ＭＲＰ技术与应用

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　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，但干扰增加也很大。２／１２复用需要增加基站的扇区数，从而增加了基站的天线数量。下面着重介绍一下ＭＲＰ技术。

1.１　基本原理

　　ＭＲＰ技术就是把所有可用载频分为几组，每一组载频作为独立的一层。做频率规划时逐层分配载频，不同层的频率采用不同的复用方式，频率复用逐层紧密，也就是说在整个网络中采用不同的复用类型。ＭＲＰ打破了固定频率簇的概念，载频分配灵活，使一个扇区分配的频率不可能与邻近扇区的完全相同，改善了跳频效果，这也是ＭＲＰ优于固定频率复用（如４／１２、３／９）的地方。在固定频率复用的网络中，共用同一组载频的邻近小区，其频率完全相同，跳频增益不够明显。

　　如果可用频率为７．２ ＭＨｚ，那么可用载频数为３６个。假设载频编号从１至３６，分成４组，分组方式如表２所示。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、ＴＣＨ３三组，每组分别有９、８、７个载频可供复用。在频率规划时，先分配ＢＣＣＨ，１２个载频按４／１２复用方式，每个小区分配１个ＢＣＣＨ载频；接着分配ＴＣＨ３，每个小区分配ＴＣＨ３中的１个载频；然后依次分配ＴＣＨ２、ＴＣＨ１。这样，每个基站扇区最多可有４个载频（１个ＢＣＣＨ和３个ＴＣＨ）。如果按传统的４／１２复用方式，每扇区最多只能有３个载频。

1.２　平均频率复用系数

　　为了度量频率复用的紧密程度，引入平均频率复用系数的概念。

　　平均频率复用系数＝总可用载频数÷每扇区最大载频数

　　如果总可用载频数一定，则每扇区载频数越多，平均频率复用系数就越小。仍以７．２ ＭＨｚ带宽、３６个载频为例，若采用传统的４／１２复用方式，每扇区最多３个载频，平均频率复用系数为１２；若采用上述ＭＲＰ分组复用方法，每扇区最多４个载频，平均频率复用系数降为９。通过精心的频率规划，平均频率复用系数还可以进一步缩小。据介绍，最小平均频率复用系数可为７。

1.３　ＢＣＣＨ的分组方法

　　由于ＢＣＣＨ不使用ＤＴＸ和跳频，发射功率大，干扰特性与ＴＣＨ不同，为保证ＢＣＣＨ的安全，用于ＢＣＣＨ的载频数应不少于１２个。在实际应用中，一般取１２～１５个。

　　（１） 连续的ＢＣＣＨ分组

　　连续的ＢＣＣＨ分组就是ＢＣＣＨ载频连续选取，如表２所示。这样做的优点是ＢＣＣＨ和ＴＣＨ的交互影响小，缺点是分配ＢＣＣＨ载频时需考虑邻频干扰。

1.４　ＴＣＨ的分组方法

　　（１） 严格的ＭＲＰ

　　严格的ＭＲＰ就是各层ＴＣＨ载频严格分开，互不重叠，如表２所示。频率规划时，载频逐层分配。这样做的优点是ＴＣＨ载频调整容易，某层ＴＣＨ出了问题，只要调整那一层即可，不必考虑其余频率层的影响；缺点是在郊区有些载频用不上，造成频率分配困难。由于基站载频数是根据话务密度的分布而设的，在郊区及农村话务密度低，基站的载频数相应地也少。假设在农村地区设了许多全向２载频的基站，这些站只能分配ＢＣＣＨ和ＴＣＨ１这２个载频，即使有合适的ＴＣＨ２或ＴＣＨ３也无法使用。

　　（２） 改进的ＭＲＰ

　　为了克服严格的ＭＲＰ分组方法的不足，对ＴＣＨ的分组加以调整，出现了改进的ＭＲＰ，如表４所示。在改进的ＭＲＰ分组方法中，ＴＣＨ３分组不变，而在ＴＣＨ２组中增加了ＴＣＨ３的频率，在ＴＣＨ１组中增加了ＴＣＨ２的频率。这样，在做郊区及农村频率规划时，选择余地就大了。

1.５　ＭＲＰ技术对无线网络容量的提高

　　采用ＭＲＰ技术，实质上是以牺牲部分网络质量为代价，来换取网络容量的提高。在使用ＭＲＰ技术的网络中，ＴＣＨ载频复用距离比４／１２复用方式更近，增加了每个扇区的可用载频数，从而增加了无线网容量，提高了频率利用率。ＭＲＰ技术可根据容量需求及话务量分布情况进行频率规划，在需要扩大容量的地方（如市区）增加载频，频率分配灵活，可逐步提高网络容量。以７．２ ＭＨｚ带宽为例，由表１可以看出，采用ＭＲＰ技术，无线网容量比４／１２复用的网络提高４７％。

５　ＭＲＰ技术的实际应用

　　山东省第６期ＧＳＭ工程已经启动。这次ＧＳＭ扩容工程频率复用采用改进的ＭＲＰ，跳频采用基带跳频技术，所用频段为８９６．８～９０８．８ ＭＨｚ／９４１．８～９５３．８ ＭＨｚ，带宽１２．２ ＭＨｚ，共计６１个载频，载频编号为３４～９４。预留了４个载频供微蜂窝使用，则宏蜂窝有５７个载频可用。若采用传统的４／１２复用，基站最大配置到５／５／５，每个基站可容纳移动用户３ ４２４户。但采用改进的ＭＲＰ技术后，基站最大可配置到６／６／６，平均频率复用系数降为５７／６＝９．５，每个基站可容纳移动用户４ ２７２户，基站可容纳用户数量比５／５／５站型提高了２５％。

　　从理论上讲，基站载频配置数还可以再多一些（例如可配到７／７／７甚至８／８／８），但考虑到网络的质量及安全性，频率复用的紧密程度不宜大幅度提高，所以本期工程基站只配置到６／６／６。由于这次工程首次采用ＭＲＰ技术，为确保ＢＣＣＨ载频的质量，ＢＣＣＨ取了１５个，具体的频率分组如下：微蜂窝：３４～３７；ＢＣＣＨ：８０～９４；ＴＣＨ１：３８～７９；ＴＣＨ２：４８～７９；ＴＣＨ３：５７～７９；ＴＣＨ４：６５～７９；ＴＣＨ５：７３～７９。

　　在使用ＭＲＰ时，应注意以下问题：

　　（１） 采用ＭＲＰ技术，由于同频复用距离缩短，同频干扰变大，必须采用跳频、动态功率控制、不连续发射等技术对抗干扰，这也是ＭＲＰ技术应用的前提条件。

　　跳频就是载频按某种频率序列进行跳变。跳频包括基带跳频和射频跳频两种。基带跳频是基站的每个收发信机工作频率固定，每个时隙的信号按跳频序列切换到发射相应频率的收发信机上。基带跳频需有３个以上的收发信机才能获得跳频增益。射频跳频是使每个收发信机的工作频率按一定的跳频序列发生跳变。跳频的作用是提供了频率分集和干扰分集，改善了最坏情况，均衡了网内干扰。据有关测试，３个载频参与跳频时，可得到３ ｄＢ的跳频增益，若跳频数量增加，跳频增益也会相应地增大。

　　动态功率控制是指在一定范围内，改变移动台和基站的发射功率。在保证良好接收的前提下，尽量减小发射功率，这样不仅延长了手机电池的使用时间，更重要的是降低了全网的干扰。不连续发射就是移动台和基站的发射机只在讲话时开启，而在通话间隙由系统发送舒适噪声。与动态功率控制的效果一样，不连续发射节省了手机电池，降低了全网的干扰。

　　（２） 采用ＭＲＰ技术，不论ＴＣＨ载频复用多么紧密， ＢＣＣＨ载频数不能少于１２个，以保证系统控制信道的安全。

　　（３） 采用ＭＲＰ技术分配频率时，要注意频率分配的顺序。一般来说，应先分配ＢＣＣＨ，然后分配ＴＣＨ５，接下来做ＴＣＨ４，逐层规划，最后分配ＴＣＨ１。这是由于ＴＣＨ５的载频个数少，频率分配较难，因此做完ＢＣＣＨ后应先做ＴＣＨ５，且使其限制条件较少，例如对每个小区定义较少的邻区，同一小区或相邻小区的载频间隔较小等。随着载频数量的增加，应逐步增加限制条件。

　　（４） 不同区域基站的频率应分别规划。为保证重点，使市区的干扰达到最小，在做频率规划时，应将基站分为市区、郊区、农村等几个区域，市区基站太多时，也可将市区分开。频率规划时先做市区，后作郊区及农村。

　　（５） 根据具体的干扰情况，调整邻区设置。每一小区的相邻小区作为初始条件，需输入计算机，计算机据此分配频率。在做某一层的频率规划时，若有两个邻近小区同频，那么在做下一层频率规划时，就应将这两个小区定义为邻区，以避免再次同频。这里需要注意，实际工程中的基站布局不像标准的六角形蜂窝图那样，相邻小区与不相邻小区一目了然。实际的基站设置千差万别，如果一个站（小区）天线太高，它可能对一个很远的站（小区）造成干扰，这两个站（小区）就不能同频。

　　（６） 计算机产生频率之后，应人工检查一遍。若发现不合适的频率分配，应将条件修改后重新做，直到满意为止。