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,，主要是解決覆蓋問題。在頻譜資源寬裕的地區(qū)/時期,，隨著用戶的增加,，可將原來的小區(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)到擴容的目的,。通過小區(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分裂法,。
2.頻段擴展和頻率緊密復(fù)用技術(shù)
頻段擴展當(dāng)然是擴容的理想手段,，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,，除個別熱點地區(qū)外,，暫時還能基本滿足需要。浙江電信GSM五期擴容后GSM網(wǎng)頻段范圍為：898.6-908.8MHz,，共10.2MHz,。本次六期擴容原則上計劃將A網(wǎng)頻段延伸至885.0125MHz，GSM網(wǎng)頻段向下擴展至14.4MHz,，使用23-94號頻點,。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,，則移動臺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,，頻譜擴展的空間十分有限。不過,，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、分集接收以及移動輔助切換等,，從而降低了網(wǎng)絡(luò)對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個基站區(qū)的復(fù)用方式
這種7個基站區(qū)為一個復(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。對于三葉草60度天線,，其D/R=6;對于120度天線,，其D/R=3.46采用三葉草60度無線時同頻干擾性能更好。
(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，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,，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,。普通同心圓對容量的提高約為10%-30%左右,，提高量不大，IUO方式對容量提高相對較大，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,。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)用方式有以下幾個特點：
·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,，較易實現(xiàn),。
在使用MRP時，應(yīng)注意以下問題：
* 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,，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。
在以下兩類地區(qū)可考慮使用微蜂窩：
一是“熱點”地區(qū),。最主要的“熱點”地區(qū)是如大型賓館,、飯店,、寫字樓、大型商場,、娛樂場所及車站,、碼頭、機場等等,。
二是為解決全網(wǎng)容量問題,，在現(xiàn)有宏蜂窩下再建一個連續(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),，以解決低速運動用戶的覆蓋。
微蜂窩具有以下優(yōu)點：
·設(shè)備體積小,，安裝簡單靈活,，可快速解決熱點地區(qū)的容量與覆蓋問題;
·無需改變網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，無需特殊手機;
·采用后容量可明顯提高,。
微蜂窩也具有以下一些缺點：
*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,，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,，應(yīng)使用微蜂窩作為覆蓋補充，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),，可考慮適時推出GSM900/1800雙頻網(wǎng)絡(luò),。
雙頻系統(tǒng)具有以下優(yōu)點：
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)費用;
·雖然900MHz與1800MHz電波的傳播特性不盡相同,，但GSM1800與GSM900的無線頻率規(guī)劃方法及工具卻基本相同;
·GSM1800無線覆蓋范圍小，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)運行維護(hù)及人員培訓(xùn)費用,。
在建設(shè)雙頻網(wǎng)絡(luò)的過程中,，應(yīng)注意以下幾個問題：
(1)雙頻系統(tǒng)的建設(shè)應(yīng)視具體情況區(qū)別對待，應(yīng)堅持解決話務(wù)密集地區(qū)為重點的方針,，并要充分利用現(xiàn)有的GSM900系統(tǒng)的設(shè)備,，將兩者有機結(jié)合。對于話務(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),，為未來的擴容留出余地。對于話務(wù)量相對較大的地區(qū),，應(yīng)考慮將兩者的交換機分開設(shè)置,。這可以減輕原有的GSM900交換機的壓力，并降低實施GSM1800系統(tǒng)工程時對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)。這可通過調(diào)整兩系統(tǒng)間的切換算法及切換電平門限等方法而實現(xiàn),。
(4)在建網(wǎng)時應(yīng)盡量選用高增益的天線,、低損耗的饋線。
(5)因在GSM Phase2中增補了許多性能,，信令種類相對增多,，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)正常運行下對系統(tǒng)的一個全范圍的調(diào)整,，通過對網(wǎng)絡(luò)資源的經(jīng)常性調(diào)整，可使網(wǎng)絡(luò)實時地適應(yīng)移動通信網(wǎng)動態(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：通過場強測試而掌握無線覆蓋情況;通過呼叫質(zhì)量的測試,，從用戶的角度去了解網(wǎng)絡(luò)情況;通過OMC的話務(wù)報告，掌握話務(wù)分布情況;通過收集頻率規(guī)劃數(shù)據(jù),，了解小區(qū)頻率規(guī)劃的合理性;通過采集交換機數(shù)據(jù),，了解交換機運行情況等等。
(2)對收集到的數(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
綜合考慮無線覆蓋要求及工程建設(shè)的經(jīng)濟合理性與時間緊迫性,，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”地區(qū)及重要場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。