解决移动电话网高话务区容量的技术手段

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(PICO CELL)也设为LEVEL1,中层站(MICRO CELL)设为LEVEL2,高层站(MACRO CELL)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(PICO CELL)设为LEVEL2,中层站(MICRO CELL)设为LEVEL3,高层站(MACRO CELL)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(CELL SELECTION)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(CELL RESELECTION)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。

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