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跳频技术
跳频技术能够实现GSM系统频率的紧密复用,从而为大幅度提升网络容量提供了便利条件。
跳频的频率分集成效改善了网络质量和话音质量,跳频的干扰分集成效可方便地实现MRP、1×
3、1×
1等紧密频率复用方案。
目前,华为GSM设备对跳频的基带跳频和合成器跳频两种方式均予以全面支持,且数据配置简单,实施快捷。
在1×
3复用方式下,RF-Load可达50%,在1×
1复用方式下,RF-Load可达16.7%,采纳MRP方案,平均频率复用度可达7-8。
具体方案如下:
假设频率资源为10MHz,共50个频点。
1×
3方案:
BCCH:
12个频点;
TCH:
分成三个频率组,每组12个频点;
在RF-Load=50%情形下,可实现最大站型为:
S7/7/7;
剩余2个频点预留微蜂窝或网络频点调整。
1方案:
分为一个频率组,分配36个频点;
在RF-Load=16.7%情形下,可实现最大站型为:
剩余2个频点预留给微蜂窝或网络频点调整。
MRP方案:
平均复用度为8;
TCH1-TCH5:
12/8/6/6/4;
可实现最大站型:
S6/6/6;
·
同心圆技术
本方案通过设定有关参数及发射功率将一个小区分成内、外两个同心小区,如图2所示。
图2同心圆扩容技术
MS1能够使用内外小区所有频点(f1,f2),MS2只能够使用外小区频点(f2),只有一个BCCH频点,分配在外小区,内小区只有TCH频点。
同心圆扩容方案网络干扰情形如图3所示。
图3同心圆扩容技术的网络干扰分析
手机在内小区覆盖范畴内接收到的C1值高,I1值低,相应的C1/I1也大。
因此,f1可采纳较高复用度,如1×
3、2×
3、3×
3等,从上述情形能够看出内小区能够分配较多载频,从而实现增大站型,增加网络容量的目的。
此方案无需专门的硬件支持,是一种低成本、高效率的网络增容方案,具有网络规划、优化简单灵活的特点。
下面举例讲明同心圆频率规划的具体实施方法。
内小区:
分配12个载频,频率复用度为6,配置2/2/2;
外小区:
BCCH:
12频点,复用度12,配置1/1/1;
24个频点,复用度8,配置3/3/3;
站型总配置=内小区+外小区=2/2/2+1/1/1+3/3/3=6/6/6;
剩余2个频点备留,供微蜂窝或网络调整频点。
二、室内、热点解决方案
由于GSM系统终端具有移动性,因此其话务分布极不均衡,网络在商场、写字楼、酒店、宾馆、机场、车站、商业区和娱乐场等场所存在话务热点,如何有针对性的吸取这些热点的话务,对缓解宏蜂窝小区话务压力,提升网络容量和质量起着专门重要的作用。
目前,最常用的室内与热点解决方案要紧包括微蜂窝、直放站、分布式天线、泄露电缆等,各种解决方案的优缺点比较如表1所示。
优点
缺点
使用场合
微蜂窝
安装方便、适应性广、规划简单、灵活
必须精确定位话务热点和覆盖盲区
室内外热点,宏蜂窝覆盖盲区
直放站
低成本、无需传输、技术成熟、高效
无绝对容量增加、收发天线要充分隔离、放大噪声
地下车库等封闭性场所
分布式天线
信号平均、覆盖面广、施工快捷
有时需要功分器、投资较大、系统设计困难
大型商场、高层建筑、宾馆、大型公司
泄露电缆
支持多频段、多系统
成本高、安装困难、工期长
隧道、地铁、建筑物走廊等
表1几种常见的室内与热点扩容方案性能比较
上述几种解决方案在具体实施前,需认真分析以下几个方面的因素:
1、正确的话务推测;
2、室内无线传播特性分析;
3、建筑物结构的充分研究;
4、系统参数的正确设定;
对室内及热点解决方案来讲,最重要的一点确实是要在保证覆盖的基础上,最大可能地提升网络容量和质量,图4为一个典型的例子。
1.2MHz带宽,6TRX/小区
50mErl/用户,2%拥塞率
频率无复用
a)三层楼情形
36Erl约720用户
b)十层楼情形
1.2MHz带宽
频率复用情形如图所示
27Erl约540用户
90Erl约1800用户
由上面分析能够看出,不同的解决方案其成效不尽相同,规划时应认真分析,从而提升增容成效。
三、双频网解决方案
双频解决方案实质上是通过新建GSM1800网络,使新建的GSM1800网络充分吸取双频手机用户,缓解GSM900网络话务量,从而达到增加网络容量的目的。
目前,华为提供全套双频设备,实现双频兼容,支持增强型速率编码,其基站设备M900和M1800可共用MSC/VLR、HLR、BSC、SMC/VMS等设备,组网方式灵活。
目前,要紧双频实施策略如图5所示。
图5双频网实施策略
对双频网来讲,高效的双频配合对网络质量和有效的双频话务吸取成效至关重要,为此GSM1800必须能在覆盖范畴内实现完全连续的室内覆盖。
然而由于1800网络信号损耗较GSM900系统大得多,因此,若想在目前的网络上尽量少增加新基站,而通过共站址建设的方法实现GSM1800连续覆盖,必须采取一些补偿措施。
大、中都市市区GSM900覆盖现状如下:
站间距400-1000米;
天线倾角较大,天线增益一样为15dBi;
大部分BTS未满功率发射;
如此就为GSM1800共站址建设提供了有利条件。
在上述条件下,共站址建设可依情形采取如下补偿措施:
GSM1800系统采纳高增益天线(18dBi);
增大BTS发射功率(华为BTS:
MAX.40W);
适当减小天线下倾角;
采纳GSM1800微蜂窝提供深度室内覆盖。
实践证明,大部分情形下通过共站址建设实现GSM1800连续覆盖是完全可能的。
如此一来,一方面有效地降低了增容成本,另一方面,新建GSM1800系统能有效地吸取双频话务,缓解GSM900系统话务压力。
另外,在具体的话务引导上,华为GSM设备支持一系列话务引导技术,能够有效地将双频手机用户吸取到GSM1800网络上,并在网络进展到适当时候,有效实现话务均衡。
这些措施要紧有:
小区选择和小区重选;
小区分层分级不;
直截了当重试;
话务负荷切换;
共MSC/BSC调整;
快速移动切换。
下面以M1800系统在福建云霄双频网络的成功应用为例讲明双频网的扩容方案,云霄M1800基站分布如图6所示。
图6云霄M1800基站分布图
云霄市区楼宇平均高5层,M1800基站功率为40W,基站高度在20-25米之间,天线增益为18.5dBi,平均站距600米。
图7为小区重选测试图。
图7云霄小区重选测试示意图
由图7能够看出,手机在双频覆盖区内进行小区重选时,双频手机大多数重选在GSM1800系统上,并尽可能保持在该系统上,以便在GSM1800系统建立通话。
图8分不为话音质量及信号强度的测试结果。
图8云霄话音质量与信号质量的测试结果
由图8可看出,在测试路线上,绝大部分GSM1800接收信号电平和质量良好,讲明在上述的基站分布情形下,GSM系统能够实现连续良好的覆盖目的。
图9是云霄双频网切换情形示意图。
9云霄双频网的呼叫切换
测试结果表明,当手机在GSM1800系统覆盖范畴内的GSM1800小区建立通话后,双频手机差不多保持在GSM1800系统,并进行1800-1800系统切换。
若手机通话建立在GSM900小区,在保证通话质量的前提下,手机会被优先切换到GSM1800小区,只有在GSM1800覆盖成效专门差,无法保证通话质量时,才会切换到GSM900小区。
图10是使用路测工具采集到的一个1800-1800切换实例。
图10路测工具采集的1800—1800切换数据
图10表明,当服务小区为BCCH=527时,尽管现在第一邻小区为GSM900小区,但由于存在一个1800邻小区(BCCH=539)也能满足邻小区条件,故通话从BCCH=527的小区切换到了BCCH=539的小区,实现了GSM1800话务吸取的目的。
图11是路测过程采集到的GSM1800系统到GSM900系统的切换实例。
图11路测采集的GSM900到GSM1800的切换数据
图11讲明当GSM1800服务小区的邻小区中没有满足要求的GSM1800小区时,才会发生GSM1800小区到GSM900小区的切换。
一个好的双频网应尽量幸免这种切换。
图12是路测中采集到的GSM900系统到GSM1800系统切换实例。
图12路测采样的GSM900到GSM1800的切换数据
在双频配合时期,900-1800切换要紧为伞状切换。
利用伞状切换,GSM1800网络能够吸取GSM900双频用户。
图12讲明,当服务小区为GSM900小区时,尽管信号专门好,且其最强邻小区也为GSM900小区,然而由于存在GSM1800邻小区满足伞状切换条件,因此触发了900-1800的伞状切换,实现了GSM1800网络话务吸取的目的。
目前,从话统数据来看,云霄华为GSM1800网络吸取的话务量占全系统话务量的15%左右。
这充分讲明引入的M1800设备,对现有GSM900系统中双频话务进行了充分吸取,从而达到了网络增容的目的。
终止语
上面简要介绍了目前网络增容的要紧手段。
在许多大都市,已普遍使用了紧密频率复用和室内/热点解决方案,因此,如果要进一步增加网络系统容量,满足话务需求,从长远考虑就应尽快引入GSM1800网络。
(华为技术报)
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