UMTS初级培训教材-站点勘查及选择培训教材.doc

UMTS无线网络规划勘查及站点选择培训教材目 录第1章 概述4第2章 勘察站点选择的基本流程52.1 提供可选站点勘察过程52.2 规划站点勘察过程6第3章 基站选址83.1 基站站点的选择83.1.1 站点选择总体原则83.1.2 整体考虑站点设置83.1.3 站点筛选方法93.2 分层网络中微小区补盲站点选择113.3 站点选择一般策略113.4 不同环境下站点选择注意事项123.4.1 站点周围不能有遮挡133.4.2 站点之间高度差不能悬殊133.4.3 避免大话务量的对象位于基站的远端143.4.4 避免两个扇区的天主瓣对打143.4.5 避免大话务量出现在扇区的交汇处153.4.6 密集城区候选站点选择153.4.7 郊区、农村站点选择153.4.8 交通干线站点选择153.4.9 河道、水域站点选择15第4章 站点勘察流程（天馈部分）174.1 现网站点勘察流程174.1.1 现网站点基本信息174.1.2 现网站点天线和馈线信息184.1.3 现网站点照片204.1.4 附录24第5章 无线参数设计275.1 天线下倾角275.1.1 设计条件的确定275.1.2 几何关系的导出275.1.3 分析285.2 下倾天线的天面高度295.2.1 已有的分析295.2.2 天线下倾后天面高度和楼边缘间的关系29第6章 网规勘查常用工具的原理及使用316.1 GPS原理及使用316.1.1 GPS定位的基本原理316.1.2 GPS面板按键名称及功能316.1.3 基本操作326.1.4 导航操作346.1.5 功能设定356.1.6 性能指标366.2 激光测距仪原理及使用386.2.1 激光测距仪面板按键名称及功能386.2.2 操作说明396.2.3 功能466.2.4 用户信息526.2.5 技术参数546.2.6 信号556.2.7 保养556.3 数码相机使用规范及选型要求556.3.1 简介556.3.2 使用规范566.4 指南针使用规范586.4.1 指南针的结构586.4.2 基本操作586.4.3 注意事项60附录A GPS屏上字母缩写的含义61附录B 数码相机选型的基本要求63 65第1章 概述WCDMA网络具有小区呼吸效应，随着小区负载的增加，覆盖会逐渐收缩。如果WCDMA初期向GSM那样建小容量、大覆盖网，随着容量的增加，网络就会普遍地出现覆盖漏洞。为了弥补这些漏洞不得不新增加基站，这样我们就不能在合适的地点、设置合适的基站。WCDMA所有信号共享相同频谱的自干扰系统，因此规划的出发点就是尽可能抑制这种系统内部自干扰，以获得系统性能的最大化。如果我们可以有计划、有目的地实施干扰控制，那么就能够最大限度的抑制自干扰。首先，从网络拓扑结构上，避免不合理的结构出现，就可以大范围降低内部干扰。只有对一个完整的业务区做比较全面地考虑，才能实现干扰控制，因此就提出一次规划。从覆盖角度理解一次规划，就是不采取插花式增加宏蜂窝方式补盲，在维持现有网络框架结构基础上提高网络的覆盖，一般来说，采取基站距离足够的小的办法确保覆盖效果；从容量角度理解一次规划，就是当对系统容量需求进一步增加时，在网络结构不变的情况下，采取技术手段增加系统容量。对于密集城区，这样的重点覆盖区实施一次规划。在选择站点时，首先保证网络拓扑结构的合理性。其它覆盖区如：郊区、农村规划时，对网络拓扑结构重要性要求相对降低。第2章 勘察站点选择的基本流程勘察准备工作。即分析局方的需求，利用仿真工具和链路预算工具，估算规划区的容量和覆盖，把规划勘察相关的理论工作做得充分；确定规划区的基站总数量；在仿真规划和理论分析的基础上，确定规划区内基站的总数量；准备好勘察工具，指定专人负责勘察设备的整理工作；将大型的规划区，分成几个小的规划区，确定每个小规划区的基站数量和密度；根据规划区的划分和规划的时间要求，制订勘察计划书；按照勘察计划分配勘察工作；勘察结束之后，勘察人员每日提交基站勘察表；勘察责任人根据勘察结果提交勘察报告。勘察报告应该包括：项目概述全网基站分布图存在的问题澄清选择作为基站的勘察表在勘察工作开始之前，必须把纸、笔等准备好。2.1 提供可选站点勘察过程适用于继承网络和可以提供站点的网络的站点勘察。勘察的程序：1、项目责任人首先根据局方提供的站点信息和运营网络话务量统计结果，依据重要性的不同，确定规划区勘察的顺序，向局方负责人提交勘察计划。2、根据与局方的交流结果对勘察顺序进行适当调整；并确定与局方的接口人；3、项目责任人将勘察计划和勘察任务分配方案传回给公司接口人和后方负责人，以备案。4、项目责任人分配勘察任务；勘察人员检查勘察设备，做勘察前的准备工作；5、公司接口人负责协调局方随工、勘察的车辆安排；按照勘察计划确定合理的勘察路线，以及与待勘察站点职守人员沟通，没有职守人员的站点准备钥匙；6、勘察正式开始之后，勘察人员对站点进行勘察，根据业务区站点勘察表记录勘察数据；每日按照业务区的划分，勘察人员将填写好的业务区站点勘察表提交给项目责任人；将每天的结果汇总，使及时了解项目进展情况；7、项目责任人对业务区站点勘察表进行检查对出现的问题及时要纠正，对有问题的数据勘察人员进行及时补勘；8、勘察人员根据选点的原则对不满足条件的站点，给予标注。以勘察数据和照片形式在业务区站点勘察表之中体现出来。9、项目责任人根据勘察报告和仿真人员提供的传播模型资料，确定每个站点适用的模型，估计站点的覆盖范围；10、根据规划区的地形地貌环境，对于和现有模型库有明显差异的地区，由项目责任人和仿真人员选择具有典型意义的站点作为电测站点；对于基站数量超过6个的网络需要仿真验证；项目责任人完成勘总结报告；并向公司汇报。2.2 规划站点勘察过程对于新建网络的网络规划站点勘察，勘察过程：1、首先，与局方进行广泛、细致交流，充分了解规划区的话务量分布情况；在平面地图上标注商业街、政府机构、交通要道等重要覆盖区；2、利用路测设备对规划区进行规划测试，通过规划测试将重点覆盖区、话务量码集区和对覆盖区产生遮挡的高楼等遮挡物表现出来；3、根据覆盖区的重要性的不同，确定勘察的顺序。将勘察计划提交局方负责人。根据与局方的交流结果对勘察顺序进行适当调整；并确定与局方的接口人；4、项目责任人将勘察计划和勘察任务分配方案传回给公司负责人，以备案。使公司领导及时了解项目进展情况；5、项目责任人分配勘察任务；勘察人员检查勘察设备，做勘察前的准备工作；6、先勘察中心密集地区，对重要地区进行布点，完成重要地区布点勘察工作；对每个规划站点选择2个以上的候选站点，勘察人员每天提交站点勘察表，7、项目责任人根据已勘察站点的情况，对重要地区布点结果进行检查，确保网络拓扑结构的合理性；8、根据重要地区的布点情况，项目责任人确定次重要地区的勘察计划，下达勘察任务；完成次重要地区的勘察工作；9、项目责任人对已勘察布点进行检查，确保网络拓扑的合理性；10、从最重要的地区开始，然后次重要地区，重复上述工作，直到完成规划第3章 基站选址3.1 基站站点的选择网络规划中，站点选择非常关键，直接影响到网络建设的优劣成败。站点选择需要有丰富的经验和坚实的WCDMA理论基础，同时网络规划也有一些规律可以遵循。首先，要尽量满足无线通信理论中，蜂窝网孔规定的理想位置，其偏差应该尽量在基站覆盖半径四分之一左右变化，便于以后小区分裂和网络发展。这是网络规划的一个基本原则，目的在于确定网络的总体框架。3.1.1 站点选择总体原则无线蜂窝系统理论和WCDMA原理是开展网络工作的理论基础，因此WCDMA的规划勘察工作，首先要和蜂窝理论相符合；其次要和WCDMA的关键技术紧密地结合；最后要体现码分多址系统是自干扰系统的特点。规划的目标是使系统的自干扰降到最低，系统的效率达到最大化。3.1.2 整体考虑站点设置对于一个比较大的网络，必须从整体考虑站点设置。一般来说，某个覆盖区如果基站数量在6个以上，就需要进行规划设计。在规划勘察正式开始前，必须首先对规划区有一个全面的了解，清楚规划区的地物、地貌的全景。其次，必须清楚重点覆盖区域的地理位置，以及周围大体上的无线环境；然后，根据覆盖区重要性将其按照优先级划分；还要，根据投资额、站址位置、无线环境等因素，给每个需要覆盖的重点区域确定一个扇区；最后，设计网络的拓扑结构，确定由哪个站点的哪个扇区覆盖哪个规划区。这样就不会出现某些重点覆盖区没有主导频问题。勘察过程中，实际情况变化是不可预计的，因此必须预留一些备选站点，即候选站点。调整站点设置。如果某个站点位置的变化，需要通过周围站点的调整来弥补，这样能够整体把握网络，不会出现明显的覆盖盲区等问题。如果某个候选站点出现变动，不应该单独只调整这一个站点，而应该考虑是否需要调整周围的其它站点，来解决这一个站点调整引起的问题。网络的整体布局要尽量满足标准的蜂窝形，避免基站扇区出现环形布局。3.1.3 站点筛选方法对规划区域在从整体上考虑站点设置后，其基站选择方法还可以按照如下方法筛选：按照覆盖和容量要求筛选 满足覆盖和容量是站点设立的最直接目标，选择基站站址时要做到两者均可以同时得到较好的满足。在重点区域，通常是容量受限，基站数量要求较多，而且业务需求也比较多，所以在站点选择过程中优先保证容量；在容量需求不大的地区，通常是覆盖受限，因此站址的选择侧重满足较好的覆盖性能。基于上述考虑，按照覆盖和容量要求进行站点筛选时，一般遵循以下原则：重点覆盖区必须选站点；中心城区主要干道必须选站点；“重点”站点选择之后，完成”次要”覆盖区大面积连续覆盖；在WCDMA无线网络规划中，重点覆盖区的规划非常重要，这涉及到基站站址选定的问题。基站选择在重点覆盖区，可以确保为这些地区的移动台提供良好的功率覆盖。如果站址选择合理，可以减少UE的发射功率电平，从而减少干扰，增加网络容量。 “点”覆盖：指的是重点区域覆盖，重点区域包括：（省）市政府办公地、运营商办公地（楼）、高级写字楼、星级宾馆、高档住宅区、大型商场、娱乐场所、交通枢纽等区域。在重点覆盖区的楼上或以重点覆盖区为中心50m之内必须有站点，重点覆盖区的基站之间距离在500m800m左右。“线”覆盖：指的是城际高速公路、机场公路、国道、省道等区域覆盖。话务量在这些主要“线”上流动，保证”线”覆盖才能保证重”点”用户的基本满意度。高速公路也成为经济发展之后的覆盖主“线”。在规划时，要清晰把握需要覆盖的“线”。在高速公路沿“线”覆盖规划中，我们非常关心公路等级、公路 名称、公路里程等信息。“面”覆盖：上述主要站点选择之后，在有一定业务需求的地区进行“面”覆盖。目的在于把各个独立的重点区域连接起来，保证网络的连续覆盖。话务（业务）量有一定业务需求的地区为“面”，为了进一步提高用户的满意度，同时为了尽量吸收更多的用户，我们把数量众多的，次要“点”和次要的“线”，连接起来。确保这些区域的一定程度的覆盖，我们称为“面”覆盖；通过对规划区“点”、 “线”、 “面”覆盖，充分吸收用户话务，使大多数用户满意。按照基站周围环境筛选对于地理环境，如：平原、丘陵、山区、湖泊、海岛，我们是没有能力改变的，但我们可以通过对规划区的站点（建筑物或地物）筛选，获得适应规划区的地理、地物环境的合适站点。首先，站点的位置要足够高。基站天线挂高直接影响着小区的覆盖范围，足够高是指天线挂高要高于其覆盖区的平均高度，这样才能保证覆盖区的信号强度。根据无线电波传播的机制就可以理解天线挂高的重要性，在城市，建筑物密集和建筑物平均高度一般在7F10F，天线高度选择35米左右比较合适；在农村地区，要求天线高度较高一般选择50米左右比较合适。其次，站点的位置不能过高；这完全是WCDMA系统特性决定的，WCDMA是干扰受限系统，过高的站点常常会跨多个区覆盖，这样对其他的小区产生干扰，限制了整个系统的容量，降低了系统的整体性能。再次，相邻两个站点的高度差不能过大，保证局部的基站天线挂高基本维持在同一高度上，使每个基站都能充分吸收话务。按照基站无线环境筛选避免在大功率无线电台、雷达站、卫星地面站等强干扰源附近选站； 与异系统共址时，要保证天面上有足够的垂直隔离空间；如：与GSM1800Mhz系统共址时；避免在涉及国家安全的部门附近选站。 按照基站现有资源筛选网络规划是一项综合性的系统工程，需要全面各种信息，要结合WCDMA产品的技术指标制定出合理的规划方案，才能进行工程实施。对于一个新建的WCDMA网络规划时，我们要充分参考有的移动网络，并将其作为WCDMA无线网络规划的参考模型，以大大提高无线规划的准确性。对于一个具有继承性的WCDMA无线网络规划，还需要对现有网络进行全面的分析，并在此基础上提出WCDMA无线网络规划方案。基站选址时，选择交通方便的区域，为工程实施和日后维护提供便利。 小结根据上面所有的信息，抓住关键点，合理制定勘测计划和勘测规模，确定有效站点数目。网规最核心的问题也就是投资与回报的关系。无线网络解决方案的目标是：缩短投资回报周期、降低运营成本、减少投资风险；覆盖的对象可总结为：“点”、 “线”、 “面”覆盖。3.2 分层网络中微小区补盲站点选择分层组网HCS从频率上看有两种形式：宏蜂窝层与微蜂窝层异频，宏蜂窝层与微蜂窝层同频。最简单的分层小区是每层小区使用单独的频率，这样很容易实现在引入较小系统干扰的情况下实现扫盲增容。根据25.942，相邻载频之间的功率衰减间隔是约33dB，第二邻频的衰减间隔约43dB，因此，异频配置的分层组网的层间干扰可以忽略不计。正是由于存在载频信道之间的间隔才会使得双载频之间的干扰不至于影响整个系统的性能。宏蜂窝层与微蜂窝层异频情况下的微小区补盲站点选择需要能够覆盖盲点区域，同时不造成越区覆盖，对宏小区造成干扰。微小区天线高度应该比在满足盲区信号覆盖的前提下尽可能低，以保证足够的物理隔离度。仿真表明当盲区导频质量在-13-14dB以下，表明盲区的有较大屏蔽，可以同频补盲一个微小区而不会引起系统的性能明显恶化；反之，当盲区导频质量在-13-14dB以上，说明此处导频较强，如果强制在此放置同频微小区吸收话务量，会使得此处底噪明显恶化，不能达到扫盲或者扩容的目的，此时应该考虑建立异频补盲基站。3.3 站点选择一般策略基站的疏密布置应该对应于话务密度分布。在建网初期基站数目较少时，在整体考虑站点布局的基础上，选择的站址应保证重要用户和用户密度大的区域有良好的覆盖。勘测市区基站时，基站宜选高于建筑物平均高度但低于最高建筑物的楼房作为站址。对于微蜂窝区基站则选低于建筑物平均高度的楼房设站，且要求周围建筑物屏蔽效果较好。勘测郊区或者乡镇站点时，需要对站址周围是否有容易受到遮挡的较大话务区进行调查核实。市区楼群中选址时，应避免天线附近有高大建筑物或者即将建设的高大建筑物阻挡所需覆盖的区域。选择的建筑物近处无明显阻挡，不能有建筑物挡住规划扇区主瓣的覆盖方向。天线挂高要超过周围平均高度，密集城区高815米，城郊和农村高15米以上；建筑物或拉线塔高度满足天线挂高的要求。有必要的建站条件，对于市区站点要求：楼内有可用的市电及防雷接地系统，楼面负荷能够满足工艺要求，楼顶有足够空间安装天线。对于郊区和农村站点要求：市电可靠、环境安全、交通方便以及便于架设铁塔等基建设施。在满足覆盖、容量及网络拓扑结构的前提下，尽可能选择机房改造费用低、租金低以或物业容易谈判的楼房作为站址。在不影响基站布局的前提下，应尽量选择电信枢纽楼、邮电局等作为站址，以充分利用现有机房、电源、传输及铁塔资源。在所选站址确定采用微波传输时，充分考虑到其它传输方式的可行性、成本和传输性能。尽可能参考成熟的2G小区站址，在满足系统隔离的情况下尽量共站或者靠近选址。小结一般在勘测前，有的运营商对站址选择有了总体设想，甚至某些站点已经有了确定站址。网络勘察工程师可以根据上述原则，来判断 局方选择的站址是否合适；如果不合适，可勘测选择更合适的站址，并给局方提供原因和建议，由局方最终确定，要求局方书面确认。3.4 不同环境下站点选择注意事项密集城区站点选择对整个网络性能有非常重要的意义。重点说明站点选择时的注意事项，以及候选站点的选择范围。其它站点选择内容不再赘述。3.4.1 站点周围不能有遮挡近距离的遮挡对基站的覆盖范围影响很大。遮挡物的背面会出现阴影，造成覆盖盲区；遮挡物正面形成的反射信号，对系统造成不必要的干扰。一般要求站点周围100米以内不能有超出本楼5米以上的楼，300米以内不能有比较宽大的高楼。RFD实践已经证明，从两高楼之间覆盖高楼后面的区域很难达到理想的覆盖效果，特别是对工作在高频段的无线系统。造成的影响是后面区域的覆盖非常不规则，部分位置信号比较好，但大部分位置覆盖效果较差。而且，如果再在后面加设站点，会出现比较多的切换区，网络效果不会很好。选择站点时，一般可以在某片区域内选取其中的合适点。一般可以从划定区域内选取其中比较高，没有明显遮挡的楼。只要不太高，可以考虑选择区域中最高的楼。一般要求站点楼高比周围平均高度高810米。密集城区为了保证一楼和扇区远端覆盖，天线必须比周围环境高出一定的高度。对于某些局方希望采用的站点，如果没有严重遮挡，可以通过在楼顶加长抱杆或铁塔的方法解决覆盖问题。对于某些有明显遮挡的楼，如果从整个网络考虑，不需要覆盖遮挡物后面的区域，则可以该楼作为站点，根据实际情况选用S110等站型，对局方要求采用的某些站点也可以采用灵活的站型的方式选用。3.4.2 站点之间高度差不能悬殊对于WCDMA网络规划时，两个相邻基站之间不能有悬殊的高度差。这完全是WCDMA系统特性决定的，WCDMA是干扰受限系统，过高的站点常常会跨多个小区覆盖，这样对其它的小区造成干扰，限制了整个系统的容量，降低了系统的整体性能。3.4.3 避免大话务量的对象位于基站的远端3.4.4 避免两个扇区的天主瓣对打3.4.5 避免大话务量出现在扇区的交汇处3.4.6 密集城区候选站点选择主选站址以该位置为中心，在1/3覆盖半径的范围内选择2个以上比较合适站点作勘测；比较合适的站点是指高度和仿真所得天线挂高比较接近（可以低于天线挂高要求），比周围的楼高510米，周围没有明显遮挡的楼（至少50米以内不能有明显遮挡）； 3.4.7 郊区、农村站点选择郊区站点选择避免对城区的干扰。对于依山而建的城市，郊区是市民出游的场所，在保证覆盖的同时，避免由于天线位置太高，对城区基站产生干扰。农村基站要兼顾道路覆盖，天线挂高尽量高，以扩大覆盖范围。3.4.8 交通干线站点选择不同环境下如：平原、丘陵、山区，保证交通干线连续覆盖，基站间距有很不同。可以参考重庆、武汉等地区的规划报告。3.4.9 河道、水域站点选择水面的特点是视野开阔、位置低，对来自于岸边基站的无线信号没有遮挡。无线信号在接近自由空间条件下传播，自然会有较大的覆盖半径。对于河道覆盖来说，基站覆盖半径要远远大于江面的宽度，如果岸边基站选择位置不当、或天线参数和工程参数选取不当，对两岸网络性能会有非常恶劣的影响。同时，在江面形成导频污染区。特别是，有河流的大、中城市，站点选择更要注意。对于近海岸、大湖泊覆盖来说，属于所谓的超远覆盖。水域超远覆盖，基站覆盖半径一般在40公里至100公里左右。1、江岸基站的选择。在靠近江岸时，要严格限制基站天线的挂高，仔细确定天线的工程参数。避免沿江两岸基站信号照射到对岸。2、海岸基站的选择，尽量靠近覆盖海域的高山、或建设铁塔。3、海岸基站的选择，要考虑海风的影响，选择避风的位置，同时采取天馈加固措施。4、海岸基站的选择，要考虑位于超远覆盖基站下方基站的干扰问题，减少近距离用户接入。选择利用天线的特性，可以解决部分问题。5、湖岸基站的选择，主要考虑水上用户的分布和准备覆盖的区域面积。由于湖的周围有人口众多、小城镇多的特点，湖岸基站不易太高，同时需要保证通道的良好覆盖。第4章 站点勘察流程（天馈部分）4.1 现网站点勘察流程4.1.1 现网站点基本信息站点名称：从运营商索取或与运营商共同确定。站点代码：从运营商索取或与运营商共同确定。站点地址：站点的详细通讯地址。站点经纬度：GPS测量，精确到小数点后五位。建筑物类型：属于哪类建筑，在相应的选项上打勾，如果不是上述类型，请在其他中填写。设备在建筑物内地点：在相应的选项上打勾，如果不是上述类型，请在其他中填写。如果确定楼层，请填写楼层号。设备安装方式：在相应的选项上打勾，如果不是上述类型，请在其他中填写。站点覆盖：如果单独覆盖室内或室外，则单选；如果既有室内覆盖又有室外覆盖，则全选。设备位置：设备在室内还是室外，根据实际情况打勾。是否和其他运营商共天馈：如果被勘察站点信号接入其他运营商天馈，或者其他运营商信号接入被勘察天馈，则选“是”，否则选“否”。直放站：电话询问运营商联系人确认，根据实际情况打勾。站点进入信息：根据实际情况打勾或者填写。备注：站点基本信息的其他注意事项。4.1.2 现网站点天线和馈线信息馈线：不同系统使用的主馈线类型，如果系统不仅是GSM900和DCS1800，请在空白单元格补充。室内跳线：如果站点有室内分布，请在“室内跳线”前打勾。请统计不同系统在接入室内分布天馈系统之前的跳线长度，跳线数量，以及跳线接头类型。室外天线和馈线：如果站点有室外天线，请在“室外天线和线缆”前打勾。天线类型：有的天线单独只有GSM900的信号，有的天线只有DCS1800的信号，有的天线既有GSM900也有DCS1800的信号，因此，将室外天线类型分成三类（见上图红圈），请将相应信号的天线填写到相应类别中去。天线编号：请参考勘察信息表填写说明。天线型号：填写现网天线型号。方位角：用罗盘测量。下倾角：用角度仪测量。天线在抱杆上的高度：用皮尺测量。跳线长度：从运营商获取或者目测估算。馈线长度：从运营商获取或者目测估算。是否使用塔放：从运营商获取或者现场核实。抱杆：抱杆编号：请参考勘察信息表填写说明。可用长度：现有抱杆的可用总长度。剩余长度：现有抱杆的可用总长度减去已安装天线的长度。天线编号：填写每根抱杆上的天线编号。高度信息：地面海拔高度：GPS测量。建筑物高度（相对于地面）：建筑物楼顶测量得到GPS海拔，然后减去地面海拔高度得到。铁塔高度（相对于铁塔基底）：从运营商获取或目测。抱杆高度（相对于地面）：建筑物高度加上抱杆和建筑物屋顶之间的距离。如果是落地塔，则从运营商获取或者目测。备注：天馈信息的其他注意事项。4.1.3 现网站点照片站点照片：注意照片内不要出现勘察人员。站点进入道路：屋顶/地面：机房外观：机房内视：无线环境照片：在天面上，站于天面边缘，拍摄建筑物周围的环境。从正北方向开始，每45度拍摄一张站点周围环境的照片，分辨率设置为1024*768，景物在照片的中下部，约占照片的三分之二，天空在照片的上部，约占照片的三分之一。体现该方向的地物特征及无线环境。抱杆照片：对每个抱杆全貌进行拍照。4.1.4 附录现网RAN系统连接图：画出天线端口和跳线，馈线直至机顶的连接的现状以及路由中的射频器件的连接。天线以及射频器件的标注方法请参考勘察报告填写说明。屋顶天馈布局：画出抱杆以及天线在屋顶的示意图。标注方法请参考勘察报告填写说明。屋顶线缆走线图：在屋顶天馈布局图基础上增加天面的线缆路由。标注方法请参考勘察报告填写说明。第5章 无线参数设计5.1 天线下倾角基站定向天线的下傾能有效地降低蜂窝移动通讯系统的同频干扰和提高主瓣波束辐射能量在所覆盖小区内的利用率。已有的场强计算表明并不是天线的下傾角越大，蜂窝小区的载波干扰比（C/I）就越好，且天线下傾过大会引起水平方向性图发生畸变，小区的覆盖范围亦将随着天线的下傾而减小。以天线主瓣的半功率角射线作为确定同频干扰是否被有效降低和辐射能量是否被有效利用的边界条件，建立了一个实用的表征天线下傾角动态范围的关系式，以期能从某个侧面来定性的说明和定量的解决部分问题。5.1.1 设计条件的确定现有的设计方法认为：选择基站天线下傾角的原则是使天线至本小区边界的射线与天线至受干扰小区边界的射线之间处于天线垂直方向图中增益衰减变化最大的部分，这样可以使对受干扰小区产生的同频干扰减至最小。为了能简单而又有效的实现这种选择原则，本文提出了将天线主瓣的半功率角射线作为确定天线下傾角动态范围的边界条件。从天线垂直方向性图曲线来看，天线的主瓣幅值在降至3分贝点之后，即开始接近于增益衰减变化最大的部分。因此，利用天线主瓣的半功率角射线来分析天线下傾角的变化区域，其物理和几何上的意义是显然的，其处理过程是和现有的设计要求相适应的，且由此才能使分析计算具有可操作性，因为天线的半功率波瓣宽度是必给的电性能指标之一。5.1.2 几何关系的导出首先考虑天线波束的主轴线与地球面上小区传播距离末端处相交时的情况： 设此时天线的下傾角为，天线的架高为h，小区的覆盖距离为d。由此可列出: （1） （2）可解出： （3）式中：。又： （4）故近似有： （5）即： （6）为了更有效的提高载干比和利用主波束的辐射能量，使对受干扰小区产生的同频干扰减至最小，应考虑当天线主波束上半部的半功率角射线与球面地上小区距离末端处相交时的情况，如图2所示。用类似的方法可解得近似值为： （7）5.1.3 分析l 当天线的下傾角小于arc sin(h/d)时，天线的辐射能量利用率似乎并不高，且天线下傾的作用亦没有得到充分体现；而当天线的下傾角大于arc sin(h/d) + 时，预期的覆盖距离有可能将得不到保证，且方向图将会发生明显畸变。从几何图形上来看，天线下傾角的取值范围为：l （8）l 如仅从现有的设计要求出发，为了满足基站天线下傾角的选择原则，即使天线至本小区边界的射线与天线至受干扰小区边界的射线之间处于天线垂直方向图中增益衰减变化最大的部分，则天线的下傾角 位置似乎应在角附近；l 天线架设得越高或覆盖距离越短，则天线的下傾角就将越大；反之就越小。即天线的下傾角不是固定不变的，也不是可以任意扩大的，它与架设高度和覆盖距离都有关；l 同时，从关系式中还可看到，随着天线增益的下降，天线的3dB波瓣宽度的增大将使下倾角的动态范围增大；反之亦然。即天线的下倾角是与天线增益成反比的。5.2 下倾天线的天面高度利用大楼顶面安装定向天线时，必须注意避免大楼的边沿阻挡波束的辐射。 考虑天线距楼顶的高度与天线距楼顶边沿的关系问题既是技术上的要求，又有经济上的因素。5.2.1 已有的分析已有的一种分析是以天线的垂直波束不受大楼边沿阻挡为条件，利用平面几何的方法进行计算。另一种方法则是按天线的方向图应满足第一菲涅尔半径的要求来进行分析的。相对而言，前一种方法所给出的公式是较为简洁的，故本文后面所给出的分析主要是按平面几何的方法进行的。5.2.2 天线下倾后天面高度和楼边缘间的关系如图所示，已知小区半径r，天线的总高h，设：为天线方向图的半功率波瓣宽度。取天线的下倾角为： （1）则：在楼高y、天线到大楼边沿的距离x和下倾角d之间的关系为： （2）计算表明：按满足第一菲涅尔半径的要求所得到的数值要比纯平面几何的为小，实际的工程设计所取的值可能在其两者之间。如真是这样，则天线在楼顶的架高应还可降低。 图3 天线的高度与大楼边沿的关系第6章 网规勘查常用工具的原理及使用& 知识点本章的主要内容是介绍网规常用工具GPS、激光测距仪、数码相机、指南针等的原理及其使用。6.1 GPS原理及使用6.1.1 GPS定位的基本原理GPS接收机通过相位跟踪捕获、锁定卫星信号，采集各卫星星历，测量伪距，定位解算出接收机所处位置的经纬度和海拔高度。捕获3颗卫星可以2D定位，捕获4颗以上卫星可以3D定位，捕获的卫星越多定位精度越高。 6.1.2 GPS面板按键名称及功能6.1.2.1 GPS12C/GPS12XLC面板示意图图6.11 GPS面板示意图 6.1.2.2 各键名称及功能表6.11 各键名称及功能序号各按键名称功能1灯泡键用于开、关机和控制三级屏幕背景光的强度2多页（翻页）键用于顺序循环显示各主页面或从子页面返回主页3输入键激活高亮部分和确认菜单选项以及输入数据确认4退出键显示前一页或恢复所选数据区的值5小旗（标记）键按住此键将当前位置标记为一个航点6导航键用于直达驶往某航路点7上、下、左、右键上、下、左、右移动光标，上、下还可用于数字字母等选择 6.1.3 基本操作6.1.3.1 开机、关机、照明、电源开机：握住GPS并使其内部天线水平面面向天空，持续按灯泡键约1秒即出现开机页面，接着显示卫星捕捉（接收状态）页面（如图4.12a所示）； 亮度调整：短暂按灯泡键即可调整屏幕的背景光，用于夜间或光线不好时使用； 关机：按住灯泡键约2秒钟即可关机； 仪器使用为4节5号干电池，在需更换电池时，关机后通过扭动仪器尾部金属挂环，即可取出电池进行更换，完毕后还原开机便可正常工作。a b c d 图6.12 GPS示意图 定位页面的说明（图6.12b），如表4.12：表6.12 定位页面说明顺序表示的含义第一行方向标尺，为航向的方向与北的夹角第二行航向和航速的数字表示，航向与（第一行的航向）意义相同，只是表示方法不同；航向航速只有接收机在运动时才能使用，表示当前运动的方向和速度。第三行 航程和高度，其中航程有相当于里程表的功能。高度在3D定位时有效，利用高度可以测量两个不同航点的相对高度第四行为当前接收机位置的纬度和经度值第五行是当前的GPS时间 在定位过程中必须注意观察GPS的精度值(EPE值)，一般求该值小于5米，观察的方法：l第一种方法就是在捕捉卫星页面右上角的EPE值（见图6.12a）； l第二种方法是按小旗键进入标定位置页面，然后用上、下键将光标移到“平均”处，按输入键后，此时GPS开始求平均，直到误差处数字固定不变或达到期望值。6.1.3.2 初始化设置操作GPS12C/GPS12XLC为并行12通道接收机，灵敏度高，一般使用时不需要初始化，即可快速定位。同时，它设有快速初始化功能，共有3项：自动定位(AUTO-LOCATE)、选择国家(COUNTRY)、连续搜索（无需初始化）(NONE-INIT)。 初始化过程在下列几种情况下是必要的，如果你知道所在位置的大概经纬度坐标，可通过导航页面，输入其经纬度，可以加快定位速度。l出厂后第一次使用；l接收机在关闭电源后远离上次卫星，超过500英里；l接收机的内存已被清除，并且所存储数据已经丢失。6.1.3.3 建立航路点l定位完成后，按小旗键进入标定位置页面；l单点定位求平均（此步可选可不选，但通常建议还是选用）；l按上、下键移动光标到航点名处，按输入键，进入输入状态。用上下键输入所要用的航点名（由字母和数字组成，通常用区域名缩写加航点名缩写来表示，最多6位）；l按输入键后将光标移至存入处，按输入键确认；l在标定位置页面中还有一行为加入航线，可以输入航线名，即可加入该航线。到此为止已完成一个航点和航线的建立，若通过“多页（翻页）键”返回到功能设定页面，选择最近航点菜单即可看到本位置与已建的最近航点的直线距离和方位角，该数值无法长时间保存，它是随着位置的改变而实时更新，若需要使用请做好及时记录。最近航点功能对于实时测量航点间距离和方位是十分有用的，建议多使用。 6.1.4 导航操作6.1.4.1 按导航页面导航l按导航键，显示航点页面；l用上下左右键选择要驶向的航点编号或名称；l按输入键确认后，GPS自动转至导航页面，并计算出所在地到导航点的方位角、距离和所走的里程等导航参数。6.1.4.2 开始导航 l用多页（翻页）键翻页至罗盘或高速公路页面，按输入键出现选择菜单，通过上下键选择罗盘和高速公路其中一个，按输入键即选入该页面（罗盘页面如图6.12c所示）；l在罗盘页面中，正上方为正驶向的航点名，中间为罗盘显示，箭头代表偏差角度，箭头指向正上方表明角度无偏差，其他还有方位、距离、航向、航速等信息；l航向在高速公路页面中，上部显示的四种信息，方位、航程、速度、内容同上。6.1.4.3 去除航路点l按翻页键到功能设定页面（见图6.12d）；l按上下光标到航路点选项处，按输入键出现航路点页面；l按上下键选择要去除的航路点，并按输入键，出现选择菜单，按上下键选择去除；按输入键出现询问页面，按上下光标选择是，按输入键即去除此航路点；l航路点页面还有“去除全部”航路点的选项，选择它可以去除全部航路点（慎用）。6.1.4.4 按航线导航l建立航线上的各航路点，也可以直接引用原来建立的航路点；l按翻页键进入功能设定页面（如图6.12d所示），上下键选择航线，按输入键进入航线页面；l选择航线编号，按输入键；l按输入键确认，光标自动移到下一行。按输入键后进行航路点编号的输入。按上下左右键进行航路点的输入，输入完毕后按输入键确认；l按上述方法输入全部的航路点后，在最下面的一行里可以设定航线的正向还是反向，并且可以清除此航线。正向代表从航线第一个航路点出发，正向顺序航行；l航线修改。航线的修改包括航线的清除、航点的修改、添加和删除。在航线页面中，先选择要修改的航线号，再按上下键选择要修改的航路点，按输入键，进入修改页面，按上下键选择修改的方式，按输入键确认。 6.1.5 功能设定GPS功能完善，熟练掌握功能的设置是使用机器的关键，它可以保证您不同的使用要求。功能设定的输入方法可参考基本操作。下面对常用的功能设定作一下介绍。功能设定页面见图6.12d。6.1.5.1 系统设定(SYSTEM) l模式（MODE）：正常（Normal），用于接收机接受卫星信号来进行定位与导航；模拟（Simulator）用来在家进行联系使用，输入航路点及航线等，此时接收机不接收卫星信号；l时差（OFFSET）：可输入当地时区号，如我国应为东8区，即应输入+08:00；l对比度（CONTRAST）：调节屏幕的黑白对比程度；按输入键，用左右键调节；l背景光（LIGHT）：设置背景光时间长短，时间从0240秒6档；l声音（TONE）：设置分3种，没有提示音、信息提示、信息和按键提示音，消息（MSG）、按键（KEY）。6.1.5.2 导航设定 l标位格式：定位结果显示方式。一般设为hddd.ddddd，即度的形式；l坐标系统（MAP DATUM）：一般设为WGS84；l单位（UNITS）：距离、速度等导航参数的单位，有公制、海制和英制3种，一般设为公制；l方向：正北的定义，有自动、真北、用户自定义和网格这4种。6.1.5.3 接口设定(INTERFACE) GPS的输入/输出共有5种方式：None/None、NMEA/NMEA、GRMN/GRMN、RTCM/、RTCM/NMEA。一般选择NMEA/NMEA。lNMEA/NMEA：GPS以国际标准的NMEA0180、0182、0183（1.5/2.0）等协议输出卫星定位的有关信息；lGRMN/GRMN：GPS拥有GARMIN自己的专用传输协议，可和其它类型的GARMIN接收机互传送航路点、航线乃至卫星历书等信息；也可配备GARMIN的PCX5软件，和PC机之间传送以上信息，进行上下载；lRTCM/：接收RTCM SC-104 2.0的实时差分校正数据，波特率从3009600可任意调节。GPS差分后精度可达15米； lRTCM/NMEA：接收机RTCM差分信号的同时输出NMEA数据，并可调节GARMIN的GBR21信标接收的频率、数传速率等参数。6.1.6 性能指标6.1.6.1 物理指标l外壳：防水、防沙、防震，美国军标MIL-810E标准 l尺寸：12.413.36cm l重量：0.255kg 6.1.6.2 电源指标l功耗：正常方式0.75毫瓦（不使用背光） l供电：540V直流电(GPS12XLC) l58V直流电(GPS12C) 6.1.6.3 环境参数l温度：工作：-25+75 l保存：-40+80 l湿度：95不凝结 6.1.6.4 性能特点l接收机：12并行通道，可同时跟踪12颗卫星；l搜索时间：热启动：15秒；冷启动：30秒；自动定位：75秒；搜索天空：2.5分钟；重捕：1秒；l定位：10米；l速度精度：0.4节RMS（匀速状态）；l动态：速度限制999节，加速度限制6g，加加速度限制61m/ s3；l接口：NMEA0183输出，RTCM实时差分输入；l存贮点：航点500个，航迹点1000个。6.2 激光测距仪原理及使用6.2.1 激光测距仪面板按键名称及功能6.2.1.1 激光测距仪面板示意图图 6.21 激光测距仪面板示意图6.2.1.2 显示屏示意图图 6.22 显示屏示意图6.2.2 操作说明激光测距仪如图 4.23所示：图 6.23 激光测距仪6.2.2.1 电池装入/更换1. 按住拆卸扭，向又推后盖取下；2. 打开电池槽盖，装入电池；当电池电量过低时，显示屏上会有此信号；电池型号请见技术参数一章；按极性正确装入电池；只能用碱性电池；3. 后盖顺槽插入，直至入位。6.2.2.2 启动/关闭DISTO短暂按下照明灯，电池充电量和蜂鸣将显示在显示屏上，直到发出第一个工作命令。本仪器可在任何时候任何菜单里被关掉。在90秒内未触摸任何键盘时，仪器就会自动关机。6.2.2.3 清除键清除键可使仪器恢复到常规模式，是说将它恢复零位（=clear）清除键可用于测量/计算前或测量/计算后。在某项功能中（面积或体积），可以使用清除键回到上一指令，并进行测量。6.2.2.4 照明短暂按下。照明灯可通过此扭进行开关控制。在30秒未触动键盘的情况下，照明灯会自动关闭。6.2.2.5 设置测量基准边按下，直到出现所需的基准边出现。可能出现的位置：图 6.24 测量基准边设置仪器的背后有个1/4照相机三脚架的连接口；测量基准边的设置将在再设置或关机才会改变；厂家设置，测量基准边为后沿。6.2.2.6 测量测量距离按下，激光也被同时启动，此时仪器处在读取方式“pointing-mode”；第二次按下，测量距离；之后测量结果会马上以选择的单位显示在显示屏幕上。仪器启动了，但激光还未启动，此时我们叫他常规模式“Normal-mode”在激光也启动时，我们叫他读取模式“pointing-mode”。在平面的表面上进行的测量图 6.25 在平面的表面上测量将角度旋转90度，以使仪器能稳定放置在测量表面。从角落测量图 6.26 从角落测量持续（跟踪）测量按下，直到显示在显示屏。持续测量开始，显示屏上为即时的距离的显示；按下，结束持续测量。最后结果显示在显示屏上。例如：距离测量图 6.27 距离测量连续发射激光按住不放，直到听到一个长的蜂鸣声。此时激光被连续启动；此后每次按动此键就会进行一次测量；按动，关闭激光持续发射 延迟测量此时一起必须处于读取模式。按住，直到您希望的延迟测量的时间出现（最多60秒）。显示在显示屏。释放该键，显示出倒计时剩下的时间（如59，58，57）直到测量，最后5秒种伴随蜂鸣声。例如：无触键测量。图