WCDMA基站選址規(guī)劃

1、第八章 基站選址規(guī)劃8.1WCDMA網(wǎng)絡(luò)建設(shè)方案-無線覆蓋方式中移動(dòng)GSM網(wǎng)絡(luò)建設(shè)已經(jīng)相當(dāng)成熟，也達(dá)到了相當(dāng)?shù)挠脩魸M意程度。在一段時(shí)期內(nèi)，話音業(yè)務(wù)仍將是主要的業(yè)務(wù)。因此，進(jìn)行3G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的同時(shí)，要保證GSM網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性基礎(chǔ)上逐步開展。同時(shí)依托GSM網(wǎng)絡(luò)保證話音業(yè)務(wù)的連續(xù)覆蓋。在此基礎(chǔ)上，開展3G網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)。3G網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)可以采用熱點(diǎn)覆蓋和成片覆蓋兩種方式。根據(jù)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)初期我們的建網(wǎng)目標(biāo)， 3G無線覆蓋方案可以分為三種，三種方案分別做比較說明如下：方案一：僅在發(fā)達(dá)的省會(huì)城市及部分地市的市區(qū)建設(shè)3G無線網(wǎng)，發(fā)達(dá)城市市區(qū)內(nèi)做到成片覆蓋方式，其他市州實(shí)現(xiàn)熱點(diǎn)覆蓋。這種方案的好處是既滿足了頻率緊張的小部

2、分城市的高密度區(qū)的容量需求，又節(jié)省投資,并且在基礎(chǔ)較好的地區(qū)積累了3G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，適于進(jìn)一步向全網(wǎng)推廣，并培養(yǎng)了用戶群。缺點(diǎn)是在技術(shù)實(shí)現(xiàn)上有較大難度-地市熱點(diǎn)覆蓋會(huì)造成GSM網(wǎng)絡(luò)和WCDMA網(wǎng)絡(luò)的頻繁切換，難以保證話音質(zhì)量。并且豐富高速且不中斷的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)要求3G網(wǎng)絡(luò)有成片的良好覆蓋。另外，從競(jìng)爭(zhēng)的角度，發(fā)放新的移動(dòng)牌照后，新的運(yùn)營(yíng)商無疑會(huì)跳過2G而直接采用大規(guī)模覆蓋的方式建設(shè)3G網(wǎng)絡(luò)，熱點(diǎn)孤島式覆蓋難以與之競(jìng)爭(zhēng)。方案一適合3G規(guī)模比較大的試驗(yàn)網(wǎng)采用，不適合商用網(wǎng)采用。方案二：全面鋪開3G無線網(wǎng)的建設(shè)，基本實(shí)現(xiàn)各地的地域全覆蓋。方案二的好處是可以在競(jìng)爭(zhēng)氣勢(shì)上壓倒對(duì)手，在網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量上有所保證。缺點(diǎn)

3、是投資過大，對(duì)于經(jīng)濟(jì)不發(fā)達(dá)的地區(qū)的效益會(huì)很差。方案二應(yīng)該是在3G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)較為成熟和完善后才能達(dá)到的較理想目標(biāo)。方案三：全面鋪開3G無線網(wǎng)的建設(shè)，但是按照地域環(huán)境和預(yù)測(cè)用戶情況，對(duì)相對(duì)繁華地市實(shí)現(xiàn)市區(qū)全覆蓋和重要公路的連續(xù)覆蓋，對(duì)于相對(duì)欠發(fā)達(dá)的其他地區(qū)，僅覆蓋市區(qū)和部分有數(shù)據(jù)需求的繁華鄉(xiāng)鎮(zhèn)，迅速組網(wǎng)，并利用塔放、天線收分集、直放站等技術(shù)手段延伸覆蓋區(qū)域。這種方案的好處在覆蓋質(zhì)量上以成片覆蓋減少2G、3G網(wǎng)絡(luò)切換，保證網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量；在業(yè)務(wù)提供上保證一般地市的市區(qū)都能提供3G業(yè)務(wù)，在投資數(shù)量上介于方案一和方案二之間，投資效益明顯優(yōu)于方案二。投資仍舊大于方案一，如果預(yù)測(cè)不到相當(dāng)?shù)挠脩?，投資收益也會(huì)不高。可

4、以作為3G商用網(wǎng)建設(shè)初期所采用的方案。8.2室外覆蓋規(guī)劃解決方案基于我們?cè)诘诙聦?duì)WCDMA網(wǎng)絡(luò)特性的分析，在WCDMA網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)選擇基站位置時(shí)，站址的設(shè)置應(yīng)該盡量依照下列原則：1、 盡量接近六邊型的蜂窩結(jié)構(gòu)。這樣做的好處有：1) 使前向鏈路干擾均勻分布2) 簡(jiǎn)化對(duì)軟切換帶優(yōu)化工作的復(fù)雜度3) 使天線可以設(shè)置下傾角，用來控制基站的覆蓋區(qū)域2、 充分利用2G基站站址資源，盡可能與原GSM基站共點(diǎn)設(shè)置。3、 由于WCDMA在2GHz頻段較高的傳播損耗，站點(diǎn)周圍最好阻擋少，有較好的無線傳播環(huán)境。4、 要核實(shí)站點(diǎn)的傳輸能力，給3G基站提供足夠的2M端口數(shù)量。5、 要結(jié)合業(yè)務(wù)密度的預(yù)測(cè)來做好基站的選址工作

5、。因?yàn)椴煌臉I(yè)務(wù)有不同的覆蓋半徑，速率越高的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)其覆蓋半徑越小，所以在基本滿足蜂窩結(jié)構(gòu)的前提下，基站應(yīng)該選在數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)密集的位置，這樣能提供更高速有效的數(shù)據(jù)服務(wù)。8.2.1站址的選擇第一步：初始設(shè)計(jì)階段。在確定了建網(wǎng)的目標(biāo)后，我們就可以根據(jù)鏈路預(yù)算及容量估算的結(jié)果，估算出所需的站點(diǎn)數(shù)目；第二步：確定候選站址階段。收集現(xiàn)網(wǎng)所有GSM基站數(shù)據(jù)，將其輸入規(guī)劃軟件中，進(jìn)行可用基站甄選，在沒有合適的現(xiàn)有基站可用時(shí)，可以考慮挑選新站址，并在規(guī)劃軟件中基本確定合適的站高、天線方向、下傾角等；第三步：基站勘察。基站勘察根據(jù)不同的項(xiàng)目有不同的組織方法，但仍有一些典型的要求。工程師應(yīng)帶著初步設(shè)計(jì)資料，如天線方向

6、、天線類型，來進(jìn)行實(shí)地觀測(cè)。在勘察表格上畫出天線放置位置的草圖。然后，對(duì)該站拍照?；局車h(huán)境的全景照每45度拍一張。基站勘察時(shí)有以下內(nèi)容需加以注意：工作注釋1檢查周圍是否有明顯阻擋物，此阻擋物在候選評(píng)估時(shí)并未提及的。首先，阻擋物是否為相鄰的樓房。接著，根據(jù)周圍的環(huán)境觀察該站點(diǎn)的建筑高度是否足夠。2確定天線位置及方向畫出房頂或發(fā)射塔的草圖，記下以下項(xiàng)目：· 天線位置及方向· 房頂大小及離邊緣距離· 樓頂外墻，空調(diào)設(shè)備或其他房頂障礙物的位置。· 在房頂拍照，以獲得該站的總體輪廓。· 決定可采用的傾角。檢查以下項(xiàng)目：· 天線位置和高度是否

7、足夠，不被房頂邊緣阻擋。· 天線水平方向沒有阻擋。· 滿足共站要求的最小隔離度3記錄現(xiàn)有通信系統(tǒng)的詳細(xì)資料在草圖上記下其他天線的位置方向，有可能的話，天線類型也記下：· 中國(guó)聯(lián)通GSM系統(tǒng)· 中國(guó)移動(dòng)和其他系統(tǒng)4確認(rèn)機(jī)柜/機(jī)架位置記下機(jī)柜設(shè)備即將放置的位置，房頂或在樓房里。建議的機(jī)柜位置能進(jìn)出方便，允許日后擴(kuò)展。在共站情況下，我們應(yīng)考慮有否足夠的空間安裝新機(jī)架，或考慮是否能擴(kuò)大機(jī)房。5防雷現(xiàn)有的防雷設(shè)備安裝是否完好？工作狀況怎樣？6傳輸如準(zhǔn)備安裝新的微波傳輸設(shè)備，應(yīng)記下其位置和天線數(shù)目，方便與WCDMA設(shè)備連接。否則，應(yīng)確定與現(xiàn)有傳輸設(shè)備的連接點(diǎn)。當(dāng)一個(gè)

8、候選站被確認(rèn)后，應(yīng)分析其與整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的關(guān)系。對(duì)建議的站點(diǎn)，盡管根據(jù)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，仍找不到候選的站點(diǎn)，就要尋求可接受的折衷方案，一般情況下，應(yīng)保證選用站址的位置偏差不要超過理想站址的14，天線高度不超過設(shè)計(jì)理想站高的15。如有必要，要根據(jù)新確認(rèn)的站點(diǎn)重新設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)。8.1.2天線的選擇天線對(duì)于移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)來說，起著舉足輕重的作用，如果天線的選擇不好，或者天線的參數(shù)設(shè)置不當(dāng)，都會(huì)直接影響到整個(gè)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行質(zhì)量。由于CDMA系統(tǒng)是一個(gè)自干擾系統(tǒng)，因此控制干擾是網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中的重要內(nèi)容，同時(shí)要控制網(wǎng)絡(luò)的軟切換比例，減小系統(tǒng)資源的開銷。除了調(diào)整功控和切換參數(shù)外，做好天線的設(shè)計(jì)也是獲得好的網(wǎng)絡(luò)性能的重要條件。尤

9、其在基站數(shù)量多，站距小，載頻數(shù)量多的高話務(wù)量地區(qū)，天線選擇及參數(shù)設(shè)置是否合適，對(duì)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的干擾，覆蓋率，接通率及全網(wǎng)服務(wù)質(zhì)量有很大影響。1、 天線選型1) 在市區(qū)話務(wù)量密集的地方，以三扇區(qū)站型為主，選用窄波瓣、中等增益天線，一般選用65度水平半功率角、增益16dBi左右；2) 在一般市區(qū)或城市邊緣及鄉(xiāng)鎮(zhèn)等，有一定的話務(wù)量并且需要良好覆蓋的地方，以三扇區(qū)站型或兩扇區(qū)為主，一般選用90度水平半功率角、增益18dBi左右；3) 除了水平半功率角需要仔細(xì)選擇外，在密集市區(qū)和市區(qū)，天線的垂直半功率角也很大程度上影響小區(qū)的覆蓋及干擾控制。寬波瓣角能更好地覆蓋周圍區(qū)域及高大建筑、而窄波瓣天線則可以較好地

10、控制干擾；4) 在偏遠(yuǎn)地區(qū)、農(nóng)村等地區(qū)以提供覆蓋為主要目的，選用全向天線。5) 盡量選用±45°極化方式的雙極化天線。它組合了+45°和-45°兩副極化方向相互正交的天線，并同時(shí)工作在收發(fā)雙工模式下，大大節(jié)省了每個(gè)小區(qū)的天線數(shù)量；同時(shí)由于±45°為正交極化，有效保證了分集接收的良好效果。（其極化分集增益約為5dB，比單極化天線提高約2dB。）6) 由于在CDMA網(wǎng)絡(luò)中，通過改變天線方向和天線傾角的方式來改善網(wǎng)絡(luò)的干擾情況是常用的方法，而采用機(jī)械下傾角雖然能控制主波瓣方向的干擾，但由于這種下傾導(dǎo)致了天線形狀的畸變會(huì)增大旁瓣方向的干擾等，

11、因此應(yīng)該盡量選用電子下傾角的天線。7) 利用賦形天線(上旁瓣抑制、下旁瓣零值填充)，可以降低其它基站帶來的干擾及徹底解決塔下“黑”的問題。 8) 共用饋線會(huì)引入干擾和損耗，工程條件允許的話建議WCDMA基站采用獨(dú)立饋線系統(tǒng)。2、 天線安裝位置的設(shè)計(jì)1) 在WCDMA系統(tǒng)中，為了獲得更好的抗干擾效果，同時(shí)增強(qiáng)上行鏈路的覆蓋，可以采用多發(fā)多收天線，以取得更好的分集效果。因此，在進(jìn)行天線安裝設(shè)計(jì)的時(shí)候，要注意滿足本系統(tǒng)內(nèi)天線的隔離距離，以保證分集效果。2) 理論上說，基站的三扇區(qū)天線之間要保持120度的隔離，給各個(gè)方向提供覆蓋并保持扇區(qū)之間相應(yīng)的重疊區(qū)域，避免過多的軟切換。在工程實(shí)際中，可能需要根據(jù)

12、實(shí)際需要進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。但需要注意的是，對(duì)兩扇區(qū)間超過120度的要避免產(chǎn)生覆蓋盲區(qū)。3) 在與現(xiàn)網(wǎng)DCS1800共站的情況下，要盡量保持天線之間的隔離，以避免系統(tǒng)間干擾。4) 為了確保天線的垂直波瓣沒有被房頂?shù)倪吘壸钃?，需要?jì)算房頂邊緣到天線的安全距離以及天線的高度。以下公式表明如何計(jì)算從房頂邊緣出發(fā)的天線安全高度和距離：Tan (q/2) = h/dh = 天線高度q = 天線垂直波瓣寬度q/2d = 到屋頂邊緣的距離3、 天線安裝后的技術(shù)參數(shù)要求天線的輸入阻抗是天線饋電端輸入電壓與輸入電流的比值。天線與饋線的連接，最佳情形是天線輸入阻抗是純電阻且等于饋線的特性阻抗，這時(shí)饋線終端沒有功率反射

13、，饋線上沒有駐波，天線的輸入阻抗隨頻率的變化比較平緩。天線的匹配工作就是消除天線輸入阻抗中的電抗分量，使電阻分量盡可能地接近饋線的特性阻抗。匹配的優(yōu)劣一般用駐波比來衡量。 駐波比是行波系數(shù)的倒數(shù)，其值在1到無窮大之間。駐波比為1，表示完全匹配；駐波比為無窮大表示全反射，完全失配。在移動(dòng)通信系統(tǒng)中，一般要求駐波比小于1.5。8.1.3基站使用塔放帶來的增益使用塔放可以降低系統(tǒng)的噪聲系數(shù)，相當(dāng)于提高了基站的接收機(jī)的靈敏度。使用塔放，其增益的計(jì)算可用下列例子說明。不加塔放時(shí)：系統(tǒng)噪聲：NF系統(tǒng)(dB)=NF1+L1 其中NF1為接收機(jī)自身噪聲系數(shù)，L1為饋線損耗，設(shè)NF16dB,L1=2dB,則NF

14、系統(tǒng)(dB)=NF1+L1628dB-（公式1）加塔放時(shí)：系統(tǒng)噪聲： NF系統(tǒng)(dB)=F1+(F21)/G1+(F31)/G1*G2其中F1為塔放的噪聲系數(shù)，G1為塔放的增益，F(xiàn)2為饋線的噪聲系數(shù)，G2為饋線的增益，F(xiàn)3為接收系統(tǒng)的噪聲系數(shù)。設(shè)：G112dB=15.85F12dB=1.58F2=2dB=1.58G2=0dB=1F3=6dB=3.98則NF系統(tǒng)(dB)=F1+(F21)/G1+(F31)/G1*G22.58-（公式2）通過1和2公式的比較，則系統(tǒng)噪聲系數(shù)降低近5.6dB，即在系統(tǒng)中加裝塔放后的靈敏度提高約5dB。在噪聲受限的覆蓋區(qū)中，使用塔放可以改善上行信號(hào)；在干擾受限的系統(tǒng)中，一般不考慮使用塔放。在建網(wǎng)初期，基站數(shù)目較少，網(wǎng)絡(luò)表現(xiàn)為上行鏈路受限，推薦使用塔放來解決上行覆蓋；而當(dāng)網(wǎng)絡(luò)用戶增多，則干擾增加，此時(shí)網(wǎng)絡(luò)則是下行鏈路受限，不再需要使用塔放。8.1.4實(shí)現(xiàn)無線鏈路廣覆蓋可采用的其他技術(shù)1.