三扇区集成美化天线在WCDMA基站的应用方案探讨

一、 引言

随着移动通信的不断发展，为了提供更高质量的网络服务，国内三大移动业务运营商都提出了全覆盖、无缝覆盖的概念，不断加大网络建设的投入，以此来吸引用户。但无线基站、天线的增多，同时也带来了不少负面问题。其中最主要的问题就是市区建筑物顶部天线林立，天线裸露在建筑物顶部，给附近的居民带来了一种不安全感，导致他们对无线电波产生抵触甚至抗争，从而增加了无线网络基站的选址及建设的难度，所以基站的选址及建设已成为现在许多运营商必须面临的问题。

近年来，移动业务运营商为解决这些难题，几乎都采取了将无线天线伪装起来的办法，也就是我们现在经常提到的将天线隐藏和美化起来(简称：美化天线)，有的将天线做成"空调"状，有的做成"水箱"状，还有的做成与建筑物外墙一样的形状等等。但这些美化天线或多或少还是会因其体积庞大而被居民发现。为此，运营商又要为重新选址或重新建设投入庞大的人力和物力资源!那么，有没有一种更好的解决办法呢?本文就三扇区集成天线在WCDMA基站的美化方案以及可能应用的构想来探讨一下。

二、WCDMA现状

WCDMA 作为较为成熟的3G 国际标准，在我国也获得网络许可，并由中国联合通信公司负责运营。目前分配给WCDMA 的频段为1920~2170MHz，由于频段较原2G 系统(如GSM900 为870~960MHz)要高，根据电磁波空间传输原理，高频段信号有更大的空间传输衰减。那么要求站址密度要远高于原来的2G通信网络，为此，原来7-8 百米的站址间隔，现在可能2-3 百米就需要有一个基站。这无疑对运营商的站址选择以及建设问题更是雪上加霜。

一方面要给客户提供高质量的通信服务，另一方面又要协调站址谈判及建设的问题，要兼顾这两方面问题，三扇区集成美化天线无疑是一种较为理想的选择。

三、 产品需求分析

要求能够既能满足产品的性能指标又能满足产品美化的要求，又兼顾运营商运维的方便性，产品至少应该有以下几个特点：

1) 3 扇区集成;最好单扇区或两扇区也可以选择;

三扇区集束可以获得较好的视觉效果,也是业界经常采用的一种美化方式。目前，全球许多知名天线厂商都在进行这方面的开发和研究，包括塔放集成方案等等。尤其是，有些厂商正在探讨RRH 的集成，只需一根光纤和电源的接入，即可实现射频端所有功能。RRH 集成方案，也是WCDMA 和其它未来通信系统的发展方向 之一。

2) 尺寸足够小;

天线尺寸大小是站址谈判成败的重要因素之一.根据WCDMA 制式的频段，如果把三副65 度遥控电调基站天线成120 度设计为一个集束天线，直径尺寸将在200mm 左右。但是这个尺寸还是显得有点大，如果尺寸能够做到150~160mm 对许多场景的美化会有本质的贡献，如小尺寸可以做成旗杆方式，排污管方式等等。同时，尺寸的减小，意味着杆体重量和成本的三次方减小，楼面的安全性也大幅提升。

3) 遥控电调;

遥控电调天线在WCDMA 和未来的其它通信系统中将越来越被重视，当前业界通用的AISG 协议就是专门针对基站天线与基站或NodeB 互操作的协议，目前该协议已经成为3GPP 协议的一部分。对于美化天线来说，遥控技术显得更加重要，因为美化天线往往更难于对其进行机械倾角和手动电调倾角的调整。

关于电调天线的控制一般着重考虑两方面因素：

第一，天线厂商提供的方案是否实用、可靠。这主要是考虑当基站并不支持遥控功能或解决暂时版本不兼容的情况。

第二，要考虑基站天线是否与大多数的基站兼容，这样可以通过OMC 对各站点的倾角进行统一控制和优化。

4) 产品的性能指标要接近非美化天线产品;

美化天线最终是作为网络无线发射的执行设备，所以尽管有美化需求，天线的性能不能有原则的妥协。例如，产品的互调性能、产品的波束控制性能、扇区内和扇区间的隔离等等…

5) 要兼顾2G 系统的接入;

为了节约资源，促进通信行业和谐发展，国家已经明确要求尽量共享资源。美化天线一方面实现对WCDMA的覆盖，也应该兼顾2G系统的覆盖甚至考虑其它运营商信号的接入。基于频段考虑，如果天线集成800 或900MHz 信号，天线尺寸必然大幅增加。那么，天线应该至少包括GSM1800 的信号。对于中国联通来说，由于GSM900 频点较少，所以主要用GSM1800 吸收话务，同时实现3G的覆盖。这样，WCDMA 和GSM1800兼顾的美化天线产品可以满足中国联通的部分需求。

四、 应用方案

通过上面的阐述，我们选择在我国直辖市试用的某国际天线知名厂商的产品----管状天线。其指标和图片如下:　　

这款天线取得了非常好的视觉效果，运营商给与了较高的评价。如果把这款天线推广开来，还可以有许多有吸引力的应用方案，如旗杆、排污管、烟囱等等。下图为产品应用的想象图：

美化天线

美化天线

五、 结束语

移动通信行业日新月异的发展，使人们越来越多的享受移动通信带来的便利。除了通信技术本身的发展，我们也应该更多的眼光投放在环境的和谐与发展这个课题。这不仅是运营商需要考虑的问题，也应该是所有基站天线厂商的责任和义务，从技术方面，工艺方面，资源共享方面，与通信产业链所有人一道，共同打造绿色和谐的移动通信产业。