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六陣元智能天線設(shè)計方案

作者: 時間:2012-05-28 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

 系統(tǒng)中一項關(guān)鍵技術(shù),在2006年的規(guī)模試驗網(wǎng)中,8陣元因尺寸較大問題引起了眾多的討論,通過仿真和測試驗證,優(yōu)化的6陣元是縮小并確保網(wǎng)絡(luò)性能的最佳方案。

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/260159.htm

  智能天線是系統(tǒng)的一項關(guān)鍵技術(shù),其基于空分復(fù)用(SDMA)原理,通過波束賦型為不同方向上的用戶分配相同的系統(tǒng)資源,成倍地提高系統(tǒng)容量、減少用戶干擾、擴(kuò)大小區(qū)的覆蓋范圍、提高網(wǎng)絡(luò)的安全性以及實(shí)施用戶定位等。

  智能天線實(shí)體是由多根天線陣元組成的天線陣列,通過調(diào)節(jié)各陣元的加權(quán)幅度和相位來改變陣列天線的方向圖,從而抑制干擾,提高信干比。

  2006年以前,8陣元天線是業(yè)界普遍認(rèn)為綜合性能較好的智能天線,但是在2006年的規(guī)模試驗網(wǎng)中,8陣元較大的問題引起了眾多的討論:

  1.對安裝站點(diǎn)的天面要求高,工程施工困難;

  2.不能充分利用2G系統(tǒng)站址資源;

  3.站址協(xié)調(diào)困難從而影響工程進(jìn)度。

  基于以上原因,從2006年4月份開始,部分設(shè)備廠商和天線廠商開始推出6陣元天線的解決方案。

  顯著降低工程要求和成本

  通過對業(yè)內(nèi)智能天線廠家生產(chǎn)的6/8陣元天線的比較,可以看出6陣元智能天線在尺寸上比8陣元天線有明顯的減小,并提高風(fēng)荷能力、減少了施工耗時。(見表一)

表一

  按照表中的數(shù)據(jù),對于規(guī)模為1000個基站(3000個扇區(qū))的網(wǎng)絡(luò)建設(shè),采用6陣元天線比8陣元天線約能節(jié)約9000多個工時。

  此外,6陣元和重量的減少,對安裝的要求也降低了很多.下面我們以女兒墻安裝和8M增高架安裝這兩種典型的方式為例,對6/8陣元天線的安裝要求進(jìn)行對比。(見表二)

表二

  還是按照上述1000個基站(3000個扇區(qū))的規(guī)模為例計算:

  1.對于女兒墻安裝方式,可節(jié)約物料成本約150萬元和5萬多工時;

  2.8M增高架安裝方式,可節(jié)約物料成本約900萬元和18萬多工時。

  由此可見,6陣元天線在天線尺寸、工程施工(進(jìn)度和成本)和安裝要求方面,具備明顯的優(yōu)勢。

  優(yōu)化的6陣元天線性能分析

  性能分析主要分為容量和覆蓋兩方面。

  對于容量來說,6陣元天線和8陣元天線同為碼道受限系統(tǒng),由仿真結(jié)果可知,在不考慮碼道資源受限的情況下,6陣元天線每時隙可支持9個話音用戶的極點(diǎn)容量,而系統(tǒng)實(shí)際上每時隙為16個碼道,最多支持8個話音用戶(每個話音用戶占2個碼道),因此,采用6陣元天線與8陣元天線在實(shí)際網(wǎng)絡(luò)容量上沒有任何差異。

  對于覆蓋性能而言,由于都是上行受限,我們僅分析上行即可。由于6陣元天線(比8陣元天線)少了兩個陣元,天線賦型增益損失1.25dB。應(yīng)該說,這 1.25dB的損失對密集市區(qū)覆蓋性能的影響幾乎可以忽略,但在郊區(qū)和農(nóng)村則會有比較明顯的影響。如果這個問題不解決,則6陣元天線只能在密集市區(qū)中采用,就無法在建網(wǎng)中大規(guī)模采用。

  為了彌補(bǔ)因為陣元數(shù)量減少而帶來的賦性增益損失,設(shè)備廠家成功開發(fā)出了優(yōu)化的檢測算法并在實(shí)際系統(tǒng)中得到有效地采用,從而彌補(bǔ)了賦型增益的損失,使6陣元天線具有與8陣元天線相當(dāng)(甚至略優(yōu))的覆蓋性能。

  以下是采用了6陣元天線優(yōu)化方案與8陣元天線的覆蓋性能的仿真比較。

  近期,某運(yùn)營商在其規(guī)模試驗網(wǎng)中對6/8天線的賦形能力、覆蓋能力、容量等指標(biāo)進(jìn)行對比測試。測試主要在密集市區(qū)、郊區(qū)和公路環(huán)境進(jìn)行,其中密集市區(qū)在 11個基站(33個扇區(qū))范圍內(nèi)進(jìn)行測試,郊區(qū)和公路環(huán)境在3個基站(9個扇區(qū))范圍內(nèi)進(jìn)行了測試。路測數(shù)據(jù)采集主要采用定點(diǎn)測試(CQT)和驅(qū)車測試 (DT)兩種方法進(jìn)行。



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