06 天线倾角规划调整.doc

06 天线倾角规划调整目录第6章天线倾角规划调整 概述 问题分析 天线倾角设计 天线增益与半功率角的关系 天线垂直半功率角 天线下倾角计算方法 实际应用 应用实例 注意事项 i 改善覆盖的倾角调整方法 农村和山区 城市 结论附录 A 小区半径的概念附录 BR与r 方向上路径损耗差 10dB 附录C 时间色散 ii GSM 无线网络规划及优化优化篇第6章天线倾角规划调整 概述在移动通信网络建设初期,基站站间距大,数量少,站型也不大, 频率资源相对比较丰富。在这一阶段的网络规划时很少对天线倾角作详细规划,基站功率常常以满功率发射。对于越区覆盖则主要通过增加邻区的办法予以解决。但随着 GSM 网络的迅速发展,城市中的基站越来越密集,在一个中等城市通常分布数十个基站,在省会城市则达到数百个基站,并且基站密度越来越高,站型也越来越大,如果对越区覆盖仍采用老办法,网络质量将难以保证。因此有必要在规划阶段就对倾角、基站静态发射功率进行更加细致合理的规划,减轻优化阶段的工作量。天线下倾对覆盖的影响在 ASSET 规划软件中可以很好模拟,在这里我们主要探讨没有规划软件的情况下如何确定天线下倾角,并且也为现场优化调整提供理论依据。本文探讨的方法经过两年来的应用,效果良好。但因无线信号传播与环境密切相关(如高楼密集区损耗,山体、水面或巨型玻璃墙幕反射等会对电波传播产生影响) ,本方法不一定能适应所有传播环境;但是,在规划时仔细考虑小区蜂窝结构的规则性以及小区覆盖范围和目标,可以为无线网络质量奠定一个十分良好的基础。本文提出的天线倾角调整方法主要解决越区覆盖带来的干扰问题。本方法对解决撍潞跀现象也有作用,不同之处在于对垂直半功率角的考虑不同。采用本方法可以避免盲目的、反复的天线倾角调整,并由此带来的用户抱怨。文中的天线倾角无特别声明均指下倾角。 6-3 GSM 无线网络规划及优化优化篇 问题分析对于联通 GSM900 、移动 GSM900 、 GSM1800 各自的频率资源不等, 其带宽分别为 6M 、 10~ 15M 、 10M 。以 6M 和 10M 带宽为例: (1) 常规频率复用,站间距较大:可以实现的最大站型为 S222 和 S444 , 在这种情况下即使各小区的天线倾角为 0度, 基站发射机以满功率发射,越区覆盖不太严重,通过个别小区的频点调整和增加邻区可以解决越区覆盖问题,仍然可以保证较好的网络质量,但前提是站间距较大。适用于站间距大于 的网络,如站间距 、 3km ( 频率: 900MHz ; 功率: 40W ; 合路器损耗: S222 为 5dB 、 S444 为 8dB ;天线高度: 40m ;增益: 15dBi ;馈线长度: 50m ;手机最低接收电平: -90dBm ) 。计算时没有考虑地物损耗。对于 GSM1800 站间距更小。(2) 常规频率复用, 基站较密: 当站间距小于 时, 对于上述 S22 2 和 S444 站型,越区覆盖趋于严重,受干扰频点的调整困难。(3) 紧密复用,基站密集:站间距小于 1km ,站型较大,采用紧密复用的频率规划技术,如 MRP 、1×3、1×1。此时如仍对倾角不加以合理规划,同频、邻频干扰将十分严重。对于后两种情况,必须增大倾角,控制越区覆盖带来的干扰;对于第一种情况,虽然越区覆盖导致的干扰不十分严重,但通过合理调整倾角,可以减少邻区数目,降低规划难度和减少切换,缓解主要小区拥塞,同时使各小区的服务范围更加合理。 天线倾角设计 天线增益与半功率角的关系在设计天线倾角时必须考虑的因素有:天线的高度、方位角、增益、垂直半功率角,以及期望小区覆盖范围。根据天线理论,在天线增益一定的情况下,天线的水平半功率角与垂直半功率角成反比,其关系可以表示为: 6-4 GSM 无线网络规划及优化优化篇 Ga?10lg?32400/?????? (1) 其中, Ga 为天线增益,单位: dBi ; ? 为垂直半功率角,单位:度; ? 为水平半功率角,单位:度。从上式可知,如果只知道天线的增益和水平半功率角,就可以计算出垂直半功率角板(或叫垂直波束宽度) 。从后文可以看出垂直半功率角在计算倾角时的意义。上式也说明,当天线增益较小时,天线的垂直半功率角和水平半功率角通常较大;而当天线增益较高时,天线的垂直半功率角和水平半功率角通常较小。 天线垂直半功率角天线的垂直方向图有一个主瓣和多个副瓣构成,在水平线之上的副瓣称为第一、二吷细卑辏辉谒较咧碌某莆谝弧⒍下副瓣。主瓣上增益下降一半(即 3dB )处就是半功率