智能天線廣播波束賦形技術在TD-SCDMA網絡優(yōu)化中應用

1、-2-智能天線廣播波束賦形技術在智能天線廣播波束賦形技術在TD-SCDMATD-SCDMA網絡優(yōu)化中的應用網絡優(yōu)化中的應用2009年7月中國移動通信集團河北有限公司-3- 智能天線是我國自主創(chuàng)新的3G標準TD-SCDMA中的關鍵技術，為了建設運營好TD網絡，根據(jù)中國移動集團設計院提出的智能天線廣播波束賦形新思路，河北移動公司聯(lián)合河北設計分公司與部分產業(yè)鏈伙伴開展了智能天線廣播波束賦形應用的研究活動，創(chuàng)造性地實現(xiàn)了智能天線廣播波束賦形技術應用的重大突破，在TD網絡優(yōu)化中取得了顯著效果。 該成果目前已經由中國移動集團網絡部向全國進行了推廣，并取得了積極的效果。-4-智能天線廣播波束賦形技術背景介紹

2、智能天線廣播波束賦形技術背景介紹1 1智能天線廣播波束賦形技術應用效果智能天線廣播波束賦形技術應用效果2 2智能天線廣播波束賦形技術成果匯總智能天線廣播波束賦形技術成果匯總3 3-5-振子：天線基本輻射單元；陣元：由多個振子組成的獨立輻射通道；單極化8陣元智能天線雙極化8陣元智能天線P6P5P1P2P3P4P7P8P1P2P3P4P5P7P8P6振子振子陣元陣元振子振子陣元陣元-6- TD-SCDMA與其它3G標準最大的區(qū)別最大的區(qū)別就是智能天線技術，可以通過智能天線技術實現(xiàn)波束賦形的能力。 波束賦形是指通過調整智能天線各天線陣元的幅值和相位，來使天線波束方向圖形狀變?yōu)橹付úㄊ螤睢?智能天線

3、波束賦形分為業(yè)務波束賦形（業(yè)務時隙）與廣播波束賦形（廣播時隙）。 業(yè)務波束的賦形是面向單個用戶的，應用于用戶發(fā)起業(yè)務階段。目前各主設備廠家已經較好的實現(xiàn)了業(yè)務波束的賦形。 廣播波束的賦形是面向整個小區(qū)的，應用于用戶處于空閑狀態(tài)。各主設備商未充分重視對廣播波束賦形，這就容易造成覆蓋效果與規(guī)劃方案的差異，導致覆蓋空洞和干擾問題的產生。 因此為了靈活控制小區(qū)的覆蓋范圍，我們提出通過廣播波束賦形技術手段進行覆蓋優(yōu)化的思路，目前主要可以通過改變廣播波束的寬度和指向來優(yōu)化小區(qū)的覆蓋。 TS5TS5TS4TS4TS0TS0TS2TS2TS1TS1GPUpPTSDWPTSTS3TS3TS6TS6廣播時隙廣播時

4、隙業(yè)務時隙業(yè)務時隙-7-2. 改變廣播信道波束的指向；1. 改變廣播信道的波束寬度；廣播波束賦形技術的覆蓋優(yōu)化方式舉例如下： 3.改變廣播信道波束的形狀，根據(jù)需求形成部分特殊場景需要的覆蓋形狀，比如類似馬鞍形的覆蓋形狀。1.2 TD-SCDMA多陣元智能天線的特點-8-普通天線TD-SCDMA多陣元智能天線-9-半功率角是指天線覆蓋范圍中功率下降一半這個范圍的天線角度。由半功率角是指天線覆蓋范圍中功率下降一半這個范圍的天線角度。由于天線輻射能量固定，所以半功率角越大于天線輻射能量固定，所以半功率角越大, ,覆蓋面就會越寬，但覆蓋覆蓋面就會越寬，但覆蓋距離也就越近。不同的半功率角適用于不同的場景

5、，在市區(qū)一般采用距離也就越近。不同的半功率角適用于不同的場景，在市區(qū)一般采用6565度半功率角，在縣區(qū)一般采用度半功率角，在縣區(qū)一般采用9090度半功率角。度半功率角。單扇區(qū)65度半功率角-10- 為充分研究智能天線廣播波束賦形技術，按照集團和省公司領導不斷創(chuàng)新的要求,更好的完成TD建設、維護、優(yōu)化任務，在李連貴總經理所提出的“龍舟精神”的指引下，我省充分發(fā)揚團隊精神，由多個部門共同組成了智能天線攻關組，由宋曉惠副總經理親自掛帥。1.4 項目開展的思路TD智能天線廣播信道波束賦形項目的開展過程：-11- 權值仿真軟件對于我們項目的開展是至關重要的第一步。我們需要使用仿真軟件根據(jù)廠家提供的權值數(shù)

6、據(jù)來生成仿真波形，從而才具備進行權值生成和核查的前提基礎。-12- 暗室測試的目的是為了驗證軟件仿真結果和暗室測試結果的一致性，從而驗證軟件仿真效果的可靠性和權值數(shù)據(jù)的準確性。（微波暗室廣泛應用于軍事和民用的高精度電磁場測試，可有效的降低反射電波和外界干擾電波對測試的影響）-13-單極化65度廣播波束測試單極化90度廣播波束測試 雙極化65度廣播波束測試 單極化65度偏轉10度廣播波束測試暗室測試驗證了仿真結果和測試結果的吻合度很高。1、驗證了仿真軟件可靠性和權值數(shù)據(jù)準確性；2、進一步驗證了廣播波束可以根據(jù)需求進行賦形。-14-單極化40度-調整后仿真圖單極化65度-調整前仿真圖 為了驗證廣播

7、波束賦形技術在現(xiàn)網中的應用效果，我們選擇對典型基站進行驗證，該小區(qū)的主瓣覆蓋較弱，將半功率角由65度調整至40度來增強主瓣方向上的覆蓋。-15-單極化65度-調整前路測圖單極化40度-調整后路測圖 通過DT測試分析，調整前后覆蓋明顯提高，-80 -70dBm的覆蓋比率明顯增多，-95 -80dBm的覆蓋比率有所降低。ThresholdThreshold-115-115-105-105-105-95-95-95-80-80-80-70-70-7060-60-60-40調整前所占比例0.56%5.62%61.71%32.11%0.00%0.00%調整后所占比例0.22%8.29%53.37%37.

8、03%0.98%0.00%變化值（所占比例）-0.342.67-8.34-8.344.924.920.980.00基站基站基站基站1 11 12 22 23 33 3-16-智能天線廣播波束賦形技術背景介紹智能天線廣播波束賦形技術背景介紹1 1智能天線廣播波束賦形技術應用效果智能天線廣播波束賦形技術應用效果2 2智能天線廣播波束賦形技術成果匯總智能天線廣播波束賦形技術成果匯總3 3-17- 我們將廣播波束賦形技術在現(xiàn)網中進行應用。 通過對河北現(xiàn)網TD一期、二期基站權值數(shù)據(jù)進行普查，發(fā)現(xiàn)智能天線權值設置的匹配性較差，導致網絡覆蓋出現(xiàn)了不同程度的空洞和干擾。針對發(fā)現(xiàn)的問題，我們對不同場景的權值數(shù)據(jù)

9、進行規(guī)范化設置，網絡質量得到明顯改善。-18- 部分市區(qū)基站的天線權值設置不合理，造成覆蓋空洞較多，且下旁瓣對鄰區(qū)產生了干擾。于是根據(jù)市區(qū)設置為65度半功率角的能夠達到最好覆蓋效果的經驗，我們對其進行了規(guī)范。 不合理權值單極化65度權值2.1 2.1 場景一：市區(qū)權值參數(shù)設置不合理造成的影響場景一：市區(qū)權值參數(shù)設置不合理造成的影響-19-根據(jù)經驗，縣區(qū)采用90度的半功率角的覆蓋效果最好，但發(fā)現(xiàn)某地縣區(qū)大約90%以上的基站權值設置成了120度，導致主瓣方向信號能量過于分散，覆蓋距離較近，無法滿足縣區(qū)的覆蓋需求，于是將其規(guī)范為90度的權值。單極化120度權值單極化90度權值2.2 2.2 場景二：

10、縣區(qū)權值參數(shù)設置不合理造成的影響場景二：縣區(qū)權值參數(shù)設置不合理造成的影響-20-部分基站的天線權值設置未區(qū)分單極化、雙極化及天線廠家來進行設置，使小區(qū)覆蓋形狀發(fā)生了畸變，對其進行了規(guī)范化的設置。雙極化權值輸入到單極化天線中單極化權值輸入到雙極化天線中京信權值輸入到國信天線中2.3 2.3 場景三：權值參數(shù)設置未區(qū)分天線類型造成的影響場景三：權值參數(shù)設置未區(qū)分天線類型造成的影響-21-2.4 2.4 局部地區(qū)智能天線權值參數(shù)規(guī)范后的指標提升情況局部地區(qū)智能天線權值參數(shù)規(guī)范后的指標提升情況-22-智能天線廣播波束賦形技術智能天線廣播波束賦形技術背景介紹背景介紹1 1智能天線廣播波束賦形技術應用效果智能天線廣播波束賦形技術應用效果2 2智能天線廣播波束賦形技術成果匯總智能天線廣播波束賦形技術成果匯總3 3-23-在中國移動集團網絡部的指導和河北移動公司領導的大力支持下，我們在TD智能天線波束賦形方面取得了豐碩成果：1、聯(lián)合天線廠家開發(fā)出了權值仿真軟件2、制定了TD-SC