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移动通信基站天线的演进及趋势

移动通信基站天线的演进及趋势

移动通信基站天线的演进及趋势

过去二十年,我们见证了移动通信从1G到4G LTE的转变。在这期间,通信的关键技术在发生变化,处理的信息量成倍增长。而天线,是实现这一跨越式提升不可或缺的组件。

按照业界的定义,天线是一种变换器,它把传输线上传播的导行波变换成在无界媒介(通常是自由空间)中传播的电磁波,或者进行相反的变换,也就是发射或接收电磁波。通俗点说,无论是基站还是移动终端,天线都是充当发射信号和接收信号的中间件。

现在,下一代通信技术——5G已经进入了标准制定阶段的尾声,各大运营商也正在积极地部署5G设备。毋庸置疑,5G将给用户带来全新的体验,它拥有比4G快十倍的传输速率,对天线系统提出了新的要求。在5G通信中,实现高速率的关键是毫米波以及波束成形技术,但传统的天线显然无法满足这一需求。

5G通信到底需要什么样的天线?这是工程开发人员需要思考的问题。为此雷锋网IoT科技评论邀请了新加坡国立大学终身教授、IEEE Fellow陈志宁为大家讲解5G移动通信中的未来天线技术。

移动通信基站天线的演进及趋势

基站天线是伴随着网络通信发展起来的,工程人员根据网络需求来设计不同的天线。因此,在过去几代移动通信技术中,天线技术也一直在演进。

第一代移动通信几乎用的都是全向天线,当时的用户数量很少,传输的速率也较低,这时候还属于模拟系统。

到了第二代移动通信技术,我们才进入了蜂窝时代。这一阶段的天线逐渐演变成了定向天线,一般波瓣宽度包含60°和90°以及120°。以120°为例,它有三个扇区。

八十年代的天线还主要以单极化天线为主,而且已经开始引入了阵列概念。虽然全向天线也有阵列,但只是垂直方向的阵列,单极化天线就出现了平面和方向性的天线。从形式来

移动通信技术1G~4G发展史

第1章移动通信现状问题与基本解决方法 1.1移动通信1G—4G简述 现在,人们普遍认为1897年是人类移动通信的元年。这一年意大利人.马可尼在相距18海里的固定站与拖船之间完成了一项无线电通信实验,实现了在英吉利海峡行驶的船只之间保持持续的通信,从而标志着移动通信的诞生,也由此揭开了世界移动通信辉煌发展的序幕错误!未找到引用源。错误!未找到引用源。错误!未找到引用源。。 现代意义上的移动通信系统起源于20世纪20年代,距今已有90余年的历史。本文主要简述移动通信技术从1G到4G的发展。移动通信大发展的原因,除了用户需求的迅猛增加这一主要推动力外,还有技术进展所提供的条件,如微电子技术的发展、移动通信小区制的形成、大规模集成电路的发展、计算机技术的发展、通信网络技术的发展、通信调制编码技术的发展等。1.1.1第一代移动通信系统(1G) 20世纪70年代中期至80年代中期是第一代蜂窝网络移动通信系统发展阶段。第一代蜂窝网络移动通信系统(1G)是基于模拟传输的,其特点是业务量小、质量差、交全性差、没有加密和速度低。1G主要基于蜂窝结构组网,直接使用模拟语音调制技术,传输速率约s错误!未找到引用源。。 1978年底,美国贝尔实验室成功研制了先进移动电话系统(Advanced Mobile Phone System, AMPS),建成了蜂窝状移动通信网,这是第一种真正意义上的具有随时随地通信的大容量的蜂窝状移动通信系统。蜂窝状移动通信系统是基于带宽或干扰受限,它通过小区分裂,有效地控制干扰,在相隔一定距离的基站,重复使用相同的频率,从而实现频率复用,大大提高了频谱的利用率,有效地提高了系统的容量错误!未找到引用源。错误!未找到引用源。错误!未找到引用源。。

移动通信基站机房建设指导意见

中国铁塔股份有限公司陕西省分公司 2015年2月

目录 一、总则 (1) 二、规范引用文件 (2) 三、新增机房建设要求 (3) 1 新增机房总体要求 (3) 2 自建砖混机房 (4) 3 地面活动机房 (5) 4 屋面活动机房 (7) 5 租用机房 (8) 5.1租用机房总体要求 (8) 5.2租用机房装修要求 (9) 5.3租用机房的负荷分担 (10) 6 机房布置要求及布置模板 (11) 6.1新建标准机房摆放布置(5米×3米) (11) 6.2新建标准机房摆放布置(5米×4米) (11) 6.3紧凑型机房摆放布置(5.7米X2.2米) (12) 7 围墙及排水沟等其他土建部分 (13) 7.1围墙 (13) 7.2排水沟 ............................................................................................. 错误!未定义书签。 7.3堡坎 (13) 7.4其他 (14) 8 机房防雷接地系统 (14) 8.1新建机房防雷接地系统 (14) 8.2租用机房防雷接地系统 (16) 9 集装箱式机房 (16) 10 活动机柜............................................................................................... 错误!未定义书签。 四、现网机房改造 (20) 1 砖混机房或活动机房改造措施 (20) 2 活动机柜改造措施 (20)

一、总则 为规范网络工程建设,提高工程的实施质量,特制定本建设指导意见。 本指导意见分为新增机房和机房改造两部分内容,适用于中国铁塔股份有限公司陕西省分公司业务范围内的移动通信网络无线基站配套机房工程建设。机房工程的设计、监理、施工、验收在遵从工程建设相关技术规范的同时必须遵从本指导意见。 在本指导意见与国家有关标准、规范不一致时,应执行其中相对较高的标准。

移动通信发展历史及趋势

移动通信的发展和趋势 学号: 144402103 姓名:徐乐 移动通信是移动体之间的通信,或移动体与固定体之间的通信。移动体可以是人,也可以是汽车、火车、轮船、收音机等在移动状态中的物体。 移动通信从19世纪90年代末出现,发展至如今,在这一百多年的时间里发生了天翻地覆的变化。 移动通信的发展历程 现代移动通信技术的发展始于上世纪20年代,大概分为4个阶段。 1、第一阶段 从20世纪20年代至40年代,为早期发展阶段。在这期间,初步进行了一些传播特性的测试,并且在短波几个频段上开发了专用移动通信系统。可以认为这个阶段是现代移动通信的起步阶段,特点是专用系统开发,工作频率较低,工作方式为单工或半双工方式。 2、第二阶段

从20世纪40年代中期至60年代初期。在此期间,公用移动通 信业务开始问世。这一阶段的特点是从专用移动网向公用网过渡,接 续方式为人工,网络的容量较小。 3、第三阶段 从20世纪60年代中期至70年代中期。可以说,这一阶段是移动通 信系统改进与完善的阶段,其特点是采用大区制、中小容量,采用 450MHz 频段,实现了自动选频与自动接续。 4、第四阶段 从20世纪70年代中后期至今。在此期间,由于蜂窝理论的应用,频 率复用的概念得以实用化。蜂窝移动通信系统是基于带宽或干扰受 限,它通过分割小区,有效地控制干扰,在相隔一定距离的基站,重 复使用相同的频率,从而实现频率复用,大大提高了频谱的利用率, 有效地提高了系统的容量。同时,由于微电子技术、计算机技术、通 信网络技术以及通信调制编码技术的发展,移动通信在交换、信令网 络体质和无线调制编码技术等方面有了长足的发展。这是移动通信蓬 勃发展的时期,其特点是通信容量迅速增加,新业务不断出现,通信 性能不断完善,技术的发展呈加快趋势。 蜂窝移动通信系统发展阶段 AX 责料黒it : ft 息产业昨旭恒崎死 用仁移动谨牯发展姐势兩 移戢性 199S )99? 20 (X) 洌3 时间- HSPPA USTFA U£V-DQ LTE j ME l^EV DV E3G - h B3GMG 高 -2G ? 3G^ -,c + 中 A5 IPS 1ACS WCDMA 02.16-^ iMAX

相控阵天线的基础理论

第二章相控阵天线的基础理论 相控阵天线是从阵列天线发展起来的,主要依靠相位变化实现天线波束指向在空间的移动或扫描,亦称电子扫描阵列(ESA)天线。虽然用于相控阵雷达的相控阵天线有多种,但相控阵天线均是由多个天线单元,亦称辐射器构成的。天线单元可以是单个的波导喇叭天线、偶极子天线、贴片天线等。在每个天线单元后端都设置有移相器,用来改变单元之间信号的相位关系,信号的幅度变化则通过功率分配/相加网络或者衰减器来实现。在扫描过程中,整个雷达不需要像采用普通阵列天线或者剖物面天线的雷达那样进行机械运动,因此波束指向迅速灵活,且可以实现多波束并行工作,使得雷达具有很强的自适应能力。 在相控阵天线的实际使用过程中,线性相控阵天线平面相控阵天线是较为常见的两种形式。下面分别以这两种形式为例,阐述相控阵天线扫描的基本原理。 2.1相控阵天线扫描的基本原理 2.1.1线性相控阵天线扫描的基本原理 线性相控阵天线广泛应用于一维相控扫描的相控阵雷达中。根据基本的阵列类型,线 性相控阵天线可以划分为垂射阵列和端射阵列。垂射阵列最大辐射方向垂直于阵列轴向,天线波束在线阵法线方向左右两侧进行扫描。相反,端射阵列主瓣方向沿着阵列轴向。由于垂射阵应用最为广泛,因此主要讨论垂射阵。 图2.1是一个由N个天线单元组成的线性阵列原理图,天线单元呈均匀排成一线,途中沿y轴方向按等间距方式分布,天线单元间距为d。每一个天线单元的激励电流为 I i(i =0,1,2,...N -1)。每一单元辐射的电场强度与其激励电流I i成正比。天线单元的方向 图函数用fiG,:)表示。 图2.1 N单元线性相控天线阵原理图 阵中第i个天线单元在远区产生的电场强度为: e丸E i =K i I i fip, ) (2.1) 式中,K i为第i个天线单元辐射场强的比例常数,r i为第i个天线单元至观察点的距离, f i P,)为第i个天线单元的方向图函数,h为第i个天线单元的激励电流,可以表示成为: (2.2) 式中,3i为幅度加权系数,厶B为等间距线阵中,相邻单元之间的馈电相位差,亦称阵内相移值。 在线性传播媒质中,电磁场方程是线性方程,满足叠加定理的条件。因此,在远区观察点P处的总场强E可以认为是线阵中N个辐射单元在P处辐射场强之和,因此有:

移动基站设备安装规范

一.基站内部设备摆放标准 1.总则 (1)新建基站应满足2G、3G共站需求。 (2)新建基站应满足房屋承重安全要求。 (3)各类设备摆放合理,满足布线工艺要求。 (4)为方便承重改造,电池尽量安排在机房短边的承重墙上。 (5)开关电源与馈线窗分别位于机房两端。 (6)租用一层机房不涉及承重,参照自建机房摆放设备。 (7)长方形机房:电池靠近机房短边与主设备列架垂直摆放。 (8)相邻的两间机房:基站主设备单放一间;电池、开关电源、传输综合柜安排在另一房间,配套设备摆放标准同长方形机房。 (9)其他类型机房:待承重改造确定后,综合考虑其他专业摆放设备。 (10)具体的设备摆放请参考附图。 2.基站机房面积的建议 考虑现有机架的数量以及未来3G系统设备的摆放和满足基站承重要求,建议租赁机房的使用面积不小于6米x3米x3米(长X宽X高),底层不小于5米X3米X3米,如上述两种面积均不能达到(比如4米x3米),可考虑租赁两间,主设备占用一间,配套设备摆放在另一间。 3.基站主要设备摆放标准 (1)基站馈线窗位臵原则上应固定于房屋长方向两端墙上,下沿距离地面2.4m;馈线洞尺寸为400mmx300mm。 (2)走线架位臵为馈线窗正下方,下沿距地2400mm;如果因房屋结构限制,走线架也可安装在馈线窗正上方。 (3)楼板荷重(均重)小于500Kg/M2,主设备和整流器安装位臵必须铺设槽钢加固。机房承重小于1000Kg/ M2的机房,蓄电池安装必须平铺,或使用槽钢架空安装在承重墙或梁上。 (4)主设备槽钢位臵与走线架外沿平齐;蓄电池槽钢必须安装在承重梁或

者承重墙上,距离后墙面不小于20cm,根据蓄电池规格可合理变化。 (5)对于诺基亚DE34设备,开关电源、传输综合架、主设备自右向左排列;对于诺基亚ULTRASITE设备, 开关电源、传输综合架、主设备可以自右向左排列,也可以自左向右排列。对于摩托罗拉设备,可按照开关电源、传输综合架、基站主设备自右向左排列;也可按照开关电源、基站主设备、传输综合架自右向左排列,但要预留主设备扩容机位;相邻机柜间距不得超过2mm,并且设备前平面在一条线上。机架水平误差小于2mm,垂直误差小于3mm。 (6)电池组固定于槽钢上,平行排列,后沿距离墙面10cm;两组蓄电池之间应预留不小于30cm的间距。 (7)地排、监控箱、防雷箱固定于馈线窗所在的墙面上,监控箱下沿距地1.7米。 (8)交流配电箱安装于靠近开关电源的墙面上,交流配电箱下沿距离地面高于1.4米。 (9)空调室内机安装于机房的屋角处,并考虑排水和室外机连接的方便。楼顶站室外机原则上安装于屋顶上;一楼站室外机可安装于楼外墙上,并加装防盗网。 4.其它设备摆放标准 (1)消防器材:基站内部需配备2-3个悬挂式灭火器,2-4个手持式灭火器;悬挂式灭火器须挂于开关电源、主设备和电池连接处正上方;手持式灭火器放臵在进门顺手侧靠墙地面上。 (2)清洁用品:统一放臵在门后,如果空间不够的情况下,放臵在空调旁边。 三.基站内部装修要求 1.基站基本装修 (1)防盗门 统一使用双层、外包边钢制防盗门,门板钢板厚度不小于0.8mm,门框钢板厚度不小于2mm,内部填充防火材料,具体尺寸根据实际情况确定;颜色使用移

移动通信基站标准化整治标准

Q/BJT s 中国联通北京市分公司企业标准 Q/BJT 06—2010 中国联合网络通信有限公司北京市分公司发布

Q/BJT 06—2010 目次 前言.................................................................III 1适用范围. (1) 2引用标准 (1) 3相关释义 (2) 4基站安全管理要求 (3) 4.1 基站安全管理制度 (3) 4.2 动力环境监控系统安装情况 (3) 4.3消防设备配置情况 (3) 4.4防火通道及安全隐患 (4) 5基站环境与布置要求 (4) 5.1 基站机房环境管理 (4) 5.2 设备安装及排列要求 (6) 5.3 基站维护记录要求 (9) 6基站线缆布放要求 (9) 6.1 一般要求 (9) 6.2 光缆相关要求 (10) 6.3 电缆相关要求 (11) 6.4 电调线相关要求 (12) 7基站标识标签要求 (16) 8基站电源要求 (16) 8.1 交流配电箱 (16) 8.2 高频组合开关电源 (16) 8.3 熔丝开关 (17) 8.4 蓄电池 (17) 8.5 电源电缆 (18) 9防雷接地要求 (18) 9.1 基站接地 (18)

Q/BJT 06—2010 9.2浪涌保护器 (19) 9.3 其它 (19) 10资源和资产管理 (19) 10.1基站编号 (20) 10.2 固定资产 (20) 10.3 备品备件 (20) 10.4 相关资料 (21) 11节能减排 (21) 11.1工作原则 (21) 11.2技术节能要求 (22) 11.3 管理节能要求 (23) 附录A:规范用词说明 (25) 附录B:92DQ1《建筑电气通用图集-图形符号与技术资料》(摘录) (26)

绿色通信基站的组成和功耗分析

绿色通信基站的组成和功耗分析 本章首先对基站的组成、工作原理以及技术发展方向进行简单介绍,再进一步分析基站的功耗的组成和降耗的可能性。 2.1基站的概述 为了深入了解基站的节能技术和产业情况,我们首先对基站的基本组成和技术应用做简单的分析和介绍。 2.1.1基站定义 基站即公用移动通信基站是无线电台站的一种形式,是指在一定的无线电覆盖区中,通过移动通信交换中心,与移动电话终端之间进行信息传递的无线电收发信电台。移动通信基站的建设是移动通信运营商投资内容的重要部分,移动通信基站的建设一般都是围绕着覆盖范围、通话质量、建设难易、维护方便、投资效益等要素进行。随着移动通信网络业务向数据化、分组化方向发展,移动通信基站的发展趋势也必然是宽带化、lP化及大覆盖面建设。 广义的基站,是基站子系统(Bss,BaseStationsubsystem)的简称。以GSM网络为例,包括基站收发信机(BTS)和基站控制器(BSC)。一个基站控制器可以控制几个、十几个以至数十个基站收发信机。而在WCDMA等系统中,类似的概念称为NodeB和RNC。 狭义的基站,即公用移动通信基站是无线电台站的一科,形式,是指在一定的无线电覆盖区中,通过移动通信交换中心,与移动电话终端之间进行信息传递的无线电收发信电台。 2.1.2基站的构成 一个基站的选择,通常需要从性能、配套、兼容性及使用要求等各方面综合考虑,其中特别要注意的是基站设备必须与移动交换中心相兼容或配套,这样才能取得较好的通信效果。基站子系统主要包括两类设备:基站收发台(BTS)和基站控制器(BSC)。 基站收发台 大家经常看到的房顶上高高的天线,就是基站收发台的一部分。一个完整的基站收发台包括无线发射/接收设备、天线和所有无线接口特有的信号处理部分。基站收发台可以被看作一个无线调制解调器,负责移动信号的接收、发送处理。一般情况下在某个区域内,多个子基站和收发台相互组成一个蜂窝状的网络,通过控制收发台与收发台之间的信号相互传送和接收来达到移动通信信号的传送,这个范围内的地区也就是我们常说的网络覆盖面。如果没有了收发台,那就不可能完成手机信号的发送和接收。基站收发台不能覆盖的地区也就是手机信号的盲区。所以基站收发台发射和接收信号的范围直接关系到网络信号的好坏以及手机是否能在这个区域内正常使用。基站收发台在基站控制器的控制下,完成基站的控制与无线信道之间的转换,实现手机通信信号的收发与移动平台之间通过空中无线传输及相关的控制功能。收发台可对每个用户的无线信号进行解码和发送。 基站使用的天线分为发射天线和接收天线,且有全向和定向之分,一般可有下列三种配置方式:发全向、收全向方式;发全向、收定向方式;发定向、收定向方式。 由于信号传输到基站时可能比较弱,并且有一定的信号干扰,所以要经预选器模块滤波和放大,进行双重变频、放大和鉴频处理。功率放大器模块的作用是把信号放大到IOW,不过这也依据实际情况而定,如果小区发射信号半径较大,也

基站天线 (2)

合肥学院 课程综述 题目:我国基站天线的现状和发展前景___________ 系别:电子信息与电气工程系 _________ 专业: _______________ 班级: ___________ 学号: ____________________ 姓名: ________________________ 导师:郑娟 __________________________ 成绩: _______ 年 4 月 5 日

前言 天线,是用来发射和接收无线电波的一种金属装置。根据使用场合的不同可以分为:手持台天线、基地台天线、车载天线三大类。基站使用的天线属于基地台天线,主要作用是对电磁波进行分集接收和发送,是移动通信系统无线接入网的重要组成部分。 一.基站天线的概念 在蜂窝移动通信系统中,天线是通信设备电路信号与空间辐射电磁波的转换器,是空间无线通信的桥头堡。基站天线就是用来和终端(手机等)收发数据的天线,一般都在楼顶上。 因此基站天线是移动通信系统的重要组成部分,其特性直接影响整个无线网络的整体性能。移动通信基站天线的发展主要经历了全向天线、定向单极化天线、定向双极化天线、电调单极化天线、电调双极化天线、双频电调双极化到多频双极化天线,以及MIMO天线、有源天线等过程。 二.基站天线的技术参数 1.电性能参数 1、工作频段(Frequency Range) 2、输入阻抗 3、驻波比(VSWR) 4、极化方式(Polarization) 5、增益(Gain) 6、水平、垂直波瓣3dB宽度(H/V-Plane Half Power Beam Width) 7、下倾角(Down Tilt) 8、前后比(Front-to-Back Ratio) 9、旁瓣抑制与零点填充(Elevation Upper Side lobes & Null Fill) 10、三阶互调(Third Order Inter modulation) 2.机械性能参数 1、尺寸/重量 2、天线罩材料(Radome Material) 3、外观颜色(Colour) 4、工作温度(Operating Temperature Range) 5、存储温度(Storage Temperature Range ) 6、风载(Wind Load) 7、迎风面积(Flat Plate Area)

中国移动标准化基站要求

标准化基站要求 第一部分基站安全标准 1、基站应统一安装防盗门,对有安全需要的基站应上双锁, 有 安全需要的基站空调室外机还应加装防盗铁框; 2、基站防盗门上应有统一的“中国移动通信”标志; 3、所有基站的窗户必须进行密封处理,包括玻璃、窗户与窗框、 窗框与底座之间用玻璃胶密封,玻璃上贴深色遮阳纸; 4、所有对外孔洞必须封堵,并做防水处理; 5、基站内严禁贴墙纸(布); 6、基站应根据设备多少配置足够数量的灭火器(详见省公司安 保部的相关规定),并确保灭火器在有效期内;确保灭火器压力符合标准。 7、灭火器须安放在进门处醒目位置; 8、基站内外所有馈线、传输线和电源线必须通过规定的走线槽 和配线架走线,严禁线缆乱拉乱挂; 9、基站内已废弃不用的插座、电源线和其他电缆必须拆除或封 掉,防止插座漏电和短路现象发生。 10、基站内外严禁堆放易燃易爆物品和其他任何杂物,包括备 品备件和工程余料; 第二部分基站装修标准 1、基站应做好各项防漏工作,包括顶漏、墙漏和窗漏; 2、基站墙面和顶棚的面层应采用光洁耐磨、耐久、不易起灰、

非燃性、非粉质的材料。墙面和顶棚应保持整洁,无明显印迹和脱落现象。墙面和顶棚颜色统一选用白色; 3、基站内照明设备必须满足维护工作的需要; 4、基站内部墙壁醒目位置应悬挂以下制度: 1)《基站规章制度》(附件一) 2)《应急故障处理流程》(附件二) 3)《基站火灾处理流程》(附件三) 4)《基站档案》(附件四) 第三部分基站卫生标准 1、设备机架上严禁堆放杂物,各种设备内部严禁夹插资料,各 种资料应统一登记保管; 2、基站地面、门窗和设备(含设备风扇、设备机架、走线架上 的天馈线、电源线、其他线缆、避雷器、各类DDF 架、电池架、电源架、HDSL架、空调和传输等)无积灰。

移动通信基站原理

移动通信基站基础知识关键词: 移动通信基站, GSM 基站,GSM 基站优化摘要: 移动通信基站的建设是我国移动通信运营商投资的重要部分,移动通信基站的建设一般都是围绕覆盖面、通话质量、投资效益、建设难易、维护方便等要素进行。随着移动通信网络业务向数据化、分组化方向发展,移动通信基站的发展趋势也必然是宽带化、大覆盖面建设及IP 化。本讲座主要介绍移动通信基站基础知识、GSM 基站简介、GSM 基站的优化、GSM 基站的维护及移动通信基站对健康的影响。 移动通信基站的建设是我国移动通信运营商投资的重要部分,移动通信基站的建设一般都是围绕覆盖面、通话质量、投资效益、建设难易、维护方便等要素进行。随着移动通信网络业务向数据化、分组化方向发展,移动通信基站的发展趋势也必然是宽带化、大覆盖面建设及IP 化。本讲座主要介绍移动通信基站基础知识、GSM 基站简介、GSM 基站的优化、GSM 基站的维护及移动通信基站对健康的影响。(一).移动通信基站基础知识 在城市,基地站可以安装在办公楼中;在农村,安装在集装箱内。基地站是一套为无线小区服务的设备,通常是一个全向或三个扇形无线小区。90 年代初中国移动通信市场上竞争的有美国的摩托罗拉、瑞典的爱立信及日本的NEC 公司。三者生产TACS 制系统均有一定的经验。TACS 制式基地站包括无线收、发信设备及其接口或控制系统。通常基地站有两种控制方式,一种是由移动业务交换中心直接控制,基地站除配备收发信设备外,只有必要的各种接口,爱立信及NEC 两家公司即采用这种方式;而另一种是基地站具有控制系统(BSC),即具有一定的智能,摩托罗拉公司即是这种方式。摩托罗拉公司的设备有两种系列。图1 是一个典型HC 系列 5 个机架基地站的组合固,从右到左看,第一个是电源架,第二、第三是发信架,第四个是收信架,第五个是基地站控制系统(BSC)及音频架。一个发信架包括8 个话音信道和一个控制信道。现两个发信架互为主备用状态,自动倒换,即采用所谓冗余式。图 2 是一个典型LD 系列3 个机架基地站的组合图,从右到左看,第一个是电源架,第二、三个是收发信架(包括基地站控制系统)。一个收、发信架有8 个话音信道和两个控制信道。每一个电源架只能提供两个收、发信架的需要,当根据扩容需要增加收、发信架时,电源架也必须相应地增加。每增加一个机架就可增加10 个话音信

移动通信基站天线

移动通信基站天线 移动通信基站天线 移动通信基站天线是手机用户用无线与基站设备连接的信息出(下行、发射)入(上行、接收)口,是载有各种信息的电磁波能量转换器。基站发射时,调制后的射频电流能量经基站天线转换为电磁波能量,并以一定的强度向预定区域(手机用户)辐射出去;手机用户信息经调制后的电磁波能量,由基站天线接收,有效地转换为射频电流能量,传输至主设备。基站天线是电磁波传输的第一道空中闸口,它性能的好坏,严重影响到移动通信的质量。 由于天线是开放的分布参数电路,属于“运动电磁场”范畴,而集中参数元件(电阻、电感、电容、导线等)构成的电路,属于“电路”范畴。电磁场看不见,摸不着,看似简单,但其理论计算及测试手段比电路复杂得多。天线专业的这一特点,以及移动通信的特定覆盖要求,使移动通信基站天线具有高技术特点。加之,基站天线的室外高空使用环境恶劣,对其可靠性又提出了更高的要求。高技术加上高可靠性要求,使进入基站天线制造业的门槛较高,没有强的技术实力和资金实力,是很难进入的。 通信天线的原理 通信天线作为无线通信不可缺少的重要部分,其基本功能是辅射和接收无线电波。发射时,把高频电流转换为电磁波:接收时,把电磁波转换为高频电流。 通信天线的种类 按用途可分为基地台天线(base station antenna)和移动天线(mobile and portable antennas);按工作频段可划分为超长波、长波、中波、短波、超短波和微波天线;按其方向性可划分为全向和定向天线;按其结构特性可划分为线天线和面天线。

怎样选择通信天线 天线作为通信系统的重要组成部分,其性能的好坏直接影响通信的质量,用户在选择天线时必须首先注重其性能。具体说有两个方面,第一选择天线类型;第二选择天线的电气性能。选择天线类型的意义是:所选天线的方向图是否符合系统设计中电波覆盖的要求;选择天线电气性能的意义是:选择使用天线的频率、带宽、增益、额定功率等电气指标是否符合系统设计要求。因此,用户在选择天线时最好向厂家联系咨询。 通信天线基本的性能指标 天线的增益 增益是天线的主要指标之一,它是方向系数与效率乘积,是天线辐射或接收电波大小的表现。增益大小的选择取决于系统设计对电波覆盖区域的要求,简单地说,在同等条件下,增益越高,电波传播的距离就越远。一般基地台天线采用高增益天线,移动台天线采用低增益天线。 天线的电压驻波比 天线输入阻抗与馈线的特性阻抗不一致时,产生的反射波和入射波在馈线上叠加形成驻波,其相邻电压最大值和最小值之比就是电压驻波比。它是检验馈线传输效率的依据。电压驻波比与功率关系如下表。本公司产品符合国家标准,在工作频段的电压驻波比小于1.5,在工作频点电压驻波比小于1.2。电压驻波比过大,将缩短通信距离,而且反射功率将返回发射机功放部分,容易烧坏功放管,影响通信系统正常工作。 电压驻波比 1.0 1.1 1.2 1.5 2.0 3.0 反射功率% 0.0 0.2 0.8 4.0 11.1 25.0 传输功率% 100 99.8 99.2 96 88.9 75 天线的方向性

中国移动基站铁塔标准化技术参数

中国移动基站铁塔标准化技术参数 (1)平台参数: 设计按三层平台受力考虑,第一平台距塔顶2m,各层平台间距5m,可根据实际需要选择安装平台数量。拉线塔仅设置支架,不设置平台。20m铁塔设置2层平台。三管塔、单管塔平台直径为3.0m,角钢塔为3.8m。平台栏杆高1.1m,平台采用小角钢密铺镂空处理。 (2)天线设置。: 由于TD天线所受风荷载要显著大于GSM天线,因此结构计算按第一平台为TD天线、第二和第三平台为GSM天线、每平台分别安移动通信塔的设计与施工,应密切配合通信工艺,满足其要求。在确定塔桅高度、平台数量、天线的规格、数量、方向,馈线的走向等的同时,应充分考虑扩容的可能性和便利。 (3)馈线。: G网、D网及WCDMA网每副天线2根7/8英寸馈线,每米重量为0.5kg。TD-SCDMA网(按结构计算最不利情况)每副天线9根1/2英寸馈线,每米重量为0.23kg,同时每副天线带1根GPS馈线,为1/2英寸馈线,每米重量为0.23kg。单管塔按内走线、内爬梯(20m铁塔为外爬梯)、内法兰考虑。 (4)避雷针。 根据防雷接地的要求,各种塔高的铁塔其顶部均应设置高度为5米的避雷针,材质采用圆钢管。 (5)爬梯。 爬梯自重按每米30kg考虑。爬梯挡风宽度按0.60m考虑,应考虑挡风系数的影响。钢塔上应设置面向机房的馈线走线架,并从机房至塔顶天线处,馈线架的横撑间距为800-1500mm。 移动通信塔的建筑材料要求: 2.2.1钢材的合格保证书: 移动通信塔采用的钢材应具有抗拉强度、伸长率、屈服强度和硫、磷含量的合格保证,对焊接结构尚应具有碳含量的合格保证。焊接结构以及重要的非焊接承重结构采用的钢材还应具有冷弯试验的合格保证。

移动通信系统的系统结构与发展史

移动通信系统的系统结构 2g3g4g的演变发展史 移动通信系统的系统结构 蜂窝移动通信系统主要是由交换网路子系统(NSS)、无线基站子系统(BSS)和移动台(MS)三大部分组成。其中NSS与BSS之间的接口为“A”接口,BSS与MS之间的接口 为“Um”接口。在模拟移动通信系统中,TACS规范只对Um接口进行了规定,而未对A接 口做任何的限制。因此,各设备生产厂家对A接口都采用各自的接口协议,对Um接口遵 循TACS规范。也就是说,NSS系统和BSS系统只能采用一个厂家的设备,而MS可用GSM通信系统的组成 不同厂家的设备。 1、交换网路子系统 交换网路子系统(NSS)主要完成交换功能和客户数据与移动性管理、安全性管理所 需的数据库功能。NSS 由一系列功能实体所构成,各功能实体介绍如下:MSC:是GSM系统的核心,是对位于它所覆盖区域中的移动台进行控制和完成话路交换的功能实体,也是移动通信系统与其它公用通信网之间的接口。它可完成网路接口、公共信道信令系统和计费等功能,还可完成BSS、MSC之间的切换和辅助性的无线资源管理、移动性管理等。另外,为了建立至移动台的呼叫路由,每个MS、还应能完成入口MSC(GMSC)的功能,即查询位置信息的功能。 VLR:是一个数据库,是存储MSC为了处理所管辖区域中MS(统称拜访客户)的来话、去话呼叫所需检索的信息,例如客户的号码,所处位置区域的识别,向客户提供的服务等参数。 HLR:也是一个数据库,是存储管理部门用于移动客户管理的数据。每个移动客户都应在其归属位置寄存器(HLR)注册登记,它主要存储两类信息:一是有关客户的参数;二是有关客户目前所处位置的信息,以便建立至移动台的呼叫路由,例如MSC、VLR地址等。 AUC:用于产生为确定移动客户的身份和对呼叫保密所需鉴权、加密的三参数(随机 号码RAND,符合响应SRES,密钥Kc)的功能实体。 EIR:也是一个数据库,存储有关移动台设备参数。主要完成对移动设备的识别、监视、闭锁等功能,以防止非法移动台的使用。 2、无线基站子系统 BSS系统是在一定的无线覆盖区中由MSC控制,与MS进行通信的系统设备,它主要负责完成无线发送接收和无线资源管理等功能。功能实体可分为基站控制器(BSC)和基 站收发信台(BTS)。 BSC:具有对一个或多个BTS进行控制的功能,它主要负责无线网路资源的管理、小区配置数据管理、功率控制、定位和切换等,是个很强的业务控制点。

移动通信基站的天线

基站天线选型 一.天线概念 在无线通信系统中,天线是收发信机与外界传播介质之间的接口。同一副天线既可以辐射又可以接收无线电波:发射时,把高频电流转换为电磁波;接收时把电磁波转换为高频电流。 在选择基站天线时,需要考虑其电气和机械性能。电气性能主要包括:工作频段、增益、极化方式、波瓣宽度、预置倾角、下倾方式、下倾角调整范围、前后抑制比、副瓣抑制、零点填充、回波损耗、功率容量、阻抗、三阶互调等。机械性能主要包括:尺寸、重量、天线输入接口、风载荷等。 基站所用天线类型按辐射方向来分主要有:全向天线、定向天线。 按极化方式来区分主要有:垂直极化天线(也叫单极化天线)、交叉极化天线(也叫双极化天线)。上述两种极化方式都为线极化方式。圆极化和椭圆极化天线一般不采用。 按外形来区分主要有:鞭状天线、平板天线、帽形天线等。 在继续论述天线相关理论之前必须首先介绍各向同性(Isotropic)天线。各向同性天线是一种理论模型,实际中并不存在,它把天线假设为一个辐射点源,能量以该点为中心以电磁场的形式向四周均匀辐射,为一球面波。 另外全向天线并不是没有方向性,它只是在水平方向为全向,但在垂直方向是有方向性的。它与各向同性天线是两个不同的概念。 半波振子是基站主用天线的基本单元,半波振子的优点是能量转换效率高。1.天线增益 天线作为一种无源器件,其增益的概念与一般功率放大器增益的概念不同。功率放大器具有能量放大作用,但天线本身并没有增加所辐射信号的能量,它只是通过天线振子的组合并改变其馈电方式把能量集中到某一方向。增益是天线的重要指

标之一,它表示天线在某一方向能量集中的能力。表示天线增益的单位通常有两个:dBi、dBd。两者之间的关系为:dBi=dBd+2.17 dBi定义为实际的方向性天线(包括全向天线)相对于各向同性天线能量集中的相对能力,“i”即表示各向同性——Isotropic。 dBd定义为实际的方向性天线(包括全向天线)相对于半波振子天线能量集中的相对能力,“d”即表示偶极子——Dipole。 两种增益单位的关系见图1: 图1 dBi与dBd的关系 天线增益不但与振子单元数量有关,还与水平半功率角和垂直半功率角有关。 2.天线方向图 天线辐射的电磁场在固定距离上随角坐标分布的图形,称为方向图。用辐射场强表示的称为场强方向图,用功率密度表示的称之功率方向图,用相位表示的称为相位方向图。 天线方向图是空间立体图形,但是通常用两个互相垂直的主平面內的方向图来表示,称为平面方向图。一般叫作垂直方向图和水平方向图。就水平方向图而言,有全向天线与定向天线之分。而定向天线的水平方向图的形状也有很多种,如心型、8字形等。 天线具有方向性本质上是通过振子的排列以及各振子馈电相位的变化来获得的,在原理上与光的干涉效应十分相似。因此会在某些方向上能量得到增强,而某

移动通信工程基站建设工艺要求

一、基站选址要求 1.远离大功率电磁干扰或强脉冲干扰(雷达站、广播电台、电视台等) 2.与高压线的水平距离必须大于20米 3.必须远离存储易燃、易爆的仓库、企业和加油站,距离>20米 4.与高速公路国道线的隔离距离大于50 米 5.考虑站址及周围的防洪、塌方、滑坡、断层、开山等因素 6.尽可能避开幼儿院、医院 7.避开在沼泽、湖、塘和河沟等洼地,以避免造成巨额配套投资 8.话务量不高的区域(如人口稀疏地区和公路),尽量利用地形优势(如小山头、山坡等), 避开阻挡,尽量扩大覆盖面和覆盖路段 9.中等发达乡镇地区,考虑各扇区话务量的均衡,减少不必要的增设基站 10.避免选择在开阔水面和十字街口转角的建筑上;市区相邻基站的位置应避免形成正四边 形,以避免形成“乒乓效应” 11.尽量考虑市电和传输线路引入、施工进出道路的方便,以及维护移动油机车进出的便利 12.室外的信号的接收电平要求,城镇等密集城区的路面信号98%区域不小于-75dBm,乡 村、平原等区域的路面信号95%区域不小于-80 dBm 13.基站的征地面积控制在100平方米左右 14.市区基站的天线高度根据情况取30~45 m,市区G网站距要求大于400 m,市区C网 站距要求400~600 m。有条件时天线高度尽量靠上限(45m) 15.郊区基站高度根据覆盖需要取45~60 m。郊区基站站距也应严格控制,根据设计需要 确定,在保证覆盖、容量需要的前提下不实施小区分裂,尽可能减少建站的数量 16.租用机房时尽量选择位置、结构、高度符合设计规定的设站条件。租用房的面积宜在 15 平方米以上,层高大于2.8 米,承重不小于600Kg/m2或根据设备要求。对于宏基 站,自建机房的面积宜控制在12~30 m2;对于微基站,自建机房的面积宜控制在10~15m2或采用室外一体化机柜 17.各扇区天线主瓣宜对人口密集区,同一交换区内(主要指平原或覆盖连片的地区)基站 天线方位角尽量一致,天线正对50 m以内不能有高大建筑物阻挡(如选址困难必须使用有阻挡的机房,应尽量设法将天线延伸到能够绕开阻挡建筑的位置进行安装)。“孤岛式”基站的天线方位角应按实地情况合理确定 18.对于租用楼宇基站,尽量不建楼顶铁塔和框架高桅杆,而建拉线塔和短桅杆 19.自建机房设计必须满足今后扩容和增加新系统的需要,租用机房基站尽可能考虑到满足 室内、外部分安装位置增加新系统的需要。 20.自建铁塔须有预留平台。

移动通信基站的组成

第4章移动通信基站的组成 二十世纪80年代初期,模拟移动通信系统投放市场,这是第一代移动通信系统。该系统采用频分复用方式,小区内所有用户共用若干个信道,信道中传输的是模拟话音信号,所以被称为“模拟移动通信系统”。应用不久,电信运营部门就发现该系统存在诸多缺陷,如用户容量小,保密性差,各国制式不兼容等等。 面对这一现状,欧洲电信运营部门于1982年成立了一个移动特别小组(简称GSM),开始制定一种泛欧数字移动通信系统的技术规范。经过6年的研究、实验和比较,于1988年确定了主要技术规范并制定出实施计划。从1991年开始,这一系统在德国、英国和北欧许多国家投入试运行,吸引了全世界的广泛注意,使GSM向着全球移动通信系统的宏伟目标迈进了一大步。 4.1 GSM系统组成 GSM系统也叫数字移动通信系统,属于第二代移动通信系统。该系统采用频分多址和时分多址结合的方式,扩大了用户容量,信道中传输的全部是数字信号,保密性能提高。我国参照GSM标准制订了自己的技术要求,主要内容有:使用900MHz频段,即890~915MHz(移动台→基站)和935~960MHz(基站→移动台),收发间隔45MHz,载频间隔200KHz。共124个载波,每载波信道数8个,基站最大功率300W,小区半径0.5~35Km,调制类型GMSK,传输速率270kbit/s。 对900MHz频段,上行(MS→BS):890~915MHZ,下行(BS→MS):925~935MHZ,双工间隔:45MHz,载频间隔:200KHz。 对1800MHz频段,上行(MS→BS):1710~1785MHz,下行(BS→MS):1805~1880MHz,双工间隔:95MHz,载频间隔:200KHz。 GSM系统由3部分构成,即交换子系统、基站子系统和操作维护子系统。如图4-1所示。 图4-1 GSM系统的组成示意图 4.1.1 交换子系统(SSS) 交换子系统是整个GSM系统的控制和交换中心,它负责所有与移动用户有关的呼叫接续

移动通信基站的安装

移动通信基站的安装 摘 要:随着人们生活水平的提高和通信技术的发展,移动通信成为现在通信发展的热点之 一,移动通信网络覆盖日益广泛,在移动通信网络中,基站系统是其主要的组成部分之一, 因此,移动通信基站的安装也就成为移动通信网络建设的一个主要内容,基站安装质量的好 坏将直接影响到移动网络通信的质量。本文简要介绍了移动通信基站及其在移动通信中的重 要作用,并以某具体基站的安装过程为例重点介绍了移动通信基站安装过程中所要完成的主 要工作及其注意事项。 关键词:移动通信;基站系统;安装施工 1 移动通信基站系统概述 1.1移动基站系统及在通信系统中的作用 基站或称基站子系统(BBS )是指移动通信网络中负责无线通信部分的设备子系统。 它通过无线接口直接与移动台相连,负责无线发送、接收和无线资源管理。另一方面,BBS 通过接口与移动交换中心(MSC )相连,并受移动交换中心(MSC )控制,处理与交换业务中 心的接口信令,完成移动用户之间或移动用户与固定用户之间的通信连接,传送系统信号和 用户信息等。因此BSS 可视为移动台与交换机之间的桥梁。BSS 还建立了与操作支持子系统 (OSS )之间的通信连接,向用户提供一个操作维护接口,使系统运行时有良好的维护管理 手段。网管中心与BSS 之间可以没有直接的物理链接,而通过系统交换机转接。 1.2基站系统的组成结构 基站主要由:基站收发信台(BTS )和基站控制器(BSC )以及相应的接口电路BIE 、SM 等部分组成,其结构如下图所示: Um 接口 Um 接口 A 接口 图1 基站结构示意图 其中基站收发信台(BTS )部分主要负责无线传输,主要由主控部分、基带处理部分、 上下变频处理部分、射频前端部分、线性功率放大器(MCPA )、时钟同步部分、电源部分组 成。BTS 一般通过基站接口设备(BIE )采用远端控制与BSC 边接。BTS 的天线通过7/8馈线 电缆与收发信息机架相连接。BSC 部分主要实现对基站的控制功能,它掌握和控制整个BSS 系统的资源分配。

移动通信的发展史

移动通信发展史 调研报告 组员:周小灵 韦娅彬 薛琰 陈亦斌 陈健 夏文伟 时间:2012年4月6号 摘要和关键字是我加上的,标注为红色的是我认为可以删掉的,我觉得一代和二代大概3页不到的样子,3G大概3页多,这样的布局比较好。还有一些标点符号和段落前的空两格我改了。

摘要:移动通信发展至今经历了三代,第一代主要是模拟制式的频分双工;2G 是基于数字传输的,主要采用TDMA和CDMA技术;3G使用高的频带和TDMA技术传输数据来支持多媒体业务。未来的四代和五代是在服务质量、传输速率、带宽等方面的再次提升。 关键字:移动通信技术服务质量数据传输速率移动通信业务 引言 生活于21世纪的我们,每天都在用手机进行通信,似乎它早已成为我们生活中不可或缺的一部分,甚至有时会觉得没了它生活总少了点什么。 作为21世纪的我们,作为通信专业的学生,我们即应该了解时代的尖端技术,也应该了解技术的起源,了解它的成长史。很多技术的发展都是在原来的基础上进行改进的,只有这样我们才能追本溯源,才能对得起自己的所学。 随着社会的进步、经济和科技的发展,特别是计算机、程控交换、数字通信的发展,近些年来,移动通信系统以其显著的特点和优越性能得以迅猛发展,应用在社会的各个方面,到目前为止,全球移动用户超过 1亿,预计到本世纪末用户数将达到2亿。无线通信的发展潜力大于有线通信的发展,它不仅仅提供普通的电话业务功能,并能提供或即将提供丰富的多种业务,满足用户的需求。 本调研基于对移动发展各历程的调查,介绍移动通信各阶段的发展,及其相应的技术,并对其做简要的描述,让大家对于移动的发展史有一定的了解。同时也对未来的移动通信的发展进行展望。 从通信网的角度看,移动网可以看成是有线通信网的延伸,它由无线和有线两部分组成。无线部分提供用户终端的接入,利用有限的频率资源在空中可靠地传送话音和数据;有线部分完成网络功能,包括交换、用户管理、漫游、鉴权等,构成公众陆地移动通信网PLMN。从陆地移动通信的具体实现形式来分主要有模拟移动通信和数字移动通信这两部种。 移动通信系统从40年代发展至今,根据其发展历程和发展方向,可以划分为三个阶段,第四代是目前正在研究的热门,而第五代是对未来的展望。下面我们就来看下各个阶段的发展。

相控阵天线的基本原理介绍

相控阵天线的基本原理介绍 相控阵天线是目前卫星移动通信系统中最重要的一种天线形式,由三个部分组成:天线阵、馈电网络和波束控制器。基本原理是微处理器接收到包含通信方向的控制信息后,根据控制软件提供的算法计算出各个移相器的相移量,然后通过天线控制器来控制馈电网络完成移相过程。由于移相能够补偿同一信号到达各个不同阵元而产生的时间差,所以此时天线阵的输出同相叠加达到最大。一旦信号方向发生变化,只要通过调整移相器的相移量就可使天线阵波束的最大指向做相应的变化,从而实现波束扫描和跟踪。相控阵天线有相控扫描线天线阵和平面相控阵天线。图一 图一 N单元相阵 远区观察点P处的总场强可以是认为线阵中N个单元在P点产生的辐 射场强叠加:

图二线性相控阵天线 这一天线阵的方向图函数为: 图三平面相控阵天线 相控阵在快速跟踪雷达、测相等领域得到广泛的应用,它可以使主瓣指向随着通信的需要而不断地调整。相控阵为主瓣最大值方向或方向图形主要由单位激励电流的相对来控制天线阵。通过控制阵列天线中辐射单元的馈电相位改变方向图形状的天线。控制相位可以改变

天线方向图最大值的指向,以达到波速扫描的目的。在特殊情况下,也可以控制副瓣电平、最小值位置和整个方向图的形状。用机械方法旋转天线时,惯性大、速度慢,相控阵天线克服了这已缺点,波速的扫描高。它的馈电相一般用电子计算机控制,相位变化速度快,即天线方向图最大值指向或其他参数的变化迅速。这是相控阵天线的最大特点。 一般相控阵天线应对每一辐射单元的相位进行控制。为了节省移相器和简化控制线路,有时几个辐射单元共用一个移相器。相控阵天线的关键器件是移相器和天线辐射单元。移相器分连续式移相器和数字式移相器两种。连续式移相器的移相值可在0°~360°范围内连续变化,数字式移相器的移相值是离散的,只能是360×(1/2)^n的整数倍,移相器应保证在一定的频率范围内获得所需要的移相值。天线辐射单元的设计应使一定移相范围内和一定频率范围内的输入阻抗的变化尽可能小,以保证发射机正常工作,防止由于射频信号的多次反射而出现寄生副瓣和方向图中出现凹点的现象。相控阵天线的馈电方式分传输线馈电和空间馈电两种。在传输线馈电方式下,射频能量通过波导、同轴线和微带线等微波传输线馈给辐射单元。在空间馈电方式下,发射机产生的射频能量通过辐射装置辐射至自由空间,传输一段距离后由一个接收阵接收,接收阵的每个单元或一组单元所接收到的信号,经过移相器移相后再馈给发射阵的发射单元并辐射出去。 相控阵天线阵列本身的设计主要是幅度、相位分布设计和单元阻

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