铁塔高度及平台分析课件.ppt

1、建设维护部铁塔高度及平台分析铁塔高度及平台分析2014年12月提纲二、不同平台方案对塔高影响三、不同塔高造价对比一、多场景不同塔高覆盖半径1.1 铁塔覆盖典型场景分类2序号序号场景分类场景分类场景描述场景描述主要覆盖方式主要覆盖方式1 1密集市区密集市区/普通市区普通市区中低层住宅区等建筑密集，道路间距小，建筑物高约3-6层居民区外围采用地面塔往居民区内覆盖，居民区内采用楼顶塔覆盖商业街、城市广场、公园等主要覆盖路面及临街商铺，覆盖场景比较空旷地面塔，如路灯等城市快速路主要覆盖城市道路、环路、立交，城市立交一般高5-10米以楼顶美化杆为主，地面塔为辅2 2郊区乡镇郊区乡镇市郊大型住宅区城市新区

2、及新开发楼盘，多为10层左右的中层建筑，分布规则通常采用楼顶美化杆，物业谈判困难点，会采用地面塔从外向内覆盖开发区、工业园区建筑多为5层左右的办公楼宇或厂房，分布规则，道路较宽；地面塔、楼顶塔市郊住宅区/普通乡镇镇区建筑多为57层左右的楼房，分布不规则，道路比较窄。地面塔3 3道路道路高速铁路列车的车体穿透损耗大、运行速度快地面塔高速公路/国道/省道/客运铁路等沿线地形复杂，覆盖距离远地面塔4 4旅游区旅游区景区一般对景观要求较高地面塔5 5农村农村平原地势平坦，基本无山地丘陵地物，建筑物多为1-3层左右的楼房地面塔丘陵/山区地势起伏，覆盖难度大，村庄比较分散地面塔p根据各种场景的地形地貌、建

3、筑物特点及传播模型，将铁塔主要覆盖场景分成5大类。p密集市区/市区广覆盖以楼顶支撑杆为主，铁塔主要作为热点（如广场）、线（如商业街）等补充；郊区乡镇可充分利用建筑物高度，地面塔作为补充；道路、旅游区、农村等是铁塔建设的主要场景。1.2 各运营商覆盖受限的频率3p中国移动：主要受限于LTE系统。其中密集市区/普通市区一般采用D频段和F频段，受限于D频段；其它场景目前主要采用F频段，链路规划站间距。p中国电信：主要受限于LTE系统。目前LTE 1.8G主要用于室外站，2.1G主要用于室内站，暂时按LTE 1.8G链路规划站间距。p中国联通：主要受限于WCDMA系统。按WCDMA链路规划站间距。1.

4、3 理论计算基站覆盖半径及站间距4pCost 231-Hata 模型计算基站覆盖半径 L=46.3+33.9lgf-13.82lghb-a（hm)+（44.9-6.55lghb）lgd+Cm 其中：L为平坦市区的中值传播损耗（dB）f 指频率，范围1500MHz-2000MHz，单位MHz hb、hm基站、移动台天线有效高度，单位为米 d为传播距离，范围120km a(hm)移动台天线高度修正因子 Cm城市修正因子，需根据各地市模型修正。暂时按典型经验值，大城市中心取3dB，中等城市取0dB，郊区取-5dB，农村及道路取-10dB。由此可得：基站覆盖半径：d=10(MAPL 46.3 33.9

5、*log(f)13.82*log(hb)+a（hm)-Cm)/(44.9-6.55*log(hb)其中：MAPL指准许的最大链路损耗p基站站间距 站间距设置为覆盖半径的1.5倍1.4 链路预算5p链路预算-移动TDD通过对比上、下行最大允许链路损耗MAPL(dB)发现，上行是受限因素。项目单位密集市区普通市区郊区乡镇农村道路（高铁）道路（其它）上行上行上行上行上行上行系统带宽MHz202020202020总RB数个100100100100100100上行与下行配比222222MIMO配置1X21X21X21X21X21X2边缘速率kbps256256256256256256发射机单天线端口最大

6、发射功率dBm232323232323发射天线增益dBi000000EIRPdBm232323232323232323232323单用户分配RB数777777MCS444444接收机接收机噪声系数dB333333热噪声dBm-113-113-113-113-113-113接收基底噪声dBm-110-110-110-110-110-110SINRdB-1-1-1-1-1-1接收机灵敏度dBm-111-111-111-111-111-111增益余量损耗接收天线增益dBi181818182020干扰余量dB10.50.50.50.50.5馈线损耗dB111111塔放增益dB000000阴影衰落dB1

7、1.78.65.5444穿透损耗（室内）dB25202015285穿透损耗（室外）dB000000人体损耗dB000000分集增益dB333333切换增益dB000000最大允许链路损耗最大允许链路损耗MAPL（室内）（室内）(dB)dB116.3116.3124.9124.9128128134.5134.5123.5123.5146.5146.5最大允许链路损耗最大允许链路损耗MAPL（室外）（室外）(dB)dB141.3141.3144.9144.9148148149.5149.5151.5151.5151.5151.51.4 链路预算6p链路预算-电信FDD通过对比上、下行最大允许链路损

8、耗MAPL(dB)发现，上行是受限因素。项目单位密集市区普通市区郊区乡镇农村道路（高铁）道路（其它）上行上行上行上行上行上行系统带宽MHz202020202020总RB数#100100100100100100MIMO配置1X21X21X21X21X21X2边缘速率kbps256256256256256256发射机单天线端口最大发射功率dBm232323232323发射天线增益dBi000000EIRPdBm232323232323单用户分配RB数444444接收机接收机噪声系数dB333333热噪声dBm-115.4-115.4-115.4-115.4-115.4-115.4接收基底噪声dBm

9、-112.4-112.4-112.4-112.4-112.4-112.4SINRdB-1-1-1-1-1-1接收机灵敏度dBm-113.4-113.4-113.4-113.4-113.4-113.4增益余量损耗接收天线增益dBi181818182020干扰余量dB222222馈线损耗dB111111塔放增益dB000000阴影衰落dB11.68.75.54.04.04.0穿透损耗（室内）dB25202015285穿透损耗（室外）dB000000人体损耗dB000000分集增益dB333333切换增益dB000000最大允许链路损耗最大允许链路损耗MAPL（室内）（室内）(dB)dB117.81

10、25.7128.9135.4124.4142.4最大允许链路损耗最大允许链路损耗MAPL（室外）（室外）(dB)dB142.8145.7148.9150.4152.4152.41.4 链路预算7p链路预算-联通CDMA通过对比上、下行最大允许链路损耗MAPL(dB)发现，上行是受限因素。覆盖区域密集市区城区郊区农村高铁系统参数CS64CS64CS64CS64CS64移动台发射机最大移动台发射机功率dBm2121212121移动台发射机天线增益dBi00000移动台发射机EIRPdBm2121212121基站接收机热噪声密度dBm/Hz-174-174-174-174-174 基站接收机噪音系数

11、dB55555接收机噪声密度dBm/Hz-169-169-169-169-169 接收机噪声功率dBm-103-103-103-103-103 基站接收机(Eb/No)dB33333基站接收机灵敏度（不含干扰储备）dBm-118-118-118-125-125 基站接收机天线增益dBi17.217.217.217.219基站接收机馈线和接头损耗dB33333塔顶放大器增益dB00000最大路径损耗dB153 153 153 160 162 各种储备干扰储备dB3.0 2.2 1.5 1.0 1.0 快衰落储备dB22222人体损耗dB00000对数正态衰落储备(车外)dB7.25.54.053

12、.53.5软切换增益dB22222对数正态衰落储备(车内)dB98777总储备(车外)dB10.2 7.7 5.6 4.5 4.5 允许路径损耗(车外)dB142.9 145.4 147.5 155.8 157.6 总储备(车内)dB12.0 10.2 8.5 8.0 8.0 车辆穿透损耗dB2520201528允许路径损耗(车内)dB116.1 122.9 124.6 137.3 126.1 1.5 塔高对覆盖半径的影响8p密集市区/普通市区-中低层住宅区此场景需考虑室内穿透损耗，可参考链路预算密集市区/普通市区的室内场景。按照目前三家运营商在抽样中的平均站间距，考虑后续继续加密的因素，密集

13、市区及市区移动站间距约为200-300米，电信、联通站间距约为400-600米，因此，天线最低挂高需求约为25米。室外站点室外站点+天馈线天馈线天线有效高度（米）密集市区普通市区移动LTE 2.6G电信LTE1.8G频段联通WCDMA 2.1G移动LTE 2.6G电信LTE1.8G频段联通WCDMA 2.1G251492381953144803663015525020433151038735161261213348537407401672722213625634254517228122837658744250177290235390610458注：站间距约为覆盖半径的1.5倍1.5 塔高对覆盖

14、半径的影响9p密集市区/普通市区-商业街、城市广场、公园和城市快速路此场景基本都在室外，可参考链路预算密集市区/普通市区的室外场景。商业街、城市广场、公园等场景：基站覆盖半径一般在600米以内，因此，天线挂高建议最低为15米；城市快速路等场景：三大运营商市区内站间距一般不会超过1000米，但考虑到城市快速路一般设有立交，因此，天线挂高建议最低为20米。天线有效高度（米）密集市区普通市区移动LTE 2.6G电信LTE1.8G频段联通WCDMA 2.1G移动LTE 2.6G电信LTE1.8G频段联通WCDMA 2.1G2574411901094113817401559307961281117712

15、25188516853584413671254130620201804408891447132613822147191545931152313951454227020225097115961461152323872124注：站间距约为覆盖半径的1.5倍室外站点室外站点+天馈线天馈线1.5 塔高对覆盖半径的影响10p郊区乡镇市郊大型楼盘：此场景一般在楼顶设置天线；若在大型楼盘外面设置铁塔，则天线高度至少高出周围住宅楼10米以上，以建筑物高度为10层计算，天线最低高度约为40米。开发区、乡镇：按照目前三家运营商在抽样中的平均站间距，考虑后续继续加密的因素，郊区移动站间距约700米，联通电信站间距约

16、800-1000米，按周围建筑物平均高度约20米计算，相应天线最低挂高需求约为35米。天线有效高度（米）郊区乡镇移动LTE 1.9G电信LTE1.8G频段联通WCDMA 2.1G25714814562307638715993580892563340851975664458911022694509291068722注：站间距约为覆盖半径的1.5倍室外站点+天馈线1.5 塔高对覆盖半径的影响11p道路高铁：按照目前三家运营商在抽样中的平均站间距，移动站间距约1200米，联通电信站间距约1500米，因此，天线最低挂高需求约为35米。国道、省道、客运铁路等：可根据覆盖需求合理设置天线挂高，无需一味追求

17、铁塔高度，建议天线最低挂高在25-35之间。天线有效高度（米）道路（高铁）道路（其它）移动LTE 1.9G电信LTE1.8G频段联通WCDMA 2.1G移动LTE 1.9G电信LTE1.8G频段联通WCDMA 2.1G2573784076532433698336530788900818354440493680358359568683828438139774088010089144100469942614592110589584360500445345096111051000461253004797注：站间距约为覆盖半径的1.5倍1.5 塔高对覆盖半径的影响12p农村平原：可根据各电信运营的覆盖

18、需求合理设置，站间距在2000米以内的，天线最低挂高在25米，站间距在2000米以上的，天线最低挂高在35米。丘陵/山区：可利用地形提高相对高度，并根据覆盖范围合理设置铁塔高度。注：站间距约为覆盖半径的1.5倍天线有效高度（米）类型农村移动LTE 1.9G电信LTE1.8G频段联通WCDMA 2.1G25室内覆盖半径14971707176725室外覆盖半径39344486581930室内覆盖半径16171848191430室外覆盖半径43124926641535室内覆盖半径17301980205235室外覆盖半径46695344698140室内覆盖半径18362105218240室外覆盖半径5

19、0115743752645室内覆盖半径19382224230645室外覆盖半径53406129805250室内覆盖半径20352339242650室外覆盖半径565965038564相对高度相对高度山山区站山区站平原站平原站目标区域目标区域132.1 平台水平隔离度要求 三家运营商所应用网络制式，故考虑不同制式间的干扰，以确定平台的使用是否可以满足覆盖需求。应用于高铁各系统水平隔离度要求（米），具体如下：干扰系统GSM900TDD-LTE(F频段)TDD-LTE(D频段)WCDMALTE FDD(F频段，联通)CDMALTE FDD(F频段，电信)GSM9000.50.50.50.51.30.

20、5TDD-LTE(F频段)0.5340.54TDD-LTE(D频段)0.50.50.50.50.5WCDMA0.530.50.50.50.5LTE FDD(F频段，联通)0.540.50.50.54CDMA1.30.50.50.50.50.5LTE FDD(F频段，电信)0.540.50.540.5142.2 平台垂直隔离度要求 三家运营商所应用网络制式，故考虑不同制式间的干扰，以确定平台的使用是否可以满足覆盖需求。应用于高铁各系统垂直隔离度要求（米），具体如下：干扰系统GSM900TDD-LTE(F频段)TDD-LTE(D频段)WCDMALTE FDD(F频段，联通)CDMALTE FDD(

21、F频段，电信)GSM9000.30.20.30.30.60.3TDD-LTE(F频段)0.20.50.60.50.6TDD-LTE(D频段)0.20.20.20.20.2WCDMA0.50.50.20.20.50.2LTE FDD(F频段，联通)0.30.20.20.20.20.6CDMA0.50.50.20.50.20.2LTE FDD(F频段，电信)0.20.20.20.20.60.2152.3 平台方案对塔高影响p密集市区和市区塔一般采用灯杆塔、美化塔等类型，一般不配置平台，利用垂直隔离满足系统间干扰抑制需求，按照天线层数划分，对于共享需求2家采用4层天线，三家采用6层天线。也可采用2层

22、和3层四端口多频天线满足需求。p郊区、农村、道路等场景的铁塔一般采用三管塔、单管塔等，可配置平台，利用水平隔离和垂直隔离满足需求，一般一个电信运营企业划分一个平台。2层平台满足2家共享需求，3层平台满足3家共享需求，目前平台之间间距为5米，可酌情减少到3米。p根据隔离度要求，可对同一平台接入不同电信运营企业开展试点，积极探索新的建设方式162.3 平台方案对塔高影响序号序号场景分类场景分类建设方案建设方案站间距（米）站间距（米）最低天线高度最低天线高度（米）（米）天线层天线层数数平均每层高平均每层高度（米）度（米）通信杆高度通信杆高度（米）（米）1 1密集市区密集市区/普通市区普通市区中低层居

23、民区等传统通信杆，3层平台300253535美化通信杆，6层天线3002561.735商业街、城市广场、公园等美化通信杆，6层天线6001561.725城市快速路美化通信杆，6层天线10002061.7302 2郊区乡镇郊区乡镇市郊大型楼盘美化通信杆，3层平台100030-403540-50开发区传统通信杆，3层平台1000353545市郊居民区/普通乡镇镇区传统通信杆，3层平台10003535453 3道路道路高速铁路传统通信杆，3层平台1200353545高速公路/国道/省道/客运铁路等传统通信杆，3层平台25-353535-454 4旅游区旅游区景区美化通信杆，3层平台20-303530

24、-405 5农村农村平原传统通信杆，3层平台2000253535传统通信杆，3层平台2000以上353545丘陵/山区传统通信杆，3层平台15-353525-45173 不同塔高成本对比p塔型较多，只以单管塔，风压0.65。浅基础为例给出不同塔高成本情况。p30米以上，塔高每增加5米，基础及塔身造价上浮10%以上塔高风压平台数塔身造价（万元）塔基造价（万元）合计（万元）250.6536.259.4516300.65312.2110.523350.65315.111.5727400.65317.111.9630450.65321.9212.8635500.65325.46133918谢谢！请批评指正！