移动通信基站引入雷电的主要途径及防护措施

第一篇：移动通信基站引入雷电的主要途径及防护措施

移动通信基站引入雷电的主要途径及防护措施

摘要分析了移动通信基站引入雷电灾害的主要途径,并在此基础上详细介绍了移动通信基站铁塔和通信机房防雷、架空管线防雷、天馈线防雷、等电位连接以及降低接地电阻值等雷电防护措施,使防雷方案的制定做到技术可靠、经济合理。

关键词通信基站;雷电;引入途径;防护措施

随着通信行业的迅速发展,微电子设备得到广泛应用,通信设备的集成度越来越高,其耐压水平也越来越低[1]。由于移动通信基站分布范围广,位置处于制高点,容易遭受雷击灾害[2]。雷电具有很强的破坏性,一旦通信基站遭受雷击,容易造成通信设备损坏,通信信号中断,给社会带来较大的经济影响,因此做好移动通信基站的防雷是一项重要的工作[3]。

1雷击移动通信站的主要途径

1.1雷电通过基站铁塔和天馈线侵入

一般的基站铁塔高度为40~60 m,有些高达70~90 m。当铁塔的避雷针受到直接雷击时,雷电流通过铁塔,经其接地装置散流入地,使地网地电位升高,导致基站地网与设备之间产生很高的电位差而形成地电位反击,对通信设备造成损坏。如果天馈线为同轴电缆,在导体上感应出较强的感应电流,即为同轴电缆的感应电流。感应电流经同轴电缆从铁塔天线进入基站机房,进入收发信机,烧坏移动通信设备。

1.2雷电通过架空管线侵入

移动通信系统基站的架空管线是引入雷害的重要途径。当雷云放电时,其空间形成强大的电场,在架空管线靠近终端时,主要成分是水平电场,出现在电场中的突出物体最易出现感应电荷的集中,使其周围电场强度显著增加,架空管线很容易发生尖端放电而被雷电击中。当架空管线遇雷电侵袭时,将过电压引入基站机房,很可能烧坏基站的通信设备。雷云对地放电也会在架空管线上感应过电压,该过电压也会对电源设备造成威胁。

1.3雷电电磁感应影响

接闪器在接闪过程中,雷电流强度大,放电时间短,在接闪器和引下线周围将产生较大的瞬时电磁场。在强磁场作用下,处于磁场中的导体将产生高达几千至几万伏的感应电压,如此之高的感应电压势会造成通信设备的损坏。移动通信设备是集成化较高的设备,耐冲击力相对较差,因此受雷电感应的影响较大。

1.4基站机房引入雷电

当移动基站机房建在山顶上,机房位置的海拔高度很高时,直击雷可能绕过避雷针从横向及斜面击中被保护物,这种现象叫雷电绕击。在这种情况下,孤立的避雷针往往已不能防御雷电对机房的直击。因此,基站机房必须采取必要的防雷措施。

2通信基站的综合防雷措施

2.1铁塔的防雷

铁塔顶部天线平台处,塔身中部及塔基处应预留接地孔,或将附近塔身紧固螺栓改用加长紧固螺栓作接地点。因铁塔较高,上述相邻2个接地点之间距离超过60 m时,需在该网点之间增加1个接地点。一定要保证连接点的数量和分散性,以利于分散雷电流。铁塔为落地塔时,其铁塔地网与机房地网之间应每间隔3~5 m相互焊接连通1次,且至少有2处相互连通。铁塔四脚与其他地网就近焊接连通。移动通信天线应有防直击雷的保护措施。天线铁塔设避雷针并与铁塔焊接。天线安装位置应在避雷针的防雷保护区内。避雷针与铁塔焊接的目的就是确保避雷针有良好的接地线,以保证雷电流及时流入大地。

第二篇：移动通信基站故障浅谈

移动通信基站故障浅谈

移动通信系统中的基站主要负责与无线有关的各种功能，为MS（移动台）提供接入系统的UM接口，直接和MS通过无线相连接，系统中基站发生故障对整个移动网的影响是很大的。引起基站故障的原因很多，但大多可归为以下四类，本文结合本人的实际工作对基站故障归纳分析如下：

一，因传输问题引起的故障

移动通信虽属于无线通信，但其实际为无线与有线的结合体。移动业务交换中心（MSC）与基站控制器（BSC）之间的A接口以及基站控制器（BSC）与基站收发信台（BTS）之间的ABIS接口其物理连接均为采用标准的2.048MB/S的PCM数字传输来实现。另外基站的各部件的稳定工作离不开稳定的时钟信号，而基站的时钟信号是从PCM传输中提取的，爱立信的基站不提供外部时钟输入的端口,这些基站设备是基于采用传统的PDH组网方试而设计的。

目前传输设备正从PDH向SDH逐步过度,而按照SDH的传输体制,由于指针调整的原因,其传送时钟是通过线路码传输,由分插复用器(ADM)专门的时钟端口输出。如果采用从SDH的随路码流中提取时钟的方法,将会带来诸如失步,滑码,死站的问题。如新桥站原采用爱立信RBS200设备，传输采用SDH系统，此站自开通以来一直不稳定，后经爱立信工程师到现场检查发现为基站同步不好，建议采用PDH传输系统，或基站采用RBS2000设备，（RBS2000对同步要求较RBS200低），后用RBS2000设备替换原RBS200设备，基站工作正常至今。

日常维护中经常有基站所有或部分载频不稳定，时而退服时而工作的现象，BSC侧对CF测试结果为BTS COMMUNICATION NOT POSSIBLE 或CF LOAD FAILED。此类故障大都为传输不稳定有误码，滑码而引起的。当传输误码积累到一定时，BSC无法对基站进行控制，数据装载，此时可在本地模式下通过OMT对IDB数据从新装载，复位后可恢复正常。

二，因基站软件问题引起的故障

基站系统中的软件是指挥和管理基站各部件有序，正常工作的。若基站IDB数据与基站情况不匹配，则基站一定无法正常工作。如在对北码头基站进行传输压缩(两条压缩为一条)后发现A,B小区工作正常而C小区工作不正常，说明BSC无法与C小区进行通信，于是怀疑与之想邻的B小区的软件设置有误，经查看发现B小区的传输方式被误设为STANDALONE（单独方式），一条传输时ABC各扇区的传输方式应分别设为CASCADE，CASCADE，STANDALONE，将B的传输方式改为CASCADE后基站恢复正常。

三，因基站硬件引起的故障

此类故障较常见，现象也较明显，一般有故障的硬件其红色FOULT灯会点亮，但有时不能被表面假象所迷惑。

例如唐闸基站B扇区一载频（TRU）退服，到站后发现此载频的红色FOULT灯和TX NOT ENABLE 灯都亮，于是判断为TRU硬件损坏，更换后故障现象依旧，此时更换TRU就犯了“头痛医头，脚痛医脚”的错误，TRU退服可能为其本身硬件故障也可能为与之相连的其他硬件或连线的故障。用OMT软件诊断后提示为CU到TRU间的连线故障，检查发现连线松动，重新连接后故障消失。对此类故障建议先用OMT软件进行故障定位，根据OMT的建议替换单元进行操作,而不能只看表面。

四，因各种干扰引起的故障

移动通信系统中的干扰也会影响基站的正常工作，有同频干扰，邻频干扰，互调干扰等。现在陆地蜂窝移动通信系统采用同频复用技术来提高频率利用率，增加系统容量，但同时也引入了各种干扰。

日常维护中新建站以及扩容站新加载频的频点选取不合理基站将无法正常工作，对此类故障应与网优配合，综合考虑各种因素，选取合理频点，消除以上干扰。

对移动通信系统中基站的各类故障应认真分析，找到其真正原因，才能以最快的速度排除故障，提高网络质量。

第三篇：完善移动通信基站防雷保护的措施

完善移动通信基站防雷保

护的措施

张坚

（安徽省芜湖市气象局芜湖241000）

摘要通过防雷安全检测工作的实践经验，总结了通信基站防雷施工中容易忽略的几个问题，并根据规范要求提出相应的建议，以便在检测报告中有针对性地提出整改措施和要求。

关键词移动通信基站防雷问题整改措施

引言

移动通信基站的天线大多安装在铁塔等较高地点，相对周围环境，形成突出的目标，以至雷击概率增大。国家和信息产业部已经颁发了移动通信基站防雷保护规范。如果在实际施工中不按规范操作，即使有完备的防雷设计方案，也将会导致整个防雷系统质量大大下降，留下安全隐患。通过从事基站检查积累的经验，本文分析了防雷施工中容易忽略的方面，以利于在检测报告中提出正确的整改措施和建议，从而，完善移动通信基站的防雷措施，增强基站的防雷能力。

1接地排设置的正确方法

接地排分为室内接地排和室外接地排。室内接地排主要用于室内设备保护地和直流电源工作接地汇流点；室外接地排主要用于天馈线防雷接地以及微波防雷接地。关于接地排的设置，YD5068-2000作了简单介绍，从实际检测的情况看，接地排在安装中存在的主要问题是两个引入点的间距不符合规范要求，有的站直接将两点连在一处，有的站两点间距远小于5m。

基站铁塔避雷针接闪雷击后，雷击能量将沿引下线至直击雷保护地泄放到大地中。如果室内外接地排引入点的间距过小，引下线上的雷击电流可能来不及完全泄放到大地，其中一部分就会窜进室内接地排引线，造成反击。在实际检查中发现由于接地排安装不正确，导

致B级避雷器或附近设备遭雷击损坏的情况每年都有不少。2006年芜湖市有一基站的B级避雷器及其地线在雷击后呈焦黑状，说明室内接地排引线上具有相当大的雷击能量。在实际设计和施工时必须严格区分室内、外接地排。

1.1接地排

室内接地排应从非雷电引下线（铁塔或机房建筑物的四周）或非避雷针引下线的位置引出；室外接地排通常与大楼的防雷引下线相接或直接从地网引出。两引入点间距应在5m以上，严禁室内外接地排通过各种铁件构成电气回路。若不符合间距要求，必须重新开挖接地网焊接引入，入地引线接地头最好采用铜鼻头与镀锌扁钢满焊模式，同时要注意处理好铜鼻头压接管内进水等腐蚀问题。

1.2室内接地排的设置

可根据需要设置2个室内接地排。如室内只设一个接地排，必须将此接地排设置在交流电引入同一侧，以确保此接地点与B级防雷器安装位置之间的距离小于1m，B级防雷器与接地排连线的截面积应为大于70mm2的多股铜线。

2基站机房的等电位连接

基站空间一般都比较小，满足安全距离的要求不可能达到。当发生雷击时，基站内各设备之间存在电位差。在直击雷与接闪装置发生闪络的刹那，电位差会达到相当高的数值，巨大的电位差会使设备损坏。

基站设备损坏主要原因之一就是由于机房内的不带电金属导体没有处于同等电位。在所检查的基站中，等电位连接大都没有做彻底。如各金属导体没有完全连接成等电位系统；导体和导体之间的连接导线过细；设备和导线的连接点没有固定好或锈蚀。由于设备没有做好等电位连接并有效接地，导致电位抬高并通过配电PE线反击损坏设备的现象每年都会发生。规范明确指出，基站的防雷安全是建立在联合接地基础上的等电位连接，并给出了等电位连接的基本原则。在实际连接时还要做到：

2.1基站接地参考点以配电箱旁交流电源B级保护器附近新设接地排为参考点，所有室内设备的保护接地和工作地均以此电位为基准参考点进行等电位连接。

2.2将基站机房内所有机架、走线架、机壳（包括电池金属架、空调机、光缆接线盒、监控接线盒等类似设备和金属防盗门）接地线汇集到室内接地排。设备的机壳接地线可采用16mm2铜线；监控模块盒、光缆进线盒可采用截面积为10mm2铜线作接地线；电池架、综

合机架以及安装在综合机架上供架内设备机壳接地使用的接地排的接地线应为35 mm2铜芯线；空调机机壳、室外配电箱接地线可以采用16 mm2铜芯线。

3基站信号线、电源线等布放

基站机房是一个设备集中、线路密集的场所，交流电源线、直流电源线、接地线、信号线并存。基站各种线路不规范布放，随意连挂的现象非常普遍。芜湖市有一个基站曾发生严重的雷击事故，造成多台交换机、接收机同时损坏。经过现场检查发现，该站布线混乱，电源线和信号线长长地拖在地上，仅用短棍隔开，时间一长，两组线就缠绕在一起。在强大的雷击中，输电线遭受雷击，雷电流不仅在电源线上传输，同时雷击感应过电压将屏蔽层击穿一个洞，过电压窜入信号线，将电源线和信号线两端的设备击坏。

保持隔离是雷电安全的基本原则之一。为了防止相互干扰，各类线在布放时必须保持安全距离。根据基站走线架的宽度，各种信号线、电源线等之间的布放间隔要满足规范要求（一般相隔300mm），不能捆扎在一起。注意拆除废弃的天馈线和传输引入线，准备留用的线要做好防雷接地处理，将放置在走线上的零星设备集中安放到综合机架内，一并作好接地连接。布线应该安全整齐、间隔均匀合理；每条线的两端应设有明显标识。以交流电源线与信号线间隔距离最大（分两侧绑扎）为准，按照规范要求，实施 “四线分离”：交流电源线、直流电源线、接地线、信号线分别绑扎。防雷泄流线以远离弱电、禁忌平行、最短入地为原则布设。

4防雷电波侵入的保护

雷电电磁脉冲的防护采用滤波、屏蔽和接地等技术措施。虽然接地可以分流掉大部分雷电流，也是防雷电波侵入的主要手段，但是完备的防范措施还包括安装浪涌保护器。在设计安装基站SPD时，应该注意：

4.1由于基站开关电源设备设计安装了C级通流能力为40kA的SPD，不少基站总配电箱或总配电柜缺少多级保护中的B级SPD保护，这不符合规范要求。基站雷电防护应为B级防护，按照规范要求以及多级保护、逐级限压的原则，为了将雷电过电压限制在设备能够承受的水平上，宜在低压系统安装2-3级SPD进行保护，对于多雷区电源B级保护器要提高一个等级。

4.2虽然规范条款中建议设置专用电力变压器，但目前郊区型、山区型基站都没有专用变压器，没有采用TN-C-S供电方式，而是采用TT供电方式。由于TT方式在供电发生故障

时仍可带电工作，它的故障电压能使普通SPD发生燃烧。为了防止这种情况出现，基站应采用3+1方式的放电管类SPD产品，安装时注意PE线和N相不能接反。

4.3注意市电引入防雷器的配置容量、内部防雷模块单元容量、内部防雷模块的连接组成形式以及B级与C级防雷器之间的配合，主要是泄流残压值和耐压值参数的配合，凡发现参数配置不当，必须重新调整、更换。同时还要做好音频引入、2M/S引入端口、基站天线、微波天线、寻呼天线和光缆等引入端口的防雷保护措施。

5地网焊接

地网的焊接好坏直接影响到接地的质量和接地阻值的大小。焊接质量不高，容易造成连接松弛，导致接地线和接地极脱离，由于埋在地下，发生雷击事故时不易找出原因。一个接地系统建成后，如果在短时间内接地阻值发生较大的变化，在排除气象和土壤变化因素外，可以断定接地系统的连接出了问题。

接地网扁铁、接地极角钢一般采用40×4mm和5×50×50mm-2.5m热镀锌材质。焊接质量在规范中没有详细说明。根据经验，焊接时接地网扁铁搭接、双面满焊焊接长度应不小于10cm；单面满焊焊接长度不小于20cm；扁铁与角钢焊接，四面满焊焊接长度不小于5cm；焊接要做到平整饱满，要有足够的机械强度，无灰渣、咬肉、裂纹、虚焊、气孔等缺陷，焊接点采取二层沥青二层麻丝等防腐措施，并将其深埋于自然地面70cm以下。接地铜鼻头（35mm以上采用管式）、连接螺丝所用的镀锌件、垫片、弹簧垫圈要齐全，接地汇接线和接地排连接处要涂凡士林进行保护。

第四篇：移动通信基站基础知识

移动通信基站基础知识

移动通信基站的建设是我国移动通信运营商投资的重要部分，移动通信基站的建设一般都是围绕覆盖面、通话质量、投资效益、建设难易、维护方便等要素进行。随着移动通信网络业务向数据化、分组化方向发展，移动通信基站的发展趋势也必然是宽带化、大覆盖面建设及IP化。本讲座主要介绍移动通信基站基础知识、GSM基站简介、GSM基站的优化、GSM基站的维护及移动通信基站对健康的影响。。

GSM数字移动通信发展非常迅速，从早期规划的大区制，到后来的小区制，直到现在的微蜂窝、微微蜂窝，相对应的天线从早期架设在屋面铁塔上，到后来天线降到屋面上，直到现在要把天线设置在屋面下的外墙侧面上。所有的这些变化都说明，对GSM基站站点的优化在不同阶段要有不同的思路，只有不断更新思想，才能建设和优化好GSM无线网络的通信质量。

在GSM建设初期，建设基站的主要目的是为了扩大无线覆盖面，尽可能力移动用户提供较为满意的连续覆盖，所以基站数量相对较少，无线网络也相对简单。

随着GSM移动电话用户数量的飞速增长，GSM基站只有不断地进行扩容与新建，才能满足用户的需求。随着无线网络的不断扩大，网络资源配置不合理现象日益突出，因此，在GSM基站进入快速发展阶段。应重视对基站的优化。

下面以福州市区GSM基站为例，从3个方面阐述影响移动通信质量的原因，并提出采取优化的方法。

一、预测模型的影响及其优化

1.预测模型的影响

根据所使用的频率不同，通常有两种不同数学模型预测GSM基站无线覆盖范围。

（1）Okumura电波传播衰减计算模式

GSM900MHz主要采用CCIR推荐的Okumura电波传播衰减计算模式。该模式是以准平坦地形大城市区的中值场强或路径损耗作为参考，对其他传播环境和地形条件等因素分别以校正因子的形式进行修正。

（2）Cost-231-Walfish-Ikegami电波传播衰减计算模式

GSM 1800 MHz主要采用欧洲电信科学技术研究联合推荐的“Cost-2-Walfish-Ikegami”电波传播衰减计算模式。该模式的特点是：从对众多城市的电波实测中得出的一种小区域覆盖范围内的电波损耗模式。

不管是用哪一种模式来预测无线覆盖范围，只是基于理论和测试结果统计的近似计算。由于实际地理环境千差万别，很难用一种数学模型来精确地描述，特别是城区街道中各种密集的、下规则的建筑物反射、绕射及阻挡，给数学模型预测带来很大困难。因此。有一定精度的预测虽可起到指导网络基站选点及布点的初步设什，但是通过数学模型预测与实际信号场强值总是存在差别。2.采取的优化方法

（1）福州市区GSM基站电波传播的环境福州市区内的地理环境是：

有山（于山、乌山等）、有湖（西湖公园、左海公园等）、有江（闽江等），还有参差不齐的高校大厦。福州市区现有GSM 900 MHz基站198个，GSM 1800 MHz基站也有70个左右（截至1999年底）。这些基站遍布在全市各主要商业区、住宅小区、行政办公大楼、学校以及邮电局（楼）等场所，基站与基站之间最小间距己小于300m。因此，电波传播环境是错综复杂的。

（2）优化的方法

根据福州市区的地理环境和基站分布情况，要得到真实的电波场强覆盖情况，需借助于场强测试仪进行现场实测（路恻）。优化时主要分高话务量密集区和中低话务量区两种情况进行：

①高话务量密集区的场强测试和优化

所谓高话务量密集区是指福州市的五四路、东街口、五一广场等区域。这些区域每平方公里的爱尔兰数一般在120以上（即120Erl／km2）；场强值设置应下低于-65dB，以保证在高话务量区内的所有GSM手机都处在强场强覆盖状况。

借助场强测试仪进行现场测试（包括室内、室外覆盖），重点了解并记录各基站覆盖区、重叠区、弱场强值区（小于-65 dB。尤其是小于-75 dB）分布情况。然后对这个区域内的场强值调整及优化。

a.弱场强值区的调整及优化

主要是室内区域的调整及优化，因为电波穿过各种墙体进入室内约有15 dB一20dB的衰减值，因此需加强室内区域的场强值。

对建好且已投入使用的高楼大厦、宾馆（一般是三级以上）等如果在技术上可采取室内分布系统的，应优先考虑建设室内覆盖点：如果在技术上不能采取室内分布系统的（有些物业管理部门不同意施工），则应考虑建设微蜂窝站点；对于在建或拟建的建筑物（尤其是高档大厦）应积极与业主联系，争取在建设阶段就布好室内分布系统。

根据实际情况，对室内覆盖站可独立增加频点建站，也可利用原有室外站频点建站（通过天线分路器共享室外、室内载频）；可建成定向无线分布式的室内覆盖，也可建成全向式天线分布式的室内覆盖。

以上是改善繁华地段弱场强值区的有效方法，解决得好一方面可以解决高层建筑干扰问题，另一方面可提高接通率，吸收话务量。

目前在福州市区的省政府新大楼、省邮电管理局、省移动公司大厦、福州电信枢纽大楼、大利嘉城、双子星大楼等基站均采用室内覆盖，在邮电公寓等基站建设了微蜂窝站。

b.场强重叠区的调整及优化

场强重叠区主要是相邻多基站无线电波重叠覆盖区域。由于多基站的多扇区对某一特定区域进行无线电波重叠覆盖，必然使进入该特定区域的移动手机出现频繁切换。掉活率上升。因此，必须减少这类区域的重叠覆盖区域的面积。

对场强重叠区的优化可考虑采用增大下倾角的方法或换成电调下倾角的天线，使覆盖重叠区减小，并减少干扰。

通过调低周围相关基站的天线挂高、发射功率或使用更低增益（如 8dB）的无线等方法，也可改善场强重叠覆盖带卒的负面影响．减少掉话率。

目前在福州市的五四路、东街口、五一广场、三叉街等地段上的基站就应降低天线高度或使用更低增益天线或调低基站输出功率。

②中低话务量区的场强测试和优化

所谓中低活务量区是指除了高话务量区外的其它区域，一般指福州市的二环路以外（行政区域划分的三、四级及以下的区域）。该区域场强值最低可放宽到-90 dB～100 dB。借助场强测试仪进行现场测试（包括室内、室外覆盖），重点了解并记录各基站覆盖区、重叠区、弱场强值区（小于-90 dB，尤其是小于-100 dB）分布情况。然后对这个区域内的场强值调整及优化。

由于这类区域场强重叠区并不像密集区域场强重叠区那样影响移动用户（掉话率），因此应把优化的重点放在改善弱场强值区，最简单、最直接的方法就是增设室外基站，加大场强值，改善覆盖。

总之，因预测不准确，对GSM基站进行调整优化，主要是通过增设室内站、微蜂窝站、室外站，调整基站无线参数以及发射功率等方法，改善无线电波的传播及覆盖，使区域内的无线覆盖更接近数学模式电波传播模型，为用户提供良好的通话质量。

二、环境变化及其优化

1．环境变化

GSM发展非常迅速，基站遍布城市各个角落与街道，另一方面城市的规划与建设不断地更新和发展，一座座高楼大厦拔地而起。这样，早先建设的基站在某扇区或多个扇区就有可能被后来建设的高楼所阻挡，基站电波传播环境急剧恶化，因此必须对基站进行优化，使基站的资源配置始终处于最优状态，产生出最大经济效益。

2．采取的优化方法

（1）基站天线调整

最有效且简单的办法是对基站天线进行调整，即把被阻挡的扇区天线移到该楼其它位置，避开阻挡建筑物，这种方法适用于无线及馈线调整相对比较容易的基站。例如．福州市电信枢纽GSM基站建设于1995年，当时该基站第一扇区（朝北面）没有阻挡物，但是在1998年城市规划中，位于该基站第一扇区的正前方新建了一座科技大厦，与枢纽大楼相隔不到15 m，完全阻挡了枢纽站第一扇区的无线覆盖，该扇区话务量直线下降。为了使该扇区的资源能得到有效利用，优化时，对该扇区的两副收发／分集接收天线作了及时调整，移到靠西面的北侧，避开阻挡建筑物。

（2）搬迁基站或扇区

当天线及馈线调整较为困难且基站因阻挡，实际利用率大大降低时，可采用两种优化方法。优化方法之一，搬迁基站。当然采取这种方法，在人员、时间、资金等方面要付出代价，应慎重考虑，尽量少采用。优化方法之二，去掉被阻挡的扇区，在周围适当的区域内另设站点。

城市中的重要基站往往处于城市的中心，而随着城市现代化建设步伐的下断加快，旧城改造、城市重新规划在所难免，基站所处的周围环境也处于不断更新和改变中。基站周围的无线电波环境也随之改变。因此对城市内基站进行优化应适应城市环境的改变。使无线电波处于较佳覆盖，资源配置处于较合理状态。

值得一提的是上述调整是动态的而不是静态的。

三．网络扩建及其优化

1．网络建设的发展

在网络建设初期，往往把基站各相关的参数设置在有利于扩大基站覆盖面的位置上。随着GSM用户增多，网络下断扩建，基站越建越多，GSM无线网络不断向小蜂窝--微蜂窝结构发展，原先的基站参数（如基站的输出功率、无线高度、无线增益、无线倾角等）设置已不适应现在无线网络的发展需要，必须进行调整。

由这个因素引起的基站优化工作量最大，涉及面也最广，而且也是最迫切需要解决的问题，因为这直接关系到整个无线网络能否顺利扩容、增加无线网络容量、满足用户对GSM移动通信的需求等问题。2．采取的优化方法

--这种因素引起的基站优化可从两个层面进行：

（1）对设在市内高层建筑上基站的优化

毫无疑问，这类基站（一般是指天线离地挂高在30m以上）在GSM建设初期起到了重要的作用，在基站数不断增加的情况下，这类基站正面作用越来越小、反面作用越来越突出，它阻碍基站的进一步发展（建设、扩容），特别是给频率复用造成困难。--在对福州市内早期建设在高层建筑物上的一些基姑进行优化时。可采取以下方法：

①如果无线能降高的，就采取降低天线高度的办法，便于在其周围建设新基站，提高频率复用率。例如，目前福州市内的邮电公寓基站由原先天线挂在14层屋面的50mn铁塔上，降到现今14层屋面上（还是太高，优化时应调整到8层外侧墙上）。

②如果无线不能降高或降高很困难的基站，有两种办法：

a.对这些高层站使用的频率重新分配（规划），使之与大部分市内低层基站使用的频率不重复，形成福州市内高层建筑物群覆盖和低层建筑物群覆盖两个层面，例如福州市邮政大厦、江滨等基站可调整为高层覆盖区。

b.由于市内高层站也不能设置太多，那样会浪费宝贵的频率资源，因此对一些多余的基站（特别是市中心、繁华地段的高层基站）则应拆除，像福州市闽江饭店基站就应拆除。

（2）对设在低层建筑物上基站的优化

对这类基站（一般指10层以下民用住宅楼，天线离地挂高在15m～30m之间），如果是基站无线覆盖半径要求控制在500m左右时，这样的无线离地挂高是比较合适的。随着基站小区的不断分裂，小区半径间隔越来越小（已达到300m，甚至更小）, 这时就要对天线进行调整。

由于对这类基站进行优化，主要是把基站无线覆盖小区半径控制在一个更小的范围内，因此，通常采用调整无线倾角的办法来加以控制。一方面，调整天线下倾角方法简单、施工方便、周期短，且又能使天线在干扰方向上的增益减小：另一方面无线下倾后，提高了本覆盖区内的信号强度，既改善了本覆盖区的场强，又增加了抗同频干扰的能力，因此能有效地对服务区进行控制。

当通过调整天线倾角无法达到预期的目的时，就要通过更换小增益天线、调整基站的发射功率，或者降低天线的离地高度等方法来控制小区信号强度。--在实际工程中对天线下倾角调整不是越大越好，这是因为随着天线下倾角的增大，水平方向传播特性图将变成扁平。一般下倾角超过10°，水平方向图就会出现失真。因而天线下倾角在0°～10°之间选择较为合理。

另外，有些厂家在设计天线时，把主瓣与旁瓣交界处的场强值设地成0 dB，且天线内部本身又没有设置下倾角度，为了抑制该0dB场强值落在最想覆盖的基站小区内（造成近距离覆盖效果不好），因而无线下倾角至少也要下倾1°～2°。如果运营商选择这类天线，则天线下倾角建议在1°～10°之间选择为宜。

当然，影响GSM基站通信质量的因素是非常复杂的，如智能跳频技术运用的好坏、配套传输和电源质量稳定的情况、工程施工质量的好坏等因素都会直接影响到基站通信质量，限于文章的篇幅。这里不再一一论述。

第五篇：移动通信基站的维护

移动通信基站的维护

移动通信系统中的基站主要负责与无线有关的各种功能，为MS（移动台）提供接入系统的UM接口，直接和MS通过无线相连接，系统中基站发生故障对整个移动网的影响是很大的。引起基站故障的原因很多，但大多可归为以下四类：

一.因传输问题引起的故障

移动通信虽属于无线通信，但其实际为无线与有线的结合体。移动业务交换中心（MSC）与基站控制器（BSC）之间的A接口以及基站控制器（BSC）与基站收发信台（BTS）之间的ABIS接口其物理连接均为采用标准的2.048MB/S的PCM数字传输来实现。另外基站的各部件的稳定工作离不开稳定的时钟信号，而基站的时钟信号是从PCM传输中提取的，爱立信的基站不提供外部时钟输入的端口,这些基站设备是基于采用传统的PDH组网方试而设计的。

目前传输设备正从PDH向SDH逐步过度,而按照SDH的传输体制,由于指针调整的原因,其传送时钟是通过线路码传输,由分插复用器(ADM)专门的时钟端口输出。如果采用从SDH的随路码流中提取时钟的方法,将会带来诸如失步,滑码,死站的问题。如新桥站原采用爱立信RBS200设备，传输采用SDH系统，此站自开通以来一直不稳定，后经爱立信工程师到现场检查发现为基站同步不好，建议采用PDH传输系统，或基站采用RBS2000设备，（RBS2000对同步要求较RBS200低），后用RBS2000设备替换原RBS200设备，基站工作正常至今。

日常维护中经常有基站所有或部分载频不稳定，时而退服时而工作的现象，BSC侧对CF测试结果为BTS COMMUNICATION NOT POSSIBLE 或CF LOAD FAILED。此类故障大都为传输不稳定有误码，滑码而引起的。当传输误码积累到一定时，BSC无法对基站进行控制，数据装载，此时可在本地模式下通过OMT对IDB数据从新装载，复位后可恢复正常。

二，因基站软件问题引起的故障

基站系统中的软件是指挥和管理基站各部件有序，正常工作的。若基站IDB数据与基站情况不匹配，则基站一定无法正常工作。如在对北码头基站进行传输压缩(两条压缩为一条)后发现A,B小区工作正常而C小区工作不正常，说明BSC无法与C小区进行通信，于是怀疑与之想邻的B小区的软件设置有误，经查看发现B小区的传输方式被误设为STANDALONE（单独方式），一条传输时ABC各扇区的传输方式应分别设为CASCADE，CASCADE，STANDALONE，将B的传输方式改为CASCADE后基站恢复正常。

三，因基站硬件引起的故障

此类故障较常见，现象也较明显，一般有故障的硬件其红色FOULT灯会点亮，但有时不能被表面假象所迷惑。

例如唐闸基站B扇区一载频（TRU）退服，到站后发现此载频的红色FOULT灯和TX NOT ENABLE 灯都亮，于是判断为TRU硬件损坏，更换后故障现象依旧，此时更换TRU就犯了“头痛医头，脚痛医脚”的错误，TRU退服可能为其本身硬件故障也可能为与之相连的其他硬件或连线的故障。用OMT软件诊断后提示为CU到TRU间的连线故障，检查发现连线松动，重新连接后故障消失。对此类故障建议先用OMT软件进行故障定位，根据OMT的建议替换单元进行操作,而不能只看表面。

四，因各种干扰引起的故障

移动通信系统中的干扰也会影响基站的正常工作，有同频干扰，邻频干扰，互调干扰等。现在陆地蜂窝移动通信系统采用同频复用技术来提高频率利用率，增加系统容量，但同时也引入了各种干扰。

日常维护中新建站以及扩容站新加载频的频点选取不合理基站将无法正常工作，对此类故障应与网优配合，综合考虑各种因素，选取合理频点，消除以上干扰。

对移动通信系统中基站的各类故障应认真分析，找到其真正原因，才能以最快的速度排除故障，提高网络质量。

五、移动通信基站维修实例 爱立信模拟基站系统RBS883障碍处理一例

江苏南通易家桥站的模拟基站系统为RBS883，原经安装调测后，基站能正常工作。运行一段时间后，交换侧测试发现系统中B小区第十个载频没有发射功率，经到现场观察发现其对应的COMB不能调谐。

我们知道，江苏目前的爱立信模拟基站系统RBS883一般均使用自动调谐的形式，即功率合成器采用自动调谐合成器。其调谐过程主要是由功率监测单元接受从功率合成器中耦合出的-32dB的射频信号和从方向耦合器中耦合出的-40dB的射频信号，通过对这两个射频信号进行比较处理后，功率监测单元启动并控制相应的自动调谐合成器上的电动步进马达转动，从而实现自动调谐功能。

下面我们对RBS883的具体结构作一说明。

在RBS883系统中，自动调谐功能主要由以下结构共同协调完成：功率监测单元（PMU-AT）、信道收发信机（TRM）、自动调谐合成器（COMB）、方向耦合器。其工作原理如下：当某一信道收发信机的发信机打开后，其输出功率信号经射频线输入到功率合成器中的环形隔离器并最后进入合成器腔体中，同时从环形隔离器中（功率合成器上的Pi口）耦合出-32dB的射频信号，经功率监测单元面板上的参考信号输入端口（COMB端口，共有八个，分别与位于无线机架A中的八个合成器腔体相连），输入到功率监测单元中；另外，输入到合成器腔体中的射频信号最后进入方向耦合器并经天馈线系统发射，同时也从方向耦合器的前向功率（PFWD）口耦合-40dB的射频信号，经功率监测单元面板上的Pout FWD口输入到功率监测单元中。

功率监测单元对以上两种射频信号进行比较处理，当两信号相差7-9dB以上时，功率监测单元就会通过步进马达控制线（从功率监测单元面板上的M01-M08端口至功率合成器上的步进马达信号连接头）向相应的功率合成器送步进马达控制电源信号，启动步进马达转动，并控制其转动量使其准确调谐到相应的频率上。

首先更换COMB，问题依旧，证明COMB正常；将功率计接到TRM的TX口，用LCTRL1软件将TRM的功率打开，发现功率计有功率显示，证明信道盘TRM正常；一般说来，如果功率监测单元或方向耦合器坏，会导致该小区所有载频出现问题，而不应是某一载频退服，因此我们可断定功率监测单元及方向耦合器没有问题。

于是我们将目光转移到连线上：与相邻载频（第八个或第十二个载频）同时对换COMB端的Pi输出头与马达连接后发现，该载频能正常工作，而相邻载频却不能工作，从而将障碍定位在Pi输出线和马达连接线上；更换从功率合成器上Pi口至功率监测单元上COMB口间的连线后，载频正常工作，问题解决。

这些问题都因功率合成器上Pi口至功率监测单元上COMB口间的连线损坏，功率监测单元无法接收从功率合成器中耦合出的-32dB的射频信号，进而无法控制COMB调谐。爱立信数字基站系统RBS200障碍处理一例

江苏南通的海北站（RBS200系统）曾发生过某个载频不能工作的情况：交换侧测试反应为该套载频接收正常但不能有效发射；到基站观察发现，该套载频在推服过程中，RRX、TRXC及SPU一切正常，而RTX不能有效锁定，导致整套载频无法正常工作。

我们知道，爱立信数字基站系统RBS200一般均采用自动调谐合成器的形式。自动调成器实质是一个窄带合路器，其输入被机械地调谐到指定的GSM频点。在每一个合路器的输入端都有一个步进马达，它受控于它所连接的RTX。两个输入被合路成一路输出，若干个合成器的输出可以被连接成一条链。在调谐期间，发射机将其合路器的输入设置到可以给出最大前向功率的位置，而且还检验反射回的功率，如果反射功率超过最大允许值，那么发射机将其自身禁用并发出一个错误代码。

下面我们联系RBS200的具体结构作一说明。

RBS200系统的自动调谐功能主要由以下结构共同协调完成：无线发射顶（RTX）、自动调谐合成器（COMB）、发射机带通滤波器（TXBP）、监测耦合器单元（MCU）及发射机分路器（TXD）。

其工作原理如下：语音信息经过编码、交织、加密等一系列处理过程后，由TRXC通过TX总线传送到无线发射机（RTX），无线发射机对其进行调制和放大，并经自动调谐合成器（COMB）调谐和发射机带通滤波器（TXBP）滤波后，最后传送到监测耦合器单元（MCU）并经天馈线系统发射出去；与此同时，监测耦合器单元的一个输出被连接到发射机分路器（TXD）单元的输入端，经发射机分路器分路后，由其输出端连接到相应的一个RTX的“PT”口，RTX将该信号与其自身发射信号进行分析比较后，进而控制自动调谐合成器使其准确调谐到相应的频点上。

我们检查并更换硬件设备COMB、RTX及TXD，结果在检查RTX时，发现该RTX的“PT”端口中的针头歪掉了，导致该RTX与从TXD过来的射频线不能有效接触，RTX收不到从TXD反馈加来的参考信号，无法将该信号与其自身发射信号进行分析比较，进而无法控制自动调谐合成器使其准确调谐到相应的频点上，因此该载频不能正常工作。将该RTX的“PT”端口中的针头拨正后，该套载频工作正常。3 爱立信数字基站系统RBS2000障碍处理两例

（1）因缺少环路终端而导致基站退服

启东土管局基站为RBS2000站，原为5/5/5配置，后因信令压缩的需要，经网络规划人员现场测试分析后，决定将其改型为4/4/4配置，并经信令压缩成一条传输线。压缩传输后基站能正常工作。后因某种原因基站迁址，由原少年宫迁至启安宾馆，在重新开通时，基站的A小区能正常工作，而B、C小区却不能工作，从交换机侧反应为CF数据灌不进去。

经到现场用OMT软件观察发现，TEI值、PCM等设置一切无误，而用Monitor菜单也不能发现任何告警信息；对B、C小区重新灌入原IDB后，障碍依旧，断定IDB数据无误。在C机架的DXU中灌入A小区的IDB数据并改变架顶的PCM连接方式，使原C、B机架分别对应A、B小区，则C机架（对应A小区）能正常工作，而B机架（对应B小区）却不能工作；对B机架进行同样的操作后，情况与C一致，由此判断B、C机架设备无障碍。

在判断基站软、硬件一切正常的情况下，我们将目光转移到传输上。该站现为4/4/4配置，一条传输线，从DF架连到A机架的C3口，并从A机架的C7口出来连到B机架的C3口，然后再从B机架的C7口连到C机架的C3口。

在检查连线及IDB中传输设置无误后，对传输通道进行环路测试并用万用表检查通路，没有发现任何问题。最后在C架的C7口加上一环路终端，重新推站，基站恢复正常。在基站工作正常的情况下，我们曾做过如下试验：将整个基站断电一段时间后再供电、起站。共断过三次电，其中有两次在不加环路终端的情况下基站能正常工作，而另一次却必须加上一环路终端基站才能工作。由此可见，因掉电而退服的基站，这种障碍现象并不是必然的，而是具有一定的偶然性，即可能会出现这种障碍。

在我们日常操作维护中，对于只有一条传输线的RBS2000基站（其它站型的基站尚未出现如此现象），当出现故障时，我们首先应该按照正常的步骤进行操作维护，包括用OMT观察告警信息、复位、拔插硬件板、检查软件设置及硬件故障等。在一切努力均告失败的情况下，试着在C架架顶的C7端口加上一个环路终端，可能会帮助我们解决问题。

（2）因硬件原因引起基站告警

南通北码头基站为RBS2000站型，经工程局安装并调测后，基站能正常工作。但经过一段时间的话务统计分析发现，该基站的A、B小区有较高的拥塞和掉话。通过BSC观察发现，该站的A、B小区均有分集接收告警，同时A小区还有驻波比方面的告警。到基站用OMT观察，发现有分集接收丢失告警及VSWR/POWER检测丢失告警。

由于告警均与天馈线系统有关，我们先用驻波比测试仪分别对A、B小区的四根天馈线进行了测试，结果发现测量值均在标准范围内，证明天馈线本身没有问题。我们知道，分集接受是解决信号衰落、提高信号接收强度的重要措施之一。小区通过两根接收天线接受信号，可以产生3dB左右的增益，同时通过对两路信号的对比来判断接受系统是否正常。如果TRU检测两路信号的强度差别很大，基站就会产生分集接收丢失告警。分集接收丢失告警可能是TRU、CDU、至TRU的射频连线或天馈线故障引起的。

由于在本例中，我们注意到A、B小区均有分集接收告警且拥塞和掉话均较高，于是怀疑A、B小区的天馈线相互错位。后经高空作业人员对天馈线逐一检查，发现A、B小区的接受天线相互错位。因此A、B小区的两根接收天线接受方向不一致，方向不对的天线就接收不到该小区手机发出的信号或接受信号很弱，从而使小区产生分集接收丢失告警且伴随着较高的拥塞和掉话。经更改后，分集接收丢失告警消失，且拥塞和掉话降到了指标范围内。

对于VSWR/POWER检测丢失告警，我们也从原理上对其进行了分析处理。我们知道，在RBS2000中，每个TRU都通过Pfwd和Prefl两根射频线分别与CDU的Pf与Pr相连，从而检测CDU的前向功率和反向功率。如果反向功率过大，则说明天馈线驻波比太大或CDU有问题，这时TRU会自动关闭发射机产生ANT VSWR告警。同时TRU还对Pfwd和Prefl这两根射频线进行环路测试，如环路不通，则产生一个VSWR/POWER告警。在本例中，由于出现了VSWR/POWER告警，于是我们对其环路进行了检查。在RBS2000中，Pfwd和Prefl这两根射频线的接口处在FU上，其一端分别连到CDU前面板的Pf和Pr口，另一端则通过背板连线连到TRU的后背板，并与TRU通过射频头相连，从而形成Pfwd和Prefl的整个环路。我们对CU、FU上的接头进行认真检查，确定一切正常后，对TRU的后备板进行了检查，结果发现后备板的射频头接口处凹了进去，导致TRU与后备板接触不好所致。经更改后，VSWR/POWER检测丢失告警消失。

六、移动通信基站的防雷

防雷是一项综合工程，它包括防直击雷、防感应雷以及接地系统的设计。根据信息产业部批准的中国通信行业标准:“移动通信基站防雷与接地设计规范”以及产品的特点和工程设计的经验，提出以下解决方案。1.接地系统

防雷工程设计中无论是防直击雷还是感应雷，接地系统是最重要的部分 1.1对接地电阻的要求：

从理论上讲接地电阻愈小愈好。据我们的经验，地阻决不能大于４欧姆，应力争小于１欧姆。1.2应采用联合接地：

接地的“流派” 很多，近年来联合接地的观点占了上风。因为，现代化的城市不可能以足够的距离作几个地网来满足使用要求。采用联合接地时只要保证各种接地作到共地网而不共线的原则，机房设备做到用汇流排或均压环实现设备的等电位联接即可。2.直击雷的防护：

移动通信基站天线通常放在铁塔上，防直击雷避雷针应架设在铁塔顶部，其高度按滚球法计算，以保护天线和机房顶部不受直击雷击，避雷针应设有专门的引下线直接接入地网（引下线用40mm?4mm的镀锌扁钢）。铁塔接地分两种情况：若铁塔在楼顶上，则铁塔地应接入楼顶的钢筋网或用三根以上的镀锌扁钢焊接在避雷带上。若铁塔在机房侧面，则建议单独作铁塔地网，地网距机房地网应大于十米。否则两地网间应加隔离避雷器。3.感应雷的防护：

感应雷是指由于闪电过程中产生的电磁场与各种电子设备的信号线、电源线以及天馈线之间的耦合而产生的脉冲电流。也指带电雷云对地面物体产生的静电感应电流。若能将电子设备上电源线、信号线或天馈线上感应的雷电流通过相应的防感应雷避雷器引导入地，则达到了防感应雷的目的。3.1天馈线糸统的防雷与接地

基站至天线的同轴电缆不采用金属外护层上、中、下部接在铁塔上的方案。我们建议天线同轴电缆从铁塔中心引下，这样可以减少由于避雷针接闪后的雷电流沿铁塔泄放时对同轴电缆的感应电流。因为铁塔四支柱同时泄放雷电流入地时铁塔中心的感应场最弱。若天线塔高度超过30m，天馈线电缆在塔的下部电缆外护层可接地一次（可直接接铁塔或直接接地皆可）。

电缆进入机房走线架接在六个天馈避雷器（组件）上，型号为CT1000H-DIN和CT2100H-DIN，前者工作频率范围为850-960MHZ;后者为1700-1900MHZ。天馈避雷器组件由紫铜构成，紫铜构件的接地应采用截面积大于25平方毫米的多股铜线接在机房内的汇流排上。本防雷设计用的天馈避雷器采用∏型网络高通滤波器方案，它不同于国内外惯用的气体放电管方案。这种避雷器扦入损耗低（小于0.2dB），驻波小（小于1.15），雷电通流量大（最大可作到50KA/在8/20μｓ下），残压低（小于18v）。

对室外基站，天馈避雷器和机柜接地都应分别接入接地排（见图LDTA2000-01）3.2 供电糸统的防雷与接地

移动通信基站外供电源可能是架空线进入，也可能是穿金属管埋地进入基站。无论是什么情况，都应在出入基站的电源线出口处加装大通流量的电源避雷器，因为电源线架线长，走线也较复杂，易应感应较强的雷电流。设计了CY380-100GJ(10/350us)电源避雷器。雷电通流量在10/350us波型下雷电通流量大于50KA，后面应再配置两级并联型避雷器。三级防雷器之间的间距应在10m以上。若基站较小，三级防雷不能保证上述距离，则应当设计为串联型电源避雷器它是由二级或三级并联式避雷器加隔离电感后的组合。雷电通流量仍为10/350us波型下大于50KA，工作电流可达60A。若基站用电超过60A，则只能作并联方案。

对室外基站由于供电线路很长。应设计具有三级防雷功能的大雷电通流量的串联型电源避雷器。雷电通流量为60KA，工作电流35A。电源避雷器接地线也接在机柜的接地排上。

基站三相电源供电应采用三相五线制。外线进入基站的第一级电源避雷器接地线可以就近接电源保护地（PE）。第二级电源避雷器接地可接供电设备的保护地。第三级电源避雷器接机房汇流排。3.3 信号线路的防雷与接地 由基站外进出的信号线都应穿金属管埋地，避免感应过大的雷电流。信号线的进站处都应加相应接口和相应信号电平的信号避雷器。信号线超过５ｍ长度的，在其线两端设备的端口，加装相应的信号避雷器。