天线特性在市区典型场景覆盖下探究和应用优化

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1、天线特性在市区典型场景覆盖下探究和应用优化　　摘要：通过对天线进行调整试验与研究，形成了基于市区典型场景覆盖下的天线应用方面的基本结论及优化方法，实现提升网络质量，以较低的投入成本解决较多的网络问题。同时，此结论也能为移动无线网络建设提供一些有益的优化建议。关键词：典型场景天线覆盖中图分类号：TN82文献标识码：A文章编号：引言天线作为控制射频能量空间分布的前端部件，在移动通信网络中起着极其重要的作用，没有一个好的天线就不会有好的无线网络，没有天线的良好工作状态也同样不会有好的网络性能。天线使用不合理是主要指方向角、下倾角设置不合理、型号选择不合理等现象，它会产生信号过覆盖、欠覆

2、盖、重叠覆盖、旁后瓣覆盖杂散等问题。随着无线网络规模的扩大，在网络建设的不同阶段，天线选择标准也需要相应地进行调整。根据不同的场景，选择天线类型并合理地设置方向和下倾，以便更好地利用天线特性为网络提供服务，对改善网络覆盖，提升网络运营质量起到至关重要的作用。8典型覆盖场景描述移动通信系统中，无线环境较为复杂，在不同的无线环境下，无线传播特性表现各异，因此针对各种特定场景（或称之为特殊场景）进行优化尤其重要。所谓特殊场景，是指按照地表特征、话务密度、移动速度等条件区分的不同类型下的覆盖区域。比如，按照地表特征和人口密度可以区分市区、郊区、农村、山区等；结合话务特性和移动性，又可划分

3、高话务密集区、高层楼宇、老旧城区、沿江水系、风景区、高速铁路、高速公路、地铁、大型场馆、桥梁以及隧道等主要应用场景。各种特殊场景因覆盖类型的不同，又可以划分为室外宏覆盖和室内微覆盖。针对不同场景的天线特性研究方向天性试验研究区别于传统优化思维的方式在日常网络优化时，人们对天线的影响和作用往往不太重视。实际上，更深层次的研究和分析发现，对天线使用认识上的误区加之采取传统的优化方式，会导致网络质量发生不断恶化的情况，主要表现为以下两种情况：第一、较少考虑实际地形或场景与天线方向图的关系，而仅仅是按照覆盖的话务分布来选择天线；8第二、不同增益天线应该有不同的下倾角限制，如果疏于考虑天线

4、特性，为了降低干扰而将天线下倾设置过大，就会导致天线方向图的畸变，从而造成覆盖及干扰问题。针对各不相同的场景下的覆盖特性，单纯注重天线特性参数中的增益、水平及垂直半功率角是不够的。在选择合适的特型天线之后，还应确定合理的覆盖方位、下倾角，以适合应用各种典型场景，达到最佳的覆盖效果。天线增益对覆盖电平及范围的影响程度分析在输入功率相同的条件下，同一点上天线接收功率与理想天线的比值，成为天线的增益。由于天线是将辐射电磁波进行聚束来进行能量辐射的，因此天线主波束越窄且副瓣尾瓣越小，增益就越高。因而，高增益天线是以减小天线波束的照射范围为代价的。定向天线和全向天线增益对比情况如下所示：天

5、线覆盖方向对覆盖电平及范围的影响程度分析天线方位角的调整既能够改变覆盖区域，也能起到加强信号覆盖的功能，是解决网络欠覆盖问题的一种常用的优化方法。覆盖精准的天线方位角，能保证基站的实际覆盖符合预期，保证整个网络的运行质量；同时，依据话务量或网络存在的具体问题对方位角进行适当的调整，亦可以更好地优化现有的移动网络。不同天线水平半功率角的波束覆盖如下图所示：8天线下倾设置对覆盖电平及范围的影响程度分析调整天线下倾角控制信号覆盖范围，是网络优化中常用的一种优化手段。根据场景的覆盖需求，选择合适的下倾角，从而使受干扰小区的同频及邻频干扰减至最小。合理调整天线的下倾角，将信号控制在规划区域

6、内，既能够使基站实际覆盖与预期的设计范围相当，也能够起到加强本小区覆盖范围内的信号强度的作用。针对不同的覆盖场景，加强主覆盖区内信号电平，改善小区的信号环境，增强抗同频干扰能力，是我们的本次调整试验的研究分析工作的方向之一。基于典型场景的天线特性调整试验和结论老旧城区场景环境特征建筑分布相对较密，楼层建筑较低，单站覆盖范围小，平均站距大约300m左右。试验小区一选取MJC河南岸2小区，采用了两个厂家共3种天线进行测试，验证对比旧城区低层住宅区域的信号变化情况。MJC河南岸2小区天线信息如下：8本次测试我们选取了老城区内的一个定点进行测试，通过对天线不同方向不同下倾的调整，对比测试

7、点的信号变化。测试内容主瓣方向定点测试；旁瓣30度方向定点测试；机械下倾和电子下倾的调整对比测试。场景描述MJC河南岸2小区，天线挂高35m，主瓣覆盖范围为老旧城区。选择测试地点为低层建筑内，距离小区400m，通过定点测试进行场景研究。测试数据对比机械下倾调整的测试对比选取90度方向距离400m的低层道路CQT定点，并将河南岸2小区的天线覆盖方向分别进行160度、190度、220度的测试，对比在不同方向、不同下倾角的情况下，信号电平的变化趋势。8从以上电平走势图看出，选取15dB