3．1．3　GSM系统频率规划

移动通信的频带带宽是有限的，这就限制了系统的容量，为了满足日益增长的用户数，必然要求在有限的频带范围内尽可能提高频道利用率。提高频率利用率的方式有多种，其中频率复用就是蜂窝移动通信采取的典型方式之一。

移动通信系统中为提高频率利用率，在相隔一定距离后，信号较弱的地理区域重新使用相同的频率或频率组，这种方式称为同频复用。同频复用且进行频率分组可以提高频率利用率，但这种频率利用率的提高和同频干扰之间又产生了矛盾。

所谓同频干扰即同频干扰载干比C/I的简称，是指当不同小区使用相同频率时，当前服务小区信号受到其他同频小区所来的干扰信号之比:

C/I= C/∑I_K式中，I_K为第K个同频干扰信号。

GSM规范中要求同频C/I大于9 dB，工程中一般增加余量，要求C/I大于12 dB。频率规划的一条基本原则就是要满足同频干扰载干比的要求，除此之外，还要满足邻频载干比等其他要求。

为了避免系统内同频干扰，覆盖区通常规划最基本的同频复用结构，即单位无线区群，由若干单位无线区群邻接而成覆盖区，单位无线区群中频率不再复用。GSM系统中通常采用4×3结构的频率复用方式，对于业务量较大的地区，还可以采用更紧密的复用方式，如3×3、1×3、2×3、2×6、1×1，以及多层频率复用、同心圆等技术。下面以4×3复用方式为例说明频率规划方法。

4×3复用方式中，“4”表示4个基站，“3”表示每个基站由3个120°扇区组成，12个扇形小区为一个无线区群，在这12个小区内使用12组不同的频率，如图3-1所示。在另一个复用单位区群中使用与之相同的频率组，达到同频复用。

图3-1 4×3频率复用

以中国联通使用GSM900MHz频段的6 MHz带宽为例，共有30个载频(6 MHz/0．2MHz= 30)，其频道序号为96～124。为保护使用相邻频段的其他无线业务或运营商，通常可以不使用两端序号的频道。对频道分组如表3-4所示，每个小区需要至少1个载频做广播控制信道，12个小区需要占用124号～113号的12个频道，112号和111号为控制信道备用予留，其余全部分配做业务信道，其中110号～99号可均分到12个扇区，剩余3个频道可按话务密度选择性分配到各小区，必要时也可考虑预留微蜂窝频点。因此，一个基站中3个扇区的载频配置为3/3/2、3/2/2或2/2/2。

同理，中国移动GSM900MHz有19MHz带宽，共有95个载频，其频道序号为1～95，95号为靠近其他运营商端可不用。对频道分组如表3-5所示，94号～83号的12个频道为控制信道，82号、81号、80号和79号为控制信道备用预留，其余全部分配做业务信道，其中78号～7号可均分到12个扇区，剩余6个频道可按话务密度选择性分配到各小区，必要时也可考虑预留微蜂窝频点。因此，一个基站中3个扇区的载频配置为8/8/7、8/7/7或7/7/7等。

表3-4　6MHz频率复用分组表

表3-5　19 MHz频率复用分组表

3×3复用是以3基站9扇区为单位进行频率复用，这种复用方式控制信道仍然采用4×3，业务信道分9组。该方式可以增加扇区业务载频，不需增加基站就能提高容量，但要达到同频干扰保护比的要求，还需要使用跳频技术。

1×3是最为紧密的复用方式，它用一个基站的3个小区作为复用单位，控制信道仍然采用4×3，业务信道分3组。相邻基站区使用相同的业务信道频率组，由于复用距离缩小，同频载干比进一步下降，因此必须采用跳频及其他(如动态功控、不连续发射、天线分集等)抗干扰技术。

在认识了4×3频率复用等基本模式以后，其他如多层频率复用、同心圆等技术就容易理解了，可以在遇到相应问题时参见其他资料。

GSM900MHz和DCS1800MHz双频组网有两种主要方式。一种是在原来900MHz覆盖的基础上，在话务量较大的某些热点地区新建基站，双频手机在两个频段之间切换，与单一的900 MHz覆盖并没有本质不同，解决了容量问题，但增加了切换次数。另一种是1 800MHz连续覆盖，与900MHz并行，这种方式频段间的切换减少，容量大，但投资也大。