L'une des tâches les plus importantes d'un ingénieur en planification cellulaire est d'optimiser le réseau existant pour augmenter la bande passante et améliorer la qualité de service. Cela inclut tout d'abord la lutte contre le bruit et les interférences dégradant la capacité des antennes du secteur. Si le fonctionnement de l'émetteur-récepteur est normal, le VSWR dans le trajet de l'antenne-chargeur ne dépasse pas la valeur autorisée, il n'y a pas d' intermodulation passive et le bruit et les interférences ne disparaissent pas, alors changer l'angle électrique de l'antenne peut aider. Et comme il n'est pas toujours possible de choisir tout de suite la bonne valeur optimale de l'angle d'inclinaison, vous devez définir différentes valeurs en fonction du KPI.et en collectant les statistiques des principaux paramètres du signal radio, recherchez la valeur "correcte". Cela prend du temps, et en plus, il est assez coûteux d'envoyer régulièrement un spécialiste à la station de base pour changer d'angle. Cela peut être fait à distance si RET - Remote Electrical Tilt est installé sur les antennes.
«Électricité» et «Mécanique»
L'inclinaison de l'antenne est une action importante pour contrôler la mise au point des communications radio. Le moyen le plus simple de manipuler l'inclinaison des antennes est mécanique, lorsque l'antenne est physiquement positionnée à un certain angle par rapport au plan horizontal. En règle générale, selon le terrain, les antennes des stations de base sont réglées par défaut à 90 degrés (l'inclinaison sera considérée comme 0) par rapport au sol. Le contrôle mécanique est plus simple et moins coûteux à mettre en œuvre, mais cela conduit souvent à une distorsion du diagramme de rayonnement en raison de l'influence des parties structurelles de l'infrastructure.
Un exemple d'angles électriques réglés manuellement. 1 - Standard GSM900, 2 - DCS1800, 3 - Barre de commande d'angle électrique
Dans les réseaux cellulaires, l'inclinaison mécanique est presque toujours fixe, tandis que l'angle d'inclinaison électrique change périodiquement. Il peut être contrôlé par des mécanismes à distance et des capteurs de position, ce qui réduit considérablement les coûts d'exploitation. L'angle d'inclinaison électrique à distance est abrégé en RET et fait partie de la spécification ouverte Antenna Interface Standards Group , une interface pour contrôler les dispositifs d'antenne.
Dans les antennes cellulaires, l'inclinaison de l'angle électrique est préférable à l'inclinaison mécanique, car elle ne déforme pas la forme du diagramme de rayonnement dans le plan horizontal et le gain de l'antenne, ce qui permet de fournir une concentration donnée de puissance de rayonnement le long le périmètre de la zone de couverture. L'utilisation d'une inclinaison purement électrique sans inclinaison mécanique est un choix attrayant également pour des raisons esthétiques lors de l'utilisation d'antennes intégrées, d'antennes camouflées en arbres, ou dans le cadre d'une structure de bâtiment dans des lieux publics, etc.
RET monté en plus
RET intégré dans l'antenne elle-même par le fabricant
Un peu sur la conception de l'antenne
Les antennes sont produites à la fois avec un angle d'inclinaison électrique fixe et avec la possibilité de son réglage sur site ou à distance. Pour la commande à distance, comme déjà mentionné, des modules spéciaux (RET) sont utilisés, qui sont connectés aux déphaseurs intégrés. Les modules sont contrôlés depuis l'unité de contrôle située sur la BS (rarement) ou depuis le système de gestion générale du réseau, ce qui vous permet de modifier dynamiquement la valeur de l'angle d'inclinaison en fonction de la charge sur un secteur spécifique de la station de base.
L'unité d'antenne moderne est un groupe d'éléments rayonnants du réseau d'antennes. La distance entre les éléments du réseau est choisie de manière à obtenir le plus petit niveau de lobes latéraux du diagramme de rayonnement. Les longueurs les plus courantes des antennes de panneau sont de 0,7 à 2,6 mètres (pour les panneaux d'antenne multibande). Le gain varie de 12 à 20 dBi.
Diagramme directionnel La
différence fondamentale entre les antennes lors de l'organisation du système de réglage de l'inclinaison électrique du diagramme d'antenne réside dans la conception du déphaseur réglable. Certains fabricants utilisent des déphaseurs linéaires, d'autres rotatifs.
Schéma fonctionnel d'une antenne sectorielle
Par exemple, dans les antennes Powerwave, le régulateur est représenté par des bandes parallèles sur une seule carte de circuit imprimé, sur laquelle se déplace une plaque diélectrique. Lorsque la plaque se déplace, la constante diélectrique de la ligne change et, par conséquent, la vitesse de propagation des ondes dans celle-ci. Lorsqu'un diélectrique est introduit dans la ligne, la vitesse de l'onde ralentit, ce qui entraîne un retard dans la phase du signal et vice versa. La tige de commande est solidaire de la plaque, car le déplacement linéaire de la plaque diélectrique modifie en douceur la phase de l'alimentation des éléments d'antenne.
Les antennes d'Andrew utilisent un système similaire, mais le dispositif se compose de lignes de bandes individuelles dispersées dans tout le corps de l'antenne, actionnées par un système de levier.
Rotateur de phase d'antenne Kathrein
Dans la conception des antennes à panneaux dipôles, on trouve souvent des rotateurs de phase (par exemple, dans les antennes Kathrein). La plage complète de réglage de l'angle d'inclinaison électrique du diagramme d'antenne correspond à l'angle de rotation du déphaseur d'environ 90 °. Pour "étirer" l'échelle de réglage, un entraînement mécanique complexe avec un système de levier (et même avec un engrenage à vis sans fin) est utilisé. Cela complique la conception de l'antenne, réduit la fiabilité mécanique du variateur et, surtout, la précision du réglage de l'angle d'inclinaison électrique du diagramme d'antenne.
Entraînement mécanique du dispositif de changement de phase d'antenne Kathrein
AISG
Le contrôleur RET envoie des commandes au pilote d'antenne motorisé, qui modifie l'angle d'inclinaison électrique en ajustant le déphaseur. Les différents appareils du système RET sont connectés au contrôleur à l'aide de câbles de commande. Plusieurs variateurs peuvent être connectés soit par des câbles de commande avec leur connexion série, soit en utilisant des boîtes de jonction. Le système RET est connecté à la station de base via un câble de commande unique ou via la ligne de transmission RF via des tés intelligents AISG. Tous les émetteurs cellulaires fabriqués (RRU / RSU), qui sont des contrôleurs RET, ont des ports AISG pour connecter les moteurs RET.
RET Monitoring
Les câbles de contrôle AISG transportent les données et l'alimentation du contrôleur vers les composants. Les longueurs de câble vont de 0,50 m à 100 m, chaque câble terminé par des connecteurs mâles et femelles.
Actionneur RET
Câbles AISG
Occasionnellement, l'inclinaison mécanique et électrique peut être utilisée ensemble pour incliner le faisceau plus dans une direction pour s'adapter à un terrain inhabituel. Et ensemble, ils peuvent créer des combinaisons presque infinies de diagrammes de rayonnement 3D pour toutes les situations.
Mais RET n'est pas la seule chose dont se vante la norme AISG. La norme AISG 2.0 a été publiée il y a plus de 10 ans. Pendant ce temps, la conception des stations de base et la disposition des antennes sur le site sont devenues plus complexes. Il est devenu possible de contrôler et d'utiliser un système d'antenne multi-bandes multi-lignes pour plusieurs stations de base du même opérateur ou de différents opérateurs. Il est possible de modifier non seulement l'angle d'inclinaison électrique, mais également à distance l'angle mécanique, ainsi que l'azimut directionnel des antennes.
En novembre 2018, la norme AISG 3.0 a été officiellement publiée. AISG version 3.0 comprend également des fonctions qui existaient déjà dans AISG v2.0, mais aussi des extensions comme RAE (eAntenna), GLS (capteur de géolocalisation) et ASD (dispositif de capteur de niveau).
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