无线通信.docx

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无线通信

关键字：

无线通信、天馈系统、天线、基站、维护

第一章无线通信系统

1.1通信系统的简介：

通信（communication）是一切将信息从发送者传送到接收者的过程。

自古以来，信息就如同物质和能量一样，是人类赖以生存和发展的基础资源之一。

人类通信的历史可以追溯到远古时代，文字、信标、烽火及驿站等作为主要的通信方式，曾经延续了几千年。

电通信的发展历史从1837年美国人莫尔斯发明人工电报装置开始，至今不过170年。

翻开厚厚的电信史册，沿着历史的脚步一路走来，在技术和市场需求的双重驱动下，仅有一百多年历史的电通信发生了翻天覆地的巨变，取得了令人惊叹的辉煌成就。

1.2通信系统的组成：

无线通信系统包括：

发送设备、接收设备、传输媒体。

无线通信系统的组成图

第二章天馈系统

2.1、天馈系统

天线对空间不同方向具有不同的辐射或接收能力，这就是天线的方向性。

衡量天线方向性通常使用方向图，在水平面上，辐射与接收无最大方向的天线称为全向天线，有一个或多个最大方向的天线称为定向天线。

全向天线由于其无方向性，所以多用在点对多点通信的中心台。

定向天线由于具有最大辐射或接收方向，因此能量集中，增益相对全向天线要高，适合于远距离点对点通信，同时由于具有方向性，抗干扰能力比较强。

基站天馈结构

2.2

三、基站天线

3.1基站天线

基站天线是移动通信系统的重要组成部分，直接关系到移动通信网络的覆盖范围和服务质量。

表征天线性能的主要参数有方向图、增益、输入阻抗、驻波比和极化方式等。

天线使用环境大致分为五种类型：

城区、密集城区、郊区、农村地区、交通干线等。

 基站天线。

3.2常用基站天线的种类

3．2．1电调天线

　　所谓电调天线，即指使用电子调整下倾角度的移动天线。

电子下倾的原理是通过改变共线阵天线振子的相位，改变垂直分量和水平分量的幅值大小，改变合成分量场强强度，从而使天线的垂直方向性图下倾。

由于天线各方向的场强强度同时增大和减小，保证在改变倾角后天线方向图变化不大，使主瓣方向覆盖距离缩短，同时又使整个方向性图在服务小区扇区内减小覆盖面积但又不产生干扰。

实践证明，电调天线下倾角度在1°-5°变化时，其天线方向图与机械天线的大致相同；当下倾角度在5°-10°变化时，其天线方向图较机械天线的稍有改善；当下倾角度在10°-15°变化时，其天线方向图较机械天线的变化较大；当机械天线下倾15°后，其天线方向图较机械天线的明显不同，这时天线方向图形状改变不大，主瓣方向覆盖距离明显缩短，整个天线方向图都在本基站扇区内，增加下倾角度，可以使扇区覆盖面积缩小，但不产生干扰，这样的方向图是我们需要的，因此采用电调天线能够降低呼损，减小干扰。

另外，电调天线允许系统在不停机的情况下对垂直方向性图下倾角进行调整，实时监测调整的效果，调整倾角的步进精度也较高（为0.1°），因此可以对网络实现精细调整；电调天线的三阶互调指标为-150dBc，较机械天线相差30dBc，有利于消除邻频干扰和杂散干扰。

3．2．2双极化天线

双极化天线是一种新型天线技术，组合了+45°和-45°两副极化方向相互正交的天线并同时工作在收发双工模式下，因此其最突出的优点是节省单个定向基站的天线数量；一般GSM数字移动通信网的定向基站（三扇区）要使用9根天线，每个扇形使用3根天线（空间分集，一发两收），如果使用双极化天线，每个扇形只需要1根天线；同时由于在双极化天线中，±45°的极化正交性可以保证+45°和-45°两副天线之间的隔离度满足互调对天线间隔离度的要求（≥30dB），因此双极化天线之间的空间间隔仅需20-30cm；另外，双极化天线具有电调天线的优点，在移动通信网中使用双极化天线同电调天线一样，可以降低呼损，减小干扰，提高全网的服务质量。

如果使用双极化天线，由于双极化天线对架设安装要求不高，不需要征地建塔，只需要架一根直径20cm的铁柱，将双极化天线按相应覆盖方向固定在铁柱上即可，从而节省基建投资，同时使基站布局更加合理，基站站址的选定更加容易。

对于天线的选择，我们应根据自己移动网的覆盖，话务量，干扰和网络服务质量等实际情况，选择适合本地区移动网络需要的移动天线

3.3基站天线的应用

　1、在基站密集的高话务地区，应该尽量采用双极化天线和电调天线；

　2、在边、郊等话务量不高，基站不密集地区和只要求覆盖的地区，可以使用传统的机械天线。

我国目前的移动通信网在高话务密度区的呼损较高，干扰较大，其中一个重要原因是机械天线下倾角度过大，天线下倾角度过大，天线方向图严重变形。

要解决高话务区的容量不足，必须缩短站距，加大天线下倾角度，但是使用机械天线，下倾角度大于5°时，天线方向图就开始变形，超过10°时，天线方向图严重变形，因此采用机械天线，很难解决用户高密度区呼损高、干扰大的问题。

因此建议在高话务密度区采用电调天线或双极化天线替换机械天线，替换下来的机械天线可以安装在农村，郊区等话务密度低的地区。

第五章阿尔卡特基站维护

概述：

随着通信行业的不断发展，基站设备从原来简单的模拟设备升级到现在复杂的数字化设备，但是无论是原来简单的模拟设备还是现在复杂的数字化设备都不是免维护的，都有一定的故障率，如果不对其进行及时的处理将会严重的影响网络指标。

为了能保证设备的正常运转，提升网络指标，这就需要我们对这些基站进行定期或不定期的维护。

基站维护流程总结起来包括以下几方面：

第一、巡检工作，要求：

按时，按计划实施；第二、故障处理，要求：

及时，快速，有效；第三、安全管理，要求：

以预防为主；第四、资料管理，要求：

细致，保密；第五、工程随工，要求：

负责，细心；第六、投诉处理，要求：

耐心。

现对以上六方面进行逐一的介绍。

5.1基站维护流程

5.1.1巡检工作

每一个月的基站巡检工作能够及时的了解设备的运行情况，对存在安全隐患的设备能够及时的进行处理，具体的检查范围包括：

基站主设备、基站交直流配电设备、基站蓄电池、基站空调、基站动力环境监控设备、基站传输设备、基站天馈线系统、基站机房安全设施。

检查项目包括：

工作电压、工作电流、有无告警、运转情况、设备连线情况、环境卫生，以及基站所存在的各种安全隐患。

具体包括：

1、基站主设备，检查各模块的指示灯是否正常，对有告警的用OMT软件查出并及时的处理，各模块之间的连线机柜顶部馈线传输线接地线是否连接紧固，测量机柜系统电压是否在正常范围值内，更换防尘网，对设备进行清理。

2、基站交直流配电设备，基站交直流配电系统为整个基站提供电能，如果交直流系统出现故障将导致整个基站退服。

日常巡检时主要测量动力引入三相交流电压、开关电源三相相线电流、中性线电流、直流输出电压、直流输出电流等；导线、熔断有无过热现象、关开电源有无告警、一次下电二次下电电压、蓄电池组参数是否正确等；零线地线连接是否正确，接地线可靠，地阻小于5欧姆，交流配电箱空气开关及电缆连接良好，不存在安全隐患。

交流配电箱内防雷器无损坏，防雷空开合上，浮充电压和负载电流正常，交流配电屏指示灯、告警信号正常。

交流电压供电回路的接点、空气开关、熔丝、闸刀等有无温度过高现象。

变压器是否有漏油现象，跌落式开关是否良好。

3、基站蓄电池，基站蓄电池主要是在市电中断的情况下在短时期的为基站主设备提供电能。

如果蓄电池性能减退时不能为主设备提供足够的电能，在发电不及时的情况下直接导致退服，所以在日常巡检时主要测量蓄电池组的单体电压、馈电母线电流、软连线压降、连接体处有无松动腐蚀现象、电池壳体无渗漏和变形极柱、安全阀周围无酸雾酸液逸出、定期紧固电池连接条、清理灰尘，并做电池容量测试，掌握蓄电池的健康情况。

4、基站空调，基站主设备和蓄电池对环境温度要求都很高，温度过高或过低都直接导致基站退服，而且高温对蓄电池的使用寿命也有致命的影响。

根据维护经验，基站因空调故障而导退服占退服总数的25%，所以应对基站空调的维护给予重视。

日常巡检时主要测量工作电压、工作电流、制冷剂有无泄露、清理防尘网、检查冷凝器、定时清洗冷凝器、排水管通畅、无漏水现象以及自起动是否正常等。

5、基站动力环境监控设备，监控设备负责采集基站设备的电流、电压、温度、烟感、水浸等信息量，及时的反馈给监控，做到早发现早处理。

日常巡检时重点检查，各传感器是否正常，可以人为产生告警，检查告警能否正常上传，并和机房校对数据。

6、基站传输设备，传输设备也是重点检查项目之一，日常巡检检查设备有无告警，如果有告警要各机房进行确认，并及时的进行处理。

清理设备防尘网、光缆、传输线、光纤、接地线走线整齐、捆绑有序、标签完好、有效、防静电手环可用等。

7、基站天馈线系统，检测天线馈线是否无松动、接地是否良好、标签有无脱落、分集接收和驻波比是否在正常数值范围内，对超出范围值的天馈系统要进行及时的处理。

8、基站机房安全设施，基站周围无杂草、易燃物、楼面/墙体无开裂、门窗无破损、钥匙可用、防盗设施完整可用、基站地面无渗漏、塌陷、地漏或空调排水顺畅、洞孔封堵严密，照明、灭火设备可用。

对地网设施被损、线缆布线凌乱、接头松动，电源线过载发热、标志标签不全或脱落的进行整改。

以上的各项测量数据要认真的做好相应的记录，并编辑成数据库，可定期的进行分析，及时侦测故障，做到防范于未然。

5.1.2故障处理

一般的故障可分为以下几类：

基站硬件故障、基站软件故障、交流引入故障（短路、断路、更换开关、熔丝、更改室内外走线、停电后恢复供电等）、直流故障（更换开关、熔丝，更换整流模块，更换监控模块，修改开关电源参数等）、蓄电池故障、空调故障、基站传输排障、基站动力环境监控设备故障。

当基站出现故障退服时：

首先考虑电源、传输及温度问题，通过监控查看基站交流、直流电压（退服前最后上传数据），电源部分问题主要有以下几方面：

1、交流电压无：

首先，与当地电业部门、电工确认是否停电，若未停，判断电表是否欠费（磁卡或电子计费类电表）；其次，可能是自用变压器或市电引入部分及交流配电部分有问题，携带发电机进行发电，并联系电工配合处理；若是打雷导致交流空开跳闸或防雷模块损坏，到基站闭合开关，更换模块，并测试基站地阻值，正常单站地阻值应小于5欧姆。

2、交流电压正常，直流电压低：

一般为开关电源整流模块部分问题，携带相应型号备件到基站进行更换。

传输断：

导致传输断的主要原因有三方面：

供电、光路、电路。

检查传输障碍时，要做到谨慎、细致、保持清醒的头脑、仔细观察、不要轻易动手。

传输问题并不仅仅影响一个基站。

看好并确认标签，不要动与本次障碍无关的设备和线路；轻拿轻放，光纤非常脆弱，不要弯折，开关综合柜门时，不要用力撞击，防止振动导致其它线路连接松动，将障碍扩大。

现在用的传输不论是光路还是电路都使用一收、一发两条传输线。

日常最简便的就是用发光二极管来判断电路的“收”、“发”。

二极管发光的就是“发”。

在排除供电原因后，根据传输拓扑结构，看是单个基站传输断还是相关联的基站传输都断，若是单个站断，检查本站及上端站传输设备的工作状态；相关联的多个基站传输断，一般为光缆问题或两端节点站问题。

请传输值班人员配合在传输网管上查看光端机是否有光R-LOSS告警，有告警并且当地或上端站未停电，一般为光缆故障。

排除光路问题后，检查电路即我们平时说的2M。

首先在DDF架对交换侧进行环回，即用终端塞对光端机出来的2M信号分别进行环、断，询问机房传输状态，若正常，说明故障点在基站侧；若原来的状态未改变，说明故障点不在本基站侧，可能是传输机房跳线或电路状态被改变所导致。

基站内问题可以逐段排查。

温度导致掉站：

环境温度超出安全范围（0-55C），RBS2202机柜在ECU下方有一个温度传感器，当局部温度超出安全范围，设备自动保护，TRU退服。

冬季的应急措施是先用电吹风对传感器加热，对ECU复位，恢复基站运行，再采取升温和保温措施，出入时关严门，避免冷风直接吹到机柜。

夏季开门通风降温，解决空调问题。

基站告警：

与BSC联系确定告警类别及告警代码。

根据告警代码分析障碍原因。

出发前需要根据告警来准备相应的备件和工具，避免由于没有备件而导致障碍处理超时。

经常遇到的告警主要有：

分集接收或驻波比告警；RU硬件故障；IDB数据库问题；温度超出安全范围（0-55C）[正常范围5-45C]。

分集接收或驻波比告警：

对分集接收和驻波比告警的处理方法基本一样，唯一不同的是分集接收是接收路径上发生的问题，驻波比是发射路径上发生的问题。

分集接收丢失告警可能是TRU、CDU、CDU至TRU的射频连线或天馈线故障引起的。

现网运行的基站天馈线接错的可能性不大，用OMT读取告警，使用SiteMaster进行测量，可以检查CDU前1/2馈线至天线段是否有问题，当驻波比值大于1.4，通过故障定位查出故障点，根据距离判断故障点，一般小于6米时是室内接头问题，主要检查柜顶接头和室内尾纤与7/8馈线接头、CDU至TRU的射频连线主要检查接口是否松动、连接是否正确。

对TRU或DXU复位后，分集接收告警会消失，这并不表示故障解决了，半小时或一两天后还会出现。

分集接收告警是当告警计数器达到门限值后才提示，所以必须要找到原因并彻底解决。

TRU故障：

一般的TRU出现故障很容易处理，因为我们可很方便地利用BSC或OMT终端来查看TRU的告警代码，从而判断故障原因。

例如一载频出现TXNOTENABLE故障，我们可以根据告警代码来查看是TRU问题还是天线问题。

但有时候TRU出现的故障基站软件本身检测不出来，例如曾遇到过一个TRU的TX不能工作，但没有告警代码，检查基站硬件和BSC参数无误，更换TRU后故障排除。

另外，有很多故障并非基站硬件故障，而是因为BSC的参数设置不对。

如果参数设置错误，发射机也将无法工作，所以，基站维护人员一定要掌握必要的BSC知识，这样对故障的判断才能迅速、准确。

基站内出现的告警可能会各种各样，掌握了基础知识，处理起来就避免了盲目性。

障碍处理的能力是随着经验的积累而逐渐增长的，处理障碍时注意对现场现象的观察，如各部件指示灯的状态，同时对OMT读出的告警LOG进行保存。

不仅便于日后的分析，遇到困难还可以让技术支持得到更详细的数据。

处理障碍时必须注意障碍历时，带齐工具和备件，在最短的时间内到达基站，用最短的时间、在最小的影响范围内来解决故障。

保持稳定的情绪、冷静思考。

如遇到自己不能解决的及时寻求支援，电话中把问题、现象、处理过程描述清楚，注意条理，把最急于解决的事情说清，才能得到有效的帮助。

如果出现与本专业无关的现象，应该立即向有关部门及监控中心、BSC汇报，以保证在短时间让其它专业人员到达现场。

故障排除后将处理结果反馈到监控中心，并及时做好记录。

5.1.3安全管理

以预防为主，对现存的危险和能预知的危险要及时处理，例如（及时的铲除基站周围的杂草，防止火灾。

检查交流市电引入，馈线引入部分防水，避免，雨水入户造成设备短路。

定期测量基站地阻，检查防雷接地系统避免雷击事故的发生。

）规避危险。

5.1.4资料管理

当安装工程或扩容工程结束时须及时的对基站设备进行登记，登记包括：

基站主设备、基站电源设备、基站传输设备、天馈系统、基站环境监控设备等，将所记录的数据编辑成基站数据库，为日后故障处理和扩容做准备。

5.1.5工程随工

基站工程人员经有关部门批准后方可进入基站，对工程中所要设计的部分过行重点的检查并做好相关主记录，对施工中不涉及的部分杜绝施工人员乱动，当工程需要停站时要向监控中心提出申请，当工程结束时督促施工人员清理现场，保持卫生并保证基站运行良好。

施工完毕后对设备进行登记，人员撤离后锁好门窗，并通知机房，填写随工记录单。

5.1.6投诉处理

到达现场后，检查设备进行情况，如设备运转正常，配合网优人员进行网络优化，用测试手机进行信号测试，直至客户撤销投诉。

结论：

参考文献

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人民邮电出版社,2000

[9]张威.GSM网络优化-原理与工程[M].北京:

人民邮电出版社,2003

后记

本论文的顺利完成，不能不提到本篇论文的指导老师刘小兵老师。

他以专业丰富的行业实践对本论文提供了许多宝贵的参考意见。

在此期间刘小兵老师给予了我很大的帮助，他一直坚持在繁忙的工作之余辅导我们写作。

从论文的选题到论文框架的布局，再到论文资料的正式撰写，都是他一直在帮助我。

在此由衷感谢刘小兵老师给予我的辅导和帮助，还有其他论文老师的提醒和建议。

当然还有我的同班同学，在写作过程中给予的帮助。

著名经济学家熊彼特在一次回答德鲁克如何成为一名令后人铭记的教师时曾讲到：

“光让别人记得你的著作和理论还不够，除非你能让其他人的生命因你而有所不同，才算是真的有所作为。

”可以说，三年以来，老师们无论在学术思想还是在实际行动乃至对未来职业发展取向上都已经深深影响到我，并将伴随一生，生命轨迹亦将因老师的睿智教导而发。

最后，真诚的说一句：

感谢在这菁菁校园中陪伴我度过一千多个日日夜夜的所有老师和同学们！