一使的的 合

BTRM 12 BHPA 12 RLDU 3 CDU 6 目目一使载载载合CDU合过一使的的 合

当2目目一使载载合1共CDU的合过一使的的时, 必必使利2的CDU,与过共目目传传要要 O2功配 S222功配
利利组组基基基 利利组组基基基

RLDU1

RLDU1

RLDU2

RLDU3

C D U 1
B H P A 1
B T R M 1

C D U 2
B H P A 3 B T R M 3

BTRM BHPA RLDU CDU

2 2 1 2

C D U 1
B H P A 1 B T R M 1

C D U 2
B H P A 3 B T R M 3

C D U 3
B H P A 5 B T R M 5

C D U 4
B H P A 7 B T R M 7

C D U 5
B H P A 9 B T R M 9

C D U 6
B H P A 11 B T R M 11

BTRM BHPA RLDU CDU

6 6 3 6

当1共个利功配1共CDU时, 该CDU的利利采过全全的和 的利和接全全的同时使利, 一要的功要要的个利配要全 全线采线利全全的配共的的; RLDU面面功配面面面功面 方“ 1”
的利和接全全的的 利利采过全全的的 功配面面面全“ 1”

当1共个利功配2共CDU 时,过共CDU一使利利利采 过全全的,和分要的功要要 的个利配要全全线采线利全 全的配共的的; RLDU面面功配面面面功面 方“ 0”

×

×

的利和接全全的的 利利采过全全的的 功配面面面全“ 0”

CDU

RLDU

1

CDU1 CDU2

RLDU

0

广覆盖解决方案

发在在-128dBm的的利的的的前提的,广广覆一 是前方是是,扩全广广覆一反反前方广广,我我功 提提广提广广广广广广广:
传利50W全线使提的ODU3602C,功配全配目目功输输 65W使使 发BTS3606/ODU3601C传利利利基目制制,基基利发传信 信反信,提提使提提使,使目前30W使提输输45W以以, 将过目目利发使使将20W提功功30W以以 发BTS3612最平传利广合传利发制制,通过利利通传利和 组组组,利利配组BTRM+BHPA利发传共目目传信,使前 方使使使使 发BTS3606最平传利STSR(Sectoral Transmitting and Sectoral Receiving)利利利利利制制方方方方广广

广广广广广广广传 ——ODU3602C功配全配目目过配
ODU3602C传利MCPA,功过配可4目目以载载载目目目
当ODU3602C功配全配目目过配 当ODU3602C功配全配目目过配 时,MCPA提使功8%,输输全全 时,MCPA提使功14%,输输全全 总使使全50W,经过采过过过总 前方 总使使全80W,经过采过过过总 利发使使全40W(最反过目目20W) 反反 利发使使全65W(给传共目目使利)
5dB

f1 f2

eff≈ 8% Ioss=1dB MCPA

eff≈ 14% Ioss=1dB

AFEU
40W(+46dBm) 2FA

f1

MCPA

AFEU
65W(+48dBm) 1FA

50W(+47dBm) 2FA

80W(+49dBm) 1FA

传信信反信,提提使提提使和输输使使
目 利 通 目 目 反 目 前 发 利 传 信 信 制 制 利 传 信 信 制 , 发 信 反 发 10dB以 , 提 使 13%, 以 使 提 功 , 全 输 最 使 全 全 输 最 使 30W 经 过 过 过 过 目 输 使 合 采 过 过 目 输 使 20W 全
eff≈ 13% Ioss= 1.8dB
利 传 信 信 发 信 反 >10dB

广广广广广广广广 ——利利基目基基利发
发利发通利传目利利基目制 制,使利发传信信反信基基功 7dB以以,使提提使功提功功 前方 20%左左,全全输输最反使使 反反 达45W,经过合过采过过过过 1.8dB 目目输输使使达30W
eff≈ 20% Ioss=1.8dB
利发传信信反信<7dB

HPA
13dB

CDU/ DDU
20W(+43dBm) 1FA

HPA
13dB

CDU/ DDU
30W(+44.8dBm) 1FA

30W (+44.8dBm) 1FA

45W(+46.6dBm) 1FA

广广广广广广广我 ——利利利利传利和
通 组,传利采RF通利2合1利发,使前方使使使使
目前传利传共目目目目全目 45共个个利个,传共目一一 承目60目共多利,20W输输 使使一和功功60目共多利
20W(+43dBm) 1FA / 60CH

前方 反反 3dB

传利2共目目(同一)目目全目 45共个个利个,传共目一一 一承目30目共多利,20W输 输使使一和功功30目共多利
导一、同同、寻寻、 业业传利1~15
20W(+43dBm) 1FA / 30CH

BTRM

HPA

CDU/ DDU

BTRM
导一、同同、寻寻、 业业传利1~45
导一、同同、寻寻、 业业传利1~45

HPA

CDU/ DDU

利利传 利和组

业业传利16~45

20W(+43dBm) 1FA / 30CH

BTRM

HPA

CDU/ DDU

广广广广广广广广 ——利利利利利利利STSR广方方方方方广广
方方全全全全全全全全全11dBi 65° 定方全全全全全全全全全18dBi
EIRP=250W(+54dBm)
HPA

EIRP=1250W(+61dBm)

G=18dB

CDU/ DDU

RLDU

G=11dB
BTRM
HPA

CDU/ DDU

RLDU
CDU/ DDU

BTRM

HPA

P=20W(+43dBm)

HPA

CDU/ DDU

P=20W(+43dBm)

RLDU

RLDU

前/反方反反反7dB!

传传广广传利传传利利传传传 和方方全全方方方方广广

我我广广传利我传利利传传传(共传共 TRX)和定方全全方方和利利方方广广

2.规划角度考虑的解决方案

1.简述 2.各种无线环境下的天线选 择 3.新建基站的覆盖规划

1.简述: 无线网络规划在进行覆盖设计时,主要从两个 方面考虑覆盖解决方案:一是完善网络结构, 设计合理的基站布局;二是对基站射频和天馈 产品的充分应用。

2.各种无线环境下的天线选择 城区环境下的天线选择 郊区环境中的天线选择 农村基站的天线选择 公路覆盖的天线选择 天线应用的其他考虑 特殊天线使用说明 天线下倾角的设置原则

城区环境下的天线选择
天线水平面半功率波束宽度的选择 由于市区基站分布数量一般较多,重叠覆盖和频率干扰成为网络中一 个很严重的问题,为了减小相邻扇区的重叠区,并降低基站之间可能 的干扰,天线水平面的半功率波束宽度应该小一些,通常选用水平面 半功率波束宽度为65 °的天线。一般不采用90°以上天线。 天线的增益选择 由于市区基站一般不要求大范围的覆盖距离,因此建议选用中等增益 的天线,这样天线垂直面波束可以变宽,可以增强覆盖区内的覆盖效 果。同时天线的体积和重量可以变小,有利于安装和降低成本。根据 目前天线型号,建议市区天线增益选用15dBi。

原则上,在城区设计基站覆盖时,应当选择具有固定 电下倾角的天线,下倾角的大小根据具体的情况而定 (建议选6-9°)。 由于市区基站站址选择困难,天线安装空间受限,一 般建议选用双极化天线。

郊区环境中的天线选择
基本原则: 可以根据情况选择水平面半功率波束宽度为65 °的天 线或选择半功率波束宽度为90 °的天线。当周围的基 站比较少时,应该优先采用水平面半功率波束宽度为 90 °的天线。 若周围基站分布很密,则其天线选择原则参考城区基 站的天线选择。 考虑到将来的平滑升级,所以一般不建议采用全向站 型。 是否采用内置下倾角应根据具体情况来定。即使采用 下倾角,一般下倾角也比较小。

农村基站的天线选择
基本原则:
如果要求基站覆盖周围的区域,且没有明显的方向性,基站周围话务分布比 较分散,此时建议采用全向基站覆盖。 需要特别指出的是:这里的广覆盖并 不是指覆盖距离远,而是指覆盖的面积大而且没有明显的方向性。同时需要 注意的:全向基站由于增益小,覆盖距离不如定向基站远。 如果局方对基站的覆盖距离有更远的覆盖要求,则需要用三个定向天线来实 现。一般情况下,应当采用水平面半波束宽度为90 °的定向天线;另外需要 注意的是, 垂直极化的天线比双极化的天线有更大的分集效果,同时抵抗慢衰 落的能力更强一些,所以,在农村广覆盖的要求下,条件允许的情况下,可 以采用两根垂直极化天线。 对于山区的高站(天线相对高度超过50米),一般应当选用具有零点填充功 能的天线来解决近距离“塔下黑”问题,这是最经济有效的方法。而通过下 倾角的方法来解决,需要注意覆盖范围的缩小(全向有、定向暂无)。

公路覆盖的天线选择
在以覆盖铁路、公路沿线为目标的基站,可以采用窄波 束的定向天线(暂无)。 如果覆盖目标为公路及周围零星分布的村庄,可以考虑 采用全向天线。 如果覆盖目标仅为高速公路等,可以考虑用8字型天线 来解决。这样可以节约基站的数量,实现高速公路的覆 盖。 如果是对公路和公路一侧的城镇的覆盖,可以根据情况 考虑用水平面半功率波束宽度为210 °的天线来进行覆 盖。建议在进行高速公路的覆盖上优先考虑8字型天线 和210 °天线。

天线应用的其他考虑
天线的选用还要考虑到将来的扩容因素和我司设备的基 本性能问题。 举一个简单的例子说明: 假如在高速公路上选用210 °的天线,那么就要考虑假 如该地区未来的话务量上升时的情况下,就要增加载频 数量以满足扩容需求,由于基站不同的载频数配置,随 着载频数的增加,插入损耗变大,扩容后若不更改相应 的配置带来的结果必然是覆盖距离的下降。 另外,由于天线的方位角在网络优化阶段需要经常调整, 所以建议所有的定向天线在等到电调方位角天线论证成 熟以后,选用可以电调方位角的天线(暂无)。

特殊天线使用说明
零点填充的天线可以解决塔下黑的问题,而不对别的 方面造成任何影响,建议所有的全向天线都采用具有 零点填充的天线,以避免塔下黑的现象。 关于8字型天线和210 °天线。建议在进行高速公路的 覆盖上进行优先考虑。 对于基站建在山上,而要覆盖的地区在山下的地方, 建议选用垂直面半功率波束很宽的天线进行覆盖,垂 直面波束宽度在20 °左右的天线。

天线下倾角的设置原则
为了使信号限制在服务小区覆盖范围内,并且降低对其 他同频小区的干扰,采用天线下倾是一种有效的技术。 其作用可以使小区覆盖范围变小,加强本覆盖区内的信 号强度,增加抗同频干扰能力,同时使天线在干扰方向 上的增益下降,降低其他同频小区的干扰。 对于需要更大下倾角的地区,可采用电调下倾角和机械 可调下倾角相结合的方法,达到增大下倾角的目的。

新建基站的覆盖规划

总述 规划前自检 几种覆盖需求定义 市区,郊区,山区的定义 市区新建基站的规划要求 郊区新建基站的规划要求 山区新建基站的规划要求

总述
在规划阶段应更多的关注于市区、郊区和山区的基站选 址、站型配置、天线类型等问题,在下面的章节中会有 详细的说明。特别是山区的站址选择(是选在高山上、 还是半山腰)、站型配置(是选定向站还是全向站)、 天线类型是选水平波瓣多宽的,增益多大的天线等。

规划前自检
是否了解新建基站所处的位置(市区/郊区/山区) 是否了解新建基站具体的覆盖目标 如果是郊区覆盖,了解改新建基站周围是否还有原来的 基站 如果基站建在山上,是否了解基站太高(300米)会对 山脚下的覆盖产生严重影响 如果基站建在山上,是否了解基站太高(300米)时, 全向天线的覆盖效果会很差,建议改用定向天线

如果是新建全向站,采用双发的天线模式,你是否清楚铁塔 对两个不同位置的发射天线在覆盖距离上的影响(相差10dB 左右)。 如果是新建高山上的全向站,该基站是否采用了内置下倾角 的全向天线 如果是新建高山上的定向站,该基站的定向天线是否采用了 下倾角 是否了解不同环境下,不同应用场合(如高山上、农村、郊区、 市区)的天线选型,具体参见第2部分的天线选型原则

是否了解在多山地区(不同环境下,不同应用场合)所选择的合 适站型(定向站、全向站还是定向加全向站)等。具体参见《山 区新建基站中的山区选址要求》

几种覆盖需求定义

常规覆盖需求:一般性覆盖需求,常用于基站布局较密的城区,以及某些 没有远端话务需求或不可能是实现远端覆盖的特殊情况(如基站位于某个 四面环山的山谷中,或者某小区就是为了满足附近3公里内的话务需求,而 不需考虑其他需求)。 较高覆盖需求:通常意义上的广覆盖需求,如农村的广覆盖需求,包括客 户提出的超出常规的覆盖需求,也存在于某些特殊环境的城区,如哈尔滨、 独联体国家大城市等一些墙壁较厚的城区的室内覆盖需求 。 特殊覆盖需求:特殊广覆盖的需求,是产品覆盖能力的极限,机顶功率已 经达到该站型最大。建议载频数小于等于4。

市区,郊区,山区的定义 市区 包括县城市区这一级 郊区 包括平坦乡镇、公路 山区 包括山区乡镇级别、山区公路

市区新建基站的规划要求 注意事项 几种合路方式配置和田馈型号配置 市区选址要求

注意事项 1)、市区新建基站时,不建议采用全向站,要说服局方采用定向站,如 果实在不能说服局方采用定向站就按照下面全向站的内容进行规划,在 市区通过采用新建定向基站解决存在覆盖问题的方式是最好的一种方式。

2) 2)、如果站型配置大的如S4/4/4,S3/3/3、S6/6/6、O4等大站型的BCCH S4/4/4 S3/3/3 S6/6/6 O4 BCCH 应该通过SCU的合路出去,在早期新建基站时使BCCH的输出功率和以 后扩容成更大站型如S6/6/6、S8/8/8相兼容,避免以后从S4/4/4扩容成 S8/8/8后或S6/6/6后需要增加额外的市场成本,为以后的扩容留下更多的 空间。

3)、市区新建基站要实现超广覆盖时,必须要说服局方采用定向站, 不能采用全向站,在市区通过采用新建定向基站解决存在覆盖问题是 最好的一种方式。

4)、市区新建基站要实现超广覆盖时,如果站型配置大的如S4/4/4, S3/3/3、S6/6/6、O4等大站型的BCCH为满足超广覆盖的要求,应该通 过损耗最小的方式发射出去,具体见下面的配置说明。

几种合路方式配置和田馈型号配置

配置 合路方式 载频类型 天线选型 天线副数 是否采用塔放 是否采用同心圆 BCCH的发射通道是 否通过SCU 综合评价(性价比)

常规覆盖 1CDU

广覆盖 1EDU

超广覆盖 1EDU

40W

40W

80W

2 否 否 否 发射通道损耗4.5dB, 下行受限1dB

2 否 否 否 发射通道损耗1dB,上 行受限2.5dB

2 是 否 否
发射通道损耗1dB,上 行受限1.6dB 成本高 扩容 ,多占槽位

全巷站型01或定向站型S1

配置

常规覆盖

广覆盖

超广覆盖

合路方式

1CDU+1SCU

1CDU+1CDU

1ECDU+1ECDU

载频类型

40W

40W

40W

天线选型

天线副数

2 否 否 是 发射通道损耗8dB, 下行受限4.5dB

2 否 是 否

2 是 是 否

是否采用塔放

是否采用同心圆

BCCH的发射通道是否 经过SCU 综合评价(性价比)

BCCH所在发射通道 BCCH所在发射通道 损耗1dB,其4.5dB, 损耗1dB,其4.5dB, 上行受限2.5dB。 上行受限1.6dB

全向站型03或定向站型S3

配置

常规覆盖

广覆盖

超广覆盖

合路方式

2CDU+2SCU

3CDU+1SCU

4ECDU

载频类型

40W

40W

40W

天线选型

天线副数

2 否 否 是 发射通道损耗8dB, 下行受限4.5dB 。

3 否 是 否

4 是 否 否

是否采用塔放

是否采用同心圆

BCCH的发射通道是否 经过SCU 综合评价(性价比)

发射通道损耗4.5dB, 其余损耗8dB 。下 损耗4.5dB 。下行受 行受限1dB 。 限1.9dB

定向站型8载频扇区

市区选址要求 一、站址选择 二、站型配置 三、高度、方位角、倾角

一、站址选择 1、对话务需求和分布的考虑 2、对覆盖和无线传播的考虑 3、站址选择确认及不合理站址处理

1、对话务需求和分布的考虑

1) 根据移动电话用户分布情况,基站将主要设在用户集中,人口稠密的地 区。 2) 为了给某些重要的区域或用户提供移动电话业务。站址的选择应重点保 证政府机关所在地、机场火车站、新闻中心、移动通信企业及员工宿舍所 在地、主要酒店、主要商业区、新技术开发区和大型厂矿、企业等区域的 良好通话,避免对该类区域的重叠覆盖。 3) 基站位置应首先根据用户分布和频率计划来考虑它的有效覆盖范围及基 站间的干扰,以免影响全网的容量。 4) 充分考虑本网和相邻移动通信网的网络现状和远期规划,以有利于移动 通信网间的协调和发展。

2、对覆盖和无线传播的考虑

1)在建网初期建站较少时,一般应将站址选在用户最密集地区的中心。 2)在不影响基站布局的情况下,尽量选择现有的电信楼、邮电局或微波 站作为站址 3)城市市区或郊区的海拔很高的山峰(与市区海拔高度相差200~300米 以上)一般不考虑作为站址, 4)新建基站应建在交通方便,市电可用、环境安全及少占良田的地方; 避免在大功率无线电发射台、雷达站或其他干扰源附近; 干扰场强不应 超过基站设备对无用辐射的屏蔽指标。 5)新建基站应设在远离树林处以避开接收信号的衰落;

6)新建基站必须保证与基站控制器之间传输链路的良好连接; 7)在山区、岸比较陡或密集的湖泊区、丘陵城市及有高层金属建筑 的环境中选址时要注意时间色散影响,将基站站址选择在离反射物尽 可能近的地方或当基站选在离反射物较远的位置时,将定向天线背向 反射物; 8)在市区楼群中选址时,可巧妙利用建筑物的高度,实现网络层次 结构的划分; 9)在建网初期建站较少时,选择的站址应保证重点地区有良好的覆 盖。

3、站址选择确认及不合理站址处理

根据勘站原则,对于局方建议的不合理站址、天线安 装位置(包括高度)可能会导致覆盖问题时,现场勘 测人员应从网络覆盖的角度坚持,向局方作充分的分 析,极力引导局方选择合理的基站,以满足覆盖要求。 如果最终不能解决,或确实由于客观原因无法选择到 更为合理的站址时,应对该基站站址选择背景、将来 可能会出现的覆盖问题进行详细描述,并与局方签署 备忘。 基站的覆盖范围和目标(特别是重点的政府机关、宾 馆、机场、住宅小区、主要公路、大型商场等等)以 及小区载波配置也需要与局方签备忘录

站型配置
1.要求为定向基站

2、市区站型配置最基本的要考虑到规划阶段频率计划 的难易程度和话务量分布情况

3、每个基站的配置还要结合具体情况来考虑,如话务 量,基站高度等。

三、高度、方位角、倾角
1.国内市区新建基站要考虑到原有网络的覆盖情况,新 建基站的高度不能太高,一般建议在30米左右的高度, 同时还有考虑到当新增基站后要把原有特别高的基站天 线降低。 2.对于市区新建基站,在通常情况下建议采用和原有大 部分基站相同的方位角,如果一个本地网(像海外项目) 原来没有基站,建议新建基站的方位角都基本保持一致 (如0/120/240或者60/180/300) 3.市区新建基站的倾角需要根据具体情况来调整,一般 市区新建基站都要有相应的倾角 5 度左右。

郊区新建基站的规划要求
注意事项 1)、郊区新建基站时,可以看具体情况采用全向站,尽量说服局 方采用定向站 2)、如果站型配置大的如S4/4/4,S3/3/3、S6/6/6、O4等大站型的 BCCH应该通过SCU的合路出去,在早期新建基站时使BCCH的输 出功率和以后扩容成更大站型如S6/6/6、S8/8/8相兼容,避免以后 从S4/4/4扩容成S8/8/8后或S6/6/6后需要增加额外的市场成本,为 以后的扩容留下更多的空间。 3)、郊区新建基站要实现超广覆盖时,必须要说服局方采用定向 站 4)、郊区新建基站要实现超广覆盖时,如果站型配置大的如S4/4/4 S3/3/3、S6/6/6、O4等大站型的BCCH为满足超广覆盖的要求,应 该通过损耗最小的方式发射出去,

郊区选址要求 1) 站址选择 郊区站址选择和市区站址选择没有大的差别,具体见 市区选址 2) 站型配置 1、郊区基站站型配置没有限制,可为定向站也可为 全向站,我们一般建议都采用定向站 2、站型确定还要和它具体的覆盖要求结合起来,有 些区域的覆盖就是需要定向站才能满足要求,有些区 域的覆盖通过全向站来覆盖更加合适等。 3、郊区基站的配置也没有限制,考虑到实际具体情 况(主要是话务量)情况来配置即可

3)高度、方位角、倾角 1、郊区定向基站的天线高度要尽可能的高,在50米 左右。 2、郊区定向基站方位角根据具体覆盖要求来定,不 一定要像市区那么规则 3、郊区定向基站如果该基站很高(如超过50米), 需要有一定的倾角(2度)左右。如果本身改基站就 不是很高(低于50米)可以不用倾角(倾角为0度), 再根据具体测试情况进行调整。 4、郊区全向基站如果该基站很高(如超过50米), 建议使用带下倾角的全向天线。

山区新建基站的规划要求 多山地区新建基站时最重要的就是站型选择(定向 还是全向),多山地区新建基站时,可以看具体情 况采用全向站,尽量说服局方采用定向站 多山地区新建基站要实现广覆盖和超广覆盖时,必 须要说服局方采用定向站,不能采用全向站,在多 山地区通过采用新建定向基站解决存在覆盖问题是 最好的一种方式

站型选择 全向站 1、话务量增长潜力不大的地区,如覆盖乡村 的基站。 2、基站天线挂高和用户集中区域相对落差小, 天线挂高离覆盖平面相对落差约150米以下; 3、有明确有限的用户集中区域可供选址; 4、基站的电波被山体阻挡,不能传播出去。 如位于山谷中的基站。

定向站 1、话务量增长潜力较大的地区,如覆盖县级、镇级基站 2、由于传输原因而需要建设相对落差很大的高山基站, 相对落差约150米以上,可以通过定向天线的下倾角加强 山脚下的覆盖; 3、用户比较分散,例如一个基站要求覆盖5公里以外的 多个乡村。 4、地形条件允许电波的直线传播,建站的目的是尽可能 地覆盖更大的范围 5、公路覆盖,狭长的山谷

案例

扩容中将S2/2/2的站点扩容到S3/3/3以上的站型时,根据配置手册,将增加4合1合路器,发射插损增加3dB以上, 因原功率已开在最大,扩容后插损增加,覆盖范围将减小;----这里又有两个种情况:扩到S4/4/4以下或 S5/5/5以上。扩到S4/4/4时,如果要保障覆盖,就要更改扩容原则,更换双工塔放、增加馈线;当要扩容到 S5/5/5时,我们似乎没有好的办法处理:可考虑更换天线,即采用更高增益的天线等办法(根据局方的反映和实际 的情况);

答:因原功率已开在最大,扩容后插损增加,覆盖减小应是很正常的事,只是我们事先未给局方说明,所以 十分被动。今后在扩容签单时市场人员应写明这一点,并提出解决的办法供选择,例如1)需更换高增益天线; 2)增加天线高度;3)增加BOOSTER或直放站;4)增加新基站或微蜂窝等。就目前的覆盖问题,可试一下改变接 入门限或调整该小区的天线方向使主瓣对准要覆盖的重点地区,临时解决某个反应较强烈的地方






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