肖良勇
无线网络优化是指按照一定的准则对通信网络的规划、设计进行合理的调整，使网络运行更加可靠经济，网络服务质量优良及无线资源利用率较高，是对用户及运营商都是十分重要的。网络服务质量 ITU-T 建议E·800对服务的质量划分为六项。
而在六项服务中与网络优化有关的服务能力有三项。
⑴业务接入能力。即在用户请求时在一定的容量限制和其他既定条件内，得到业务的能力，在移动通信中该项性能可看作呼损问题。
⑵业务保持能力。即在一经接通后就能在既定的时间及条件下，保持通信的能力，通常又称掉话问题。
⑶业务完善能力。即在通信中保证通话质量、防止干扰的问题。
按照前面所说到的服务能力要求可归结出网络优化的主要内容为：
⑴力争做到网络的无缝隙覆盖至少达到90%，覆盖区无盲区，同时保证照射区内达到最低接收电平；
⑵无线资源的合理配置，提高频率的复用系数，扩大网络的容量；
⑶减少干扰，降低掉话率，提高切换成功率。
上述三项内容集中起来就是网络容量及网络覆盖两个方面问题。这些都与基站天线参数的正确选择与调整密切相关。
下面我们具体分析一下天线在网络优化中的作用。
⑴我们都很熟悉在移动通信中由于多径传输使信号产生快衰落，衰落电平变化幅度可达30dB，每秒钟近20次，这显然是严重的干扰。目前解决多径干涉引起的快衰落主要依靠天线的空间分集与极化分集，当然第三代移动通信中利用Rake接收机技术及智能天线可以更有效地解决多径传输引起的信号快衰落效应。
⑵为了达到无缝隙覆盖，正确选择基站天线参数是十分重要的。目前对三扇区在话务量密集地区通常选用水平方向图，半功率波束宽度为65度的双极化定向天线。由于基站间距离大约在300米～500米，此时天线的俯仰角(波束倾角)：(式中是波束倾角，h为基站天线高度，r为站间距离)，可由此式算出，大约在10度～19度之间；对于话务量中密集区，基站间距离大于500米，此时大约在6度～16度之间；对于低话务量区，由于基站间距离可能更大一些，大约在3度～9度之间；对于话务量不大，主要考虑覆盖面积大的要求，此时基站间距大，则可用全向内置电下倾的天线。
为了减少照射区内由于建筑物而产生的阻抗效应，还需对天线架设高度进行调整，这样才能保证照射区内满足最低照射电平要求。
⑶对高话务量区也可通过调整基站天线的俯仰角改善照射区的范围，使基站的业务接入能力加大；而对低话务量区也可通过调整基站天线的俯仰角加大照射区范围，吸入更多的话务量，这样可以使整个网络的容量扩大，通话质量提高。
⑷利用赋形天线(上旁瓣抑制、下旁瓣零值填充)，可以降低其它基站带来的干扰及彻底解决塔下“黑”的问题。
由此可看出天线虽然在整个天线组网中仅占经费比例的1%～2%，但它在网络优化及维护工作中所占的工作量几乎是50%～60%。可以说如果没有好的天线，就不会有好的无线网络，更不会有高质量的无线移动通信服务。
一般说来有几种天线可以完成这种优化功能。
1、遥控电调电下倾天线
前面我们已经介绍了在网络优化中需要不断地调整天线的俯仰角。目前实现天线俯仰角的方法主要有两种：⑴机械下倾；⑵电下倾。
当下倾角度达到10度时，水平方向图严重变形，必然产生越区覆盖；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(大于进口指标)；⑵波束下倾天线增益变化仅±0.5dB ( 优于进口指标)；⑶具有下旁瓣零值填充的特性(优于进口指标)；⑷不降低无源天线原有的可靠性(优于进口指标)。
2、公路双向天线
使一根天线在不增加主站设备及载频条件下，替代原来的两个扇面天线，大大降低系统成本，比原用的全向天线增益提高了3dB～4dB，通信距离增大了20%，特别适用于边际网中的一体化小基站。
3、高速公路覆盖用的高增益天线
海天公司研制的33度、21dB高增益天线比常规天线高出3dB～5dB，覆盖距离增加30%。
4、120度双极化天线
使120度扇区边缘提高4dB～6dB，有效地改善了扇区边缘用户的通信能力，而进口天线仅有65度、90度双极化天线。
5、赋形天线。
可克服高山站的塔下“黑”问题。
摘自《通信产业报》
|