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c信道1信道2信道3信道N? ?信道1信道2信道3? ?信道N信道N? ?信道3t信道2信道1ttfFDMA
fTDMAfCDMA
图 1-1 FDMA、TDMA和CDMA示意图
CDMA技术的初衷是为了防止敌方对己方通信的干扰和监听,最初应用于军事抗干扰保密通信。由于存在一些技术难题没有解决,CDMA一直没有得到大规模商用,直到上世纪八十年代Qualcomm公司解决了软切换、功控等技术难题,CDMA才开始进入民用市场。
自1993年Qualcomm公司提出的CDMA技术正式成为技术标准后,以IS95和1X为基础的CDMA商用系统在世界各地得到了广泛的应用,主要包括韩国、香港、美国、澳大利亚等地。从去年开始,作为3G标准之一的CDMA2000标准中的EVDO,已经在韩国实现了大规模的商用。
国内1996年开始对CDMA技术进行预研,1998年开始大规模的商用开发,1999年核心网部分开发成功,2000年初打通第一个电话,2000年下半年开始正式商用,2001年联通一期招标国内凭完全自主开发的CDMA设备和技术实力取得了10个省的份额,正式大规模商用,2002年开始进入国际市场。
1.7专业简介
网络优化是根据无线系统的实际表现、实际性能,对系统进行分析,在分析的基础上通过对系统参数的调整,使系统性能得到逐步改善,达到现有系统配置下能提供的最优服务质量的过程。
从网络优化的定义可以看出,网络优化阶段首先需要了解现有网络的状况,基于对测试数据或性能数据的分析,发现存在的问题并提出解决方案,实施后验证,确认问题得到解决。
网络优化在整个项目实施过程中居于非常重要的位置:网络规划是整个项目实施的基础;只有通过不断的网络优化,发现解决网络中存在的问题,网络才能正常运营。图 1-2给出的是网络规划优化在项目实施过程中的位置,其中RF优化和维护优化都属于网络优化的内容。
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正式启动项目启动前期规划RF优化单站检查工程实施网络规划初验维护优化终验 图 1-2 网络规划和优化在项目实施过程中的位置
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2 基站天线基本原理
主要掌握天线的重要参数。 本章属于中级要求。
蜂窝通信系统要求从基站到移动台的可靠通信,对天线系统有特别的要求。蜂窝系统是一个双工系统,理想的天线是在发射和接收两个方向提供同样的性能。天线的增益、覆盖方向、波束、可用驱动功率、天线配置、极化方式等都影响系统的性能。
2.1 天线增益
天线增益一般常用dBd和dBi两种单位。dBi用于表示天线在最大辐射方向场强相对于全向辐射器的参考值;而dBd表示相对于半波振子的天线增益。两者有一个固定的dB差值,即0dBd等于2.15dBi,如图 2-1所示。
2.15dB
图 2-1
dBi与dBd的不同参考示意图
0dBd=2.15dBi
目前国内外基站天线的增益范围从0dBi到20dBi以上均有应用。用于室内微蜂窝覆盖的天线增益一般选择0-8 dBi,室外基站从全向天线增益9dBi到定向天线增益18dBi应用较多。增益20dBi左右波束相对较窄的天线多用于地广人稀的道路等方向性较强的特殊环境的覆盖。
2.2 辐射方向图
基站天线辐射方向图可分为全向辐射方向图和定向辐射方向图两大类,分别被称为全向天线和定向天线。如图 2-2所示,左边所示分别为全向天线的水平截面图和立体辐射方向图;右边所示分别为定向天线的水平截面图和立体辐射方向图。全向天线在同一水平面内各方向的辐射强度理论上是相等的,它适用于全向小区;图中红色所示为定向天线罩中的金属反射板,它使天线在水平面的辐射具备了方向性,适用于扇形小区。
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图 2-2
空间辐射方向图(全向天线和定向天线)
2.3 波瓣宽度
2.3.1 水平波瓣宽度
在天线的水平面(垂直面)方向图上,相对于主瓣最大点功率增益下降3dB的两点之间所张的角度,定义为天线的水平(垂直)波瓣宽度,也称水平(垂直)波束宽度或者水平(垂直)波瓣角。天线辐射的大部分能量都集中在波瓣宽度内,波瓣宽度的大小反映了天线的辐射集中程度。
全向天线的水平波瓣宽度为360°,而定向天线的常见水平波瓣宽度有20°、30°、65°、90°、105°、120°、180°多种(如图 2-3)。
图 2-3
基站天线水平波瓣3dB宽度示意图
各种水平波瓣宽度的天线有相应的适用环境,水平波瓣宽度为20°、30°的天线一般增益较高,多用于狭长地带或高速公路的覆盖;65°天线多用于密集城市地区典型基站三扇区配置的覆盖,90°天线多用于城镇郊区地区典型基站三扇区配置的覆盖,105°天线多用于地广人稀地区典型基站三扇
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区配置的覆盖,如图 2-4所示。120°、180°天线多用于角度极宽的特殊形状扇区的覆盖。
图 2-4
基站天线三扇区覆盖示意
2.3.2 垂直波瓣宽度
天线的垂直波瓣3dB宽度与天线的增益、水平3dB宽度密不可分。基站天线的垂直波瓣3dB宽度多在10°左右。一般来说,在采用同类的天线设计技术条件下,增益相同的天线中,水平波瓣越宽,垂直波瓣3dB越窄。
较窄的垂直波瓣3dB宽度将会产生较多的覆盖死区(盲区),如图 2-5所示,同样挂高的二副无下倾天线中,垂直波瓣较宽天线产生的覆盖死区范围长度为OX″,小于垂直波瓣较窄天线产生的死区范围(长度为OX)。
图 2-5
基站天线垂直波瓣3dB宽度的选取示意图
2.4 工作频段
对各类基站而言,所选天线应能在系统要求的频段内工作。
GSM900系统,工作频段为890-960MHz、870-960MHz、807-960 MHz和890-1880 MHz的双频天线均为可选。
CDMA800系统,选用824-896MHZ的天线。 CDMA1900系统,选用1850-1990MHZ的天线。
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