中级通信工程师论文
摘要:介绍了移动通信基站防雷接地的重要性，防雷接地系统的组成和基本要求，以及移动通信基站的防雷接地。
关键词:移动通信基站防雷与接地
1、移动通信基站防雷接地的重要性
在移动通信技术飞速发展的今天，通常情况下，由于移动通信基站的BTS天线位于室外且架设相对较高，带电云层会在天线上产生感应电荷。如果天线与大地之间有直流通路，电荷可以通过大地放电而不积累，这样感应电荷就不会因为天线与大地之间的高电位差而引起放电。
在干燥的气候下，沙子、雪和天线之间的摩擦也会产生静电。接地有助于减少雷击损害、静电损害和人为噪声，因此做好各种接地通信设备的接地非常重要。因为接地系统的质量往往是避免雷击事故的关键，所以防雷往往是BTS设备安装和设计中的重要问题。对于山区孤山基站来说，雷击更加频繁，防雷接地系统的设计更应引起重视。
2.防雷接地系统的组成和基本要求
防雷接地系统是一个由大地、接地极、接地引入线、接地母线和接地线五部分组成的整体。其中:大地具有导电性，容量无限大，是良好的共地参考电位；接地电极是与大地等电接触的金属带。，用于向大地扩散电流；接地引线是连接接地极和室内接地母线的部件。接地母线是收集接地布线的母线铜排；接地线是将设备连接到接地母线的电线。
接地极包括垂直打入地下的棒状接地极组(由扁钢或角钢制成)、钢板接地极组和水平辐射条形接地极，以及由这些形式组成的复合接地网。与其破土动工，不如垂直打入地下，然后用电线连接起来。由于回填土密实性差，接地电阻大。再说了。塔下接地电阻应尽可能靠近塔底。
扁编织线或绞合线不能用作接地引线，因为它们容易被腐蚀和氧化，电感和互感大，不利于泄放浪涌电流。所以最好用16 ~ 18的镀锌扁铁或螺纹钢。其与避雷针和接地体的连接建议采用焊接，焊接接触缝长度应大于20cm，以防止大电流通过时接触面小受热造成严重脱焊。避雷针、引下线、接地体等整个防雷接地系统最好采用同一种金属材料，以防止接地线因长期电化学反应而被腐蚀，接地不良。特别要避免铜和镀锌铁件直接接触，因为铜和锌会在接触面形成铜锌电池，腐蚀很快。接地线从屋顶引下时，应防止靠近其他导体或与其平行布置。即使其他导体与地面接触，也应相隔2m以上。当接地引线必须穿过金属管时，引下线必须连接到导体两端的导体上，也称为接地线的连接线。
一般接地棒分为室内接地棒和室外接地棒，室内接地棒一般安装在靠近BTS和电源柜的墙壁上，与配线架同高。室外接地线一般在给水管窗口附近(1m以内)。接地棒由铜棒制成。从接地排到各种设备的连接电缆(称为接地线)应尽可能短。最后室内接地棒通过单根黑色接地线引至建筑物底部接地极。室外接地棒可用黑色接地线(95mm2)连接到建筑物底部的接地体上。
防雷接地系统的要求主要体现在以下两个方面:①接地电阻的要求:接地电阻主要包括:土壤电阻、土壤与接地极的接触电阻、接地极本身的电阻、接地引下线电阻等。因为后者电阻很小，一般可以忽略不计，所以接地电阻主要是指土壤电阻。降低接地电阻是实现雷电流泄漏的关键。雷电流通过单根引下线的所有电压降的计算公式为
其中是电压降，单位为单位；为雷电流，单位为:为接地装置的电阻，单位为单位；是单位长度的电感，约为1.5；为引下线长度，单位为单位；是雷电流的陡度，单位为。由公式可知，防雷接地装置中接地电阻的阻值越小，瞬时冲击接地电压降越小，雷击时该设施的危险性也就越小。不同设施对接地电阻的要求略有不同，如移动通信基站底座≤4ω，天线及馈线金属屏蔽≤4ω，信号避雷器≤10ω，电源避雷器≤4ω，安全防护场所≤4ω，通信机房≤1ω。设计系统时，需要正确规划，符合标准参数。②共用接地的要求:在IEC(国际电工委员会)和ITU-T(国际电信联盟)防雷设计规范中没有单独的接地，而是建立一个公共* * *接地网进行防雷，即在公共* * *接地线上电气综合电源接地、工作场所和保护接地，建立一个零电位参考电平平台。在移动通信基站中，防雷接地为漏电接地进行防雷保护；工作接地由DC电源接地；保护接地是室内设备外壳的接地。
3.移动通信基站BTS接地的几种实际情况。
3.1利用现有的避雷带
当BTS所在建筑物有可靠的屋顶避雷带、防雷接地和工作接地时，BTS接地应利用建筑物现有的接地装置，但必须测试其接地电阻值。如果测试结果不符合要求。应增加接地体，使接地电阻满足≤5ω的要求。如果建筑物的防雷接地与工作接地分开，经实际测试，防雷接地装置的接地电阻大于工作接地的接地电阻，应增加接地体，使其电阻与工作接地的电阻相同或更小。天线、天线杆/塔、馈线和屋顶小车应与屋顶避雷带可靠连接，连接点不得少于两点。如果天线附近没有避雷带，则专门设计下引线沿外墙引至接地体，不引入机房接地棒。
3.2建筑物内无避雷带。
当建筑物内没有现成的屋顶避雷带时，应架设一定数量的避雷针，使天线顶部处于避雷针的保护角之下，同时避雷针的接地线应直接引至楼下接地体。
3.3 BTS配有天线塔。
当BTS配有铁塔时，通常采用三合一(即公共接地)系统。这种情况下，一般将整个机房设计在铁塔的防雷范围内，机房顶部可以不设避雷带，但仍可在机房周围埋设封闭的接地环，使机房地电位均匀分布，缩短接地引线。该闭合接地环与地下塔的均衡接地环相连。塔脚也要相互连接，再多点用均压环连接。天线的同轴电缆必须安装在塔体内，以防止大电流通过同轴线。接地需要大截面导体，以满足低电阻、高发热、引线电感小、趋肤效应小的要求。
4.移动通信基站的防雷与接地
4.1供电系统的防雷和接地
(1)移动通信基站的交流电源应采用三相五线制。
(2)移动通信基站应配备专用电源变压器，电源线应采用带金属护套或绝缘护套的电缆，通过钢管埋地引入移动通信基站。电力电缆的金属护套或钢管两端应就近可靠接地。
(3)当电力变压器位于站外时，对于年雷暴日大于20天、大地电阻率大于100ω/m的裸露地区的架空高压电力线路，宜在其上方架设避雷线，长度不应小于500m..电力线路应在避雷针25度角的保护范围内，避雷针(终端杆除外)每杆接地一次。
为确保安全，在避雷针终端极的前极上应安装一组氧化锌避雷器。
(4)电力变压器设在站内时，其高压电力线路应采用电力电缆从地下进入站内，电缆长度不应小于200m·m，电力电缆与架空电力电缆连接处的三相导线应装设氧化锌避雷器，电缆两端的金属外护层应就近接地。,
(5)移动通信基站中交流电力变压器高压侧的三根导线应就近装设氧化锌避雷器对地，电力变压器低压侧的三相导线应分别装设无间隙氧化锌避雷器对地。变压器的外壳、低压侧的交流零线和与变压器连接的电力电缆的金属外护套均应就近接地。所有进出基站的电力线出口处应安装避雷器。
(6)进入移动通信基站的低压电力电缆应从地下引入机房，其长度不应小于50m。电力电缆进入机房交流屏的地方应安装避雷器，从屏引出的零线不得重复接地。
(7)移动通信基站供电设备正常不带电的金属部分和避雷器的接地端子应保护接地，禁止做接零保护。
(8)移动通信基站的DC工作地点应就近接入室内接地集电线路。接地线的截面积应满足最大负荷的要求，一般为35 ~ 95mm2，材料为多股铜线。
(9)移动通信基站的供电设备应满足相关标准和规范对耐雷电冲击的要求，交流屏和整流器应配备等级保护装置。
(10)电源避雷器和天馈避雷器的耐雷电冲击指标应满足相关标准和规范的要求。
4.2铁塔的防雷与接地
(1)移动通信基站的塔架应有完善的防雷装置，防止直击雷和二次感应雷。
(2)移动通信基站塔采用太阳能灯塔。交流电供电的航空标志灯，电源线应为金属外护套的电缆，电缆的金属外护套应在塔顶几个机舱入口外侧接地。灯塔控制线和电源线的各相线应在机房入口处装设避雷器，零线应直接接地。
4.3天馈系统的防雷和接地
(1)移动通信基站的天线应在接闪器的保护范围内，接闪器应设置专用雷电流引下线，材质为40×40mm镀锌扁钢。
(2)基站同轴电缆馈线的金属外护套应在上下部分和线架进入机房的入口处就近接地，机房入口处的接地应与附近接地网引出的接地线正确连接。当杆塔高度大于或等于60m时，同轴电缆馈线的金属外护套也应在杆塔中间接地。
(3)同轴电缆馈线进入机房后，应在与通信设备的连接处安装馈线避雷器，以防止从天馈引入的感应雷。馈线避雷器的接地端子应连接到附近室外馈线入口处的地线。选择馈线避雷器时，应考虑阻抗、衰减、工作频带等指标与通信设备相适应。
4.4其他设备的防雷和接地
(1)移动通信基站的建设应有完善的防雷装置(防雷网、防雷网和连接器等。)防止直击雷，抑制二次感应雷。
(2)机房顶部的各种金属设施应与附近的屋顶避雷带连接。机房顶部的彩灯应安装在避雷带下。
(3)机房内的布线架、挂铁架、机架或套管、金属通风管、金属门窗等均应保护接地。保护接地引线一般应采用截面积不小于35mm2的多股铜导线。
5.结束语
随着IT行业的不断发展，移动通信站的设备和防雷措施也在不断创新。只要在工程实践中不断探索和优化研究，充分认识雷电可能的侵入途径，采取全方位、多层次的综合防护，就能达到有效的防雷效果。
参考资料:
[1]《移动通信基站防雷与接地设计规范》( YD5068-98)
[2]张殿富。移动通信基础。中国水利水电出版社。
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浅谈移动通信网络的优化
摘要:网络优化以网络服务于市场为原则，为市场运营的业务发展提供坚实的技术支持和保障，为用户提供高效优质的通信服务，最终实现真正意义上的网络优化。本文结合湖北联通的一些维护经验，提出了一些分析和解决问题的思路和方法，对从事网络维护的工程技术人员有一定的参考价值。
关键词:移动通信网络质量网络优化
序
随着移动通信行业的发展，网络的规模越来越大，移动用户的数量也与日俱增。移动通信网络正面临着严峻的挑战。一方面，随着社会经济的快速发展和城市建设的加快，网络环境不断变化，导致移动通信网络结构日益复杂；一方面，移动用户数量惊人，网络规模不断扩大，但频率资源稀缺；另一方面，网络建设和扩容过程中存在一些遗留问题，导致网络质量下降。以上很多问题都需要通过网络优化来解决。随着移动通信竞争机制的介入，如何提高网络性能和网络质量成为各大运营商的重要筹码，各大运营商都非常关注移动通信网络的质量。因此，网络优化工作不可忽视，其地位和作用对于网络运维、网络规划和工程建设越来越重要，具有积极的指导意义。
既然网络优化在通信行业如此重要，那么什么是网络优化呢？网络优化是一项高层次的维护工作，是通过采用新的技术手段和优化工具，对正式投入运行的移动通信网络的参数进行修改，合理分配网络资源，使网络达到最佳运行状态，从而提高移动网络质量的维护工作。接下来我就根据多年的网络维护经验谈谈自己的看法。
网络优化的目标
2.1扩展容量
作为一个移动通信用户，我希望的是在任何地方都能打电话，通话质量好不掉线。但要做到这一点，运营商提供的网络必须能够提供足够的业务容量。服务能力关系到每个用户的业务量和无线信道的呼损。国外运营商的呼损一般是2%，而国内由于经济原因，往往郊区的呼损是5%，市区是2%。
2.2扩大覆盖面
覆盖是我们在网络优化中需要考虑的一个关键因素。如果覆盖不理想，会对系统的很多方面产生不利影响。控制覆盖是优化中最重要的，所以移动通信网络应该提供尽可能大的覆盖范围。为了控制覆盖范围，我们可以调整硬件和软件。在硬件方面，可以通过调整天线角度、增益、方位角、俯仰角和功率，选择最佳站点，调整载频配置，均衡流量分配来提高网络质量。软件方面？通过修改一些小区参数，如接入许可参数、小区选择参数、功率参数和切换参数，可以获得最佳的覆盖效果。
2.3提供良好的网络服务
移动通信的网络传播决定了覆盖区域不可能100%覆盖，只能希望覆盖区域的死角越少越好。语音质量取决于信号水平和干扰水平。有时候信号很强，但是质量不好，因为干扰问题。掉话的原因有很多，和信号电平、干扰电平、切换电平有关。
要实现这些目标，可以花很多钱，但是一个好的网络要在花费最少的同时满足上述要求，这就需要精心的规划设计，合理的使用频率和设备。
网络优化过程
网络优化的过程实际上是一个循环的过程，整个过程包括数据收集、数据分析、制定优化方案、实施优化方案、调整优化方案五个步骤。
如下图所示:
3.1数据采集
为了优化网络，需要全面了解网络的运行状态，主要是发现当前网络存在的问题，这就是数据收集，必须首先完成，是网络优化中非常重要的一个环节。目前，我们的数据收集包括以下四种方式:
3.1.1 DT数据采集方法:
DT，英文Driver Test的缩写，翻译为on-board test，即借助测试车内的测试仪器、手机等测试工具，结合地理信息地图和网络资源分配，对当前网络的无线覆盖、语音质量、小区间的切换关系、下行的无线干扰等进行测试。，从而收集当前网络中存在的问题，为下一步的数据分析提供可靠的数据。
3.1.2 CQT数据采集方法:
CQT，英文Call Quantity Test的缩写，翻译过来就是语音质量测试，即在当前网络覆盖范围内选择多个测试点进行一定数量的通话。主要测试通话的语音质量、接收水平、采集是否在小区间频繁切换和掉话，测试点一般选择在通信相对集中的公共场所，如机场、酒店、车站、写字楼等。
3.1.3 OMC数据采集方法:
OMC，英文operation management center的缩写，翻译成operation management center test，即通过基站运营管理中心获取采集的无线流量统计报告数据和系统硬件告警信息。通过分析话务统计报表中的指标(呼叫成功率、掉话率、切换成功率、每时隙话务量、无线信道可用率、语音信道阻塞率、信令信道可用率、掉话率、阻塞率等。)，可以了解无线基站的流量分布和变化情况，发现异常问题。结合其他手段，还可以分析网络逻辑或物理参数设计的合理性，流量的均衡性，是否存在频率干扰和硬件故障。这些指标可以用来分析该小区基站的工作状态和优化方向。
3.1.4用户申报数据采集方法:
用户申报的数据收集方法是通过用户投诉或业务部门投诉或用户调查了解网络质量。这种方法可以及时了解网络中与服务质量相关的问题，是我们了解网络服务状况的重要途径。通过这种采集方式，可以了解网络中的现象，如通话失败、掉话、串音、单向、回声、信号间歇、语音间歇等。
但在实际工作中，我们会互相配合，互相确认，收集网络问题。
3.2数据分析
通过DT、CQT、用户通知三种获取方式，得到网络场强覆盖图、误码率图、丢包率图、有效邻小区图、邻基站频率干扰图、双频网络评估、呼叫过程事件、频率统计报表，从而得到网络覆盖盲区的位置。网络干扰(上行链路/下行链路)位置、切换分析报告等。通过OMC采集法可以获得流量统计，处理后可以获得接通率、掉话率、切换成功率、切换失败率等信息。
3.3制定优化计划
根据各种数据分析方法，获取数据，分析有效数据，判断问题原因，采取相应措施优化网络。
通常我们在网络维护中制定的优化方案一般都是初始级别的优化方案。要进一步提高网络的运行质量，必须进行更高层次的优化，这需要周期性地逐步进行，不断完善网络要求，并根据数据分析结果循环网络优化过程，最终得到质量良好的网络。
3.4优化方案的实施
根据制定的优化方案，严格按照现场实施优化方案，使网络达到良好的质量。如果遇到无法完成的步骤，需要记录下来，返回维修中心重新制定可行的方案。
3.5调整和优化方案
当优化方案实施后仍未达到预期的网络质量时，也就是说，我们实施的优化方案仍存在问题。这时候我们会根据收集到的有效数据重新分析数据，得到更好的解决方案，这叫做调整优化方案，这个过程通常会重复很多次。
网络优化方法
现阶段，根据优化方案，我们在网络优化过程中主要采取以下措施:基站告警排查、基站巡检、频率规划优化、天线调整、切换关系修改、数据库修改。达到优化的目的:降低拥塞率，掉话率，提高接通率，改善覆盖，提高通话质量。
4.1方法一:先用规划优化软件模拟计算调整后的效果。如果满意，调整天线参数，然后进行无线测试，重复模拟、调整、测试和比较，直到达到良好的服务状态。
4.2方法二:根据有线部分测试得到的统计数据，分析网络服务质量差的原因。修改中央管理系统或设备终端数据库后，将进行统计。尽量一次只修改一个参数，通过反复修改、统计、比较，得到一个较好的指标。
4.3方法三:根据盲点和语音质量差区域的测试数据，调整终端设备的角度、高度、倾斜度、类型、连接和发射功率。必要时使用驻波比综合测试仪检查天馈系统，如无线输出功率、馈线回波损耗、大线角、型号、高度等是否与设计相符。使用功率计、频谱仪等仪器检查输出功率、放大增益、测试点工作电平、滤波器输出波形等。基站硬件设备模块。这样可以处理不好的基站，比如更换故障部件，调整天线，甚至改变基站的位置。
4.4方法四:通过升级和修补中央控制系统和终端设备的软件版本，网络可以获得新的统计功能、网络服务和更好的工作条件。同时，完善的录音通知系统、短信、语音邮件等新业务的采用也有利于减少无效呼叫，提高接通率。
结束语
从某种意义上说，网络优化也是根据用户感受和业务需求的变化，不断优化和调整网络中各种参数的过程。随着市场业务的发展，新的技术将在网络上得到应用，新的问题也将不断出现。只有通过不断的学习和经验积累，特别是对新技术的了解和知识储备，才能跟上技术发展的步伐，通过网络优化提高移动通信网络的质量。
上面讨论的只是网络优化的一小部分。在网络优化的过程中，会出现越来越复杂的问题。一定要从整体概念出发，不放过任何一个可疑点，因为有些故障往往是由很多不起眼的、看似无关的设备和参数引起的。尤其是故障分析，一定要理清思路，按照流程找故障点。在没有找到故障点的情况下，我们绝对不能盲目制定计划。
参考资料:
[1]黄伦洲。随州GSM网络优化方案分析[J].电信快递，2004；
[2]戴美泰，吴志忠。。GSM移动通信网络优化[M].北京:人民邮电出版社。2003；
[3]孙敏英。电信技术，2003年05期；
[4]王宏伟。《信息技术》2006年第30卷第4期；
[5]陈晓雷湘潭移动通信公司(网络资源)。