天线参数在网络规划与优化中的运用

1、天线参数在网络规划与优化中的运用摘要：文章详细的分析了天线中的多项参数，指出了天线参数设置与调整在网络规划与网络优化中的作用。关键字：天线，天线参数，网络规划，网络优化1 引言GSM是Gloal System for Mobile communication的简称，它是一个涉及网络技术、数字程控交换技术、多种传输技术以及无线技术等领域的综合性系统，是第二代移动通信的代表。从实体上来看，它包括了网络子系统（NSS），基站子系统（BSS）,移动台（MS）。从信令结构来看，它包含了MAP接口、A接口、Abis接口、Um接口。所有这些实体和接口中都有大量的配置参数和性能参数。其中的一些参数在设备的开发

2、和生产过程中已经确定，我们称之为工程参数，但更多的资源参数是由网络运营部门根据网络的实际需求和实际运作情况来确定。而这些参数的设置和调整对整个GSM网的运作具有相当的影响。因此，GSM网络的优化在某种意义上是网络中各种参数的优化设置和调整的过程。然而，在日常的网络优化过程中，我们更多的关注的是从OMC-R上统计出来的需要调整的参数，而忽略了天线参数的调整。本文拟从天线参数调整在网络规划和网络优化2方面的作用来进行阐述。2 天线参数配置在网络规划中的作用2.1 天线高度（挂高）的设置天线的高度直接影响到基站的覆盖范围。在中国联通GSM网络建设初期，为了保证覆盖，节约投资，一般都把基站设置的比较高

3、。随着近几年GSM工程的不断扩容，基站越来越密，市区基站已经达到相距仅300500米的范围。在这样情况下，我们必须减小基站的覆盖范围，降低天线挂高，否则会造成以下几个方面的影响：l 话务失衡。基站天线过高，会造成该基站的覆盖范围过大，其信号覆盖到了相邻基站，一方面会造成该基站的话务量很大，另一方面如果与之相邻的基站覆盖较小，则其话务量也较小，使得不能发挥其应有作用，从而导致话务不均衡。l 系统内干扰。基站天线过高，会造成越站无线干扰（主要包括同频干扰及邻频干扰），引起掉话、串话和有较大杂音等现象，从而导致整个无线通信网络的质量下降。l 孤岛效应。当基站位置过高时，其覆盖的范围就会增大，由于遮挡

4、物少，以及不同密度空气层的折射，信号可以传到较远的地方。此时手机可能会收到该基站信号。但由于手机信号较弱，上行信号却无法到达该基站，形成“孤岛效应”。此时，我们不能采用增加手机发射功率的办法来解决上行信号较弱的问题，因这会造成手机之间的上行信道对基站的干扰，使整个系统的容量降低。而应采用合理规划基站位置的方法解决。l 乒乓效应。事实上，由于基站天线过高，信号覆盖到了相邻基站，在2个基站的交叉地带，移动台可能由于信号电平的大小，在2个基站之间频繁切换，导致乒乓效应。综上所述，在网络规划的过程中，要根据该地区的话务，临近基站的覆盖范围等方面综合考虑设置天线的挂高。基站建好后，还要通过不断路测来测试

5、该基站的信号覆盖范围，以及对周围基站造成了多大的干扰。只有这样，才能设置理想的天线挂高。2.2 天线下倾角的设置目前，在规划天线下倾角的时候，我们通常是由设计单位给我们草草的设定。实际上，天线下倾角是影响网络质量的一个重要因素。天线下倾角如果设置过小，常常会造成天线覆盖范围比预期要大得多，各小区之间交叉覆盖，切换关系混乱，系统内频率干扰验证，信令信道的极度浪费。如果设置过大，则造成天线覆盖范围比预期的小，从而造成小区之间的信号盲区或者弱区。通常，我们通常通过下面公式来从理论上来测算天线下倾角的设置：=arctg(h/R)A/2其中：-天线的俯仰角 h-天线的高度 R-小区的覆盖半径 A-天线的

6、垂直平面半功率角在实际的设置中，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，再通过路测实地考察下倾角设置的正确性。2.3 天线方位角的设置天线方位角的正确设置对无线网络的质量有着非常重要的作用。主要表现在以下2个方面：l 准确的方位角能保证基站的实际覆盖与预期的相同，避免了无线盲区和弱区的存在，同时也避免了切换关系的混乱，优化了信令流量。l 根据话务量和地形地貌，正确的设置方位角，将无话区域隔离开来，最大限度的发挥基站的作用，充分的让基站吸收话务量，从而让公司的投资尽快的回收。l 由于地形的原因（大楼、高山、水面等），使得信号发生折射和反射，造成某些区域信

7、号较强，某些区域信号较弱。此时，通过修改天线方位角，让天线主瓣方向偏离这些地形，使折射和反射尽可能的减少，从而优化了网络质量。ACDB如上图所示，A,B,C区域均为高话务地区，但A,B之间是一块丘陵地带，人烟稀少，如果我们按照传统的方法设置方位角度，A：20-140度，C:140-260度，B:260-20度，则覆盖在D区域的基站所吸收的话务量几乎为零。根据地形和地貌，按照移动通信的原理，我们在设置方位角的时候，可以留出总共90度的空间，将该空间预留给D区域，从而增强A,B区域的场强信号。2.4 不同网络天线位置的设置当不同网络天线共站的时候，天线的上下位置通常是有一定的规定的，GSM900和

8、DCS1800共站时，通常将GSM900的天线置于上方，DCS1800置于下方，因为GSM900主要是用于覆盖，而DCS1800主要用于吸收容量。当GSM900和CDMA共站时，一般也将GSM900放置于上方，而CDMA放置于下方。3 天线参数调整在网络优化中的作用3.1 天线方位角的调整如上所述，在网络规划阶段，我们通过地形地貌以及话务量正确的设置了天线的方位角。但随着城市的发展，地形地貌不断的发生着变化，譬如当初设计的时候无话务量的区域现在因为新的建筑的修建已经成为了话务热点地区，而原来的话务热点地区有可能变为话务稀少区域，所以在这个时候我们有必要进行方位角的调整，以适应话务量的变化，让基

9、站最大限度的发挥资本作用。3.2 下倾角的调整在网络规划阶段，正确的设置下倾角之后，由于网络的扩容，基站之间间隔比原来紧密，导致需要调整天线的覆盖范围。从网络优化的角度来看，我们可以通过调高HO-MARGIN的参数值达到减小覆盖范围的目的，或者，降低基站发射功率达到同样的目的。但是，调高HO-MARGIN的值虽然从效果上来看是减小了覆盖范围，但人为的设置了进入覆盖区的门槛，导致弱信号手机掉话严重。减低基站发射功率也会有同样的问题。基于以上的原因，我们调高天线的下倾角，降低了天线的覆盖范围，也使得切换区域更为明朗。下面通过示例来阐述下倾角在网络优化中的作用。如上图所示，石桥铺基站(bcch=121)附近干扰比较严重，用户反映掉话，通过路测发现，在石桥铺基站附近发现马家岩建材市场基站（bcch=120）在该地的信号比较强烈，初步判断是马家岩建材市场基站天线下倾角过小，造成对石桥铺基站的邻频干扰。通过电调马家岩建材市场基站天线的下倾角，故障解决。3.3 天线位置的优化调整在某些局部区域，通过调整天线下倾角，改变天线方位角仍然不能满足周边地区的覆盖情况，不能有效提高基站利用率，在这种情况下，必须在满足频率规划的前提下，搬迁基站，优化网络。3.4 天线其他参数的调整随着地区话务量的变化，传播环境的变化，以及网络工程的不端实施，我们在调整上述天线参数的时候，还要结合其他天线的参数调整，共同优