雙波束天線現(xiàn)場應(yīng)用成功案例詳析

前言：

“4G來了，2G和3G還有用嗎?”這是很多終端用戶常常會提出的問題。事實上，我們可以這樣來看這個問題。首先就是語音服務(wù)，很多時候，我們的手機(jī)是用來進(jìn)行語音通話的，而通常使用的還是我們的2G網(wǎng)絡(luò)。其次，在移動 通信飛速發(fā)展的時期，數(shù)據(jù)服務(wù)呈現(xiàn)井噴現(xiàn)象。從1960年代——2000年代出生的人群，已經(jīng)越來越多地享受數(shù)據(jù)服務(wù)為他們帶來的便捷和生活品質(zhì)的改善。 預(yù)測表明，到2016年移動終端用戶對視頻的使用將會超過2011年6倍以上，在線手機(jī)游戲則會增長近10倍。

這就帶來一個問題——越來越小的容量空間面對越來越多的用戶，這是當(dāng)今世界每個運營商都直面的一個非常嚴(yán)峻的問題。通常來說，運營商增加容量不外乎 有兩個手段，一是增加載頻載扇，另一個就是增加基站?？墒菬o線通信發(fā)展到現(xiàn)在，隨著用戶越來越多，基站密度越來越大，基站配置越來越高甚至滿載，網(wǎng)絡(luò)擁塞 頻頻出現(xiàn)，我們對熱點地區(qū)的擴(kuò)容似乎出現(xiàn)了一個新的瓶頸。

本文，將在無線網(wǎng)絡(luò)天饋現(xiàn)場工程實施方面詳細(xì)分析怎樣利用康普安德魯?shù)码p波束天線來改善此類現(xiàn)象。

一.運營商的難題

所謂熱點地區(qū)，就是通信量聚集的大密度地區(qū)。往往這些地區(qū)的基站密度最大、基站配置也最高，換句話說，運營商實際上已經(jīng)在硬件方面下足了功夫，可用 的站點資源及載頻資源面臨枯竭?？墒菬狳c地區(qū)往往還不是固定的，或者說熱點地區(qū)還有很多新的數(shù)據(jù)或者話務(wù)量的突然爆發(fā)點。這些點，更加難以來進(jìn)行優(yōu)化。

當(dāng)前最突出的現(xiàn)象如下：

潮汐現(xiàn)象：此類地區(qū)以時間跨度區(qū)分，熱點地區(qū)出現(xiàn)在大型商業(yè)區(qū)、學(xué)校、高密度住宅區(qū)、商務(wù)中心等;

大型公共場所：此類地區(qū)或持續(xù)高密度話務(wù)或部分時間為高密度。熱點地區(qū)大致為車站、劇場、體育場等;

突發(fā)事件：此類為不可控，有時會表現(xiàn)為塞車、集會等。

二.雙波束天線的優(yōu)勢

在常規(guī)手段無法繼續(xù)增加容量的情況下，我們可以嘗試用另一種思路來改善問題，即從天饋鏈路著手來考慮。

康普安德魯針對這一情況，引入了“小區(qū)裂變”解決方案，將原先的一個基站三個扇區(qū)，裂變?yōu)閱位玖葏^(qū)，甚至更多。這種解決方案可以最大限度地利用 頻點劃分、扇區(qū)劃分來增加基站的容量，來緩解甚至解決熱點地區(qū)容量不夠?qū)е聰?shù)據(jù)外溢的擁塞現(xiàn)象。經(jīng)研究及大量實際應(yīng)用表明，在典型應(yīng)用場景中，裂變后的 ‘6扇區(qū)’ 基站能夠增加語音容量及數(shù)據(jù)吞吐量 30% -100%。而靈活配置的多扇區(qū)基站(>3扇區(qū)，通過對現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行扇區(qū)分裂)同樣有著更廣泛的應(yīng)用場景和靈活性，而不需要重新規(guī)劃設(shè)計現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)。

扇區(qū)裂變方案如果簡單地使用傳統(tǒng)窄波束天線來替代，那會需要統(tǒng)籌考量塔身安裝空間、塔身承載能力、風(fēng)載能力，以及越來越為敏感的站點獲取問題。而康普安德魯雙波束天線，是能夠切實規(guī)避這些問題的較佳選擇。

三.雙波束天線的現(xiàn)場工程應(yīng)用

對于高密度區(qū)域，雙波束天線及扇區(qū)分裂解決方案有較大的優(yōu)勢：

 

 

雙波束天線的安裝和調(diào)試，與傳統(tǒng)相同也不同。這是因為此類特型天線是用于一些特殊地區(qū)，屬于量身定做方案類型，對于安裝會有一些與傳統(tǒng)安裝不同的流程，而天線本身的機(jī)械安裝與傳統(tǒng)的基站天線并沒有不同之處。

典型現(xiàn)場工程實施流程為：

·基站現(xiàn)場勘查

·定制天線型號和制定安裝方案

·現(xiàn)場工程施工

·網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)采集分析與后期調(diào)整優(yōu)化

我們以一個典型安例來介紹一下雙波束天線的現(xiàn)場應(yīng)用。

某地運營商發(fā)現(xiàn)覆蓋某新村的SN基站2扇區(qū)業(yè)務(wù)量較高，而該扇區(qū)的配置目前已達(dá)到12TRX配置，無法通過繼續(xù)擴(kuò)容解決業(yè)務(wù)吸收問題。因此計劃采用 安德魯雙波束天線(型號HBXX-3817TB1-VTM，使用頻率為1800MHz)進(jìn)行小區(qū)分裂，達(dá)到業(yè)務(wù)吸收，減少雙忙小區(qū)的目的。

基站現(xiàn)場勘查

經(jīng)現(xiàn)場勘察，我們發(fā)現(xiàn)當(dāng)前扇區(qū)主要覆蓋范圍內(nèi)有高密度住宅區(qū)、商務(wù)樓、大型市場及主要道路等。

 

 

(主瓣左側(cè)覆蓋) (主瓣中部覆蓋) (主瓣右側(cè)覆蓋)

基站主要信息如下：

 

 

 

 

GE/DE-SN2調(diào)整前忙時話務(wù)量情況

 

 

GE/DE-SN2調(diào)整前忙時數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)量情況

v 原天線覆蓋區(qū)域模擬

 

 

(原天線覆蓋模擬)(ANDREW天線覆蓋模擬)

定制天線型號和制定安裝方案

 

 

 

通過將目前現(xiàn)網(wǎng)SN2小區(qū)分裂的方式，實現(xiàn)容量的提升，具體方式為:

1：雙波束天線選型為康普安德魯?shù)腍BXX-3817TB-VTM.

2：此扇區(qū)原天線安裝于鐵塔第一平臺(高52米)。雙波束天線將安裝于第二平臺(高48米)。

3：基站增加兩個2扇區(qū)，分別為4扇區(qū)與5扇區(qū)，天饋系統(tǒng)連接調(diào)整為：將4扇區(qū)兩條饋線鏈路接至原天線，2扇區(qū)兩條饋線鏈路接至康普安德魯雙波束天線左側(cè)兩個 端口，5扇區(qū)兩條饋線鏈路接至康普安德魯天線右側(cè)端口。即原SN2小區(qū)覆蓋的方向由新的SN2/4/5三個小區(qū)覆蓋，每個小區(qū)配置為6TRX，從而整個區(qū) 域的載頻容量由原來的12TRX提升到18TRX。

4：為保持被測康普安德魯天線覆蓋區(qū)域的無線環(huán)境，原天線的方位角調(diào)整至80度，文本框: 原天線康普安德魯天線方位角設(shè)置為120度。

站號站名LACCI方位角高度總傾角配置傳輸

原D72E592DE-SN2627258770120488122

雙波束天線+單波束天線D72E594DE-SN46272587728052962

D72E592DE-SN262725877093488.562

D72E595DE-SN562725877314762

DE-SN2調(diào)整前后小區(qū)基本情況

原天線[!--empirenews.page--]

 

 

(配置方案模擬圖)

 

 

安裝方案覆蓋模擬圖

現(xiàn)場工程施工

A. 安裝之前進(jìn)行天線三階互調(diào)測試，康普安德魯天線4個端口PIM值均優(yōu)于-150dBc，滿足運營商安裝要求。

 

 

 

 

(現(xiàn)場測試環(huán)境)

天線	左端口		右端口
	左1（dBc)	左2（dBc)	右1（dBc)	右2（dBc)
HBXX-3817TB1-VTM	-166	-161.9	-156.8	-166.3

B.  待安裝饋線鏈路電性能測試：

扇區(qū)	鏈路	VSWR	PIM(dBc)	整改后PIM(dBc)	天線
4	TRX2		-76	-90.4	原天線
4	RX2		-89
2	TRX1	1.36	-98		ANDREW
2	RX1	1.21	-79	-104.6
5	TRX3	1.19	-60	-94.3
5	RX3	1.19	-68	-102.9

天線安裝前，進(jìn)行了鏈路天饋性能測試，其中共有4條饋線鏈路三階互調(diào)未達(dá)到移動使用標(biāo)準(zhǔn)(-80dBc)。經(jīng)故障點定位檢查，均為室內(nèi)主饋線連接器節(jié)點。經(jīng)安裝并重新安裝連接器，所有六條饋線鏈路均達(dá)到移動使用標(biāo)準(zhǔn)。

C. 安裝天線

四扇區(qū)連接第一平臺某國外廠家天線，第二及第五扇區(qū)連接于康普安德魯雙波束天線。ANDREW因安裝于第二平臺，為波形及波束覆蓋盡可能接近原對比的某國外廠家天線，因此機(jī)械傾角設(shè)置為0度，電傾角設(shè)置為8.5度，原某國外廠家天線安裝于第一平臺，機(jī)械傾角9度。

 

 

 

 

 

 

安裝后安德魯雙波束天線覆蓋模擬 安德魯天線與原天線覆蓋對比

3. 網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)采集分析階段

A. 覆蓋路測

安裝完成后立即進(jìn)行路測，此次路測旨在反應(yīng)雙波束天線在信號覆蓋方面是否能夠優(yōu)于傳統(tǒng)65度天線。路測由運營商網(wǎng)優(yōu)小組執(zhí)行。[!--empirenews.page--]

首次路測后，測試小組反饋如下：

1.2扇區(qū)的覆蓋區(qū)域電平值正常，且略高于安裝前原天線覆蓋電平;

2. 5扇區(qū)覆蓋較差，基本在-78dB,且無法建立通話信道;

3.路測區(qū)域等同原天線。

 

 

安裝前2扇區(qū)路測電平統(tǒng)計安裝后2扇區(qū)路測電平統(tǒng)計

 

 

安裝前2扇區(qū)路測質(zhì)量統(tǒng)計安裝后2扇區(qū)路測質(zhì)量統(tǒng)計

B. 后臺數(shù)據(jù)統(tǒng)計

S2小區(qū)主要覆蓋高密度居民區(qū)，因此晚忙時話務(wù)量為小區(qū)當(dāng)日最高話務(wù)量，故選取試驗前后晚忙時的數(shù)據(jù)統(tǒng)計進(jìn)行對比。

根據(jù)安裝前后一周的晚忙時話務(wù)比對來看，安裝雙波束天線后較試驗前該小區(qū)的話務(wù)量和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)流量存在明顯上升。安裝后，話務(wù)量提升30%，達(dá)17Erl,數(shù)據(jù)流量提升98%，達(dá)149MB。5扇區(qū)主覆蓋區(qū)域后，切換正常。

小區(qū)名	DE-淞南_2
	話務(wù)量(Erl)	數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)流量(MB)
安裝前	55.45	152.98
雙波束天線安裝后	72.06	301.81

 

 

 

 

 

 

 

S基站安裝雙波束天線前后話務(wù)量和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)流量變化情況

同時，S2小區(qū)的掉話次數(shù)、上下行質(zhì)差比例、高干擾比例也有一定程度的改善，其它無線指標(biāo)平穩(wěn)。

A. 區(qū)域性能指標(biāo)：

考慮到S2增加雙波束天線后，覆蓋范圍增加，可能引起周邊小區(qū)業(yè)務(wù)量下降的情況，因此也選取了一周安裝前后的晚忙時指標(biāo)進(jìn)行比對。所取的區(qū)域涉及三個宏站，兩個街道站，詳見下圖：

 

 

S基站周邊小區(qū)覆蓋情況圖

從比較的結(jié)果來看，從安裝前后的指標(biāo)來看，區(qū)域內(nèi)整體業(yè)務(wù)量有所上升，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)流量上升明顯，其它無線指標(biāo)正常。

小區(qū)名	區(qū)域內(nèi)小區(qū)話務(wù)量
	話務(wù)量(Erl)	數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)流量(MB)
安裝前	372.39	1674.86
安裝雙波束天線后	381.16	1845.01

 

 

安裝雙波束天線前后區(qū)域內(nèi)話務(wù)量和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)流量變化情況

S基站2小區(qū)增加雙波束天線后，高度比原先下降了4米，但雙波束天線輻射范圍與原覆蓋基本保持一致，以便于驗證上3dB點基本一致的前提下，覆蓋效果的差異。安德魯雙波束天線采用每個波束均有獨立電調(diào)傾角的設(shè)計，因此，如需加大或縮減覆蓋縱深，能隨時作出俯仰角度更改。

經(jīng)對比測試，驗證了雙波束天線以下特性：

1.波束邊際電平降低快，有效減少了無謂的軟切換;

2.在性能指標(biāo)上有提升區(qū)域內(nèi)業(yè)務(wù)量、降低干擾和上下行質(zhì)差比例的效果;

3.具有增加覆蓋距離，增加深度覆蓋，提升區(qū)域內(nèi)話音質(zhì)量的優(yōu)勢，對于城郊區(qū)域、高配基站有業(yè)務(wù)需求但無法擴(kuò)容的區(qū)域有一定的幫助。

雙波束天線現(xiàn)場工程小貼士：

1.天線電傾角設(shè)置過大或過小，導(dǎo)致覆蓋區(qū)域出現(xiàn)偏差;

2.沒有事先進(jìn)行覆蓋模擬，導(dǎo)致波束覆蓋出現(xiàn)偏差;

3.為進(jìn)行片區(qū)綜合考量，導(dǎo)致越區(qū)或吸收過多話務(wù);

4.未發(fā)現(xiàn)天饋鏈路隱患問題，導(dǎo)致上下行鏈路不平衡;

5.基站話務(wù)密度過于高，載頻擴(kuò)容一倍仍無法支持的，需要使用更多波束的天線，如安德魯品牌的三、五波束或者更多波束的天線。