移动TD基站的建设与LTE升级改造.docx
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移动TD基站的建设与LTE升级改造
摘要
本项目主要研究了TD-SCDMA（时分同步码分多址）的相关知识，研究了TD基站的建设过程以及基站如何开通投入使用；同时分析了如何将TD基站升级改造成LTE双模基站。
在TD-SCDMA相关原理、与其他两项3G技术的比较的基础上研究了LTE相关技术与原理；通过TD基站建设过程以及升级LTE过程及步骤的实际案例的研究，得出了基站故障相关的处理方法。
关键词：
TD-SCDMA；TD-LTE；升级
ABSTRACT
ThisprojectmainlystudiesontheTD-SCDMA（timedivisionsynchronouscodedivisionmultipleaccess）relatedknowledge,studytheconstructionprocessofTDbasestationandbasestationhowtoopenandputintouse;atthesametime,ananalysisofhowtoupgradetheTDbasestationintoLTEdual-modebasestation.BasedinTD-SCDMAtheory,andtheothertwo3GtechnologyonLTEtechnologyandprinciple;throughtheactualcasestudiesofTDandLTEbasestationconstructionprocessandsteps,theprocessingmethodofbasestationissuesrelatedto.
Keywords:
TD-SDMA;TD-LTE；pugrade
目录
1绪论5
2时分同步码分多址6
2.1TD-SCDMA发展历程6
2.2TD-SCDMA与其他3G制式技术比较6
3TD-LTE9
3.1蜂窝网络的演进9
3.2OFDM原理9
3.3LTE技术特点9
3.4多天线支持9
4基站的建设11
4.1基站选址11
4.2选址要点（一般性要求）11
4.3选址要点（技术性要求）12
4.3.1站址宏观要求12
4.3.2天线部分13
4.3.3机房部分14
4.4塔桅、机房建设15
4.4.1高度差要求15
4.4.2天线安装要求16
4.4.3屋顶彩钢板机房的建设16
4.5星港路TD基站建设16
4.5.1星港路基站选址16
4.5.2基站建设施工标准17
4.5.3基站初步勘察：
22
4.5.4基站建设完成后验收25
4.6星港路3TD基站LTE升级改造25
4.6.1双模演进方案25
4.6.2LTE改造过程26
5基站故障处理28
5.1通用故障现象28
5.2天馈系统测驻波比告警处理方法28
6结束语29
致谢30
参考文献31
1绪论
近年来，我国通信行业迅猛发展，拥有着手机的人数最多的国家，基站的建设更是迫在眉睫，三大运行商更是相互竞争，谁在覆盖面上抢得优势，便是最后的赢家，由于中国移动在移动通信中起步比中国电信和中国联通快很多，所以在移动通信方面中国移动占有优势，但是在固话和宽带方面，中国电信在原有的固话基础上发展宽带业务，既省钱又省力。
但是2008三大运营商重组，CDMA2000给了电信、WCDMA给了联通、TD-SCDMA给了移动。
以前一枝独秀的移动通信，现在三家运营商各有牌照，电信和联通在移动通信份额越来越大，所以中国移动在TD-SCDMA还未完全普及的情况下推出了4G，当然移动的计划是在推出的4G的过程中推动3G基站的建设，因为移动大多数基站采用3G、4G双模形式的基站方式，在普及3G的同时发展4G，虽然移动4G快了中国电信、中国联通一步，但是现在这大运营商正在建设LET-FDD4G网络。
因此通信行业的竞争在4G角逐中谁又会是最后的赢家，当然通信行业的第三产业必然会欣欣向荣，不管谁是最大的赢家，通信行业必然会带给用户不一样的质的飞跃。
2时分同步码分多址
TD-SCDMA（TimeDivision-SynchronousCodeDivisionMultipleAccess）时分同步码分多址，中国提出的第三代移动通信标准（简称3G），也是ITU批准的三个3G标准中的一个，以我国知识产权为主的、被国际上广泛接受和认可的无线通信国际标准。
2.1TD-SCDMA发展历程
（1）1995年11月，CATT（电信科学技术研究院）和美国Cwill公司合资成立信威公司，开发SCDMA（大灵通）无线通信系统。
（2）1998年6月，CATT代表中国向国际电联（ITU）提交TD-SCDMA技术提案。
（3）1999年10月，CATT和西门子公司组建联合团队，合作开发TD-SCDMA系统。
（4）1999年11月5日，TD-SCDMA写入ITU-RM.1457规范。
（5）2001年3月16日，TD-SCDMA写入3GPPR4系列规范，成为了真正意义上的可商用国际标准。
（6）2002年10月，中国为TDD分配155MHz频率资源。
（7）2002年10月30日，TD-SCDMA产业联盟正式成立。
（8）2003年8月29日，华为和西门子成立了合资公司：
鼎桥（TD-TECH），研发TD-SCDMA技术。
（9）2004年12月8日，芯原、凯明、中芯国际三方合力推出国产3G手机芯
2.2TD-SCDMA与其他3G制式技术比较
（1）三大3G技术比较
三大3G技术比较如表2-1所示。
表2-1三大3G技术比较
WCDMA
Cdma2000
TD-SCDMA
双工方式
FDD
FDD
TDD
多址方式
FDMA+CDMA
FDMA+CDMA
FDMA+TDMA+CDMA（智能天线）
载波带宽
5MHZ
1.25MHZ
1.6MHZ
码片速率
3.84Mcps
1.2288Mcps
1.28Mcps
同步方式
异步
同步
同步
接收检测
相干解调
相干解调
联合检测
1WCDMA：
是基于GSM网发展出来的3G技术规范，其支持者主要是以GSM系统为主的欧洲厂商，该系统能从现有的GSM网络上较容易的过渡到3G，具有市场优势。
2CDMA2000：
由美国高通公司为主导提出，可以从原有的CDMA网络直接升级到3G，建设成本低廉。
3TD-SCDMA：
主要由大唐电信提出，是我国百年通信史上第一次制定的国际标准，拥有自主知识产权，该系统应用多项先进技术。
（2）TD-SCDMA的优势
1易于使用非对称频段,无需具有特定双工间隔的成对频段
2适合传输上下行不对称的数据业务
3上行和下行使用相同频率载频，有利于智能天线技术的实现
4频谱利用率高
5不需成对的频谱，能够满足未来扩展需求，为频谱分配带来极大的灵活性
6相对于FDD运营商，TDD运营商频谱获取成本低，同时在业务方面，提高语音和非对称数据应用的频谱效率
7TD系统分配非对称上下行传输，经济高效地支持互联网接入业务
8结合智能天线技术，可以提供快速精确定位业务（LCS）
9更大的系统容量，语音用户容量是GSM/GPRS/EDGE系统的4倍左右，数据吞吞吐量是GPRS的8～10倍左右；同时在相同带宽情况下，TD-SCDMA系统支持的用户数目以及数据吞吐量均高于WCDMA及cdma2000系统；
（3）TD-SCDMA系统采用的先进关键技术可以为用户带来
1更流畅的多媒体业务体验
2更快速的上网冲浪及数据下载体验
3更低廉的价格、更快速的服务响应
4更好的业务连续性及稳定性
5终端功耗更低、辐射更小，真正绿色通信
（4）TD-SCDMA系统采用的先进关键技术可以为中国移动带来：
（1）设备成本更低，网络投资优势
（2）呼吸效应微弱，建网规划优势
（3）频谱效率更高，运营成本优势
（4）更佳用户体验，业务推广优势
（5）更低能源消耗，节能减排优势
（5）TD-SCDMA与GSM性能比较
TD与GSM性能比较如表2-2：
表2-2TD与GSM性能比较
标准
TD-SCDMA
GSM/GPRS/EDGE
单载波带宽（MHz）
1.6
0.2
考虑频率复用系数后的10MHz总载波数
6
4
10MHz语音理论峰值容量
138
30
10MHz语音实际峰值容量
107
30
单用户单载波峰值吞吐量（Mbps）
1.68
0.236
单用户单载波平均吞吐量（kbps）
500~800
60~80
（1）目前状况
目前，TD-SCDMA基本搭建起完成的产业链架构。
目前，TD产业链主要以国有企业为主，特别是终端芯片和测试仪表环节，更国外主流大厂商大部分都持观望的态度，看待TD的发展。
（2）发展趋势
随着中国政府不断地坚持不懈的大力推动，TD的已经进入了规模试商用阶段，很多厂商看到了市场，也就发生了兴趣。
特别是TD-LTE的发展也吸引了很多主流运营商和厂商的目光。
3TD-LTE
3.1蜂窝网络的演进
2008年三大运营商重组后，电信分到了CDMA2000牌照；移动分到了TD-SCDMA；
联通分到了WCDMA。
CDMA2000发展历程从CDMAIS-95到CDMA20001X，再由CDMA20001X发展成EVDOev.A、EVDOev.B最后发展成LTEFDD。
WCDMA发展从GSM开始发展到GPRS，再由GPRS发展成EDGE然后发展成WCDMA3G技术，最终演变为LTEFDD。
TD-SCDMA发展也是由GSM开始到GPRS后，再由GPRS发展成EDGE然后发展成TD-SCDMA3G技术,最终演变成LTETDD.
3.2OFDM原理
LTE空中接口使用了两种不同的多址技术，这两种技术都基于正交频分复用技术（OFDM，OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing），上行使用SC-FDMA，下行使用OFDMA。
OFDM与FDM原理类似，但是它通过降低子载波间的间隔而极大地提高了频谱效率。
（1）OFDM系统优点：
1OFDM几乎可以完全抵抗由于长符号时长引发的多径干扰。
2为宽带信道提供更高的频谱效率，灵活的带宽。
3通过FFT和IFFT实现相对简单。
（3）OFDM系统缺点：
1频率偏移和相位噪声会导致严重问题。
2多普勒频移影响子载波正交性。
3某些OFDM系统具有较高的PAPR。
4要求精确的频率和时间同步。
3.3LTE技术特点
（1）LTE下行传送体系是基于OFDM，下行OFDM和上行SC-FDMA技术；
（2）LTE采用共享信道传输，在共享信道中时频资源在各用户间实现动态分配；
（3）软合并的快速混合ARQ技术应用于LTE；
（4）LTE支持MIMO这种空间分集多路技术，显著的提高了传送速率
（5）LTE支持灵活的频谱分配，双工技术既支持FDD，又支持TDD，带宽分配范围：
1.4，3，5，10，15和20MHz。
（6）支持SON技术
3.4多天线支持
MIMO是LTE系统的重要技术，它是指在发送端和接收端同时采用多根天线。
理论计算表明，信道容量随发送端和接收端最小天线数目线性增长，故MIMO模式下信道容量大于单天线模式下的信道容量。
MIMO能够更好地利用空间维度的资源、提高频谱效率。
使信号在空间获得阵列增益、分集增益、复用增益和干扰抵消增益等，从而获得更大的系统容量、更广的覆盖和更高的用户速率
目前支持的MIMO模式类型
（1）多天线接收
1接收分集（UL2天线接收、UL4天线接收）。
2多用户虚拟MIMO（UL2x2MU-MIMO）。
3以上两种模式间的自适应选择和自适应切换。
（2）多天线发射（DL2x2MIMO、DL4x2MIMO）
1开环发送分集
2闭环发送分集
3开环空间复用
4闭环空间复用
以上四种模式间的自适应选择和自适应切换。
4基站的建设
网优提出需求、县公司资源中心传输确认站点、县公司资源谈点、业主初步同意上报费用审核、资源中心批复、站点设计钻探传输类型确认、签订合同、设计出图、材料申请、材料下发、电源引入传输建设机房建设、设备安装、设备开通、后评估、评估出报告、验收移交、移交确认。
4.1基站选址
在选择合适的基站位置时，需要结合当前覆盖状况以及基站建设所能带来的经济效应和社会效应来考虑。
经济效应主要是关心该基站所能给电信公司带来的收入情况，针对这方面就需要掌握基站周围住户的收入情况、用户的数量以及文化层次。
社会效应就是单纯为了扩大电信公司的社会影响力。
例如高速公路沿线、重要的国道、省道区域话务量不高，但是建设的基站给用户带来良好的心理效果，为电信带来潜在的客户。
大部分基站的建设能够带来社会效应和经济效应的双丰收，某些仅仅是为了获得社会效应，例如对于珠峰的网络覆盖。
如果一个基站的建设，上述两个目的都没有达到，就完全没有必要建设。
下面主要从一般性要求和技术性要求两个方面来对基站选址应注意的问题进行介绍。
4.2选址要点（一般性要求）
在根据上述的建设原则确定在某一区域内建设基站后，就要进行基站的实地选址工作。
在确定基站位置时，要综合考虑以下几个方面的因素：
（1）市电引入距离和方式
由于基站需要380V三相电作为供电电源，所以在选择合适的基站位置时要考虑市电引入。
如果周围有合适的三相电，就直接从现有的三相电源处转接，三相电引接距离最好小于1公里；如果当地没有合适的三相电可供引接，可以从附近110KV的高压线加装变压器解决。
（2）设备运输和后期维护
要选择交通较方便的区域建设基站，以便后期运送设备和基站维护。
对于后期的维护工作，要考虑基站周围交通是否便利，另外要与当地群众建立良好和稳固的关系。
（3）传输路由
在选择基站位置时，要同时考虑传输线路的走线情况，避免传输线路过长和路由情况复杂。
（4）覆盖效果
基站一般选择在所需覆盖区域的中心地带，使得各个扇区的话务量比较均匀。
基站最好选择在村镇的中心地区，另外农村基站间距至少保持在1公里以上，城区在500米以上。
（5）外在因素
针对当地的地质条件，要充分考虑基站所处位置的土质情况，避免由于土质疏松和结构不稳定引起基站的安全问题。
基站周围空间开阔，避免基站信号被阻挡。
一般要求天线主瓣方向100米范围内无明显阻挡。
所选位置有适合基站建设的区域，基站所占区域面积在20-100平方米。
另外基站应避免选在易燃、易爆的仓库，以及生产过程中容易发生火灾和爆炸危险的工业、企业附近。
郊区基站应避免选择在雷击区和地势低洼处。
避免设在雷击区以及大功率无线电发射台、雷达站、电视塔和高压线等强干扰源附近或加油站、医院等电磁辐射会对仪器仪表产生干扰的场所；不宜选址在易燃、易爆建筑物场以及生产过程中散发有毒气体、多烟雾、粉尘、有害物质的工业企业附近
4.3选址要点（技术性要求）
4.3.1站址宏观要求
（1）一般技术要求
1站间距满足链路预算要求；
2基站避免紧靠河边或湖边，防止越区干扰；
3或者天线方向不直接朝向水域。
基站避免设在大的十字路口，因为道路有波导效应，会造成越区干扰；或天线方向不顺着道路方向。
（2）业务量和业务分布要求
基站分布与业务分布应基本一致，优先考虑热点地区。
（3）覆盖要求：
按密集市区->市区->郊区->农村的优先级考虑覆盖，此外对交通干道、重要旅游区也应优先考虑。
（4）网络结构要求：
基站站间距根据电测及仿真分析结果确定，一般要求基站站址分布与标准蜂窝结构的偏差应小于站间距的1/4，在密集覆盖区域应小于站间距的1/8。
无线传播环境要求：
基站天线高度满足覆盖目标，一般要求天线主瓣方向100米范围内无明显阻挡。
同时，天线不宜过高，避免扇区间的过度重叠影响网络容量和质量。
基站所在建筑物高度、天线挂高要求如下表所示，实际工程中应根据具体情况作适当调整。
（5）与现有运营商共用站址：
在密集市区和市区条件下，站址相对密集且选址难度大，在条件允许的情况下，可考虑与移动、联通共用铁塔或屋项架设天线。
4.3.2天线部分
天线高度要求：
建议市区基站站址建筑物高度选址在30米（7层楼）－35米（12层楼）之间。
如周围建筑均比较高时，可选择平均高度的建筑物。
如果找不到合适高度的建筑时，可以选择较低的建筑，通过楼顶建塔（角钢塔、拉线塔等）的方式达到高度要求；或选择较高的建筑，通过将天线安装在较低楼层的外墙上来达到要求，但这两种情况需要同规划和物业协商。
郊区和农村一般通过建塔来解决天线架设问题，一般高度取定为40-60米，视情况而定。
天线阻挡要求：
在所选楼顶观察四周的覆盖环境时，必须要求近场100米内所需覆盖的主要区域无阻挡，次要区域有阻挡不能超过90°。
天线架设要求：
一般市区内基站通过楼顶女儿墙竖抱杆的方式架设天线，要求至少能找到3根抱杆的位置，一般情况要求6根抱杆的位置。
郊区和农村建设铁塔，至少要求平台上能安装6根抱杆。
如屋顶平台较大，选择天线抱杆位置时需注意避免楼面对无线信号的阻挡。
天线安装于抱杆上后应保证天线底部高出周围环境5m.
天线隔离要求：
如遇与移动、联通共站问题，应尽量采用垂直空间隔离，天线的上端和下端应大于3米。
如必须同高度安装天线，则需要采取必要的隔离手段，如加滤波器、隔离栏栅等。
站高选取原则如表4-1所示。
（1）密集区的天线挂高在25m到35m范围内，塔桅方式需为楼顶抱杆、20米以内的楼顶三角架或拉线塔，不要选在比周围建筑物平均高度高6层以上的建筑物上，最佳高度为比周围建筑物平均高度高2~3层。
（2）郊区天线高度为30m到45m之间，塔桅方式需为楼顶抱杆、20米以内的楼顶三角架或拉线塔，不要选在比市郊平均地面海拔高度高100米以上的山峰上。
（3）农村（开阔地、高速公路、丘陵、梯田）天线根据情况而定，可以选在乡镇附近或公路附近的高山上
表4-1站高选取原则表
区域类型
天线挂高
塔桅方式
建筑物高度要求
密集市区
25~35m
楼顶抱杆、20米以内的楼顶三角架或拉线塔
不要选在比周围建筑物平均高度高6层以上的建筑物上，最佳高度为比周围建筑物平均高度高2~3层
市区
同上
郊区（乡镇）
30~45m
楼顶抱杆、楼顶三脚架或拉线塔、地面塔
不要选在比市郊平均地面海拔高度高100米以上的山峰上
农村（开阔地、高速公路、丘陵、梯田）
根据周围环境而定
35-60米的地面塔
可以选在乡镇附近或公路附近的高山上
4.3.3机房部分
（1）机房面积要求：
机房要求比较规则，长方型或正方型较佳，面积一般应大于20平米。
（2）机房承重要求：
一般基站机房承重要求>600kg/平米，或通过加固措施能达到此要求。
（3）机房净高要求：
基站机房净高要求>=2600mm。
（4）机房抗震要求：
机房建筑应有一定的抗震强度。
（5）空调要求：
配置1台3匹空调，可新装。
（6）机房楼层要求：
机房离天面尽量近。
（7）机房供电要求：
380V/AC：
13KW（包括空调），不满足可以新建。
或-48V/DC：
150A（需提供2个100A输出熔丝）
（8）机房天线要求：
3～6付板状天线（长约1.5m/宽约0.3m,重约20kg）。
（9）周围环境要求：
在30米内比周围建筑物平均高度高5米（1－2层以上，6层以下），并保证安全问题
（10）基站设备安装要求：
考虑到大部分基站设备的体积、重量和供电要求，结合覆盖要求，建议基站站址条件如表4-2所示。
表4-2站址条件表
项目
要求
面积（m2）
15～30，净空要求2600mm以上（梁底）
机房楼层
机房离天面尽量近
负荷
站址选在非电信专用房屋时，应根据基站设备重量、尺寸及设备排列方式等对机房楼板荷载进行核算
空调
配置1台3匹空调，可新装
供电
380V/AC：
13KW（包括空调），不满足可以新建。
或-48V/DC：
150A（需提供2个100A输出熔丝）
传输
有3～12个2Mb/s,不满足可以新建
天面、铁塔
3～6付板状天线（长约1.5m/宽约0.3m,重约20kg）
周围环境
在30米内比周围建筑物平均高度高5米（1－2层以上，6层以下），并保证安全问题
4.4塔桅、机房建设
基站为放置天线，需要建设塔桅或直接建设抱杆。
塔桅的建设形式取决于天线挂高和屋面高度之差、屋面大小和房屋结构，以及天线安装的要求。
塔桅（抱杆）一般有以下形式：
（1）屋面角钢塔
（2）屋面拉线塔（拉线桅杆）
（3）落地角钢塔
（4）单管塔
（5）抱杆
4.4.1高度差要求
一般而言，于屋面高度低于规划天线高度6米以下的情况，可以采用直接加抱杆的形式，抱杆高度一般可采用6米、3米，个别情况下可以达到8米。
对于屋面高度低于规划天线高度6米以上情况时，一般采用屋面拉线塔（拉线桅杆）或屋面角钢塔的形式。
屋面拉线塔高度一般在15米以下，如10米、12米、15米。
要求屋面比较开阔，拉线一般为2~3层，每层3~4根，拉线与塔身夹角不小于30度，拉线另一端与房屋必须有可靠连接。
对于更高的高度要求，应采用屋面角钢塔。
屋面角钢塔要求架设在规则的框架结构房屋上，要求柱子断面尺寸不小于450×450。
架设角钢塔时，一定要取得原房屋的结构图纸，由结构设计人员根据房屋结构进行验算以确保安全。
4.4.2天线安装要求
由于不同分集手段在各种地物环境下有效性的不同，因此考虑在市区多采用3根双极化天线，而在郊区和农村采用6根空间分集天线。
拉线塔和拉线桅杆由于平台较小，一般仅适用于安装3根天线的情况，而角钢塔可以从容安装6根天线。
因此一般在城区可以较多采用屋面拉线塔和拉线桅杆，而在乡镇和农村更适宜建设屋面角钢塔、落地角钢塔、单管塔等形式。
这里另外一个重要原因是，乡镇和农村基站的天线挂高要求比城区更高。
另外需要注意的是天线挂高还与周围环境相关，要求至少不低于周围建筑物屋顶5米（最低要求），且不能被广告牌等杂物阻挡。
4.4.3屋顶彩钢板机房的建设
彩钢板机房安装在楼顶的情况比较复杂，需要综合考虑楼顶的承重情况、承重梁、墙间距及摆放空间等情况进行安装方式的设计。
机房面积由原建筑物梁、承重墙等间距大小决定。
彩钢板机房需做基础，保证机房与原建筑物可靠连接。
因屋面的承载能力比较差，而移动通信基站内设备相对较重，通常都无法满足要求，所以一般不建议做屋顶彩钢板机房；如确需在屋面加设彩钢板机房，则需要取得原房屋的结构图纸,由结构设计人员根据房屋结构进行承重验算以确保安全，对承重达不到要求的情况则需采取相应的加固措施。
综上所述，无论在既有房屋屋面上加设塔桅或彩钢板机房，都必须尽量减少对原屋面防水隔热层的破坏，并及时修复以防止屋面漏水。
4.5星港路TD基站建设
4.5.1星港路基站选址
图4-1中红色圆圈地点就是星港路基站的最后确定地址，此地址为常州市中国移动总公司正门楼顶。
选址原因：
（1）由于此地为工业园区，大量公司、工厂的建设，通信需求量大大增加，原有的基站远远不能
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