蜂窝式移动通信网无线网络优化手册

移动通信

无线网路优化手册

Mobil Phone

Radio Network Optimization

Handbook

作者：张农

2000年，10月

目录

第一章电波传播基本知识 (3)

1.1 电波传播原理 (3)

1.2 电波的反射： (8)

1.3电波的绕射 (11)

1.4树木阻挡损耗 (13)

第二章天线基本知识 (13)

2.1天线工作原理 (13)

２.２天线俯角的应用 (17)

2.3 天线间的空间偶合 (20)

2.4 空间分集天线的设置 (22)

2.5天线的场区划分 (23)

2.6 天线驻波比 (26)

第三章馈线与接地基本知识 (27)

3.1同轴电缆工作原理 (27)

3.2馈线的特征阻抗 (29)

3.3驻波比 (31)

３.4馈线的测量 (32)

3.5馈线的接地 (33)

第四章三种体制工作方式和通用参数 (35)

4.1频分多址（FDMA） (35)

4.2时分多路TDMA (36)

4.3码分多路CDMA (39)

4.4接收系统的噪声系数 (40)

4.5分集接收 (42)

4.6非线性失真 (45)

第五章蜂窝网的分簇和无线的覆盖区 (46)

5.1蜂窝式分簇（cluster）方法 (46)

5.2无线的覆盖 (52)

5.3直放站的应用 (54)

第六章业务统计和参数设置 (56)

6.1RACH的业务量 (58)

6.2SDCCH的业务量统计 (60)

6.3PCH的负荷统计 (61)

6.4AGCH的负荷 (62)

6.5TCH的负荷 (63)

6.6越区切换次数的统计 (64)

6.7相邻小区间业务量调整的方法 (65)

6.8掉话率的改善 (67)

6.9接通率的统计和优化 (69)

第一章 电波传播基本知识

1.1 电波传播原理

功率密度和场强的关系(Power Density and Field Intensity)

在通信领域里，发射电波的物体通常是指发射天线。如果有一个理想的点源，在距离该

点源很远的地方观察其发射出来的电波，如图

1.1所示。当点源（天线）发射的功率为P 瓦时，这部分功率将全部通过图中之球面发散至广阔的空间。如果假设功率是以同等的功率密度向四面八方辐射出去（即各向同性

-Isotropic ），那么，通过球面的功率密度应该是W ，根据能量扩散定律

图1.1 电波能量扩散原理图

式中R 为球面的半径。如果功率的单位用瓦表示，球面半径用米为单位，则功率密度W 的单位是（瓦/平方米）。 假若在球面上有一个小面积为A 平方米，落在这个面积上的功率P A 应该是：

P A =W A ................................................................(1.1.2)

如果用天线的接收面积计算（1.1.2）式之天线接收功率时，天线的接收有效面积应该是A eff ， 式中G 为天线增益（倍数）.λ为工作波长。

A G

4/...........................................(1.1.3)

eff 2

=

πλ)1.1.1.....(....................R

4P

W 2

π=

例如天线增益为13dB i ，工作在900 MHz 频段（λ=0.33m ），则其有效面积为0.17平方

米(101..3⨯0.332/4π=0.17)。

在一些测量软件中有时要用电场强度（E ）计算，因此往往需要对接收场强和功率密度

进行换算。通过公式（1.1.4）可以进行在自由空间中的换算：

式中ρ为自由空间的波阻抗（377欧姆），E 为电场强度有效值。如果（1.1.4）式中功率密度W 的单位为（瓦/平方米），则电场强度的单位为（伏/米）。电场强度E 通常用（微伏/米）作单位，而功率密度也多用（毫瓦/平方米）为单位。因此（1.1.4）式可以写为：

或

用分贝表示，则可写为：

10logW(dBm/m 2)=20logE(dB μV/m)+10log10-9-10log377

=20logE(dB μV/m)-115.76.................................(1.1.6)

(1.1.3)式中之（λ2/4π）是天线增益为1（0dB ）时的有效面积，所以通常用这个面积代替（1.1.2） 式中的A 以求得天线增益为1时的接收功率Pr （用dBm 表示）。如果天线增益为G dB 时，则（1.1.7）式可以写为

W E ...............................................(1.1.4)

2

=

ρ

W(mw /m )10E (V /m)1023

212

⨯=

⨯--μρ

W(mw /m )E (V /m)

102

29=

⨯-μρ

............................(..)

115ρμεπππ==⨯⨯=≈-007

9

41013610

120377/Ω