¿Qué es Tilt Eléctrico y Mecánico de laAntena (y cómo lo usa)?La eficacia de una red celular depende directamente de una correctaconfiguración y adaptación de sistemas radiantes: sus antenas de transmisión yrecepción.

Y una de las principales optimizaciones del sistema se basa en el ajustecorrecto de la bascula de la misma, o pendiente de la antena con relación a uneje. Con el tilt, dirijamos irradiación más abajo (o superior), concentrandola energía en la nueva dirección que desee.

Cuando la antena está inclinada hacia abajo, lo llamamos 'down-tilt', que esel uso más común. Si el inclinación es hacia arriba (casos muy raros yextremos), que llamamos 'up-tilt'.

 

 

Nota: Por esta razón, cada vez que nos referimos en adelante a tilt estetutorial vamos a estar hablando de 'down-tilt'. Cuando se hace referenciaespecíficamente a 'uptilt', vamos a utilizar esta nomenclatura explícitamente.

El tilt se utiliza cuando queremos reducir las interferencias y / o cobertura,de manera que cada célula sólo cumple con su área proyectada.

 

¿Aunque este es un tema complejo, vamos a tratar de comprender en un simplemanera cómo funciona todo esto?

Nota: Todas las telecomHall artículos están escritos originalmente en Portugués. A continuación se hacentraducciones en Inglés y Español. Como nuestro tiempo es escaso, sólo se producen varios errores deortografía (que utilizar el traductor automático, y sólo entonces hacer una revisión final). Pedimosdisculpas, y contamos con su comprensión de nuestro esfuerzo. Si usted quiere contribuir traduciendo /corregir una de estas lenguas, o incluso uno nuevo, por favor comuníquese con nosotros: contacto.

 

Antes: diagrama de radiación de antena

Antes de hablar de tilt, es necesario hablar de otro concepto muy importante:los diagrama de radiación de antena.

El diagrama de irradiación de antena es una representación gráfica de cómo sepropaga la señal a través de esa antena, en todas las direcciones.

Es más fácil de entender por ver un ejemplo de un diagrama 3D de una antena(en este caso, una antena direccional con apertura horizontal de 65 grados).

 

La representación simplificada muestra la ganancia de la señal en cada una deestas direcciones. Desde el punto central de un eje X, Y y Z, tenemos laganancia indicada en todas las direcciones.

Si nos fijamos en el diagrama de la antena 'desde arriba' y también 'aparte',veríamos algo parecido a la que se muestra a continuación.

 

Estos son los diagramas horizontales (vistos desde arriba) y Vertical (vistadesde el lado) de la antena.

Pero a pesar de este avance es bueno para comprender mejor el tema, en lapráctica no trabajar con diagramas 3D y sí con la representación en 2D.

La misma antena arriba, entonces pueden representarse como sigue.

 

Normalmente los diagramas tienen filas y números que nos ayude a verificar elcomportamiento exacto de cada una de las direcciones.

Las rectas nos dice la dirección (azimut) – como los números 0, 90, 180 y 270 en las cifras anteriores.

Y las 'curvas' o 'círculos' nos indica la ganancia en esa dirección (por ejemplo, el círculo mayor te dice donde la antena logra una ganancia de 15 db).

De acuerdo con el tilt aplicado, entonces tendremos un modificado estediagrama, es decir, afectan el área de cobertura. Por ejemplo, si inclináramosla antena arriba con 10 grados de tilt eléctrico, los diagramas son como semuestra a continuación.

 

El más importante aquí es entender bien este 'concepto' y ser capaz de 'ver'el modelo en 3D, desde diagramas Horizontal y Vertical.

 

Ahora sí, ¿qué es tilt?

Ahora, podemos hablar específicamente acerca de tilt. Vamos a comenzarevocando lo que es tilt de una antena, y cuál es su propósito.

El tilt representa la inclinación, o ángulo da antena en relación con el eje.

 

Como hemos visto, cuando aplicamos, hemos cambiado el diagrama de radiación dela antena.

Una antena estándar, sin tilt, el diagrama se formó como podemos ver en lasiguiente figura.

 Hay dos tipos de tilt(que pueden aplicarse):tilt eléctrico y tilt mecánico

El tilt mecánico es muy fácil de ser entendido: inclinación de la antena, através de accesorios específicos en la misma, sin cambiar la fase de la señalde entrada, se modificación el diagrama (y, en consecuencia, las direccionesde propagación de la señal).

 

En el caso de tilt eléctrico, modificación del diagrama se obtiene de lamodificación de las características de la fase de señal de cada elemento de laantena, como se ve a continuación.

 

Nota: el tilt eléctrico puede ser un valor fijo, o puede ser variable,generalmente ajustado a través de un accesorio como una varilla o perno conmarcas. Este ajuste puede ser manual o remoto, en el último caso se conocecomo 'RET' (Remote Electrical Tilt) – generalmente un pequeño motor conectadoal tallo/regulador de tornillo hace el trabajo de ajuste del tilt.

Sin duda la mejor opción es usar antenas con tilt eléctrico variable, con laposibilidad de ajuste remoto, tal como se da mucha más flexibilidad yfacilidad para el optimizador.

Sin embargo, estas soluciones son generalmente más caras, y por lo tanto, sonmás comunes las antenas con tilt eléctrico 'manual' variable.

Por lo tanto, si no tienes el presupuesto para antenas con RET, elegir almenos antenas con tilt eléctrico variable manual – sólo cuando no tienenopción a elegir por antenas con tilt eléctrico fijo.

 

Cambios en los diagramas de radiación: depende del tipo detilt

Hemos visto que cuando aplicamos tilt (eléctrico o mecánico) a una antena,tenemos cambio de propagación de la señal, porque cambiar el diagrama habíairradiada 3D como se analizó anteriormente.

Pero esta variación es diferente dependiendo del tipo de tilt eléctrico omecánico. Por lo tanto, es muy importante comprender cómo se ve afectada laseñal irradiada en cada caso.

Explicar estos efectos a través de cálculos y definiciones de db, nulo yganancias en el diagrama es posible. Pero las siguientes figuras muestran

mucho más simplificado, como apertura horizontal se comporta cuando aplicamostilt eléctrico y mecánico.

Ver cómo resulta el diagrama de irradiación Horizontal a una antena conapertura horizontal de 90 grados.

 

Por supuesto, dependiendo de la abertura horizontal, tendremos otras figuras.Pero la idea, o el 'comportamiento' es el mismo. A continuación, tenemos elmismo resultado para una antena con apertura horizontal de 65 grados.

 

Nuestro objetivo con las fotos anteriores es que entiendas cómo cada tipo detilt afecta el resultado final en cobertura: uno de los objetivos másimportantes de este tutorial.

Pero la mejor manera de comprobar este concepto en la práctica es comprobandola cobertura final que cada una produce.

Para ello y, a continuación, vamos a tomar como una referencia y una simplepredicción de muestra de células. (Estos resultados también podrían obtenersepor medio de drive test detallados en el área de cobertura de la celda).

 

Entonces nos generará más 2 predicciones: el primero solo con tilt eléctrico 8grados. Y el segundo sólo tilt mecánico 8 grados.

 

Analizando los diagramas para ambos tipos de tilt, así como los resultados de las predicciones (estos resultados también se ha comprobado en las medidas de drive test) nos dimos cuenta que:

Con tilt mecánico, se reduce el área de cobertura en dirección central, pero el área de cobertura en las direcciones laterales son mayores.

Con tilt eléctrico, el área de cobertura sufre una reducción uniforme en la dirección del azimut de la antena, es decir, la ganancia se reduce uniformemente.

Conclusión: las ventajas de un tipo de tilt respecto a otro, a continuación, están directamente vinculadas a su aplicación, cuando una de las dos funcionesanteriores es deseado, requerido.

Pero en General, el concepto básico de aplicación de tilt es que cuandoaplicamos tilt a una antena, hemos mejorado la señal en zonas cercanas alsitio y piáramos (cobertura reducida) en lugares más remotos. En otraspalabras, cuando nos estamos ajustando el tilt que buscamos un signo tanfuerte como sea posible en las áreas de interés (donde el tráfico debe sertomado) y del mismo modo, un signo de lo más débil posible más allá de lasfronteras de la celda.

Por supuesto todo depende las 'variables' implicadas como ángulo deinclinación, altura y tipo de antena y también de la topografía y losobstáculos existentes.

Aproximadamente, pero que puede ser utilizada en la práctica, los ángulos deinclinación pueden estimarse a través de una forma sencilla de calcular elángulo vertical entre la antena y el área de interés.

En otras palabras, elegimos un ángulo de inclinación de tal manera que lasáreas de cobertura deseada son como diagrama vertical.

Es importante comparar:

el ángulo de la antena hacia el área de interés; el diagrama vertical de la antena.

También debemos tener en cuenta los valores nulos de antena. Estos puntosnulos en diagramas de antena no deben estar dirigidos en áreas importantes.

Como fórmula básica, tenemos:

 

Angle = ArcTAN (Height / Distance)

Nota: la altura y distancia deben estar en la misma unidad de medida.

 

Recomendaciones

La principal recomendación a seguir en la aplicación de tilts, es usar conprecaución. Aunque el tilt reducir las interferencias, también puede reducirla cobertura, especialmente en lugares indoor.

Es decir, deben hacerse los cálculos para predecir el resultado y si esosignifica pérdida de cobertura, debe ser reevaluado el tilt.

Es una buena práctica para definir algunos mismos valores típicos(predeterminado) de tilt para ser aplicado en la red, variando únicamentesobre la base de la región, tamaño estándar, alturas de celda y tipos deantenas.

Se recomienda que estos valores no son demasiado agresivos: es mejor comenzarcon pequeño tilt en todas las células y luego ir realice los ajustesnecesarios para mejorar la cobertura/interferencias.

En el caso de tilt mecánico, recuerde que la apertura horizontal es más ampliahacia los lados, que puede representar un problema en C / me proporción enrelación a la cobertura de los vecinos de las células.

Siempre hacer una verificación, después de cambiar cualquier tilt, por menosde lo que ha sido. Esto significa evaluar la cobertura y calidad en el área dela celda ha cambiado y también en la región afectada. Recuerde siempre que unproblema puede haber eliminado... pero otra puede haber surgido

 

Documentación

La documentación es una actividad muy importante en todas las actividades delárea de las telecomunicaciones. Pero esta importancia es aún mayor cuandohablamos de documentación del sistema radiante (incluidos los tilts).

Es muy importante saber exactamente 'qué' que tenemos actualmente en cadacélula de la red. E igualmente importante, a saber 'por qué' dado valor hacambiado, o optimizado.

Profesionales que no siguen esta regla a menudo puede realizar modificacionesredundantes por varias razones: simplemente porque los cambios no fuerondebidamente documentados.

Por ejemplo, si se aplicó tilt para quitar la señal interferente de un clienteimportante, el mismo debería volver al valor original cuando se fija el plande frecuencias.

Otro caso por ejemplo é se o tilt foi aplicado divido a problemas decongestionamiento. Após o sector ser ampliado (TRX, Portadoras, etc.…), esetilt debe retornar al valor anterior, alcanzando una mayor área de coberturageneral, e consecuentemente, generando mayor receta.

Otro caso aún es cuando tenemos la activación de un nuevo sitio: todos lossitios vecinos deben ser reevaludo – à tilt y también azimutes.

Está claro que cada caso debe evaluarse de acuerdo a sus características ysólo entonces decidir poner fin a los valores de tilt. Por ejemplo, si hay unobstáculo grande como un edificio en frente de una antena, aumento del tiltpodría acabar eliminando completamente el señal.

En todos los casos, debe prevalecer el sentido común, evaluando el resultado através de todas las herramientas posibles y cálculos (como predicciones) comorecogida (Drive Test) y KPI's.

 

Valores prácticos

Como dio cuenta, no hay una regla, o el valor predeterminado para los tilts deuna red.

Pero teniendo en cuenta los valores más encontradas en la práctica, losvalores razonables son:

Ganancia de 15 dBi: tilt entre 7 y 8 grados (siendo 8 grados a pequeñas células). Ganancia de 18 dBi: tilt entre 3,5 y 4 grados (de nuevo, siendo 4 grados a pequeñas

células).

Estos son valores equivale a aproximadamente 3 a 5 dB de pérdida en elhorizonte.

Nota: el valor default de tilt es ligeramente mayor en las células menorporque estos son células están en zonas más densas, y una pérdida de coberturaligeramente más pequeña no tendrá tanto efecto como en células más grandes. Yen los casos de células muy pequeñas, el tilt es prácticamente obligatorio, delo contrario corremos el riesgo de crear áreas de muy poca cobertura en losbordes del mismo debido a los valores nulos de la antena.

Es más fácil de controlar una red cuando todas las celdas tienenaproximadamente el mismo valor en casi todas antenas: con un valor pequeño oincluso sin tilt aplicado a todas las celdas, tenemos una pérdida de coberturacasi insignificante y un buen nivel de C/I.

Por lo tanto, podemos preocuparse y concentrarse únicamente las celdas másproblemáticas.

Cuando se aplican tilts en antenas, hacer de forma estructurada, de pasos 2 o3 grados: documento y acorde este con su equipo.

Como ya se mencionó, el tilt es variado a menudo a través de la mecánicaajuste de dispositivos (1) y (2) que sujetan las antenas para soportes.

 

El tilt eléctrico puede ser variado por ejemplo a través de varillas otornillos, normalmente se encuentra en la parte inferior de la antena, que sibien está siendo desplazada, definen una inclinación correspondiente a laantena.

 

Por ejemplo en la figura anterior, tenemos una antena dual (dos bandas defrecuencia), y por supuesto, 2 Barrales (1) y (2) se mueven y tienen unapantalla pequeña (3) que indica el tilt eléctrico correspondiente: uno paracada banda.

 

 

Y ¿cuáles son las aplicaciones?

En las definiciones hasta ahora, ya ha sido vistas pueden darse cuenta de quelas aplicaciones son numerosas, cómo minimizar superposición no deseados deceldas vecinas, por ejemplo, mejorar las condiciones de handover. Tambiénaplicará el tilt para eliminar interferencias en y aumento de la capacidad detráfico y también en casos donde queremos cambiar el tamaño de ciertascélulas, por ejemplo cuando inserta una nueva célula.

 

En pocas palabras: lo más importante es entender el concepto, o el efecto decada tipo de tilt, para poder aplicar la mejor manera posible en cadasituación.

 

 

Consejos finales

El tema que involucra tilt es mucho más amplio que intentamos demostrar aquíhoy, pero creemos que es suficiente para comprender los conceptos básicos.

Una sugerencia final es para la aplicación de inclinaciones en antenas con másde una banda.

Esto es porque en bandas de frecuencias diferentes, tenemos pérdidas depropagación diferentes. Por esta razón, antenas que permiten más que una bandatiene diagramas de propagación diferentes y por encima de todo, diferentesganancias e rangos de tilt eléctrico.

Y ¿cuál es el problema?

Bien, supongamos como ejemplo una antena que tiene la banda X, menor y unabanda Y, más alta.

Analizar las características de esta antena específica, verá que los rangos detilt eléctrico son diferentes para cada banda.

Por ejemplo, puede tener para la misma antena dual:

Banda X: tilt eléctrico variable, de 0 a 10 grados. Banda Y: tilt eléctrico variable, de 0 a 6 grados.

La ganancia de la banda inferior es siempre inferior, más o menos'compensación' la pérdida menor que esta banda tiene en relación entre sí. Deesta manera, hemos logrado un área de cobertura aproximadamente igual en ambasbandas, naturalmente cuando usamos 'equivalente' de tilts.

Está bien, pero en el ejemplo anterior, el tilt máximo es de 10 y 6. ¿Lo quepodría inclinar equivalente?

La punta es esto: siempre prestar atención a la correlación de tilts entreantenas con más de una banda que se transmiten!

La sugerencia es mantener una tabla auxiliar, con la correlación de estosvalores predefinidos.

Así, el tilt eléctrico para una celda determinada:

Banda X ET=0 (ninguno tilt), a continuación Banda Y ET=0 (ninguno tilt). Ok. Banda X ET=10 (tilt máximo), a continuación Banda Y ET=6 (tilt máximo). Ok Banda X ET=5. ¿Y allí? Por correlación, Banda Y ET=3!

Evidentemente, esta relación no siempre es una regla, porque depende de cadabanda, diagramas y cómo cada uno de ellos llegará a las áreas de interés.

Pero sirve como cuidado de no terminar aplicando el máximo tilt en una banda(Y ET = 6) y el 'mismo' (ET X = 6) en la otra banda, porque aunque tienen elmismo valor, son realmente no 'equivalentes'.

Después de establecer esta tabla de correlación para sus antenas, distribuirel mismo para los equipos de antenistas: así, cuando en el campo, donde tienena cambio una inclinación de una banda ya saben el aproximado automáticamenteel inclinación que debe ajustarse en el otro (s).

 

 

¿Y cómo comprobar los cambios?

También hemos dicho anteriormente que los controles o los efectos de losajustes de inclinación pueden comprobarse de diversas maneras, como a travésde la unidad de prueba, predicciones de techo, las mediciones en las áreas deinterés, o también a través de contadores de indicadores de rendimiento o KPI.

Específicamente en relación con las verificaciones a través de los contadoresde rendimiento, además de indicadores directamente afectados, una forma deverificación interesante y eficiente es a través de contadores de distancia.

El GSM por ejemplo, tenemos indicadores de TA (número de MR por TA, número deerror de enlace de Radio por TA).

Nota: hablamos TA aquí en telecom Hall y si tiene más interés en el tema,haga clic aquí para leer el tutorial.

Comprobación de ese tipo es muy fácil de hacer, y los resultados puedenevaluarse claramente.

Por ejemplo, podemos tener el efecto de una verificación de tilt aplicado auna celda en particular a través de contadores tratadas en una hoja de cálculode Excel.

 

A través de información de TA para cada celda, sabemos hasta qué punto sealcanza la cobertura de cada uno. Así, después de que cambiamos unainclinación particular, simplemente exportar los datos nuevos de KPI (TA) ycomparar la nueva zona de cobertura (y también las nuevas distribuciones yconcentraciones de tráfico).

Otra forma, tal vez incluso más interesante, es tratar estos datos en unprograma de GIS, por ejemplo en Google Earth. De los datos de la tabla decontadores y una tabla auxiliar con la información física de sectores (cell-name, coordenadas, Azimut) puede han resultado mucho más detallados,permitiendo comprobar así resultado preciso.

 

Varios otro información interesante puede obtenerse desde el anterior informe(mapa).

Al hacer clic en algún lugar, tenemos la misma información de tráfico. Laleyenda de colores también en asistencias en esta tarea. Por ejemplo, en lasregiones alrededor de los puntos rojos, tenemos un tráfico entre 40 y 45Erlangs. En la misma lógica, luz amarillos puntos entre 10 y 15 Erlangsresultantes de acuerdo con la leyenda: haga clic y se puede ver que en esaubicación particular, tenemos 12,5 Erlangs.

 

Otra pieza de información que ofrece valor, también obtenido haciendo clic encualquier punto, es el porcentaje de tráfico en esa ubicación específica. Porejemplo, en el punto amarillo nos hemos clic o 12,5 Erlangs o 14% de un totalde 88.99 Erlangs / celda (agregando todos los puntos).

 

También tenemos como información interesante, verificación de lugares lejanos,donde tenemos el tráfico del sitio. En el análisis, el diseñador debe tener encuenta si la cobertura es rural o no. Si una cobertura rural, puede mantenerse(depende de la estrategia de la empresa). Tales casos ya en sitios ubicados enlas ciudades, son más probable señal espuria y deben eliminarse, por ejemplocon la introducción de tilt!

 

Obtener mapas y tablas de procesado es objeto de nuestro siguientetutorial 'Hunter GE TA', pero no complicados obtener manualmente:principalmente los datos en Excel, que ya permiten extraer suficienteinformación y ayuda.

 

Conclusión

 

Hoy que sabemos que las principales características de tilts aplicados aantenas.

Una buena elección de inclinaciones mantiene los niveles de injerencia de lared bajo control y por consiguiente proporciona mejores resultados.

La aplicación de tilt siempre da como resultado una pérdida de cobertura, perolo que uno siempre debe tener en cuenta es si la cobertura reducida debe ser ono!

Conociendo bien el concepto de tilt y sobre todo comprender los diferentesefectos de tilt mecánico y eléctrico, usted podrá lograr los mejoresresultados en la red.

Como siempre, hacemos una petición final: si te gustó este tutorial, porfavor, comparte con tus amigos: para que seguir publicando nuevos, nos alientaartículos como este! ¡Gracias!