解决移动电话网高话务区容量的技术手段

发布: 2007-09-11 11:32 | 作者: mscbsc论坛 | 来源: 本站原创 | 字体: 小中大

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解决移动电话网高话务区容量的技术手段
  作者：陈德兴叶忠
  关键词：  解决  电话网  容量  手段
  文章摘要：

　　深圳是一个面积小、人口集中、高层楼宇多、移动用户密度很高的城市。这样的城市要进一步发展移动通信，解决高话务地区的容量问题是关键。我们在认真分析了高话务地区的话务数据，对话务模式作出科学预测的同时，采用新技术、新手段取得了一定的成效。
１　ＭＲＰ技术
　　ＭＲＰ（多重频率复用模式）技术通过频率的紧密复用，使小区获得更多的可规划频点，是提高频率复用率的一种技术。
　　ＭＲＰ是把可用频率分组，每组采用不同的复用方式。在同一小区里，每一载波都分配给不同组的频率，这样在同一小区里每个载波都采用不同的复用方式，前面的载波采用较多的频点进行规划，复用的距离较大，而后面的载波则采用较少的频点进行规划，复用距离较小，这样就可以把一些频率释放出来，用于增加容量或给微蜂窝使用。
　　例如：有一组频率１、２３６，按以前传统４燉１２的频率分组方式，每个小区最多可以分配３个频点，也就是说，每个小区可以开３个载波，见表１。
　　采用ＭＲＰ技术，例如（１２，９，６）方式，可以把频率１、２、３３６分成３组：第一组为１～１２；第二组为１３～２１；第三组为２５～３０。这样，第一组１２为复用；第二组９为复用；第三组６为复用。在同一小区３个载波的频率分别从这３组频率组中选取使用，见表２。
　　可以看出，这可空出２２、２３、２４、３１、３２、３３、３４、３５、３６共９个频率，把这些频率分别分配给不同的小区，就可以增加该小区的容量。例如，把２４、３２、３６分配给Ａ１，使Ａ１的３个载波增加到６个载波，容量增加１倍。ＭＲＰ技术充分利用了整个网络中话务量分布不均衡的特点，让频率的分配更符合实际需要、更灵活了。
　　ＭＲＰ应用的一个基本原则是，不管业务信道ＴＣＨ采用何种频率复用方式，控制信道ＢＣＣＨ的频率复用方式都采用１２。因为ＢＣＣＨ信道用于传送系统信息而较ＴＣＨ重要。
　　ＭＲＰ是在跳频、非连续发射（ＤＴＸ）以及动态功率控制（ＤＰＣ）等技术的基础上实现的，而这些技术可以减少或均衡频率干扰。ＭＲＰ的实施要求网络运行在一定的基础上，深圳移动网目前使用７２的复用方式。
２　ＨＣＳ多层小区技术
　　在话务密度高的地区，常需要较多覆盖范围较小的基站（ｍｉｃｒｏｕｃｅｌｌ）来解决容量问题。这些基站为了避免干扰，天线位置较低，天线高度一般在２０～３０ｍ左右，覆盖半径在５００ｍ以内，个别的甚至在１００ｍ以内。这对于在１０多层高楼的用户来说，覆盖就不太好。另外，对于快速移动的用户，如汽车上的用户，在通话过程中切换次数过多，容易造成掉话，并且造成系统负载过重。解决这个问题的办法是采用分层，即把基站分成３层：ＬＥＶＥＬ１（低层）、ＬＥＶＥＬ２（中层）、ＬＥＶＥＬ３（高层），如图１所示。
　　图１中，高层站（ＭＡＣＲＯ）的天线一般放在６０ｍ以上，主要是处理高层楼宇及快速移动车辆的话务量的；中层站（ＭＩＣＲＯ）的天线一般放在２０～３０ｍ左右，用来处理移动速度较慢的较为集中的话务量，如街上的行人；低层站（ＰＩＣＯ）一般安装在购物中心或办公楼宇内，用来解决室内覆盖或分担话务量。其中，中层站分担了大部分的话务量，中层基站的数目也最多。
　　在多层小区结构中，各层基站的覆盖范围是互相重叠的，每一层都分配给不同的频率段，因此各层之间独立运作，不会互相干扰。手机呼叫时，手机选择特定的基站而不是到信号最强的基站。系统根据参数设定，为手机选择适当的基站接入。选择的顺序是：先低层站，再中层站，后高层站。各层之间的切换与同一层两个小区切换一样，由系统设定的参数确定。
　　对于手机，当它收到３层信号时，不管低层站的信号是否最强，只要满足低层站的接入电平，它首先接入低层站；当手机移动时，离开了低层站的覆盖范围，就切换到中层站；当手机快速移动时，就接入到高层站。当中层站拥塞或受到干扰时，手机就会切换到高层站。
　　在高密度话务区通过３层小区重叠覆盖，增加了该地区的话务处理能力，提高了该地区的无线容量。
３双频技术
   随着移动通信的迅速发展，手机用户的增多，９００ＭＨｚ的频率资源越来越紧缺，系统容量的增加受到了频率资源的限制。开拓新的频率段来解决容量问题是一种办法。ＤＣＳ１８００是在ＧＳＭ９００的基础上发展起来的新的移动电话制式，所有的制式标准与ＧＳＭ９００是一致的，只是频率不一样。在ＧＳＭ９００系统上叠加ＤＣＳ１８００系统是解决高密度话务地区容量的方法之一。在深圳的网络中，我们把ＤＣＳ１８００作为ＧＳＭ９００容量的补充。
　　ＧＳＭ９００和ＤＣＳ１８００的双模混用也是运用了ＨＣＳ的原理。在深圳的移动网中，我们设定ＤＣＳ１８００基站的级别比ＧＳＭ９００的要高，用户优先选择ＤＣＳ１８００的基站，而在ＧＳＭ９００系统中各基站已经分成３层结构，因此我们可以这样设定：
　　（１）对于ＧＳＭ９００的ＢＳＣ来说，所有的ＤＣＳ１８００基站都设成ＬＥＶＥＬ１（最高级别），而ＧＳＭ９００的低层站（ＰＩＣＯＣＥＬＬ）也设为ＬＥＶＥＬ１，中层站（ＭＩＣＲＯＣＥＬＬ）设为ＬＥＶＥＬ２，高层站（ＭＡＣＲＯＣＥＬＬ）设为ＬＥＶＥＬ３。
　　（２）对于ＤＣＳ１８００的ＢＳＣ来说，所有的ＧＳＭ９００基站都设为ＬＥＶＥＬ１，而ＧＳＭ９００的低层站（ＰＩＣＯＣＥＬＬ）设为ＬＥＶＥＬ２，中层站（ＭＩＣＲＯＣＥＬＬ）设为ＬＥＶＥＬ３，高层站（ＭＡＣＲＯＣＥＬＬ）设为ＬＥＶＥＬ３。
　　这样的设置可以通过定义相邻小区关系来设定。它们之间的切换关系如图２所示。
　　以上设置可以在手机通话过程中实现，但在手机开机选择网络（ＣＥＬＬＳＥＬＥＣＴＩＯＮ）时，可采用如下设置：
　　另外，可以通过设置ＣＲＯ和ＴＯ来控制手机重新选择网络（ＣＥＬＬＲＥＳＥＬＥＣＴＩＯＮ）时优先选择１８００的基站。
通过采用以上措施，深圳移动网在高密度话务区的网络容量大大增加。目前，深圳邮电ＧＳＭ网在高话务地区提供的容量已达１０００Ｅｒｌ燉ｋｍ２。