57GSM网络规划和优化-频率规划

MF007001频率规划频率规划频率规划频率规划ISSUE1.4华为技术华为技术华为技术华为技术MF007001频率规划ISSUE1.4目录i目录课程说明.......................................................................................................................................1课程介绍......................................................................................................................................1课程目标......................................................................................................................................1第1章概述..................................................................................................................................21.1GSM系统频率资源................................................................................................................31.2GSM系统所需载干比............................................................................................................51.3话音质量等级编码.................................................................................................................71.4频率复用................................................................................................................................8第2章紧密复用方式.................................................................................................................16MF007001频率规划ISSUE1.4课程说明1课程说明课程说明课程说明课程说明课程介绍本教材对应的产品版本为M900/M1800基站控制器G2BSC32版本课程包括频率计划相关知识介绍紧密复用方式等内容课程目标完成本课程学习学员能够z掌握频率复用方法z理解频率紧密复用技术MF007001频率规划ISSUE1.4第1章概述2第第第第1章章章章概述概述概述概述第第第第一一一一章章章章频频频频率率率率计计计计划划划划相相相相关关关关知知知知识识识识介介介介绍绍绍绍第第第第一一一一章章章章频频频频率率率率计计计计划划划划相相相相关关关关知知知知识识识识介介介介绍绍绍绍zGSM系统频率资源zGSM系统所需载干比z话音质量等级编码z频率复用z4X3频率复用MF007001频率规划ISSUE1.4第1章概述31.1GSM系统频率资源信信信信道道道道间间间间隔隔隔隔200kHz1710178518051880双双双双工工工工距距距距离离离离:95MHz890915935960双双双双工工工工距距距距离离离离:45MHzGSM900:GSM1800:1.1GSM系系系系统统统统频频频频率率率率资资资资源源源源1.1GSM系系系系统统统统频频频频率率率率资资资资源源源源GSM根据系统工作频段分为GSM900和GSM1800两大系统GSM系统是双工系统根据GSM协议规定GSM900的上行工作频段MS到BTS为890MHz-915MHz下行工作频段BTS-MS为935MHz-960MHz双工距离为45MHzGSM1800的上行工作频段为1710MHz-1785MHz下行工作频段为1805MHz-1880MHz双工距离为95MHz在不同的国家这些规定的频率资源被分配给不同的运营商使用每个运营商只占有整个频段的一部分资源因此对于每个运营商来说频率资源十分有限如何充分利用这些频率资源发挥昀大效益是每个运营商都竭力追求的目标这直接关系到系统的昀大容量和服务质量而这两个方面又是相互矛盾的因此必须要在他们之间找到昀佳平衡点这是网络规划中频率规划的一个重要内容MF007001频率规划ISSUE1.4第1章概述41.1GSM系系系系统统统统频频频频率率率率资资资资源源源源1.1GSM系系系系统统统统频频频频率率率率资资资资源源源源zGSM900Î基站收f1n890n0.2MHzÎ基站发f2nf1n45MHzzGSM1800Î基站收f1n1710n5110.2MHzÎ基站发f2nf1n95MHz系系系系统统统统频频频频点点点点ÅäÖÃGSM900系统共124个频点频点序号也即绝对频点号ARFCN为1124在每端留有200KHz的保护带GSM1800系统共374个频点频点序号ARFCN为512885根据以上公式可以计算出76号频点对应的载波频率为905.2MHz96号频点对应的载波频率为909.2MHz在中国中国移动的频段范围为890~909上行对应的频点号范围为1~95中国联通的频段范围为909~915上行对应的频点范围是96~124在实际规划中一定要注意他们之间的分割频点95号频点的规划必要时需要进行频率协调对于GSM1800频段目前中国移动和中国联通各申请分配了10MHz的资源移动的频点范围是512~561联通为687~736剩余频率资源暂时保留作其他用途在实际规划中应注意边缘频率的规划MF007001频率规划ISSUE1.4第1章概述51.2GSM系统所需载干比所有有用信号carrierC/I=所有无用信号interference=zGSM标准:C/I=9dB工程上C/I=12dB有用信号环境噪声其他信号1.2GSM系系系系统统统统所所所所需需需需载载载载干干干干比比比比1.2GSM系系系系统统统统所所所所需需需需载载载载干干干干比比比比干干干干扰扰扰扰和和和和载载载载干干干干比比比比要要要要求求求求GSM是干扰受限系统载干比C/I也称干扰保护比是指接收到的有用信号电平与所有非有用信号电平的比值在GSM系统中此比值与MS的瞬时位置和时间有关这是由于地形的不规则性以及周围环境散射体的形状类型及数量的不同天线的类型方向性高度以及干扰源数量强度等不同造成的干扰信号通常有三大来源1有用信号自身的落在系统时延均衡器外的多径信号干扰2有用信号自身的因频率复用而产生的同邻频干扰3系统外部其它信号干扰雷达站非法同频设备环境噪声等根据空间接口中信号的解调要求GSM规定同邻频保护比满足以下要求同频载干比C/I9dB工程中加3dB的余量即C/I12dB所谓C/I就是专门指当不同小区使用相同频率时其它小区对服务小区产生的干扰当然广义上还应考虑空间所有落在此频点范围内的非有用信号的电磁波能量邻频抑制比C/A9dB工程中加3dB的余量即C/A6dB所谓C/A是指在频率复用情况下服务小区周围所有邻频信号载波偏离200KHz对服务小区频道的干扰载波偏离400KHz的载干比要求为C/A2-41dBMF007001频率规划ISSUE1.4第1章概述6‹信号质量下降‹信号质量下降1.2GSM系系系系统统统统所所所所需需需需载载载载干干干干比比比比1.2GSM系系系系统统统统所所所所需需需需载载载载干干干干比比比比z比特误码Î可修复信道编码纠错Î不可修复相位失真z系统干扰模型Î非平衡上行干扰下行干扰Î非对称手机和基站干扰情况不同干干干干扰扰扰扰的的的的影影影影响响响响干扰对系统的影响直接表现在有用信号的比特误码率而比特误码率又直接影响话音质量因此干扰对系统服务质量的影响是很严重的在进行频率规划时一定要保证相关的同邻频干扰保护比满足要求比特误码有两类一类是可修复的利用系统信道编码,纠错功能另一类是不可修复的如相位失真等注系统干扰有两个重要特征1非平衡即上行干扰情况下行干扰情况2非对称即手机和基站干扰情况不同由于GSM系统是频率复用系统因此在进行频率规划时必须保证每个频点所受的由频率复用所带来的同邻频干扰满足上述要求当然在其它抗干扰技术支撑下上述指标是可以降低的但无论怎么样昀终要以系统实际话音质量和网络指标来衡量MF007001频率规划ISSUE1.4第1章概述71.3话音质量等级编码RXQUALMeanBERBERrangeclass(%)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解解解码码码码和和和和纠纠纠纠错错错错前前前前的的的的误误误误码码码码率率率率1.3话话话话音音音音质质质质量量量量等等等等级级级级编编编编码码码码1.3话话话话音音音音质质质质量量量量等等等等级级级级编编编编码码码码z接收质量RXQUALz接收质量等级0...7图为系统接收质量用等级0~7表示和误码率解码和纠错前的关系误码是干扰引起的不同的误码率对应不同的信号质量可以认为信号质量等级是衡量信号受干扰的程度MF007001频率规划ISSUE1.4第1章概述81.4频率复用移动通信网是由大区制演变成小区蜂窝结构的如图所示在大区制条件下用户少话务量低频率相对丰富大区制的网络由一个基站功放输出较大功率覆盖一定的区域在此区域内使用信道组{f1f2f3.....fn}频率不需要复用随用户增多话务量增大网络容量的增加原来信道组{f1,f2...fn}不能满足需要采用的办法只能是频率复用在网络无线设计时将基站发射功率降低使每一个基站覆盖范围缩小原先由一个基站覆盖的区域现在由多个基站覆盖整个网络图如同蜂窝一般所谓频率复用是指一个小区使用的信道隔一定距离以后在另一个小区重复使用在总信道一定的情况下提高单位面积的信道数频率复用是有条件的由于同一个频点在不同的小区进行了重复使用因此不可避免的这些频点之间就会随距离远近和信号强弱而产生随空间分布的或大或小的同邻频干扰为了保证系统所有设计服务区内载干比满足协议要求在进行频率规划时要针对不同的实际情况采用不同的频率复用技术MF007001频率规划ISSUE1.4第1章概述91.4频频频频率率率率复复复复用用用用1.4频频频频率率率率复复复复用用用用z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!!!为为为为什什什什么么么么要要要要频频频频率率率率复复复复用用用用我们都知道GSM系统是小区蜂窝制系统由于总的信道资源有限为了扩大系统容量系统必须要对有限的信道资源在不同小区进行重复使用假设某GSM网络运营商只有8MHz40个频点320个信道可以算出即使所有信道都用于用户通话昀多也只能允许320个用户同时进行通信如果每个频点都复用n次则系统同时允许320*n个用户同时通信实际允许的网络容量远不是n倍关系MF007001频率规划ISSUE1.4第1章概述10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频频