无线通信基础知识(精简版)

• 通信天线种类 - 按工作频段：超长波、长波、中波、 短波、超短波、微波天线 - 按方向性：全向、定向天线 - 按结构特性：线天线、面天线
图1.1 a
图1.1 b
-13-
•
典型的移动通信系统
•
天线基础知识
无线网络规划基础
•目
录
•
-14-
无线网络规划流程
测试分析 工程调整
无线网络规划分为前期准备、预规划、详细规划三大部分，建成后期通过网络优化对网络进行优化、 调整。 前期准备：包括集团发展策略理解，区域政治、经济发展情况以及省公司和分公司的业务发展需求了 解，现网2G站点、小区、工程参数和话务、流量、数字地图、传播模型、业务模型等规划信息的收集； 预规划：通过对规划信息的整理和分析，综合考虑现网业务需求，通过链路预算和容量估算确定网络 规模； 详细规划：通过站点规划、勘察确认、仿真的循环过程，使站点方案满足规划指标需求，包括覆盖规 划、容量规划和性能评估。
-15-
无线网络规划-目标
覆盖目标 容量目标
加大室内分布建设力度，有数 据业务需求的室内分布系统要100％ 开通TD；覆盖数据业务热点，实现
根据业务发展水平，满足当 期用户需求。
室外成片连续覆盖, 数据业务热点地
区的TD室外覆盖要100％达到GSM 覆盖水平，实现成片连续。
覆盖、容量、 质量平衡
馈电网络 馈电网络
馈电网络
天线接头
天线接头
定向天线
全向天线
－12－
-12-
天线知识--基本常识
• 通信天线基本功能 辐射和接收无线电波：发射时，把高频电流转换为电磁波；接收时把电磁波转 换为高频电流。 导线上有交变电流流动时，就可以发生电磁波的辐射，辐射的能力与导线的长 度和形状有关。如 图1.1 a 所示，若两导线的距离很近，电场被束缚在两导线 之间，因而辐射很微弱；将两导线张开，如 图1.1 b 所示，电场就散播在周围 空间，因而辐射增强。 必须指出，当导线的长度 L 远小于波长 λ 时，辐射很微弱；导线的长度 L 增大 到可与波长相比拟时，导线上的电流将大大增加，因而就能形成较强的辐射。
站址选择:
基站站址宜选在交通便利的地方。 不宜在大功率无线发射台、大功率电视发射台、大功率雷达站以及有电焊设备、X光设备或产生强脉冲干扰 的热和机、高频炉的企业或医疗单位附近设站。 站址不应选择在易燃、易爆的仓库和材料堆积场，以及在生产过程中容易发生火灾和爆炸危险的工业、企业 附近 不宜选择在生产过程中散发有害气体、多烟雾、粉尘、有害物质的工业企业附近。 远离加油站，至少保证：油量少于50 立方时间距大于12 m，油量为50～1 000立方时间距大于15 m，油量为 1 000～2 000 立方时间距大于20 m； 基站尽可能避免设在雷击区 严禁将基站设臵在矿山开采区和易受洪水淹灌、易塌方的地方； 机房不应选择木质结构或钢木结构房屋； 不同通信铁塔间距离应保证50 m以上，如果小于50 m，必须要在不同地网间保证三点以上互连。 当基站需要设臵在飞机场附近时，其天线高度应符合机场净空高度要求，并且需经相关部门批准； 高压线附近设站时，通信机房应保持20 m以上的距离，铁塔离开高压线距离必须在自身塔高以上； 外电引入交流电缆的选择：业主应该提供1路不小于三类的市电电源，80A（或以上）容量的分路开关。
要求天线主瓣方向无明显阻挡。
-21-
基站设臵原则—宏基站
机房选择：
一般情况下，新建基站机房使用面积需要25平米，若兼顾未来发展需求，可按40平米考虑。 若主设备采用挂墙式BBU+RRU，机房使用面积应不小于15平米。 机房高度：大于2.6米 机房楼面均布活荷载标准值应达到6kN/平米（电信专用房屋设计规范）。
单载频承载erl数
如果该载频上不含BCCH信道，那么每个载频是8个时隙，按照0.02的呼损，一块载频8个信道 能承受的话务量是3.63erl。 从全网来看，一般忙时1个载频理论平均承载4~5爱尔兰的话务量，也就是200个左右的用户 （平均每个用户只有2%~2.5%的时间在打电话，其他时间待机）已可用以下方法对新增载频数 进行计算： 根据集团对载频利用率为70%计算，（全网用户数×单机话务量）/（全网载频数×单载频理论 承载erl数）=70%，则新增用户数对应需新增载频数= ，（新增用户数×单机话务量）/（载频 数单载频理论承载erl数× 70%） ，已仁怀市区为例，若新增10000用户，单载频理论承载话务 量按4.5 erl计算，则对应需新增的载频数=（10000 ×0.016)/（4.5 ×70%）= 50.79，在计算新 增载频数时，建议各地级市及县公司单机话务量取0.016 erl，遵义市取0.022 erl，（该单机话 务量为参照其他地州市区及县级市取值，遵义各地级市及县公司单机话务量已现网提取数据为 准）单载频理论承载话务量为4.5 erl 。
质量目标
（1）覆盖区内无线可通率：移动台在无线覆盖区内90% 的位臵，99% 的时间可接入网络。 （2）无线信道呼损：无线信道呼损市区不高于2％，郊区不高于5％。 （3）块差错率目标值（BLER Target）：话音 1％，CS64K 0.1%－1%，PS数据 5－10%。
-16-
无线网络规划-预规划
6走线架
5馈线卡 7馈线过线窗
8防雷保护器 基站主设备
－20－
-20-
基站设臵原则—宏基站
满足覆盖和容量要求：
参考链路预算的计算值，充分考虑基站的有效覆盖范围，使系统满足覆盖目标的要求； 充分保证重要区域和用户密集区的覆盖。包括党政军重要机关、移动分公司所在地、世界 文化遗产风景区、机场火车站交通枢纽、企业办公楼、商业中心、酒店和娱乐场所等。 进行需求预测，将基站设臵在真正有话务和数据业务需求的地区。各类区域站间距建议区 间为


按制式分类：GSM基站、CDMA基站、PHS基站
按频段分类：900M，1800M 按站型分类：宏站，微站，直放站定向站，全向+定向站
-4-
GSM承载能力
单载频承载用户数 如果该载频上不含BCCH信道，则每个载频是8个时隙，也就是在同一时刻能多8个用户接入， 如果开半速率则最多语序同时16个用户接入。
各业务覆盖半径基本相同 12.2 kbps
TD-SCDMA Node B
64 kbps
TD-SCDMA Node B 384 kbps

不同速率业务覆盖半径基本相同
无明显 “呼吸效应”

传统的CDMA系统，负荷和干扰的上升对系统的服务质量、覆盖、容量会造成较大的影响。 TD-SCDMA系统各种多址技术使产生呼吸效应的因素显著降低，智能天线和联合检测技术最 大限度的克服了小区呼吸效应：
-5-
基站图例
自建房+铁塔
自建房+升高架
抱杆基站
三角杆基站
宏基站作为主要覆盖方式：
微基站作为宏基站的补充和延伸，应用于： 宏蜂窝覆盖不到又有较大话务量的地点 作为热点应用的场合一般是话务量比较 集中的地区； 对配套设施的要求较低； 载干比要求高，需严格控制天线增益、 发射功率。


-7-
智能天线——基本原理
天线圆阵
天线线阵
-8-
TD-SCDMA信道组成
TD-SCDMA每载频分为7个时隙，每个时隙16个码道，时隙及码道组成如下图：
TD-SCDMA各业务占用码道数：
-9-
TD-SCDMA承载能力
对于CS12.2K语音业务，1块载频若上下时隙对称（上下行时隙配臵为3：3），上 下行各需2个码道才能承载，所以一个时隙能容纳8个12.2K语音用户，对于主载频， 其TS1时隙需要2个码道做PRACH信道，所以要少一个用户，则该载频能容纳
规划时考虑： 热点地区分层覆盖
规划时考虑： 当前网络规模
优化时考虑： 升级加载波
-18-
基站设臵原则—宏基站
-19-
天馈系统示意图
1天线调节支架 抱杆（50~114mm）
3接头密封件 绝缘密封胶带，PVC绝缘胶带
GSM/CDMA 板状天线 4接地装置 主馈线（7/8“）
9室内超柔馈线
2室外馈线
市区：400-800米；
郊区：800-1200米； 交通干线(铁路，高速公路)：2000－3000米；
满足网络结构要求：基站站址在目标覆盖区内尽可能平均分布，尽量符合蜂窝网络结构的
要求，基站站址分布与标准蜂窝结构的偏差应小于站间距的1/4。
避免周围环境对网络质量产生影响：天线高度在覆盖范围内基本保持一致、不宜过高，且
适合高密度话务量地区，每小区的覆盖
发射功率较强，一般在10w以上 一般需要机房、配套电源等辅助设施
半径大多为 400m— 25km
-6-
TD-SCDMA的关键技术
TD关键技术 多址技术； 双工技术； 码道数量； 接力切换； 联合检测； 同步方式； 智能天线； TD-SCDMA＝FDMA+TDMA+CDMA
-22-
基站设臵原则—宏基站
站址选择:
基站站址不宜选择在环保评估敏感区域，如学校、医院、部队。 由于无委要求对每个新建基站进行环境评估，应该在查勘报告中详细记录敏感单位情况， 包括敏感单位名称、方向、距离等
新选站与周边基站要尽量新城理想蜂窝结构
为达到较好的覆盖效果，选址的楼宇一般要控制在规划点方圆R/4范围内，R为基站覆盖 半径 天线高度在覆盖范围内基本保持一致、不宜过高，且要求天线主瓣方向无明显阻挡 要充分考虑基站的有效覆盖范围，使系统满足覆盖目标的要求，如农村站点尽量设臵在 地势相对较高处 天线高度在覆盖范围内基本保持一致、不宜过高，且要求天线主瓣方向无明显阻挡
密集市区，新选站高度应控制在25－40米之间
一般市区，新选站高度应控制在30－50米之间 其他区域，新建站高度应控制在60米以内 市区边缘或郊区的海拔很高的山峰 （与市区海拔高度相差 100 米以上），一般不考虑作