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摘 要 本文完整的概述了當(dāng)前PAS無線系統(tǒng)基站站的布設(shè)，對基站的工作原理，基站類型及天線類型做了詳細(xì)論述，并論述了基站的布設(shè)原則及優(yōu)化的目的與方法。
關(guān)鍵詞 空中接口 V5接口
1 引言
個人通信接入系統(tǒng)（PAS），俗稱“小靈通”，在我國的許多城市已經(jīng)開通使用。它是手機（PS）通過空中接口同基站（RP）相連，利用現(xiàn)有的固定電話網(wǎng)線路與基站控制器（RPC）相連接，最后通過局端設(shè)備（RT），使用V5接口技術(shù)或SS7信令，實現(xiàn)與交換機的連接。在這種系統(tǒng)中，PAS網(wǎng)絡(luò)設(shè)計是對無線接入網(wǎng)的組成、配置以及基站的安裝進行科學(xué)的規(guī)劃，是網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定、高效運行的重要前提和保障�；镜牟荚O(shè)是網(wǎng)絡(luò)設(shè)計的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)，基站布設(shè)質(zhì)量決定網(wǎng)絡(luò)的性能。
2 基站
2.1 基站的功能原理
基站是無線設(shè)備，基站控制器RPC來的ADPCM信號及電源饋電，由一對雙絞線傳入基站的接口（48+D+K），信號通過基站的射頻調(diào)制波發(fā)射，與個人手機（PS）構(gòu)成無線鏈路，通過基站控制器，局端設(shè)備、中央交換局提供用戶話音/數(shù)據(jù)通信，在無線方面基站提供RCRSTD-28空中接口�；綬P的組成工作原理圖如圖1所示。
無線接口有四信道時分接入功能，它具有時分多址/時分雙工（四信道TDMA-TDD），可提供一個控制信道和三個傳輸信道。RCRSTD-28空中接口并不特別要求控制信道時隙定位，因此，該系統(tǒng)允許將四個時隙中的任一個定義為控制時隙。圖2所示射頻信道分配圖。
通信信道也不是預(yù)先分配的，信道安排是由一個自動分配的動態(tài)信道分配系統(tǒng)來完成的，這是PAS無線系統(tǒng)的一個主要功能。對于新的通信的信道分配是從影射到一個二維頻時矩陣的可用信道資源中選擇的，此二維矩陣根據(jù)建立呼叫時信號強度檢測的結(jié)果而不斷更新，RP同時還通過信令信道完成對信令的處理。
2.2基站的類型
基站RP可以分為室外基站與室內(nèi)基站。室外基站的尺寸較小，裝在一個防雨保護盒因此可以把基站安裝在電線桿上、建筑屋頂上和路燈桿上。室外基站又分為10mW、200mW和500mW三種型號。室內(nèi)基站尺寸更小，功率為10mW，可以安裝在政府機關(guān)、銀行或商場大樓內(nèi)等公共場所。10mW基站相對地覆蓋范圍較小，可以對小范圍的盲區(qū)和熱點進行信號覆蓋。200mW基站和500mW基站發(fā)射功率比10mW基站分別增加了13dB和17dB，覆蓋范圍較大，穿透水泥墻的能力較強，一般安裝在電線桿、建筑物頂上等地方。除室內(nèi)基站自帶天線外，室外基站需要根據(jù)實際的基站所在環(huán)境選擇出合適類型的天線進行組合，從而實現(xiàn)最有效覆蓋。
2.3基站的話務(wù)處理
對于一個單獨的基站，無線鏈路中設(shè)置了四個時隙，一個是信令控制通道，另外三個是信號傳輸通道，即在一個基站所覆蓋的區(qū)域內(nèi)，只能有三個人可以同時通話。根據(jù)愛爾蘭理論，假設(shè)單用戶的平均話務(wù)量為0.05Erl，在呼損為5％情況下，覆蓋區(qū)內(nèi)可容納的用戶數(shù)為18個用戶。為了增加某一覆蓋區(qū)內(nèi)的用戶數(shù)，可以采用基站組控技術(shù)，用一個基站同另外的基站組成一組，由一個信令通道來控制全組，這樣可以增加信號傳輸通道。在話務(wù)量較大的區(qū)域內(nèi)，這種組控技術(shù)很有用。如果用8個基站組成組控，呼損為5％，則用戶數(shù)可達(dá)515個用戶。
3PAS系統(tǒng)中常用天線分析及工程應(yīng)用
3.1天線的增益
天線的增益越高，發(fā)射波的方向角越小，波瓣越窄，能量越集中，所以覆蓋的距離越長。但是同時也應(yīng)該注意波瓣窄帶來的一些負(fù)面效應(yīng)，如天線覆蓋的縱面會縮小，干擾會增大等。因此要根據(jù)具體情況選用適宜的天線類型，在覆蓋效果、干擾等各種因素中做出合理的權(quán)衡。
3.2天線的高度和間距
采用空間分集的方式的天線，其設(shè)計依賴于天線間距的比值K，即K=h/d。
對于水平分集天線，K的最優(yōu)經(jīng)驗值是11，這時可獲得最優(yōu)分集增益。兩天線之間的間距應(yīng)為半波長既λ/2（λ≈0.157m）的奇數(shù)倍，并且現(xiàn)有的PAS系統(tǒng)基站天線的距離應(yīng)大于5λ由此可得出天線高度與天線間距的最優(yōu)經(jīng)驗值，如表1所示。
3.3天線的傳播特性
在PAS通信系統(tǒng)中，服務(wù)區(qū)邊界的設(shè)定是十分重要的。根據(jù)傳播特性設(shè)立服務(wù)區(qū)邊界使服務(wù)區(qū)內(nèi)有較好的電平覆蓋；同時使頻區(qū)的干擾降低到最底，是提高信道容量的有效方法。這首先要了解各種類型天線的傳播特性，才能設(shè)立好最優(yōu)的服務(wù)邊界。下面列舉了PAS系統(tǒng)中常用的幾種天線的傳播特性及一般應(yīng)用規(guī)律。
（1）4.5dBi全向天線，垂直瓣寬：40°，水平瓣寬:360°，主要用于覆蓋5～7層樓高的建筑物。
�。�2）7dBi全向天線，垂直瓣寬：16°，水平瓣寬:360°，主要用于覆蓋街道及4層以下（包括4層）建筑物。
�。�3）7dBi全向下傾天線，垂直瓣寬：16°，水平瓣寬：360°，下傾角度：20°，主要用于基站安裝較高時的覆蓋。
�。�4）10dBi全向天線，垂直瓣寬：63°，水平瓣寬:65°，主要用于覆蓋8層樓以上建筑物及基站安裝非常困難的區(qū)域如舊城區(qū)等。
4 PAS系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)覆蓋與優(yōu)化
4.1 PAS系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)覆蓋
PAS系統(tǒng)采用的是微蜂窩結(jié)構(gòu)，工作于1.9GHz無線頻率，信號頻率較高，這樣信號繞射能力相對較弱，反射能力較強；同時基站的工作功率較小，是毫瓦級，因此穿透能力差。信號主要是通過直射和反射傳播，因此在基站設(shè)置即堪點時，要充分利用信號的直射、反射原理。微蜂窩結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)對周圍環(huán)境相當(dāng)敏感，網(wǎng)絡(luò)覆蓋設(shè)計與宏觀結(jié)構(gòu)復(fù)雜得多。隨著PAS網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和市場需求的發(fā)展，PAS網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)方式已由過去單一的10mW基站組網(wǎng)發(fā)展為500mW與200mW為主10mW基站為輔的混合組網(wǎng)。在進行PAS無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋基站的服務(wù)區(qū)的設(shè)置時，應(yīng)盡可能使無線電信號能夠均勻地覆蓋其服務(wù)區(qū)，不能出現(xiàn)盲區(qū)，有良好的覆蓋重疊，從而避免頻繁的切換；充分考慮覆蓋區(qū)的話務(wù)量，確定是否采用組控;同時也要有效地控制和降低系統(tǒng)自身干擾，提高系統(tǒng)自身的性能。
4.2 PAS系統(tǒng)的服務(wù)區(qū)的基站布設(shè)
在PAS系統(tǒng)布設(shè)基站時，應(yīng)該首先了解覆蓋區(qū)的實際情況，然后認(rèn)真做好基站勘點，一般可以根據(jù)城區(qū)的覆蓋模型進行類比設(shè)置基站與天線類型。城區(qū)的廣場，基站的理想位置是放置在廣場中央，如果無合適安裝點，站點建議選取對視野較開闊的較高的樓房頂，六層左右為佳，天線類型選擇下傾類型;繁華區(qū)街道，首選十字路口，安裝地點選在靠向路邊的七層以下的屋頂，天線類型為下傾，若用200mW基站，相鄰基站間距為300m左右，若用500mW基站，其間距可以略大，應(yīng)根據(jù)實際情況調(diào)整;規(guī)則小區(qū)，一般把基站放置在樓頂，采用下傾天線，充分考慮利用信號的直射、反射原理來覆蓋樓房;對于高層建筑，可以選用定向天線來覆蓋�？傊⻊�(wù)區(qū)的基站布設(shè)，是一個非常重要又復(fù)雜的工作，需要一定的經(jīng)驗完成工作�；静荚O(shè)的好，則可以很大地提高網(wǎng)絡(luò)性能。
4.2 PAS系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化
在PAS系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)開通后，無線網(wǎng)絡(luò)的覆蓋的設(shè)計與實際情況有一定的差距，隨著時間的推移，服務(wù)區(qū)內(nèi)會出現(xiàn)新的建筑物，影響信號的覆蓋，并且隨著用戶的增多，某一區(qū)的話務(wù)量會變化，為了提高系統(tǒng)的性能，需要對系統(tǒng)進行優(yōu)化。
網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的過程，可以分兩個階段，初期優(yōu)化和后期優(yōu)化。初期優(yōu)化是指對新建成的網(wǎng)絡(luò)，由于用戶較少，重點放在網(wǎng)絡(luò)覆蓋程度和切換、干擾情況的優(yōu)化。后期優(yōu)化是指對已經(jīng)建成的網(wǎng)絡(luò)，由于用戶有一定數(shù)量，優(yōu)化重點放在提高系統(tǒng)質(zhì)量上，如話務(wù)量，主叫成功率，被叫成功率，切換成功率等。優(yōu)化時一般用一個手持Leader和測試手機，找出信號的盲點，可以用10mW的基站進行補點，對于話務(wù)量，可以在網(wǎng)管上進行測試，以便決定在某一區(qū)是否增加組控。對于頻繁切換的區(qū)域，通常是此處收到許多基站的信號，但信號的強度又很弱，或者該區(qū)域信號經(jīng)多次反射到達(dá)或產(chǎn)生多徑效應(yīng)，從而導(dǎo)致手機的頻繁切換，可以移動基站或增加基站，加強覆蓋效果。對于干擾，應(yīng)找到受干擾的基站與周圍的基站，解決的方法通常有，降低天線高度;充分利用建筑物的阻隔效應(yīng);使用下傾或定向天線；同步所有的基站控制器。
摘自 中國電信網(wǎng)
