TD—LTE規(guī)劃中站高和下傾角的配置算法

姚柒零　隋延峰　馬建輝　李儼　孟夏

【摘 要】中國移動TD-LTE通信網(wǎng)絡(luò)目前處于建設(shè)初期，此時(shí)的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、結(jié)構(gòu)及組網(wǎng)架構(gòu)尤為重要，如何規(guī)劃合理的站高、站距及網(wǎng)絡(luò)發(fā)射功率是設(shè)計(jì)過程中遇到的重要議題。從網(wǎng)絡(luò)初期規(guī)劃的角度，結(jié)合TD-LTE的網(wǎng)絡(luò)特性及現(xiàn)網(wǎng)的測試數(shù)據(jù)，分析了站高、天線下傾角和站距三者之間的關(guān)系，并給出了在TD-LTE規(guī)劃階段，合理的配置和評估原則的建議。

【關(guān)鍵詞】TD-LTE 站距 站高 下傾角 規(guī)劃

中圖分類號：TN806 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-1010（2014）-03-0026-04

1 概述

中國移動在2013年進(jìn)行了大規(guī)模的基站建設(shè)工作，預(yù)計(jì)在2014年將再完成20萬個(gè)基站。深圳、廣州和杭州三個(gè)城市目前均已實(shí)現(xiàn)了LTE網(wǎng)絡(luò)覆蓋，另外中移動還啟動了香港LTE網(wǎng)絡(luò)與內(nèi)地4G網(wǎng)絡(luò)的漫游測試。隨著TD-LTE網(wǎng)絡(luò)的大規(guī)模部署，運(yùn)營商首先要面對的就是新網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃和優(yōu)化問題，如何使TD-LTE在四網(wǎng)協(xié)同中發(fā)揮優(yōu)勢，承載高速的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，就成了當(dāng)前運(yùn)營商最關(guān)心的話題。

結(jié)合TD-SCDMA的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，理想的站址布局就是基站呈等間距的蜂窩狀分布。在實(shí)際網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)中，受各種因素影響，并不是每一個(gè)基站都能選到理想的位置，這就造成了基站布局稀疏不均，有的區(qū)域兩個(gè)基站很近，有的很遠(yuǎn)。站距太近的區(qū)域，很容易導(dǎo)致兩個(gè)小區(qū)覆蓋交疊面積過大，甚至越區(qū)覆蓋。站距太遠(yuǎn)的區(qū)域，往往沒有主強(qiáng)信號，覆蓋比較雜亂，甚至小區(qū)間重疊覆蓋區(qū)域太小，導(dǎo)致弱覆蓋。那么怎樣才是合理的站高、站距和天線下傾角呢？

2 站高、下傾角分析

首先來研究一下小區(qū)覆蓋，影響小區(qū)覆蓋范圍的因素主要有站高、下傾角及小區(qū)發(fā)射功率。發(fā)射功率一般在參數(shù)設(shè)置時(shí)是一恒定值，主要關(guān)注站高和下傾角。單站覆蓋示意圖如圖1所示，其中，h是站高，θ是天線下傾角，d是覆蓋距離。

2.1 站高研究

假定天線下傾角最大、滿功率發(fā)射，在此條件下，分析站高和站距的關(guān)系，可得到基站高度與站間距關(guān)系，如圖2所示：

圖2 基站高度與站間距關(guān)系圖

當(dāng)然不同環(huán)境、不同站間距下，滿足覆蓋需求時(shí)可容忍的站點(diǎn)高度是不同的。但一般而言，滿足室內(nèi)要求且連續(xù)覆蓋的網(wǎng)絡(luò)站間距不會超過700m，即使穿透損耗最嚴(yán)重的市區(qū)環(huán)境，站高也不會超過50m的需求。

從另外一個(gè)角度，分析TD-LTE網(wǎng)絡(luò)中不同站高條件下信號隨距離衰減的情況。從現(xiàn)網(wǎng)城區(qū)的測試情況來看，過低的站點(diǎn)損耗很快，傳播距離不遠(yuǎn)，30～50m的站點(diǎn)傳播特性比較接近，而超過50m的站點(diǎn)損耗變小，會覆蓋更遠(yuǎn)，具體如圖3所示，因此將高站定義為超過50m的站點(diǎn)。

同時(shí)通過測試發(fā)現(xiàn)，當(dāng)站點(diǎn)高度增加一半，帶來信號增益3dB；當(dāng)站點(diǎn)高度增加一倍，帶來信號增益6dB。可用公式（1）表示：

（1）

2.2 天線下傾角研究

對于TD-LTE網(wǎng)絡(luò)，由于使用的是智能天線，天線能量集中在主瓣方向，除考慮加大下傾帶來的增益外，還有一個(gè)與站高、距離相關(guān)的最小下傾要求。通過圖1可知，天線下傾角的計(jì)算公式是：

θ=arctg（h/d）+α/2 （2）

當(dāng)智能天線的垂直波瓣下傾θ度時(shí)，水平面波瓣偏離角度為Φ的地方并不是也跟著下傾θ度，而會變化較慢。即隨著下傾角度逼近開槽口，水平面的波瓣會出現(xiàn)凹陷，增益更小，這對于控制過覆蓋比較有利。天線水平與垂直波瓣圖如圖4所示。

因此下傾調(diào)整的合理角度要根據(jù)具體的天線型號而定，就是要接近槽口的角度。以常見的半功率角度為15度的規(guī)劃天線為例，合適的下傾為13～17度。

當(dāng)波瓣較寬時(shí)，即使調(diào)整下傾角如7度（一般通用天線的垂直半功率角的1/2），信號僅比主瓣最強(qiáng)信號降低3dB。但如果更換窄波瓣天線，同樣調(diào)整7度，已經(jīng)衰減12dB了。同時(shí)這種天線往往是高增益天線，既能快速達(dá)到開槽效應(yīng)，又能彌補(bǔ)主瓣方向上功率下降過快的影響，對于下傾調(diào)整來控制覆蓋的效果就會比較明顯。所以，目前大部分天線都使用窄波瓣天線。

以摩比天線為例，發(fā)現(xiàn)天線下傾和增益并不是線性關(guān)系，合適的下傾角應(yīng)該是7～10度。摩比天線垂直面增益如圖5所示。

摩比天線垂直面角度與增益統(tǒng)計(jì)如表1所示。

另外在工程實(shí)施時(shí)，一定要注意傳統(tǒng)的機(jī)械下傾天線，一般超過5度即開始變形，超過10度變形嚴(yán)重，受天線支撐臂的限制，不少天線調(diào)整到最大也達(dá)不到這么大的角度，不同情況天線水平面波瓣圖如圖6所示。因此，規(guī)劃時(shí)必須選擇電調(diào)或者內(nèi)置電調(diào)的天線。

3 規(guī)劃中合理的站高、天線下傾角

根據(jù)TD-LTE信號的傳播特性和實(shí)驗(yàn)網(wǎng)測試情況，LTE基站站高與天線最小下傾角配置建議如表2所示。

目前在評估規(guī)劃站點(diǎn)的站高時(shí)，有兩種統(tǒng)計(jì)方式：

（1）當(dāng)站址的實(shí)際高度超過理想高度（根據(jù)小區(qū)站間距查詢表2得到）1.5倍時(shí)，則它對周邊基站的干擾難以控制，不建議在該站址建設(shè)LTE基站。

（2）當(dāng)站址的實(shí)際高度未超過理想高度（根據(jù)小區(qū)站間距查詢表2得到）1.5倍時(shí)，若現(xiàn)網(wǎng)TD/2G小區(qū)的下傾小于理想的最小下傾角3度以上，則該站址可以建設(shè)LTE基站，但建議新建獨(dú)立天線。

4 總結(jié)

根據(jù)上述站高、天線下傾角和站距間的關(guān)系，在規(guī)劃TD-LTE站點(diǎn)時(shí)，應(yīng)該：

（1）優(yōu)先控制站高

根據(jù)目標(biāo)網(wǎng)的方式，確定城市連續(xù)覆蓋時(shí)的合理站間距離是多少，根據(jù)站間距與站高的關(guān)系選擇合適的選址高度。控制站高在20（一般為3層樓高）～50m（高站門限）之間，兼顧選址難度和優(yōu)化門檻。

隨著容量增加，小區(qū)逐步分裂，站間距必然越來越小，原來的站址就會顯得過高，此時(shí)可以通過先調(diào)整下傾、不夠再收縮功率的方式，來彌補(bǔ)站高帶來的負(fù)面影響。

（2）合理設(shè)置天線下傾

不同型號天線可調(diào)整的范圍不同，依具體的天線波瓣圖特性而定，但需滿足兩個(gè)要求：

◆保證根據(jù)站高、覆蓋半徑、垂直半功率角度與最小傾角滿足θ=arctg（h/d）+α/2；

◆保證在此基礎(chǔ)上每下調(diào)1度時(shí)波瓣圖特性是增益遞減的。

以窄波瓣天線（垂直半功率角7度）為例，對于城區(qū)，經(jīng)過計(jì)算已經(jīng)需要調(diào)整到最大下傾。

參考文獻(xiàn)：

[1] 中國移動通信集團(tuán). 中國移動2013年LTE室外宏站規(guī)劃審核方法V1.0[Z]. 2013.

[2] 京信通信. LTE天線簡介（移動V2.0版）[Z].

[3] 3GPP TS36.306. Technical Specification Group Radio Access Network Radio Resource Control Protocol specification（Release 10）[S].

[4] 王映民，孫韶輝，等. TD-LTE技術(shù)原理與系統(tǒng)設(shè)計(jì)[M]. 北京： 人民郵電出版社， 2010.

[5] 中國通信企業(yè)協(xié)會. 2012—2013中國通信業(yè)發(fā)展分析報(bào)告[M]. 北京： 人民郵電出版社， 2013.★endprint

【摘 要】中國移動TD-LTE通信網(wǎng)絡(luò)目前處于建設(shè)初期，此時(shí)的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、結(jié)構(gòu)及組網(wǎng)架構(gòu)尤為重要，如何規(guī)劃合理的站高、站距及網(wǎng)絡(luò)發(fā)射功率是設(shè)計(jì)過程中遇到的重要議題。從網(wǎng)絡(luò)初期規(guī)劃的角度，結(jié)合TD-LTE的網(wǎng)絡(luò)特性及現(xiàn)網(wǎng)的測試數(shù)據(jù)，分析了站高、天線下傾角和站距三者之間的關(guān)系，并給出了在TD-LTE規(guī)劃階段，合理的配置和評估原則的建議。

【關(guān)鍵詞】TD-LTE 站距 站高 下傾角 規(guī)劃

中圖分類號：TN806 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-1010（2014）-03-0026-04

1 概述

中國移動在2013年進(jìn)行了大規(guī)模的基站建設(shè)工作，預(yù)計(jì)在2014年將再完成20萬個(gè)基站。深圳、廣州和杭州三個(gè)城市目前均已實(shí)現(xiàn)了LTE網(wǎng)絡(luò)覆蓋，另外中移動還啟動了香港LTE網(wǎng)絡(luò)與內(nèi)地4G網(wǎng)絡(luò)的漫游測試。隨著TD-LTE網(wǎng)絡(luò)的大規(guī)模部署，運(yùn)營商首先要面對的就是新網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃和優(yōu)化問題，如何使TD-LTE在四網(wǎng)協(xié)同中發(fā)揮優(yōu)勢，承載高速的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，就成了當(dāng)前運(yùn)營商最關(guān)心的話題。

結(jié)合TD-SCDMA的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，理想的站址布局就是基站呈等間距的蜂窩狀分布。在實(shí)際網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)中，受各種因素影響，并不是每一個(gè)基站都能選到理想的位置，這就造成了基站布局稀疏不均，有的區(qū)域兩個(gè)基站很近，有的很遠(yuǎn)。站距太近的區(qū)域，很容易導(dǎo)致兩個(gè)小區(qū)覆蓋交疊面積過大，甚至越區(qū)覆蓋。站距太遠(yuǎn)的區(qū)域，往往沒有主強(qiáng)信號，覆蓋比較雜亂，甚至小區(qū)間重疊覆蓋區(qū)域太小，導(dǎo)致弱覆蓋。那么怎樣才是合理的站高、站距和天線下傾角呢？

2 站高、下傾角分析

首先來研究一下小區(qū)覆蓋，影響小區(qū)覆蓋范圍的因素主要有站高、下傾角及小區(qū)發(fā)射功率。發(fā)射功率一般在參數(shù)設(shè)置時(shí)是一恒定值，主要關(guān)注站高和下傾角。單站覆蓋示意圖如圖1所示，其中，h是站高，θ是天線下傾角，d是覆蓋距離。

2.1 站高研究

假定天線下傾角最大、滿功率發(fā)射，在此條件下，分析站高和站距的關(guān)系，可得到基站高度與站間距關(guān)系，如圖2所示：

圖2 基站高度與站間距關(guān)系圖

當(dāng)然不同環(huán)境、不同站間距下，滿足覆蓋需求時(shí)可容忍的站點(diǎn)高度是不同的。但一般而言，滿足室內(nèi)要求且連續(xù)覆蓋的網(wǎng)絡(luò)站間距不會超過700m，即使穿透損耗最嚴(yán)重的市區(qū)環(huán)境，站高也不會超過50m的需求。

從另外一個(gè)角度，分析TD-LTE網(wǎng)絡(luò)中不同站高條件下信號隨距離衰減的情況。從現(xiàn)網(wǎng)城區(qū)的測試情況來看，過低的站點(diǎn)損耗很快，傳播距離不遠(yuǎn)，30～50m的站點(diǎn)傳播特性比較接近，而超過50m的站點(diǎn)損耗變小，會覆蓋更遠(yuǎn)，具體如圖3所示，因此將高站定義為超過50m的站點(diǎn)。

同時(shí)通過測試發(fā)現(xiàn)，當(dāng)站點(diǎn)高度增加一半，帶來信號增益3dB；當(dāng)站點(diǎn)高度增加一倍，帶來信號增益6dB。可用公式（1）表示：

（1）

2.2 天線下傾角研究

對于TD-LTE網(wǎng)絡(luò)，由于使用的是智能天線，天線能量集中在主瓣方向，除考慮加大下傾帶來的增益外，還有一個(gè)與站高、距離相關(guān)的最小下傾要求。通過圖1可知，天線下傾角的計(jì)算公式是：

θ=arctg（h/d）+α/2 （2）

當(dāng)智能天線的垂直波瓣下傾θ度時(shí)，水平面波瓣偏離角度為Φ的地方并不是也跟著下傾θ度，而會變化較慢。即隨著下傾角度逼近開槽口，水平面的波瓣會出現(xiàn)凹陷，增益更小，這對于控制過覆蓋比較有利。天線水平與垂直波瓣圖如圖4所示。

因此下傾調(diào)整的合理角度要根據(jù)具體的天線型號而定，就是要接近槽口的角度。以常見的半功率角度為15度的規(guī)劃天線為例，合適的下傾為13～17度。

當(dāng)波瓣較寬時(shí)，即使調(diào)整下傾角如7度（一般通用天線的垂直半功率角的1/2），信號僅比主瓣最強(qiáng)信號降低3dB。但如果更換窄波瓣天線，同樣調(diào)整7度，已經(jīng)衰減12dB了。同時(shí)這種天線往往是高增益天線，既能快速達(dá)到開槽效應(yīng)，又能彌補(bǔ)主瓣方向上功率下降過快的影響，對于下傾調(diào)整來控制覆蓋的效果就會比較明顯。所以，目前大部分天線都使用窄波瓣天線。

以摩比天線為例，發(fā)現(xiàn)天線下傾和增益并不是線性關(guān)系，合適的下傾角應(yīng)該是7～10度。摩比天線垂直面增益如圖5所示。

摩比天線垂直面角度與增益統(tǒng)計(jì)如表1所示。

另外在工程實(shí)施時(shí)，一定要注意傳統(tǒng)的機(jī)械下傾天線，一般超過5度即開始變形，超過10度變形嚴(yán)重，受天線支撐臂的限制，不少天線調(diào)整到最大也達(dá)不到這么大的角度，不同情況天線水平面波瓣圖如圖6所示。因此，規(guī)劃時(shí)必須選擇電調(diào)或者內(nèi)置電調(diào)的天線。

3 規(guī)劃中合理的站高、天線下傾角

根據(jù)TD-LTE信號的傳播特性和實(shí)驗(yàn)網(wǎng)測試情況，LTE基站站高與天線最小下傾角配置建議如表2所示。

目前在評估規(guī)劃站點(diǎn)的站高時(shí)，有兩種統(tǒng)計(jì)方式：

（1）當(dāng)站址的實(shí)際高度超過理想高度（根據(jù)小區(qū)站間距查詢表2得到）1.5倍時(shí)，則它對周邊基站的干擾難以控制，不建議在該站址建設(shè)LTE基站。

（2）當(dāng)站址的實(shí)際高度未超過理想高度（根據(jù)小區(qū)站間距查詢表2得到）1.5倍時(shí)，若現(xiàn)網(wǎng)TD/2G小區(qū)的下傾小于理想的最小下傾角3度以上，則該站址可以建設(shè)LTE基站，但建議新建獨(dú)立天線。

4 總結(jié)

根據(jù)上述站高、天線下傾角和站距間的關(guān)系，在規(guī)劃TD-LTE站點(diǎn)時(shí)，應(yīng)該：

（1）優(yōu)先控制站高

根據(jù)目標(biāo)網(wǎng)的方式，確定城市連續(xù)覆蓋時(shí)的合理站間距離是多少，根據(jù)站間距與站高的關(guān)系選擇合適的選址高度。控制站高在20（一般為3層樓高）～50m（高站門限）之間，兼顧選址難度和優(yōu)化門檻。

隨著容量增加，小區(qū)逐步分裂，站間距必然越來越小，原來的站址就會顯得過高，此時(shí)可以通過先調(diào)整下傾、不夠再收縮功率的方式，來彌補(bǔ)站高帶來的負(fù)面影響。

（2）合理設(shè)置天線下傾

不同型號天線可調(diào)整的范圍不同，依具體的天線波瓣圖特性而定，但需滿足兩個(gè)要求：

◆保證根據(jù)站高、覆蓋半徑、垂直半功率角度與最小傾角滿足θ=arctg（h/d）+α/2；

◆保證在此基礎(chǔ)上每下調(diào)1度時(shí)波瓣圖特性是增益遞減的。

以窄波瓣天線（垂直半功率角7度）為例，對于城區(qū)，經(jīng)過計(jì)算已經(jīng)需要調(diào)整到最大下傾。

參考文獻(xiàn)：

[1] 中國移動通信集團(tuán). 中國移動2013年LTE室外宏站規(guī)劃審核方法V1.0[Z]. 2013.

[2] 京信通信. LTE天線簡介（移動V2.0版）[Z].

[3] 3GPP TS36.306. Technical Specification Group Radio Access Network Radio Resource Control Protocol specification（Release 10）[S].

[4] 王映民，孫韶輝，等. TD-LTE技術(shù)原理與系統(tǒng)設(shè)計(jì)[M]. 北京： 人民郵電出版社， 2010.

[5] 中國通信企業(yè)協(xié)會. 2012—2013中國通信業(yè)發(fā)展分析報(bào)告[M]. 北京： 人民郵電出版社， 2013.★endprint

【摘 要】中國移動TD-LTE通信網(wǎng)絡(luò)目前處于建設(shè)初期，此時(shí)的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、結(jié)構(gòu)及組網(wǎng)架構(gòu)尤為重要，如何規(guī)劃合理的站高、站距及網(wǎng)絡(luò)發(fā)射功率是設(shè)計(jì)過程中遇到的重要議題。從網(wǎng)絡(luò)初期規(guī)劃的角度，結(jié)合TD-LTE的網(wǎng)絡(luò)特性及現(xiàn)網(wǎng)的測試數(shù)據(jù)，分析了站高、天線下傾角和站距三者之間的關(guān)系，并給出了在TD-LTE規(guī)劃階段，合理的配置和評估原則的建議。

【關(guān)鍵詞】TD-LTE 站距 站高 下傾角 規(guī)劃

中圖分類號：TN806 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-1010（2014）-03-0026-04

1 概述

中國移動在2013年進(jìn)行了大規(guī)模的基站建設(shè)工作，預(yù)計(jì)在2014年將再完成20萬個(gè)基站。深圳、廣州和杭州三個(gè)城市目前均已實(shí)現(xiàn)了LTE網(wǎng)絡(luò)覆蓋，另外中移動還啟動了香港LTE網(wǎng)絡(luò)與內(nèi)地4G網(wǎng)絡(luò)的漫游測試。隨著TD-LTE網(wǎng)絡(luò)的大規(guī)模部署，運(yùn)營商首先要面對的就是新網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃和優(yōu)化問題，如何使TD-LTE在四網(wǎng)協(xié)同中發(fā)揮優(yōu)勢，承載高速的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，就成了當(dāng)前運(yùn)營商最關(guān)心的話題。

結(jié)合TD-SCDMA的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，理想的站址布局就是基站呈等間距的蜂窩狀分布。在實(shí)際網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)中，受各種因素影響，并不是每一個(gè)基站都能選到理想的位置，這就造成了基站布局稀疏不均，有的區(qū)域兩個(gè)基站很近，有的很遠(yuǎn)。站距太近的區(qū)域，很容易導(dǎo)致兩個(gè)小區(qū)覆蓋交疊面積過大，甚至越區(qū)覆蓋。站距太遠(yuǎn)的區(qū)域，往往沒有主強(qiáng)信號，覆蓋比較雜亂，甚至小區(qū)間重疊覆蓋區(qū)域太小，導(dǎo)致弱覆蓋。那么怎樣才是合理的站高、站距和天線下傾角呢？

2 站高、下傾角分析

首先來研究一下小區(qū)覆蓋，影響小區(qū)覆蓋范圍的因素主要有站高、下傾角及小區(qū)發(fā)射功率。發(fā)射功率一般在參數(shù)設(shè)置時(shí)是一恒定值，主要關(guān)注站高和下傾角。單站覆蓋示意圖如圖1所示，其中，h是站高，θ是天線下傾角，d是覆蓋距離。

2.1 站高研究

假定天線下傾角最大、滿功率發(fā)射，在此條件下，分析站高和站距的關(guān)系，可得到基站高度與站間距關(guān)系，如圖2所示：

圖2 基站高度與站間距關(guān)系圖

當(dāng)然不同環(huán)境、不同站間距下，滿足覆蓋需求時(shí)可容忍的站點(diǎn)高度是不同的。但一般而言，滿足室內(nèi)要求且連續(xù)覆蓋的網(wǎng)絡(luò)站間距不會超過700m，即使穿透損耗最嚴(yán)重的市區(qū)環(huán)境，站高也不會超過50m的需求。

從另外一個(gè)角度，分析TD-LTE網(wǎng)絡(luò)中不同站高條件下信號隨距離衰減的情況。從現(xiàn)網(wǎng)城區(qū)的測試情況來看，過低的站點(diǎn)損耗很快，傳播距離不遠(yuǎn)，30～50m的站點(diǎn)傳播特性比較接近，而超過50m的站點(diǎn)損耗變小，會覆蓋更遠(yuǎn)，具體如圖3所示，因此將高站定義為超過50m的站點(diǎn)。

同時(shí)通過測試發(fā)現(xiàn)，當(dāng)站點(diǎn)高度增加一半，帶來信號增益3dB；當(dāng)站點(diǎn)高度增加一倍，帶來信號增益6dB。可用公式（1）表示：

（1）

2.2 天線下傾角研究

對于TD-LTE網(wǎng)絡(luò)，由于使用的是智能天線，天線能量集中在主瓣方向，除考慮加大下傾帶來的增益外，還有一個(gè)與站高、距離相關(guān)的最小下傾要求。通過圖1可知，天線下傾角的計(jì)算公式是：

θ=arctg（h/d）+α/2 （2）

當(dāng)智能天線的垂直波瓣下傾θ度時(shí)，水平面波瓣偏離角度為Φ的地方并不是也跟著下傾θ度，而會變化較慢。即隨著下傾角度逼近開槽口，水平面的波瓣會出現(xiàn)凹陷，增益更小，這對于控制過覆蓋比較有利。天線水平與垂直波瓣圖如圖4所示。

因此下傾調(diào)整的合理角度要根據(jù)具體的天線型號而定，就是要接近槽口的角度。以常見的半功率角度為15度的規(guī)劃天線為例，合適的下傾為13～17度。

當(dāng)波瓣較寬時(shí)，即使調(diào)整下傾角如7度（一般通用天線的垂直半功率角的1/2），信號僅比主瓣最強(qiáng)信號降低3dB。但如果更換窄波瓣天線，同樣調(diào)整7度，已經(jīng)衰減12dB了。同時(shí)這種天線往往是高增益天線，既能快速達(dá)到開槽效應(yīng)，又能彌補(bǔ)主瓣方向上功率下降過快的影響，對于下傾調(diào)整來控制覆蓋的效果就會比較明顯。所以，目前大部分天線都使用窄波瓣天線。

以摩比天線為例，發(fā)現(xiàn)天線下傾和增益并不是線性關(guān)系，合適的下傾角應(yīng)該是7～10度。摩比天線垂直面增益如圖5所示。

摩比天線垂直面角度與增益統(tǒng)計(jì)如表1所示。

另外在工程實(shí)施時(shí)，一定要注意傳統(tǒng)的機(jī)械下傾天線，一般超過5度即開始變形，超過10度變形嚴(yán)重，受天線支撐臂的限制，不少天線調(diào)整到最大也達(dá)不到這么大的角度，不同情況天線水平面波瓣圖如圖6所示。因此，規(guī)劃時(shí)必須選擇電調(diào)或者內(nèi)置電調(diào)的天線。

3 規(guī)劃中合理的站高、天線下傾角

根據(jù)TD-LTE信號的傳播特性和實(shí)驗(yàn)網(wǎng)測試情況，LTE基站站高與天線最小下傾角配置建議如表2所示。

目前在評估規(guī)劃站點(diǎn)的站高時(shí)，有兩種統(tǒng)計(jì)方式：

（1）當(dāng)站址的實(shí)際高度超過理想高度（根據(jù)小區(qū)站間距查詢表2得到）1.5倍時(shí)，則它對周邊基站的干擾難以控制，不建議在該站址建設(shè)LTE基站。

（2）當(dāng)站址的實(shí)際高度未超過理想高度（根據(jù)小區(qū)站間距查詢表2得到）1.5倍時(shí)，若現(xiàn)網(wǎng)TD/2G小區(qū)的下傾小于理想的最小下傾角3度以上，則該站址可以建設(shè)LTE基站，但建議新建獨(dú)立天線。

4 總結(jié)

根據(jù)上述站高、天線下傾角和站距間的關(guān)系，在規(guī)劃TD-LTE站點(diǎn)時(shí)，應(yīng)該：

（1）優(yōu)先控制站高

根據(jù)目標(biāo)網(wǎng)的方式，確定城市連續(xù)覆蓋時(shí)的合理站間距離是多少，根據(jù)站間距與站高的關(guān)系選擇合適的選址高度。控制站高在20（一般為3層樓高）～50m（高站門限）之間，兼顧選址難度和優(yōu)化門檻。

隨著容量增加，小區(qū)逐步分裂，站間距必然越來越小，原來的站址就會顯得過高，此時(shí)可以通過先調(diào)整下傾、不夠再收縮功率的方式，來彌補(bǔ)站高帶來的負(fù)面影響。

（2）合理設(shè)置天線下傾

不同型號天線可調(diào)整的范圍不同，依具體的天線波瓣圖特性而定，但需滿足兩個(gè)要求：

◆保證根據(jù)站高、覆蓋半徑、垂直半功率角度與最小傾角滿足θ=arctg（h/d）+α/2；

◆保證在此基礎(chǔ)上每下調(diào)1度時(shí)波瓣圖特性是增益遞減的。

以窄波瓣天線（垂直半功率角7度）為例，對于城區(qū)，經(jīng)過計(jì)算已經(jīng)需要調(diào)整到最大下傾。

參考文獻(xiàn)：

[1] 中國移動通信集團(tuán). 中國移動2013年LTE室外宏站規(guī)劃審核方法V1.0[Z]. 2013.

[2] 京信通信. LTE天線簡介（移動V2.0版）[Z].

[3] 3GPP TS36.306. Technical Specification Group Radio Access Network Radio Resource Control Protocol specification（Release 10）[S].

[4] 王映民，孫韶輝，等. TD-LTE技術(shù)原理與系統(tǒng)設(shè)計(jì)[M]. 北京： 人民郵電出版社， 2010.

[5] 中國通信企業(yè)協(xié)會. 2012—2013中國通信業(yè)發(fā)展分析報(bào)告[M]. 北京： 人民郵電出版社， 2013.★endprint