无线网络优化规划基础合集.doc

此文档收集于网络，如有侵权，请联系网站删除GSM无线网络规划一、GSM网络结构1.1、GSM网络结构如图1给出GSM网络结构。图1、GSM网络结构系统总体结构由以下功能单元组成： OMC(Operation and Maintenance Center，操作维护中心)：操作维护系统中的各功能实体。依据厂家的实现方式可分为无线子系统的操作维护中心(OMC-R)和交换子系统的操作维护中心(OMC-S)。 MSC(Mobile Service Switch Center，移动交换中心或移动业务交换中心)：对于位于它管辖区域中的移动台进行控制、交换的功能实体。 VLR(Visitor Location Register，拜访位置寄存器)：MSC为所管辖区域中MS的呼叫接续，所需检索信息的数据库。VLR存储与呼叫处理有关的一些数据，例如用户的号码，所处位置区的识别，向用户提供的服务等参数。 HLR(Home Location Register，归属位置寄存器)：管理部门用于移动用户管理的数据库。每个移动用户都应在其归属位置寄存器注册登记。HLR主要存储两类信息，有关用户的参数和有关用户目前所处位置的信息。 AUC(Authentication Center，鉴权中心)：为认证移动用户的身份和产生相应鉴权参数(随机数RAND，符号响应SRES，密钥Kc)的功能实体。 EIR(Equipment Identification Register，设备识别寄存器)：存储有关移动台设备参数的数据库。主要完成对移动设备的识别、监视、闭锁等功能。 IWF(InterWorking Function，网络互通功能)：提供GSM系统和多种格式的公用和私用数据网络的接口。 BSS(Base Station Subsystem，基站子系统)：包括射频设备和控制设备，提供移动台和MSC之间的连接。 BSC(Base Station Controller，基站控制器)：具有对一个或多个BTS进行控制以及相应呼叫控制的功能，BSC以及相应的BTS组成了BSS(基站子系统)。BSS是在一定的无线覆盖区中，由移动业务交换中心(MSC)控制，与MS进行通信的系统设备。 BTS(Base Transceiver Station，基站收发信台)：为一个小区服务的无线收发信设备。 EC(Echo Cancellation，回音消除器)：由于系统的时延和二四线转换，系统不可避免有声学回声。EC的加入，可消除远端回声。 XC(TransCoder，变码器或码型变换器)：XCDR被用做编解来自于移动台的信号，使信号能够在陆地链路中有效的传输。由于它经常放在MSC一边，所以，常称为RXCDR。 MS(Mobile Station，移动台)：它包括移动设备(ME)和用户识别模块(SIM)。根据业务的状况，移动设备可包括移动终端(MT)，终端适配功能(TAF)和终端设备(TE)等功能部件。 PSTN(Public Switched Telephone Network，公众交换电话网)：GSM系统可通过MSC实现与多种网络的互通，比如PSTN。1.2、网络概述图2、GSM系统网络构成GSM系统由一系列功能单元组成，图2给出一个简单的网络结构图。图中的各个组成部件表示系统的每一功能单元。在实际的网络构成中，每一功能单元的出现比率不是图中所示的一次，可多次出现。各种网络部件的接口都采用标准接口，这样可以在一个网络中使用不同厂家的设备，比如可将Motoro1a的基站系统BSS与Ericsson的网络交换系统配合使用。一般整个系统可分成四个部分：(1)、移动台MS(Mobi1e Station)：如手机、传真机等用户实际所使用的设备。(2)、基站系统BSS (Base Station System)：为移动台MS和陆地交换设备提供无线连接的部分。(3)、网络交换系统(Network Switching System)：由MSC及一些相关的数据库组成，完成电话交换及提供GSM系统与PSTN的连接功能等。(4)、操作与维护系统(0peration and Maintenance System)：使网络管理员能对网络进行集中操作与维护。1.3、网络部件1、移动台MS移动台是用户设备，它可以是车载型。便携型和手持型三种。它的物理设备和移动用户是完全独立的。包括两部分：移动设备ME和用户识别模块SIM，也称为SIM卡即智能卡。(1)、ME移动设备ME是用户所使用的硬件设备，用来接入到系统，每部移动设备都有一个唯一的对应于它的永久性识别号，该识别号称为国际移动设备识别号IMEI (International Mobile Equipment Identity)。对于不同类型的移动台，其最大输出功率也不同。移动台必须有一个特定的标志供网络识别，该标志称为级别标志(Classmark)，移动台在发送初始化消息时发送此标志。级别标志Classmark中包含以下信息：l 版本级别：指示该移动台是一期(Phase1)或二期(Phase2)的移动台。l 最大发射功率：该移动台的最大发射功率，在切换及功率控制时会用到，用移动台功率级别号表示。发射功率等级功率级功率输出120瓦特(已不用)28瓦特35瓦特42瓦特50.8瓦特l 加密算法：指示移动台使用的是哪种加密算法，目前在一期GSM中只有一种算法(A5)，但二期(Phase2)GSM规范规定了多种算法(A5/0-A5/7)。l 频率范围：指示该移动台收发信号所能使用的频段。不是所有的移动台都支持扩展频段。l 短消息功能：指示该移动台是否可以接收短消息。(2)、SIM卡SIM卡插入到移动设备中，用来识别移动用户的身份，存有一些该用户能获得什么服务信息及一些其他的信息。SIM卡中存有移动用户身份识别号，称为国际移动用户识别号IMSI(International Mobile Subscriber Identity)。如果移动设备内没有插SIM卡，只能用来做紧急呼叫。将移动设备识别号与移动用户身份识别号分开后，系统就可以根据移动用户来计费，而不是根据移动设备来计费了。SIM卡中包含的信息有：l 国际移动用户身份识别号IMSI：IMSI (International Mobile Subscriber Identity)用来识别移动用户，仅在初始化时才在空中发送。l 临时移动用户身份识别号TMSI：TMSI (Temporary Mobile Subscriber Identity)用来临时性的识别移动用户，该号码会周期性的改变，防止有人从空中截获该号码后盗话。l 位置区识别号LAI (Location Area Identity)：指示移动用户当前所在的位置区。l 用户身份鉴权密键Ki (Subscriber Authentication Key)：在用户身份鉴权时使用。l 移动台国际ISDN号码MSISDN(Mobi1e Station Internationa1 Service Digital Network)：是移动台的电话号码，含有国家码，国内码，及移动用户号码。l SIM卡中的信息在SIM卡发行之后大多是不可读的(如M)或不可改的，(如IMSI)。另外有一些信息，如LA1，会不停的改变，以反映移动台当前所在的位置。l SIM卡以及系统高度的固有安全性，能有效的防止盗话。SIM卡是很难复制的，而且还可以给SIM卡加一个类似信用卡密码的个人密码，即PIN码(Personal Identity Number Passwod)，防止有人盗用。l SIM卡还存有一些其它信息，如计费信息，对这些信息用户可以直接通过手机按键功能查看。l SIM卡另外还执行鉴权算法。2、基站子系统(BSS)图3、基站子系统基站子系统包括：射频设备和控制设备，提供移动台和MSC之间的连接，如图3所示。主要包括：l BTS(基站收发信台)：BTS是GSM网络中由于和移动台通信的部分。包含了射频部分(如天线等)，为各个小区提供空中接口。l BSC(基站控制器)：BSC直接与MSC相连。是BSS中的控制部分。BSC可以控制一个或多个BTS，BSC可控制的最大BTS数，与BSC的软件有密切关系。此外，BSC也可不通过MSC进行INTERNAL的切换。l XCDR(编解码器)：XCDR被用做编解来自与移动台的信号，使信号能够在陆地链路中有效的传输。由于它经常放在MSC一边，所以，常称为RXCDR。图4、网络交换子系统3、网络交换子系统(NSS)网络交换系统包含了GSM网络的主要交换功能，它同时也包括用户数据和移动网管理所需的数据库，其主要的功能是管理GSM网络和其余通信网络之间的通信，如图4所示。主要包括：l 移动交换机MSC：在GSM系统中，MSC能完成呼叫交换以及其他交换设备一样的功能(计费，操作和维护，中继接口等)。同时，MSC作为网关交换机GMSC提供PSTN和BSS之间的接口。l 归属位置寄存器HLR：HLR是为用户单元提供参数的参考数据库，每一个用户单元唯一属于一个HLR，用户通过IMSI(国际移动用户身份识别码)或者MSISDN(移动台国际ISDN号码)接入到HLR中，HLR主要包括用户单元的IMSI、MSISDN。当前在VLR中的信息。补充业务信息。用户状态。鉴权键Ki、用户漫游识别号MSRN等。l 拜访位置寄存器VLR：VLR包含当前本区域所有用户单元的参数的数据库。它包含有从HLR拷贝来的有关这些用户单元的数据。如：用户状态。MSRN等；也包括LAI、TMSI等。l 鉴权中心AUC：AUC是一个进程系统，它执行鉴权功能。AUC通常和HLR结合在一起，在鉴权是和用户单元中的SIM卡共同完成鉴权功能。l 网络互连功能IWF：IWF提供GSM系统和多种格式的公用和私用数据网络的接口。它完成速率适配和协议转换功能。l 回音消除器EC：由于系统的时延和二四线转换，系统不可避免有声学回声。EC的加入，可消除远端回声。4、操作维护子系统(OMS) 图5、操作和维护子系统操作和维护子系统可以对整个GSM网络进行远程控制，如图5所示。它包括两部分：l 网络管理中心NMC：NMC是全网管理的最高层，每一个网络只有一个，目前，我国没有设此项。l 操作维护中心OMC：OMC具有软件和数据库的管理、统计数据的收集、事件/告警的管理等功能。每一个网络可有多个OMC。目前，OMC有无线子系统的操作维护中心(OMC-R)和交换子系统的操作维护中心(OMC-S)两种，如Ericsson的交换机和BSS共用一个OMC-S。MOTOROLA只有0MC-R，用于对BSS系统的管理等。二、无线网络规划2.1、优秀无线网的标准l 满足所需的容量：对蜂窝移动通信系统，通信容量可以用单位小区可用信道数(channel/cell)、单位小区爱尔兰数(Erl./cell)、每平方公里用户数(用户数/km2)等来描述。实际上，这些表示方法之间可以相互转换；l 覆盖区域范围：首先要覆盖用户最多的地方，然后考虑覆盖范围，越大越好，范围越大越能吸引用户；l 质量指标：覆盖概率90%，话音质量4级，信道阻塞率25%，掉话率2%。1、通信概率定义：是指移动台在无线覆盖区边缘(或区内)进行满意通话的成功概率，包括时间概率和地点概率。规定：我国移动通信技术体制对公众网通信概率明确规定为：覆盖区边缘界面处的无线信道通信概率不低于90%，边远郊区的边缘处可根据实际情况适当降低到不低于50%(信噪比)。2、话音质量与通信概率关系：与通信概率一样也是移动通信系统性能好坏的一项重要指标，并且两者之间是紧密相关的。影响因素：取决于信号电平和干扰电平，有时信号很强，但质量还是不好，就是干扰的原因。评价标准：而话音质量是按主观评定方法进行评价，评分标准是由国际电报电话咨询委员会(CCITT)的提出的五级评分标准，如表所示。表、CCITT话音质量五级评分标准话音质量级别评定类别主观印象标准5优几乎无噪声和失真，话音完全可懂4良有轻微噪声或失真，话音很易听懂3中有噪声或失真，但话音可懂2差噪声大或严重失真，听清话音吃力1劣话音几乎听不清3、掉话率与很多因素有关：无线网部分主要是信号电平、干扰电平和切换电平等有关；除此之外，还与传播问题、规划问题、硬件问题、控制问题等有关，这点以后专门介绍。获取：可以从系统(OMC)产生的统计报告中获得4、信道阻塞率(又称为服务等级或业务等级)定义：对总呼叫中不成功的呼叫数。话务量：为一组信道内移动电话呼叫的集合，而呼叫涉及到呼叫时长和呼叫次数，单位为爱尔兰(Erlang)。获取：可以从系统(OMC)产生的统计报告中获得实际上述目标并不困难，但如何少花钱而又满足上述目标，这才是评价无线网优秀的标准。2.2、无线网络规划内容l 业务密度分布：初建网的业务密度是通过一些预测方法获得的，比如市场调查方法、人口统计方法、按移动电话分布密度预测法、按移动电话安装率预测法、按移动电话的普及率预测法等；已建网的业务密度分布是通过OMC中话务统计获得的；l 可使用的频率：使用国家无线会指定的频率；l 对覆盖的要求：覆盖范围大小和不同地区的要求；l 所要求的服务质量：比如上述的通信概率、话音质量、服务等级等；l 基站站址的正确选取：取决于业务密度、地形地物条件；l 基站参数的设置：包括天线取向、高度、下倾角、发射功率、切换电平等参数，这些参数与无线覆盖、干扰、切换成功率等密切相关；l 每个基站的信道数设置：取决于基站所需业务量和改基站的服务等级；l 正确的频率分配：考虑到同频干扰和邻频干扰，也与每个基站的信道数有关。2.3、无线网络规划设计方法定义：l 制订预期目标l 确定基站位置和数量l 确定信道数l 制定频率配置方案l 基站覆盖l 基站天线类型和高度l 基站发射功率步骤：l 可用频率许可：由国家无线电管理委员会批准。比如GSM系统，国家无委会批准移动公司可用频率为905 MHz909 MHz(上行)/950 MHz954 MHz(下行)，共有20个载频；联通公司可用频率为909 MHz 915 MHz (上行)/954 MHz 960 MHz (下行)，共有29个载频；l 基站初始布局的确定：频率复用方式、基站数量的确定、基站布局和站址选择等；l 传播模型选择：根据蜂窝大小及基站所处位置选择合适模型使预测精度更高；l 基站覆盖预测：根据每个蜂窝的大小确定基站参数，使覆盖满足要求(通信概率、最小接收信号电平)；l 判断整个网络覆盖是否满足要求；l 若满足要求，就要根据用户数的预测，进行容量规划，从而完成信道分配，在此基础上进行频率分配和干扰分析l 若满足上述条件，则规划结束。2.4、网络建设步骤三、无线频谱分配3.1、无线频谱概述图6、无线频谱分配3.2、GSM系统频谱分配l GSM900主频段(P-GSM) 上行：890MHz915MHz(移动台发，基站收) 下行：935 MHz960 MHz(基站发，移动台收)l GSM扩展频段(E-GSM) 上行：880 MHz890 MHz(移动台发，基站收) 下行：925 MHz935 MHz(基站发，移动台收)l DCS1800频段 上行：1805 MHz1880 MHz(移动台发，基站收) 下行：1710 MHz1785 MHz(基站发，移动台收)3.3、GSM系统的频道序号及频点l GSM900主频段(P-GSM) 上行： 下行：l GSM扩展频段(E-GSM) 上行： 下行：l DCSI800频段 上行： 下行：3.4、GSM控制信道与业务信道的配置一个基站或一个小区分配个载频时，分别称为载波中：l 零号时隙用作BCCH(广播控制信道)、FCCH(频率校正信道)、SCH(同步信道)、PCH(寻呼信道)、AGCH(接入允许信道)及RACH(随机接入信道)；l 用作DCCH(专用控制信道)、SDCCH(独立专用控制信道)、SACCH(慢速随路控制信道)；用作业务信道TCH；l 载频中时隙全部用作TCH。l 因此，当只有二个载频时，该基站只有14个TCH，然后，每增加一个载波将增加8个TCH。3.5、GSM常用频率复用模式GSM网中可以使用的频率复用方式主要有以下几种：l 71复用模式l 43标准频率复用模式(GSM体制推荐)l 33复用模式l 26复用模式(MOTOROLA)l 13复用模式(NORTEL)l 多重复用模式(MRPMultiple Reuse Pattern)(ERICSSON)l 同心圆(Concentric Cell)技术l 智能双层覆盖(IUOIntelligent Underlay Overlay)(NOKIA)1、71频率复用模式采用7个基站(一般为全向)为一簇的频率复用模式，如图7所示。同频复用距离较远，平均单个基站的可用信道数较少，适用于话务量较低或用户密度较低的地区。图7、71频率复用模式2、43标准频率复用模式是GSM系统中最常用和最典型的频率复用模式，采用4基站12扇区小区为一簇的频道组配置方法，每个基站分为3各扇区。该方法凭借系统自身的抗干扰特性和电波传播特性，不需要其它技术的支持，适用于话务量较高和用户密度较大的地区，在国内被广泛采用。l 43频道配置图图8、43标准频率复用模式l 43频道分配表频道组号A1B1C1D1A2B2C2D2A3B3C3D3各频道组的频道号767778798081828384858687888990919293949596979899100101102103104105106107108109110111112113114115116117118119120121122123124l 特点 复用方式：每个区簇4个基站12扇区 基本结构：适用于每个基站3个1200或三叶草600扇形小区 干扰保护比： 干扰源数目：两个主要干扰源，两个次要干扰源 同一小区中使用的频道数总是相隔12个频道，考虑发射机合路器的性能； 可以避免同小区相邻信道之间的邻频干扰； 难以避免相邻小区邻频干扰。3、33频率复用模式l 33频道配置图图9、33频率复用模式l 33频道分配表频率组号A1B1C1A2B2C2A3B3C3各频道组的频道号767778798081828384858687888990919293949596979899100101102103104105106107108109110111112113114115116117118119120121122123124l 特点： 复用方式：每个区簇3个基站9扇区； 基本结构：适用于每个基站3个1200或三叶草600扇形小区； 无需改变现有网络结构； 同一小区中使用的频道数总是相隔9个频道，考虑发射机合路器的性能； 可以避免同小区相邻信道之间的邻频干扰； 难以避免相邻小区邻频干扰； 不需增加新基站就可提高容量； 采用抗干扰技术：功率控制、DTX(不连续发射)、跳频(跳频的频率)； 系统不需增加特殊功能。 BCCH采用43。4、26频率复用模式(MOTOROLA)l 26频道配置图图10、26频率复用模式l 技术特点 TCH以2基站6扇区方式复用； BCCH以3基站6扇区方式复用； 通过增加扇区数及采用更紧密的复用方式，使每个基站的容量有较大提高，大约是传统43方式的1.6倍。 对天线系统要求较高，需要有高性能的窄带天线。 由于覆盖更集中，将大大改善室内覆盖。 在软件功能上除需利用天线分集、功率控制、不连续发射、基带跳频等GSM的抗干扰功能外，不需新的特殊功能。 适用于高话务量且基站周围话务分布比较均匀的场合。如果话务量仅集中在某一方向，则会出现信道利用率不均匀情况。 从现有的43方式改为26方式，虽然不需要增加新的基站，但对于天线系统及频率规划需要做较大调整。5、13频道复用模式l 13频道配置图图11、13频道复用模式l 特点 以1基站3扇区方式复用； 最紧密的复用方式； 频谱效率高，容量提高比较大，以较少的载频数提供较大的容量； 无需改变现有网络结构； 需要采用部分加载方法，即载波频率不能用满，收发信机数为载频数的一半左右。 干扰增加。l 适用场合：频率资源紧张、容量集中、不需很多基站的地区。l 抗干扰 13导致C/I下降10 dB； 采用射频跳频、功率控制、DTX和天线分集等； 结合厂商特殊的抗干扰算法； 参加跳频的TRX为扇区载频数的50%左右(部分加载)； 跳频获得4.2 dB C/I增益； 射频跳频采用宽带合路器，载频配置不大于8/8/8； BCCH/CCCH：43复用模式。6、多重复用模式(MRP)l MRP原理：把所有频率分成几组，每组频率采用不同的频率复用系数，也即采用不同的频率复用模式。l 频道分配表以7.2 MHz频率带宽为例加以说明。如果用于GSM网的频率带宽为7.2MHz，那么，可用载频数为36对，频道号6095，按12/9/8/7分成4 组，分组方式如表所示。7.2MHz带宽MRP载频分组方式逻辑信道频道号BCCH(12)606162636465666768697071TCHI(9)727374757677787980TCH2(8)8182838485868788TCH3(7)89l MRP频道配置图图12、MRP频道配置图(a) BCCH 12个载频采用43复用方式 (b) TCH1 9个载频采用33复用方式(c) TCH2 8个载频采用23复用方式 (d) TCH3 7个载频采用23复用方式(e) 7.2 MHz带宽(36对载频)MRP载频配置示意图其中，广播控制信道(BCCH)组有12个载频可供复用，业务信道分TCH1、TCH2、TCH3三层，每层分别有9、8、7个载频可供复用，在作频率规划时，为了保证网络安全，要求先配置BCCH，12个载频按43复用方式，12个扇形小区，每个小区分配1个BCCH载频；接着按33方式配置TCH1，每个小区分配TCH1层中1个载频，再依次按23方式配置TCH2、TCH3。这样，每个基站3个扇形小区都可配置4个载频(4/4/4站型)。配置载频时，应尽量避免相邻载频在同一小区或相邻小区使用，在TCH2和THC3层中分别有2个和1个载频可供调整。余下的3个载频可分配给微蜂窝或微微蜂窝用，载频配置示意图如图13所示。图13、载频配置示意图如l 容量比较：MRP技术是通过减小频率复用系数来提高系统容量。下表给出两种带宽情况采用MRP技术的容量：频率带宽复用模式载频配置平均每站容量(户)容量比6 MHz433/2/2或3/3/214401MRP(12,9,6)3/3/317881.247.2 MHz433/3/317881MRP(12,9,6)4/4/426401.48注：1、GOS=0.02，0.025Erl/用户；2、MRP(12,9,6)空3个频点用于微蜂窝l 特点 容量提高较高，可使复用系数降为8左右，从而较大地提高了频率利用率； 信道分配灵活 不同的频率复用类型可以根据容量需求逐步引入的 还可根据话务分布情况，在需要的地方才增加TRX，采用更紧密的复用方式； 可释放出一些频率用于微蜂窝； 采用基带跳频，较易实现。使用滤波合路器可以在较多TRX时功率损耗较小； 需要采用基于质量的功率控制技术及不连续发射(DTX)技术来降低干扰。l 应用 不论业务信道使用何种频率复用模式，广播控制信道一般采用12左右的复用模式，在BCCH信道上使用这种“松散”频率复用，在分配信道的状态时减少选择蜂窝的问题，在通话状态时可减少切换； 当采用非常紧密的复用系数，如6，4时，需要考虑相应的抗干扰措施； 必须采用基于质量的功率控制技术和DTX技术。 系统负载要有一定余量，以保证网络不下降； 必须仔细做好小区规划。7、同心圆技术l 基本概念 同心圆技术就是将普通的小区分为两个区域：外层(Overlay)和内层(Underlay)； 外层的覆盖范围是传统的蜂窝小区，而内层覆盖范围主要集中在基站附近。因此外内层覆盖半径不一致，外层发射功率与与常规宏蜂窝一致，但内层发射功率低； 外层和内层的区别除覆盖范围不同外，它们的频率复用系数也不同，外层一般采用传统的43复用方式，而内层则采用更紧密的复用方式，如33、23或13； 所有载波信道被分为两组，一组用于外层，一组用于内层； 外内层共基站、共用同一个BCCH信道、共用一套天线系统； 但BCCH/CCCH属于外层信道组，也就是说通话的建立必须在外层信道上进行。l 同心圆层间切换算法：由于小区被划分为上层和内层，需要增加一套新的层间切换算法。 两个同心圆小区间的切换一般是在外层间进行； 干扰原因引起层内各信道间的切换； 外层切入内层的条件：内层上下行电平足够高； 内层切回到外层条件：内层发射功率达最大，上下行接收电平仍很低；l 特点 无需改变网络结构，因此不需要调整基站结构； 需要增加一些特殊切换算法，但对系统硬件无特殊要求，总体实现简单； 使用现有的频率，因此对手机也无特殊要求； 普通同心圆技术对容量提高比较有限，与话务分布有关，一般为10%30%； 由于其内层发射功率低，电波穿透建筑物的能力弱，不易吸收基站附近室内话务量，当移动用户从室外移动到室内时，通话信道就会从内层切换到外层，使室内话务量都集中在外层，因而在话务量均匀分布的情况下，对网络容量的提高不大； 需精心规划内层覆盖区，精确控制相互间的干扰量。图14、同心圆技术l 载频分组方式把所有可用的载频分为两组，一组用于外层，一组用于内层，如下面两个表所示，具体采用哪种方式取决于网络容量的要求6 MHz带宽同心园技术载频分组方式(一)逻辑信道频道号Overlay(12)666768697071727374757677Underlay(18)7879808182838485868788899091929394956 MHz带宽同心园技术载频分组方式(二)逻辑信道频道号Overlay(24)666768697071727374757677787980818283848586878889Underlay(6)9091929394958、智能双层网l 智能双层网(IUO)类似于同心圆技术，小区分成内层(又称为超级层Super Layer)和外层(又称为常规层Regular Layer)： 外层相同于一般宏小区，进行连续覆盖，主要服务于小区边界处的移动台； 内层为不连续覆盖，服务处于靠近基站的区域、建筑物及其它有一定干扰的评比环境的移动台；l 所有载频分为两组： 一组称为常规组(Regular Group)，采用43复用模式，用于外层； 另一组称为超级组(Super Group)，采用更紧密的复用模式，用于内层；l 常规层和超级层一般共基站的，但在特殊情况下，比如话务密集区不在基站附近，也可以采用微蜂窝方式，分配超级组的频率给微蜂窝，此时的微蜂窝称为子小区，其周围的常规层宏蜂窝称为母小区；l IUO的常规层发射功率与超级层相同，但由于超级层采用了更紧密的复用方式，则同频干扰增加了。l 切换过程如下：首先通话在常规层建立，然后BSC不断监视此通话下行链路超级组信道的C/I，当某超级信道的C/I达到可用门限时(Good C/I threshold )，便将通话信道切换到此超级信道上，同时继续监测此信道的C/I，如果变坏到一定门限(Bad C/I threshold)，便切换到常规信道上。l 要采用IUO，系统必须增加以下功能： 下行同频C/I的估算； 与IUO相关的切换算法： 常规层到超级层(测量的C/I大于GoodC/Ithreshold，) 常规层到超级层(测量的C/I大于BadC/Ithreshold，) 超级层内信道间切换l IUO频率规划(带宽为8.4 MHz，对应42个载频) 常规的频率分配方式：43频率复用模式获得3.5个载频/小区； IUO频率规划模式： BCCH 53复用模式(1/1/1)需要15个载频； 常规层TCH 43复用模式(1/1/1)需要12个载频； 超级层 32复用模式(2/2/2)需要12个载频； 超级层 13复用模式(1/1/1)需要3个载频； 常规和IUO的比较结果： 常规：3.5个载频/小区； IUO：5个载频/小区； 频率利用率提高了43%。l 特点 作为同心圆技术的特殊方式，IUO可利用现有的站址，对网络改动小，对手机无特殊要求； 系统功能需要增加对C/I的测量和估算，还要增加特殊的切换算法； 容量提高20%40%； 在提高容量的基础上能够保证质量； 超级层可采用更紧密的复用模式，在频率足够宽时，可留出一部分频率用于微蜂窝； 适用与话务密度高且集中于基站附近的小区； 使用现有的频率，因此对手机也无特殊要求；l 注意事项： 最好规划：小区规划时应根据话务分布情况进行，并注意减少干扰； 在进行小区信道配置时，应注意超级组频率和常规组频率的合理配置，原则上一般是常规层要有足够的信道保证小区外层的容量以满足层间及小区间切换的需要，避免出现瓶颈现象：低层要有足够的容量吸收高话务量； 要使低层吸收足够的容量，减少掉话，需要仔细设置好小区参数。主要小区参数有： GoodC/Ithreshold及BadC/Ithreshold：这两个值直接影响着超级层服务范围。根据实际情况分别可取1720 dB及1215 dB； 参考小区的设置：这直接影响着系统对C/I的估算； BSICDecodeTime：合理的BSIC解码时间能保证干扰被正确的测量出； 为降低干扰应结合使用功率控制和不连续发射(DTX)技术； 最好在常规层也采用基于C/I的切换；l 容量比较：IUO复用模式与43复用方式的比较频宽复用方式小区配置平均每小区容量(户)容量比6 MHz43方式3/2/2或3/3/214401IUO (4323)2/2/2或1/1/118911.317.2 MHz43方式3/3/317881IUO (4323)2/2/2或2/2/227361.53注：GOS=0.02，0.025Erl/用户9、各种复用方式容量的比较频率带宽复用模式载频配置平均每站容量(户)容量比6 MHz433/2/2或3/3/214401333/3/317881.24134/4/426401.83232/2/2/2/2/221601.5IUO (4323)2/2/2或1/1/118911.31MRP(12,9,6)3/3/317881.247.2 MHz433/3/317881333/3/323561.24134/4/434241.83233/3/3/2/2/228681.5IUO (4323)2/2/2或2/2/227361.53MRP(12,9,6)4/4/426401.48注：1、GOS=0.02，0.025Erl/用户；2、MRP(12,9,6)空3个频点用于微蜂窝四、GSM无线网规划无线网规划的原因和目的：l 初期的无线网没有经过良好的规划，网络投入运行后出现许多通话质量的问题；l 网络规划是蜂窝移动网建设中一个必不可少的环节；l 网络规划包括用户预测、无线网规划、固定网规划等方面；l 合理的无线网规划可以避免投资浪费，以最少的资金来满足用户的需求。无线网规划定义：l 确定规划区在规划期内所需的基站数量、位置、信道数及频率配置、基站的天线类型、高度和发射功率等参数。l 无线网规划流程图：4.l、基站初始布局的确定初始布局是根据用户预测和用户话务分布，由规划人员根据经验估算网络所需的基站数量，初步选定站址并配备信道，假定基站的各项参数，如：天线类型、天线高度，发射功率等。确定初始布局的主要步骤如下：l 确定频率复用方式l 初步确定基站数量l 确定基站站址l 基站信道配置l 网络容量初测l 假设基站的有关参数(如发射功率，天线类型，天线高度等)1、频率复用方式的确定确定频率复用方式要考虑以下因素：l 可用的频段；l 可采用的技术，比如抗干扰技术；l 话务密度分布(地区类型)；(1) 可以使用的频段GSM采用的频段如下：l 上行：890915 MHz(移动台发、基站收)/下行935969 MHz(基站发、移动台收)；l 上行：17101785 MHz(移动台发、基站收)/18051880 MHz(基站发、移动台收)；l 各地使用的本地GSM网的频带宽度各不相同，主要有6MHz、7.2MHz和9.6MHz，将来有可能用到10MHz以上。(2) 可采用的技术在GSM系统中，除了常规的43频率复用方式外，还有一些更为紧密的频率复用方式，如33、23、13、26等，在同样带宽的情况下，不同复用方式可提供的网络容量是不一样的。(3) 话务密度分布由于移动电话的话务量分布是极不均匀的，一般来说主要集中在城市的市中心区，而郊县的话务量较低，所以我们采用的频率分组方式应该能满足高话务密度区的容量需求。(4)、确定频率分组方式的步骤 根据规划区GSM网采用的频率复用模式及许可带宽，计算出每个基站所配置的最大载频数； 每个载频有8个信道，减去控制信道数后，计算出每个基站可配置的最大话音信道数； 根据话音信道数和呼损率指标(高话务密度区取2，其余地区取5%)，查爱尔兰-B表，计算出每个基站可提供的最大话务量； 根据最小基站半径，计算出基站的最小覆盖面积； 从话务密度预测可以计算出高话务密度区的面积及其话务量； 用高话务密度区的面积除以基站的最小覆盖面积，得到在该区域内最多能够容纳的基站数量； 用上述基站数量乘以每个基站可提供的最大话务量，即可得出该频率复用模式下，高话务密度区最多可以满足的话务量。 将上述数值与高话务密度区需要满足的话务量进行比较，如果前者小于后者，则说明采用目前的复用方式不能满足用户的容量需求。 如果不能满足容量需求，则采用更为紧密的频率复用方式，重复上述步骤。 根据各厂家设备可提供的频率复用方式情况，最后确定规划区采用的复用方式。根据厂家软、硬件支持能力最后决定采用的频率复用方式可能还是不能满足用户的容量需求，特别是高话务密度区的容量需求，这里就要考虑是否引入微蜂窝或GSM1800系统。2、确定基站数量基站数量的多少取决于网络容量和覆盖范围是否能满足用户的需求。在市区主要受制于容量，郊区和农村则主要是覆盖需求。(1) 市区 根据规划区GSM网目前允许使用的频宽和复用方式，可以得出一个基站能配置的最大载频数。 每个载频有8个信道，减去控制信道数后，得出每个基站可配置的最大话音信道数。 根据话音信道数和呼损率指标(一般高话务密度区取2%，其余地区取5%)，查爱尔兰表。得出一个基站可提供的最大爱尔兰数。 用爱尔兰数除以平均用户忙时话务量、得到一个基站可满足的最大用户数。 用分区用户预测出的市区用户数除以一个基站站可满足的最大用户数，即可得出满足市区用户容量需求所需的最小基站数。(2) 郊区和农村因为郊区和农村除了要满足用户的容量需求外，主要是解决覆盖问题，所以在一般情况下这些地区都采用全向基站，主要是根据传播环境和覆盖要求确定基站数量，具体步骤如下： 一般一个全向基站的覆益半径取89公里。 根据上述数值即可估算出覆盖一定区域所需的基站数。3、基站布局及站址选择(1) 基站布局站址布局的原则：基站的站址布局应符合蜂窝结构和蜂窝小区分裂规则，不能只根据哪里有邮电局或微波站就将基站设在那儿，致使有的基站之间距离很远，而有的却距离很近，其结果不但使覆盖区不合理，而且不利于小区分裂和解决同频干扰问题，这是应该避免的。(2) 站址选择 站址选择的步骤站址分布一般按下列步骤进行：(a) 按照选定的蜂窝结构规定的设站位置在1:50000的地形图上标出设站位置。如有数字地图，可直接在上面设置，但为勘查方便也应在纸地图上标注。(b) 根据邮电局、微波站位置及地形，地物逐个对个别基站进行调整，但调整范围应符合下述站址的有关要求。 选择站址的主要考虑因素站址选择必须考虑两个方面的问题：一是站址位置、高度及建站条件是否符合要求；二是所选站址不影响其它基站的站址。具体来说应满足下列要求：l 站址应尽量选在规则网孔中规定的理想位置，其偏差不应大于基站半径的四分之一。l 在不影响基站布局的前提下，尽量选择现有电信枢纽楼、邮电局或微波站作为站址，并利用其机房、电源和铁塔等设施。l 同频复用区的基站尽量选择与天线高度相接近的站址，避免造成同频干扰。l 域市市区或郊区的海拔高度很高的山峰(与市区海拔高度相差二三百米以上)一般不考虑作站址；在乡村山区选择高山作站址是否对覆盖区有利和对解决同频干扰无妨碍的问题，应作仔细分析。l 新建基站的站址应选在交通方便、市电可靠、环境安全及少占良田的地方；避免设在大功率无线电发射台、雷达站或其它强干扰源附近。如果非选不可，应作干扰场强测试。l 在市区楼群中选址时，应巧妙地利用建筑物的高度。l 在建网初期设站较少时，选择的站址应保证重要用户和话务密度大的地区有良好的覆盖。l 因为靠近基站的植物总是使接收信号严重衰减，所以新建基站应设在远离树林处。l 在GSM系统中，站址的选择除了应考虑上述条件外，还应着重分析多径传播引起的时间色散影响和最大时间提前量对电波传播距离的限制。 实地勘查基站站址初步确定基站站址后，最好能进行实地勘查，确认选择的地方是否能建站。如果由于征地难等原因不能建站，则对站址进行调整，确保最后选择的站址都能建站。4、基站的信道配置基站的信道配置具体步骤如下：(1) 根据用户分布可以知道每个基站应该满足的用户数。(2) 将用户数乘以平均用户忙时话务量，得到基站应该满足的话务量。(3) 根据无线信道呼损率指标和上述数值查爱尔兰B表，得出每个基站或小区应配置的信道数。(4) 因为在GsM系统中一个载频有8个信道，然后根据各厂家对控制信道的使用情况即可得到每个基站或小区应配置的载频数。为了保证网络的运行质量，在给基站配置载频数时应留有一定的富余度，也就