1小區(qū)分裂技術(shù)
小區(qū)分裂技術(shù)是增加網(wǎng)絡(luò)容量的理所當(dāng)然的首選方案。GSM建網(wǎng)初期,，主要是解決覆蓋問(wèn)題,。在頻譜資源寬裕的地區(qū)/時(shí)期,，隨著用戶的增加，可將原來(lái)的小區(qū)分裂成更多的覆蓋面積較小的小區(qū)或者增加原有小區(qū)的載頻數(shù),，從而達(dá)到擴(kuò)容的目的,。通過(guò)小區(qū)分裂或新增載頻，全網(wǎng)基站數(shù)增加,，全網(wǎng)載頻數(shù),、信道數(shù)、話務(wù)量,、用戶數(shù)等均大幅度增加,。小區(qū)分裂提高頻譜利用率的關(guān)鍵在于減小了單位小區(qū)的面積。選擇小區(qū)分裂擴(kuò)容法應(yīng)遵循以下原則：
(1)確保已建基站可繼續(xù)使用;
(2)應(yīng)保持頻率復(fù)用方式的規(guī)則性與重復(fù)性;
(3)盡量減少或避免過(guò)渡區(qū);
(4)確保今后可繼續(xù)進(jìn)行小區(qū)分裂,。
全向小區(qū)分裂為全向小區(qū)的方法主要有1：3分裂法;全向小區(qū)分裂為全向及走向小區(qū)的方法有：1：7分裂法;全向小區(qū)分裂為定向小區(qū)的方法有：1×3×4分裂法及1×6×3分裂法;定向小區(qū)分裂為定向小區(qū)的方法有：六角形邊中心分裂法及六角形頂點(diǎn)分裂法,。
2.頻段擴(kuò)展和頻率緊密復(fù)用技術(shù)
頻段擴(kuò)展當(dāng)然是擴(kuò)容的理想手段，但在現(xiàn)有情況下,，得到新的頻譜的可能性不大,。目前浙江聯(lián)通在900MHz頻段有6MHz的資源，除個(gè)別熱點(diǎn)地區(qū)外,，暫時(shí)還能基本滿足需要,。浙江電信GSM五期擴(kuò)容后GSM網(wǎng)頻段范圍為：898.6-908.8MHz，共10.2MHz,。本次六期擴(kuò)容原則上計(jì)劃將A網(wǎng)頻段延伸至885.0125MHz,，GSM網(wǎng)頻段向下擴(kuò)展至14.4MHz，使用23-94號(hào)頻點(diǎn),。目前,，浙江電信G網(wǎng)基站在許多地區(qū)已十分密集，特別是杭,、甫,、溫三城市，部分基站間的距離只有四五百米,，合適站址的選取已越來(lái)越困難,。站間距離太近，導(dǎo)致了同頻及鄰頻干擾的增大,。此外,，天線增益越高，其在垂直面內(nèi)的波束寬度也就越窄,，若站距太近,，則移動(dòng)臺(tái)處于天線主波束外的概率大大增加。另外,，A網(wǎng)移頻的余地也不是很大,，因此,，頻譜擴(kuò)展的空間十分有限。不過(guò),，由于GSM采用了諸如GMSK,、均衡調(diào)制、交織編碼等手段,，特別是還提供了其它一些旨在提高頻譜效率的技術(shù),，如跳頻、非連續(xù)發(fā)射(DTX),、功率控制,、半速率信 道、分集接收以及移動(dòng)輔助切換等,，從而降低了網(wǎng)絡(luò)對(duì)同頻與鄰源干擾指標(biāo)的要求,，使得頻率的緊密復(fù)用成為可能。
(1)跳頻,。跳頻就是載頻按某種頻率序列進(jìn)行跳變,，它包括基帶跳頻與射頻跳頻兩種。跳頻的作用是提供了頻率分集,，提高了系統(tǒng)的抗干擾,、抗衰落能力。
(2)非連續(xù)發(fā)射(fDTX),。采用DTX技術(shù),，可降低系統(tǒng)總的干擾水平。
(3)功率控制,。這也是降低干擾從而提高容量的有效手段,。
(4)半速率信道。這可使系統(tǒng)容量增加一倍,。
(5)分集,。分集有多種形式，利用分集技術(shù),，可以改善系統(tǒng)抗衰落的能力,。
3.采用更緊密的頻率復(fù)用技術(shù)
在頻段受到限制的情況下，采用更緊密的頻率復(fù)用方式無(wú)疑是提高系統(tǒng)容量最直接的方法之一,。GSM中可以使用的頻率復(fù)用方法主要有肝：7小區(qū)復(fù)用方式、 4×3復(fù)用方式,、3×3復(fù)用方式,，4×3與3×3的混合復(fù)用方式、2×6復(fù)用方式,、1×3復(fù)用方式以及同心圓(Concentric Cell)技術(shù)與多重復(fù)用MRP(Multiple frequency Pattern)方式等等,。
(1)7個(gè)基站區(qū)的復(fù)用方式
這種7個(gè)基站區(qū)為一個(gè)復(fù)用組的復(fù)用方式適用于話務(wù)量較低或用戶密度較小的地區(qū),，一般為全向基站，其D/R=4.58,，同頻復(fù)用距離較遠(yuǎn),。
(2)4×3復(fù)用方式
這是“900MHz TDMA數(shù)字公用陸地蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)體制”建議采用的復(fù)用方式，也是GSM系統(tǒng)中最常用和最典型的復(fù)用方式,。對(duì)于三葉草60度天線,，其D/R=6;對(duì)于120度天線，其D/R=3.46采用三葉草60度無(wú)線時(shí)同頻干擾性能更好,。
(3)3×3復(fù)用方式
這也是“900MHzTDMA數(shù)字公用陸地蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)體制”建議采用的復(fù)用方式,。3×3復(fù)用方式與跳頻、DTX,、功率控制一起使用,，可到同頻干擾要求。但帶寬在6MHz以下時(shí),，不能提供足夠的跳頻增益,，因此性能不佳。
(4)2×6復(fù)用方式
這是Motrola提出的用以解決高話務(wù)地區(qū)頻率復(fù)用的方法,。該方法在不同天線方向上有著不同的頻率復(fù)用程度,，其D/R小于3×3復(fù)用方式。
(5)1×3復(fù)用方式
這一方式是目前最緊密的復(fù)用方式,，其主要特點(diǎn)為：
·適用于頻帶較窄,，容量比較集中，不需很多基站的地區(qū);
·可在較小的基站數(shù)下提供較大容量;
·需要采用部分加載方法,，即載頻不能用滿,，收發(fā)信機(jī)數(shù)目為載頻的一半左右;
·需要采用射頻跳頻、功率控制,、不連續(xù)發(fā)射,、天線分集等技術(shù)，以降低干擾;
·不需改變現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),。
不過(guò),，雖然這一方式頻率利用率很高，但系統(tǒng)干擾增加很大,，如采用的抗干擾措施不夠有效,，可能對(duì)網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量產(chǎn)生較大影響，因此應(yīng)謹(jǐn)慎使用,。
(6)同心圓技術(shù)
同心圓技術(shù)就是將通常的小區(qū)分為外層(Overlay)和內(nèi)層(Underlay),，外層的覆蓋范圍為傳統(tǒng)的蜂窩小區(qū)，而內(nèi)層的覆蓋范圍則主要集中在基站附近。另外,，內(nèi)外層的頻率復(fù)用系數(shù)一般也不同,，外層一般用4×3復(fù)用方式，而內(nèi)層則采用更緊密的復(fù)用方式,，如3×3,、2×3或1×3等方式。根據(jù)同心圓的實(shí)現(xiàn)方式不同,，可分為普通同心圓與智能雙層網(wǎng)(IUO)兩種,，兩者的主要區(qū)別在于內(nèi)層的發(fā)射功率與內(nèi)外層的切換算法。普通同心圓內(nèi)層的發(fā)射功率一般要低于外層,，從而降低了同頻干擾,，其內(nèi)外層的切換一般是基于功率與距離的。而IUO內(nèi)外層的發(fā)射功率是完全相同的,，并基于C/I進(jìn)行切換,。普通同心圓對(duì)容量的提高約為10%-30%左右，提高量不大,，IUO方式對(duì)容量提高相對(duì)較大,，一般為20%-40%，并能在提高容量的基礎(chǔ)上保證通話質(zhì)量,。
(7)MRP方式
MRP方式就是將所有可用載頻分為幾組,，每一組載頻作為獨(dú)立的一層，不同層的頻率采用不同的復(fù)用方式,，頻率復(fù)用逐層緊密,。為保證BCCH的安全，MRP中用于BCCH的載頻數(shù)應(yīng)不少于12個(gè),。按TCH分組方法的不同,，MRP又可分為嚴(yán)格的MRP與改進(jìn)的MRP。
MRP復(fù)用方式有以下幾個(gè)特點(diǎn)：
·可較大程度提高容量,，在7.2MHz帶寬情況下,，比 4×3復(fù)用率提高47%;
·信道分配靈活;
·可釋放出一些頻率用于微蜂窩;
·采用基帶跳頻，較易實(shí)現(xiàn),。
在使用MRP時(shí),，應(yīng)注意以下問(wèn)題：
* 必須采用跳頻、功率控制,、DTX等抗干擾手段,，這也是MRP技術(shù)應(yīng)用的前提;
*采用MRP技術(shù)時(shí)，應(yīng)注意頻率分配的順序,。一般應(yīng)先分配BCCH,，然后分配TCH5,，接著
分配TCH4，直至TCH1;
* 不同區(qū)域基站的頻率應(yīng)分別規(guī)劃;
* 根據(jù)具體的干擾情況,，調(diào)整鄰區(qū)設(shè)置。
從深圳及山東等地的使用情況看,，MRP技術(shù)可根據(jù)容量需求及話務(wù)分布情況靈活進(jìn)行頻率規(guī)劃,，可逐步提高網(wǎng)絡(luò)容量，比僅使用3×3復(fù)用網(wǎng)絡(luò)容量高,，與 1×3復(fù)用相比對(duì)網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量影響較小,，采用的技術(shù)如跳頻、功率控制,、不連續(xù)發(fā)射是GSM系統(tǒng)應(yīng)具備的技術(shù),，在硬件設(shè)備及軟件上無(wú)其它特殊要求，是目前應(yīng)用得比較成功的頻率復(fù)用方式,。
4.微蜂窩與微微蜂窩技術(shù)
采用微蜂窩及微微蜂窩技術(shù)也是提高網(wǎng)絡(luò)容量的有效方法之一,。
在以下兩類(lèi)地區(qū)可考慮使用微蜂窩：
一是“熱點(diǎn)”地區(qū)。最主要的“熱點(diǎn)”地區(qū)是如大型賓館,、飯店,、寫(xiě)字樓、大型商場(chǎng),、娛樂(lè)場(chǎng)所及車(chē)站,、碼頭、機(jī)場(chǎng)等等,。
二是為解決全網(wǎng)容量問(wèn)題,，在現(xiàn)有宏蜂窩下再建一個(gè)連續(xù)覆蓋的微蜂窩。宏蜂窩用于覆蓋低話務(wù)密度地區(qū),，以解決高速移動(dòng)用戶的覆蓋;微蜂窩用于覆蓋高話務(wù)地區(qū),，以解決低速運(yùn)動(dòng)用戶的覆蓋。
微蜂窩具有以下優(yōu)點(diǎn)：
·設(shè)備體積小,，安裝簡(jiǎn)單靈活,，可快速解決熱點(diǎn)地區(qū)的容量與覆蓋問(wèn)題;
·無(wú)需改變網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，無(wú)需特殊手機(jī);
·采用后容量可明顯提高,。
微蜂窩也具有以下一些缺點(diǎn)：
*為解決大城市的連續(xù)覆蓋,，需要大量的微蜂窩，投資十分龐大;
*采用分層結(jié)構(gòu)時(shí),，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,，增加了頻率規(guī)劃的難度。
目前,，浙江電信已大量采用了微蜂窩,。對(duì)于浙江聯(lián)通,，建議按如下思路發(fā)展微蜂窩：
(1)在宏蜂窩覆蓋不到而話務(wù)量又很大的地點(diǎn)，應(yīng)使用微蜂窩作為覆蓋補(bǔ)充,，而話務(wù)量很高的商業(yè)街道等地則可采用多層網(wǎng)形式進(jìn)行連續(xù)覆蓋,。
(2)為解決整個(gè)大型建筑物的覆蓋，可考慮采用室內(nèi)覆蓋系統(tǒng),。
5.采用GSM900/1800雙頻系統(tǒng)
在話務(wù)量特別大或頻率資源特別緊張的地區(qū),，可考慮適時(shí)推出GSM900/1800雙頻網(wǎng)絡(luò)。
雙頻系統(tǒng)具有以下優(yōu)點(diǎn)：
除射頻部分外,，GSM1800系統(tǒng)具有與GSM900系統(tǒng)基本相同的軟硬件結(jié)構(gòu);
·兩網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)相同,，可共用MSC、HLR,、BSC及OMC;
·兩網(wǎng)絡(luò)可共站址,，可充分利用機(jī)房、傳輸,、電源,、空調(diào)及其它配套設(shè)施，大大節(jié)省
建設(shè)投資與日常維護(hù)費(fèi)用;
·雖然900MHz與1800MHz電波的傳播特性不盡相同,，但GSM1800與GSM900的無(wú)線頻率規(guī)劃方法及工具卻基本相同;
·GSM1800無(wú)線覆蓋范圍小,，小區(qū)半徑小，覆蓋相同的區(qū)域需要較多基站,，因此提高
了單位面積的網(wǎng)絡(luò)容量;
·由于兩者原理與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)相同,，可以節(jié)約網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行維護(hù)及人員培訓(xùn)費(fèi)用。
在建設(shè)雙頻網(wǎng)絡(luò)的過(guò)程中,，應(yīng)注意以下幾個(gè)問(wèn)題：
(1)雙頻系統(tǒng)的建設(shè)應(yīng)視具體情況區(qū)別對(duì)待,，應(yīng)堅(jiān)持解決話務(wù)密集地區(qū)為重點(diǎn)的方針，并要充分利用現(xiàn)有的GSM900系統(tǒng)的設(shè)備,，將兩者有機(jī)結(jié)合,。對(duì)于話務(wù)量較小的地區(qū)，雙頻網(wǎng)絡(luò)可共用MSC,、BSC等設(shè)備,，甚至可共基站，這樣可靈活配置網(wǎng)絡(luò),，為未來(lái)的擴(kuò)容留出余地,。對(duì)于話務(wù)量相對(duì)較大的地區(qū)，應(yīng)考慮將兩者的交換機(jī)分開(kāi)設(shè)置,。這可以減輕原有的GSM900交換機(jī)的壓力,，并降低實(shí)施GSM1800系統(tǒng)工程時(shí)對(duì)GSM900系統(tǒng)的影響。
(2)應(yīng)盡可能共基站,，以節(jié)省建設(shè)投資與維護(hù)費(fèi)用,。
(3)應(yīng)減少雙頻切換,，盡量讓GSM900系統(tǒng)保證覆蓋，而GSM1800系統(tǒng)充分吸收話務(wù),。這可通過(guò)調(diào)整兩系統(tǒng)間的切換算法及切換電平門(mén)限等方法而實(shí)現(xiàn),。
(4)在建網(wǎng)時(shí)應(yīng)盡量選用高增益的天線、低損耗的饋線,。
(5)因在GSM Phase2中增補(bǔ)了許多性能,，信令種類(lèi)相對(duì)增多，因此,，在A接口的信令鏈路配置上應(yīng)有一定的冗余度。
6.定期進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化
隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模與復(fù)雜度的不斷增加,，定期進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化已日顯緊迫,，網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化已成為間接提高網(wǎng)絡(luò)容量的一種十分有效的手段。網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化是在系統(tǒng)正常運(yùn)行下對(duì)系統(tǒng)的一個(gè)全范圍的調(diào)整,，通過(guò)對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源的經(jīng)常性調(diào)整,，可使網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)地適應(yīng)移動(dòng)通信網(wǎng)動(dòng)態(tài)變化的要求。
網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的基本步驟包括：
(1)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的收集,。主要包括：通過(guò)場(chǎng)強(qiáng)測(cè)試而掌握無(wú)線覆蓋情況;通過(guò)呼叫質(zhì)量的測(cè)試,，從用戶的角度去了解網(wǎng)絡(luò)情況;通過(guò)OMC的話務(wù)報(bào)告，掌握話務(wù)分布情況;通過(guò)收集頻率規(guī)劃數(shù)據(jù),，了解小區(qū)頻率規(guī)劃的合理性;通過(guò)采集交換機(jī)數(shù)據(jù),，了解交換機(jī)運(yùn)行情況等等。
(2)對(duì)收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,，并依據(jù)分析結(jié)果進(jìn)行以下幾方面的網(wǎng)絡(luò)調(diào)整：提高交換機(jī)的處理效率,、增加容量;信道數(shù)調(diào)整、基站位置變更,、盡量利用高大建筑物作隔離;天線位置的變更,、DownTilt角度的適當(dāng)調(diào)整;切換參數(shù)、頻率等的調(diào)整,。
7建議
綜合考慮無(wú)線覆蓋要求及工程建設(shè)的經(jīng)濟(jì)合理性與時(shí)間緊迫性,，我們認(rèn)為提高GSM網(wǎng)絡(luò)容量的一般方法是：
首先，采用宏蜂窩,，并用小區(qū)分裂技術(shù),，建設(shè)更多的小的宏蜂窩;
其次，采用較緊密的頻率復(fù)用方式,，以提高頻率利用率;
第三,，在“熱點(diǎn)”地區(qū)及重要場(chǎng)所建立微蜂窩與微微蜂窩(也可與前兩步交替進(jìn)行);
第四，采用雙頻系統(tǒng),。
在上述四種方法中,，還應(yīng)同步進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化,。