微蜂窝技术论文

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毕业论文及设计 题目:微蜂窝技术

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1 微蜂窝技术研究的现状 1-1 微蜂窝技术的发展史 1-2 移动通信发展现状和趋势 2 微蜂窝主要构成部分 2-1 微蜂窝层 2-2 传输组网 2-3 微蜂窝的优化 2-3-1发射功率控制 2-3-2切换边界及参数调整 3 微蜂窝的应用

3-1 快速组成微蜂窝层,提高系统容量 3-2 作为室内覆盖的信号源,消除室内盲区 3-3 在边元区域提供覆盖 3-4 应急通讯 3-5切换的控制

3-6微蜂窝在GSM网络建设中的应用 4 结束语 参考文献:

微蜂窝技术

摘 要:蜂窝无线技术接入网络接入Internet已经成为第三代移动通信系统的关键课题。蜂窝移动通信网络的核心特性是终端移动性、个人移动性和业务移动性。这就给电信运营商提

出这样一个难题:构造一个什么样的网络来满足上述要求。IEFT(Internet Engineering Task Force)的移动IP(Mobile IP)协议规定,在IP层实现大范围移动的标准解决方案,但这并没有解决全部问题,其中包括蜂窝移动用户接入Internet的问题。

现代无线终端技术及通信技术迅速发展,对主机移动性的需求越来越高。移动IP技术是一种简单可升级的全球性解决主机移动性的方案,它较好地解决了移动主机宏移动性的问题,但是缺乏对快速移动性的支持;而蜂窝IP技术则充分考虑到与现有的以及将来的移动通信网络结合的问题,充分利用了它们所能够提供的快速切换能力,为移动主机提供了很好的微移动性支持。这两种技术的结合将成为未来移动互联技术的发展方向之一。 关键词:蜂窝,路由,呼叫,切换, Cellular IP,Routing,Call,Switch, Topology

随着移动通信技术的不断进步,涌现出了诸多全新的通信业务。新业务的出现,对本来就很紧张的无线频谱资源提出了更高的要求。但是由于现有的频率资源己无法满足日益增长的业务量需求,因此必须在开发更多频段的同时,使己经开发的频带资源更有效地为用户服务。这使得各种提高频谱利用率的方法应运而生,在有限的资源上如何对业务占有的资源进行划分一直是提高频谱利用率的关键的技术之一。在有线网络中,我们可以通过铺设新的通信线路来不断地增加系统的容量。而在无线通信系统中,频谱资源是有限的,扩大系统容量的主要方法就是提高对无线频谱资源的利用率。

无线蜂窝通信网技术的突飞猛进的发展提出了支持多业务的要求。新的第三代移动通信系统将支持多媒体业务,也就是说将同时支持包括话音、数据、视频或它们的组合在内的多种业务。在这种系统得以实现之前,人们必须深入地研究与之相关的很多关键技术。 因此,如何提高有限的无线频谱资源的利用率,从而使得系统可容纳更多的用户,增大系统的容量,以及实现能同时支持多种具有不同服务质量要求的通信业务的越区切换策略,成为目前研究的热点之一。

我们可以将一个蜂窝无线移动通信网视为有线网和移动终端之间的接口。从无线通信的术语上讲,移动通信终端是一些低功耗的通信设备。基站则是负责联络移动通信终端和无线交换网络的通信设备。基站的覆盖范围是有限的,通常其覆盖半径从几十米到几公里不等。在蜂窝移动通信系统中,整个服务区域被划分为很多小区域,每个小区域由一个基站覆盖。当一个移动用户发出了呼叫,那么该移动用户将在距离其最近的基站或接受信号质量最好的基站之间建立起一条通信链路。

1 微蜂窝技术研究的现状

现时的GSM网络在城市区域,基站的密度已经很高,站距约在500米左右,在频率

资源有限的情况下,通过小区的扩容或再分裂来提高网络的容量已经不可能,不能满足同频C/I>9dB的工程要求,只能通过新方式增容。

1-1 微蜂窝技术的发展史

微蜂窝小区的覆盖半径一般在200米左右,天线的高度在15米左右。微

蜂窝最初是用来消除盲区的,而现在的微蜂窝小区主要设置在宏蜂窝小区业务繁忙的区域。这是因为,微蜂窝小区天线的发射功率小,允许较小的频率复用距离,使每个单元的信道数增多,可以较好的解决容量和通信质量的问题。 蜂窝移动通信系统中,在网络运营初期,运营商的主要目标是建设大型的宏蜂窝小区,取得尽可能大的地域覆盖率。随着用户的增加,宏蜂窝小区进行小区分裂,变得越来越小。当小区小到一定程度时,建站成本就会急剧增加,小区半径的缩小也会带来严重的干扰,另一方面,盲区仍然存在,热点地区的高话务量也无法得到很好的吸收,

微蜂窝技术就是为了解决以上难题而产生的。 与宏蜂窝相比,微蜂窝主要特征为: 1.覆盖范围小,一般100m~1km;

2.传输功率低,一般10mW~100mW;

3.一般安装在建筑物上,无线传播受环境影响大。 4.体积小、安装方便灵活。

由于具备上述特点,微蜂窝可以作为宏蜂窝的补充和延伸,微蜂窝的应用主要有两方面:一是提高覆盖率,应用于一些宏蜂窝很难覆盖到的盲点地区,如地铁、地下室;二是提高容量,主要应用在高话务量地区,如繁华的商业街、购物中心、体育场等。微蜂窝在作为提高网络容量的应用时一般与宏蜂窝构成多层网。宏蜂窝进行大面积的覆盖,作为多层网的底层,微蜂窝则小面积连续覆盖叠加在宏蜂窝上,构成多层网的上层,微蜂窝和宏蜂窝在系统配置上是不同的小区,有独立的广播信道。

在多层网结构中,微蜂窝主要服务对象为低速运动的移动台,对于高速移动台为避免由于频繁地切换而造成掉话,应由宏蜂窝来服务,系统应具有探测移动速度的算法,这种切换算法的好坏直接影响微蜂窝提高容量的能力。

微蜂窝在初期一般是零散地分步在热点地区,话务量比较集中,覆盖面积较小,对容量的提高有限,随着用户的发展,热点地区已由点逐渐连接成片时,微蜂窝就形成了一个独立的微蜂窝层,各个微蜂窝相连,在一定范围内连续覆盖,在这时,可以使网络容量有很大的提高,一般对于半径在1km左右的小区,若在每个扇区的热点地区采用6~8个半径在0.1km左右的微蜂窝组成微蜂窝层,可以使网络容量提高3~4倍。

在微蜂窝连接成片的多层网中,移动台的切换优先在微蜂窝与微蜂窝之间进行,在移动台到达微蜂窝层的边缘,或者微蜂窝拥塞严重,或者移动台进行高速运动时才进行微蜂窝和宏蜂窝间的切换,多层网网络容量的提高是建立在复杂的切换算法的基础上的。

多层网的频率规划可以采用两种方案:一是微蜂窝与宏蜂窝采用相同的频率段,微蜂窝采用偷频的方法配置频点,这种方案的优点是不需要额外为微蜂窝分配频率,主要应用在微蜂窝数量较少的情况下;另一种方案是为微蜂窝独立分配2M~3M频率带宽(10~15载频),微蜂窝层采用频率复用模式,使用与宏蜂窝正交的频率,避免了邻频干扰,减少了频率规划的复杂性,易于进行网络扩容,这种方案适用于大量微蜂窝组成微蜂窝层的情况。

微蜂窝层的站点数量多,传输成本占整个设备投资的比例大于宏蜂窝基站,根据实际情况选择合理的网络结构和传输手段是非常重要的。微蜂窝一般为1~2载频,采用PCM方式传输时,如果采用星型连接,传输线占有率非常低,一般微蜂窝之间采用链型方式,这样4~5个微蜂窝可以采用一对传输线路接到机房,可以有效地节约成本。相对于PCM方式,利用现有电话线路进行传输的HDSL传输方式,是目前非常经济的一种传输方式,微蜂窝设备也趋向于内置HDSL传输设备。当微蜂窝由于特殊原因不能采用上述方式传输时,光纤和微波也是较为常用的选择。

多数微蜂窝设备的制造商提供的微蜂窝设备,其发射功率并非限于微蜂窝的功率

范围,有的微蜂窝设备的最大发射功率和宏蜂窝相当,可达4W~5W,这就提供了另一种现实的应用,即把微蜂窝设备当作宏蜂窝来使用,在一些建站难度大、成本高的地区,如一些地形复杂的地区或地产价值很高的街区,可以先用微蜂窝设备实现整个网络的覆盖,某些厂家提供的微蜂窝基站,最大可组成6+6+6的小区,完全可以适应从宏蜂窝到微蜂窝的各种网络规划的需要。

总之,微蜂窝既可以作为基本的覆盖,又可以当作覆盖的补充,还可以随业务量分布和增长,由点到面进行多层覆盖,逐步提高网络的容量。虽然微蜂窝的使用增加了网络复杂性、规划难度以及经济成本,但为了充分利用有限频率,实现业务的持续增长,微蜂窝的使用是网络发展的必然结果 1-2

移动通信发展现状和趋势

(1)“三网”发展现状和趋势

通信网的发展趋势是宽带化、智能化、个人化和综合化,能够支持各类窄带和宽带、实时和非实时、恒定速率和可变速率,尤其是多媒体业务。目前规模最大的三大网是电信网、有线电视网(CATV)、计算机网,它们都各有自己的优点和不足。

计算机网络虽能很好地支持数据业务,但实时性(QoS,服务质量)差,宽带性不够,不支持电话和实时图像业务,网络管理的安全性不够。

电话网虽可高质量地支持话音业务,但带宽不够,所有的程控交换机均按传输话音的带宽设计(64kbit/s)。同时智能不够,虽有部分智能网业务(如800),但目前还达不到计算机网络的智能。

有线电视网虽然实时性和宽带能力均很好,但不能双向通信,无交换和网络管理。 三种网都在逐步演变,使自己具备其他两网的优点。电信网通过采用光纤、xDSL、以太网和ATM,提供Internet的高速接入和交互多媒体业务;CATV铺设光缆,以更换同轴电缆,采用HFC技术进行双向化改造;网络公司围绕Internet技术建网,力争在同一个网上支持全业务。目前靠单一网络的发展,难以实现通信网的发展要求,因此提出“三网融合”的概念。

“三网融合”不是指三网在物理上的兼并合一,而是指高层业务应用的融合,即技术上互相渗透,网络层上实现互通,应用层上使用相同的协议,但运行和管理是分开的。三网将在GII(全球信息基础结构)概念下,共同存在,向互通融合的趋势发展。

“三网融合”有利于最大程度地共享现有资源,为推动“三网融合”,ITU提出了GII概念,其目标是通过三网资源的无缝融合,构成一个具有统一接入和应用界面的高效网络,满足用户在任何时间、任何地点,以可接收的质量和费用,安全地享受多种业务(声音、数据、图像、影像等)。

(2)第三代数字蜂窝移动通信系统(3G)

蜂窝移动通信系统是将所要覆盖的地区划分为若干个小区,每个小区的半径可视用户的分布密度在1-10km左右,在每个小区设立一个基站,为本小区范围内的用户服务。

从1997年起,3G的基本框架、网络技术、主要特征、业务种类已经基本成形。

第三代移动通信(3G)的优点是:用户容量大服务性能较好、频谱利用率较高、用户终端小巧、电池使用时间长、辐射小等。

2G是为话音业务所设计,3G则支持移动多媒体业务,具有高保密性,为全球范围无缝漫游系统。

目前我国移动通信处于第二代向第三代过渡时期,3G将更支持数据和多媒体业务,支持IP的移动接入;码分多址和分组传送是3G RTT的公认发展趋势,3G核心网也将向IP、ATM技术相结合的方向发展。

2 微蜂窝主要构成部分

微蜂窝( microcell )是在宏蜂窝的基础上发展起来的一门技术。与宏蜂窝相

比,它的发射功率较小,一般在 2W 左右;覆盖半径大约为 100m ~ 1km ;基站天线置于相对低的地方,如屋顶下方,高于地面 5m ~ 10m ,无线波束折射、反射、散射于建筑物间或建筑物内,限制在街道内部。微蜂窝最初被用来加大无线覆盖,消除宏蜂窝中的“盲点”。同时由于低发射功率的微蜂窝基站允许较小的频率复用距离,每个单元区域的信道数量较多,因此业务密度得到了巨大的增长,将它安置在宏蜂窝的“热点”上,可满足该微小区域质量与容量两方面的要求。它主要由以下几方面:

2-1 微蜂窝层

使用微蜂窝的主要目的是吸收话务量,但是微蜂窝的覆盖范围小,如果存在成片的话

务热点,一个微蜂窝往往不能全部覆盖,这时,就需要多个微蜂窝组合,形成微蜂窝层。 几个微蜂窝层一定要在话务量热点形成连续的覆盖,否则,微蜂窝形成几个不连续的小区,当移动用户在这几个不连续的小区和包含它们的宏蜂窝小区通话时,就会在微蜂窝之间、微蜂窝与宏蜂窝之间频繁切换,增加系统的信令负担,话务量也不能留在微蜂窝层,不利于吸收热点的话务量。所以,要调整微蜂窝的发射功率及天线参数,使微蜂窝在话务量热点地区形成连续覆盖的微蜂窝层。

微蜂窝层的频率设置,如果频率资源充足,可以单独列出一组频率给微蜂窝专用,与宏蜂窝使用的频率错开,在微蜂窝层中相隔使用;但是如果频率资源不足,而且热点区域的话务量很高,需要多个频点(信道)解决,可以利用微蜂窝的覆盖范围小易于控制的特点,采用偷频的方式。偷频可以在频率规划小区图上,“偷”取与微蜂窝覆盖方向相反的宏蜂窝频率来实现,但要通过日后的统计结果跟踪,观察所“偷”用的频率是否可行。另一种方法是到现场进行扫频测试,确认哪些频率可以使用。偷频有一个缺点,就是在全网或部分区域做频率重新规划时,又要重新进行偷频工作,因为原有的微蜂窝频率可能已经不适用。相对而言,使用独立的一组微蜂窝频率对于频率规划比较方便。

2-2 传输组网

微蜂窝的传输组网方式多种多样,可以根据不同的情况选择不同的方式实现快速组

网,以体现微蜂窝的灵活性。由于微蜂窝发射功率要求不大,设备生产商有专门的小型设备,

其传输方式可以支持E1/T1、HDSL等,并支持链状连接功能。实际应用中,小型微蜂窝设备一般和天线放置在建筑物约10-15米的高度,而微波天线一般安装在楼顶,使用微波传输不是太方便。采用以双绞线为传输媒质的HDSL方式与微蜂窝附近的基站连接组网较为简单快捷;如果有条件使用微波设备,采用一点对多点的微波设备较为经济快捷。在实际应用中通常采用混合方式。

为了安全起见,成层的微蜂窝最好在传输上连成自愈环,以防止传输设备出现故障时造成整个微蜂窝层中断。

2-3 微蜂窝的优化

微蜂窝的主要目的是吸收话务量,解决宏蜂窝的拥塞,在微蜂窝投入使用后,如发现微

蜂窝吸收不到话务量或虽然话务量较高,但掉话及切换频繁,这时就需要对微蜂窝进行优化。

2-3-1发射功率控制

微蜂窝的发射功率一般不高,以一般设备来说,接口输出为

30dBm,如使用7dbi的定向天线,线损3dB,那么在离天线前方500米接收场强接近-85dBm。因此,要适当控制微蜂窝的发射功率,使微蜂窝覆盖其控制的热点区。在微蜂窝层中,调整功率可调整各微蜂窝吸收的话务量均衡,但在偷频的情况下,功率不能设得太大,否则会造成对其余邻小区的干扰。

2-3-2切换边界及参数调整

微蜂窝小区切换边界的划定,除与微蜂窝的发射功率有关外,还与切换门限的设定

有关,为了使话务量尽可能留在微蜂窝中,与宏蜂窝的切换门限可以设成负数,即在宏蜂窝下行强度大于微蜂窝的下行场强时亦允许切换。但是根据实际情况设置,否则会造成切换失败。

另外,由于微蜂窝的覆盖范围小,对于快速移动的用户,如果通话时在微蜂窝中快速移动,会造成在微蜂窝间或微蜂窝与宏蜂窝间频繁切换,此时,要使用切换算法中的时间判断参数,把快速移动用户留在宏蜂窝层中,减少切换的次数,而将相对固定的用户留在微蜂窝层中。对于室内微蜂窝,更要注意其覆盖范围不要延伸到室外太大的面积,因为会造成频繁切换及干扰,但是要注意在入口的设置,以保证用户在通话时,从室外进入室内或从室内到室外的切换成功

3 微蜂窝的应用

因为微蜂窝可以在小范围内提供大话务容量,它发射功率低,设备的体积较小,可以

灵活使用。因此,微蜂窝可在以下几方面获得应用。

3-1 快速组成微蜂窝层,提高系统容量

可以在热点区域形成微蜂窝层,与宏蜂窝构成上下两层,将低速、固定的用户留在微

蜂窝层中,将高速移动用户留在宏蜂窝层中。逐步在全网形成连续覆盖的微蜂窝层,解决容量的问题;宏蜂窝主要负责解决覆盖及快速移动用户的问题。

3-2 作为室内覆盖的信号源,消除室内盲区

在许多大型的建筑物中,由于有一定的话务量潜力及盲区的存在,可以使用微蜂窝加室内分布系统的方法解决,此种情况适用于一些商业大厦,对于话务量低的室内区域,可以先用直放站作为信号源,待有一定话务量时再用微蜂窝代替。

图1 室内覆盖分布系统示意图

3-3 在边元区域提供覆盖

在边远地区,由于话务量低,设置宏蜂窝基站的成本高,可以采用微蜂窝设备(2载

波)加上功率放大器进行低成本覆盖。

3-4 应急通讯

可以利用小型的微蜂窝设备安装在车上,配上简易的传输和动力设备,组成应急通讯

车,对突发性大话务量地区或突发性故障地区进行覆盖及提供容量,充分利用微蜂窝设备的灵活性。

3-5切换的控制

微蜂窝投入使用时,要考虑切换的控制。一方面,要发挥微蜂窝的最大作用,吸收大

部分的话务量,以降低宏蜂窝的拥塞;另一方面,也要考虑它与相邻的宏蜂窝小区或微蜂窝的邻小区关系,正确地设置切换参数,使移动用户在通话时,能保证正常的切换。 (1)切换边界的划定

切换边界的选择,不要选择在话务量高的地方,同时要在微蜂窝的有效范围以内,以保证切入、切出的正常进行。因为微蜂窝的发射功率小,天线的挂高低,其有效覆盖范围较小。为吸收更多话务量而盲目扩大微蜂窝的覆盖范围,会造成边缘地区微蜂窝接收手机的上行信号较弱,不能保证手机的切换及通话质量,引起掉话。切换边界划定最可行的办法是通过实际测试,在保证微蜂窝服务质量的前提下划定切换边界。 (2)邻小区的选择

微蜂窝的邻小区的选择,可以基于以下两个原则:

(a)所有与微蜂窝相邻的小区(包括宏蜂窝、其它微蜂窝),以及与微蜂窝在地理位置不相邻,但是可能覆盖到微蜂窝控制范围的宏蜂窝小区都应列入切入微蜂窝的邻小区表中,以免造成孤岛效应。

(b)设置切出微蜂窝的邻小区,一般可以选择在微蜂窝控制范围有良好覆盖的2-3个

宏蜂窝小区,作为用户从微蜂窝切出的通路。 (3)切换参数的设置

以MOTOROLA的切换算法为例,MOTOROLA提供六种微蜂窝的切换算法,各有不同的用处。例如GSM900微蜂窝网络中,微蜂窝切入宏蜂窝选择算法三,宏蜂窝切入微蜂窝选择算法五。

可以根据微蜂窝覆盖区域(室内、室外道路等)分别制定不同的参数模板,供初开通时使用。以覆盖室外道路的微蜂窝为例,切换参数具体设置举例如下: Power Budget Type(功率预算类型)3(微蜂窝--宏蜂窝): handover margin(切换门限):4微蜂窝比宏蜂窝小4dB时才切出 ul_relev_1(上行场强):30 在微蜂窝上行强度小于-80dBm时触发切出 dl_relev_serv_1(下行场强):30 在微蜂窝下行强度小于-82dBm时触发切出

此设置主要目的是在微蜂窝的下行强度小于-80dBm(30-110=-80)时,即微蜂窝信号强度变弱时,解发切换,使正在通话的用户切换到信号更强的小区,以保证用户的通话质量。 Power Budget Type 5(宏蜂窝--微蜂窝):

hadover margin:-5 微蜂窝下行强度比宏蜂窝小5dB触发切入 Quality_delay(时延):4 延时4X0.5=2秒 Rxlev_ncell_1(邻区下行场强):34 微蜂窝下行场强大于-76dBm时触发切入 此设置主要目的是即使手机接收微蜂窝场强比宏蜂窝小(-5),亦触发切换,使微蜂窝吸收更多的话务量,缓解宏蜂窝的拥塞,设置延时目的是阻止快速移动用户在通过微蜂窝覆盖区时,切入微蜂窝后快速离开,可能会发生微蜂窝不够时间发出切换出去的指令,用户已经离开微蜂窝的有效覆盖区,导致掉话的发生;设置在微蜂窝下行强度大于-76dBm时才允许切入,是为了确保微蜂窝有良好的信号质量。 微蜂窝开通后应该观察一段时间,并可灵活通过修改切换算法或参数,调整其发射功率、覆盖范围和切换边界,以达到最优效果。

3-6微蜂窝在GSM网络建设中的应用

微蜂窝(m icr ocell)是在宏蜂窝的基础上发展起来的一门技术。与宏蜂窝相比,它

的发射功率较小,一般在2W左右;覆盖半径大约为100m~1k m;基站天线置于相对低的地方,如屋顶下方,高于地面5m~10m,无线波束折射、反射、散射于建筑物间或建筑物内,限制在街道内部。当安装在室内时,由于不同建筑结构的影响,信号传播极其复杂,宜采用分布式天线,或者每一二层架设一个微蜂窝基站。因此,微蜂窝最初被用来加大无线覆盖,消除宏蜂窝中的“盲点”。同时由于低发射功率的微蜂窝基站允许较小的频率复用距离,每个单元区域的信道数量较多,因此业务密度得到了巨大的增长,且RF干扰很低,将它安置在宏蜂窝的“热点”上,可满足该微小区域质量与容量两方面的要求。

站址的选择

微蜂窝一般有1—2个TRX,提供大约3—9Er l的容量,工程上首先要根据话务分布情况做好容量规划和站址选择。合理的站址是微蜂窝达到预期目的的前提,如果建设微蜂窝的目的是解决信号盲区的覆盖,那么可以借助路测设备来定位盲区位置。如果目的是分担话务,那么应分析宏蜂窝的话统数据,考察哪些地区的拥塞率高,并结合这些地区的人口分布情况,确定微蜂窝的站址。另外使用专用的热点探测设备,可以在微蜂窝建设之前对不同位置、不同天线类型进行测试比较,预测在不同位置吸收话务的潜力。

传输方案的选择

微蜂窝层的站点数量多,传输成本占整个设备投资的比例大于宏蜂窝基站,根据实际情况选择合理的网络结构和传输手段是非常重要的。微蜂窝一般为1~2载频,采用PCM方式传输时,如果采用星型连接,传输线占有率非常低,一般微蜂窝之间采用链型方式,这样4~5个微蜂窝可以采用一对传输线路接到机房,可以有效地节约成本。相对于PCM方式,利用现有电话线路进行传输的HDSL传输方式,是目前非常经济的一种传输方式,微蜂窝设备也趋向于内置HDSL传输设备。当微蜂窝由于特殊原因不能采用上述方式传输时,光纤和微波也是较为常用的选择。

天线的选择

室外情况下,在保证不使信号越过屋顶传播的前提下,微蜂窝天线应尽量架高,使其覆盖范围尽可能大一些,分担更多的话务量。如果天线位于十字路口或开阔地应使用全向天线,否则宜使用定向天线或双向天线。

当微蜂窝应用于解决大面积的室内覆盖时,一般与分布式天线系统联系在一起,因为室外基站天线不能覆盖地铁、隧道等区域,另外在大型建筑物内,墙壁阻挡使得一个固定点的天线很难形成有效的覆盖,而分布式天线可以克服这些不足,并且其场强覆盖均匀,对人体辐射小。分布天线包括泄漏电缆、同轴馈电式分布天线、光纤式分布天线,其在室内的应用将是一种组网趋势。

预测覆盖范围由于微蜂窝的无线信号传播与宏蜂窝有很大的不同,借用规划软件进行覆盖预测时,传统的预测模型————o k u m u r a—Ha t a模型已不适用,这时需要有新的预测模式,如射线跟踪法等。室外预测宜选用5米精度的电子地图。另外由于微蜂窝信号随地形变化快,街道拐角的场强变化可能高达20dB,室外到室内的变化也很大,为了防止电平抖动可能造成的掉话,在覆盖设计时要留有足够的保护余量。

频率规划

做微蜂窝的频率规划时,在如何分配微蜂窝频率,以及是否指定专用频率方面有多种策略可选。一种是为微蜂窝独立分配2—3M带宽(10—15载频),微蜂窝层采用频率复用模式,使用与宏蜂窝正交的频率,避免了邻频干扰,减少频率规划的复杂性,易于进行网络扩容,这种方案适用于大量微蜂窝组成微蜂窝层的情况。另一种是微蜂窝和宏蜂窝使用相同的频率段,如果微蜂窝数量较少,可以复用宏蜂窝的频点作为微蜂窝的BCCH、TCH载频;如果微蜂窝数量较多,则可以分配独立的BCCH载频,而TCH载频复用宏蜂窝的频点,即所谓的偷频。这种方案的优点是不需要额外为微蜂窝分配频率,主要应用在微蜂窝数量较少的情况下。

为微蜂窝分配跳频频点时,将其周围宏蜂窝分为近端邻区和远端邻区,其中近端邻区是最大的干扰源。选择跳频频点基本上按照以下的原则:不使用近端邻区所用的频率;使用远端邻区中所用的频率不超过一个;尽量使用近端邻区、远端邻区所未用的所有频率。未启用分层网络结构时,服务小区一般是信号电平最强的小区,邻频干扰不明显;而启用分层网络结构时,服务小区不一定是信号电平最强的小区,这时要注意考虑减少邻频干扰。

参数设置

在小区参数、系统参数的设置中,要注意分层网的特殊性,因为在这种分层网结构中,微蜂窝层具有更高优先级,所以当手机接收微蜂窝信号电平高于分层网门限电平时,就会占用微蜂窝,而不管周围宏蜂窝的信号电平比它高多少。使用分层网可以增加微蜂窝捕获的话务量,而不需要增加基站输出功率,但滥用分层网将导致话音质量的降低。建议在建网初期将微蜂窝和宏蜂窝设置为同一层;如果微蜂窝不能分担足够的话务,再将微蜂窝定义为较高层,设置分层网门限电平等于宏蜂窝边缘的电平,这种保守的设置可以保证信号的质量;最后再逐步减小门限电平到保证最低接收质量的电平值,获得最大的话务分担效果。 为了提高系统接通率,可以启用定向重试功能,这样当移动台在微蜂窝网络上分配话务信道遇到拥塞时,可以重试到宏蜂窝。当恰逢宏蜂窝之间或下层微蜂窝之间话务拥挤时,移动台将遵循先上下之间切换,后临近之间切换,实现网络沟通。 总之,作为宏蜂窝网络的补充,微蜂窝即可以作为基本的覆盖,又可以当作覆盖的补充,还可以随业务量分布和增长,由点到面进行多层覆盖,有效解决某些盲区覆盖和大幅度提升容量的需求。虽然微蜂窝的使用增加了网络复杂性、规划难度以及经济成本,但为了充分利用有了实现业务的持续增长,微蜂窝的使用将是网络发展的必然结果。

4 结束语

微蜂窝技术是一种提高蜂窝网络系统容量的快速有效方法,它作为一个现有蜂窝网络的延伸,在无线通信组网中扮演着重要的角色。灵活运行微蜂窝技术,建设一个高质的微蜂窝网络,无论是在提高系统利用率,还是在改善网络深度覆盖情况,都能取得很好的效果。

参考文献:

移动基站维护教材

在小区参数、系统参数的设置中,要注意分层网的特殊性,因为在这种分层网结构中,微蜂窝层具有更高优先级,所以当手机接收微蜂窝信号电平高于分层网门限电平时,就会占用微蜂窝,而不管周围宏蜂窝的信号电平比它高多少。使用分层网可以增加微蜂窝捕获的话务量,而不需要增加基站输出功率,但滥用分层网将导致话音质量的降低。建议在建网初期将微蜂窝和宏蜂窝设置为同一层;如果微蜂窝不能分担足够的话务,再将微蜂窝定义为较高层,设置分层网门限电平等于宏蜂窝边缘的电平,这种保守的设置可以保证信号的质量;最后再逐步减小门限电平到保证最低接收质量的电平值,获得最大的话务分担效果。 为了提高系统接通率,可以启用定向重试功能,这样当移动台在微蜂窝网络上分配话务信道遇到拥塞时,可以重试到宏蜂窝。当恰逢宏蜂窝之间或下层微蜂窝之间话务拥挤时,移动台将遵循先上下之间切换,后临近之间切换,实现网络沟通。 总之,作为宏蜂窝网络的补充,微蜂窝即可以作为基本的覆盖,又可以当作覆盖的补充,还可以随业务量分布和增长,由点到面进行多层覆盖,有效解决某些盲区覆盖和大幅度提升容量的需求。虽然微蜂窝的使用增加了网络复杂性、规划难度以及经济成本,但为了充分利用有了实现业务的持续增长,微蜂窝的使用将是网络发展的必然结果。

4 结束语

微蜂窝技术是一种提高蜂窝网络系统容量的快速有效方法,它作为一个现有蜂窝网络的延伸,在无线通信组网中扮演着重要的角色。灵活运行微蜂窝技术,建设一个高质的微蜂窝网络,无论是在提高系统利用率,还是在改善网络深度覆盖情况,都能取得很好的效果。

参考文献:

移动基站维护教材

本文来源:https://www.bwwdw.com/article/p8np.html

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