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标题: 请教什么是同心圆技术 [查看完整版帖子] [打印本页]

时间: 2011-3-30 16:30

作者: qianqianjie 标题: 请教什么是同心圆技术

请教什么是同心圆技术

时间: 2011-3-30 17:01

作者: yang19811

GSM同心圆技术介绍

吴勤华　刘　谦

(武汉市电信局移动通信局430017)

摘　要　简要介绍了现阶段GSM网上普遍采用的一种提高频率复用率技术的一般原理，并重点介绍了Italtel同心圆技术的实现方式。
关键词　GSM　频率复用　同心圆技术　原理　

　　同心圆技术是现阶段GSM系统中广泛采用的一种提高频率复用率的技术，按其功能实现分类，可分为普通同心圆、智能双层网(IUO)两大类。下面就分别介绍一下这两类同心圆技术的基本原理及特点，并着重介绍我省所选用的Italtel GSM设备的同心圆技术。

图1　同心圆示意图

一、普通同心圆技术
　　普通同心圆技术的基本原理是将普通小区分为内层、外层，内、外两层共站址，共用一套天线系统，共用同一BCCH信道，外层的覆盖范围与普通小区相同，内层采用较低的发射功率，覆盖范围较小。内外层频率复用系数不同，内层更为紧密，外层一般采用4*3复用，内层采用3*3、2*3复用方式。公共控制信道BCCH、SDCCH在外层，即通话在外层建立。采用同心圆技术后，由于小区被划分为内、外层，需增加一套新的切换算法。小区间切换一般在外层进行，如普通小区；小区内则相应增加了层间切换(包含内层至外层、外层至内层、内层间的切换算法)。另外，由于干扰原因，小区内仍有同层内不同TRX或不同信道间的切换算法。
　　普通同心圆实现简单，无需改变网络结构。对手机无特殊要求，只需增加一些特殊的切换算法。由于内层采用更紧密的复用方式，每个小区可分配更多的TRX，从而提高了频率利用率，增加了网络容量。但应注意同心圆内层对话务量的吸收受话务分布及覆盖范围的限制，对容量的提高是有限的，一般为10%-30%，且与话务分布有关，内层因功率小不易吸收室内话务，而适用于话务量集中于基站附近，且分布在室外的情况。
　　在运用普通同心圆技术时，要注意做好网络规划，既不能因内层复用紧密带来频率干扰而影响网络质量，又要能吸收足够的话务量，同时应采用功率控制、不连续发射等技术，以降低干扰，保证网络质量。

二、智能双层网(IntelligentUnderlay Overlay)技术

　　网络结构与普通同心圆类似，也是将小区分为顶层(Overlay)、底层(Underlay)。一般情况下，两层共站址、共天线，顶层同一般普通小区，采用4*3复用方式，底层可采用更紧密的复用方式。顶层同一般宏小区连续覆盖、主要服务小区边界处的MS；底层不连续覆盖，服务处于靠近基站、建筑物内及其他有一定干扰屏蔽环境的MS。同普通同心圆一样，控制信道在顶层，呼叫在顶层建立。
　　与普通同心圆不同，智能双层网的顶层与底层的发射功率是相同的，而且由于底层采用更紧密的复用方式，使其同频、邻频干扰的机会增加了。但智能双层网采用了一种基于载干比C/I的切换算法，使干扰的比率减小了很多。具体实现方式如下：通话在顶层建立，然后BSC不断地监视下行链路底层的C/I比，当某底层信道的C/I达到可用门限时，将通话切换至底层信道，同时继续监测此信道的C/I，若变坏到不可用门限时，便切回到顶层。
　　智能双层网对容量的改善亦是通过提高底层载频的频率复用度，增加小区的TRX 来实现的。其容量的提高与底层对话务的吸收程度有关，一般可提高容量20%～40%。
　　智能双层网的实现也相对简单，对现有网络改动小，对手机无特殊要求。由于有对C/I的测量、估算及特殊的切换算法，可在提高容量的同时保证通话质量。同时由于内外层发射功率相同，尤其可吸收建筑物内及其他有一定屏蔽环境的话务量。在使用时要注意做好频率规划，设置好基于C/I的切换参数，同时结合使用Pwctr、DTX 等抗干扰技术。

三、Italtel的同心圆技术

　　Italtel 系统所使用的同心圆技术属于普通同心圆范畴，内外两层共站址、共天线。外层称为Underlay，同一般宏小区，包含BCCH、SDCCH控制信道；内层称为Overlay,只包含TCH 载频，其TRX的发射功率较Underlay层的发射功率低2～5dbm。频率规划不同于传统的4*3、3*3，Overlay的复用方式更为紧密。为方便频率规划设计及网络安全起见，外层一般包含2个TRX，内层可有1～4个TRX(根据频段大小及话务密度而定)。
　　为实现同心圆技术，Italtel GSM系统在原有的切换算法的基础上，增加了一套基于Pathloss(路径损耗)的接入及切换算法，具体如下：
　　用户发出呼叫请求后，由于BCCH、SDCCH均在Underlay层，呼叫在Underlay层建立，此时MS每隔480ms将下行测量报告汇报给BSC，BSC通过计算Pathloss(路径损耗)，来决定MS是否接入Overlay即占用Overlay的TCH信道。
　　Pathloss的计算公式如下：
　　Pathloss=BSPWR_CELL_RIF-RXLEV_DL-PWR_C_D式中：
　　BSPWR_CELL_RIF为Underlay层的天线侧发射功率；
　　BSPWR_CELL_RIF=BSPWR_CELL-Lf-Lc+Ga；
　　BSPWR_CELL为功放输出功率(Combiner之前)；
　　Lf为线路损耗，Lc为Combiner衰耗，Ga为天线增益；
　　RXLEV_DL为MS测得的下行按收电平；
　　PWR_C_D为功率控制的影响。
　　在设置BSC无线参数时，要设置路径损耗的门限PATHL_OU,以及路径损耗的迟滞量HYST-PL。当BSC计算出的Pathloss＜=PATHL_OU时，则接入Overlay,否则接入Underlay的TCH信道。
　　同心圆小区的切换则比较复杂，下面详细分析说明。

1.由Overlay发起的切换

　　由Overlay 发起的切换可因通话质量恶化或因此子小区需要被改变，且只可切至其本Underlay,或同站的Overlay小区，此时切换属于强制切换。
　　(1)当BSC计算出的Pathloss＜PATHL_OU +HYST_PL时，则Overlay发出切出请求。
　　(2)当BSC收到的RxQual(通话质量测量)＞RxQual_H-O(Overlay层的质量切换门限)时，则Overlay发出切出请求。
　　(3)Overlay内的切换与普通小区的小区内切换类似。

2.由Underlay发起的切换

　　当BSC计算出的Pathloss＜=PATH_OU_-HYST_PL时，则切入Overlay。当发生MS占上Underlay信道符合进入Overlay的条件，但此时Overlay无可用信道的情况时，使用TRQHO定时器以避免又立即分配Overlay信道。
　　另外，Italtel还有基于TA(时间提前量)的Overlay/Underlay的算法，目前并未使用。
　　Italtel的同心圆技术无需改变网络结构，仅需增加一些特殊切换算法，实现起来比较简单，同时在网上运用了功率控制、手机的不连续发射等降低干扰的技术。另外，要时时分析网络情况，及时做好同心圆参数的优化调整。
　　总之，在现阶段频率资源紧张、网络负荷加重的情况下，GSM的同心圆技术是对话务高密集区的频率复用问题的一种解决方案。随着GSM技术的不断成熟，同心圆技术也将日趋完善，在一些话务高、频率少的大、中城市得以更加广泛地应用。

我的资料，希望对你有帮助

时间: 2012-6-6 21:23

作者: 刘刀

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