gsm網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃原理第二講網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃基礎(chǔ)2

1、GSM小區(qū)規(guī)劃原理1第二講 網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃基礎(chǔ)2課程目標(biāo)通過(guò)對(duì)課程的學(xué)習(xí)，您將能夠：2.熟悉無(wú)線電波傳播原理，為后續(xù)的鏈路預(yù)算等做理論準(zhǔn)備1.了解無(wú)線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與優(yōu)化的概念與流程3.掌握天線相關(guān)知識(shí)，理解天線指標(biāo)含義，掌握無(wú)線規(guī)劃天線選型的一般原則及方法3第1章 網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化概述第2章 無(wú)線傳播理論第3章 天線基礎(chǔ)知識(shí)目錄4章節(jié)目標(biāo)3.了解通信標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)生的背景和TD-SCDMA系統(tǒng)的歷史通過(guò)對(duì)本章的學(xué)習(xí)，您將能夠：2.掌握網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與優(yōu)化概念1.了解通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及建設(shè)過(guò)程3.熟悉網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃優(yōu)化流程5第1章 網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化概述第1節(jié) 移動(dòng)通信網(wǎng)建設(shè)第2節(jié) 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和優(yōu)化第3節(jié) 網(wǎng)規(guī)網(wǎng)優(yōu)業(yè)務(wù)流程目錄6Page 7移動(dòng)

2、通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)基站基站控制器基站基站控制器公眾網(wǎng)核心網(wǎng)接入網(wǎng)用戶終端移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)過(guò)程網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃工程實(shí)施網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化建網(wǎng)目標(biāo)8移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)關(guān)注點(diǎn)覆蓋容量質(zhì)量成本9第1章 網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化概述第1節(jié) 移動(dòng)通信網(wǎng)建設(shè)第2節(jié) 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和優(yōu)化第3節(jié) 網(wǎng)規(guī)網(wǎng)優(yōu)業(yè)務(wù)流程目錄10網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃定義和范疇網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃定義：根據(jù)建網(wǎng)目標(biāo)和網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)需要，結(jié)合成本要求，選擇合適的網(wǎng)元設(shè)備進(jìn)行規(guī)劃，最終輸出網(wǎng)元數(shù)目，網(wǎng)元配置，確定網(wǎng)元間的連接方式，為下一步的工程實(shí)施提供依據(jù)。網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃范疇：核心網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃：側(cè)重NSS/CN網(wǎng)元數(shù)目和配置規(guī)劃。無(wú)線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃：側(cè)重BSS/RAN網(wǎng)元數(shù)目和配置規(guī)劃。傳輸網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃：側(cè)重各網(wǎng)元之間的鏈路需求和連接方式規(guī)劃

3、。無(wú)線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的結(jié)果將直接影響傳輸和核心網(wǎng)的規(guī)劃無(wú)線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中的重要性重要性：在移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中，成本主要來(lái)自于設(shè)備投資。網(wǎng)絡(luò)的三大組成部分：無(wú)線接入、傳輸和核心網(wǎng)中，無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)的投資占據(jù)整個(gè)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)投資的70%以上。無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)投資的規(guī)模主要取決于網(wǎng)絡(luò)中的站點(diǎn)數(shù)目和站型配置，這是由無(wú)線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃所確定的數(shù)據(jù)。12網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的概念優(yōu)化對(duì)象：即將投入運(yùn)行、或運(yùn)行中的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化手段：通過(guò)參數(shù)采集、數(shù)據(jù)分析，找出影響網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行質(zhì)量的原因，并且通過(guò)參數(shù)調(diào)整和采取某些技術(shù)手段優(yōu)化目標(biāo)：使網(wǎng)絡(luò)達(dá)到最佳允許狀態(tài)，使現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)資源獲得最佳效益，同時(shí)也對(duì)網(wǎng)絡(luò)今后的維護(hù)及規(guī)劃建設(shè)提出合理建議13無(wú)線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)

4、化的重要性移動(dòng)通信網(wǎng)主要分交換傳輸部分和無(wú)線部分，由于用戶的移動(dòng)性和電波傳播的復(fù)雜性，無(wú)線部分常常隨著用戶數(shù)量和周圍環(huán)境的變化而出現(xiàn)各種各樣的問(wèn)題，影響著整個(gè)通信網(wǎng)的服務(wù)質(zhì)量，成為網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的決定性因素，因此整個(gè)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的重心是無(wú)線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化，優(yōu)化工作主要集中在無(wú)線側(cè)進(jìn)行。14網(wǎng)規(guī)網(wǎng)優(yōu)業(yè)務(wù)內(nèi)涵的演進(jìn) 用戶較少，頻率資源豐富 關(guān)注覆蓋 面向設(shè)備 保持設(shè)備可用 關(guān)注告警 設(shè)備維護(hù) 用戶較多，頻率資源緊張 關(guān)注容量、覆蓋和質(zhì)量 面向網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)計(jì) KPI 保障網(wǎng)絡(luò)正常 關(guān)注單一業(yè)務(wù)ARPU 關(guān)注資源利用率用戶更多、業(yè)務(wù)更多，技術(shù)新對(duì)網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量更加關(guān)注關(guān)注業(yè)務(wù)質(zhì)量和投入產(chǎn)出面向客戶,面向業(yè)務(wù)的服務(wù)運(yùn)營(yíng)商競(jìng)爭(zhēng)激烈，

5、關(guān)注TCO關(guān)注主觀感受設(shè)備+簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò):以設(shè)備健康運(yùn)行為中心復(fù)雜網(wǎng)絡(luò):網(wǎng)絡(luò)健康運(yùn)行為中心復(fù)雜業(yè)務(wù):以終端用戶為中心九十年代中后期二十一世紀(jì)初現(xiàn)在及未來(lái)產(chǎn)品技術(shù)的進(jìn)步、移動(dòng)業(yè)務(wù)的高需求要求供應(yīng)商具備更專業(yè)的網(wǎng)規(guī)服務(wù)無(wú)線網(wǎng)規(guī)業(yè)務(wù)特點(diǎn)無(wú)線網(wǎng)規(guī)網(wǎng)優(yōu)服務(wù)類型主要包括：隨設(shè)備銷售的服務(wù)（工程優(yōu)化）日常優(yōu)化獨(dú)立的，定制化的專業(yè)服務(wù)（以實(shí)現(xiàn)客戶業(yè)務(wù)增值為目標(biāo)）無(wú)線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃優(yōu)化服務(wù)的特點(diǎn)純服務(wù)，運(yùn)營(yíng)商投資層和管理層關(guān)注，關(guān)乎投資與收益技術(shù)性強(qiáng)，依賴于“人”的經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)水平工作和服務(wù)的對(duì)象是網(wǎng)絡(luò)，不是具體的設(shè)備可復(fù)制性不強(qiáng)，世上沒(méi)有完全一樣的網(wǎng)絡(luò)良好的工具將大大提高工程師的效率深入精準(zhǔn)的專題優(yōu)化提升網(wǎng)絡(luò)性能精細(xì)扎實(shí)

6、的工程優(yōu)化，快速提升網(wǎng)絡(luò)保證商用合理的規(guī)劃方案打好優(yōu)質(zhì)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)網(wǎng)規(guī)網(wǎng)優(yōu)貫穿于網(wǎng)絡(luò)的整個(gè)生命周期第1章 網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化概述第1節(jié) 移動(dòng)通信網(wǎng)建設(shè)第2節(jié) 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和優(yōu)化第3節(jié) 網(wǎng)規(guī)網(wǎng)優(yōu)業(yè)務(wù)流程目錄17無(wú)線網(wǎng)規(guī)業(yè)務(wù)介紹按照網(wǎng)絡(luò)生命周期分為三個(gè)階段：規(guī)劃階段、工程階段、維護(hù)階段。網(wǎng)規(guī)業(yè)務(wù)貫穿網(wǎng)絡(luò)生命周期：無(wú)線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃（無(wú)線網(wǎng)絡(luò)預(yù)規(guī)劃、站點(diǎn)選擇，詳細(xì)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃），無(wú)線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化（無(wú)線網(wǎng)絡(luò)初時(shí)調(diào)整，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)性能提升，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)持續(xù)性優(yōu)化)規(guī)劃階段工程階段 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)預(yù)規(guī)劃維護(hù)階段無(wú)線網(wǎng)絡(luò)持續(xù)性優(yōu)化,性能提升在無(wú)線項(xiàng)目中，從前期市場(chǎng)拓展到維護(hù)退服，網(wǎng)規(guī)端到端貫穿項(xiàng)目所有環(huán)節(jié)。18無(wú)線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃站

7、點(diǎn)選擇工程參數(shù)規(guī)劃根據(jù)預(yù)規(guī)劃的結(jié)果，進(jìn)行基站布局詳細(xì)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃RF 勘測(cè)工程勘測(cè)微波勘測(cè)站點(diǎn)勘測(cè)勘測(cè)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)里，用戶是非固定在某一給定位置的，為了確保用戶隨時(shí)隨地能享受3G網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)，各種無(wú)線參數(shù)必須要合理的規(guī)劃設(shè)計(jì)！根據(jù)客戶需求及實(shí)際話務(wù)模型，計(jì)算滿足客戶容量、覆蓋、質(zhì)量、業(yè)務(wù)需求的基站數(shù)目及配置網(wǎng)絡(luò)預(yù)規(guī)劃基站勘測(cè)及仿真通過(guò)站點(diǎn)勘測(cè)，實(shí)現(xiàn)無(wú)線站點(diǎn)的落地，并通過(guò)仿真驗(yàn)證網(wǎng)絡(luò)初時(shí)調(diào)整(Tuning)-工程優(yōu)化無(wú)法打電話喂、喂。，掉話了。設(shè)備安裝完成后，對(duì)網(wǎng)絡(luò)中存在的工程質(zhì)量問(wèn)題、設(shè)備運(yùn)行性能問(wèn)題，覆蓋等問(wèn)題問(wèn)題進(jìn)行分析和處理，使網(wǎng)絡(luò)性能達(dá)到正常的水平；網(wǎng)絡(luò)商用前，必須完成網(wǎng)絡(luò)初時(shí)調(diào)整服務(wù)，以基本保證

8、商用后的網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量。工程優(yōu)化流程20日常優(yōu)化：一般在代維業(yè)務(wù)或者獨(dú)立網(wǎng)優(yōu)中提供無(wú)線網(wǎng)絡(luò)持續(xù)性優(yōu)化（On-going)-運(yùn)維優(yōu)化在在網(wǎng)絡(luò)投入運(yùn)營(yíng)后，及時(shí)了解網(wǎng)絡(luò)的性能情況，為提高終端用戶的感受，提高設(shè)備的利用率，而進(jìn)行的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化，并進(jìn)行的實(shí)施處理的活動(dòng)。運(yùn)維優(yōu)化流程21網(wǎng)絡(luò)性能提升(NPI)-專項(xiàng)優(yōu)化信號(hào)太差了，喂、喂。，掉話了。在網(wǎng)絡(luò)投入運(yùn)營(yíng)后，短期內(nèi)為了提升網(wǎng)絡(luò)性能或者解決目前網(wǎng)絡(luò)存在的問(wèn)題，所進(jìn)行的無(wú)線網(wǎng)優(yōu)相關(guān)業(yè)務(wù)活動(dòng)，一般包括網(wǎng)絡(luò)覆蓋的優(yōu)化，網(wǎng)絡(luò)KPI的優(yōu)化及客戶投訴處理等相關(guān)內(nèi)容。22第1章 網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化概述第2章 無(wú)線傳播理論第3章 天線基礎(chǔ)知識(shí)目錄23章節(jié)目標(biāo)3.了解通信標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)生的背景和

9、TD-SCDMA系統(tǒng)的歷史通過(guò)對(duì)本章的學(xué)習(xí)，您將能夠：2.傳播模型的概念以及模型校正的步驟及方法1.了解無(wú)線信號(hào)傳播理論及無(wú)線信號(hào)在空間傳播的特性、相關(guān)技術(shù)24第2章 無(wú)線傳播理論第1節(jié) 無(wú)線電波基本原理第2節(jié) 無(wú)線電波傳播特性第3節(jié) 無(wú)線電波傳播模型第4節(jié) 電波傳播模型校正目錄25基本原理無(wú)線頻譜不同的頻段內(nèi)的頻率具有不同的傳播特性26各產(chǎn)品使用的頻率范圍（中國(guó)）產(chǎn)品頻率頻率范圍GSM900MHz上行：890-915MHz，下行： 935-960MHz1800MHz上行：17101785MHz，下行：18051890MHzCDMA450MHz上行：450457.475MHz，下行：46046

10、7.475MHz800MHz上行：825848.970MHz，下行： 870893.970MHz1900MHz上行：18501909.950MHz，下行： 19301989.950MHzWCDMA2.1GHz上行：1920-1980MHz， 下行：2110-2170MHzWiMAX2.5GHz2. 3GHz3.5GHz2.5GHz頻段（2.496-2.690GHz）2. 3GHz頻段（2.3-2.4GHz）3.5GHz頻段（3.4-3.6GHz）TD-SCDMA1.8GHz2GHz2.3GHz1880-1920MHz2010-2025MHz(常用）2300-2400MHz電場(chǎng)電場(chǎng)電場(chǎng)振子電波傳

11、輸方向磁場(chǎng)磁場(chǎng)基本原理電磁波的傳播無(wú)線電波在空間傳播時(shí)，其電場(chǎng)方向是按一定的規(guī)律而變化的，這種現(xiàn)象稱為無(wú)線電波的極化。無(wú)線電波的電場(chǎng)方向稱為電波的極化方向。如果電波的電場(chǎng)方向垂直于地面，為垂直極化波如果電波的電場(chǎng)方向與地面平行，為水平極化波28基本原理電磁波的傳播池塘中的波紋：能量從源點(diǎn)向四周傳播，并逐漸減弱電磁波的傳播與此類似，不同之處（當(dāng)輻射源是各向同性的理想點(diǎn)源時(shí)）：在三維空間以球面波的形式傳播傳播介質(zhì)不同，空氣、障礙物、反射物29基本原理傳播途徑直射波及地面反射波（最一般的傳播形式）對(duì)流層反射波（傳播具有很大的隨機(jī)性）山體繞射波（陰影區(qū)域信號(hào)來(lái)源）電離層反射波（超視距通訊途徑）30建筑

12、物反射波繞射波直達(dá)波地面反射波基本原理傳播路徑31多徑環(huán)境時(shí)間接收信號(hào)強(qiáng)度發(fā)射信號(hào)32無(wú)線傳播環(huán)境電波傳播受地形結(jié)構(gòu)和人為環(huán)境的影響，無(wú)線傳播環(huán)境直接決定傳播模型的選取。影響環(huán)境的主要因素： 自然地形（高山、丘陵、平原、水域） 人工建筑的數(shù)量、分布、材料特性 該區(qū)域植被特征 天氣狀況 自然和人為的電磁噪聲狀況 33第2章 無(wú)線傳播理論第1節(jié) 無(wú)線電波基本原理第2節(jié) 無(wú)線電波傳播特性第3節(jié) 無(wú)線電波傳播模型第4節(jié) 電波傳播模型校正目錄34衰落發(fā)射數(shù)據(jù)接收數(shù)據(jù)35信號(hào)衰落距離(m)接收功率(dBm)102030-20-40-60慢衰落快衰落36抗快衰落措施分集信號(hào)分集時(shí)間分集符號(hào)交織、檢錯(cuò)、糾錯(cuò)編

13、碼、RAKE接收機(jī)技術(shù)空間分集采用主、分集天線接收。主、分集天線的接收信號(hào)不具有同時(shí)衰減的特性?；窘邮諜C(jī)對(duì)一定時(shí)間范圍內(nèi)不同時(shí)延信號(hào)的均衡能力也是一種空間分集的形式(極化分集是一種特殊形式的空間分集)頻率分集GSM采用跳頻CDMA采用擴(kuò)頻技術(shù)37時(shí)間分集交織、檢錯(cuò)、糾錯(cuò)編碼。由于衰落造成的連續(xù)誤碼經(jīng)過(guò)交織后變得不連續(xù)了，便于糾錯(cuò)克服快衰落的關(guān)鍵技術(shù)1287364512873645128736451287364512873645128736451287364512873645128736451287364511111111222222227777777766666666333333334444

14、444412873645128736455555555588888888交織38空間分集采用主、分集天線接收兩路信號(hào)的衰落特性互不相關(guān)，獨(dú)立統(tǒng)計(jì)分集距離D的合理范圍為1020波長(zhǎng)例如：800M系統(tǒng)，大于4米克服快衰落的關(guān)鍵技術(shù)39極化分集采用雙極化天線，一根天線內(nèi)有兩個(gè)極化方向衰落特性互不相關(guān)的兩路多徑A和B最終被合并成一路信號(hào)極化分集與空間分集相比，可以節(jié)省安裝空間克服快衰落的關(guān)鍵技術(shù)40接收機(jī)Finger 1Finger 2Finger 3 Searcher計(jì)算相關(guān)時(shí)延CombinerThe combined signaltts(t)s(t)Rake接收機(jī)（碼分系統(tǒng)特有）RAKE接收機(jī)有效

15、克服多徑衰落，提高接收性能克服快衰落的關(guān)鍵技術(shù)41解 決均衡、RAKE技術(shù)電波時(shí)延擴(kuò)展（時(shí)間色散）起源于反射，主要指到達(dá)接收機(jī)的主信號(hào)和其他多徑信號(hào)在空間傳輸時(shí)間差異而帶來(lái)的同頻干擾問(wèn)題發(fā)射信號(hào)來(lái)自遠(yuǎn)離接收天線的物體00000111142Doppler效應(yīng)的例子： 火車經(jīng)過(guò)你的身邊V：移動(dòng)臺(tái)速度：信號(hào)到達(dá)角度Doppler頻移移動(dòng)通信中的Doppler頻移43TR繞射損耗電磁波在繞射點(diǎn)四處擴(kuò)散繞射波覆蓋除障礙物外的所有方向擴(kuò)散損耗最為嚴(yán)重計(jì)算公式復(fù)雜，隨不同繞射常數(shù)變化44XdBmWdBm穿透損耗=X-W=B dB電磁波穿透墻體的反射和折射穿透損耗（一）室內(nèi)信號(hào)取決于建筑物的穿透損耗室內(nèi)窗口處

16、與室內(nèi)中部信號(hào)差別較大建筑物材質(zhì)對(duì)穿透損耗影響較大電磁波的入射角對(duì)穿透損耗影響較大45TR穿透損耗（二）物體阻擋/穿透損耗為：隔墻阻擋：520dB樓層阻擋：20dB，室內(nèi)損耗值是樓層高度的函數(shù)，-1.9dB/層家具和其它障礙物的阻擋： 215dB厚玻璃： 610dB火車車廂的穿透損耗為：1530dB電梯的穿透損耗： 30dB左右茂密樹(shù)葉損耗：10dB46第2章 無(wú)線傳播理論第1節(jié) 無(wú)線電波基本原理第2節(jié) 無(wú)線電波傳播特性第3節(jié) 無(wú)線電波傳播模型第4節(jié) 電波傳播模型校正目錄47常用傳播模型自由空間傳播模型Okumura(奧村)/Hata模型COST231-Hata模型SPM計(jì)算機(jī)輔助計(jì)算模型48

17、Lo=91.48+20lgd, for f=900MHzLo=97.98+20lgd, for f=1900MHzLo=99+20lgd, for f=2100MHz自由空間傳播模型自由空間傳播模型適用于具有各向同性傳播介質(zhì)（如真空）的無(wú)線環(huán)境，是理論模型。該環(huán)境在現(xiàn)實(shí)中并不存在，但空氣介質(zhì)近似于各向同性介質(zhì)。49適用范圍：頻率范圍 f:1501500MHz基站天線高度 Hb:30200m移動(dòng)臺(tái)高度 Hm:110m距離 d:120kmOkumura-Hata模型宏蜂窩模型基站天線高度高于周圍建筑物1km以內(nèi)預(yù)測(cè)不適用頻率超過(guò)1500MHz以上時(shí)不適用50適用范圍：頻率范圍 f:15002000

18、MHz基站天線高度 Hb:30200m移動(dòng)臺(tái)高度 Hm:110m距離 d:120km宏蜂窩模型基站天線高度高于周圍建筑物1km以內(nèi)預(yù)測(cè)不適用頻率超過(guò)2000MHz或低于1500MHz時(shí)不適用COST 231-Hata模型51無(wú)線傳播模型Pathloss：路徑損耗(dB)K1：偏置常數(shù)K2：距離衰減常數(shù)K3：基站天線高度修正系數(shù)K4：繞射計(jì)算的乘數(shù)（必須為正數(shù)）K5： log(HTxeff) log(d)的乘數(shù)K6：移動(dòng)臺(tái)天線高度修正系數(shù)Kclutter：地物衰減修正系數(shù)K(hill,los)：山區(qū)區(qū)域的校正因子（NLos0）d：基站與移動(dòng)臺(tái)之間的距離(m)Hmeffs、Heff：移動(dòng)臺(tái)天線和基

19、站天線的有效高度(m)規(guī)劃軟件模型（SPM）K參數(shù)參考值K1-52.92K268.6K35.83K41K5-6.55K60Ploss=K1+K2logd+K3log(Heff)+K4Diffraction+K5log(d)log(Heff) +K6(Hmeff)+Kclutterf(clutter)+K(hill,los)52第2章 無(wú)線傳播理論第1節(jié) 無(wú)線電波基本原理第2節(jié) 無(wú)線電波傳播特性第3節(jié) 無(wú)線電波傳播模型第4節(jié) 電波傳播模型校正目錄53模型校正模型校正的意義：傳播模型是移動(dòng)通信網(wǎng)小區(qū)規(guī)劃的基礎(chǔ)，傳播模型的準(zhǔn)確與否密切關(guān)系到小區(qū)規(guī)劃是否合理，運(yùn)營(yíng)商能否以比較經(jīng)濟(jì)合理的投資滿足用戶的需

20、求。因此為了獲得符合本地區(qū)實(shí)際環(huán)境的無(wú)線傳播模型，提高覆蓋預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性，為網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃打好基礎(chǔ)，需要進(jìn)行傳播模型的校正。54目標(biāo)傳播環(huán)境選定傳播模型CW數(shù)據(jù)采集實(shí)測(cè)傳播路徑損耗參數(shù)設(shè)置預(yù)測(cè)傳播路徑損耗比較誤差滿足要求？結(jié)束模型校正基本原理和流程55發(fā)射子系統(tǒng)：發(fā)射天線、饋線、高頻信號(hào)源、天線支架接收子系統(tǒng)：測(cè)試接收機(jī)、GPS接收機(jī)、測(cè)試軟件、便攜機(jī)等高頻信號(hào)源CW數(shù)據(jù)采集56模型校正參數(shù)設(shè)置建立模型參數(shù)校正測(cè)試驗(yàn)證第一章 網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化概述第二章 無(wú)線傳播理論第三章 天線基礎(chǔ)知識(shí)目錄58章節(jié)目標(biāo)3.了解通信標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)生的背景和TD-SCDMA系統(tǒng)的歷史通過(guò)對(duì)本章的學(xué)習(xí)，您將能夠：2.熟悉掌握天線各種電氣指標(biāo)

21、1.了解天線工作的基本原理3.熟悉掌握天線各種電氣指標(biāo)59第3章 天線基礎(chǔ)知識(shí)第1節(jié) 天線的工作原理第2節(jié) 天線的主要指標(biāo)第3節(jié) 天線的分類第4節(jié) 天線的選型目錄60天線作用和安裝位置基站天饋系統(tǒng)示意圖防雷保護(hù)器主饋線（7/8）饋線卡走線架接地裝置接頭密封件絕緣密封膠帶，PVC絕緣膠帶天線調(diào)節(jié)支架板狀天線抱桿（50114mm）室外跳線室內(nèi)超柔跳線饋線過(guò)線窗基站天線的作用：將饋管中的高頻電磁能轉(zhuǎn)化為自由空間的電磁波；反之將自由空間中的電磁波轉(zhuǎn)化為饋管中的高頻電磁能。61分布式基站系統(tǒng)的BBU和RRU安裝示意圖BBU到RRU是光纖連接RRU到天線是1/2跳線連接減少饋線的損耗，節(jié)約成本天線作用和安

22、裝位置光纖1/2跳線62天線工作原理導(dǎo)線載有交變電流時(shí)，就可以形成電磁波的輻射，輻射的能力與導(dǎo)線的長(zhǎng)短和形狀有關(guān)；當(dāng)導(dǎo)線的長(zhǎng)度增大到可與波長(zhǎng)相比擬時(shí)，導(dǎo)線上的電流就大大增加， 因而就能形成較強(qiáng)的輻射。通常將上述能產(chǎn)生顯著輻射的直導(dǎo)線稱為振子。63天線工作原理兩臂長(zhǎng)度相等的振子叫做對(duì)稱振子每臂長(zhǎng)度為四分之一波長(zhǎng)，稱為半波振子半波振子是天線的基本組成單元1/2波長(zhǎng)波長(zhǎng)1/4波長(zhǎng)1/4波長(zhǎng)1/2波長(zhǎng)64天線工作原理采用多個(gè)半波振子合成的定向板狀天線65天線工作原理66第3章 天線基礎(chǔ)知識(shí)第1節(jié) 天線的工作原理第2節(jié) 天線的主要指標(biāo)第3節(jié) 天線的分類第4節(jié) 天線的選型目錄67天線方向圖對(duì)稱半波振子方向

23、圖頂視側(cè)視全向天線方向圖定向天線方向圖天線輻射的電磁場(chǎng)在固定距離上隨角坐標(biāo)分布的圖形，稱為方向圖。用輻射場(chǎng)強(qiáng)表示的稱為場(chǎng)強(qiáng)方向圖，用功率密度表示的稱之功率方向圖。在移動(dòng)通信工程中，通常用功率方向圖來(lái)表示，分為水平方向圖和垂直方向圖。68天線增益增益是指在輸入功率相等的條件下，實(shí)際天線在最大輻射方向與理想的輻射單元在空間同一點(diǎn)處所產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)的平方之比，即功率之比。增益一般與天線方向圖有關(guān)，方向圖主瓣越窄，后瓣、副瓣越小，增益越高。69dBd 和 dBi的區(qū)別2.15dB IsotropicDipoleActual antenna天線增益為11dBi 或8.85dBd 11dBi8.85dBd2.

24、15dB2.15dBiERPEIRP70絕對(duì)功率的dB表示射頻信號(hào)的絕對(duì)功率常用dBm、dBW表示，它與mW、W的換算關(guān)系如下：例如信號(hào)功率為x W，利用dBm表示時(shí)其大小為：P(dBm)=10*log(X*1000(mW)/1(mW)P(dBW)=10*log(X(W)/1(W)例如：1W等于30dBm，等于0dBW。相對(duì)功率的dB表示是任意兩個(gè)功率的比值的對(duì)數(shù)表示形式，而dBc是某一頻點(diǎn)輸出功率和載頻輸出功率的比值的對(duì)數(shù)表示形式。功率單位介紹71天線工作帶寬無(wú)論是發(fā)射天線還是接收天線，它們總是在一定的頻率范圍內(nèi)工作的。通常，工作在中心頻率時(shí)天線所能輸送的功率最大，偏離中心頻率時(shí)它所輸送的功

25、率都將減小，據(jù)此可定義天線的頻率帶寬。天線工作帶寬有幾種不同的定義：一種是指天線增益下降3dB時(shí)的頻帶寬度；一種是指在規(guī)定的駐波比下天線的工作頻帶寬度; 在移動(dòng)通信系統(tǒng)中天線工作帶寬是按后一種定義的。具體的說(shuō)，就是當(dāng)天線的輸入駐波比1.5時(shí)，天線的工作帶寬。72天線極化極化是描述電磁波場(chǎng)強(qiáng)矢量空間指向的一個(gè)輻射特性。沒(méi)有特別說(shuō)明，極化方向即產(chǎn)生電磁波的電場(chǎng)方向，而且是指該天線的最大輻射方向上的電場(chǎng)矢量方向。垂直極化水平極化+ 45度傾斜的極化- 45度傾斜的極化73極化天線74極化天線單極化天線對(duì)比單極化和雙極化天線對(duì)比垂直極化水平極化單極化雙極化水平極化波的電場(chǎng)平行于水平面，在地面上傳播時(shí)損

26、耗大；垂直極化波的電場(chǎng)方向垂直于水平面，在地面上傳播時(shí)損耗小。為了得到分集增益，物理上單極化天線需要兩根天線，安裝會(huì)受到空間的影響。而雙極化天線內(nèi)集成了兩根天線，能夠節(jié)省安裝空間。電場(chǎng)磁場(chǎng)振子電波傳輸方向分集距離 D波束寬度在方向圖中通常都有兩個(gè)瓣或多個(gè)瓣，其中最大的瓣稱為主瓣，其余的瓣稱 為副瓣。主瓣兩半功率點(diǎn)間的夾角定義為天線方向圖的波瓣寬度。稱為半功率（角）瓣寬。主瓣瓣寬越窄，則方向性越好，抗干擾能力越強(qiáng)。工程上一般用3dB波瓣寬度。一般情況下，天線的波束寬度與增益成反比關(guān)系。天線振子增加一倍，波束寬度減半，天線增益增加3dBi水平面方向圖60 (eg)峰值 - 3dB點(diǎn) - 3dB點(diǎn)3

27、dB 波束寬度峰值 - 3dB點(diǎn)- 3dB點(diǎn)15(eg)垂直面方向圖76前后比方向圖中，前后瓣最大電平之比稱為前后比。前后比越大，表示天線的定向接收性能就越好。后向功率前向功率以dB表示的前后比 = 10 log 典型值為 25dB 左右 (前向功率) (反向功率)77天線旁瓣抑制及零點(diǎn)填充特性為確保對(duì)服務(wù)區(qū)的良好覆蓋，嚴(yán)格地說(shuō)，不具備旁瓣抑制與零點(diǎn)填充特性的天線是不能使用的。以第一旁瓣與主瓣的比值來(lái)評(píng)估旁瓣抑制特性78天線電氣指標(biāo)79 固定電下頃FE 天線下傾通過(guò)支架調(diào)節(jié)下頃角機(jī)械下頃機(jī)械下頃角電下頃 電下頃角實(shí)際波束的下頃角度=電下頃角+機(jī)械下頃角 可調(diào)電下頃天線MERE手動(dòng)電調(diào)MERCU

28、遠(yuǎn)端電調(diào)RE配置RCU80天線下傾機(jī)械下傾電下傾可調(diào)電下傾天線81天線下傾無(wú)下傾電子下傾較大機(jī)械下傾82方向角天線方向角是天線在水平面與正北方向的夾角。30N83天線阻抗天線阻抗：天線輸入端的電壓與電流的比值。可理解為：含有電阻、電感和電容的天線電路里，對(duì)交流電所起的阻礙，單位（歐姆）。常見(jiàn)的天線阻抗為50或75。天線輸入端（饋電點(diǎn)）：天線和饋線的連接處。84天線駐波比9.5 W80 ohms50 ohms朝前: 10W返回: 0.5W駐波比(SWR)全稱為電壓駐波比(VSWR). 天線與饋線的阻抗不匹配或天線與發(fā)信機(jī)的阻抗不匹配,高頻能量就會(huì)在天線產(chǎn)生反射波,反射波和入射波在天饋系統(tǒng)匯合產(chǎn)生

29、駐波。若 ZA 表示天線的輸入阻抗，Z0 為天線的標(biāo)稱特性阻抗 ，則天線的反射系數(shù)工程中一般要求VSWR1.5，實(shí)際中一般要求VSWR1.2。85端口的匹配特性也可以用回波損耗表示回波損耗RL，是反射系數(shù)的倒數(shù)，以分貝表示。RL 的值在0dB 到無(wú)窮大之間，回波損耗越小表示匹配越差，反之則匹配越好。0dB 表示全反射，無(wú)窮大表示完全匹配。在移動(dòng)通信中，一般要求回波損耗大于14dB（對(duì)應(yīng)VSWR=1.5）。RL=10lg（入射功率/反射功率）例如Pf10W，Pr0.5W，則RL=10lg（10/0.5）=13dB回波損耗86天線互調(diào)互調(diào)產(chǎn)生的原因： 存在磁性物質(zhì) 連接處不緊密 不同材料的金屬的接

30、觸 相同材料的接觸表面不光滑常見(jiàn)影響比較大的互調(diào)：三階互調(diào)無(wú)源互調(diào)特性是指接頭，饋線，天線，濾波器等無(wú)源部件工作在多個(gè)載頻的大功率信號(hào)條件下由于部件本身存在非線性而引起的互調(diào)效應(yīng)。 三階互調(diào)是指當(dāng)兩個(gè)信號(hào)在一個(gè)線性系統(tǒng)中，由于非線性使一個(gè)信號(hào)的二次諧波與另一個(gè)信號(hào)混頻后所產(chǎn)生的寄生信號(hào)87互調(diào)參數(shù)互調(diào)的單位是dBc，描述的是發(fā)射功率和互調(diào)信號(hào)功率的差值IM(dBc)=-(Pout(dBm)-Pin(dBm)天線輸出功率：Pout=43dBm(20Watt)天線接收靈敏度為：Pmin=-110dBm則互調(diào)信號(hào)功率不可高于Pmin即Pin=IM+Pout-110dBmIMPin-Pout=-110

31、dBm-43dBm=-153dBc43dBm88極化隔離隔離代表饋送到一種極化的信號(hào)在另外一種極化中出現(xiàn)的比例當(dāng)接收天線的極化方向與來(lái)波的極化方向完全正交時(shí)，接收天線也就完全接收不到來(lái)波的能量，這時(shí)稱來(lái)波與接收天線極化是隔離的。1000mW (即1W)1mW在這種情況下的隔離為10log(1000mW/1mW) = 30dB89天線主要電氣指標(biāo)90天線的主要機(jī)械指標(biāo)天線輸入接口天線尺寸天線重量風(fēng)載荷工作溫度濕度要求雷電防護(hù)三防能力91目錄第3章 天線基礎(chǔ)知識(shí)第1節(jié) 天線的工作原理第2節(jié) 天線的主要指標(biāo)第3節(jié) 天線的分類第4節(jié) 天線的選型92按輻射方向劃分定向天線全向天線定向天線根據(jù)其波瓣寬度不

32、同，也有60度、90度、120度、8字型天線、心型天線等多種類型。93按外形劃分板狀天線帽形天線鞭狀天線面狀天線94美化天線95美化天線96按極化方式劃分垂直極化全向天線垂直極化定向天線雙極化天線97第3章 天線基礎(chǔ)知識(shí)第1節(jié) 天線的工作原理第2節(jié) 天線的主要指標(biāo)第3節(jié) 天線的分類第4節(jié) 天線的選型目錄98天線選型基本原則天線選型基本原則城區(qū)郊區(qū)農(nóng)村公路山區(qū)近海隧道室內(nèi)99天線選型原則城區(qū)應(yīng)用環(huán)境特點(diǎn)：站址分布較密，要求單基站覆蓋范圍小，盡量 減少越區(qū)覆蓋的現(xiàn)象，減少干擾，提高網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量和容量。天線選取原則：工作頻率極化方式：45 雙極化 水平波束寬度6065 增益：1516 dBi（中等增益，

33、頻率較高時(shí)可選高增益天線，1718dBi）下傾方式： 預(yù)置 6電下傾、或0 10 可調(diào)電下傾 ； 0 15可調(diào)機(jī)械下傾 前后比： 25dB其他：上副瓣抑制100天線選型原則郊區(qū)應(yīng)用環(huán)境特點(diǎn)：郊區(qū)的應(yīng)用環(huán)境介于城區(qū)環(huán)境與農(nóng)村環(huán)境之間，有的地方可能更接近城區(qū)，基站數(shù)量不少，這時(shí)覆蓋與干擾控制在天線選型時(shí)都要考慮。而有的地方可能更接近農(nóng)村地方，覆蓋成為重要因素。因此在天線選型方面可以視實(shí)際情況參考城區(qū)及農(nóng)村的天線選型原則。天線選取原則：工作頻率雙極化和垂直極化天線均可選用水平波束寬度 65或 90 一般不采用預(yù)置電下傾的天線，即使采用預(yù)置電下傾，一般下傾角也比較小。一般選擇1518dBi的中、高增益

34、天線；101天線選型原則農(nóng)村應(yīng)用環(huán)境特點(diǎn)：基站分布稀疏，話務(wù)量較小，覆蓋要求廣。有的地方會(huì)采用孤站覆蓋，覆蓋是最受關(guān)注的問(wèn)題，這時(shí)應(yīng)結(jié)合基站周圍需覆蓋的區(qū)域來(lái)考慮天線的選型。天線選取原則：定向天線 工作頻率 / 垂直極化 / 90120 水平波束寬度 / 較高增益1618 dBi / 不預(yù)置下傾 / 零點(diǎn)填充全向天線 工作頻率 / 垂直極化 / 11 dBi 增益 / 不預(yù)置下傾 / 零點(diǎn)填充102天線選型原則公路應(yīng)用環(huán)境特點(diǎn)：該應(yīng)用環(huán)境下話務(wù)量低、用戶高速移動(dòng)、此時(shí)重點(diǎn)解決的是覆蓋問(wèn)題。公路覆蓋以帶狀覆蓋為主，故多采用雙扇區(qū)站或“8”字形全向站；在穿過(guò)鄉(xiāng)鎮(zhèn)，旅游點(diǎn)的地區(qū)也可采用三扇區(qū)或心形全向站。天線選取原則：定向天線 工作頻率 / 垂直極化 / 30水平波束寬度 / 21 dBi 增益 / 不預(yù)置下傾 / 零點(diǎn)填充?！?”字形天線 工作頻率 / 垂直極化 / 雙向 70水平波束寬度 / 14 dBi 增益 / 不預(yù)置下傾 / 零點(diǎn)填充。心形天線 工作頻率 / 垂直極化 / 210水平波束寬度 / 12 dBi 增益 / 不預(yù)置下傾 / 零點(diǎn)填充。103天線選型原則公路心型天線8字形天線