无线通信基础知识(精简版)
• 通信天线种类 - 按工作频段:超长波、长波、中波、 短波、超短波、微波天线 - 按方向性:全向、定向天线 - 按结构特性:线天线、面天线
图1.1 a
图1.1 b
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典型的移动通信系统
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天线基础知识
无线网络规划基础
•目
录
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无线网络规划流程
测试分析 工程调整
无线网络规划分为前期准备、预规划、详细规划三大部分,建成后期通过网络优化对网络进行优化、 调整。 前期准备:包括集团发展策略理解,区域政治、经济发展情况以及省公司和分公司的业务发展需求了 解,现网2G站点、小区、工程参数和话务、流量、数字地图、传播模型、业务模型等规划信息的收集; 预规划:通过对规划信息的整理和分析,综合考虑现网业务需求,通过链路预算和容量估算确定网络 规模; 详细规划:通过站点规划、勘察确认、仿真的循环过程,使站点方案满足规划指标需求,包括覆盖规 划、容量规划和性能评估。
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无线网络规划-目标
覆盖目标 容量目标
加大室内分布建设力度,有数 据业务需求的室内分布系统要100% 开通TD;覆盖数据业务热点,实现
根据业务发展水平,满足当 期用户需求。
室外成片连续覆盖, 数据业务热点地
区的TD室外覆盖要100%达到GSM 覆盖水平,实现成片连续。
覆盖、容量、 质量平衡
馈电网络 馈电网络
馈电网络
天线接头
天线接头
定向天线
全向天线
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天线知识--基本常识
• 通信天线基本功能 辐射和接收无线电波:发射时,把高频电流转换为电磁波;接收时把电磁波转 换为高频电流。 导线上有交变电流流动时,就可以发生电磁波的辐射,辐射的能力与导线的长 度和形状有关。如 图1.1 a 所示,若两导线的距离很近,电场被束缚在两导线 之间,因而辐射很微弱;将两导线张开,如 图1.1 b 所示,电场就散播在周围 空间,因而辐射增强。 必须指出,当导线的长度 L 远小于波长 λ 时,辐射很微弱;导线的长度 L 增大 到可与波长相比拟时,导线上的电流将大大增加,因而就能形成较强的辐射。
站址选择:
基站站址宜选在交通便利的地方。 不宜在大功率无线发射台、大功率电视发射台、大功率雷达站以及有电焊设备、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 不宜选择在生产过程中散发有害气体、多烟雾、粉尘、有害物质的工业企业附近。 远离加油站,至少保证:油量少于50 立方时间距大于12 m,油量为50~1 000立方时间距大于15 m,油量为 1 000~2 000 立方时间距大于20 m; 基站尽可能避免设在雷击区 严禁将基站设臵在矿山开采区和易受洪水淹灌、易塌方的地方; 机房不应选择木质结构或钢木结构房屋; 不同通信铁塔间距离应保证50 m以上,如果小于50 m,必须要在不同地网间保证三点以上互连。 当基站需要设臵在飞机场附近时,其天线高度应符合机场净空高度要求,并且需经相关部门批准; 高压线附近设站时,通信机房应保持20 m以上的距离,铁塔离开高压线距离必须在自身塔高以上; 外电引入交流电缆的选择:业主应该提供1路不小于三类的市电电源,80A(或以上)容量的分路开关。
要求天线主瓣方向无明显阻挡。
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基站设臵原则—宏基站
机房选择:
一般情况下,新建基站机房使用面积需要25平米,若兼顾未来发展需求,可按40平米考虑。 若主设备采用挂墙式BBU+RRU,机房使用面积应不小于15平米。 机房高度:大于2.6米 机房楼面均布活荷载标准值应达到6kN/平米(电信专用房屋设计规范)。
单载频承载erl数
如果该载频上不含BCCH信道,那么每个载频是8个时隙,按照0.02的呼损,一块载频8个信道 能承受的话务量是3.63erl。 从全网来看,一般忙时1个载频理论平均承载4~5爱尔兰的话务量,也就是200个左右的用户 (平均每个用户只有2%~2.5%的时间在打电话,其他时间待机)已可用以下方法对新增载频数 进行计算: 根据集团对载频利用率为70%计算,(全网用户数×单机话务量)/(全网载频数×单载频理论 承载erl数)=70%,则新增用户数对应需新增载频数= ,(新增用户数×单机话务量)/(载频 数单载频理论承载erl数× 70%) ,已仁怀市区为例,若新增10000用户,单载频理论承载话务 量按4.5 erl计算,则对应需新增的载频数=(10000 ×0.016)/(4.5 ×70%)= 50.79,在计算新 增载频数时,建议各地级市及县公司单机话务量取0.016 erl,遵义市取0.022 erl,(该单机话 务量为参照其他地州市区及县级市取值,遵义各地级市及县公司单机话务量已现网提取数据为 准)单载频理论承载话务量为4.5 erl 。
质量目标
(1)覆盖区内无线可通率:移动台在无线覆盖区内90% 的位臵,99% 的时间可接入网络。 (2)无线信道呼损:无线信道呼损市区不高于2%,郊区不高于5%。 (3)块差错率目标值(BLER Target):话音 1%,CS64K 0.1%-1%,PS数据 5-10%。
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无线网络规划-预规划
6走线架
5馈线卡 7馈线过线窗
8防雷保护器 基站主设备
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基站设臵原则—宏基站
满足覆盖和容量要求:
参考链路预算的计算值,充分考虑基站的有效覆盖范围,使系统满足覆盖目标的要求; 充分保证重要区域和用户密集区的覆盖。包括党政军重要机关、移动分公司所在地、世界 文化遗产风景区、机场火车站交通枢纽、企业办公楼、商业中心、酒店和娱乐场所等。 进行需求预测,将基站设臵在真正有话务和数据业务需求的地区。各类区域站间距建议区 间为
按制式分类:GSM基站、CDMA基站、PHS基站
按频段分类:900M,1800M 按站型分类:宏站,微站,直放站定向站,全向+定向站
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GSM承载能力
单载频承载用户数 如果该载频上不含BCCH信道,则每个载频是8个时隙,也就是在同一时刻能多8个用户接入, 如果开半速率则最多语序同时16个用户接入。
各业务覆盖半径基本相同 12.2 kbps
TD-SCDMA Node B
64 kbps
TD-SCDMA Node B 384 kbps
不同速率业务覆盖半径基本相同
无明显 “呼吸效应”
传统的CDMA系统,负荷和干扰的上升对系统的服务质量、覆盖、容量会造成较大的影响。 TD-SCDMA系统各种多址技术使产生呼吸效应的因素显著降低,智能天线和联合检测技术最 大限度的克服了小区呼吸效应:
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基站图例
自建房+铁塔
自建房+升高架
抱杆基站
三角杆基站
宏基站作为主要覆盖方式:
微基站作为宏基站的补充和延伸,应用于: 宏蜂窝覆盖不到又有较大话务量的地点 作为热点应用的场合一般是话务量比较 集中的地区; 对配套设施的要求较低; 载干比要求高,需严格控制天线增益、 发射功率。
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智能天线——基本原理
天线圆阵
天线线阵
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TD-SCDMA信道组成
TD-SCDMA每载频分为7个时隙,每个时隙16个码道,时隙及码道组成如下图:
TD-SCDMA各业务占用码道数:
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TD-SCDMA承载能力
对于CS12.2K语音业务,1块载频若上下时隙对称(上下行时隙配臵为3:3),上 下行各需2个码道才能承载,所以一个时隙能容纳8个12.2K语音用户,对于主载频, 其TS1时隙需要2个码道做PRACH信道,所以要少一个用户,则该载频能容纳
规划时考虑: 热点地区分层覆盖
规划时考虑: 当前网络规模
优化时考虑: 升级加载波
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基站设臵原则—宏基站
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天馈系统示意图
1天线调节支架 抱杆(50~114mm)
3接头密封件 绝缘密封胶带,PVC绝缘胶带
GSM/CDMA 板状天线 4接地装置 主馈线(7/8“)
9室内超柔馈线
2室外馈线
市区:400-800米;
郊区:800-1200米; 交通干线(铁路,高速公路):2000-3000米;
满足网络结构要求:基站站址在目标覆盖区内尽可能平均分布,尽量符合蜂窝网络结构的
要求,基站站址分布与标准蜂窝结构的偏差应小于站间距的1/4。
避免周围环境对网络质量产生影响:天线高度在覆盖范围内基本保持一致、不宜过高,且
适合高密度话务量地区,每小区的覆盖
发射功率较强,一般在10w以上 一般需要机房、配套电源等辅助设施
半径大多为 400m— 25km
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TD-SCDMA的关键技术
TD关键技术 多址技术; 双工技术; 码道数量; 接力切换; 联合检测; 同步方式; 智能天线; TD-SCDMA=FDMA+TDMA+CDMA
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基站设臵原则—宏基站
站址选择:
基站站址不宜选择在环保评估敏感区域,如学校、医院、部队。 由于无委要求对每个新建基站进行环境评估,应该在查勘报告中详细记录敏感单位情况, 包括敏感单位名称、方向、距离等
新选站与周边基站要尽量新城理想蜂窝结构
为达到较好的覆盖效果,选址的楼宇一般要控制在规划点方圆R/4范围内,R为基站覆盖 半径 天线高度在覆盖范围内基本保持一致、不宜过高,且要求天线主瓣方向无明显阻挡 要充分考虑基站的有效覆盖范围,使系统满足覆盖目标的要求,如农村站点尽量设臵在 地势相对较高处 天线高度在覆盖范围内基本保持一致、不宜过高,且要求天线主瓣方向无明显阻挡
密集市区,新选站高度应控制在25-40米之间
一般市区,新选站高度应控制在30-50米之间 其他区域,新建站高度应控制在60米以内 市区边缘或郊区的海拔很高的山峰 (与市区海拔高度相差 100 米以上),一般不考虑作