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  [组图]双波束天线现场应用成功案例详析           ★★★ 【字体:
双波束天线现场应用成功案例详析
作者:康普公司    文章来源:康普公司    点击数:    更新时间:2014-6-30    

前言:

“4G来了,2G和3G还有用吗?”这是很多终端用户常常会提出的问题。

事实上,我们可以这样来看这个问题。首先就是语音服务,很多时候,我们的手机是用来进行语音通话的,而通常使用的还是我们的2G网络。其次,在移动通信飞速发展的时期,数据服务呈现井喷现象。从1960年代——2000年代出生的人群,已经越来越多地享受数据服务为他们带来的便捷和生活品质的改善。预测表明,到2016年移动终端用户对视频的使用将会超过2011年6倍以上,在线手机游戏则会增长近10倍。

这就带来一个问题——越来越小的容量空间面对越来越多的用户,这是当今世界每个运营商都直面的一个非常严峻的问题。通常来说,运营商增加容量不外乎有两个手段,一是增加载频载扇,另一个就是增加基站。可是无线通信发展到现在,随着用户越来越多,基站密度越来越大,基站配置越来越高甚至满载,网络拥塞频频出现,我们对热点地区的扩容似乎出现了一个新的瓶颈。

本文,将在无线网络天馈现场工程实施方面详细分析怎样利用康普安德鲁德双波束天线来改善此类现象。

一.    运营商的难题

所谓热点地区,就是通信量聚集的大密度地区。往往这些地区的基站密度最大、基站配置也最高,换句话说,运营商实际上已经在硬件方面下足了功夫,可用的站点资源及载频资源面临枯竭。可是热点地区往往还不是固定的,或者说热点地区还有很多新的数据或者话务量的突然爆发点。这些点,更加难以来进行优化。

当前最突出的现象如下:

潮汐现象:此类地区以时间跨度区分,热点地区出现在大型商业区、学校、高密度住宅区、商务中心等;

大型公共场所:此类地区或持续高密度话务或部分时间为高密度。热点地区大致为车站、剧场、体育场等;

突发事件:此类为不可控,有时会表现为塞车、集会等。

二.    双波束天线的优势

在常规手段无法继续增加容量的情况下,我们可以尝试用另一种思路来改善问题,即从天馈链路着手来考虑。

康普安德鲁针对这一情况,引入了“小区裂变”解决方案,将原先的一个基站三个扇区,裂变为单基站六扇区,甚至更多。这种解决方案可以最大限度地利用频点划分、扇区划分来增加基站的容量,来缓解甚至解决热点地区容量不够导致数据外溢的拥塞现象。经研究及大量实际应用表明,在典型应用场景中,裂变后的‘6扇区’ 基站能够增加语音容量及数据吞吐量 30% -100%。而灵活配置的多扇区基站(>3扇区,通过对现有网络进行扇区分裂)同样有着更广泛的应用场景和灵活性,而不需要重新规划设计现有的网络。

扇区裂变方案如果简单地使用传统窄波束天线来替代,那会需要统筹考量塔身安装空间、塔身承载能力、风载能力,以及越来越为敏感的站点获取问题。而康普安德鲁双波束天线,是能够切实规避这些问题的较佳选择。

三.    双波束天线的现场工程应用

对于高密度区域,双波束天线及扇区分裂解决方案有较大的优势:

双波束天线的安装和调试,与传统相同也不同。这是因为此类特型天线是用于一些特殊地区,属于量身定做方案类型,对于安装会有一些与传统安装不同的流程,而天线本身的机械安装与传统的基站天线并没有不同之处。

典型现场工程实施流程为:

·         基站现场勘查

·         定制天线型号和制定安装方案

·         现场工程施工

·         网络数据采集分析与后期调整优化

我们以一个典型安例来介绍一下双波束天线的现场应用。

某地运营商发现覆盖某新村的SN基站2扇区业务量较高,而该扇区的配置目前已达到12TRX配置,无法通过继续扩容解决业务吸收问题。因此计划采用安德鲁双波束天线(型号HBXX-3817TB1-VTM,使用频率为1800MHz)进行小区分裂,达到业务吸收,减少双忙小区的目的。

基站现场勘查

经现场勘察,我们发现当前扇区主要覆盖范围内有高密度住宅区、商务楼、大型市场及主要道路等。

(主瓣左侧覆盖)                   (主瓣中部覆盖)                 (主瓣右侧覆盖)

基站主要信息如下:

DATE

PERIOD

CELL

小区

每线话务量

话务量

掉话率

掉话次

无线利用率

下行质差比例

上行质差比例

高干扰比例

TRX

2013-10-10

1900-2000

D72E59B

DE-SN2

0.78

64.04

0.30%

13

131.92%

0.61%

0.44%

0.95%

12

2013-10-10

1900-2000

G72E58B

GE-SN2

0.42

33.68

0.16%

6

124.76%

1.70%

2.23%

0.81%

12

GE/DE-SN2调整前忙时话务量情况

DATE

PERIOD

CELL

小区

上行数据流量(Mb)

下行数据流量(Mb)

上行PDCH复用度

下行PDCH复用度

上行TBF建立成功率

下行TBF建立成功率

2013-10-10

1900-2000

D72E59B

DE-SN2

32.359

105.1818

2.5692

4.5913

99.67%

100%

2013-10-10

1900-2000

G72E58B

GE-SN2

53.4501

193.0587

1.6126

2.9706

99.44%

99.49%

GE/DE-SN2调整前忙时数据业务量情况

v  原天线覆盖区域模拟

(原天线覆盖模拟)(ANDREW天线覆盖模拟)

定制天线型号和制定安装方案

通过将目前现网SN2小区分裂的方式,实现容量的提升,具体方式为:

ü  双波束天线选型为康普安德鲁的HBXX-3817TB-VTM.

ü  此扇区原天线安装于铁塔第一平台(高52米)。双波束天线将安装于第二平台(高48米)。

ü  基站增加两个2扇区,分别为4扇区与5扇区,天馈系统连接调整为:将4扇区两条馈线链路接至原天线,2扇区两条馈线链路接至康普安德鲁双波束天线左侧两个端口,5扇区两条馈线链路接至康普安德鲁天线右侧端口。即原SN2小区覆盖的方向由新的SN2/4/5三个小区覆盖,每个小区配置为6TRX,从而整个区域的载频容量由原来的12TRX提升到18TRX。

ü  为保持被测康普安德鲁天线覆盖区域的无线环境,原天线的方位角调整至80度,文本框: 原天线康普安德鲁天线方位角设置为120度。

 

站号

站名

LAC

CI

方位角

高度

总倾角

配置

传输

D72E592

DE-SN2

6272

58770

120

48

8

12

2

双波束天线+单波束天线

D72E594

DE-SN4

6272

58772

80

52

9

6

2

D72E592

DE-SN2

6272

58770

93

48

8.5

6

2

D72E595

DE-SN5

6272

58773

147

6

2

DE-SN2调整前后小区基本情况

原天线

 

(配置方案模拟图)

安装方案覆盖模拟图

现场工程施工

A.  安装之前进行天线三阶互调测试,康普安德鲁天线4个端口PIM值均优于-150dBc,满足运营商安装要求。

(现场测试环境)

天线

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.  待安装馈线链路电性能测试:

扇区

链路

VSWR

PIM(dBc)

整改后PIM(dBc)

天线

4

TRX2

 

-76

-90.4

原天线

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

天线安装前,进行了链路天馈性能测试,其中共有4条馈线链路三阶互调未达到移动使用标准(-80dBc)。经故障点定位检查,均为室内主馈线连接器节点。经安装并重新安装连接器,所有六条馈线链路均达到移动使用标准。

C.  安装天线

   四扇区连接第一平台某国外厂家天线,第二及第五扇区连接于康普安德鲁双波束天线。ANDREW因安装于第二平台,为波形及波束覆盖尽可能接近原对比的某国外厂家天线,因此机械倾角设置为0度,电倾角设置为8.5度,原某国外厂家天线安装于第一平台,机械倾角9度。

 

安装后安德鲁双波束天线覆盖模拟   安德鲁天线与原天线覆盖对比

3. 网络数据采集分析阶段

A.  覆盖路测

安装完成后立即进行路测,此次路测旨在反应双波束天线在信号覆盖方面是否能够优于传统65度天线。路测由运营商网优小组执行。

首次路测后,测试小组反馈如下:

·         2扇区的覆盖区域电平值正常,且略高于安装前原天线覆盖电平;

·         5扇区覆盖较差,基本在-78dB,且无法建立通话信道;

·         路测区域等同原天线。

DT覆盖电平统计表

测试时间

总采样点数

≥-85dBm

≥-75dBm

比率

采样点数

比率

采样点数

安装前

11128

98.28%

10937

73.62%

8192

安装双波束后

13051

99.23%

12951

82.55%

10773

DT覆盖质量统计表

测试时间

总采样点数

0级+1级+2级+3级+4级

5级+6级+7级

话音质量

比率

采样点数

比率

采样点数

0级+1级+2级+3级+4级比率

安装前

10262

96.37%

9889

3.63%

373

96.37%

安装双波束后

12076

97.63%

11790

2.37%

286

97.63%

DE-淞南_2Rxlev.jpgRxlev.jpg

安装前2扇区路测电平统计安装后2扇区路测电平统计

DE-淞南_2Rxqual.jpgRxqual.jpg

安装前2扇区路测质量统计安装后2扇区路测质量统计

B.  后台数据统计

S2小区主要覆盖高密度居民区,因此晚忙时话务量为小区当日最高话务量,故选取试验前后晚忙时的数据统计进行对比。

根据安装前后一周的晚忙时话务比对来看,安装双波束天线后较试验前该小区的话务量和数据业务流量存在明显上升。安装后,话务量提升30%,达17Erl,数据流量提升98%,达149MB。5扇区主覆盖区域后,切换正常。

小区名

DE-淞南_2

话务量(Erl)

数据业务流量(MB)

安装前

55.45

152.98

双波束天线安装后

72.06

301.81

                    S2安装多波束天线前后话务量和数据业务流量变化情况

S基站安装双波束天线前后话务量和数据业务流量变化情况

同时,S2小区的掉话次数、上下行质差比例、高干扰比例也有一定程度的改善,其它无线指标平稳。

A.  区域性能指标:

考虑到S2增加双波束天线后,覆盖范围增加,可能引起周边小区业务量下降的情况,因此也选取了一周安装前后的晚忙时指标进行比对。所取的区域涉及三个宏站,两个街道站,详见下图:

S基站周边小区覆盖情况图

从比较的结果来看,从安装前后的指标来看,区域内整体业务量有所上升,数据业务流量上升明显,其它无线指标正常。

小区名

区域内小区话务量

话务量(Erl)

数据业务流量(MB)

安装前

372.39

1674.86

安装双波束天线后

381.16

1845.01

安装双波束天线前后区域内话务量和数据业务流量变化情况

S基站2小区增加双波束天线后,高度比原先下降了4米,但双波束天线辐射范围与原覆盖基本保持一致,以便于验证上3dB点基本一致的前提下,覆盖效果的差异。安德鲁双波束天线采用每个波束均有独立电调倾角的设计,因此,如需加大或缩减覆盖纵深,能随时作出俯仰角度更改。

经对比测试,验证了双波束天线以下特性:

ü  波束边际电平降低快,有效减少了无谓的软切换;

ü  在性能指标上有提升区域内业务量、降低干扰和上下行质差比例的效果;

ü  具有增加覆盖距离,增加深度覆盖,提升区域内话音质量的优势,对于城郊区域、高配基站有业务需求但无法扩容的区域有一定的帮助。

双波束天线现场工程小贴士:

v  天线电倾角设置过大或过小,导致覆盖区域出现偏差;

v  没有事先进行覆盖模拟,导致波束覆盖出现偏差;

v  为进行片区综合考量,导致越区或吸收过多话务;

v  未发现天馈链路隐患问题,导致上下行链路不平衡;

v  基站话务密度过于高,载频扩容一倍仍无法支持的,需要使用更多波束的天线,如安德鲁品牌的三、五波束或者更多波束的天线。

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