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    移动通信设计基础.ppt

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    移动通信设计基础.ppt

    移动通信设计基础,一、无线通信基本原理二、规划设计流程三、基站站址选择和工艺要求,无线传播基本原理电波传播方式:,无线传播基本原理电波传播方式:,无线传播基本原理频谱划分,通常无线电波所指的是从极低频10KHz到极超高频的顶点300GHz(Giga Hertz)。通常划分成八个区域,参看下表:,移动通信系统中频段的划分为:,由上表可以看出移动通信频段位于UHF频段范围内,是以空间波的方式进行传输的。,无线传播基本原理频谱划分,无线传播基本原理传播途径,在UHF频段,从发射机到接收机的电磁波的主要传播模式是直射和散射,即视距直线传播以及从建筑物平面反射或从人工、自然物体折射。在典型的蜂窝移动通信环境中,移动台一般比基站天线矮很多,接收机与发射机之间的直达路径往往被建筑物或其他物体所阻碍。所以,在蜂窝基站与移动台之间的通信不一定是通过直达路径,而是通过许多其他路径完成的。,无线传播基本原理传播途径(多径),无线传播环境信号衰落,快衰落:大量传播路径的存在就产生了所谓的多径现象,其合成波的幅度和相位随移动台的运动产生很大的起伏变化,这就是所谓的快衰落或多径衰落,因为其电场强度概率函数是服从瑞利分布,也称为瑞利衰落。合成波的振幅和相位随移动台的运动起伏变化很大,衰落的振幅、相位、角度随机。,无线传播环境信号衰落,慢衰落:移动台接收的信号除瞬时出现快速瑞利衰落外,其场强中值随着地区位置改变出现较慢的变化,这就是所谓的慢衰落或阴影衰落,慢衰落的场强中值服从对数正态分布。电波传播路径上遇有高大建筑物、树林、地形起伏等障碍物的阻挡,就会产生电磁场的阴影。衰落深度与与位置/地点相关,衰落的速度取决于移动台移动的速度。,无线传播环境信号衰落,总的来说,在蜂窝环境中有两种影响:第一种是多径,从建筑物表面或其他物体反射、散射而产生的短期衰落;第二种是直接可见路径产生的主要信号强度的缓慢变化,即长期场强变化。也就是说,信道工作于符合瑞利分布的快衰落并叠加有信号幅度满足对数正态分布的慢衰落。,无线传播环境信号衰落,抗快衰落主要措施分集 时间分集 空间分集 频率分集 极化分集 克服慢衰落的主要方法是加大发射功率,提高接收灵敏度,宏观分集等。,无线传播环境传播损耗,在研究传播时,特定接收机功率接收的信号电平是一个主要特性。由于传播路径和地形干扰,传播信号减小,这种信号减小称为传播损耗。自由空间的传播损耗可以由下式表示:其中f为频率(MHz),d为距离(km)。上式与距离d,频率f成反比,当距离或频率增加一倍时,自由空间的路径损耗增加6dB(信号场强衰减4倍)。,无线传播环境传播损耗,当已知频率f还可以简化上式:式中2。称为路径损耗倾斜因子。在实际的信号空间传播中,地形、信号在不同介质上的绕射、反射、穿透都会导致不同的传播损耗,不同环境下的取值范围:,无线传播环境传播损耗,电波传播受地形结构和人为环境的影响,无线传播环境直接决定无线传播方式。影响无线电波传播方式的主要因素有:自然地形(高山、丘陵、平原、水域)人工建筑的数量、分布、材料特性 植被特征 天气状况,无线传播环境传播损耗,无线传播模型和校正,随着网络规模的扩大,对通信质量要求的提高,网络规划、覆盖预测已不可能靠手工运算来完成。通过计算机应用传播模型就能够很好的解决这一问题。通过模型进行预测能够得到误差在10dB以内的路径损耗的本地均值。移动通信中用到的传播模型有很多,常见的有:Hata-Okumura模型 Walfisch-Ikegami模型 Planet通用模型不同的模型有不同的特点,有各自的适用范围。,无线传播模型和校正,PlaNET通用模型由下面的方程确定:L(dB)=PTX-PRX=-K1-K2 d-K3(Heff)-K4(Diffraction)-K5(Heff)d-K6(Hmeff)-Kclutter 式中,PRX为接收功率(dBm);PTX为发射功率(dBm);K1为偏置常量(dB);K2为距离衰减常数;K3为基站天线高度补偿修正系数;K4为多重绕射损耗修正系数;K5为(Heff)d多重修正因子;K6为移动台天线有效高度增益修整因子;d为基站到移动台之间的距离(m);Heff为基站天线有效高度(m);K4(Diffraction)为有障碍物阻挡时的绕射路径损耗;Kclutter为地貌衰减系数(dB);Hmeff为移动台天线有效高度.,无线传播模型和校正,传播模型用于预测地形、障碍物及人为环境对无线电波传播中路径损耗的影响。传播模型是移动通信网小区规划的基础。采用模型的价值就是在保证精度的同时节省了人力、费用和时间。,蜂窝理论,移动通信网是由大区制演变成蜂窝结构的。在大区制条件下,用户少,话务量低,频率相对丰富。大区制的网络由一个基站,功放输出较大功率,覆盖一定的区域。在此区域内,使用信道组f1、f2、f3.fn。,蜂窝理论,随用户增多,话务量增大,网络容量的增加,原来信道组(f1,f2.fn)不能满足需要,采用的办法是频率复用,蜂窝系统概念,引入蜂窝概念是无线移动通信的重大突破,其主要目的是为了在有限的频谱资源上提供更多的移动电话用户服务。蜂窝的主要特点:通过控制发射功率使得频谱资源在一个大区的不同小区间重复利用,通过将小区划分成更小的小区的方法(小区分裂)来增大系统的容量。,蜂窝系统在几何上可以看出由六边形组成。形同蜂窝。频率再用距离:D小区半径:R频率再用因子:QD/R不同多址体制的Q值:FDMA,Q7TDMA,Q3或4CDMA,Q1,网络结构,网络结构,网络结构,BTS,BSC,MSC/VLR,BSC,其它MSC,BTS,BTS,BTS,A接口,Abis接口,Um接口,1:鉴权,2:确认,3:登记,4:业务权限,HLR/AC,网络结构3G,网络结构3G,功能上,3G网络单元可以分为无线接入网络(Radio Access Network,RAN)和核心网(Core Network,CN)。其中无线接入网络用于处理所有与无线有关的功能,而CN处理UMTS系统内所有的语音呼叫和数据连接与外部网络的交换和路由。上述的两个单元和用户设备(User Equipent,UE)一起构成了整个UMTS系统。,移动通信发展简史,AMPS,TACS,NMT,其它,GSM,CDMA,IS95,第一代 80年代,模拟,第二代 90年代,数字,第三代,IMT-2000,WCDMA,CDMA,2000,模,拟,技,术,数,字,技,术,语,音,业,务,宽,带,业,务,TD-SCDMA,DAMPS,第2.5代21世纪初,GPRS,CDMA1X,数,据,业,务,数据,移动通信系统的多址方式FDMA TDMA CDMA SDMA,移动通信系统必须尽可能有效利用分配的频率。由于频率资源是有限的,将有限的资源为更多的移动用户服务是移动通信技术不断更新发展的主题。移动通信系统正在采用或研制 FDMA、TDMA、CDMA和SDMA多址方式。,传统多址技术,FDMA:Frequency Division Multiple Access频分多址TDMA:Time Division Multiple Access时分多址,FDMAFDMA信道每次只能传递一路电话,如果一个FDMA信道被分配为话音信道,但没有使用,并且处于空闲状态,它不能被其他用户使用。在分配成语音信道后,基站和移动台就会同时地连续不断地发射FDMA通常是窄带系统,TACS为代表,每信道25kHz带宽FDMA比TDMA简单,同步和组帧比特少,系统开销小FDMA需要精确的RF滤波器,需要双工器(单天线)非线性效应:许多信道共享一个天线,功率放大器的非线性会产生交调频率(IM),产生额外的RF辐射,TDMA多个用户共享一个载波频率,分享不同时隙TDMA系统的数据传递是不连续的,是分组发射,可以关闭不连续发送,可以利用空闲时隙监听其他基站,实现切换处理即使使用FDD方式也无需双工器可以按照不同的用户提供不同的带宽TDMA的效率是指发射的数据中信息所占的百分比质量控制通过频率规划来实现,CDMA:Code Division Multiple Access 码分多址,所有用户在同一时间、同一频段上、根据编码获得业务信道,SDMA(Space Division Multiple Access):空分多址,SDMA 即在相同时隙、相同频率或相同地址码的情况下,可以根据信号不同的中间传播路径而区分。SDMA是一种信道增容方式,例如空分码分多址(SD-CDMA)。波束形成天线采用智能天线,基站的智能天线形成多个波束覆盖整个小区,智能天线可定位于每个MS。,a)话务量概念,话务量的严格定义应该叫做话务强度,是电话系统业务多少的度量,它与单位时间(一般取忙时1小时)内的呼叫次数n及呼叫占用信道的平均时间(T)成正比。A=nT/3600 系统忙时话务量(A)表示系统的繁忙程度,又称话务负荷,单位为爱尔兰Erlang,用符号Erl表示。T以秒为单位。,话务量概念,平均用户忙时话务量指一天中话务量最忙时间平均每个用户的来话和去话话务量之和。在计算信道数时采用忙时话务量可以保证除忙时以外的其它时间的无线信道呼损率明显低于忙时的指标,这是为了保持一定的服务质量等级所必须的。,话务量概念爱尔兰B表,在话务理论中,爱尔兰B函数最符合多信道共用电话系统的实际情况,它有如下假设:1、系统的信道数N为有限值,用户数MN。2、单位时间内的呼叫次数与系统的用户数无关,是一个独立常数。3、用户发出呼叫后,没有空闲信道则放弃呼叫要求。4、通话时间长度的概率分布服从指数规律。,话务量概念爱尔兰B表,对于这样的系统,N个信道中有K个信道同时被占用的概率为 Pk=(Ak/k!)/(Ai/i!)i从1到N其中k=1,2,3,.,N。当N个信道都被占用时,再呼叫就会呼损,所以N个信道同时被占用的概率就等效为呼损率(GOS:Grade of service),即 PN=(AN/N!)/(Ai/i!)=B i从1到N 上式称为爱尔兰公式,话务量概念爱尔兰B表,根据上式可以得到呼损率B、与话务量A及信道数N之间的关系,得到爱尔兰B表。在爱尔兰B表中,当已知话务量和呼损率时,可由该表查出需要的信道数;已知信道数N和呼损率时,可由该表求得N个信道所负荷的话务量。,话务量概念爱尔兰B表,b)dB概念介绍,dBm是一个考征功率绝对值的值,计算公式为:10lgP(功率值/1mw)。dBi 和dBddBi和dBd是考征增益的值(功率增益),两者都是一个相对值,但参考基准不一样。dBi的参考基准为全方向性天线,dBd的参考基准为偶极子,所以两者略有不同。一般认为,表示同一个增益,用dBi表示出来比用dBd表示出来要大2.15。dB是一个表征相对值的值,当考虑甲的功率相比于乙功率大或小多少个dB时,按下面计算公式:10lg(甲功率/乙功率),c)覆盖率和通信概率覆盖率:面积覆盖率,人口覆盖率通信概率:覆盖区域中正常通信的概率,d)下行、上行(前向、反向)链路BTS-MS为下行链路(又称为前向),反之为上行链路(反向)e)双工方式(TDD、FDD)TDD和FDD分别指时分双工和频分双工。FDD:上下行链路分别占用对称的双向频段;TDD:上下行链路工作于同一频率,通过时分方式在时域上调整上下行资源。,一、无线通信基本原理二、规划设计流程三、基站站址选择和工艺要求,规划准备无线初规划站址选取网络详细规划编写规划/设计文本,网络规划流程,规划准备,规划准备分为网络发展规划和相关数据收集两部分,是无线网络规划的前提,即调研阶段,网络发展规划数据(1)移动通信市场发展预测 了解移动通信市场现状,预测未来的发展趋势,包括用户 数和业务发展,以及提出建设单位的市场发展目标。(2)覆盖目标 不同地区、环境的覆盖目标,做好覆盖、容量、质量和经济成本之间的 平衡。明确网络的覆盖深度要求,覆盖面积,覆盖地区,覆盖用户,有 效覆盖率。(3)容量目标、质量目标、成本目标(4)市场定位(5)建网思路及原则,相关数据(1)运营商现有的可用资源 包括机房、铁塔、传输、电源、配套、人力等资源。(2)竞争对手移动网络现状 其它运营商网络的覆盖、容量和质量;其它运营商的用户数、用户增长 情况、用户使用业务情况、用户资费水平、最稳定的用户群、不稳定的 用户群等信息,进行市场需求分析(3)地区/人口/经济 地区的面积,人口的分布,各地区的经济发展水平,交通干线,旅游景 点,宾馆酒店,购物娱乐场所,特殊建筑物(4)与容量相关数据 各区域业务类型、业务密度、话务分布情况等,(5)与覆盖相关数据 覆盖地区、区域类型、传播条件等信息(6)话务模型(7)厂家设备及系统参数(8)准备勘察测试工具(9)编制调研表、基站勘察表、基站选址要求(10)确定实施步骤、估算工作量、确定人员及分工、工作进 度安排,初规划初始布局,站址选取,基站的选址是无线网规划设计的关键。相对于其它移动通信系统,基站设置的合理性对于WCDMA系统来说显得尤为重要,它关系到无线网络运营的实际效果、设备利用率及投产后的社会效益及经济效益。选址获取信息:(1)初步确定基站相关信息 初步确定站点具体地理位置、站点坐标、天线类型、天线方位角、天线下倾角、天线高度、机房所在楼层、机房面积、是否共站、天面安装天线条件、电缆大致长度等信息。(2)机房、铁塔、施工的可行性(3)基站周围人口及建筑分布情况(4)视距范围内其它基站距离,包括本建设单位基站和其它基站(5)建站的传输、电源等配套可行性情况,基站选点流程,详细规划仿真,编制规划/设计文本,规划/可研/设计文本相关内容 1、区域划分 2、基站分期建设规模 3、市区重点覆盖情况 4、乡镇基站设置情况 5、交通干线基站设置情况 6、旅游景点基站设置情况 7、室内分布建设情况 8、基站设置方案仿真结果 9、其它相关内容,一、无线通信基本原理二、规划设计流程三、基站站址选择和工艺要求,前言,基站选址隶属网络规划范畴,从网络能力预测到工程详细设计,其结果直接影响到网络质量;基站选址是否合理,对通信项目的建设经济性和建成后的生产效益,起着举足轻重的作用,也直接反映了设计质量的好坏和水平的高低,是立足通信设计市场的重要因素。,基站选址勘察流程勘察信息记录内容现场勘察注意事项机房和铁塔工艺要求,基站选址勘察流程,勘察前的准备工作,1、用户咨询市场需求 了解当地人口、经济的情况,市场、用户需求和竞争对手情况等通信分布特点 热点分布 区域性特征 了解本期工程的规模等情况2、竞争对手网络现状分析及数据分析数据收集 应尽量收集竞争对手的数据,如竞争对手站址,话务量分布,网络质量等方面的内容作为基站选址的参考数据分析 业务分析 话务热点根据容量预测、话务分布、覆盖要求等条件,估算所需基站数量,3、了解勘察区域的地形地势的特点4、覆盖模型校正 采用集中系数方法,用选择传播模型的系数,确定覆盖区域的传播模型 CW测试。取得各地各种无线传播环境下的传播模型参数,对规划软件进行传播模型调校,提高计算机仿真的准确度;电测结合链路预算,得到基站站间距的参考范围,直接指导规划。5、了解本期工程的设备情况 包括基站设备、传输设备和电源设备等的尺寸、工作环境数据,使基站选址有更好的目的性,6、落实勘察行程时间:人员:最好为对当地地形、人口分布状况、经济水平较为了解的工程人员协助勘查 路线:合理安排勘查路线,尽量安排当天所勘查基站在一条路线上,少走重复路,回头路7、准备勘察资料用户咨询报告网络现状及话务分析结果文档勘察信息填注表当地地图:市区图、行政区域图或军用地图,8、准备勘察工具必备:GPS 指北针 皮尺 钢卷尺 数码相机,现场调查,1、待覆盖区域的人口、经济状况及其分布 2、话务热点分布情况3、周边基站的分布、覆盖现状(其它运营商的网络),4、干扰情况调查(扫频)对可能对系统信号产生干扰的信号源定位,了解干扰源性质,确认隔离距离 5、基站环境调查 基站所在地周围开阔程度、平坦程度、地形地貌情况、主要话务区、话务区与天线之间的落差;尤其对基站周围方圆1公里(乡村5公里)内的阻挡物(高大建筑或山体等)需描述,如平均楼层层数,高楼密集程度,山高,山体延伸方向等,对于视力范围内可见的阻挡物必须估测大致距离和方向(与正北方向的夹角)。,6、建设条件调查土质场地环保电源引入传输方式,7、租赁或购置机房调查建筑物结构建筑承重可用通信场地可用建筑施工范围,8、天线安装条件调查(天线挂高,扇区方向,倾角,隔离,防雷接地,分集要求)9、干扰情况调查(寻呼台、雷达站、其他通信 系统站)10、社会环境及环保调查(学校、居民小区等)11、工程协调意见配合厂家 土建单位 铁塔厂 租赁或购置机房所属产权人,基站选址勘察流程,选择依据前期咨询、分析报告现场调查结果参照执行相关规范,站址选择,按无线传播环境分类,密集市区,一般市区,郊区、乡镇,农村,覆盖区域划分-按地形地貌特征分类,站址选择,明确覆盖区的覆盖目的市区:考虑网络覆盖的同时还要考虑容量的需求 郊区、县城、发达乡镇:选择合理的设站位置,做到以最少基站解决覆盖和容量的需要 农村、广覆盖区域:话务量相对较低,以解决覆盖为主目的,选择合理的站型 公路、国道、铁路等交通干线,站址选择,站址选择,站址选择的一般步骤1、首先,前期应该针对上述地形地貌进行必要的传播模型校正,确定几类传播模型和典型数据2、结合当地经济、人口情况判断是否具备建站条件,确定是否需要新增基站3、依据现场调查结果对当地地形地貌进行分析,确认可以适用的传播模型,提取相关参考数据,站址选择,站址选择的一般步骤4、依据网络覆盖现状分析是否可以通过网优方式解决问题,可以则取消建站计划5、对待建站点,参照典型数据,结合现场地形地物分布,估计能否达到覆盖效果,确定该站址是否满足通信需求6、根据现场调查工程施工因素判断该站址是否满足工程施工条件,站址选择,站址选择的一般步骤7、是否符合通信工艺规范要求8、确认站址,站址选择,站址选择原则 基站选址对整个无线网络的质量和发展有着重要的影响,站址布局是整个无线网络质量的基础,因此在选址时应全面考虑各方面因素,宏蜂窝基站站址一般应满足以下要求:(1)业务量和业务分布要求。基站分布与业务分布应基本一致,优先考虑热点地区。(2)覆盖要求。按密集市区-市区-郊区-农村的优先级考虑覆盖,此外对重要旅游区也应优先考虑。,站址选择,站址选择原则(3)网络结构要求。基站站间距根据规划结果确定,基站实际站点分布应尽可能和规划站点分布相一致,一般要求基站站址分布与规划站点的偏差小于站间距的1/4,否则需要对原先的规划方案进行调整。,站址选择,站址选择原则(4)无线传播环境要求。候选站址高度符合覆盖要求,天线主瓣方向100米范围内无明显阻挡。综合考虑以上因素,建议的候选站建筑物高度、天线挂高要求如下表所示,实际工程中应根据具体情况作适当调整。,站址选择,站址选择原则(5)基站设备安装要求。考虑到大部分基站设备的体积、重量和供电要求,建议基站设备机房条件如下表所示。,站址选择,站址选择原则(6)有效利用已有物业。在满足网络结构和其他建站条件的情况下,应尽量利用运营商现有物业,包括机楼、微波站等,但对于明显不符建站条件的已有物业,不应选用。(7)站址的选取要与市政规划相结合。选站过程中,要争取政府部门的支持,如和环保、市政规划等相关部门做好协调,避免由于对市政规划不了解而造成的不必要的工程调整。,站址选择,站址选择原则(8)必要时可以考虑和其他移动运营商进行站址共享,共用天面和塔桅。(9)站址安全性要求。站址应尽量选在交通方便、市电可用、环境安全的地点,避免设在雷击区以及大功率无线电发射台、雷达站或其他强干扰源附近;不宜选址在易燃、易爆建筑物场以及生产过程中散发有毒气体、多烟雾、粉尘、有害物质的工业企业附近。,站址选择,站址选择原则 在站址选择存在困难的情况下,可以根据周边的电波传播环境灵活地、有所创新地选择合适的站址、站型;各种特殊站型,例如微蜂窝基站、射频拉远、一体化基站、直放站等的站址可根据具体情况灵活选取。全国风景区都具有各自不同的特色,需要根据景区的情况灵活制定覆盖方案,同时还要考虑设站对风景点整体感观的影响。海岸线覆盖应利用大功率基站进行超远覆盖,尽量选择合适的站址,保证足够的天线高度,选用高增益天线,达到大范围覆盖的目的。在乡镇和郊区可以采用功分站型、增加功率或配置塔放等来扩大单站的覆盖范围。,站址选择,基站选择原则,站址选择,天馈系统选择原则天线选型VSWR,方向图,前后比,天线水平波瓣增益,极化方式,下倾方式天线安装安装位置,挂高,方向,下倾馈线类型 天线系统是无线网络的出入口,在无线网络中发挥着非常关键的作用,直接影响着无线网络的质量,在无线网络规划中必须予以高度的重视。,站址选择,降低造价,节省投资,其上行覆盖和三扇区相同,下行容量小,OTSR站型简称功分站,站址选择,射频拉远设置原则优点降低选址难度和配套成本逻辑上与普通基站完全相同主要应用作为室内分布系统的信号源解决室内覆盖问题在密集市区、市区业务热点地区解决站址选址困难在话务量低、覆盖范围广、建网效益低的偏远地区利用沿途的光纤资源设置射频拉远解决一些主要交通公路、铁路等狭长地形的覆盖,站址选择,直放站设置原则密集市区和市区不建议大量使用直放站郊区、农村和交通干线,根据需要使用直放站必须注意的问题合理设置直放站的增益注意施主天线和覆盖天线的隔离相应调整无线参数设置,站址选择,射频拉远/直放站/微蜂窝比较 射频拉远和直放站、微蜂窝在应用方面较为类似,很多情况下上述3种技术手段均可使用。实际工程中应充分发挥各种技术的优点,规避其缺点:在业务量稀疏、缺少光纤资源的农村和交通干道,建议使用无线直放站解决覆盖问题。由于射频拉远普遍不配电池或电池放电时间很短,因此在市区内不宜作大面积连续覆盖,以避免停电情况下造成大面积网络瘫痪。对于会展中心等业务热点区域的室内覆盖,应优选微蜂窝作为信号源。,站址选择,室内分布系统设置原则应用原则住宅小区、学校、工厂、一般办公楼=室外基站解决重点建筑=室内分布系统应注意的问题建网初期即要考虑深度覆盖问题,室内外覆盖统筹规划、有机结合严格控制室内基站无线信号的外泻,室外站,射频拉远,市区选址原则,根据上述基站站址选取原则,市区选站应注意以下几点: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。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。基站位置应首先根据用户分布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。站址的选择应尽量以满足合理的小区结构为目标;在选取基站的过程中要求有备用站址。在实际情况下,有可能要求就所选站点跟业主协商,我们将选取的基站限制在可允许的范围供挑选,一般站址应尽量选在规则网孔中的理想位置,其偏差不应大于基站半径的四分之一。,市区选址原则,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,亦可利用电力、广电及公路系统已有机房、铁塔等设施。市区一般利用已有建筑物;在远郊地区一般以征地、立塔、建房为主。城市市区或郊区的海拔很高的山峰(与市区海拔高度相差200300米以上)一般不考虑作为站址,一是为防止出现远处的同频干扰以及基站附近覆盖的盲区,二也是为了减少工程建设的难度,方便维护。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。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信号反射及时间色散的影响;新建基站应设在远离树林处以避开接收信号的快速衰落,峡谷型山区:如是狭长的峡谷,宽度小于1公里,建议在峡谷的中心部选址建站,推荐采用2个小区的定向基站,配以高增益天线,使功率有效地分布到整个峡谷。,基站,丘陵地区覆盖选址原则,盆地型山区:在盆地中心选址建站,如果盆地范围不大,推荐采用全向站型,能满足盆地内的覆盖;如果盆地范围较大,或需要兼顾到某条出入盆地的交通要道,推荐采用S1/1/1或OS的站型。,基站,丘陵地区覆盖选址原则,高山上建站:如果覆盖的目标区域就在山脚下附近,推荐采用全向站型。此时需配以带电子下倾角的全向天线,使信号波形向下,避免出现“塔下黑”的现象。如果覆盖目标离山较远,或是纯粹超广覆盖没有具体区域,推荐采用S1/1/1站型,配以高增益天线,工程实施时略带下倾角。,丘陵地区覆盖选址原则,半山腰建站:在半山腰建站,基站天线的挂高低于山顶,山的背面无法覆盖。因此只需用定向小区,用半功率角较大的天线,覆盖山的正面。,村庄,基站,山,丘陵地区覆盖选址原则,丘陵地区覆盖选址原则,山区县城:针对山区和丘陵地带的小县城或发达乡镇,一般推荐先在小城中心地带建一个三小区的定向站用来覆盖小城,解决几乎小城里所有的话务量和覆盖。然后在小城旁的山上建一个定向站用来覆盖小城通往各个方向的公路,山上的基站可分担城里的部分话务。站型根据具体人口、经济情况定。山区乡村:针对山区和丘陵地带不发达的乡镇或村庄,此时乡村往往就在某条省道或国道附近,需结合覆盖附近的公路。推荐在乡村和公路的结合部或村镇口建站,采用两扇区站型,用一个扇区覆盖乡镇及一边公路,另一个扇区覆盖另一边公路。也可采用OS站型。,普通山区:普通地形起伏不大的山区,推荐采用S1/1/1站型,尽量增加信号强度,给信号衰减留下更多的余量。用混合站型满足特殊地形覆盖需求:如为了既覆盖公路又想覆盖公路周围的某几个目标,或覆盖山谷中一个小镇加一条出山的公路,推荐采用全向和定向小区共存的基站。如果几个乡村在公路两边周围,可在公路边建S1/1+O1站,用全向小区覆盖这些村庄,并用两个定向小区来覆盖公路。具体用全向还是用定向小区覆盖,要根据实际情况而定。这种定向和全向小区共存的基站可充分利用基站资源,减少建站数量,灵活配置,比较经济。,丘陵地区覆盖选址原则,公路覆盖选址原则,较平直的公路:如高速公路、国道、省道等等,覆盖要求高。推荐在公路旁建站,采用三扇区、或两扇区站型,配以高增益定向天线实现覆盖。蜿蜒起伏的公路:如盘山公路、县级自建的山区公路等等。得结合在公路附近的乡村覆盖,选择一山头。站型灵活配置,需要用到的全向加定向的特殊站型。,公路覆盖选址举例,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关于8字型天线和210 天线。,公路覆盖选址举例,站址选择举例一,图一,图二,图一中红色基站与蓝色基站由于设置位置不合理,引起覆盖区域相互重叠(自己覆盖的区域信号反而弱,相邻基站的信号反而强)和基站间的频繁切换。图二中由于基站位置设置合理,上述相互干扰情况已完全消失。以上所述只是简单举例。与现实还有差别。,扇区方向考虑建筑物座向,站址选择举例二,信号要直接穿透靠前的楼房,才可覆盖到后面的区域,由于信号在穿透过程中衰减很大,信号强度将会很弱。这样的天线方向角可能存在较多阴影区域.改变基站天线方向角,使主波瓣以一定角度覆盖楼宇,信号可以从楼与楼之间的空隙穿过,并借助反射达到很好的覆盖效果,基站选址勘察流程,确定基站参数,基站经纬度 海拔塔桅工艺 塔型 塔高天线安装位置 有效高度站型选择天线选型天线参数设置 水平方位角 下倾角 隔离度设备选型,天线参数的确定,天线高度同一基站不同小区的天线允许有不同的高度。这可能是受限于某个方向上的安装空间;也可能是小区规划的需要;在市区中,天线挂高应大致一致,一般城市,平均挂高35米;大城市,平均挂高40-45米。且天线高度落差应小于12-15米。对于郊县基站,天线高度可适当提高,以获得最大覆盖。天线高度过高会降低天线附近的覆盖电平(俗称“塔下黑”),特别是全向天线该现象更为明显;天线高度过高容易造成严重的越区覆盖、同/邻频干扰等问题,影响网络质量。,天线选型市区基站天线选择通常选用水平半功率角6065的定向天线;一般选择15dBi左右的中等增益天线;最好选择带有一定电下倾角(36)的天线;建议选择双极化天线。郊区基站天线选择根据实际情况选择水平半功率角65或90的定向天线;一般选择1518dBi的中、高增益天线;根据具体情况决定是否采用预置下倾角;双极化和垂直极化天线均可选用。,天线参数的确定,天线选型农村基站天线选择根据具体情况和要求选择90、120定向天线或全向天线;所选的定向天线增益一般比较高(1618dBi);一般不选预置下倾天线,高站可优先选择零点填充天线;建议选择垂直极化天线。公路基站天线选择一般选择窄波束、高增益的定向天线,也可以根据实际情况选择8字型天线、全向或变形全向天线;公路基站对覆盖距离要求高,因此一般不选预置下倾角天线;建议选择垂直极化天线;所选定向天线的前后比不宜太高。,天线参数的确定,天线方向角天线方位角的设计应从整个网络的角度考虑,在满足覆盖的基础上,尽可能保证市区各基站的三扇区方位角一致,局部微调;城郊结合部、交通干道、郊区孤站等可根据重点覆盖目标对天线方位角进行调整。天线的主瓣方向指向高话务密度区,可以加强该地区信号强度,提高通话质量;天线方位角指向区域应无近距离(80米内)阻挡物。天线的主瓣方向偏离同频小区,可以有效地控制干扰;市区相邻扇区天线交叉覆盖深度不宜超过10%;郊区、乡镇等地相邻小区之间的交叉覆盖深度不能太深,同基站相邻扇区天线方向夹角不宜小于90;为防止越区覆盖,密集市区应避免天线主瓣正对较直的街道。,天线参数的确定,天线参数的确定,天线下倾角天线的波束倾斜是提高频率复用能力的基本技术;运用天线下倾技术可有效控制覆盖范围,减小系统内干扰;天线下倾角度必须根据具体情况确定,达到既能够减少同频小区之间的干扰,又能够保证满足覆盖要求的目的;下倾角设计需要综合考虑基站发射功率、天线高度、小区覆盖范围、无线传播环境等因素;天线波束倾斜可以采用电气和机械两种方式:电气下倾的角度与选择的天线型号相关,一般是固定的;机械下倾角度可调,但是受安装配件和无线信号传播特性限制,一般不超过15;一般在城区内尽量选用电子下倾天线电下倾和机械下倾方法,产生不同的表面辐射,下倾角度较小时,区别不大;但随着下倾角度的加大,区别较为明显:,电下倾和机械下倾的比较,天线参数的确定,天线安装环境安装环境分为天线附近环境和基站附近环境。对于天线附近环境主要考虑天线之间的隔离度和天线受铁塔、楼面等的影响;对于基站附近环境则主要考虑500米以内高层建筑物对无线信号传播的影响。基站天线在安装时还应该注意其在覆盖区是否会产生较大的阴影,安装时应尽量避开阻挡物,如:安装在楼顶的天线须注意楼顶天面对无线信号的阻挡,应尽量靠近边沿安装。,天线安装环境,天线安装环境,说明:在铁塔平台上的天线安装应按照如图所示的方式,实际中往往有很多铁塔平台上只有六根抱杆,如天线安装抱杆位置受限,为达到更好的覆盖效果,应:1、平台上加支撑抱杆;2、空分天线改为高增益双极化天线。,基站选址勘察流程,勘察报告,勘察信息表勘察备忘现场草图勘察照片,现场设计草图绘制要求 现场至少需记录或设计两张草图:(一)、机房平面图;(二)、天馈安装示意图。如仍无法无法说明基站总体情况时可增加:(三)、建筑物立面图;(四)、馈线走线图;(五)、周围环境示意图。,勘察草图,覆盖预测,覆盖预测需要专业软件、选择合适的电子地图,通过电子模拟结果判断所选站址是否满足通信需求,对于多种方案则选取效果最佳的一种作为实施方案 覆盖预测结果作为选址规划工作的补充和校正,提高选址及参数设定的精确性,基站选址勘察流程,方案会审,会审形式:内部技术评审评审人员:专业负责人、(专业委员会)参加人员:专业项目负责人、勘察人员会审内容:勘察方案输出结果:设计方案,主要内容,基站选址勘察流程勘察信息记录内容现场勘察注意事项机房和铁塔工艺要求,勘察信息记录内容,勘察信息表表格填注地形环境描述草图勘察照片电子照片天馈安装平面图草图其他备注,勘察信息记录内容,地形环境描述 基站所在地周围开阔程度、平坦程度、地形地貌情况、主要话务区、话务区与天线之间的落差;尤其对基站周围方圆1公里(乡村5公里)内的阻挡物(高大建筑或山体等)需描述,如平均楼层层数,高楼密集程度,山高等,对于视力范围内可见的阻挡物必须估测大致距离和方向(与正北方向的夹角),勘察信息记录内容,勘察照片照片原则上从正北开始,每隔60度一张,合计6张照片编号建议“XXXXXX基站XX”现场覆盖热点分布按照上述原则拍摄无法说明问题时,可以根据实际需要覆盖的方向拍摄相应照片,并注明夹角(与正北方向)对于租赁或购置机房需要拍摄屋顶照片,照片数量应保证足以清晰地显示所有收发天线的安装位置租赁或购置机房所在建筑物的外形照片,勘察信息记录内容,现场设计草图绘制要求 现场至少需记录或设计两张草图:(一)、机房平面图;(二)、天馈安装示意图。如仍无法无法说明基站总体情况时可增加:(三)、建筑物立面图;(四)、馈线走线图;(五)、周围环境示意图。,勘察草图,租赁或购置机房屋顶天馈安装示意图 屋顶总体平面图,根据楼顶具体情况,标明各个部分的具体尺寸,如楼顶平面相对地面高度,抱杆长度或者楼顶支架相对楼顶平面的高度,屋顶建筑的位置及尺寸,梁或承重墙的位置,机房相对位置,馈线走线路由;屋顶防雷接地情况示意,记录接地点,室外接地排安装位置,勘察信息记录内容,站址周围环境描述及示意图 基站所在地周围开阔程度、平坦程度、地形地貌情况、主要话务区、话务区与天线之间的落差;尤其对基站周围方圆1公里(乡村5公里)内的阻挡物(高大建筑或山体等)需描述,如平均楼层层数,高楼密集程度,山高等,对于视力范围内可见的阻挡物必须估测大致距离和方向(与正北方向的夹角),勘察信息记录内容,主要内容,基站选址勘察流程勘察信息记录内容现场勘察注意事项机房和铁塔工艺,现场勘察注意事项,高压线附近设站时,通信机房应保持20米以上的距离,铁塔离开高压线距离必须在自身塔高以上远离加油站,至少做到 油量:12m;501000m3间距:15m;10002000m3 间距:20m。,现场勘察注意事项,不宜在大功率无线发射台、大功率电视发射台、大功率雷达站和有电焊设备、X光设备或产生强脉冲干扰的热和机、高频炉的企业或医疗单位附近设站 站址不应选择在易燃、易爆的仓库和材料堆积场,以及在生产过程中容易发生火灾和爆炸危险的工业、企业附近,基站站址离高速公路需有50m以上的距离当基站需要设置在飞机场附近时,其天线高度应符合机场净空高度要求,现场勘察注意事项,现场勘察注意事项,基站尽可能避免设在雷击区。严禁将基站设置在矿山开采区和易受洪水淹灌、易塌方的地方基站站址不宜设置在生产过程中散发较多粉尘或有腐蚀性排放物的工业企业附近工程地质良好,避开断层、古河道及可能塌方、滑坡的地段,主要内容,基站选址勘察流程勘察信息记录内容现场勘察注意事项机房和铁塔工艺要求,机房工艺,通信建筑的环境与机房的安全是确保通信正常进行的前提条件,例如:附近是否有对机房构成威胁的易燃易爆目标,通信机房及其它生产辅助建筑是否有足够的坚固性,是否已满足防火、抗震、防洪、防风、防雷等抗灾要求,通信建筑如受到破坏,则通信会受到严重威胁或中断通信,故确保通信建筑的环境与机房的安全是通信工艺对建筑设计的基本要求。,机房工艺,基站机房主要分为3类:共用运营商原有机房、新建机房和租用机房。共用原有机房:共用原有机房预留机房的面积要求15m2以上。机房的梁下高度要求在2.7米以上,以便走线架和馈线有充足的安装空间。共用原有机房楼层机架设备区地面负荷要求为6KN/m2。机房楼层电池区地面负荷要求为10KN/m2,蓄电池重量约为1000Kg,具体机房楼层承重请土建部门核算为准。如承重不够,则机房楼层地面需要加固,或者蓄电池组单层双列布放,直到满足要求为止。在机房设备平面布置时,蓄电池组尽可能放置在梁的上方。,机房工艺,新建机房:新建独立机房根据不同的地块条件进行设计,机房结构安排应满足

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