无线基站选址及天线应用场景分析

1、2015年年10月月无线基站选址及天线无线基站选址及天线应用场景分析应用场景分析吕吕 聪聪广州联通海珠区分公司目 录一一概述概述二二各场景中天线选型原则各场景中天线选型原则三三特殊场景对技术应该案例特殊场景对技术应该案例四四小基站以及综合方案应用案例小基站以及综合方案应用案例1基站选址意义2 2易企秀使用指引易企秀使用指引天线的应用意义天线的应用意义- 3 - 3 -一一.概述概述-基站选址意义基站选址意义选址的重要性1、选点选点是站点规划意图实施的第一步，是综合各方信息，并付诸现场的开始。选点工作的关键是按一定的原则，选取最合理，最优秀的位置，且能最大程度地符合规划意图；将选点工作放在能指导

2、后续现场工作的高度来看待。选址所需工作步骤选点工作前应掌握必要的选点原则及基站建设原则；应了解拟选点周边路测，现网宏站、室分（位置、架设、挂高等）及规划点情况；应理解拟选点规划意图，明确规划覆盖目标；应拥有灵活的现场沟通协调能力，选取合适的建站位置；应掌握测试手机、GPS等查勘工具的使用，掌握MapInfo、Google Earth等软件的基本功能。应能将现场查勘信息，建站评估等按照选点方案模板，及时，全面地反馈到选点方案中，方案力求达到规划评审人员只看方案就可以评审站点建设与否的程度- 4 -一一.概述概述-基站选址意义基站选址意义选址具备能力要求还应掌握与整个基站建设相关的知识及流程，如天

3、线、主设备、传输、电源、防雷、承重等方面的基本知识；具备所负责区县整体的站点分布分析能力；具备选点原则与现场实际租赁可行性相结合的判断能力；具备根据现场实际情况（CQT、建筑分布、地形地势等）调整规划覆盖目标、拟建站位置的能力；具备提出多种建站方式（宏站，室分，室分综合等），提出多种建站形式（常规，美化，共享，拉远、分布式等）的能力；具备创新思维，挖掘选点工具，软件的功能，挖掘互联网的支持；目 录一一概述概述二二各场景中天线选型原则各场景中天线选型原则三三特殊场景对技术应该案例特殊场景对技术应该案例四四小基站以及综合方案应用案例小基站以及综合方案应用案例1基站选址意义2易企秀使用指引易企秀使用

4、指引天线的应用意义天线的应用意义- 6 - 6 -一一.概述概述-天线的应用意义天线的应用意义天线的重要性1、天线作为控制射频能量空间分布的前端部件，在移动通信网络中起着极其重要的作用，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2、根据实际经验表明，1dB天线性能的改善等于2dB系统性能的改善，3dB天线性能的改善等于1倍系统发射功率的改善及1倍系统接收功率的改善。天线的应用意义相对主设备及其它的投入，天线的应用能带来更大的效益：1、网络建设：、网络建设：不同的场景选用不同的天线类型覆盖；选择合理、灵活的的天线安装位可减轻后期网络规划和基站建设投入。2

5、、网络优化、网络优化：可明显改善覆盖和干扰，提升网络质量提升品牌形象。3、网络运行维护：、网络运行维护：在网络维护方面，便于网络尽快适应因建筑物的变化而引起的网络变化，减小优化调整等人工和维护费用等。目 录一一概述概述二二无线基站选址概念及原则无线基站选址概念及原则三三特殊场景对技术应该案例特殊场景对技术应该案例四四小基站以及综合方案应用案例小基站以及综合方案应用案例1选址概念2 2易企秀使用指引易企秀使用指引天线的应用意义天线的应用意义- 8 - 8 -二二.无线基站选址概念及原则无线基站选址概念及原则-选址概念选址概念CQTCQT：原意是指拨打质量测试，也指在固定的地点测试无线数据网络性能

6、；目前的选点工作仅收集主叫情况下，主频点（及最强临频点）的接收信号强度；信号良好的定义是指2G：RxLev - 85dBm ，WCDMA： RSCP-95dBm &EcIo -13dBm 。路测：路测：即DT，也称驱车覆盖测试，是通过驱车沿一定道路行驶时测量无线网络性能的一种方法；一般由网优道路组或测试公司进行测试，再整理为map info图层后提供给设计院。道路站点选点时应着重考虑。dBdB家族：家族：ndBm：功率绝对值；1瓦发射功率=30dBm发射功率（计算公式：10倍log(毫瓦)）；因为log是指数级的关系，2W的放射功率=33dBm，而不是60dBm。ndB：两个dBm之间

7、的差值，此值为正值。如在室内，向光时测的某频点信号电平值是 -80 dBm，背光时测得该频点信号电平值是-85 dBm，则此时可以认为人体穿透损耗时5 dB。ndBi与dBd：均是指天线的增益；区别在于前者是指实际天线（增益）与理想点源天线（增益）之比，后者是指偶极子天线（增益）与理想点源天线（增益）之比； dBi=2.15+dBd；如21 dBi的高增益天线，用dBd表示即为18.85dBd。ndBc：与dB一样，是度量两个功率相对比值的单位，但dBc是相对与载波功率的。- 9 -二二.无线基站选址概念及原则无线基站选址概念及原则-选址概念选址概念MRMR：即面覆盖率，主要反映了网络的深度覆

8、盖强度，提升该指标需要增强网络的深度覆盖。2G标准是（RxLev_DL-90dBm的采样点数）/（MR有效采样点总数）*100% 。WCDMA统计标准是（ RSCP&ECIO-95&-13的采样点数） /（MR有效采样点总数）*100% 。目前2、3G要求均是85% 。信号盲区：信号盲区：指导频信号低于手机最低接入门限，手机显示无信号（紧急呼叫）；一般分布在基站覆盖不到的山坡北背面、凹地、高大建筑内部，电梯井，地下停车场等。覆盖空洞：覆盖空洞：指导频信号高于手机最低接入门限，但低于运营商主业务接入并保持的最低信号；手机显示有信号，但无法通话，收发信息；除本身导频电平太低，干扰及

9、信号质量差也是其中的原因。无主导小区：无主导小区：指手机收到了很多小区的信号，业务也可以使用，但里面没有一个小区的信号足够强，起主导作用，导致手机频繁切换主频点，严重时导致业务中断。常见就是CQT测试时，主频点和邻频点频繁变换。导频污染：导频污染：与“无主导小区”的情况类同，此时手机收到的小区信号都是强信号，但同样没有信号足够强，起主导作用的小区；此情况同样导致手机频繁切换主频点，严重时导致业务中断。- 10 -二二.无线基站选址概念及原则无线基站选址概念及原则-选址概念选址概念越区覆盖：越区覆盖：是指无线环境的影响，如街道效应，水面效应，天线倾角太小等，导致某些小区的覆盖范围远远超过了规划范

10、围，在其他小区的覆盖区域内形成不连续主导区域，有可能造成孤岛效应。现场CQT测试表现为在某小区覆盖范围内测得主频信号却是远处，甚至几公里外基站的信号。街道效应：街道效应：即“波导效应”。波长越短的无线电波，当遇到物体时，在其表面发生镜面反射的可能性也越大。当信号在两侧是规则楼房的街道中传播时，是以反射方式行进的。导致沿波导方向损耗小，信号就强，其他方向损耗大，信号强度就弱。波导效应容易引起越区覆盖和导频污染等，在井型街道会引起切换频繁、掉话等。水面效应类同。在小区方向角的设置时应加以考虑。孤岛效应：孤岛效应：主要由越区覆盖产生。即某小区覆盖范围内存在一处是由远方小区（且该远方小区并未与该小区配

11、置邻区关系）为主导小区的情况。呼吸效应：呼吸效应：指基站覆盖半径随用户数目的增加而收缩的现象，WCDMA的呼吸效应比较明显。目 录一一概述概述二二无线基站选址概念及原则无线基站选址概念及原则三三特殊场景对技术应该案例特殊场景对技术应该案例四四小基站以及综合方案应用案例小基站以及综合方案应用案例1选址概念2易企秀使用指引易企秀使用指引选址的原则- 12 - 12 -二二.无线基站选址概念及原则无线基站选址概念及原则-选址原则选址原则五大原则不是独自孤立的，选点过程中需要综合考虑。挂高、站距是保证站点覆盖效果及避免后期优化困难的首要条件，遮挡是一定不能有的，干扰只能尽量避免，隔离度是双刃剑，要利人

12、利己。五大原则只是选点的先决因素，解决特定的问题才是选点工作的关键解决特定的问题才是选点工作的关键，不应拘泥于原则的束缚。选点时还需要综合考虑多方因素，其中“租赁难度”始终贯穿整个选点流程，但该因素不应作为阻碍我们提出最优方案的因素，新选点尤甚。如下图所示：重重堪堪点点挂挂高高站站距距遮遮挡挡干干扰扰隔隔离离投诉投诉业务量业务量承重安全承重安全环境安全环境安全弱覆盖弱覆盖多方案多手段多方案多手段施工条件施工条件传输传输引电引电防雷防雷设备位置设备位置建设成本建设成本一体化全局思量一体化全局思量共建共享共建共享后期扩容后期扩容路测路测CQTCQT租赁难度租赁难度盲区盲区MRMR主主选选点点规规划

13、划点点备备选选点点- 13 -q挂高挂高q站距站距q遮挡遮挡q干扰干扰q隔离度隔离度挂高挂高即天线中部至地面的高度，一般情况下，天线挂高不低于15米，不高于60米。l过高站点，容易造成越区覆盖、导频污染、站间重叠区域过大等网络问题；市区超60米的高站及丘陵地带，覆盖高差超100米的高山均慎用；挂高不足的站点，容易被遮挡或后期被遮挡，覆盖范围不足，基站利用率低，严重会导致弱覆盖、覆盖盲区等；l天线高度与周边覆盖区域平均高差应在10米以上；l选点时优选有高度优势建筑+小架设物的低成本方案；主选点不应选择明显无高度优势的建筑。站距站距两无线基站之间的距离，现在联通对密集建筑区域站间距要求放宽至200

14、米；一般情况下站间距不应少于300米，但异频站，分层覆盖站除外。l站距过大过小均会出现上述挂高过低过高时产生的弱覆盖、覆盖盲区及越区覆盖、导频污染、站间重叠区域过大的问题，还有就是边缘覆盖率保障问题。环境环境 密集市区密集市区 普通市区普通市区 县城县城 郊区郊区 铁路客运铁路客运 交通干线交通干线 市区街道市区街道 建议站距建议站距（Km） 0.3 0.60.5 1.00.6 1.30.9 2.01.5 3.02.5 4.50.2 0.5建议站高建议站高（m）30 5030 5030 5040 6040 6040 6015 30二二.无线基站选址概念及原则无线基站选址概念及原则-选址原则选址

15、原则- 14 -二二.无线基站选址概念及原则无线基站选址概念及原则-选址原则选址原则q挂高挂高q站距站距q遮挡遮挡q干扰干扰q隔离度隔离度遮挡遮挡泛指天线一定倾角范围内其水平波束所及空间内出现的遮挡物包括高于天线的建筑，景物，树木，金属网及低于天线的基站所在建筑的天面；l基站100米范围内（即第一菲涅尔区域内）不应该有遮挡物；除非规划覆盖的就是该遮挡物（如天线设置负倾角覆盖面前的高层住宅楼），但此种情况应该慎用，负倾角不利于覆盖范围的控制；l基站所在建筑天面很大时，宜将各扇区分开放置在天面的不同角落，避免塔下黑的出现或加大塔下黑影响的程度，超高且大天面的建筑尤甚；l正常情况下，主选点不应选择其

16、100米范围内没高度优势或自身天面遮挡等杂物众多的建筑，备选点不应选择通过架设高大天线架设物仍不能避免遮挡的出现或不符合挂高要求的建筑；常见常见天面天面遮挡遮挡情况情况及及处理处理办法办法- 15 -二二.无线基站选址概念及原则无线基站选址概念及原则-选址原则选址原则q挂高挂高q站距站距q遮挡遮挡q干扰干扰q隔离度隔离度干扰干扰选点查勘主要考虑的是系统外干扰军队、政府微波站、雷达站、无线电发射塔、高压变电站、大面积水域、其他运营商基站、私装信号放大器等；l选点位置应远离干扰源，若现场发现，则应对干扰源进行简要描述；l调整小区覆盖方向，及天线下倾，使其偏离干扰源；l增加与其他运营商基站天线之间的

17、隔离度，增加金属隔离网，滤波设备等措施。隔离度隔离度随着共建共享的不断推进，保证足够的隔离度成为各运营商之间降低近频干扰的主要措施；隔离度分水平及垂直两种形式；l选点时遇到共享其他运营商基站架设物或共天面时，需要描述清楚其他运营商天线位置、频段，从而保证足够的隔离度（如下表）。旧旧GSM18002GHz CDMA2000TD-SCDMA隔离形式隔离度隔离距离隔离度隔离距离隔离度隔离距离水平84dB*84dB*83dB*垂直84dB3.8m84dB3.8m3.8m83dB3.6m3.6m新新GSM1800SCDMAPHS隔离形式隔离度隔离距离隔离度隔离距离隔离度隔离距离水平42dB1.5m93d

18、B*89dB*WCDMAWCDMA与各移动与各移动通信系统通信系统天线隔离天线隔离度要求表度要求表注：标*代表水平隔离距离要求过大，远超出天面空间尺寸，需采取其他隔离措施目 录一一概述概述二二无线基站选址概念及原则无线基站选址概念及原则三三各场景天线应用分析各场景天线应用分析四四小基站以及综合方案应用案例小基站以及综合方案应用案例- 17 - 17 -三三.各场景天线应用分析各场景天线应用分析n 市区市区n 特点：-人口密集、话务量高-站址分布较密、覆盖范围小n 主要考虑的问题：-要有效控制覆盖范围-在主覆盖区内保证信号电平均匀-防止产生邻区及跨区干扰n 基站一般为三扇区定向站，天线一般选型：

19、-水平波束角65度-中等增益15dBi-双极化-高前后比-低上副瓣-可连续电调下倾角- 18 -三三.各场景天线应用分析各场景天线应用分析在网络建设中后期阶段，市区基站天线的倾角普遍比较大， 塔下黑 现象不明显，可不采用有零点填充的天线。但需优先考虑采用有上副瓣抑制的天线，以尽可能降低网内干扰，特别是越区覆盖,其次就是慎重选取天线安装位置以及天线架设物。如图所示,这种情况主要是因为天线远离天面边缘或挂高不足,无法覆盖较近的目标,如调整下倾则会导致天面阻挡,同时天线的下瓣无法发挥效果解决方案一：增高天线挂高并增大下倾角，该图中黄色部分即为原塔下黑问题因增加挂高增大下倾角而改善覆盖的区域天线移动至

20、天面边缘，这样不但可进一步增大下倾角同时不会产生天面阻挡,同时天线下瓣也可以良好的补充覆盖主瓣无法覆盖到的区域,达到比较好的覆盖效果- 19 -三三.各场景天线应用分析各场景天线应用分析n 郊区郊区n 特点：人口不太密集，但有相当的话务量需求，覆盖范围较广，基站间距较大。n 天线选型主要考虑的问题是：以满足覆盖为主，同时考虑减少干扰，特别是在城乡接合部。基站一般也以三扇区型定向站为主。n 郊区的应用环境介于城区环境与农村环境之间，有的地方更接近城区，基站数量不少，覆盖与干扰控制在天线选型时都要考虑；而有的地方可能更接近农村地方，覆盖成为最重要因素。n 当周边基站较少时，可选用水平波束宽度为90

21、度的定向天线，以增强相邻小区间的覆盖场强，特别是在小区接合部有明显话务量需求时。如周边基站较密，仍选用65度的天线。由于郊区基站覆盖范围较城区大，故可以采用高增益17dBi左右的天线。一般安装条件较好，可使用单极化天线进行空间分集接收。- 20 -三三.各场景天线应用分析各场景天线应用分析n 农村农村n 特点：广覆盖、话务量少、基站间距大、基站功率大。天线选型的建议：由于农村基站一般话务量较低，多为S111配置，为增强覆盖效果，在丘陵山地应尽量使用扇区化全向站，即将单小区信号功分为2扇区或3扇区，选用水平波束宽度为90度的高增益定向天线。-功分为3扇区后，每扇区发射功率较全向小区约降低4.77

22、db，而如采用18dbi的高增益天线，天线增益较全向天线的11dbi提高了7db，不考虑功分器插损的情况下，EIRP比全站小区高2.23db左右，改善了覆盖效果。由于高增益定天线的垂直波束存在零点，而农村基站大量安装在铁塔和山坡上，位置一般比较高，因此在基站近端有话务量需求时，要采用预置下倾和零点填充的天线。应用中需求注意零点填充天线只是对第一个零点进行填充，安装时仍然要选择合理的下倾角。无零点填充，近处目标覆盖不足无零点填充，近处目标覆盖不足- 21 -三三.各场景天线应用分析各场景天线应用分析n 铁路、公路铁路、公路n 特点：沿线有覆盖要求，而话务量较小，用户高速移动，覆盖一般采用带状结构

23、，多使用2扇区基站。n 当道路穿过乡镇、城区时可采用三扇区方式，增加1个扇区用于城镇覆盖。由于车体对信号传播损耗较严重，这种情景对覆盖要求较高，天线的选择很重要，并要求天线的方向图要求和覆盖地区相匹配。n 对于这种场景不能选用前后比较高的天线，否则会造成2个扇区的交叠覆盖范围太小而造成切换失败。- 22 -三三.各场景天线应用分析各场景天线应用分析n 铁路、公路铁路、公路对两扇区结构一般采用水平波束宽度为65度或90度的高增益18dBi天线，也可增加一个扇区覆盖道路周边目标（左图）如果既要覆盖铁路、公路，又要覆盖乡镇且话务量较小的地区，可以采用全向站配置，水平波束宽度很宽（180210度）的中

24、增益弱定向天线（右图）- 23 -三三.各场景天线应用分析各场景天线应用分析n 铁路、公路铁路、公路对于处于位置区边缘的基站，可以考虑用全向站配置，功分为2扇区，使用定向天线。这样做的好处是由于跨位置区的位置更新对信令信道的瞬间需求量较大，将2个定站小区合并为1个全向小区后的单小区容量增大，可避免话务阻塞- 24 -三三.各场景天线应用分析各场景天线应用分析n 铁路、公路铁路、公路对于直线轨道，相邻站点宜交错分布于铁路的两侧，形成 之字型布局，有助于改善切换区域，有利于车厢内两侧信号质量的均衡天线挂高设置应考虑铁轨高度，天线挂高需高出轨面15米以上。应保证天线与轨面视通当站点与铁路沿线的垂直距

25、离在当站点与铁路沿线的垂直距离在100米以内时宜采用窄波束高增益天线，如米以内时宜采用窄波束高增益天线，如33度度21dBi天线；当天线；当站点与铁路沿线的垂直距离大于站点与铁路沿线的垂直距离大于100米时宜采用米时宜采用65度波束天线，天线增益建议为度波束天线，天线增益建议为18dBi，在城区，在城区站距较近条件下，天线增益建议为站距较近条件下，天线增益建议为16dBi对于铁路弯道，站址宜设置在弯道的内侧，可提高掠射角，保证覆盖的均衡性- 25 -三三.各场景天线应用分析各场景天线应用分析n 常用天线种类常用天线种类常规板状天线：常规板状天线：即天线外形只与天线技术参数相关。分为全向、定向；

26、单频，双频，多频，宽频；单极化、双极化；正常增益，高增益；机械、电调、大倾角，倾角预置等。在选择天线时，主要考虑覆盖场景、天线增益，极化方式，水平和垂直波瓣角，机械尺寸，重量等；相关参数参考左表。选点方案优先选择常规板状天线。选点方案优先选择常规板状天线。 双频天线（并肩式）单频天线WCDMA单频天线GSM900单频天线DCS1800- 26 -三三.各场景天线应用分析各场景天线应用分析n 常用天线种类常用天线种类集束集束方柱方柱圆柱圆柱排气管排气管方柱方柱( (壁挂）（变色龙）壁挂）（变色龙）排水管（壁挂）排水管（壁挂）空调空调水桶、冷却塔水桶、冷却塔特种天线：特种天线：常指美化天线。即在常

27、规天线外部加装美化罩或将天线制造成特定形状（即一体化）。实际租赁中为了提高建站可行性、灵活性可以选择美化类型天线。- 27 -三三.各场景天线应用分析各场景天线应用分析n 天线载体选取天线载体抱杆抱杆（可外加装圆柱，方柱，空调外罩）围杆围杆支撑杆支撑杆（可天线安装部分加装美化罩或全杆体美化，如集束）通信杆通信杆（可天线安装部分加装美化罩或全杆体美化，如美化灯，美化树；造价高慎用）铁塔铁塔（适用于郊区施工困难的山地；造价高慎用）常规高度（米）2、3、4、6（8）1012、15、18、25（25米适用于地面或土建机房顶）25、30、35、40、4530、35、40、45围杆围杆支撑杆支撑杆通信杆通信杆铁塔铁塔选点方案优选不美化天线载体。选点方案优选不美化天线载体。挂高足够情况下优选抱杆，围杆等小型架设物。支撑杆，集束，通信杆，铁塔等对所立建筑或地面需要专门的承重要求，施工条件也有所限制。现场选点时应予以考虑，