5GSM频率规划专题

无线网络规划与优化烽火科技学院SecurityLevel:OpenGSM频率规划专题ISSUE1.0无线网络规划与优化烽火科技学院Page2引入蜂窝系统的容量受到一定的频率带宽限制。频率必须进行复用才能满足一定区域的容量需求，但频率复用尤其是紧密的频率复用方式必然会使我们面临如何降低同邻频干扰的问题：频率复用越紧密，容量得到一定得提升，但随之带来了同邻频干扰的上升。如何取得容量和话音质量的平衡是频率规划必须解决的问题，换句话说，一个良好的频率规划可以在维持良好的话音质量的基础上实现网络容量的提升。无线网络规划与优化烽火科技学院Page3学习目标•掌握频率复用方法•理解频率紧密复用技术•掌握运用分层紧密复用配置频率学习完本课程，您将能够：无线网络规划与优化烽火科技学院Page4第一章频率规划相关知识介绍GSM系统频率资源GSM系统所需载干比话音质量等级编码频率复用4X3频率复用无线网络规划与优化烽火科技学院为什么GSM系统需要频率规划？GSM系统频率资源有限，只有采用频率复用的方式提高频率利用率，才能提高系统容量；频率复用方式虽然提高了GSM系统容量，但是同时也增加了GSM系统的网内干扰合理的频率规划方案，能极大地降低网内同频干扰、邻频干扰，提高通信质量无线网络规划与优化烽火科技学院Page6信道间隔：200kHz1710178518051880双工距离:95MHz890915935960双工距离:45MHzGSM900:GSM1800:1.1GSM系统频率资源无线网络规划与优化烽火科技学院Page71.1GSM系统频率资源GSM900：基站收：f1（n）＝890＋n×0.2MHz基站发：f2（n）＝f1（n）＋45MHzGSM1800：基站收：f1（n）＝1710＋（n－511）×0.2MHz基站发：f2（n）＝f1（n）＋95MHz系统频点配置无线网络规划与优化烽火科技学院什么是同频干扰、邻频干扰同频干扰指的是相同频率间产生的干扰邻频干扰指的是相邻频率间产生的干扰产生原因：都是因为频率资源紧张或是频率分配不合理造成的；造成影响：当同频载波干扰比C/I、邻频载波干扰比C/A小于某个特定值时，就会直接影响到手机的通话质量，严重的就会产生掉话或使手机用户无法建立正常的呼叫；孰轻孰重：同频干扰对网络的影响远大于邻频干扰无线网络规划与优化烽火科技学院Page9所有有用信号carrierC/I=所有无用信号interference=有用信号环境噪声其他信号1.2GSM系统所需载干比干扰和载干比要求无线网络规划与优化烽火科技学院C/I-CarrierToco-Interference在频率复用模式下，当不同小区使用相同频率时，另一小区对服务小区产生的干扰，它们的比值即C/IC/A-CarrierToAdj-interference在频率复用模式下，与服务小区频率相隔200KHz的邻频信号对服务小区的干扰，它们的比值即C/A同频干扰保护比邻频干扰保护比GSM协议要求C/I9dBC/A-9dB工程要求C/I12dBC/A-6dB无线网络规划与优化烽火科技学院Page11信号质量下降1.2GSM系统所需载干比比特误码可修复：信道编码，纠错不可修复：相位失真系统干扰模型非平衡上行干扰≠下行干扰非对称手机和基站干扰情况不同干扰的影响无线网络规划与优化烽火科技学院Page12RXQUALMeanBERBERrangeclass(%)from...to00.140.2%10.280.2...0.4%20.570.4...0.8%31.130.8...1.6%42.261.6...3.2%54.533.2...6.4%69.056.4...12.8%718.112.8%较好不可容忍好可以接受解码和纠错前的误码率1.3话音质量等级编码接收质量（RXQUAL）接收质量等级（0...7）无线网络规划与优化烽火科技学院什么是频率复用？定义频率复用也称频率再用，就是重复使用(reuse)频率。在GSM网络中频率复用就是，使同一频率覆盖不同的区域。决定因素频率复用的方式取决于系统能包容的同频干扰，即同频干扰保护比C/I，只有保证足够的C/I，才能保证通信质量。无线网络规划与优化烽火科技学院Page14{fi,fj..fk}{fi,fj..fk}{fi,fj..fk}{fi,fj..fk}....大区制小区制d1.4频率复用频率复用的概念无线网络规划与优化烽火科技学院Page151.4频率复用频率资源有限，假设有8MHz频率资源，则8MHz=40chs*8ts=320ts==max.320个用户同时通话!!!为什么要频率复用无线网络规划与优化烽火科技学院Page16宽松复用经济，但干扰大需相关措施支持紧密复用01220干扰小，但不经济1.4频率复用复用度就是频率复用的紧密程度，简单的讲复用度大小就是每个基本复用簇中小区的数量。4*3：12n*m：n*m复用度无线网络规划与优化烽火科技学院Page17频率的重复使用造成相互间的干扰-同频干扰1.4频率复用[fn][fn]D[fn]R频率复用带来的问题无线网络规划与优化烽火科技学院Page1861qIC1/2q=D/R=(3k)1.4频率复用干扰（C/I）的估计无线网络规划与优化烽火科技学院Page19目标:最终频率分配方案使网络整体干扰最小1.4频率复用理论方法正六边形小区模型规则网格分布小区簇复用距离D=R*sqrt(3*K)RD最好不用这种古老的频率分配方式频率复用方法无线网络规划与优化烽火科技学院常见的频率复用技术…常规频率复用技术MRP技术同心圆技术123把所有可用的载频有规律地分为几组，每一组中的载频作为独立的一层，每一层可根据网络容量的需要采用不同的复用方式将小区分为两层：外层和内层，分别使用不同的频率复用方式，一般外层是BCCH载频，采用更宽松的频率复用方式L1L21*33*34*3…1*1无线网络规划与优化烽火科技学院3、什么是4*3复用？“4”表示4个站点，“3”表示每个站点有3个小区，总共有12个小区为一个基本频率复用簇。4*3复用，复用距离大，但是频率利用率较低，一般用于BCCH载频规划ABCDCell1A1B1C1D1Cell2A2B2C2D2Cell3A3B3C3D3A1B1D1C1SiteASiteBSiteCSiteDA2A3B2B3C2C3D2D3无线网络规划与优化烽火科技学院Page221.54*3频率复用A1C1B1D1A2A3B2B3C2C3D2D3A1C1B1D1A2A3B2B3C2C3D2D3A1C1B1D1A2A3B2B3C2C3D2D3A1C1B1D1A2A3B2B3C2C3D2D3A1C1B1D1A2A3B2B3C2C3D2D3A1C1B1D1A2A3B2B3C2C3D2D3无线网络规划与优化烽火科技学院1.54*3频率复用假设：可用带宽：5M；采用4*3频率复用则：①频点数：5/0.2=25个；②每个小区可使用频点次数：25/(4*3)=2余1；则最大站型：S322GSM最大支持站型由两个因素同时决定：可用的频率资源和选择的频率复用方式1/13/252/144/163/15SiteASiteBSiteCSiteD5/179/21/1810/22/1911/238/2012/24频率分配示例无线网络规划与优化烽火科技学院1.54*3频率复用A1B1C1D1A2B2C2D2A3B3C3D3123456789101112131415161718192021222324252627282930313233343536Page24再将A1、A2、A3为一大组分配给某基站的3个扇区，B1、B2、B3，C1、C2、C3，D1、D2、D3分别为一大组分配给相邻基站的3个扇区。显然，我们有以下六种频率复用方式：无线网络规划与优化烽火科技学院1.54*3频率复用Page25A1A2A3D1D2D3B1B2B3C1C2C3A1A2A3B1B2B3C1C2C3A1A2A3A1A2A3方式1A1A2A3C1C2C3B1B2B3D1D2D3A1A2A3B1B2B3D1D2D3A1A2A3A1A2A3方式2A1A2A3D1D2D3C1C2C3B1B2B3A1A2A3C1C2C3B1B2B3A1A2A3A1A2A3方式3A1A2A3B1B2B3C1C2C3D1D2D3A1A2A3C1C2C3D1D2D3A1A2A3A1A2A3方式4A1A2A3C1C2C3D1D2D3B1B2B3A1A2A3D1D2D3B1B2B3A1A2A3A1A2A3方式5A1A2A3B1B2B3D1D2D3C1C2C3A1A2A3D1D2D3C1C2C3A1A2A3A1A2A3方式6无线网络规划与优化烽火科技学院1.54*3频率复用Page26按照上面的频率顺序分组方式，不存在相邻基站同频的问题，但还有相对小区邻频现象：（见图中红色箭头所指位置）方式1：D1---A2；方式2：D2---A3；方式3：D1---A2；方式4：D2---A3；方式5：D3---A1；方式6：D3---A1。无线网络规划与优化烽火科技学院1.54*3频率复用为此，我们换一种频率分组方式来看看，见下表：Page27A1B1C1D1A2B2C2D2A3B3C3D3124358769111012131416151720191821232224252628272932313033353436同样六种复用方式：方式1、4无相对邻频现象；方式2：C1---A2；方式3：B2---A3；方式5：C1---A2，B2---A3，D3---A1；方式6：D3---A1。无线网络规划与优化烽火科技学院1.54*3频率复用Page28A1A2A3D1D2D3B1B2B3C1C2C3A1A2A3B2B3C1C2C3A1A2A3A1A2A3方式1A1A2A3C1C2C3B1B2B3D1D2D3A1A2A3B1B2B3D1D2D3A1A2A3A1A2A3方式2A1A2A3D1D2D3C1C2C3B1B2B3A1A2A3C1C2C3B1B2B3A1A2A3A1A2A3方式3A1A2A3B1B2B3C1C2C3D1D2D3A1A2A3C1C2C3D1D2D3A1A2A3A1A2A3方式4A1A2A3C1C2C3D1D2D3B1B2B3A1A2A3D1D2D3B1B2B3A1A2A3A1A2A3方式5A1A2A3B1B2B3D1D2D3C1C2C3A1A2A3D1D2D3C1C2C3A1A2A3A1A2A3方式6无线网络规划与优化烽火科技学院1.54*3频率复用Page29因此我们推荐采用以上频率分组的复用方式1、4。由于各个系统的基站未必正好位于网格上，所以我们采用前面的频率顺序分组的方法也未尝不可，但需避免相对邻小区邻频的问题。dBdBIC18)2.7(282log10)(52.352.352.3无线网络规划与优化烽火科技学院假设可用带宽为12.2MHZ，信道号为34到95，表中所示为4*3频率复用一个基本小区簇中12个小区的频率分配情况。起始频点34分配从哪个小区开始没有限制。从表中可以看出，大部分小区可以分配到5个频点，部分小区达到6个频点，因此我们说，在12.2MHZ条件下，平均最大站型为S5/5/5。在上述规律分配模式下，同一小区内及相邻小区都不可能出现同频或邻频。Page30无线网络规划与优化烽火科技学院Page31A1B1C1D1A2B2C2D2A3B3C3D334353637383940414243444546474849505152535455565758596061626364656667686970717273747576777879808182838485868788899091929394951.54*3频率复用4*3频率复用频点分配示意无线网络规划与优化烽火科技学院Page321.53*3频率复用A3C2B1C1C3B3B2A