无线工程初步设计-基站设计流程及技术要点(2)

1、无线工程初步设计基站设计流程及技术要点作者：沙 平审核：沈文明2004年7月05日21、确定需改善区域围绕总体目标，基于现网，确定需要改善的目标区域围绕总体目标，基于现网，确定需要改善的目标区域覆盖和质量分析覆盖和质量分析基于路测和模拟，分析缺陷：基于路测和模拟，分析缺陷：按照上节分析门限按照上节分析门限确定问题具体区域（大小、形状）确定问题具体区域（大小、形状）尽可能深入地分析原因尽可能深入地分析原因容量分析容量分析基于现网容量分布，和业务预测基于现网容量分布，和业务预测可细至扇区可细至扇区同步放大，局部修正同步放大，局部修正考虑必要的利用率，形成一定的冗余考虑必要的利用率，形成一定的冗余3

2、2、确定需建基站区域在优化调整无法解决，其他方式不适用的情况下在优化调整无法解决，其他方式不适用的情况下不同方式比较不同方式比较方式方式基站基站直放站直放站射频拉远射频拉远室内分布系统室内分布系统容量容量提供提供来自施主基站来自施主基站来自主机来自主机来自信源基站来自信源基站成本成本高高低低较低较低独立楼宇，投资较低独立楼宇，投资较低适用范围适用范围 大片覆盖问题大片覆盖问题区域；存在容区域；存在容量问题量问题低话务的小片低话务的小片覆盖问题区覆盖问题区域，具备条件域，具备条件话务需求不大的话务需求不大的小片区域，具备小片区域，具备拉远的条件拉远的条件个别孤立的大中型楼个别孤立的大中型楼宇室内

3、覆盖问题宇室内覆盖问题是否设置应考虑其经济效益：是否设置应考虑其经济效益：直接经济效益直接经济效益所建设基站，覆盖的人口足够多，面积较大，可形成足够的经济收入所建设基站，覆盖的人口足够多，面积较大，可形成足够的经济收入间接经济效益间接经济效益所建设基站的覆盖区域非常重要，对市场发展影响非常大所建设基站的覆盖区域非常重要，对市场发展影响非常大4话务受限话务受限需改善区域的总体话务需改善区域的总体话务能够使用的最大配置能够使用的最大配置覆盖受限覆盖受限需改善区域的面积需改善区域的面积单站能够提供的最大覆盖单站能够提供的最大覆盖3、确定各站覆盖区域及容量5在无线应用中使用Erlang-B 公式资源

4、BSC中的中继电路,声码器 BTS中的信道单元1 Erlang 表示1条电路连续使用1个小时阻塞:当需要时, 却没有可分配的资源;阻塞率 阻塞率是阻塞发生的概率 0.02 代表代表 2% 的概率 阻塞概率也叫服务等级排队模型排队模型用户用户排队排队服务服务3.1、话务工程基本概念6Erlang-B 表公式Pn(A) = Ann!1 + + . +A1!Ann!Pn(A) = 阻塞率阻塞率 (%)n 个中继电路是话务量A的函数A = 话务量话务量 (Erlangs)n = 中继电路中继电路由于阻塞而丢失的话由于阻塞而丢失的话务量务量中继中继电路数电路数时间时间最大信道数最大信道数平均忙时信道数平

5、均忙时信道数启呼话务量启呼话务量,A7蜂窝系统中阻塞可能发生在以下部位BTS中没有足够的信道单元BSC中没有足够的声码器没有足够的交换网没有足够的中继电路大多数的阻塞发生BTS上P.02 是系统扇区通常的取值系统的阻塞率PSTN OfficeP.001P.005P.02P.005CDMA系统各部分的阻塞率系统各部分的阻塞率BTSBTSBTSBSCMSC8话务量阻塞启呼的话务量启呼的话务量(TO)是用户启是用户启呼的话务量呼的话务量TO = CA x CD CA = 总的试呼次数 CD = 平均成功呼叫的时间通过的话务量通过的话务量是系统受理的是系统受理的话务量话务量阻塞的话务量阻塞的话务量是没

6、有被系统是没有被系统受理的话务量受理的话务量通过的话务量通过的话务量BTSBTSBTSBTSBTSBTS启呼的话务量启呼的话务量BSCMSC阻塞的阻塞的话务量话务量9话务量查表A = f (B,n)阻塞率阻塞率0.0001 0.0020.027Bn123002.9350.2话务量话务量Erl中继电路中继电路10话务量速查n2%5%n2%5%n2%5%n2%5%n2%5%n2%5%n2%5%2013.2 15.24031.0 34.66049.6 54.68068.7 74.810088.0 95.2140 127.0 136.410.02 0.052114.0 16.24131.9 35.66

7、150.6 55.68169.6 75.810289.9 97.3142 128.9 138.420.22 0.382214.9 17.14232.8 36.66251.5 56.68270.6 76.910491.9 99.3144 130.9 140.530.60 0.902315.8 18.14333.8 37.66352.5 57.68371.6 77.910693.8 101.4 146 132.9 142.641.09 1.522416.6 19.04434.7 38.66453.4 58.68472.5 78.910895.7 103.4 148 134.8 144.651.66

8、 2.222517.5 20.04535.6 39.66554.4 59.68573.5 79.911097.7 105.5 150 136.8 146.762.28 2.962618.4 20.94636.5 40.56655.3 60.68674.5 80.911299.6 107.5 152 138.8 148.872.94 3.742719.3 21.94737.5 41.56756.3 61.68775.4 82.0114 101.6 109.6 154 140.7 150.883.63 4.542820.2 22.94838.4 42.56857.2 62.68876.4 83.0

9、116 103.5 111.7 156 142.7 152.994.34 5.372921.0 23.84939.3 43.56958.2 63.78977.3 84.0118 105.5 113.7 158 144.7 155.0105.08 6.223021.9 24.85040.3 44.57059.1 64.79078.3 85.0120 107.4 115.8 160 146.6 157.0115.84 7.083122.8 25.85141.2 45.57160.1 65.79179.3 86.0122 109.4 117.8 162 148.6 159.1126.61 7.953

10、223.7 26.75242.1 46.57261.0 66.79280.2 87.1124 111.3 119.9 164 150.6 161.2137.40 8.833324.6 27.75343.1 47.57362.0 67.79381.2 88.1126 113.3 121.9 166 152.6 163.3148.20 9.733425.5 28.75444.0 48.57462.9 68.79482.2 89.1128 115.2 124.0 168 154.5 165.3159.0110.603526.4 29.75544.9 49.57563.9 69.79583.1 90.

11、1130 117.2 126.1 170 156.5 167.4169.8311.503627.3 30.75645.9 50.57664.9 70.89684.1 91.1132 119.1 128.11710.70 12.503728.3 31.65746.8 51.57765.8 71.89785.1 92.2134 121.1 130.21811.50 13.403829.2 32.65847.8 52.67866.8 72.89886.0 93.2136 123.1 132.31912.30 14.303930.1 33.65948.7 53.67967.7 73.89987.0 9

12、4.2138 125.0 134.311小区话务量计算n单扇区（全向）、2扇区、3扇区的小区均采用下列方法计算话务量H 单载频和多载频都是以扇区的业务信道总数扇区的业务信道总数来查话务量表，得出单个扇区的话务量，小区的话务量是三个扇区话务量相加。Alpha 扇区扇区Beta 扇区扇区Gamma 扇区扇区试呼试呼空中信道组空中信道组 1空中信道组空中信道组 2空中信道组空中信道组 3中继中继同同 等等获获 取取12话务量分布示例蜂窝移动系统蜂窝移动系统一天及一周话务量分布一天及一周话务量分布0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%小时周日周一周二周三周四周五周六话务强度

13、13话务量预测小区数量要同时考虑对区域的覆盖和承载的话务量年年人口普及率用户数忙时话务量/用户忙时总话务量小区数量平均话务量/小区平均信道数/小区总话业务信道数0/项目启动项目启动1,000,0000.1%1,000.10010010101717011,000,0002.5%25,000.051,2502550611,52521,000,0005.0%50,000.042,0003557682,38031,000,0007.0%70,000.032,1004052.5642,56041,000,0009.0%90,000.0282,5204556673,01551,000,00012%120,

14、000.0253,0005060713,550117111019857652738167166997现有系统的话务量现有系统的话务量143.2 话务工程举例根据话务密度,计算小区的话务量,进而计算小区的信道数.需要的信道数需要的信道数157-112-13122179-112-8711295193-616614131133-133-175-2-2-121137-62-194-5-36-53-45话务量话务量,Erl话务小方格计数话务小方格计数104.212.44.220.61411.66.82126.435.2191.43.268.41.07.822.418.85.65.617920929211

15、91329354527581215414312711110.2 1.0 3.0 Erlangs15新的新的Erl数数需要的信道数需要的信道数原有的原有的Erl数数104.212.44.220.61411.66.82126.435.2191.43.268.41.07.822.418.85.65.6211225123828241639476036610151951841351414145.8817.365.8828.8419.616.249.5229.436.9649.2826.61.964.488.411.761.410.9231.3626.327.847.84话务工程举例(续1)话务量增加40

16、%;需要的信道数相应要增加 25% (最小的小区) 到34% (最大的小区)可以通过增加CDMA载频来增加信道数 16需要的信道数需要的信道数211225123828241639476036610151951841351414话务工程举例(续2)根据信道数、最大单扇区配置推算站数需求211225123828241639476036610151951841351414需要需要2个以上扇区（站点）的区域扇区（站点）的区域假设最大扇区话务性道数假设最大扇区话务性道数2217单站覆盖存在极限单站覆盖存在极限单站覆盖可以控制单站覆盖可以控制影响单站覆盖面积的因素：影响单站覆盖面积的因素： 等效发射电平等

17、效发射电平 正常解调电平正常解调电平 -最大路径损耗最大路径损耗 发射高度、接收高度发射高度、接收高度 无线传播特性无线传播特性 -最大覆盖半径最大覆盖半径 3.3 单站覆盖183.3.1 等效发射电平移动台有效全向辐射功率移动台有效全向辐射功率EIRP=移动台最大发射功率移动台天线增益人体损耗移动台最大发射功率移动台天线增益人体损耗基站信道有效辐射功率基站信道有效辐射功率EIRP（天线主路径）（天线主路径）=信道最大发射功率天线增益馈线损耗信道最大发射功率天线增益馈线损耗19基站发射功率基站发射功率 主要指经过高功放后的功率，各扇区的最大发射电平一般为主要指经过高功放后的功率，各扇区的最大发

18、射电平一般为20w信道发射功率信道发射功率 各信道有不同的发射电平，其总和为基站发射功率各信道有不同的发射电平，其总和为基站发射功率. 如导频一般在扇区总电平的如导频一般在扇区总电平的14%手机发射电平手机发射电平 手机最大发射电平根据网络类型不同，手机最大发射电平根据网络类型不同，c网网0.2w馈线损耗馈线损耗 与馈线长度及类型有关，如与馈线长度及类型有关，如7/8馈线馈线5dB/百米百米移动台天线增益移动台天线增益 一般认为是一般认为是0dB人体损耗人体损耗 一般认为是一般认为是3dB 3.3.1 等效发射电平20基站正常解调电平基站正常解调电平=接收机灵敏度-天线增益+馈线损耗=（基站噪

19、声系数热噪声功率密度Eb/N。-信息速率）-天线增益 +馈线损耗移动台正常解调电平移动台正常解调电平=移动台接收灵敏度-天线增益+人体损耗基站噪声系数基站噪声系数 反映了设备的优劣，一般在反映了设备的优劣，一般在4-5dB热噪声功率密度热噪声功率密度 反映了无线环境，无外部干扰为反映了无线环境，无外部干扰为-174dBm/hz.Eb/N 根据制式不同有不同的取值，不同设备稍有差别，根据制式不同有不同的取值，不同设备稍有差别，cdma95为为7dB信息速率信息速率 最终反映在最终反映在扩频增益，扩频增益，cdma业务信道为业务信道为9600kbps，扩频增益，扩频增益21dB3.3.2 正常解调

20、电平213.3.3 链路预算分析链路预算分析是为获取空间链路最大允许损耗而进行的由发射端至接收端极限情况下的计算发射机移动台双工器人体损耗分集增益223.3.3 链路预算分析链路预算分上行链路和下行链路两种情况分析：上行从移动台至基站，下行从基站至移动台良好的系统应保证上下行链路允许的最大损耗相同，即上下行链路平衡反向（移动台 基站）最大路径损耗=移动台等效发射电平接收机正常解调电平干扰余量软切换增益 衰落余量建筑物穿透损耗衰落余量：为保证可通率，依据对数正态分布特性取定的余量干扰余量：为克服网内外的干扰取定的余量建筑物穿透损耗：市区一般到达25dB软切换切换增益：一般认为在3.5dB233.

21、3.3 链路预算分析典型GSM网下行链路分析项目名称单位城市密集区城市郊区乡村开阔地基站发射功率dBm43.043.043.043.043.0典型馈线损耗dB3.03.03.03.03.0双工器损耗dB1.01.01.01.01.0合路器损耗dB3.03.0000基站天线增益dBi13.016.018.018.018.0基站有效发射功率ERPdBm49.052.057.057.057.0人体损耗dB3.03.03.03.03.0手机静态接收灵敏度dBm-102.0-102-102-102-102衰落余量dB10.08.08.06.06.0恶化储备dB6.04.03.03.03.0建筑物穿透损耗

22、dB2520141210最大允许空间链路损耗dB10711913113513724链路预算分析系统参数IS95ACDMA 1x话音话音数据业务速率(kbps)9.69.69.619.238.476.8153.6扩频带宽(MHz)1.22881.22881.22881.22881.22881.22881.2288最大移动台发射机功率(W)0.20.20.20.20.20.20.2最大移动台发射机功率(dBm) 23232323232323连接器、合成器等损耗总计(dB)1111111移动台天线增益(dBi)1111111人体损耗(dB)3300000移动台总的ERP(dBm)2020232323

23、2323基站天线增益(dBi)15.715.715.715.715.715.715.7基站馈缆损耗(dB/100m)6666666基站馈缆长度(m)50505050505050其它损耗估计(dB)1111111基站天馈损耗总计(dB)4444444小区负载因子0.50.50.50.50.50.50.5干扰余量(CLF)(dB)3333333接收机噪声系数(dB)5555555热噪声谱密度(dBm/Hz)No=KT-174-174-174-174-174-174-174接收机干扰功率密度(dBm/Hz)-169-169-169-169-169-169-169总有效噪声加干扰功率密度(dBm/Hz

24、)-165.99-165.99-165.99-165.99-165.99-165.99-165.99数据速率(dB-Hz)39.8239.8239.8242.8345.8448.8551.86Eb/Io(dB)6.84.94.943.32.72.2基站灵敏度(dBm)-119.37-121.27-121.27-119.16-116.85-114.44-111.93软切换增益(dB)3.53.500000覆盖区边缘通讯概率(%)0.750.750.750.750.750.750.75正态衰落方差(dB)8888888正态衰落余量(dB)5.45.45.45.45.45.45.4最大允许空间损耗(

25、dB)149.17151.07150.57148.46146.15143.74141.2325理论基础回顾：无线信号是电磁波，空间传播时为球面波在自由空间的传播存在以下公式： Pr =（2/4）/(4d2)*Pt传播损耗定义为L：L= Pt /Pr =（4d/）2表示为分贝形式：L=10*log（4d/）2=32.45+20logf+20logd其中，f为工作频率（MHz），d为收发距离（km）L的单位为dB，P的单位为dBm=log(1000PW)PrPtPr3.3.4 无线传播特性26对非自由空间，由于信号存在折射、反射、衍射形成的叠加场存在严重的起伏特性：固定任一点的测试也具有起伏原因：

26、多径信号的叠加 周边物体的变化 空气等传播介质介电常数的变化考虑： 取信号中值或包络dBT(s)3.3.4 无线传播特性27场强特性曲线的瞬时值快速起伏变化称为快衰落引起原因：多径叠加偶然因素特性：近基站处通常服从莱斯分布，远基站处通常服从瑞利分布dBd快衰落3.3.4 无线传播特性28场强特性曲线的中值慢速起伏变化称为慢衰落引起原因：大气、温度、气候的变化地形、阴影特性：服从正态分布dBd慢衰落3.3.4 无线传播特性29对衰落的处理快衰落深度最高可达30dB，在工程中可通过分集接收改善在测试中可通过40内取样50个，平均后输出(误差小于1dBm)慢衰落由于服从（对数）正态分布，可通过增加余

27、量保证可通率:正态分布概率服从p(m)=(2t2)-1/2exp-(m-M)2/(2t2)75%的可通率，m=0.9*8=5.4dBmpmM3.3.4 无线传播特性30时延特性数字信号在空间传播，由于距离的变化引起时间相位上的变化由于采用制式的不同，对时延处理方式和时延带来的影响不同：GSM网络引入时间提前量和时隙间隔避免信号混淆最大传播距离35公里CDMA网络引入导频搜索窗，依靠参数获取不同时延条件下的导频信号，并以此为基准进行同步作为微波频段，以直线传播位置，受地球表面曲率影响d=(2R)1/2(H1/2+h1/2)其中： d传播距离R等效地球半径（地球大气折射率变化）H基站高度，h移动台

28、高度3.3.4 无线传播特性313.3.5 传播模型获得最大允许空间链路损耗后，根据无线信号传播计算，可计算相应的传播距离为计算链路损耗和传播距离的关系，我们建立了传播模型目前的传播模型分理论模型和经验模型两类，较流行的模型有：理论模型：Walfisch-Ikegami、大地理论模型、Lee经验模型：奥村（Okumura)模型，COST231模型，标准模型32Walfisch-Ikegami模型视通情况下：非视通情况下：3.3.5 传播模型333.3.5 传播模型Walfisch-Ikegami模型（续）其中：Lmsd=Lmsd(1)+ka+kdlog(d)+kflog(f)-9log(b)其

29、中，Lstreet=:(-10)+0.354aa352.5+0.075(a-35)35a554.0-0.114(a-55)55a90343.3.5 传播模型奥村模型 rhhahfLbmbclglg55. 69 .44lg82.13lg16.2655.6950其中：fc=频率（MHz）L平均路径损耗（dB）hb基站天线高度（m）hm移动台天线地校正因子（dB）r距离基站地距离（km）模型适用范围：353.3.5 传播模型标准（General）模型：Prx=Ptx+K1+K2log(d)+K3log(Heff)+K4Diffraction+K5log(d)log(Heff)+K6(Hmeff)+K

30、clutter +AntGain K1截距 K2K6斜率 Heff有效基站天线高度 Diff绕射损耗 Hmeff有效手机天线高度 Kclutter地面用途系数K1、 K2可以在不同情况下取不同值，用来表示两段函数，例如 LOS ： 1logd ddbreak Prx-Ptx = -I1m- + K6(Hmeff)+Kclutter +AntGain s2logd+(s1-s2)logdbreak ddbreak363.3.6 最大覆盖半径Hata Model,800M,40mcost-231 model,800M,40md dhatahata密集城区密集城区城区城区郊区郊区乡村乡村开阔地开阔地

31、cost 密集城区密集城区城区城区郊区郊区乡村乡村开阔地开阔地1123.35123.35118.35113.35106.3595.35120.57 120.57 117.57 114.57 112.57 96.57 1.5129.41129.41124.41119.41112.41101.41126.63 126.63 123.63 120.63 118.63 102.63 2133.71133.71128.71123.71116.71105.71130.93 130.93 127.93 124.93 122.93 106.93 2.5137.05137.05132.05127.05120.0

32、5109.05134.27 134.27 131.27 128.27 126.27 110.27 3139.77139.77134.77129.77122.77111.77136.99 136.99 133.99 130.99 128.99 112.99 3.5142.07142.07137.07132.07125.07114.07139.29 139.29 136.29 133.29 131.29 115.29 4144.07144.07139.07134.07127.07116.07141.29 141.29 138.29 135.29 133.29 117.29 4.5145.83145

33、.83140.83135.83128.83117.83143.05 143.05 140.05 137.05 135.05 119.05 5147.40147.40142.40137.40130.40119.40144.62 144.62 141.62 138.62 136.62 120.62 5.5148.83148.83143.83138.83131.83120.83146.05 146.05 143.05 140.05 138.05 122.05 6150.13150.13145.13140.13133.13122.13147.35 147.35 144.35 141.35 139.35

34、 123.35 6.5151.32151.32146.32141.32134.32123.32148.54 148.54 145.54 142.54 140.54 124.54 7152.43152.43147.43142.43135.43124.43149.65 149.65 146.65 143.65 141.65 125.65 7.5153.46153.46148.46143.46136.46125.46150.68 150.68 147.68 144.68 142.68 126.68 8154.43154.43149.43144.43137.43126.43151.65 151.65

35、148.65 145.65 143.65 127.65 8.5155.33155.33150.33145.33138.33127.33152.55 152.55 149.55 146.55 144.55 128.55 9156.19156.19151.19146.19139.19128.19153.41 153.41 150.41 147.41 145.41 129.41 9.5156.99156.99151.99146.99139.99128.99154.21 154.21 151.21 148.21 146.21 130.21 10157.76157.76152.76147.76140.7

36、6129.76154.98 154.98 151.98 148.98 146.98 130.98 10.5158.49158.49153.49148.49141.49130.49155.71 155.71 152.71 149.71 147.71 131.71 11159.19159.19154.19149.19142.19131.19156.40 156.40 153.40 150.40 148.40 132.40 11.5159.85159.85154.85149.85142.85131.85157.07 157.07 154.07 151.07 149.07 133.07 12160.4

37、9160.49155.49150.49143.49132.49157.71 157.71 154.71 151.71 149.71 133.71 通过链路预算后的最大路径损耗，以及特定的传播模型参数，可得到单站的覆盖半径373.3.7 单站目标确定目标区域容量需求单站提供最大容量目标区域面积大小单站提供最大半径站数单站覆盖半径目标单站提供容量目标384 确定站点参数包括站址、站型、天线参数、设备参数四个方面，包括站址、站型、天线参数、设备参数四个方面， 关键是关键是“刚好解决问题，又不影响其他区域刚好解决问题，又不影响其他区域”394.1 确定站址站址确定站址确定位置位置站高站高40基站的设计

38、应尽可能符合理想蜂窝的栅格结构基站的设计应尽可能符合理想蜂窝的栅格结构 非栅格状 非标站型理想蜂窝的栅格结构实际中更多要考虑阻挡、站高差异实际中更多要考虑阻挡、站高差异偏离理想位置偏离理想位置单位单位十分之一站距十分之一站距五分之一站距五分之一站距四分之一站距四分之一站距最差点距离变化最差点距离变化站距站距0.10.10.20.20.250.25最差点距离比例最差点距离比例原半径原半径1.151.151.31.31.3751.375Ec的变化的变化dB2.122.123.993.994.844.84Ec/Io的变化的变化dB2 24 45 54.1.1 位置41站高站高基站的站高，会产生相应的

39、边缘场强和覆盖距离变化基站的站高，会产生相应的边缘场强和覆盖距离变化lg(H)的系数：的系数：-13.8-M*lg(d)-13.8-M*lg(d)典型区域典型区域市区市区郊区郊区开阔地开阔地站距：站距：公里公里1 16 61212lg(H)的系数：的系数：-13.80-13.80-18.90-18.90-20.87-20.87高度增加高度增加1/4，场强增加，场强增加dB1.31.31.81.82.02.0 覆盖距离增加覆盖距离增加 公里公里109%109%113%113%114%114%高度增加高度增加1/2，场强增加，场强增加dB2.42.43.33.33.73.7 覆盖距离增加覆盖距离增

40、加 公里公里117%117%124%124%127%127%高度增加一倍，场强增加高度增加一倍，场强增加 dB4.24.25.75.76.36.3 覆盖距离增加覆盖距离增加 公里公里131%131%145%145%151%151%市区的基站站高应高于周围建筑市区的基站站高应高于周围建筑5-155-15米米 过高的站高会带来干扰，过低的站高影响基站覆盖效用过高的站高会带来干扰，过低的站高影响基站覆盖效用基站的高度可通过合理的建设方式拔高基站的高度可通过合理的建设方式拔高4.1.2 站高424.2 确定站型站型确定站型确定全向站与定向站全向站与定向站微基站与宏基站微基站与宏基站多载频基站多载频基站

41、43全向站的特点全向站的特点减少了射频模块减少了射频模块 容量小、设备便宜容量小、设备便宜天线带来覆盖和干扰控制的差别天线带来覆盖和干扰控制的差别 主瓣方向增益少主瓣方向增益少6dB6dB左右，覆盖距离小左右，覆盖距离小35%-40%35%-40% 下倾角调节不灵活，容易出现塔下黑下倾角调节不灵活，容易出现塔下黑全向站的适用范围全向站的适用范围低话务的郊区低话务的郊区周围相对较封闭的圆形区域周围相对较封闭的圆形区域不适用于高山站和市区不适用于高山站和市区全向站的扇区化全向站的扇区化可以采用全向站设备可以采用全向站设备+ +定向天线，改善覆盖和进行干扰控制定向天线，改善覆盖和进行干扰控制4.2.

42、1 全向站与定向站44微基站与宏基站微基站与宏基站微基站特点微基站特点主要指一体化小基站主要指一体化小基站（不含室内微蜂窝基站）（不含室内微蜂窝基站）一般为全向或单扇区，容量小，设备价格便宜一般为全向或单扇区，容量小，设备价格便宜通常不需要机房和电源设备，工程方便投资小通常不需要机房和电源设备，工程方便投资小可能存在多载频扩容和技术升级问题可能存在多载频扩容和技术升级问题微基站适用范围微基站适用范围小范围、低话务的郊区小范围、低话务的郊区缺乏机房和电源配套条件缺乏机房和电源配套条件市区应避免使用市区应避免使用4.2.2 微基站与宏基站45多载频基站的应用主要是为了解决单载频容量瓶颈多载频基站的

43、应用主要是为了解决单载频容量瓶颈CDMACDMA的容量瓶颈可存在于的容量瓶颈可存在于CECE以外的以外的WalshWalsh码和干扰极限容量码和干扰极限容量多载频基站的应用带来的问题多载频基站的应用带来的问题载频间切换载频间切换伪导频、数据库辅助等伪导频、数据库辅助等业务驻留业务驻留HashHash、按照业务类型划分等、按照业务类型划分等共天线，因合路带来的损耗共天线，因合路带来的损耗两载频：两载频：-3dB-3dB设备投资增加设备投资增加多载频建设要符合条件，一旦建设一般应成片多载频建设要符合条件，一旦建设一般应成片4.2.3 多载频基站464.3 确定天线参数天线参数天线参数天线的增益天线

44、的增益天线的极化天线的极化分集增益分集增益垂直与水平半功率角垂直与水平半功率角下倾角与电下倾下倾角与电下倾47天线的增益天线的增益偶极子偶极子/2/2= = =天线阵列天线阵列形成增益形成增益实现了能量在不同方向上的重新分配，实现了能量在不同方向上的重新分配， 0dBd=2.15dBi0dBd=2.15dBi得到主瓣方向上的增益得到主瓣方向上的增益 对偶极子对偶极子 对全向振子对全向振子4.3.1 确定天线参数48天线的极化天线的极化TxTxRxRx天线具有极化方向天线具有极化方向垂直、水平垂直、水平当接收天线和发射天线极化当接收天线和发射天线极化方向相同时增益最大方向相同时增益最大TxTx建

45、筑物RxRx在城市，经过各中折射、反在城市，经过各中折射、反射，极化方向会变化，各向趋近相同射，极化方向会变化，各向趋近相同4.3.2 确定天线参数49天线的分集天线的分集 由于无线信号传播过程中的多径作用，信号会产生快衰落；将两个不由于无线信号传播过程中的多径作用，信号会产生快衰落；将两个不同路径来得信号进行合成，可在一定程度上克服快衰落，即接收分集；同路径来得信号进行合成，可在一定程度上克服快衰落，即接收分集；（两路径信号的相关性越小，效果越好）；（两路径信号的相关性越小，效果越好）；利用天线可形成空间分集和极化分集利用天线可形成空间分集和极化分集CDMACDMA系统本身还使用软切换分集和

46、系统本身还使用软切换分集和RackRack接收分集接收分集空间分集（空间分集（BTSBTS）：接收天线在水平距离上（针对垂直极化），）：接收天线在水平距离上（针对垂直极化），保持保持4 4米左右的距离，使两天线的接收信号具有不相关性米左右的距离，使两天线的接收信号具有不相关性3dB3dB左右左右极化分集（极化分集（BTSBTS）：即交叉极化，同一根天线内分别采用）：即交叉极化，同一根天线内分别采用4545的的振子，接收不同极化方向的两个信号，形成不相关的两个接收信号振子，接收不同极化方向的两个信号，形成不相关的两个接收信号2 23dB3dB左右左右极化分集在地形复杂多变的市区较有效，郊区会较空

47、间分集少约极化分集在地形复杂多变的市区较有效，郊区会较空间分集少约1dB1dB4.3.3 确定天线参数50垂直与水平半功率角垂直与水平半功率角即垂直与水平波瓣角即垂直与水平波瓣角 典型天线水平剖面图典型天线水平剖面图 约约6060度定向度定向典型定向天线立体图典型定向天线立体图在市区，为利用小区间去耦性降低干扰，在市区，为利用小区间去耦性降低干扰，一般定向基站扇区方向大致统一；一般定向基站扇区方向大致统一； 但几乎不存在完全理想的状态但几乎不存在完全理想的状态4.3.4 确定天线参数51下倾角下倾角由于基站一般高于被覆盖目标，所以通常天线设置下倾由于基站一般高于被覆盖目标，所以通常天线设置下倾

48、一般要求一般要求主瓣超向覆盖目标（覆盖边缘）；主瓣超向覆盖目标（覆盖边缘）；整个主瓣（上波瓣）落地整个主瓣（上波瓣）落地计算公式：计算公式： 站高站高H Htan(tan(下倾角）下倾角）= = 主瓣方向覆盖目标（覆盖半径）主瓣方向覆盖目标（覆盖半径） 站高站高H Htan(tan(下倾角下倾角- -垂直波半角垂直波半角/2/2）= = 最大允许干扰控制距离最大允许干扰控制距离典型天线垂直剖面图典型天线垂直剖面图4.3.5 确定天线参数52电下倾电下倾为了避免过度下倾的畸变，在下倾比较大的情况下多选用电下倾为了避免过度下倾的畸变，在下倾比较大的情况下多选用电下倾无下倾机械下倾电下倾包括电可调和

49、预置电调两种：电可调是可以通过改变参数包括电可调和预置电调两种：电可调是可以通过改变参数进行调整的，便于优化进行调整的，便于优化全向多为预置电调全向多为预置电调多为多为3 3、6 6垂直方向电照图垂直方向电照图主要是通过改变振子阵列的主要是通过改变振子阵列的相位偏置实现的相位偏置实现的4.3.6 确定天线参数53设备参数设备参数功率分配参数功率分配参数典型范围：典型范围：导频导频10-20%10-20%（14%14%）；寻呼）；寻呼5-10%(7.5%);5-10%(7.5%);同步同步1.5%;1.5%;业务信道业务信道70-85%70-85%（77.5%77.5%）低话务时，发射功率只占总

50、功率的低话务时，发射功率只占总功率的20%20%左右；高负荷会使质量下降，但左右；高负荷会使质量下降，但RXRX升高升高在郊区可适当增大导频等开销功率在郊区可适当增大导频等开销功率切换参数切换参数T Taddadd、 T Tdropdrop、 T Ttdroptdrop、 T Tcompcomp，影响软切换的比例，影响软切换的比例 （13dB13dB、15dB15dB、 3s 3s 、 2.5dB2.5dB）邻区列表邻区列表设置不当（过多、漏邻区）会造成切换失败设置不当（过多、漏邻区）会造成切换失败4.4 设备参数545 其他多种覆盖手段多种覆盖手段直放站直放站多种覆盖手段多种覆盖手段室内分布

51、系统室内分布系统塔放塔放特殊天线特殊天线55基于建设成本考虑，优先考虑低成本的方式基于建设成本考虑，优先考虑低成本的方式CDMACDMA直放站直放站直放站类别直放站类别光纤直放站光纤直放站无线直放站无线直放站移频直放站移频直放站与施主站间传输与施主站间传输 光纤光纤工作的工作的CDMA射频链路射频链路微波传输链路微波传输链路传输资源需求传输资源需求2条光纤，或条光纤，或1条波分复用条波分复用 无无其他频段频率资源其他频段频率资源设备价设备价高高低低中中直放站收发隔离直放站收发隔离 不需要不需要需要大于增益需要大于增益15dB，否，否则易自激则易自激不需要不需要安装条件安装条件光纤到达光纤到达接

52、收信号质量稳定，场接收信号质量稳定，场强高于强高于-70-85dBm与施主基站间有可通的微波与施主基站间有可通的微波路径；有带外可用频率路径；有带外可用频率需要注意问题：需要注意问题：施主基站的选取施主基站的选取 引电问题引电问题容量资源充足；容量资源充足； 交流电交流电具备上述安装条件具备上述安装条件 太阳能太阳能5.1 多种覆盖手段56CDMACDMA直放站的直放站的噪声放大噪声放大基站热噪声电平升高基站热噪声电平升高ROT=ROT=10log(1010log(10PBTS/10PBTS/10+ 10+ 10PINJ/10PINJ/10)/ 10)/ 10PBTS/10PBTS/10 5.1 多种覆盖手段57室内分布系统室内分布系统解决大中型建筑物的室内深度覆盖问题解决大中型建筑物的室内深度覆盖问题对于个别特殊建筑，成本较增加基站少；成片的情况不然对于个别特殊建筑，成本较增加基站少；成片的情况不然本身可视为一套复杂的天馈线系统，进行功率的均匀分配本身