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移动通信基站天馈线优化调整经验谈

目前，我们面临着越来越复杂的网络环境，各种新技术的不断升级演进，加上原有网络的更新，在给最终用户提供更加丰富和优质的网络的同时，也面临着网络建设和维护等方面的一些挑战：如何在引入新技术、新网络的同时最大限度地保护运营商的投资，需要业界对技术现状和发展趋势的全面了解，进而科学规划。如何挖掘现有网络的最大潜力，让老树开新花，如何解决现有网络的容量、覆盖等存在的问题，需要业界合理优化。与时俱进地开展网规网优工作已成为业界的当务之急！
随着移动网络建设的发展，网络优化在提高移动网络质量中起着越来越重要的作用。其中，移动通信基站天线的优化，包括天馈线以及天线覆盖等的优化是移动通信网络优化中的重要课题。在网络优化过程中根据实际情况对其进行合理的调整，对网络优化的成功十分重要。
天馈线影响通信质量原因分析
天馈线是影响移动通信质量的重要因素。有许多原因都会使天馈线成为影响移动通信质量的主要原因。从实践上看，常见的故障主要有以下几个方面。
第一，基站天馈线连接错位引起VSWR告警。当人们发现新建基站经过一段时间的运行后，出现话务拥塞、掉话和VSWR告警的现象时，如果每个扇区测量值均在标准范围内，就应对天馈线进行逐一检查，可能会发现不同扇区天馈线相互错位的现象，使接收信号减弱，从而使分集接收天线发生VSWR告警，造成基站话务量拥塞和掉话。以设计文件要求连接天馈线，问题即可解决。
第二，基站经纬度有误引起掉话。维护人员在实地路测中有时会发现，少数基站的实际经纬度与规划中的经纬度不一致，甚至相差很大。造成此现象的主要原因是在选址中碰到困难，最后不能按设计中要求确定，要将基站移至其它地方，但规划数据库中未能得到更新，仍按原计划规划其相邻小区及频率，因而造成很多相邻小区漏做或做错，引起掉话。按实际地形重新规划邻区及频点即可恢复正常。
第三，基站扇区错位及方位角有误。此类问题在测试中发现最多，特别是在郊县区。主要原因是从天馈线接至机房设备的标签不对而接错。此外部分基站三个扇区都存在方位偏离，会造成大量基站间切换失败率增高，并引起切换掉话。重新连接天馈线顺序，按设计调整方位度，性能即可得到改善。
第四，分集接收天线间距过小，收发天线不平行。采用分集接收天线时，若收发天线距为3m～5m时，可达到理想效果，获得3dB增益。但目前一些业务区除楼顶采用铁塔外，部分基站一般采用桅杆，收发天线间距过小，这样很难获得分集接收的效果，此外，部分收发天线不平行，也容易造成干扰。
第五，天线被挡或朝向高层建筑。目前很多基站都设置于居民区，因采用桅杆结构，很多基站1扇区都朝向高层建筑屋顶，难以吸收话务量，虽然处在高话务区，但话务量很低。如将发射天线指向马路，并适当调整倾斜角，即可解决问题。
第六，天线高度过高引起周围基站干扰和越区覆盖。在建网初期，因用户规模较小，一般采用大区制基站，使用铁塔，以增加覆盖范围，但在经过数期扩容后，天线的高度应下降，否则会对周围基站造成干扰，同时也造成越区覆盖。采用调整天线俯仰角的方法优化网络性能
在无线网络优化过程中，经常需要调节基站小区覆盖范围，以调整服务小区，减轻忙小区话务负荷，消除同频干扰。为此可通过调整小区定向天线俯仰角、升降天线高度、改变基站收发信设备、增加小区信道配置或增设小区、加大同频复用距离等方法实现上述目的，其中，调整天线俯角的方法不需专用投资，且具有快捷和网络参数改变小等优点，是优化网络中常用的手段。
针对定向天线而言，调整天线俯仰角常用60°和120°两类定向天线，垂直方向半功率在8°和15°左右，应根据不同的应用场合对天线俯角调整。
对于服务区调整，如果待调整小区在蜂窝网的边缘，为了尽量扩大覆盖服务面，一般情况下天线俯角宜调整0°～2°，当天线位置高于50m时，天线俯角可调至2°～4°，对于基站附近用户较多、手机密集，同时为了满足远郊重要用户使用车载移动等，天线俯角可适当调至5°左右。如果待调整小区不在蜂窝网边缘，应控制好覆盖范围，当覆盖范围大时，可采用加大俯仰角的办法加以调整。当覆盖距离在8km以上或0.5km以下时，仅靠改变倾角来增减覆盖距离效果不佳，如果天线的俯角大于20°，影响覆盖距离的因素可能已经变为垂直方向的旁瓣甚至反射波。
减轻忙小区话务负荷是调整的重要目标。通过增大忙小区天线俯角可以缩减覆盖面，而减小相邻小区天线俯角，可以扩大相邻小区覆盖面，与此同时修改交换机相关数据，即可达到减轻忙小区话务负荷的目的。另外，如果切换带处于用户密集地区，当出现因越区切换失败而导致掉话率过高现象时，可采用类似方法将切换带调至用户稀散地带，如生产区、公园、广场、河面等地域。
在消除同频干扰方面，对于定向小区结构的蜂窝网，同频小区天线在水平面上的角度是相同的，理论分析和实践表明，在加大定向天线俯角的过程中，水平面主方向大，因此通过改变俯角的措施消除干扰的方法要比单纯降低发射功率的方法更为科学。消除同频干扰能力并不是单纯地与俯角的大小成正比，对于不同类型厂家的天线，架高和应用环境所采用的俯角不尽相同。值得注意的是在天线俯角调整时，必须拧紧定向天线上调整螺杆，避免受大风等环境影响而使俯角发生缓慢变化。
如何解决基站覆盖范围小的问题
基站覆盖距离减小的原因不仅与系统许多技术指标如系统的频率、灵敏度、功率等有直接的关系，与工程质量、地理因素、电磁环境等也有直接的关系。一般系统的指标相对比较稳定，若系统所处的环境比较恶劣、维护不当、工程质量不过关，则可能会造成基站的覆盖范围减小。此时，应采取以下办法加以解决：
第一，检查基站天线的周围是否架设有其他的天线或者其他对天线有阻挡的装饰、建筑物等，它们可能会影响基站的覆盖效果；
第二，检查基站的天线是否被风吹歪，应该安装牢固，基站天线被风吹歪，造成天线的垂直极化变化，影响基站的覆盖范围；
第三，检测天馈线系统VSWR是否小于1.5，若VSWR不正常，可能是天馈线接头或者天馈线有问题，减小了基站的覆盖范围；
第四，基站扩容后，新增天线的安装是否满足要求，若离铁塔
的距离比较近，可能造成铁塔对天线有阻挡，导致覆盖效果时好时坏，因此，天线的安装要尽量满足规范要求；
第五，若天线系统安装有塔顶放大器，在排除以上问题后，要检查塔顶放大器性能，如其增益下降应更换新的放大器；
第六，天线馈线不能受损，接头接触应良好，特别是馈线，不能压、拧、弯曲太大，这样会造成馈线的损耗增大；
第七，当天线及馈线调整比较困难且基站因阻挡，实际利用率大大降低时，可采用搬迁基站或去掉被阻挡的扇区的方法进行优化；
第八，采用降低天线高度的方法优化基站，提高通信质量。对于天线高度能降的基站，采用降低天线的高度的办法，便于在周围建设新基站，提高频率复用率。而对设在低层建筑物上的基站优化，主要是把基站无线覆盖小区半径控制在一个更小的范围内，通常采用调整天线倾
角的办法来加以控制。其优点是方法简单、施工方便、周期短，且可提高本覆盖区内的信号强度，既改善了本覆盖区的场强，又增加了抗同频干扰的能力。
随着GSM移动通信的不断发展，从早期规划的大区制到后来的小区制，直到现在的微蜂窝、微微蜂窝，相应的天线从早期架设在楼顶铁塔，到后来天线降到抱杆上，直到现在要把天线设置在屋面下的外墙侧面上，所有这些变化都说明，对GSM基站的优化在不同阶段要有不同的思路，只有不断更新思想，才能在实践中掌握新的技术，提高维护技术水平；只有维护和优化好设备，才能保证用户的通信质量。