1、 一般说,小区越小(频率组不变),单位面积可容纳的用户越多,即系统的频率复用率越高。由此可以设想,当用户数增多并达到小区所能服务的最大限度时,如果把这些小区分割成更小的蜂窝状区域,并相应减小新小区的发射功率和采用相同的频率再用模式,那么分裂后的新小区能支持和原小区同样数量的用户,也就提高了系统单位面积可服务的面积数。而且,当新小区所支持的用户数又达到饱和时,还可以将这些小区进一步分裂,以适应持续增长的业务需求。这种过程称为小区分裂,是蜂窝通信系统在运行过程中为适应业务需求的增长而逐步提高其容量的独特方式。但是不能说,无限制地减小小区面积可以无限度地增加用户数量,因为小区半径减小到原小区半径的1
2、/10时,可容纳的用户数可增加100倍,而小区数也需要增加100倍,一般小区基站的建立费用是昂贵的,特别在城市区域中,占用房地产的费用非常高,这是不能不考虑的实际问题(另外还有其它的限制)。此外,区群中的小区数越少,系统所划分的频率组数就越少,每个频率组所含的频道数就越多,因而每个小区能使用的频道数就越多,可同时服务的用户数也增多,然而频率复用距离是和区群所含的小区数有关的,区群所含的小区数越少,频率复用距离越短,相邻区群中使用相邻频道的小区的同道干扰就越强。因为频率复用距离必须足够大,才能保证这种同道干扰低于某个预定的门限值,这也就限制了区群中所含小区数目不能小于某种值。下面介绍1x3频率复
3、用方式,采用1x3频率复用方式时,每个基站的三个小区组成一个簇,按簇进行频率复用,即每个基站的1,2,3小区分别使用相同的频率集,如图4-16所示。图4-16 1x3频率复用方式 1x3紧密复用方式的复用度比3x3复用方式和MRP技术更加紧密,能提高更多的容量。频率规划简单,在优化阶段需调整或增扩载频时,无需重新规划频率。采用射频跳频,获取比基带跳频更大的跳频增益。当然,随着复用距离的减小,同频和邻频干扰也显著增加,需要相关措施解决。在许多实际问题中采用1x3的组网方式,由于目前话务量还没有达到过于拥塞的程度,所以采用了一些基本的控制干扰的措施如降低静态输出功率、降低天线下倾角等方法就能解决干
4、扰问题。但是当用户量的进一步增加,话务量进一步增大的情况下,有可能要增加基站或载频数,这时的网络具有以下的特点:站距更为紧密,频率复用度更高,话务量更大,网络的干扰严重。因此当用户量进一步增加的话,如何避免或减少无线干扰,保证话音质量,就成为需要解决的关键问题。为了解决这一问题,研究人员开发出了紧密复用模式下的同心圆(Concentric Cell)技术。如图4-17所示。图4-17 同心圆复用方式 同心圆技术就是在GSM网中,将无线覆盖小区(一个基站或基站的一部分小区),分为两层,外层和内层,又称顶层(Overlay)和底层(Underlay)。外层的覆盖范围是传统的蜂窝小区,而内层的覆盖范
5、围主要集中在基站附近;外层一般采用常规的4x3复用方式,而内层则采用密化的复用方式,如3x3,2x3或1x3等。因而,所有的载频被分为两组,一组用于外层,一组用于内层。外层和内层是共站址的,而且共用一套天线系统。共用同一个广播控制信道(BCCH),但公共控制信道(CCCH)必须设置在外层载频信道上,这就意味着通话的建立必须在外层信道上进行。使用同心圆技术,我们将把一个小区的载频根据频率复用情况分为内圆载频和外圆载频。频率复用度低的载频,其干扰也低,因此配置为外圆载频;频率复用度高的载频干扰大,配置为内圆载频。对于离基站近的地区,呼叫的上下行电平高,抗干扰能力强,因此我们希望能将这种呼叫分配到内
6、圆载频上。而在离基站远的地区,其电平相对较低,抗干扰能力弱,同时由于处于小区的边缘地带,受到其他小区的干扰电平也强,同时对其他邻近小区的干扰也强。在这种情况下,我们希望将这种呼叫分配到外圆载频上,这样该呼叫受到的干扰小,话音质量好,同时对其他小区造成的干扰也小。这样,对于大面积开通的同心圆小区来说,可以降低整网的干扰效应;反过来说,要降低整网的干扰,只开通少数同心圆小区是不起作用的。例如,只开通了一个同心圆小区,对于这个同心圆小区来说,它根据同心圆的信道分配技术,减少了对其他临近小区的干扰,但是其他小区对该同心圆小区的干扰并没有减少,网络质量没有明显改善。图4-18 小区分裂示意图 图4-19(a)120度裂向