基站天线自动调整系统研究

信息通信

INFORMATION&COMMUNICATIONS

2016

（Sum.No167）

基站天线自动调整系统研究

花爱兵

（中国普天信息产业北京通信规划设计院，北京100000）

摘要：天线的选择和设置，作为天馈优化的重要环节，不仅决定了网络覆盖性能，还关系到网络的质量指标。随着天线技

术的发展，各种新型天线的涌现，使得天线的选择和设置更加灵活。随着移动通信网络的迅猛发展，电调天线的大量使用，天线垂直下倾角的远程控制调节对提升网络优化效率发挥了重要作用。目前电调天线还存在不足之处：①天线工程参数未实现远程测量，天线参数设置通常需要携带工具上塔操作，不仅操作困难而且设置精度无法保证，给工程参数核查和校正造成了一定的困难；②水平方位角未能远程调整，多次的人工上塔操作，不仅在人力和物力方面投入巨大，也无法保证网络优化的准确性和高效率。关键词：无线；天线；自动；调整中图分类号：TN929.533文献标识码：A文章编号：1673-1131（2016）11-0219-02

0引言

对于无线网优工作来讲，基站天线方位角、下倾角、经纬度、挂高等工作参数的获取和调整是网络优化的核心和关键，它们决定了无线信号业务覆盖的好坏。目前，国内各无线运营商基站天线工参获取及调整大多依靠人工方式，通常通过让具有登高作业资质的维护工人攀爬到铁塔或楼顶的天线平台上用简陋的水平尺和指北针进行测量；如果需要变更角度，则是通过重新紧固螺丝的方法实施。此种方式不但落后，而且作业风险性大，受物业关系、天气因素限制较大，并且操作繁琐低效，所获取数据误差大。通过“天线自动优化系统”则不但能解决上述问题，还可以远程精准实时采集天线的所有的工作参数数据，实时监控天线姿态，远程调整天线的方位角和倾斜角。

1现有天线技术缺点

1.1电调天线

（1）通过长AISG电缆，天线调整在塔下通过PCU调整天线，同时长AISG线缆防雷困难；（2）不同厂家电调天线难以兼容；（3）不支持远端控制，每次调试必须进站，资源投入大。驱车、上站、偏远站点维护成本高、时效低；（4）登塔风险高：恶劣天气无法优化、调整水平方位角；（5）效率低：站点进入困难，优化时效低；短时间难以进行整网优化；无法及时解决“容量呼吸”问题。

（2）网络规划简化。目前开局时一般是按照网络仿真的结

果配置天线的下倾角，为了达到精准的效果，仿真工具对地图精度、传播模型准确性、仿真机制、用户业务分布等方面都提出了较高的要求，如果天线下倾角、方位角、高度能够方便地实时调整，那么将在一定程度上降低了网络规划的难度。

（3）网管监控方便：天线自动优化有助于同集中网管系统的融合，实现网管系统对网络资源的同一调度；通过天线自动优化系统，网管人员可以实时获取天线的各种状态，有助于及时发现并解决天馈系统的各种障碍。

（4）优化网络性能。天线自动优化系统有助于克服自身互干扰特性给网络优化带来的各种困难，实现系统内天线工程参数的统一、实时调整，这对于校正越区切换状况、减小干扰、填充覆盖漏洞、均衡话务量等问题而言至关重要

（5）系统兼容强：具备现有电调天线调整功能，支持AISG2.0协议，同时兼容异厂家RCU对接。

天线自动优化系统设计思路:用天线自动优化系统（图1）代替传统的人工天线工程参数优化，设计思路如下：

1.2非电调普通天线

（1）驱车、上塔、偏远站点维护成本高时效低。天线种类

多，架设难度大；（2）站点进入困难，优化时效低；（3）恶劣天气无法优化、调整下倾角度；（4）无法及时解决“容量呼吸”问题；（5）短时间难以进行整网优化；（6）下倾角和方位角都需要登塔进行手动机械调整。

图1

本系统由“系统管理维护中心”、“天线测、控设备”、“客户端”三部份组成。

“天线测、控设备”安装在天线上，负责采集天线方位角、下倾角、经纬度、挂高等工参，并对天线的状态进行监控。将工参和告警信息经utran系统远程传送到机房的“系统管理维护中心”。同时接受“系统管理维护中心”下发的参数数据对天线进行调整。

“系统管理维护中心”将“天线测、控设备”采集的工参和告警信息进行归档和处理。根据经纬度在地图上将基站天线各项工参信息直观的呈现给用户。并能快捷精准的远程调整天线方位角和倾斜角。同时提供外部接口，供其它系统调用访问。

“客户端”能为工作人员提供一个查询和调整工参的平台。其通过网络访问“系统管理维护中心”，能随时随地的了解天线的各项工参，处理各项告警，调整所管理天线的方位角和倾斜角。

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2系统设计思路

本系统是一种新型天线自动优化系统，通过本系统能够

实现对天线的下倾角、方位角、天线高度的自动调节，并且能够实现对天线工参的监控。

通过使用天线自动优化系统可以解决如下问题：（1）施工过程便捷。下倾角和方位角调整是一个较为复杂的施工过程，需要能够登高工作的受过培训的专业队伍，受进入现场和时间的限制，必须有平台或其他设施来靠近天线，调整计划依赖于天气；而天线自动优化系统在数分钟内可完成调整，全程可以室内操作，不需要现场停机，不需要多余的人力和设备，不受天气影响，容易进行精确调整。

光开关在配网通信系统中的应用

吴浩辉

（广东电网公司中山供电局，广东中山528403）

摘要：光开关是一种常见的光路转换器件，可以对光信号的传输路径进行切换操作，能在特定情况下通过自动保护

倒换功能为光纤传输系统切换备份通道，在环形或线性通信网络中隔离故障点，确保线路其他节点不受影响的作用尤其显著。通过分析中山供电局配网通信系统的组网现状，针对运维中存在的单点故障率较高的问题，结合光开关自动倒换的工作特性，利用光开关隔离故障点，降低单点故障对网络的影响，提高中山供电局配网通信系统的可用率。关键词：光开关;配网通信网;通道切换中图分类号：TN929.1文献标识码：A文章编号：1673-1131（2016）11-0220-02

1中山供电局配网通信系统现状

目前，中山供电局配网通信系统由工业级以太网交换机组成，根据节点情况共分为三层来建设，分别称为骨干层、汇聚层、接入层，其中骨干层三层光交换机安装在配网主机房与配网自动化系统互联；汇聚层三层工业级以太网换机安装在变电站通信机房；接入层二层工业级以太网交换机设备安装在配网电房、环网箱。受光缆网络规模的影响，网络拓扑机构有环形、线性和二者混合，如图1所示：

（2）网络检修或调整：线路中任何节点的检修或调整，链路

都会受到影响，其他网络节点业务的可靠性降低或长时间中断；

（3）接入层交换机通过馈线终端设备（FTU）供电，若节点FTU供电模块故障将导致接入交换机掉电，该节点乃至其他相关节点业务中断。

截止至2016年1月，中山供电局配网通信系统配网电房、环网箱共122个接入站点，2015年共受理故障290单，其故障分布图如下：单点设备引起的故障占全年故障数量的87%，其中受上游节点异常影响中断的占61%，而光缆中断导致的故障只占13%。数据表明降低单点设备异常对全网的影响成为提高中山供电局配网通信系统可靠性的关键。如图2所示：

图1中山供电局配网通信网组网现状图这种组网方式比较简单，在通信网络可靠性、日常维护等方面主要存在以下问题：（1）系统可靠性：若单点设备工作异常，将影响整条线路工作状态，甚至其他节点业务中断。每个环、每条线路的可靠性受制于节点的数量，节点数量越多，受影响越大；天线自动优化系统具有网管接口，支持各种网络制式如TD-SCDMA、GSM、WCDMA、CDMA、LTE的网管系统，支持各种厂家的网管系统，同时可以通过OMC网管进行操作维护管理。同时客户端可以安装在PC、手机等便携设备，由优化处理人员携带便于及时调整天线参数。

图22015年配网通信系统故障分布图

2光开关

2.1基本原理

光开关(OpticalSwitch,OS)具有一个或多个可选择的传输窗口,可以对光信号的传输路径进行切换操作，是光路交换的重要器件[3]。

（3）抗雷电性能：设备采用了防雷击保护，其能迅速的泄放雷击过电压，并保证自身不被破坏。吸收残留下来的尖峰电压，并将系统电压控制在安全的范围内；

（4）抗高温性能：设备线缆及工程施工线缆特别定制，传动部分电机均经过耐、高温测试。参考文献：

谢显忠,等.基于TDD的第四代移动通信技术[M].电子工

业出版社,2005.

[2]宋文涛,罗汉文.移动通信[M].上海交通大学出版社,1996.[3]何林娜.数字移动通信技术[M].机械工业出版社,2004.作者简介：花爱兵，男，中国普天信息产业北京通信规划设计院，高级工程师,研究方向为无线通信。[1]

3设备性能参数

（1）实时快捷的获取工参，无需人工进行繁杂采集。在测

控设备内置了GPS、倾斜度、方位角等高精度的传感器，可以通过网络远端获取天线高度、GPS位置、方位角、下倾角等各项工参。无需到现场进行繁杂的测试，就能远程自动获取，真正实现的参数获取的自动化；

（2）无需去现场，在办公室就能实时快捷调整各种复杂场景天线方位角、倾斜角。比人工方式更精准更安全更快捷；２２０