过覆盖专项整治专题报告V1Word格式.docx
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利用OSS提供的RNO的一个子系统MRR功能,能够统计设定时长内该小区上下行通话质量,它将误码率转换成通常的0-7级表达,0级最好,7级最差,然后可以以图或表格的形式输出。
MRR反映的是该小区所有用户的通话质量,相比较DT测试而言更能反映一个小区的上下行接收质量变化和分布情况。
另外,为判断小区是否处于过覆盖状态,TA表征的信号覆盖距离也是一个重要因素。
3.1.2MRR定义指令及参数
定义指令:
ramrp:
rid=mrrid00;
ramie:
ramii;
ramdc:
rid=mrrid00,cell=all;
ramdp:
ramri:
rid=mrrid00,dtime=180,reset;
/tochecktherecstatestatuswhethertherecordingis
completedornot./
/storelog/
ramti:
参数:
CELL:
Celldesignation
CONTYPE:
AFR/AHR/EFR/FR/...
CSYSTYPE:
GSM800/GSM900/GSM1800/GSM1900
DTMFILTER:
NODTM/DTM/BOTH
MEASINT:
EQUAL/HTOE/LTOE
MEASLIM:
Measurementlimit
MEASTYPE:
Numeral0-25
MEASLIMN:
Numeral1-25
MEASLINK:
UL/DL/BOTH
NOTYPE/FERDL/FERTA/...
REM:
Specifiedcellsremovedfromthedefinition
RID:
IdentifierMRRID00-MRRID09
3.2NCS定位干扰应用
3.2.1NCS原理
利用OSS提供的RNO的一个子系统NCS功能,扫描到本小区周围所有BCCH的信号强度,然后输出测量次数的报告,其原意是通过测量相邻小区BCCH和BSIC来添加遗漏的相邻关系;
借助于NCS能够测量相邻小区BCCH信号强度的功能,根据测到相邻小区信号强度的强弱,我们可以判断邻小区内同频频点或邻频频点对本小区频点的干扰程度。
借助于NCS能够测量相邻小区BCCH信号强度的功能,根据测到相邻小区信号强度的强弱,我们可以判断邻小区内同频频点或邻频频点对本小区频点的干扰程度,从而可以对本小区的频率进行评估和优化。
3.2.2NCS定义指令及参数
NCS定义指令:
Rabrp:
rid=all;
Rabie:
rid=barid00;
Rabii;
Rabdc:
rid=barid00,Cell=all,Ncelltype=both;
rid=barid00,Abss=95,Tmbcchno=1&
&
95;
(96&
124)(687&
710)
Rabdp:
Rabri:
rid=barid00,Dtime=180;
RABRP:
RID=BARID00;
/tochecktherecstatestatuswhethertherecordingis
completedornot./
/waitstorelog/
rabti:
NCS定义参数:
ABSS:
AbsoluteSignalStrengthThresholdNumeral47–110
CELL:
Definedinternalcelldesignation
GSM900/GSM1800/GSM1900
NCELLTYPE:
BOTH/DEF/UNDEF
NUMFREQ:
1-32
RELSSN:
1-63dB
RELSSP:
RELSS2N:
RELSS2P:
SEGTIME:
10-1440minutes,stepis10minutes
TMBCCHNO:
GSM9000-124;
955-1024/GSM1800512-810/GSM1900512-885
NCS报告参数:
Servingcellidentity
REP:
Numberoftotalreports
REPUNDEF:
Numberofreportsincludingundefinedneighbourcell
AVSS:
Averagesignalstrengthofservingcell
DEFN:
BCCH&
BSICcombinationdefinitionstatus
RECTIMEARFCN:
RecordingtimeforthisARFCN
REPARFCN:
NumberofreportsincludingthisARFCN
TIMES:
TotalnumberreportsincludingthisBCCH&
BSICcombination
NAVSS:
AveragesignalstrengthofthisBCCH&
TIMESRELSS:
TotalnumberreportsaboveRELSSN/P
TIMESRELSS2:
TotalnumberreportsaboveRELSS2N/2P
TIMESABSS:
TotalnumberreportsaboveABSS
TIMESALONE:
TotalnumberreportsthisBCCH&
BSICcombinationreported
alone
TIMESx:
TotalnumberreportswhenthisBCCH&
BSICrankedasX
NAVSSx:
AveragesignalstrengthwhenthisBCCH&
4、无线通信天线原理介绍
天线作为无线通信不可缺少的一部分,其基本功能是辐射和接收无线电波。
发射时,把高频电流转换成电磁波;
接收时,将电磁波转换为高频电流。
按照用途分可分为基地台天线和移动台天线;
按照工作频段分可分为超长波、长波、中波、短波、超短波和微波;
按照其方向分可分为全向和定向天线。
在使用天线的工程中,我们一般从天线类型(天线的方向图是否符合系统设计中电波覆盖的要求)和天线的电器特性(天线的频率带宽、增益、额定功率等)两方面考虑选择合适的天线。
4.1天线的增益
增益是天线的主要指标之一,它是方向系数和效率的乘积,是天线辐射或接收电波大小的表现。
增益大小的选择取决于系统设计中电波覆盖的要求。
在同等条件下,增益越高,电波传播的距离越远,能量更集中。
一般基地台采用高增益天线,移动台采用低增益天线。
天线增益的定义与全向天线或半波振子天线有关。
dBi表示天线增益是方向天线相对于全向辐射器的参考值;
dBd是相对于半波振子天线参考值;
一般在13~18dBi左右;
4.2天线电压驻波比
天线的输入阻抗和馈线的特性阻抗不一致时,产生的反射波和入射波在馈线上叠加形成的电磁波,其相邻电压的最大值和最小值之比是电压驻波比,它是检验馈线传输效率的依据,电压驻波比小于1.5,在工作频段的电压驻波比小于1.2,电压驻波比过大,将缩短通信距离,而且反射功率将返回发射机功放部分,容易烧坏功放管,影响通信系统正常工作。
4.3天线的方向性
天线对不同方向具有不同的辐射或接收能力,这就是天线的方向性。
衡量天线方向性通常使用方向图,在水平面上,辐射与接收无最大方向的天线称为全向天线,有一个或多个最大方向的天线称为定向天线。
全向天线因其无方向性,所以多用于在点对点通信的中心台。
定向天线因有最大的发射和接收方向,因此能量集中,增益相对全向天线高,适合于远距离点对点通信,同时由于具有方向性,抗干扰能力比较强。
通常会用到天线方向图的以下一些参数:
Ø
零功率波瓣宽度:
主瓣最大值两边两个零辐射方向之间的夹角;
半功率点波瓣宽度:
场强最大值下降0.707(3dB)点的夹角;
副瓣电平:
副瓣最大值和主瓣最大值之比;
前后比:
主瓣最大值与后瓣最大值之比;
4.4天线的工作频带宽度
天线的电参数一般都与工作频率有关,保证电参数指标容许的频率变化范围,即是天线的工作频率带宽。
一般全向天线的工作带宽能达到工作频率范围的3-5%,定向天线的工作带宽能达到工作频率的5-10%。
4.5如何选择电缆和电缆长度
移动通信系统常使用的特性阻抗为50欧的同轴电缆作为馈线。
为了有效地把电波传输到天线接口,应尽量减少馈线的传输损耗。
传输损耗取决于电缆的直径和长度,同一频率下电缆直径越大,损耗越小,电缆越长损耗越大,原则上,电缆的传输损耗不宜超过3分贝。
4.6半波对称振子与馈线匹配
一般的接收设备其输入阻抗为75欧(不平衡式)或300欧(平衡式),半波对称振子的输出是:
阻抗为75欧平衡式,如与300欧平衡电缆连接则只需要考虑阻抗匹配就可以了,我们可以利用传输线上距终端λ/4奇数倍处的等效阻抗等于传输特性阻抗的平方除以终端负载这一特殊性质来进行阻抗匹配,这一特性的数学表达式Zin=Z0×
Z0/ZL,Z0是传输线的特性阻抗,Zin为天线的输出阻抗,ZL为负载阻抗(接收设备的输入阻抗),半波对称振子与300Ω平行电缆线的配接计算如下:
先按照Zin=Z0×
Z0/ZL计算出所需电缆的特性阻抗,也即要实现半波对称振子与300Ω平行电缆线的匹接它们之间必须要插入一条λ/4长,特性阻抗为150Ω的平行电缆,为此,我们利用两条λ/4长的300Ω平行电缆线并联即可。
4.7半波折合振子
折合振子天线在实际使用中,馈电振子一般都是采用折合振子的形式,其主要目的是增加天线的带宽,折合振子的频带特性可以这样证明:
折合振子作为一偶极子天线来说,可以看做是两个λ/4的短路线相串联,对于谐振频率波长L=λ/4,偶极子天线与短路线都没有电抗成分,当加到折合振子上高频电流的频率在一定范围变化时,出现以下2种情况:
当频率高于谐振频率时,相当于L>
λ/4,偶极子天线近似于λ/4的短路线,其电抗是感性,而此时的短路线的电抗为容性,当频率低于谐振频率时,相当于L<
λ/4,偶极子天线近似于开路线,其电抗是容性,而此时短路线上的电抗又是感性;
故当工作频率产生漂移时,在一定频率范围内,折合振子上呈现的感抗和容抗可以互相补偿,使天线在较宽的频率范围内其阻抗特性变化不大,这就是折合振子具有较宽频带的原理。
由于折合振子两平行导体具有相位相同,大小相等的电流(I1=I2),所以其辐射电流I=I1+I2,其辐射功率为P=I×
I×
Rr=(2I1)×
(2I1)×
Rr(Rr为半波振子的输入阻抗),在折合振子的馈电端的输入功率P=4I1×
I1×
Rr。
Rin是折合振子的输入阻抗,由于在馈电端输入的电流实际上为I,所以I=I1。
Rin=4Rr=4×
47.1=300Ω,这里我们得到了折合振子的联接,采用长度为λ/2的同轴线做成的相位、阻抗变换装置,即常叫的U形环,U形环可以解决以上两个问题。
4.8多元折合振子天线
半波振子天线和折合振子天线的增益低,波瓣宽,前方和后方具有相同的接收能力,所以它们只适用于信号强,干扰小的地方,当接收点离基地台较远,信号较弱或信号较强但干扰较大反射波影响较严重时,就要采用多元高增益定向天线了,这就是多元振子天线,又叫八木天线,在有源振子的后面加上反射器,前面加上引向器,就构成多元振子天线,引向振子、反射振子与有源振子加起来的数目就是天线的单元数。
4.9天线挂高、倾角和覆盖距离的关系
一般来说:
面包天线俯仰角的大小可以由以下公式推算θ=arctg(h/R)A/2
其中:
θ--天线的俯仰角
h--天线的高度
R--小区的覆盖半径
A--天线的垂直平面半功率角
上式是将天线的主瓣方向对准小区边缘时得出的。
在实际的调整工作中一般在由此得出的俯仰角角度的基础上再加上1-2度使信号更有效地覆盖在本小区之内。
4.10移动通信天线的其他工参介绍
半功率波束宽度-半功率角(HPBW)
相对于最大辐射方向功率下降一半(3dB)的两点间波束宽度;
垂直面半功率波束,水平面半功率波束;
通常我们所说的65度、90度、120度天线,即是指该天线的水平面半功率波束宽度为65度、90度、120度;
前后比(F/B)
天线的后向180°
±
30°
以内的副瓣电平与最大波束之差,用正值表示;
一般天线前后比可以达到18~45dB,对于密集市区要积极采用前后比大的天线,如40dB;
端口隔离
多端口天线,如双极化天线、双频段双极化天线,收发共用时端口之间的隔离度应大于30dB;
功率容量
指平均功率容量,天线包括匹配、平衡、移相等其它耦合装置,承受功率有限;
零点填充
如果天线零深比主波束小26dB,则可能需要采用零点填充技术;
高增益天线尤其需要采取零点填充技术来有效改善近处覆盖;
上副瓣抑制
上副瓣电平小于-18dB;
无源交调
天线的无源互调指标达到-150dBc;
天线尺寸和重量
满足电气指标情况下,尺寸尽可能小,重量尽可能轻;
风载荷
天线在36m/s时正常工作,在55m/s时不被破坏;
工作温度
-40℃~+65℃;
湿度要求
要求在环境相对湿度0~100%范围内正常工作;
三防能力
防潮、防盐雾、防霉菌。
5、覆盖控制研究
5.1理想小区的覆盖范围
过去以3/9、4/12频率复用方式为基础的各类频率规划方案已不能适用,根据现有网络高话务高密度的特点,MRP、1×
3跳频、1×
1跳频等紧密频率复用方案,由于频率资源的有限性,如果有大量的越区覆盖存在,无论采用哪种分频方式以及采用跳频、动态功率控制、不连续发射等技术处理控制干扰,干扰都是不可避免的,所以合理控制小区的覆盖范围都是非常必要的,下图为合理的小区覆盖示意图。
图5-1:
合理小区的覆盖示意图
5.2合理控制小区覆盖的方法
控制小区覆盖的方法多种多样,一般来说,有以下措施:
选择合适的站址,一个好的站址对将来的网络优化非常有益,不仅可以有效
地吸收周围的话务,还可以避免频率干扰;
站高的选择,在建网初期,因用户规模较小,一般采用大区制基站,使用高
铁塔,以增加覆盖范围。
但在经过数期扩容后,特别市区基站密度较大,需进
行从新天线优化,特别是天线的高度应下降,新站的高度不应与周围基站的高
度相差太大;
选择合适的天线,目前市场上天线的种类很多,可以根据小区的特点合理选择。
适当调整天线下倾角,以达到一个合理的覆盖范围;
适当的小区配置,一个小区的配置与周围小区相比不宜过大,以免给周围小区的频率规划造成困难;
热点地区应优先选用室内分布系统或微蜂窝吸收话务,以减轻室外宏小区的压力;
合理的调整发射功率,以达到控制覆盖范围又能满足市内通话的需要。
ERICSSON的基站功率可调范围为29dBm-47dBm(不同类型的基站设备有差异),奇数有效。
所有这些是依赖于工程技术人员和网优人员的经验和对基站周围地理环境、无线环境和话务分布的充分了解基础上。
5.3解决越区覆盖的基本步骤
解决越区覆盖的基本步骤如下:
调整天线机械下倾角;
降低小区发射功率;
采用电子下倾角天线;
调整天线方向;
选择特殊性能的天线;
降低天线高度;
迁站,选择更合适的站址;
5.4解决小区过覆盖的方法
解决小区过覆盖通常有四种方法,如下:
改变基站位置:
一般情况不推荐此方法,因基站安装复杂,加上选点涉及多种因素,需要相当多的协调工作,在其他方法无效的情况下才做考虑。
调整基站天线高度:
基站的天线越高,基站的覆盖范围越大。
因此适当降低过覆盖基站的天线高度,可以缩小基站的覆盖范围,过覆盖的情况会得到相当程度的缓解。
调整基站天线的下倾角:
在同高度的基站下,基站天线的下倾角越小,基站覆盖范围越大。
因此对于过覆盖的基站,适当加大基站天线的下倾角,可以起到缩小基站覆盖范围,缓解过覆盖的效果。
调整基站天线的类型:
定向天线与全向天线相比,覆盖范围更加集中。
因此在一些场合,可以用定向天线替换全向天线,达到缓解过覆盖的效果。
从上面的方法可见:
第一、第二和第四种方法都会动用工程,而本专题不会有工程配合,因此,我们折中选取第三种方法来解决现网的过覆盖。
5.4.1天线下倾角调整的基本方法
调整天线下倾角是解决越区覆盖最常用也是最有效的方法,天线调整必须结合网络规划和实际小区和用户的分布情况进行调整,着重从调整覆盖范围、降低同邻频干扰、话务流向与均衡等方面进行分析,下图是通用+/-45°
双极化天线水平和垂直方向波瓣示意图。
图5-2:
通用45°
双极化天线水平和垂直方向波瓣示意图
5.4.2机械天线下倾角的调整对天线主瓣的影响
机械下倾角下倾过大,天线主波束对应区域信号强度迅速降低,当下倾角增大到一定数值时,应考虑到天线前后辐射比,此时主波束对应覆盖区域逐渐凹陷下去,同时旁瓣增益增加,造成其它方向上同频小区干扰。
图5-5-2:
是机械天线下倾角水平波瓣变化示意图。
图5-3:
机械天线下倾角水平波瓣变化示意图
图5-4:
天线机械下倾角14°
、16°
、20°
时水平波瓣变化示意图
因此调整天线机械下倾角要防止下倾角过大造成边缘的盲区与水平方向图的裂变、旁瓣增益的增加所造成的横向干扰。
5.4.3电子下倾角天线优势
采用电子下倾角下倾时,随下倾角度增加它的方向性图仍然可以保持原有形状;
图5-5:
电子下倾角天线不同下倾角的水平波瓣变化示意图。
5.4.4机械下倾角天线与电子下倾角天线在相同下倾角下的水平波瓣比较
当下倾角度达到10°
以上时,水平方向图严重变形,必然产生横向越区覆盖;
而电下倾时,水平方向图基本保持不变。
由此可看出采用机械下倾天线在网络优化中所存在的问题,也可看出用电下倾天线在性能上远远优于机械下倾天线。
此种天线的特点是:
⑴可控波束下调下倾角动态范围为2度~13度;
⑵波束下倾天线增益变化较小。
图5-6:
机械下倾角天线与电子下倾角天线不同下倾角的水平波瓣比较示意图。
5.4.5天线下倾角的计算
图5-7:
天线下倾角计算示意图
β=arctg(h/(d/2))
β为波束下倾角;
h为天线高度;
d为站间距离;
b为小区边界距离;
α为小区边界下倾角
对话务高密集核心市区,基站间距100-300米,可计算出天线下倾角β在19°
以上,使用室外天线覆盖可能导致基站之间互相干扰;
建议利用扇区方向交叉或者900M和1800M小区分层来处理覆盖或高层建筑进行小区间的阻挡以降低宏站之间的干扰;
如条件允许,尽量使用室内分布系统覆盖。
(例:
50米站高,300米间距,β=18.5°
);
对话务量高密集市区,基站间距离300-500米,可计算出天线下倾角β大约在10°
~19°
之间,原天线单纯使用机械下倾的方式,下倾角一般在10°
以上,水平方向图半功率波瓣宽度将变宽,造成站间干扰;
如果采用内置电下倾9°
的±
45°
双极化天线,电下倾加上机械下倾使可变下倾角达15°
,可保证水平方向图半功率波瓣宽度在主瓣下倾的10°
内无变化,同时适当调整基站发射功率,完全可以满足对话务量高密集市区覆盖且无干扰的要求;
对话务量较密集市区,基站间距离大于500米,可计算出天线下倾角β大约在6°
~15°
之间,如果采用内置电下倾6°
双极化天线,电下倾加上机械下倾使可变下倾角达10°
,可保证水平方向图半功率波瓣宽度在主瓣下倾的6°
~16°
内无变化,可以满足区域覆盖且无干扰的要求;
话务量低密集市区,基站间距离可能更大,天线下倾角β可根据具体情况决定;
话务量低城郊,基站间距离1-3Km,天线下倾角β可根据具体情况决定,一般
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