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SCDMA无线市话系统SCDMA系统频率规划工程指导手册北京信威通信技术股份有限公司 Beijing XinWei Telecom Technology Co., LTD 目 录1 频率规划概述11.1 相关定义11.2 频点资源列表11.3 频率复用原则及设计指标21.4 对于5M的频率规划21.4.1 频点分组表31.4.2 频点复用模型图31.5 对于10M的频率规划51.5.1 频点分组表51.5.2 频点复用模型图51.6 对于20M的频率规划（一般型）71.6.1 频点分组表71.6.2 频点分配图81.6.3 从理论模型到实际规划的步骤101.7 对于20M的频率规划（适用于带状城市）111.7.1 频点分组表111.7.2 频点分配图122 干扰分析132.1 频率干扰理论133 工程现场问题处理133.1 干扰问题133.2 滤波器与频点不匹配问题1615 / 171 频率规划概述 无线通信系统由于频率资源的限制，在无线网络建设中既要满足不断增长的网络容量要求，又要不断解决因提高频率复用而带来的各种同信道干扰与非同信道干扰。因此频率规划对网络的整体性能十分重要。 SCDMA无线通信系统的设计工作频段为1785MHz1805MHz。一个无线语音基站占用频点带宽为0.5MHz，则频点序号与频点的关系为： fn1785.25（n1）0.5MHz（n从1号40号） 在使用频率时，根据近期和远期的发展，话音基站尚未实现同频组网，因此采用频率复用方式有效地使用频率资源。SCDMA采用CDMATDD方式，因而不需要对称频段，在相邻小区可邻频使用。 但是随着用户量的增长，一个无线通信网络不仅要满足网络容量的要求，还要不断的解决因提高频率复用而带来的各种干扰。基于公司产品的特性，我们设计了以下几种方案，分别解决不同频段的组网及高容量的全向站与三扇区站混合组网的问题。1.1 相关定义 簇：如果一组相邻小区互相之间没有重复使用分配给系统的频率，那么这一相邻小区的组合称为簇。 N：一簇内的小区数。 每簇小区数N必须满足的条件：N= I*I + I*J + J*J，一簇内可以包含1，3，4，7，9，12，13，16，19，21个小区。 常用的有3，4，7，12，21，27 同频复用比D/Rsqua(3N)，D是同频两小区中心的距离，R是六边形小区的半径，同频复用比用于反映同频干扰的情况，可以衡量一个网络的质量。1.2 频点资源列表 表1-1 SCDMA系统频点表中心频率对应频点号中心频率对应频点号1785.25MHz001785.75MHz011786.25MHz021786.75MHz031787.25MHz041787.75MHz051788.25MHz061788.75MHz071789.25MHz081789.75MHz091790.25MHz101790.75MHz111791.25MHz121791.75MHz131792.25MHz141792.75MHz151793.25MHz161793.75MHz171794.25MHz181794.75MHz191795.25MHz201795.75MHz211796.25MHz221796.75MHz231797.25MHz241797.75MHz251798.25MHz261798.75MHz271799.25MHz281799.75MHz291800.25MHz301800.75MHz311801.25MHz321800.75MHz331802.25MHz341800.75MHz351803.25MHz361803.75MHz371804.25MHz381804.75MHz391.3 频率复用原则及设计指标同频原则：尽量增大同频复用比,以减少同频干扰；邻频原则：相邻小区至少隔一个频点, 以减少邻频间干扰。SCDMA:同频道干扰保护比：C/I12dB；邻频道干扰保护比：C/A-6dB。系统设计的收发信机带外辐射指标如下： 表1-2 发射机带外辐射第Y载频位置最大功率电平最大泄漏功率Y=M1-8dBm-6dBmY=M2-35dBm-14dBm SCDMA系统的邻频干扰保护比为-6dB。由收发信机的指标得出，现在SCDMA系统可以做到相邻小区选用相邻频点，试验证明两个基站均工作正常。工程设计中，一般还是尽可能将相邻小区相隔23个频点。理论上我们可用40个频点，但结合各个现场所申请的频段的不同，我们分5M、10M带宽和20M带宽进行分析。需要注意的是在20M频段规划时，由于GSM网络干扰，各地实际可用频点只有前35个。另外还需要预留一些频点，以防在现场遇到指定频点调试不出的情况，同时为将来扩容作准备。1.4 对于5M的频率规划在进行5M的频率规划时，我们常采用3/9复用方式，3/9复用方式是把频率分成9组，并轮流分配到3个站点，即每个站点可用到3个频率组，这种频率复用方式的复用距离大，能比较可靠的满足SCDMA体制对同频干扰保护比和邻频干扰保护比指标的要求，使网络的运行质量好，安全性好。这种复用方式的复用系数应为9，即K=9。频率复用距离D5.19r。1.4.1 频点分组表将5M的频点分组表显示如下（以SCDMA系统低5M频点为例）：表1-3 SCDMA系统频点表1.4.2 频点复用模型图 字母分配图：B2B3B1A2A3A1C2C3C1图1-1 3扇区基站频率复用模型图 图1-2 全向基站频率复用模型图频点号分配图： 5 8 2 4 7 1 6 9 3图1-3 3扇区基站频点号分配图 图1-4 全向基站频点号分配图1.5 对于10M的频率规划在进行10M的频率规划时，频率资源较丰富的情况下，还可以采取复用距离更大的频率复用模型来减小系统间的同频干扰，如4/12频率复用。4/12复用方式是把频率分成12组，并轮流分配到4个站点，即每个站点可用到3个频率组，这种频率复用方式由于复用距离大，能够比较可靠的满足SCDMA体制对同频干扰保护比和邻频干扰保护比指标的要求，使网络的运行质量好，安全性好。复用系数应为12，即K=12。频率复用距离1.5.1 频点分组表将10M的频点分组表显示如下（以SCDMA系统低10M频点为例）：表1-4 系统频率表1.5.2 频点复用模型图 字母分配图：B2B3B1A2A3A1C2C3C1D2D3D1图1-5 3扇区基站频率复用模型图 图1-6 全向基站频率复用模型图频点号分配图： 6 10 25 9 1 7 11 3 8 12 4图1-7 3扇区基站频点号分配图 图1-8 全向基站频点号分配图1.6 对于20M的频率规划（一般型）在进行20M的频率规划时，频率资源相对比较丰富的情况下，还可以采取复用距离更大的频率复用模型来减小系统间的同频干扰，如7/21频率复用。7/21复用方式是把频率分成21组，并轮流分配到7个站点，即每个站点可用到3个频率组，这种频率复用方式由于复用距离大，能够比较可靠的满足SCDMA体制对同频干扰保护比和邻频干扰保护比指标的要求，使网络的运行质量好，安全性好。复用系数应为21，即K=21。频率复用距离D=7.9r。1.6.1 频点分组表将20M的频点分组表显示如下： 表1-5 系统频率表1.6.2 频点分配图字母分配图： 图1-9基站频率复用模型图频点号分配图： 图1-10 基站频点号分配图1.6.3 从理论模型到实际规划的步骤在实际规划时，无论全向还是扇区，SCAMA的每套基站对应一个频点。因此全向基站就是一套全向基站，三扇区基站，不管全、定向怎么分配，都看成三套基站。1 理论图对于三扇区是7小区复用，即每一簇里有7个三扇区，规划时参照圆圈里的频点。对于全向基站是21小区复用，规划时参照六边形里的频点。但在做全向扇区规划时，可以在地图上将全向扇区每三个编为一组，进行与三扇区基站相同的规划，或者每个全向扇区利用一个备用频点插入到已规划好的三扇区中。2 在上述的一簇中，如果全部为三扇区，在满足邻频干扰的情况下，首先将各三扇区里的的全向基站规划完，然后再对余下的两个扇区基站进行规划，这样能有效的利用扇区天线的方位和倾角来减少邻频干扰。3 在不同小簇之间，在满足同频、邻频干扰的情况下，将各个小簇逐一规划完。1.7 对于20M的频率规划（适用于带状城市） 在上述7/21的频率复用方式去规划带状城市时，显得有些频率的浪费，不是很适合。而4/12复用方式是把频率分成12组，并轮流分配到4个站点，即每个站点可用到3个频率组，为此，将4/12并复用方式进行演进，用两组4/12复用方式交织在一起，这种频率复用方式由于复用距离大，并能灵活的合成，非常适合带状城市频率规划的需要，同时也能够比较可靠的满足SCDMA体制对同频干扰保护比和邻频干扰保护比指标的要求，使网络的运行质量好，安全性好。1.7.1 频点分组表将20M的频点分组表显示如下： 表1-6 系统频率表1.7.2 频点分配图字母分配图： 图1-11基站频率复用模型图频点号分配图： 图1-12 基站频点号分配图2 干扰分析2.1 频率干扰理论 频率复用是蜂窝移动无线电系统的核心概念,可以说无频率复用也就无蜂窝移动通信系统，而与频率复用共存的就是同信道干扰。在频率复用系统中，处在不同的地理位置上的用户可以同时使用相同频率的信道,频率复用系统可以极大地提高频谱效率。但是，如果系统设计得不好，将产生严重的干扰，这种干扰称为同信道干扰，是频率复用技术中必须考虑的重要问题。在移动网络中，频率复用就是使用使同一频率覆盖不同的区域，一个基站或该基站的一部分所覆盖的区域，这些使用同一频率的区域，彼此需要相隔一定的距离，这个距离称为同频复用距离。 在网络规划过程中，根据实际的覆盖范围需要确定不同的天线挂高和俯仰角度等参数，从覆盖的角度看，基站覆盖的交叠现象较小，产生同频、邻频干扰的可能性较小，配合调整天线高度和天线俯角，保证稳定良好的接收电平，从而达到克服因各种衰耗可能产生盲区和邻信道干扰使接收电平不稳定的问题。 在系统扩容中，当需要对小区进行分裂使用三扇区天线时，便要根据上面的规划方法来避免同频干扰和邻频干扰。3 工程现场问题处理当各个现场在网络规划结束后，并且网络开始建设时，基站开通工程师拿到了网络规划人员给出的基站频点，却暂时无法开通基站时，一定要分析是不是原因所在，如果定位是频率的原因，一般有两种情况：干扰问题和滤波器不匹配问题。3.1 干扰问题 网络干扰的原因主要可以分为两大类：系统内频率干扰和系统外频率干扰。 系统内频率干扰又可以分为同频干扰和邻频干扰。同频干扰是指由其他基站发来信号与当前基站信号的频率相同，并以同样的方式进入中频通带的干扰。邻频干扰是指 K+l、K-1频点的基站，对工作在 K频点的基站引起的邻频干扰。邻频干扰的大小取决于接收机中频滤波器的筛选能力以及发信机在相邻频道通带内的边带噪声。系统外频率干扰主要表现为其他通信设备发射机在SCDMA系统频段内而引起的干扰，或者以邻频段发射但滤波器性能不理想时，泄露到SCDMA系统内而引发的干扰。常见的有手机干扰器、移动DCS1800M系统、其他微波设备等。通过对网络运行情况及各种测试结果的分析，产生干扰的原因主要有以下一些因素：311系统内频率干扰分析系统内频率干扰的主要表现为小区规划不合理、天线参数选择以及小区参数调整不当等原因造成，致使用户在同一地点而收到相同或相连的频点且载干比小于 9dB，在通信过程中产生严重的背景噪音甚至掉话。在实际网络运行中频率干扰是干扰产生的最主要原因且在高密度网络中大量存在。(l)频率规划或频点设定不正确，造成同频、邻频现象在短距离范围内存在，从而造成干扰。这种现象主要出现在地区边界和省际边界的地方，在网络扩容工程结束初期该现象也出现。(2)频率复用不当或频率复用的两小区之间的距离不够，造成同频干扰。(3)基站天线高度及俯仰角设计不合理，导致覆盖范围的不合理，使小区的覆盖范围超出设计覆盖范围，从而与邻小区产生同频干扰、邻信道干扰。312系统外频率干扰分析1） 手机干扰器 手机信号屏蔽器是以一定的速度从前向信道的低端频率向高端扫描，该扫描速度可以在手机接收报文信号中形成乱码干扰，手机不能检测出从基站发出的正常微波信号数据，在一定范围内使手机不能与基站建立联接，达到禁用手机使用的目的。手机表现为搜索网络、无信号、无服务系统等现象。 使用场所比较广泛，一般在各类考场、加油站、教堂、法庭、图书馆、会议中心、影剧院、医院、军事重地等禁止使用手机的场所。 因为SCDMA频段正好落在了DCS1800M上、下行中间的保护频段上，而手机信号屏蔽器也需要屏蔽DCS1800M手机，所以手机信号屏蔽器在我们带内也有信号发射，由于SCDMA系统工作方式是TDD方式，而且基站的接收灵敏度是110 dBm，手机信号屏蔽器的功率低（1W左右），但足以将手机干扰器周围的基站的底噪抬高，而影响基站正常工作。2） 移动DCS1800M系统 由于DCS1800基站天线较高，发射功率较大（最大为+43dBm），而且很难保证DCS1800滤波器的特性理想，所以不排除DCS1800泄漏信号到1805M以下的频段，由于SCDMA系统工作方式是TDD方式，而且基站的接收灵敏度是110 dBm，这样根据DCS1800的泄漏情况，将抬高SCDMA基站的底噪，对基站的上行工作将有影响。 故我们考