Una de las tareas más importantes de un ingeniero de planificación celular es optimizar la red existente para aumentar el ancho de banda y mejorar la calidad del servicio. Esto incluye, en primer lugar, la lucha contra el ruido y las interferencias que degradan la capacidad de las antenas sectoriales. Si el funcionamiento del transceptor es normal, el VSWR en la ruta del alimentador de antena no excede el valor permitido, no hay intermodulación pasiva y el ruido y la interferencia no desaparecen, entonces cambiar el ángulo eléctrico de la antena puede ayudar. Y dado que no siempre es posible elegir el valor óptimo correcto del ángulo de inclinación de inmediato, debe establecer diferentes valores basados en KPIy recopilando estadísticas de los principales parámetros de la señal de radio, busque el valor "correcto". Lleva tiempo y, además, es bastante costoso enviar un especialista a la estación base de forma regular para cambiar el ángulo. Esto se puede hacer de forma remota si RET - Inclinación eléctrica remota está instalado en las antenas.
"Eléctrica" y "Mecánica"
Inclinar la antena es una acción importante para controlar el foco de las comunicaciones por radio. La forma más fácil de manipular la inclinación de las antenas es mecánica, cuando la antena se coloca físicamente en un cierto ángulo con respecto al plano horizontal. Normalmente, dependiendo del terreno, las antenas en las estaciones base están configuradas por defecto en 90 grados (la inclinación se considerará 0) con respecto al suelo. El control mecánico es más simple y más económico de implementar, pero esto a menudo conduce a una distorsión del patrón de radiación debido a la influencia de las partes estructurales de la infraestructura.
Un ejemplo de ángulos eléctricos configurados manualmente. 1 - Estándar GSM900, 2 - DCS1800, 3 - Varilla de control de ángulo eléctrico
En las redes celulares, la inclinación mecánica casi siempre es fija, mientras que el ángulo de inclinación eléctrico cambia periódicamente. Se puede controlar mediante mecanismos remotos y sensores de posición, lo que reduce significativamente los costos operativos. El ángulo de inclinación eléctrica remota se abrevia como RET y es parte del Grupo de estándares de interfaz de antena de especificación abierta , una interfaz para controlar dispositivos de antena.
En las antenas celulares, la inclinación del ángulo eléctrico es preferible a la mecánica, ya que no distorsiona la forma del patrón de radiación en el plano horizontal y la ganancia de la antena, lo que permite proporcionar una determinada concentración de potencia de radiación a lo largo. el perímetro del área de cobertura. El uso de inclinación puramente eléctrica sin inclinación mecánica es una opción atractiva también por razones estéticas cuando se utilizan antenas integradas, antenas camufladas como árboles o como parte de la estructura de un edificio en lugares públicos, etc.
RET montado adicionalmente
RET integrado en la propia antena por el fabricante
Un poco sobre el diseño de la antena.
Las antenas se fabrican tanto con un ángulo de inclinación eléctrico fijo como con la posibilidad de su ajuste in situ o de forma remota. Para el control remoto, como ya se mencionó, se utilizan módulos especiales (RET), que se conectan a los desfasadores incorporados. Los módulos se controlan desde la unidad de control ubicada en la BS (raramente) o desde el sistema de administración de red general, lo que le permite cambiar dinámicamente el valor del ángulo de inclinación dependiendo de la carga en un sector específico de la estación base.
La unidad de antena moderna es un grupo de elementos radiantes del conjunto de antenas. La distancia entre los elementos de la matriz se elige de tal manera que se obtenga el nivel más pequeño de lóbulos laterales del patrón de radiación. Las longitudes más comunes de las antenas de panel son de 0,7 a 2,6 metros (para paneles de antenas multibanda). La ganancia varía de 12 a 20 dBi.
Diagrama direccional La
diferencia fundamental entre las antenas a la hora de organizar el sistema para ajustar la inclinación eléctrica del patrón de antena está en el diseño del desfasador ajustable. Algunos fabricantes utilizan cambiadores de fase lineales, otros giratorios.
Diagrama de bloques de una antena sectorial
Por ejemplo, en las antenas Powerwave, el regulador está representado por líneas de bandas paralelas en una sola placa de circuito impreso, sobre la cual se mueve una placa dieléctrica. Cuando la placa se mueve, la constante dieléctrica de la línea cambia y, en consecuencia, la velocidad de propagación de la onda en ella. Cuando se introduce un dieléctrico en la línea, la velocidad de la onda se ralentiza, lo que provoca un retraso en la fase de la señal y viceversa. La barra de control está rígidamente conectada a la placa, porque el desplazamiento lineal de la placa dieléctrica cambia suavemente la fase de la fuente de alimentación de los elementos de la antena.
Las antenas de Andrew utilizan un sistema similar, pero el dispositivo consta de líneas de rayas individuales dispersas por todo el cuerpo de la antena, accionadas por un sistema de palanca.
Rotador de fase de antena Kathrein
En el diseño de antenas de panel dipolo, a menudo se encuentran rotadores de fase (por ejemplo, en antenas Kathrein). El rango completo de ajuste del ángulo de inclinación eléctrica del patrón de antena corresponde al ángulo de rotación del desfasador en aproximadamente 90 °. Para "estirar" la escala de ajuste, se utiliza un accionamiento mecánico complejo con un sistema de palanca (e incluso con un engranaje helicoidal). Esto complica el diseño de la antena, reduce la fiabilidad mecánica del accionamiento y, lo que es más importante, la precisión de la configuración del ángulo de inclinación eléctrica del patrón de antena.
Accionamiento mecánico del dispositivo de cambio de fase de la antena Kathrein
AISG
El controlador RET envía comandos al controlador de la antena motorizada, que cambia el ángulo de inclinación eléctrica ajustando el desfasador. Los diversos dispositivos del sistema RET están conectados al controlador mediante cables de control. Se pueden conectar varios variadores mediante cables de control con su conexión en serie o mediante cajas de conexiones. El sistema RET se conecta a la estación base a través de un solo cable de control o a través de la línea de transmisión de RF a través de tees inteligentes AISG. Todos los transmisores celulares fabricados (RRU / RSU), que son controladores RET, tienen puertos AISG para conectar motores RET.
RET Monitoring
Los cables de control AISG transportan datos y energía desde el controlador a los componentes. Las longitudes de los cables varían de 0,50 ma 100 m, cada cable terminado con conectores macho y hembra.
Actuador RET
Cables AISG
Ocasionalmente, la inclinación mecánica y eléctrica se pueden usar juntas para inclinar la viga más en una dirección para adaptarse a un terreno inusual. Y juntos pueden crear combinaciones casi infinitas de patrones de radiación 3D para cualquier situación.
Pero RET no es lo único de lo que se jacta el estándar AISG. El estándar AISG 2.0 se lanzó hace más de 10 años. Durante este tiempo, el diseño de las estaciones base y la disposición de las antenas en el sitio se han vuelto más complejos. Se hizo posible controlar y utilizar un sistema de antenas multibanda multilínea para varias estaciones base del mismo o diferentes operadores. Es posible cambiar no solo el ángulo de inclinación eléctrico, sino también cambiar de forma remota el ángulo mecánico, así como el acimut direccional de las antenas.
En noviembre de 2018, se lanzó oficialmente el estándar AISG 3.0. La versión 3.0 de AISG también incluye funciones que ya existían en AISG v2.0, pero también extensiones como RAE (eAntenna), GLS (sensor de geolocalización) y ASD (dispositivo de sensor de nivelación).
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