无线信号传播环境对phs网络rf优化影响

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1、无线信号的传播环境对PHS网络RF优化的影响目前，PHS网已在移动通信网中占有相当的份额。其用户总数量已超过1000万，多于CDMA网用户总数，并且每月以净增50万用户的速度快速发展。随着PHS网络的发展，“小灵通”用户也开始逐渐从中低端扩展到中高端，PHS网络也从中小城市走向大中城市。大中城市中的城市环境与中小城市相比，有显著的特点。比如，高层建筑物多，而且其中多为高端用户；车辆多，车内使用话机普遍，在某些路段车速较快；用户密集区多，基站密度大；通信频谱中潜在的电子干扰源增多等等。PHS网覆盖的特点是CELL半径小，基站手机功率小，

2、天线高度低，单个基站信道总数少等等。这些都为我们在新的RF规划及优化中提出了更高的要求。本文中，我们将介绍一些移动通信中无线信号传播的基本特点，并结合例子对一些地区目前的网络中若干现象做简单解释，并提供可能的解决方法。1．多径效应实际环境中无线电波的传播非常复杂，可能受到各种因素的影响，其中一个很重要的因素就是多路径效应。它是指电波沿着传播路径传播时由于发生反射、衍射和透射，使得到达接收天线的部分信号其相位和幅度发生了变化，当包括直射波在内的所有信号到达接收位置后，该处叠加信号的能量就会减小或增加，因而造成通信信号的不稳定，产生多径衰

3、落。在理论研究里，多路径衰落可以用瑞利分布来描述，所以也叫瑞利衰落；又由于多径衰落在空间或时间上的变化比较快，所以有时也叫快衰落（小尺度范围的衰落）。在移动通信中，多径衰落不可能完全消除，我们只能想办法减小其影响，主要采用的方法是信号分集。根据不同的分集原理可分成多种方式，如时间分集（采用RAKE接收原理）、空间分集（采用阵列天线）、角度分集（根据信号的不同入射角度）和极化分集（利用波的不同极化方式）等等。目前PHS中使用的是采用天线阵的空间分集方式。其原理是：多径信号形成的多径衰落在空间距离为l/2以上时，衰落深度便已经不相关，因此

4、我们可以在相距半个波长以上的不同位置接收有不同衰落深度的信号，并将其加在一起，就可抵消这种变化。因此大家见到的基站天线通常是在水平位置错开的4根天线组成的天线阵，每根天线中又有4个半波振子，实际为16阵元的阵列天线。在PHS基站的天线中，同一副天线既是接收天线又是发送天线，如果它可以消除手机上行信号的多径效应的影响，那么它也可以消除基站发送到手机的下行信号的多径影响。因此，大家在使用手机时，虽然手机上并未采用天线阵结构，但大多情况感觉不到多径效应的存在。但在有的地方某些特殊情况下，多径效应表现的非常明显。比如，由于市区高层建筑较多，为

5、解决这些大楼的覆盖采用了定向天线覆盖方式。其中在楼内客户的一个办公室里，有一平米大小的区域内信号很弱，以至于无法正常通话，而其他地方信号却很好。这是因为，采用定向天线覆盖，尤其只采用一根定向天线覆盖时，由于天线的阵元数目少，阵元间距小，已经起不到空间分集的作用，因此造成这些区域较强的信号衰落。要解决这个问题，可以增加该基站定向覆盖的天线数目，加大阵列天线的复杂度，并适当稍微调整一下天线的位置。2．多普勒效应当手机在移动中通信时，接收信号频率会发生变化，称为多普勒效应。多普勒效应所引起的附加频移称为多普勒频移（DopplerShift）

6、。多普勒效应在移动通信中同样不能被完全消除，只能减小其影响。在基站和通信终端中都有锁相环电路（PLL），以跟踪信号频率的变化，很大程度上减小了多普勒效应的影响。多普勒频移的大小与信号的频率、手机或周围物体移动的移动速度以及入射信号与移动方向的夹角有关；信号频率越高，手机移动越快，多普勒频移就越大。在多径传播环境下，多普勒效应的结果是对发射信号的随机调频（信号相位的随机变化），它同样也会造成信号的快衰落和慢衰落（大尺度范围的衰落），造成接收机的误码率增加。比如在某干道的立交桥上，车速较快，该处手机经常有掉话现象。这是由于该处信号覆盖较弱

7、，在车速较快时信号衰落深度加大，误码率增高。要解决这个问题，需要改善此处的信号，并且最好采用智能基站进行覆盖。3．乒乓效应在基站下载的参数文件中有两个参数需要我们注意，即“再呼叫型区间切换处理电平”(参考值：23dB)和“再呼叫型区间切换区域的选择电平”(参考值：32dB)。这两个参数表示在通话时，当手机接收到原基站的信号强度降到23dB时，手机发起申请，要求做基站间的切换（Handover）,即切换到下一个基站上通话。但下一个基站信号必须在32dB以上，手机才能真正切换过去，否则只能在原基站上通话。之所以这两个参数间有9dB的差值，

8、目的是防止“乒乓效应”。为说明这个问题，我们假设这两个电平值接近，比如都为23dB。此时，手机虽然可以很容易地切换到下一个基站上去，但是由于移动通信的信号有不稳定的特点，很可能刚切换过来的基站的信号又变弱，手机又开始往回