移动通信工程中的微波传输基站勘察选址技术分析

发表时间:2021/5/28   来源:《科学与技术》2021年第5期   作者:吴江东 高天洁 王秋力
[导读] 本文阐述了移动通信工程中的微波传输基站勘察选址的重要性,
        吴江东  高天洁  王秋力
        辽宁工程技术大学大学电子与信息工程学院  辽宁  葫芦岛  125100
        摘要:本文阐述了移动通信工程中的微波传输基站勘察选址的重要性,并着重介绍了微波传输基站勘察选 址的技术要点:勘察前的准备工作、现场勘察及施工总结三个方面的内容。
        关键词:移动通信工程;微波传输;基站
        
        0 引言
        移动通信网络中基站中继传输方式通常采用微波和光传输二种方式。本文仅讨论微波传输基站勘察选址的一般要则,不涉及光传输基站勘察选址问题。微波 传输基站的设置需要统筹考虑,在满足基站覆盖的基础上,又要兼顾微波中继传输,节省投资。这是摆在每个移动通信网络运营商面前的难题。本文将针对这个 问题提出一些具体的选址技术要点。本文有关微波站勘察选址的论述亦适用于通常的微波接力通信工程。
        
1 勘察准备阶段技术要点
1.1 图上选址作业
        在前往现场实地勘察选址前,需要在五万分之一或其他较精确的测绘地图上进行基站预选址工 作,必要时借助Google Earth参考进行。基站设置需要全网统筹考虑,根据当前网上用户密度分布的 统计分析对基站的布局进行调整,使基站的分布更符合用户话务密度的分布,合理增加基站密度以解决高话务密度区的增容问题,新、老基站的分布应尽可能遵循蜂窝结构。并初步了解站址、站距、阻挡等基本情况。
        在考虑基站设置的同时,需要考虑基站的中继传输方式。对于没有现有光缆线路资源可利用的且光缆引入线路较长、建设投资高或光缆引入难度大、建设周期长的基站,宜采用具有投资少、效益高、建设周期短等特点的微波传输方式。初步确定采用微波传输的基站,在室内图上作业后应提出两个或两个以上的接入方案以供现场查勘时筛选。对于不能直接接入的微波传输基站,可以在规则蜂窝 结构允许的偏离范围内重新选取站址。实在不能直 接接入的基站,可以单独设置微波无源中继站以满足传输的需要。为减少投资,传输路由方案中尽量不考虑单独设置微波有源中继站。
         
1.2 需要准备的文件及地图
        (1) 批准的可行性研究报告或工程设计委托书。可行性研究报告或工程设计委托书是基站选址最重要的依据,必须熟悉了解,深刻领悟。
        (2) 各基站站址、路由方案沿线的五万分之一或十万分之一测绘地图。五万分之一或十万分之一测绘地图可以满足站址精度的要求,同时又便于携带在野外作业,是基站选址主要推荐使用的地图。城市路由微波中继段沿线上的建筑障碍物情况可借助Google Earth大致了解。
        (3) 室内选线工作完成的每个接力段的断面图。
        (4) 有关省、市近期出版的交通图。
        (5) 空白断面图图纸。
1.3 需要准备的仪表和工具
        罗盘、GPS、测距仪、测高仪、望远镜、皮尺、数码相机、绘图夹、纸、铅笔、橡皮及必要的 医药用品。在出发前,应检验仪表工作是否正常,其配件是否齐全。


1.4 其他需要注意的问题
        (1) 勘察前须制定勘察计划,与建设单位协商勘 察时间、内容,明确提出对建设单位的配合要求。
        (2) 勘察前须对本期建设方要求、建设方案等做 到心中有数。

2 微波传输基站勘察选址内容分析
        (1)站址位置、标高的测量。准备阶段确定基站的位置,但还需对其进行现场的勘察与测量。利用在 GPS 表和测高仪测量所选站址的经度和纬度,确定其是否符合建址条件,如不符合需要重新选址。主要考虑因素为是否有合理的天馈线安装位置,是否具有合理的信号覆盖面积等。将标高和站址位置符合要求的做好标记,准备施工。
        (2)基站地形勘察与测量。首先,确定基站铁塔设计的基本资料,包括铁塔的根开,机房的建筑面积等,通过基本参数确定基站的设计。基站多为无人值守站,因此测量数据满足基本的设备需求即可。当然,要保证铁塔与建筑物之间 留有一定的距离。其次,对于可以利用的建筑,需要进行相关参数的测量,包括承载能力、耐燃能力以及稳固性等,由于多是旧基站拆迁重建,因此多可以满足需求,但依然要对其性能进行检测,并将重点放在天线的引入上。在首次基站设计中,地形勘察要详细,且要作为整个工程的重点。对机 房位置的结构、地理环境进行初步分析,保证基本环境可以进行基站设计。如无法满足性能需求,需要先进行加固、增高或者拆除重建等处理,要尽量少选民宅。
        (3)天线近场区的测量。天线近场区的测量是为了确定基站天线的安装方向、高度和夹角确定,检查其视通情况。主要采取线路垂直角测量法,确定发射端和接收端天线的海拔高度,使用光学仪器,并通过海拔高度计算两端的路径垂直角。具体的路径确立步骤为:将经纬仪架设于基站两端天线等高位置上,用来测量相对通信方向角,选择正确的参考点,对准移动通信方向。将角度范围调整为 ±1 ~ 2°,测量周边障碍物情况,并且要做好相关记录。如测量值小于计 算值或者等于计算值,则说明障碍对信号不造成较大影响,路径是视通的。如存在障碍物,并且有处理的必要,那么需要确定障碍物的位置、形态和高度等基本参数,并核查处理。 最后,对周边地面的光反射强度进行测量和计算,过强的反射光将对通信造成影响。

3 施工总结阶段的技术要点
        首先:根据上述勘察内容形成具体的勘察调查表,不仅要包括已确定基站站址,还包括候选站址的调查表,作为最终确定的参考条件。勘察表的内容要详细,且关键点清晰。包括基站名称、所属区域。站址经纬度或者横纵坐标、通信方位、天线辐射方向以及进场障碍物的情况等。对旧基站的拆迁重建,还需要记录可使用机房的基本情况,重点是电力支持和铁塔的性能与高度。根据测量结果和测量依据将站址分为可用、可调节和不可用三种。确定基站建设需要的设备,以及设备使用基本原则,最后确定基站天线的安装方针,包括安装高度、安装位置、安装走向以及与基站之间的倾斜角等。其次:是绘制正确的施工图纸。包括总平面布置图和机房走线架平面图。确定基站建设过程中,所有工程的位置,画出地形测量等高线,并标明磁记、建北方位及其夹角度数。确定安装顺序以及基本尺寸。绘制图纸将最终作为施工的参考,因此必须做到正确、全面。将基站分为三个部分,分别为机房区、铁塔以及天线。确定铁塔的位置,辐射方向等基本参数,基于此设计天线的走向。天线的勘察是主要内容,基站天线是确保信号而设计的,勘察处测量内容要包括室内天线或室外天线的走向,并形成具体的勘察报告;根据基站的测试结果确定最佳候选基站,确定各基站的设备参数;形成机房设计的总平面图,杆塔的高度、信号覆盖等基本参数。
        总结:移动通信工程发展迅速,微波传输基站具有复杂性和特殊性,需要做好勘察工作。本文对微波传输基站的勘察选址要点进行仔细的分析,计算相关参数,保证选址的合理性,避免盲目的设计选址和建设。另外,微波传输基站的勘察选址对技术有较高的要求,需要运营商施工单位不断的探究勘察技术,确保测量的准确性,将移动通信基站的信号影响因素降到最低。

参 考 文 献
[1] 高峰 . 移动通信工程中的微波传输基站勘察选址要点 [J]. 探索与观察,2016(6).
[2] 林凡 . 试论移动通信工程中的微波传输基站勘察选址要点 [J]. 电子世界,2016(7).
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