GSM频率复用的MRP技术及其实际应用.doc

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1、ＧＳＭ频率复用的ＭＲＰ技术及其实际应用王　勇　　摘要　　本文讨论了ＧＳＭ系统中不同的频率复用方法，着重论述了ＭＲＰ技术及其对无线网络容量的提高，并结合山东省第６期ＧＳＭ工程实例，介绍了ＭＲＰ技术的实际应用。　　关键词　ＧＳＭ　移动通信　频率复用１　概述　　移动通信是２０世纪通信技术、微电子技术及计算机技术高度发展和相互结合的产物，它集有线通信、无线通信、交换与网络技术于一体，实现了跨地区、跨国界的个人通信。作为一种方便快捷的通信手段，移动通信发展速度惊人。１９８７年，广东省开通ＴＡＣＳ制式模拟移动电话网。１

2、９９２年，我国在嘉兴建设ＧＳＭ试验网。从１９９４年起，我国开始大规模建设ＧＳＭ数字移动通信网。现在，中国电信已在全国３１个省、市、自治区建成ＧＳＭ网络，与３２个国家和地区实现国际漫游。截止１９９８年１０月，中国电信ＧＳＭ数字移动电话用户已达１５３６多万户，包括模拟用户的总移动用户数已超过２１７７万，用户年增长率达８０％～１５０％。　　由于移动用户数的迅速增加，在部分地区，特别是大城市的市区，频率资源变得越来越紧张，无线网的容量成了制约用户发展的瓶颈。在现有频率资源的情况下，尽可能提高频率利用率是当前移动通信

3、运营者关心的热点问题。本文着重讨论了ＧＳＭ频率分配的ＭＲＰ（ＭｕｌｔｉｐｌｅＲｅｕｓｅＰａｔｔｅｒｎ）技术及其对无线网容量的提高，并结合山东省第６期ＧＳＭ工程的实例，介绍了ＭＲＰ技术的实际应用。２　频率复用　　（１）频率复用的概念　　移动通信的起源可追溯到本世纪２０年代，由于早期的移动通信系统大多是专用通信网，用户较少，频道也不拥挤，再加上信道终端控制技术还不够成熟，往往采用一个大覆盖区的组网方式。因此，某一地区的某个频率只分配一次。这在频率利用上是极不经济的。　　７０年代以来，随着大容量移动通信系统的出现

4、，早期的频率使用方式已不能满足要求，必须采用以频率复用为基础的蜂窝小区技术。频率复用就是同一无线频率用于覆盖不同的区域（每个这样的区域称为一个小区或扇区），这些使用同一频率的区域彼此相隔一定的距离（称为同频复用距离），使同频干扰抑制到允许的范围以内。　　（２）干扰保护比　　常用的频率复用模式有４／２４、７／２１、４／１２、３／９等。若基站采用方向性天线，根据技术体制的要求，模拟移动通信系统的频率复用采用４／２４或７／２１模式，而ＧＳＭ数字移动通信系统采用４／１２模式。　　无论采用哪种复用模式，根本原则是考虑

5、了不同的传播条件及多个干扰等因素后必须满足系统所要求的干扰保护比。对于ＧＳＭ数字系统，同频及邻频干扰保护比分别如下：　　同频干扰保护比：Ｃ／Ｉ≥９ｄＢ　　邻频干扰保护比：Ｃ／Ｉ≥－９ｄＢ　　在实际工程设计中需对上述Ｃ／Ｉ值另加３ｄＢ的余量。３　进一步提高容量的措施　　由于近年来移动用户数的激增，对移动网的容量要求越来越大。提高网络无线容量有以下几种措施：（１）增加可用频率资源。（２）缩小基站间距，增加基站密度。（３）提高频率利用率。　　增加可用频率受政策影响，难度很大。增加基站密度也有一定限度。在建网早期，

6、可通过增加基站密度的方式来增加网络容量。但是，市区基站的密度不可能无限制地增加。这一方面是由于基站数越多，投资也越大，而且在繁华的市区，合适站址的选取越来越困难；另一方面，天线在垂直面内具有一定的方向性，天线增益越高，方向性越强，在垂直面内的波束宽度也就越窄。若站距太近，则移动台距基站太近，使移动台处于天线的主波束之外，导致接收到的有用信号减弱，同频干扰增大，从而使网络质量下降。　　因此，在城市的高话务密度地区，要提高网络无线容量，只有提高频率利用率，采用更紧密的频率复用技术。更紧密地复用频率就意味着同频复

7、用距离减小，同频干扰增大。但由于ＧＳＭ数字移动通信系统本身具有许多抗干扰措施，如跳频、动态功率控制、不连续发射等，将这些技术有效地使用，会明显地提高信号的载干比（Ｃ／Ｉ），从而使得更紧密的频率复用成为可能。　　不同的厂商针对各自的设备情况，提出了许多紧密复用频率的方法。这些方法包括智能双层网（ＩＵＯ）技术、ＭＲＰ技术、１／３复用等等。在７．２ＭＨｚ带宽情况下，这几种方法对无线网容量的提高及与４／１２复用方式的比较见表１，其中带宽为７．２ＭＨｚ，ＧＯＳ＝２％，每用户话务量为０．０２５Ｅｒｌ。表1　不同频率复用

8、方式容量的比较复用方式最大小区配置(每小区载频数)每个基站可容纳用户数(户)容量比4/123/3/317881IUO2/2/2+2/2/227361.533/94/4/323561.321/35/5/534241.91MRP(12/9/8/7)4/4/426281.472/123/3/3/2/2/228681.6４　ＭＲＰ技术在以上几种提高容量的方法中，１／３复用是最紧密的复用方式，容量提高比较大，频率利用率很高