特型天线与无线网络优化学习教案

1、会计学1特型天线特型天线(tinxin)与无线网络优化与无线网络优化第一页，共74页。从结构上，整个网络分成三个子系统： 1、网络交换子系统：它是网络的核心。它的主要功能是实现(shxin)网内交换和已经存在的有线系统和其他无线系统之间的交换及部分运营管理功能。 2、基站子系统：它由基站及基站控制器组成，它的主要功能是为大量的基站提供控制和管理，如无线信道分配，建立和拆除无线链路，实现(shxin)信道切换等。 3、无线覆盖及手机子系统：它由基站的天馈线系统及手机组成，它的主要功能是实现(shxin)用户与网络之间的无线信息交换。 第2页/共74页第二页，共74页。从无线接入网络性能上也分为三

2、部分： 1、无线覆盖(fgi)，它决定了网络服务的范围，承担着用户与网络之间的无线业务交换的重任，无线覆盖(fgi)的好坏直接影响着用户的使用效果，是吸引用户的关键因素之一，这部分主要由基站的天馈系统来实现。 2、网络的容量：它决定的网络服务的用户数量及所能承担的业务量，主要由基站中的频点的设置和规划来决定的。 3、无线控制参数的正确设置与调整，它决定着网络的正确运行及运行的质量。第3页/共74页第三页，共74页。无线参数优化频点设置与规划天馈参数优化第4页/共74页第四页，共74页。第5页/共74页第五页，共74页。二、目前(mqin)网络覆盖中存在的问题 1、网络建设周期短，建设速度快，施

3、工队伍经验不足，管理跟不上，留下许多工程(gngchng)隐患。 2、网络最初规划、设计不完全合理，无线传播中存在许多无法完全确定的因素，这些因素影响着无线覆盖。 3、网络投入营运后： (1) 终端用户的变化（地理分布） (2) 网络运行环境的变化（城市建设发展） (3) 网络结构的变化（覆盖范围，系统容量） (4) 新业务的开拓 都需要网络进行调整，这个调整过程也可称为网络优化过程。第6页/共74页第六页，共74页。三、无线覆盖与网络(wnglu)营运性能的关系 网络营运的性能主要由呼损率、掉话率、切换(qi hun)成功率、干扰来考虑。 呼损率：首先影响呼损的是话务均衡、信道容量，但是话务

4、均衡与覆盖其大小有关，呼损也与覆盖区中信号的电平有关。 掉话率：与小区切换(qi hun)成功率有关，也与覆盖区中信号是否均匀有关，另外与是否存在干扰有关。第7页/共74页第七页，共74页。 切换成功率：与切换系数数量正确与否有关，与小区定义(dngy)邻区覆盖电平是否合理有关。 干扰：干扰主要来自系统外及系统内自干扰，这主要是由于覆盖无线覆盖设置不合适有关。 第8页/共74页第八页，共74页。 由此可看出，所有网络营运的指标均与无线覆盖密切相关。可以说，无线覆盖是网络营运的基础，没有好的无线覆盖，就不会(b hu)有好的网络营运性能。在网络优化中，只有作好了无线覆盖的优化，再做其他信道设置与

5、无线参数的优化，才能达到真正的网络优化效果，才能达到事半功倍的目的。 第9页/共74页第九页，共74页。四、天线参数四、天线参数(cnsh)在无线组网中的作用在无线组网中的作用 天线是完成将传输线中的高频(o pn)电磁能转化成空间自由电磁波，或将空间中的自由电磁波能量转化成传输线中的高频(o pn)电磁能的专门设备，因此没有一个好的天线就不会有好的无线网络，没有天线的良好工作状态也同样不会有好的网络性能。 天线有许多参数决定着无线网络的性能，由于篇幅限制我们这里仅从与网络优化最密切的覆盖问题作一简要介绍。 第10页/共74页第十页，共74页。第11页/共74页第十一页，共74页。第12页/共

6、74页第十二页，共74页。第13页/共74页第十三页，共74页。第14页/共74页第十四页，共74页。第15页/共74页第十五页，共74页。 3、天线参数在无线覆盖中的作用 天线是完成将传输线中的高频电磁能转化成空间(kngjin)自由电磁波，或将空间(kngjin)中的自由电磁波能量转化成传输线中的高频电磁能的专门设备，因此没有一个好的天线就不会有好的无线网络，没有天线的良好工作状态也同样不会有好的网络性能。 天线有许多参数决定着无线网络的性能，由于篇幅限制我们这里仅从与网络优化最密切的覆盖问题作一简要介绍。 第16页/共74页第十六页，共74页。第17页/共74页第十七页，共74页。第18

7、页/共74页第十八页，共74页。PR(dBm)=EIRP-69.55-26.16LgF(MHz)+13.82Lghb- (44.9-6.55Lghb)LgD(Km)+Ks 式中PR接收门限F频率（MHg）hb基站天线挂高d覆盖距离(jl)（公里）Ks不同地形修正因子。对乡村环境Ks=9.94第19页/共74页第十九页，共74页。10log前向功率(gngl)后向功率(gngl)=25dB第20页/共74页第二十页，共74页。第21页/共74页第二十一页，共74页。第22页/共74页第二十二页，共74页。上副瓣零点下副瓣零点第23页/共74页第二十三页，共74页。第24页/共74页第二十四页，共

8、74页。电压(diny)驻波比（VSWR）对网络的影响：VSWR 反射功率比 辐射功率减少 减少百分比 3.0 25% 2.15dB 40% 2.0 11% 0.86dB 18% 1.8 8 % 0.67dB 14% 1.5 4% 0.36dB 8.0% 1.4 2.8% 0.21dB 4.7% 1.3 1.7% 0.13dB 2.9% 1.2 0.8% 0.07dB 1.1% 第25页/共74页第二十五页，共74页。第26页/共74页第二十六页，共74页。 a、应根据天线的垂直方向图提供的数据具体计算后进行下倾，保证服务区的覆盖范围，但又不形成覆盖盲区； b、天线下倾后，应注意(zh y)上

9、副瓣及尾瓣可能造成的对其他小区的干扰； c、天线机械下倾角度过大，会引起水平方向区畸变，使覆盖范围不易控制。第27页/共74页第二十七页，共74页。天线下倾角的计算：根据基站高度、基站距离，可由下式计算天线倾角：= arctg h / r/2式中，天线倾角，h为天线高度，r为站间距离。实际天线下倾角还应扣除垂直波束3dB宽度，在实际调整中，波束最大点对准主要覆盖(fgi)区，根据主波束宽度决定主要覆盖(fgi)区的宽度及边缘区的电平。第28页/共74页第二十八页，共74页。第29页/共74页第二十九页，共74页。 第30页/共74页第三十页，共74页。无下(w xi)倾电下倾机械(jxi)下倾

10、第31页/共74页第三十一页，共74页。电下倾情况(qngkung)下的波束覆盖无下(w xi)倾电下倾第32页/共74页第三十二页，共74页。机械下倾情况(qngkung)下的波束覆盖无下(w xi)倾机械(jxi)下倾第33页/共74页第三十三页，共74页。下倾方法(fngf)的比较10电下倾10机械(jxi)下倾6 电下倾+ 4 机械(jxi)下倾第34页/共74页第三十四页，共74页。第35页/共74页第三十五页，共74页。第36页/共74页第三十六页，共74页。天马山兴业银行基站2天马山观光点第37页/共74页第三十七页，共74页。第38页/共74页第三十八页，共74页。3.99%4

11、3.75%52.26%050100150200250300350-75dBm-20dBm-80dBm-75dBm-85dBm-80dBm2.04%97.96%05001000150020002500-75dBmto-20dBm-80dBmto-75dBmRSSI 优化前 优化后2.16%0.21%2.21%88.27%3.25%1.20%2.66%05001000150020002500-1to33to44to55to7.57.5to1010to1212to10117.19%82.81%0100200300400500600-1to312to101FER 优化前 优化后第39页/共74页第三十

12、九页，共74页。9.55%5.03%10.24%40.97%29.86%4.34%050100150200250-8to-6-10to-8-12to-10-14to-12-16to-14-30to-165.96%2.58%4.46%4.50%15.38%24.17%42.93%020040060080010001200-9to0-10.5to9-12to10.513to-12-14to13-15to14-32to15Ec/Io 优化前 优化后96.25%3.45%0.29%050010001500200025007to10-5to0-100to-528.47%52.26%8.85%1.56%3

13、.29%5.55%05010015020025030035010to12.57.5to105to7.50to5-5to0-100to-5TX Power 优化前 优化后第40页/共74页第四十页，共74页。3、吉林市移动(ydng)公司办公楼第41页/共74页第四十一页，共74页。第42页/共74页第四十二页，共74页。话音信道掉话率0.00%0.10%0.20%0.30%0.40%0.50%话音信道掉话率0.46%0.29%0.32%0.43%0.13%0.16%0.27%0.07%8-118-138-148-159-19-29-39-4优化调整(tiozhng)前、后话音信道掉话率对比 移

14、动公司基站一小区(xio q)2003年8月27日改换频点后第43页/共74页第四十三页，共74页。第44页/共74页第四十四页，共74页。风洞厂基站 2西陂基站收费站山体办公楼PN432地质八队基站PN9612高速公路山体PN27621PN102东肖基站PN4383PN318第45页/共74页第四十五页，共74页。第46页/共74页第四十六页，共74页。原因分析： 地质八队基站1、3小区天线(tinxin)均为90、15dBi的天线(tinxin)。故使3小区在入口处覆盖电平较低，加上干扰多形不成主导频。同时由于1小区水平波束过宽造成的入口处干扰。其它小区天线(tinxin)俯仰角不合适，使

15、上副瓣形成跨区干扰。解决方案： 更换地质八队1、3小区天线(tinxin)为HTDBS086518天线(tinxin)，提高3小区在入口处的覆盖信号电平，同时使1小区波束变窄，减小对入口处的跨区干扰。调整其它向邻基站天线(tinxin)的俯仰角，降低干扰。结果比较：第47页/共74页第四十七页，共74页。优化前后测试(csh)结果比较1.12%19.83%28.24%50.80%01002003004005006007008009001000-75dBm-20dBm-80dBm-75dBm-85dBm-80dBm-87dBm-85dBm0.19%12.09%87.71%050010001500

16、2000-75dBm-20dBm-80dBm-75dBm-85dBm-80dBmRSSI 优化前 优化后第48页/共74页第四十八页，共74页。17.19%82.81%0100200300400500600-1to312to101FER 优化前 优化后2.16%0.21%2.21%88.27%3.25%1.20%2.66%05001000150020002500-1to33to44to55to7.57.5to1010to1212to1019.55%5.03%10.24%40.97%29.86%4.34%050100150200250-8to-6-10to-8-12to-10-14to-12-1

17、6to-14-30to-16Ec/Io 优化前 优化后5.96%2.58%4.46%4.50%15.38%24.17%42.93%020040060080010001200-9to0-10.5to9-12to10.513to-12-14to13-15to14-32to15第49页/共74页第四十九页，共74页。28.47%52.26%8.85%1.56%3.29%5.55%05010015020025030035010to12.57.5to105to7.50to5-5to0-100to-5TX_Power 优化前 优化后96.25%3.45%0.29%050010001500200025007

18、to10-5to0-100to-5第50页/共74页第五十页，共74页。第51页/共74页第五十一页，共74页。第52页/共74页第五十二页，共74页。第53页/共74页第五十三页，共74页。第54页/共74页第五十四页，共74页。第55页/共74页第五十五页，共74页。第56页/共74页第五十六页，共74页。 基站采用MOTOROLA 20W微蜂窝基站，站型S222，天线型号(xngho)HTDBS093021,基站天线挂高32米，用户分布间地形图，基站A扇区对准上山公路，下情5度，B扇区对准天池景区，上翘3度，C扇区对准公路另一段（出山公路），下倾0度。 地形分布图： 第57页/共74页第

19、五十七页，共74页。基站天池主峰用户森林进山山门公路另一基站天池(tin ch)主峰 森林(snln) 用户(yngh) 公路 基站 进山山门 另一基站第58页/共74页第五十八页，共74页。 中国联通南昌分公司，南昌至宜春高速公路，生米中国联通南昌分公司，南昌至宜春高速公路，生米出口处的生米高速出口处的生米高速CDMACDMA基站覆盖高速公路方向的第基站覆盖高速公路方向的第一扇区和第二扇区原覆盖距离较近，由于该区域话一扇区和第二扇区原覆盖距离较近，由于该区域话务量少，主要为了确保高速公路上的用户通信，为务量少，主要为了确保高速公路上的用户通信，为节省投资，客户希望能够应用特种天线加以解决。节

20、省投资，客户希望能够应用特种天线加以解决。经现场地形勘测，决定经现场地形勘测，决定(judng)(judng)采用海天窄波束、采用海天窄波束、高增益天线加以解决。高增益天线加以解决。 更换天线前后效果对比如更换天线前后效果对比如下：下：第59页/共74页第五十九页，共74页。更换前有效覆盖距离约5.5公里，最远处约7公里HTDB089017单极化天线更换前接收电平更换后接收电平更换后有效覆盖距离约8公里，最远处约10公里HTDBS083021双极化天线第60页/共74页第六十页，共74页。更换前后Ec/Io数据对比第61页/共74页第六十一页，共74页。第二扇区PN=312 Ec/Io更换前最

21、远到厚田收费站，约10公里以上。HTDB089017单极化天线更换后最远到厚田收费站，约10公里以上。更换后最远测试到厚田收费站，约10公里以上。HTDBS083021双极化天线第62页/共74页第六十二页，共74页。第二扇区PN=312，更换前后Ec/Io数据对比第63页/共74页第六十三页，共74页。Mobile RX0.00%50.00%更换前2.25%18.80%21.48%18.25%39.17%更换后0.01%9.04%39.58%23.96%27.41%-100.0 to-90.0-90.0 to-80.0-80.0 to-70.0-70.0 to-60.0-60.0 to20.

22、0RX手机接受功率对比更换天线前更换天线前第64页/共74页第六十四页，共74页。Mobile TX0.00%20.00%40.00%60.00%80.00%更换前54.55%39.94%4.51%0.68%0.16%0.12%0.04%更换后39.06%60.09%0.76%0.03%0.02%0.04%0.01%-100.0to -25.0-25.0 to0.00.0 to10.010.0 to15.015.0 to20.020.0 to25.025.0 to100.0更换天线前更换天线前TX手机发射功率对比第65页/共74页第六十五页，共74页。更换前后FER误码率对比Mobile F-

23、FER0.00%20.00%40.00%60.00%80.00%100.00%更换前71.78%9.28%11.47%4.38%2.06%0.52%0.52%更换后83.38%3.79%5.54%4.08%2.62%0.58%0.00%0.0 to1.01.0 to2.02.0 to5.05.0 to10.010.0 to25.025.0 to50.050.0 to100.0更换天线前 更换天线后第66页/共74页第六十六页，共74页。 从路测图中可以看出更换高增益天线后，该基站从路测图中可以看出更换高增益天线后，该基站覆盖距离有明显增加，覆盖区内的信号强度明显覆盖距离有明显增加，覆盖区内的信

24、号强度明显增强，手机接收电平明显提高，手机发射功率也增强，手机接收电平明显提高，手机发射功率也有明显的改善，有明显的改善，FERFER误帧率小于误帧率小于1 1的比例从的比例从71.78%71.78%提高到提高到83.38%(83.38%(详见附图及统计对比表详见附图及统计对比表) )。在第一扇区（在第一扇区（PN=144PN=144），原天线覆盖图上的远端），原天线覆盖图上的远端有较长的绿色和黄色信号弱区，更换窄波束、高有较长的绿色和黄色信号弱区，更换窄波束、高增益天线后，远端原来增益天线后，远端原来(yunli)(yunli)的信号弱区范围的信号弱区范围减小，基站有效覆盖距离增加。减小，基

25、站有效覆盖距离增加。第67页/共74页第六十七页，共74页。6）内置电下倾与连续可调电下倾天线案例：移动泥里河基站（覆盖不好）： 位于白山市辖区内的十三道沟，基站为O2站型，采用我公司TQ-09-11全向天线，基站建于一20米的高坡上，铁塔高为70米，天线总挂高为90米，距基站800米-1200米范围内有一村庄，为用户密集区，在村里可看见基站，但信号很弱，通话时断市续，掉话频繁，用户投诉(tu s)严重。经测试，天线驻波比良好（小于1.3），村内信号为-80至-95dBm之间。由于该地区除村庄外，周围都是森林，只有一条公路自远处通过。白山移动公司要求只覆盖村镇，对公路远端可作出牺牲。 第68页/共74页第六十八页，共74页。 根据此情况，我建议其将原0度全向天线更换为我公司(n s)下倾7度的全向天线。