21-智能天線權值

-PAGE29-智能天線權值智能天線廣播波束權值相關知識引言智能天線的基本功能智能天線是N列取向相同的天線按照一定方式排列和激勵，利用波的干涉原理形成預定波束的陣列結構天線。智能天線可以通過陣元信號的加權幅度和相位來改變陣列的方向圖形，即自適應或以預制方式控制波束寬度、指向和零點位置，使波束指向期望的方向，實現(xiàn)對移動用戶的波束跟蹤，并自動地抑制干擾方向的副瓣電平。智能天線與GSM天線的區(qū)別結構組成區(qū)別智能天線由兩個或以上天線陣列組成，而GSM系統(tǒng)天線只由一個天線陣列構成。8列單極化智能天線GSM單極化天線8通道雙極化智能天線GSM雙極化天線功能區(qū)別智能天線可以通過改變對各天線陣列的激勵（即權值）形成預定波束。而GSM天線只有一個陣列，其波束在設計時已確定，出廠后不可改變。在進行小區(qū)覆蓋寬度調整時，GSM天線只能更換，TD-SCDMA智能天線可以通過軟件改變預定波束的寬度(特指廣播波束)，靈活的調整覆蓋范圍。智能天線的分類全向天線在360°任意方位上均可進行波束掃描的智能天線陣列。定向單極化天線特指采用單極化輻射單元，組成定向陣列，可以在特定方向內進行波束掃描的天線陣列。定向雙極化天線特指采用雙極化輻射單元，組成定向陣列，可以在特定方向內進行波束掃描的天線陣列。相關基本概念單元波束、廣播波束、業(yè)務波束單元波束定義為：智能天線單一陣列的接收或者發(fā)射的水平面輻射方向圖。即，智能天線陣列中任意饋電端口在其它所有端口都接負載時發(fā)射或接收到的輻射方向圖。廣播波束定義為：對智能天線陣列施加特定的幅度和相位激勵所形成的全向覆蓋或扇區(qū)覆蓋的輻射方向圖。業(yè)務波束定義為：對智能天線陣列施加特定的幅度和相位激勵所形成的在工作角域內具有任意波束指向掃描以及具有高增益窄波束的方向圖。波束寬度波束寬度指波束的主瓣中功率電平下降一半（3dB）的角度范圍。如下圖所示：橫坐標是角度值，縱坐標-3dB處的虛線與波束圖相交叉的兩個點之間的角度約為65度。波束權值a）什么是權值，什么是TD廣播波束權值：權值是天線各端口所施加的特定激勵信號的量化表示方法，天線端口施加特定激勵的目的是為了得到具有特定覆蓋效果的方向圖。權值可以表示為幅度/相位方式，幅度一般用歸一化的電壓值|Ui|或電流值|Ii|表示（也可以用歸一化功率表示，注意，功率表示與電壓電流表示方式的關系為平方、開方），相位用角度表示。在將權值導入某些廠家的OMC前可能需要將其轉化為其他格式。TD廣播權值是為得到滿足特定小區(qū)廣播信道覆蓋的方向圖而對各天線端口施加的激勵信號。一般所提到的權值均指“TD廣播波束權值”。b）不同廠家天線廣播波束權值不同：各廠家天線的單元列方向圖因天線內部具體實現(xiàn)結構的不同而存在差異。而廣播波束是在權值作用下各單元列方向圖的矢量疊加，各廠家單元方向圖不同，導致各廠家權值可能存在差異。一般來說權值不能通用，但是也存在將A廠家的權值賦在B廠家的天線上仍可以勉強工作的情況。c）不同類型天線廣播波束權值不同，特別是單極化雙極化完全不同：單極化天線權值一般呈軸對稱分布，即，端口1與端口8相同或近似、端口2與端口7相同或近似、端口3與端口5相同或近似、端口4與端口6相同或近似。典型的單極化權值如下（僅為示意，不做實際應用）：權值端口1端口2端口3端口4端口5端口6端口7端口8幅度∣Ii∣0.500.9511110.950.50相位128-143-62-31-31-62-143128雙極化天線8個端口如果分成前后2組，每組4個，則前4個端口與后4個端口的權值完全相同（非軸對稱）。典型的雙極化權值如下（僅為示意，不做實際應用）權值端口1端口2端口3端口4端口5端口6端口7端口8幅度∣Ii∣0.50110.490.50110.49相位01001001050100100105由此可見，一旦將雙極化天線的權值用在單極化上或者反之，會對覆蓋帶來極不利的影響（在手冊第一部分最后將有圖例說明）。d）給同一面天線不同的廣播波束權值激勵，可以得到不同寬度的廣播波束：這是智能天線的應用優(yōu)勢，可以不改變硬件，完全使用軟件方法實現(xiàn)波束的動態(tài)調整。e）對于同一面天線同一個廣播波束寬度可能存在若干組不同的廣播波束權值：這些權值都能夠實現(xiàn)對特定寬度（如65度）的廣播波束進行賦形（具體形狀可能略有不同），這些組權值可能都是正確的，但只有一組是最優(yōu)的。一般認為絕對最優(yōu)的權值是不能得到的。廣播波束權值與廣播波束賦形的關系舉例同一面智能天線加以不同權值激勵得到不同寬度廣播波束賦形舉例以雙極化天線為例：30°廣播波束的權值與方向圖極化類型廣播波束寬度權值端口1端口2端口3端口4端口5端口6端口7端口8雙極化30度幅度∣Ii∣0.53110.530.53110.53相位-4500-45-4500-45方向圖65°廣播波束的權值與方向圖極化類型廣播波束寬度權值端口1端口2端口3端口4端口5端口6端口7端口8雙極化65度幅度∣Ii∣0.53110.530.53110.53相位-10000-100-10000-100方向圖90°廣播波束的權值與方向圖極化類型廣播波束寬度權值端口1端口2端口3端口4端口5端口6端口7端口8雙極化90度幅度∣Ii∣0.53110.530.53110.53相位-12000-120-12000-120方向圖其他寬度廣播波束舉例極化類型廣播波束寬度權值端口1端口2端口3端口4端口5端口6端口7端口8雙極化45度幅度∣Ii∣0.45110.450.45110.45相位-8500-85-8500-85方向圖錯誤的廣播波束權值應用舉例雙極化誤用單極化系數(shù)單極化誤用雙極化誤用單極化系數(shù)單極化誤用雙極化系數(shù)智能天線廣播波束權值操作手冊基本原理波束權值的操作過程主要是建立數(shù)據(jù)庫并進行索引、調用的過程。主要分為兩大過程：1.建立天線權值數(shù)據(jù)庫；2.輸入天線權值索引，系統(tǒng)會根據(jù)輸入索引調用數(shù)據(jù)庫中相應的天線權值并使之生效。數(shù)據(jù)庫調用示意圖如下：基本流程1.3基本概念CellBeam實例CellBeam實例是指數(shù)據(jù)庫中的一組描述小區(qū)波束形狀的權值數(shù)據(jù)。CellBeam實例的腳本CellBeam實例的腳本是指包含一組命令的文件,可以直接拷貝到工具臺來執(zhí)行,可以省去手動輸入命令的麻煩。一般會隨版本發(fā)布推薦的腳本文件，示意文件如下：基本命令1、查詢命令：LSTCELLBEAM2、添加命令：ADDCELLBEAM:ANTENNAVENDOR=TongYu,BEAMWIDTH=65Degrees,PREBF6COEFF="324324545234534",PREBF8COEFF="34534253245",FreqBand=BandF,SABeamDirection=0Degrees,TimeStamp=2010&07&19&21&00&02;這里的幾個英文單詞分別是CELLBEAM：小區(qū)波束ANTENNAVENDOR：天線廠家BEAMWIDTH：波束寬度（30/65/90/120度、等）FreqBand：頻段；3、修改命令：MODCELLBEAM4、刪除命令：RMVCELLBEAM:天線權值索引天線權值索引由以下幾個參數(shù)決定：天線廠商（京信、通宇等）天線類型（單極化、雙極化等）小區(qū)形狀（后改名為“波束寬度”）（30度、65度、90度等）天線權值屬性CellBeam下的各個屬性參數(shù)表示天線在不同的PATH工作狀態(tài)下的天線權值。具體每個屬性的含義可以參考下面的表格，如下圖中的ssaBch8DualDefault表示8通道雙極化天線在8個PATH全部工作正常時的權值系數(shù)；ssaBch8Default表示8通道單極化線陣天線在8個PATH全部工作正常時的權值系數(shù)。其中的PATH0對應的是前面提到的通道1，后面的對應關系依次類推。說明：天線編號從1開始，8天線序號分別為1～8，對應RRU的PATH編號為0～7。天線權值屬性定義：天線類型波束賦形參數(shù)使用說明對應的RRU8通道圓陣天線preBF8coeff只要是8通道圓陣天線就取這值。RRU2688通道單極化線陣天線ssaBch8Broken07Path0or7壞的容災系數(shù)RRU268ssaBch8Broken16Path1or6壞的容災系數(shù)ssaBch8Broken25Path2or5壞的容災系數(shù)ssaBch8Broken34Path3or4壞的容災系數(shù)ssaBch8BrokenTwoPath0&1orPath0&7orPath6&7壞的容災系數(shù)ssaBch8Default其它情況均使用默認值8通道雙極化天線ssaBch8DualBroken0Path0壞的容災系數(shù)RRU268,RRU268IssaBch8DualBroken1Path1壞的容災系數(shù)ssaBch8DualBroken2Path2壞的容災系數(shù)ssaBch8DualBroken3Path3壞的容災系數(shù)ssaBch8DualBroken4Path4壞的容災系數(shù)ssaBch8DualBroken5Path5壞的容災系數(shù)ssaBch8DualBroken6Path6壞的容災系數(shù)ssaBch8DualBroken7Path7壞的容災系數(shù)ssaBch8DualBrokenTwoPath0&4orPath3&7壞的容災系數(shù)ssaBch8DualDefault其它情況均使用默認值8通道緊湊型天線（目前外場沒這種天線）ssaBch8CmptBroken07Path0or7壞的容災系數(shù)RRU268ssaBch8CmptBroken16Path1or6壞的容災系數(shù)ssaBch8CmptBroken25Path2or5壞的容災系數(shù)ssaBch8CmptBroken34Path3or4壞的容災系數(shù)ssaBch8CmptBrokenTwoPath0&1orPath0&7orPath6&7壞的容災系數(shù)ssaBch8CmptDefault其它情況均使用默認值6通道圓陣天線preBF6coeffRRU2666通道線陣天線ssaBch6Broken05Path0or5壞的容災系數(shù)RRU266ssaBch6Broken14Path1or4壞的容災系數(shù)ssaBch6Broken23Path2or3壞的容災系數(shù)ssaBch6BrokenTwoPath0&5orPath4&5orPath0&1壞的容災系數(shù)ssaBch6Default其它情況均使用默認值6通道緊湊型天線ssaBch6CmptBroken05Path0or5壞的容災系數(shù)RRU266ssaBch6CmptBroken14Path1or4壞的容災系數(shù)ssaBch6CmptBroken23Path2or3壞的容災系數(shù)ssaBch6CmptBrokenTwoPath0&5orPath4&5orPath0&1壞的容災系數(shù)ssaBch6CmptDefault其它情況均使用默認值單通道天線ssaBchSingleAnt單Path場景RRU261室內覆蓋天線preBF6coeff/preBF8coeff室內覆蓋場景RRU268，RRU266，RRU261準備權值數(shù)據(jù)手工計算方法天線廠家會給出權值手冊，每個權值對應一個波束賦形，如下：天線廠家提供的原始數(shù)據(jù)：端口1端口2端口3端口4端口5端口6端口7端口865度廣播波束幅度（U）0.5110.710.71110.5相位(度）-30-134152130130152-134-30上面的這組權值轉化后的16進制數(shù)據(jù)為B35E26230FB844C144C10FB82623B35E，其中每四個16進制數(shù)為一組，對應一個天線端口的權值，前兩位表示對應天線端口的幅度值，后兩位表示對應天線端口的相位值。第一個端口的權值手工轉換方法如下：幅度*cos(相位)/0.008+125=179(十進制)，轉換成兩位十六進制為B3;幅度*sin(相位)/0.008+125=94（十進制），轉換成兩位十六進制為5E；后面的7個端口的轉化方法同上。8組都轉化后就為B35E26230FB844C144C10FB82623B35E這就是需要輸入到數(shù)據(jù)庫的一個32位天線權值16進制數(shù)據(jù)。然后按照“權值修改方法”輸入到LMT-B中相應數(shù)據(jù)欄。利用工具將幅度相位原始數(shù)據(jù)自動轉換為16進制數(shù)據(jù)步驟一 ：將天線廠家提供的原始數(shù)據(jù)輸出到工具的表格中，如天線廠家提供的原始數(shù)據(jù)：原始數(shù)據(jù)端口1端口2端口3端口4端口5端口6端口7端口8單極化8線65度廣播波束幅度（U）0.501.001.000.710.711.001.000.50相位(°)-30.00-134.00152.00130.00130.00152.00-134.00-30.00步驟二 ：工具中相應的單元格會自動轉換為16進制數(shù)，轉換后的數(shù)據(jù)為如下所示的32位16進制數(shù)：B35E26230FB844C144C步驟三：按照下面章節(jié)的“權值庫修改方法”輸入到LMT－B中相應權值數(shù)據(jù)欄。如要修改的是京信8通道雙極化天線65度的權值為：E17D008600844C7EE17D008600844C7E，則在下面的框中選擇“京信”，“65度”；找到8通道雙極化天線對應的英文“ssaBch8DualDefault”并輸入相應值，如下圖：MODCELLBEAM:ANTENNAVENDOR=COMBA,BEAMWIDTH=65Degrees,SSABCH8DUALDEFAULTWV="E17D008600844C7EE17D008600844C7E",FreqBand=BandF,SABeamDirection=0Degrees;工具和使用說明見附件：注：如果打開后發(fā)現(xiàn)，轉換出的不是16進制數(shù)，而是英文字母，則可能是EXL工具沒有添加上相應公式的庫。按照菜單TOOLS－>加載宏，會出現(xiàn)下圖，將選項框中都打上對號即可。利用工具將16進制數(shù)據(jù)自動轉換為幅度相位值將16進制數(shù)據(jù)串輸出到工具的表格中，工具會自動反轉換為各個通道的幅度相位值。維護權值庫對權值庫操作可以用LMT-B和OMC-B工具，LMT-B只能對單站操作，OMC-B可以對多個站批量處理。下面分別介紹用LMT-B和OMC-B在這兩種情況下的操作步驟。通過LMT-B或OMC-B向權值庫追加單個新的天線權值這一步也稱為向權值庫添加一個CellBeam實例。通過命令ADDCELLBEAM來添加一個CellBeam實例，每個實例對應一種天線廠商、頻段和波束寬度的組合，每個實例所給的權值包含該組合下在不同天線類型和PATH狀態(tài)時的權值系數(shù)。通過LMT-B和腳本向權值庫批量追加新的天線權值有兩種方法追加天線權值，可以在升級NodeB的時候追加或者直接對運行的站執(zhí)行腳本追加天線權值?；旧墪r追加天線權值1、參考對應版本升級指導書，升級前把MML配置導出來。2、用隨版本發(fā)布的腳本轉換工具轉換成新版本對應的腳本，參考對應版本發(fā)布的升級指導書中的操作說明。3、打開下面附件所示的CellBeamCfgRecov.txt文件（隨版本發(fā)布），將內容粘貼到轉換后的腳本最后面，保存（如果該站已經配置過最新的CELLBEAM，則該步驟不需要做）。注意：如果該站配置過CELLBEAM，但不是最新的或者不全，需要手工將之前的舊的ADDCELLBEAM命令行都刪除,然后把附件粘貼到腳本的最后面。如果沒有把以前的舊的ADDCELLBEAM命令行都刪除干凈，后導致有重復的ADDCELLBEAM命令執(zhí)行，會導致升級失敗。也就說同樣的ADDCELLBEAM命令行重復執(zhí)行是會報錯的。如下圖所示，其中藍色框及其上面的腳本是原有的腳本，紅色框內的腳本為拷貝過來的CELLBEAM腳本。4、下載修改后的MML配置恢復腳本到NodeB。5、其余步驟參考升級指導書中的操作?；具\行時追加天線權值基站正常運行過程中，也可以修改天線權值數(shù)據(jù)庫，直接附件所示的執(zhí)行腳本即可。執(zhí)行腳本的方式如下圖：點擊LMT-B的參考【系統(tǒng)（S）】【批處理(B)】，彈出如下對話框，點擊【打開】，找到CellBeamScriptAdd.txt文件，選擇全部執(zhí)行即可。注意事項：腳本執(zhí)行中如果ADDCELLBEAM失敗，是因為有的站點已經配置過CELLBEAM，屬于正常情況。通過OMC-B和腳本向權值庫批量追加新的天線權值基站升級時追加天線權值方法同通過LMT-B向權值庫批量追加新的天線權值，可參考4.2.1節(jié)的方法?；具\行時追加天線權值步驟1：啟動OMC客戶端并登錄，點擊【維護】->【集中任務管理】步驟2： 雙擊【其他】->【MML腳】步驟3：輸入任務名稱為天線權值追加，選擇一次性任務，并點擊下一步步驟4： 選中立即執(zhí)行，并點擊下一步步驟5：選擇附件所示的腳本文件CellBeamScriptAdd.txt，重選網元，選中NODEB（此處可以多選），不要選中RNC，點擊完成，會提示上傳文件。步驟6：上傳文件后，會顯示任務執(zhí)行進度，當執(zhí)行100%后，查看執(zhí)行結果如下。注意事項：1、如果小區(qū)已經建立，則需要在先閉塞該基站的所有小區(qū)再進行批量操作。2、有些站可能已經配置過天線權值，在最后的結果查看，部分ADDCELLBEAM的命令會顯示為對象已經存在，這個是正常現(xiàn)象。查詢方法方法1.在小區(qū)建立后通過命令DSPCARRIERRES查詢當前生效的Cellbeam參數(shù)值，此處以LMT-B的操作為例，OMC-B上的操作類似，命令相同。方法2.可以通過命令LSTCELLBEAM獲知：如上，可以看到preBF8coeff對應的權值系數(shù)。修改方法如果需要手工向權值庫修改權值均可采用此方法；LMT-B操作方法步驟一：如果需要變更當前Beam參數(shù)的取值，需要知道天線供應商，小區(qū)形狀。可以遵循第三章中描述的查詢方法，查詢出當前Beam參數(shù)、天線供應商、波束寬度和頻段。例如參照第三章查出當前Beam參數(shù)為preBF8coeff，并知道天線供應商為“安德魯”，波束寬度為“65”。步驟二：通過MODCELLBEAM命令對其進行修改。如上圖可把天線供應商為“安德魯”，小區(qū)形狀為“六邊形”的CELLBEAM屬性preBF8coeff的取值修改為“FA7DFA7DFA7DFA7DFA7DFA7DFA7D1111”。步驟三：修改完成后自動生效，這時可以查詢一下是否已修改成新的權值。OMC-B操作方法在OMC-B上可以同時選中多個NodeB，執(zhí)行MODCELLBEAM操作：步驟一：點擊OMC-B菜單【維護（M）】【命令(L)】步驟二：在左邊的基站列表里選中需要修改的站名步驟三：在命令輸入欄輸入命令修改某一個天線廠商的某一種權值步驟四：點擊執(zhí)行，如下，會對所有選中的站執(zhí)行該命令修改,修改完成后自動生效.刪除方法執(zhí)行RMVCELLBEAM命令,如下圖：注：本操作只能對還未生效的cellbeam數(shù)據(jù)進行操作，對于已經生效的的cellbeam不能刪除。對天線操作本章闡明如何通過選擇天線廠家和天線類型、波束寬度等對天線參數(shù)的操作來實現(xiàn)對權值庫數(shù)據(jù)的調用，實現(xiàn)自動權值配置。配置NodeB的天線廠家和天線類型使用命令ADDANTENNA：其中紅色部分必須要實際填寫，黑色部分可以選填。配置小區(qū)波束寬度使用命令ADDLOCELL:上圖中的其他黑色部分使用默認值。配置生效對于沒有建立小區(qū)的基站，當進行上面的基本操作之后，NodeB軟件會根據(jù)配置的天線廠商、天線類型、小區(qū)形狀和PATH狀態(tài)來調用對應的天線權值參數(shù)，等小區(qū)建立后配置才生效。對于已經建立小區(qū)的基站，如果需要創(chuàng)建、刪除CELLBEAM數(shù)據(jù)庫中的CELLBEAM實例，首先執(zhí)行數(shù)據(jù)庫的創(chuàng)建、