1 为什么勘查设计
无线网络勘察是对实际的无线传播环境进行实地勘测和观察,并进行 相应数据采集、记录和确认工作。无线网络勘察主要目的是为了获得无线 传播环境情况、天线安装环境情况、以及其它共站系统情况,以提供给网 络规划工程师、施工单位相应信息。
基站勘测是工程设计中的一个重要环节,勘测工程师需按照理想站址实地察看,根据各种建站条件(包括电源、传输、电磁背景、征地情况等)将可能的站址记录下来,再综合其偏离理想站址的范围、对将来小区分裂的影响、经济效益、覆盖区预测等各方面进行考虑,得出合适的建设方案,并取得基站工程设计中所需要的数据。
2 常见机房设备
基站设备构成
主设备: BTS、NodeB、eNodeB
动力配套设备:开关电源、电池、交流配电箱
传输设备:综合柜、DDF、ODF、光端机、PTN
天馈系统:天线、馈线
监控设备
空调、照明
基站收发信机——BTS、NodeB、eNodeB
收、发信部分接收或发送来自天线和无线网络控制器的数字基带信号,进行射 频调制、功放、合路
开关电源
●利用开关管的开通和关断的时间比率,维持稳定的输出电压
●采用交流380V输入,直流-48V输出
●组成:监控模块、整流模块、交流输入单元、直流输出单元
蓄电池
●当市电异常时,由蓄电池单独供电,负担全部负荷的供电,起到荷电备用作用
●一般主备两组,单个电池2V
●容量:200AH、300AH、500AH、800AH、1000AH等
传输设备——光端机
光端机:就是将中继线路的数据信号变成光信号并传输的设备。
传输设备
PTN
PTN分组传送网,主要用于移动或数据业务的传送。
综合柜、DDF(数字配线架)、ODF(光纤配线架)
监控设备、空调
监控设备:机房监控主要是针对机房所有的设备及环境进行集中监控和管理设备。
天馈系统
●天馈系统是指天线向周围空间辐射电磁波。电磁波由电场和磁场构成。
●天馈系统主要包括天线和馈线系统两大类。天线是用来发射或接收电磁波的部件,馈线是连接天线和基站的线缆。
3 常见塔桅机房
常见天支类型
配重抱杆、附墙抱杆
角钢塔
单管塔
拉线桅杆
抱杆
角钢塔(塔下房)
楼顶桅杆
楼顶塔
增高架
抱杆
美化树
伪装天线
GPS天线及其安装要求
GPS作为同步定位设备引入3G/4G系统, 是不可缺少的组成部分。对于室外宏蜂窝 站点GPS安装位置所处天空视野应开阔, 周围没有高大建筑物阻挡, GPS天线必须安装在较开阔的位置上并保持垂直离开周围金属物体大于等于1.5米,天线上方90度范围内(至少南向45度)应无建筑物遮挡。
常见机房类型
4 基站勘查
基站勘查主要目的,是为网络部署提供详细的建设方案,以指导备货、 工程施工、安装调测等网络建设等环节。
基站勘查主要内容
基站位置
周边传播环境
天面平台情况及天线安装位置
机房空间及承重能力
设备安装位置
设备的配置、容量
勘查前的准备工作
■了解建设单位的经营策略、市场定位、客户意见等
■了解现网的网络维护要求,包括室内外走线要求、不同区域基站的供电时间要求、电池配置要求、空调配置要求、室外天馈塔桅要求等
■了解一些特殊基站的情况,包括光纤拉远基站、室外基站、美化天线基 站等情况
■明确工程项目组成员。在获得设计委托后,项目组认真阅读领会,项目 负责人制定勘察计划,并分析可能存在的问题及项目的特殊性,提出重 点勘察内容。
■准备有关的文件资料(包括相关地图、调查表格等)
■根据各地区基站地理位置大致定出合理的勘察路线
■与相关的建设单位、配合人员、维护人员取得联系,确保勘察顺利可行
■勘查前需配备以下查勘工具可用
●GPS接收机:确定基站的经纬度
●数码相机:拍摄基站设备及环境照片 指南针:确定天线方位角
●钢卷尺
●笔记本电脑
●室外测距望远镜
●室内激光测距仪
■准备好勘查记录、统计的相关表格、报告等
基站勘查内容
基站勘查主要内容
●基站天面勘察:
(1)准确记录勘察时间、基站编号、名称、站型、经纬度、海拔、共址情况、区域类型 等基本信息;
(2)准确记录新建塔桅类型、高度,并在天馈草图中准确标注塔桅与机房的相对位置;
(3)如果是利旧塔桅,需要记录原有塔桅类型、归属、已用与可用平台高度、可用支架高度与方位角,并在天馈草图中标注利旧塔桅与机房的相对位置;
(4)记录本期工程所有天线(包括GPS天线)的安装位置、安装高度、方位角和下倾角(机械下倾角+电子下倾角);注意设计天线隔离度需满足要求;
(5)记录馈线的数量与长度、室外走线架的长度,并在天馈草图中标注室外走线架路由及馈线爬梯位置、馈线走线路由、馈线下爬与机房馈线入口洞的相对位置;
(6)草图绘制,依照要求,绘制室外天馈草图,包括塔桅位置、馈线路由(室外走线架及爬梯)、共址塔桅、主要障碍物等,尺寸应尽可能详细,如屋顶的楼梯间、水箱、 太阳能热水器、女儿墙等的位置及尺寸(含高度信息)、梁或承重墙的位置、机房的 相对位置等;
(7)自正北方向,每隔45°顺时针拍摄基站周边环境照一张,共8张,应尽可能真实记录 基站周围环境,以及新建塔桅、机房位置、主要障碍物的照片,如果是利旧塔桅,需 要从不同角度拍摄利旧塔桅及已安装天线的照片。
●基站机房勘察:
(1)进入机房前,在勘察记录表格里记录所选站址建筑物的地址信息。
(2)进入机房后,在勘察表格里记录建筑物的总层数、机房所在楼层,并结合室外天面草 图画出建筑内机房所在位置的侧视图。
(3)在机房草图中标注机房的指北方向,机房长、宽、高(梁下净高),门、窗、立柱和 主梁等的位置和尺寸;其他障碍物位置、尺寸。
(4)机房内设备区查勘:根据机房内现有设备的摆放图、走线图,在机房草图标注原有、 本期新建设备(含蓄电池)摆放位置;机房内部是否需要加固需经有关土建部门核实。
(5)确定机房内走线架、馈线窗的位置和高度,在机房草图标注馈线窗位置尺寸、馈线孔使用情况。
(6)在机房草图标注原有、新建走线架的离地高度,走线架的路由,统计需新增或利旧走 线架长度。
(7)了解机房内交、直流供电的情况,对于已有机房,在勘察表格中记录开关电源整流模 块、空开、熔丝,蓄电池等使用情况,判断是否需要新增,并做好标记,拍照存档。
(8)了解传输系统情况,对于已有基站,需了解现有基站的传输情况,包括传输的方式、 容量、路由和DDF、ODF端子板使用情况等。
(9)确定机房接地情况,对于租用机房,尽可能了解租用机房的接地点的信息,在机房草 图中标注室内接地铜排安装位置、接地母线的接地位置、接地母线的长度。
(10)在机房时应从不同角度拍摄机房照片,必要时对局部特别情况(馈线窗、封洞板、 室内接地铜排、走线架、馈线路由、原有设备和预安装设备位置)拍摄照片记录。
注意:勘查结束后需要各方人员对上述数据进行现场签字确认。
基站勘查流程
基站站点的总体拍摄
●拍摄站点所属建筑物或者塔桅机房的总体结构
GPS拍摄
●拍摄准确测试的站点经纬度及海拔信息
基站站点周边环境拍摄
●以正北方为0起始,每隔45°顺时针等分环拍8张照片
基站室外天支、天线位置、GPS位置拍照
●拍摄天线位置需由多个角度拍摄
●新增天支的需拍摄新建安装位置
机房内部整体情况拍照
●机房内部需由多个角度拍摄
机房内部设备板面拍照
●开关电源拍摄正面整体,空开熔丝一、二次下电,电源模块情况,电源负荷
●工作地排、防雷地排拍照
●电池组拍照
●室外馈线窗拍照
●传输设备(杂项架、综合柜、ODF、PTN等)拍照
详细填写勘查记录表各项内容,现场测量绘制基站机房室内室外草图
基站勘查总结
由于无线勘察数据量较大以及部分信息的不确定性的特点,决定了勘察总结应分两个部分
■信息整理
●阶段整理,阶段整理便于发现问题的及时处理
●汇总,汇总所有勘察信息便于提供给网络详细规划和工程实施准确的依据
■交流确认
●阶段性交流确认
●最终的交流确认
5 基站站址选择的原则
■以规划的形象站址为主要依据,站距不应过大或过小,满足网络规划 的要求,并结合交通、城市规划等因素综合比较选定。注意,4G新建 基站与规划站址偏差应小于50m。
■选择站址时宜避免几个基站覆盖的重叠区位于移动用户集中的地区。
■站址选择不宜在大功率无线电发射台,大功率电视发射台、大功率雷达站和具有电焊设备、X光设备或生产强脉冲干扰的企业附近设站。不 宜在电力传输线附近设站。
■基站的目标覆盖区应视野开阔,其附近没有高于基站天线高度的高大建筑物阻挡。
■站址宜选在有可靠电源和适当高度的建筑物或铁塔可以利用的地点。如果建筑物的高度不能满足基站天线高度要求,需要建铁塔时,应有屋顶设塔或地面立塔的条件,并征得城市规划或者土地管理部门的同意。
■在市区楼群中选址时,可巧妙利用建筑物的高度,实现网络层次结构 的划分。
■新建基站应设在远离树林处以避开接收信号的衰落。
■站址应有安全环境和卫生环境,不应选择在易燃、易爆的建筑物和堆 积物附近、在生产过程中散发有害气体、较多烟雾、粉尘、有害物质 的工业企业附近。
■以站址宜选在地形平坦、地质良好的地段,应避开断层、土坡边缘、有可能塌方、滑坡和有开采价值的地下矿藏或古迹遗址的地方。
■站址的占地面积要满足业务发展的需求,应节约用地,尽量少占或不占农田。
■郊区基站应避免选在雷击区,出于覆盖目的在雷击区建设的基站,应 符合关于防雷和接地的规定
4G基站站址选择的注意事项
■尽量满足规划规定的理想位置,理论上偏差应该尽量控制在基站覆盖半径1/4左右,实际要求新建站与规划站址偏差不超过50m
■一般要求站点周围100米以内不能有超出本站5米以上的建筑或站点
■避免超高站或高山站,在城区设高站干扰范围大,影响频率复用。在 郊区或农村设高站往往对处于小盆地的乡镇覆盖不好。严禁4G天线挂 高超过50m
■同一个基站的几个扇区的天线高度差别不能太大
■要尽量让天线的安装位置靠近天面的边缘,避免“灯下黑”
■保证城区站点间天线挂高不要有太大的起伏。
6 天线和机房的选择
天线选择的原则
■天线的选型是决定网络质量的一个重要部分
■根据地形或话务分布情况可以把天线使用的环境分为以下几种类型: 市区、郊区、农村、公路、室内等
■根据通道可选择采用八通道天线和两通道天线等
■根据方向可分为定向天线、全向天线
■市区天线选型
●市区环境特点:话务量较大,要控制覆盖范围
●建议选择:中等增益、定向天线 ( 2G一般选取15 dBi 增益)
■郊区天线选型
●郊区的应用环境介于市区环境与农村环境之间
●目前郊区一般采用和市区一样的天线
■农村/交通线天线选型
●农村环境特点:基站分布稀 疏,话务量较小,要求广覆盖
●建议选择:中高增益、定向天线( 2G一般选取17-21 dBi 增益)
■天线方位角设计
●天线方位角在预规划阶段已经确定(一般移动为60/180/300, 电信为0/120/240,),在勘查中要根据周围障碍物的情况对 各扇区的方位角进行调整
●天线方位角的设计主要遵循以下原则
1）天线的主瓣方向指向高话务密度区,可以加强该地区信号强度,提高通话质量
2）尽量避免天线主瓣正对较直街道、大面积玻璃幕墙、金属广告牌、水面(江河湖海)等有强信号反射的情况
3）同基站相邻扇区天线方向夹角不宜过小
■天线下倾角设计
●天线下倾角应根据实际情况确定。天线的下倾角对小区的覆盖范围、邻区干扰有着重要的影响,下倾角如果设置的过大,小区边缘的用户难以接入,而且会引起天线波瓣变形;下倾角如果设置的过小, 可能会出现严重的越区覆盖现象,使得邻区干扰增大,降低系统的容量。
●天线下倾包括电调下倾、机械下倾两种
1)固定电下倾的角度与天线型号相关
2)一般总下倾角不超过12度-15度
■密集城区场景下倾角规划
●密集城区,站高大于25m,建议采用内置9度电下倾天线，机械倾角根据周边站间距调整，站间距大于200米的，总下倾角控制在12度左 右；站间距小于200m的，建议总下倾角控制在12~15度
●密集城区,站高25m以下,站间距大于200米的,建议采用内置6度电下倾,总下倾角控制在10度以内;站间距小于200米的,建议采用内置6度电下倾,总下倾角控制在12度至14度
■郊区或城镇场景下倾角规划
●站间距500—700m,站高30m以下,建议采用内置3度下倾角天线, 机械倾角3度。站高20m以下采用内置3度/0度下倾角天线,总下倾角控制在4度至6度以内
●站间距1—2Km或更大,不考虑站高,建议采用内置0度倾角天线, 总下倾角控制在4度以内
注意:严禁大间距站使用内置大角度天线,不利于覆盖
4G天线选择的原则
●原则上4G网络基站应尽可能采用独立天馈系统,尽量不与TD-SCDMA合路
●密集城区和一般城区一般选择公共信道3dB波束宽度为65度的定向天线;
郊区和农村建议使用不带电子倾角大天线,且倾角设置不宜过大
●全向天线建议使用在山区中个别相对孤立的地方
●小天线仅在天馈安装空间受限时使用
天线隔离度要求
●不同无线系统基站之间主要存在杂散干扰、阻塞干扰
●根据3GPP规范规定的杂散指标和阻塞指标,由经验公式得出TD-LTE 与异系统的天线隔离度如下表
●不同系统天线建议分层放置,特别是CDMA系统很难达到水平隔离要 求,只建议与CDMA进行垂直隔离
●上表都为系统隔离的最小距离,但并不建议都如此设计
机房的选择
新建机房要求
●应根据所需的载频配置和应使用的设备尺寸在考虑一定预留的 基础上对机房所需面积进行大致估算,从而确定所需建设的机 房面积。再根据现场的气候、地形确定出使用的机房类型。如: 自建砖房、自建活动房。一般要求机房尺寸为20-25mm2 。
●机房的防火等级及抗震列度应符合《电信专用房屋设计规范》 的相关规定。
●原则上采用塔下建房和塔侧建房两种方式。
●接地网的制作由铁塔专业负责,要求接地电阻小于10Ω
租用机房要求
●最好租用楼高在20--30米的楼房,楼顶宽度不小于15米,有利于桅杆的安装。
●机房选择在顶层,面积不小于25m2,一来有利于馈线的布放, 二来不影响美观。
●机房的高度不小于3米,门宽应大于0.9米。
●机房的室内装修,应满足通信设计的要求,选用耐久、不起灰、 非燃烧的材料,不得使用木地板、木隔墙、吊顶以及塑料壁纸 等材料,严禁装饰木墙裙。
●机房承重要求,根据YD5003-94《电信专用房屋设计规范》,移动通信机房均布活荷载为600Kg/m2。根据此要求,现在的民用 建筑均布活荷载一般为200—350Kg/m2,很难达到标准。因此在 选择机房时,应尽量选择企业的生产车间作为移动通信机房。 对于选用生产车间作为机房难度很大时,也可以采用对于对民 用建筑进行承重加固的处理后作为机房,一般采用槽钢加固, 主加固槽钢必须担在承重墙上。
7 勘查资料输出及存储
勘查资料输出
●勘查设计过程中需要记录、编制、提交的勘查资料包括:基站勘
查记录表、勘察照片、勘察报告、工程勘查汇总表、基站料单、
设计图纸(包括草图及正式出版图纸)。所有勘查资料必须按照
标准格式命名
勘查资料存储
●所有输出的勘查资料必须定期按照格式上传。
