天線在網絡優化中的作用
2019-11-03 09:29:59
供稿：網友
肖良勇 無線網絡優化是指按照一定的準則對通信網絡的規劃、設計進行合理的調整，使網絡運行更加可靠經濟，網絡服務質量優良及無線資源利用率較高，是對用戶及運營商都是十分重要的。網絡服務質量 ITU-T 建議E·800對服務的質量劃分為六項。
而在六項服務中與網絡優化有關的服務能力有三項。
⑴業務接入能力。即在用戶請求時在一定的容量限制和其他既定條件內，得到業務的能力，在移動通信中該項性能可看作呼損問題。
⑵業務保持能力。即在一經接通后就能在既定的時間及條件下，保持通信的能力，通常又稱掉話問題。
⑶業務完善能力。即在通信中保證通話質量、防止干擾的問題。
按照前面所說到的服務能力要求可歸結出網絡優化的主要內容為：
?、帕幾龅骄W絡的無縫隙覆蓋至少達到90%，覆蓋區無盲區，同時保證照射區內達到最低接收電平；
⑵無線資源的合理配置，提高頻率的復用系數，擴大網絡的容量；
⑶減少干擾，降低掉話率，提高切換成功率。
上述三項內容集中起來就是網絡容量及網絡覆蓋兩個方面問題。這些都與基站天線參數的正確選擇與調整密切相關。
下面我們具體分析一下天線在網絡優化中的作用。
⑴我們都很熟悉在移動通信中由于多徑傳輸使信號產生快衰落，衰落電平變化幅度可達30dB，每秒鐘近20次，這顯然是嚴重的干擾。目前解決多徑干涉引起的快衰落主要依靠天線的空間分集與極化分集，當然第三代移動通信中利用Rake接收機技術及智能天線可以更有效地解決多徑傳輸引起的信號快衰落效應。
⑵為了達到無縫隙覆蓋，正確選擇基站天線參數是十分重要的。目前對三扇區在話務量密集地區通常選用水平方向圖，半功率波束寬度為65度的雙極化定向天線。由于基站間距離大約在300米～500米，此時天線的俯仰角(波束傾角)：(式中是波束傾角，h為基站天線高度，r為站間距離)，可由此式算出，大約在10度～19度之間；對于話務量中密集區，基站間距離大于500米，此時大約在6度～16度之間；對于低話務量區，由于基站間距離可能更大一些，大約在3度～9度之間；對于話務量不大，主要考慮覆蓋面積大的要求，此時基站間距大，則可用全向內置電下傾的天線。
為了減少照射區內由于建筑物而產生的阻抗效應，還需對天線架設高度進行調整，這樣才能保證照射區內滿足最低照射電平要求。
⑶對高話務量區也可通過調整基站天線的俯仰角改善照射區的范圍，使基站的業務接入能力加大；而對低話務量區也可通過調整基站天線的俯仰角加大照射區范圍，吸入更多的話務量，這樣可以使整個網絡的容量擴大，通話質量提高。
?、壤觅x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。
由此可看出天線雖然在整個天線組網中僅占經費比例的1%～2%，但它在網絡優化及維護工作中所占的工作量幾乎是50%～60%。可以說如果沒有好的天線，就不會有好的無線網絡，更不會有高質量的無線移動通信服務。
一般說來有幾種天線可以完成這種優化功能。
1、遙控電調電下傾天線
前面我們已經介紹了在網絡優化中需要不斷地調整天線的俯仰角。目前實現天線俯仰角的方法主要有兩種：⑴機械下傾；⑵電下傾。
當下傾角度達到10度時，水平方向圖嚴重變形，必然產生越區覆蓋；而電下傾時，水平方向圖基本保持不變。由此可看出采用機械下傾天線在網絡優化中所存在的問題，也可看出用電下傾天線在性能上遠遠優于機械下傾天線。此種天線的特點是：⑴可控波束下調下傾角動態范圍為2度～13度(大于進口指標)；⑵波束下傾天線增益變化僅±0.5dB ( 優于進口指標)；⑶具有下旁瓣零值填充的特性(優于進口指標)；⑷不降低無源天線原有的可靠性(優于進口指標)。
2、公路雙向天線
使一根天線在不增加主站設備及載頻條件下，替代原來的兩個扇面天線，大大降低系統成本，比原用的全向天線增益提高了3dB～4dB，通信距離增大了20%，特別適用于邊際網中的一體化小基站。
3、高速公路覆蓋用的高增益天線
海天公司研制的33度、21dB高增益天線比常規天線高出3dB～5dB，覆蓋距離增加30%。
4、120度雙極化天線
使120度扇區邊緣提高4dB～6dB，有效地改善了扇區邊緣用戶的通信能力，而進口天線僅有65度、90度雙極化天線。
5、賦形天線。
可克服高山站的塔下“黑”問題。
摘自《通信產業報》
