A= 69.55, B = 26.16 (150 .. 1000 MHz) A= 46.3 , B = 33.9 (1000 ..2000MHz)
地物地貌类型
市区 森林 开阔田地 水面 大山体 冰川 山丘
小区半径小,信号衰减很大 信号被强烈阻挡或吸收影响随季节不同而变化 信号传播容易，接近自由传播 信号传播非常容易，应特别注意信号的水面反射 ! 信号被反射 信号被强烈反射，容易引起严重干扰 可以有效用于小区分界，降低干扰
课程进度
GSM 系统结构 1.2 GSM 频率资源 1.3 GSM900/1800 异同比较 1.4 空中接口逻辑信道
1.1
2. 无线传播链路
2.1 电波传播 2.2 传播模型 2.3 天线系统 GSM系统分集技术 2.4 GSM系统分集技术 2.5 干扰 2.6 抗干扰措施 2.7 无线链路平衡
GSM系统结构 系统结构
GSM系统的分集技术 系统的分集技术
t
时间分集
编码, 交织
频率分集
f
跳频
空间分集
多单极化天线
双极化天线
极化分集
均衡器
多径分集
分集带来的好处
分集增益取决于环境 分集增益能增加覆盖吗? 分集增益能增加覆盖吗?
天线分集 可以获得3-5dB信号增益 相当于可以容忍更大的路径损耗 获得更大的有效覆盖范围 R(div) ~ 1,3 R
FCH
SCH
BCCH (系统消息)
PCH
AGCH
RACH
SDCCH
FACCH SACCH
TCH/F
TCH/H
TCH/9.6F TCH/ 4.8F, H TCH/ 2.4F, H
系统下行信道结构
FCCH
通用 信道
BCCH
SCH BCCH
CCCH
PCH AGCH
SDCCH
专用 信道
DCCH
SACCH FACCH
2.1 电波传播 2.2 传播模型
课程进度
2.3 天线系统 2.4 GSM系统分集技术 2.5 干扰 2.6 抗干扰措施 2.7 无线链路平衡
天线主要指标
波瓣
主波瓣 旁瓣和后波瓣 前后波瓣比
半功率角 (3 dB) 天线下倾角 极化方式 工作频率范围 天线尺寸
风荷
天线间的耦合
主瓣
水平间距
间距一般为 5-10λ 用于天线间去耦合 与天线辐射模型有关 距离太近引起天线间信 号交叠干扰
GSM1800没有很大区别 没有很大区别， GSM900 和 GSM1800没有很大区别，通信机制完全一样
空中接口逻辑信道
GSM900 and GSM1800 的逻辑信道划分是一样的
逻辑信道
通用信道 (CCH) 专用信道 (DCH)
广播控制信道 (BCCH)
通用控制信道 (CCCH)
控制信道
话音信道 (TCH)
TCH
TCH/F TCH/H
系统上行信道结构
RACH
CCCH
通用 信道
SDCCH SACCH FACCH TCH/F TCH/H TCH DCCH
专用 信道
各逻辑信道作用示意
关机状态
搜寻频率校正脉冲 搜寻同步脉冲 解读系统消息 侦听寻呼消息 发送接入脉冲 信令信道分配 呼叫建立 话音信道分配 通话 呼叫释放
4,ASSET 专用模型
使用范围较广（微蜂窝、宏蜂窝）
奥村模型
适用于GSM900系统 适用于GSM900系统 GSM900
L = A + B log f − 13.82 log hb − a ( hm ) + ( 44.9 − 6.55 log hb ) log d + Lmorpho
其中 f h a(h) d 频率，单位为 MHz 基站天线高度 [米] 手机天线高度的函数 手机和基站之间的距离 [公里] 不同地貌的衰减因子
A
B
GSM900/1800 异同比较
• GSM 900 and GSM 1800 就像一对孪生兄弟
• GSM 900 GSM 1800
1710...1880 MHz 372 200 kHz TDMA 0,25 / 1 W
频率带宽 信道数 信道间隔 接入技术 手机功率
890...960 MHz 124 200 kHz TDMA 0,8 / 2 / 5 W
性 相关 性 预测 规划 方法
大部分 可预测 可预 测（电子地图
应用统 计方法 考虑本 地中值 使用 电子地图和传 附近的 正态分 播模 型(50 ..200m pixel resolution) 布(use σ = 3 ... 10dB)
电波传播
自由空间信号传播
D
信号强度随距离指数倍衰减
反射
镜面反射
• 用户行为的不确定性
无线信道特点
多径传播 阴影效应 地形、 地形、地貌 反射 信号的相互干扰
反射
强烈的信号反射会带来无法容忍的信号时延
反射信号落在接收机均衡器时间窗口内，可以容忍 否则，就会产生信号交叠自干扰
直射信号弱， 反射信号强
信号强度
长距离反射，反射信号落在均衡器窗口外: ==> 干扰效应
不是很准确，但误差也不是很大
2,Okumura- Hata（奥村模型） 2,Okumura- Hata（奥村模型）
经验公式 适用于大范围的传播预测（5-20Km） 一般不用于小范围传播预测（ < 1km）
3,Walfish3,Walfish- Ikegami Model
适用于小范围传播预测（ < 1km）
均衡器时间窗口 16 µs
延迟时间
信号衰落
慢衰落(正态衰落) 慢衰落(正态衰落)
传播路径上大的阻挡物引起的 阴影效应 电平 (dB) +10 0 -10 -20
920 MHz v = 20 km/h
瑞利衰落) 快衰落 (瑞利衰落)
几路信号破坏性的叠加 “衰落谷点”, “信号黑洞”
-30 0 1 2 3 4 5m
信号强度: A --> α*A (α < 1) 相位 : φ --> - φ 材料的偏振性决定相位的变化
镜面反射
漫反射
信号强度: A --> α*A (α << 1) 相位 : φ --> 随机相位 偏振性影响 : 随机
漫反射
电波传播
吸收效应
深度信号衰减 相位变化因材料而异 去偏极
A
A - 5..30 dB
其他 MSC
VLR
HLR AuC
EIR
OMC
other BTS´s
GSM系统频率资源 系统频率资源
GSM 900 :
890
915 双工距离 : 45 MHz
935
960
1710
1785 双工距离 : 95 MHz
GSM 1800 :
1805
1880
信道间隔： 200kHz
暂未分配
运营商 A
运营商 B
利用垂直去藕放置天线， 利用垂直去藕放置天线，去耦合效果最好
天线的安装
定向天线
定向小区
天线下倾
控制覆盖范围 减少干扰
3..10 度
天线馈线
• 常用天线馈线的典型指标
型号 直径 (mm) 900MHz dB/100m 1800MHz dB/100m
3/8” 5/8” 7/8” 1 5/8”
10 17 25 47
衍射
锲型模型 刀刃模型 多刀刃模型
无线传播链路
2.1 电波传播
课程进度
2.2 传播模型 2.3 天线系统 2.4 GSM系统分集技术 2.5 干扰 2.6 抗干扰措施 2.7 无线链路平衡
传播预测模型
1,早期用于电台、电视台的CCIR1,早期用于电台、电视台的CCIR- Model 早期用于电台 CCIR
5 .. 10λ
垂直间距
距离一般为1λ 就足够
最小耦合度指标
30dB
天线的安装
推荐的耦合度： 推荐的耦合度：
TX - TX: ~20dB TX - RX: ~40dB
0,2m
水平去耦合
天线增益 水平辐射模型 全向天线: 5 .. 10m 定向 : 2 ... 6m
全向天线
RX + TX：垂直去藕 RX, RX div. , TX 垂直去藕 （向一把叉子）
无线电波传播理论
电波传播理论是一门严谨的科学
移动通信环境
• 问题：移动通信比较固定通信有那些特殊性呢 ? 问题：
• 多径无线传播
无线路径是一个很复杂的传播媒介
• 手机发射功率有限
手机的发射功率客观限制了蜂窝小区的服务范围 手机电池寿命和对人体危害决定了发射功率大小
• 频率资源有限
带宽一定 信道编码等占用额外频率资源 频率需要被重复利用 ==> 产生同频干扰
接收质量 （RXQUAL parameter） 接收质量等级 （0 ... 7）
光纤分布天线
利用光纤将信号传输到不同位置远端，通过末断天线辐射信号
直放站
转放信号覆盖目标区域: 转放信号覆盖目标区域:：
山后 山谷 室内
需要有信号源小区 信道选择性直放站和宽带直放站
耦合隔离度：40dB
无线传播链路
2.1 电波传播 2.2 传播模型 2.3 天线系统
课程进度
2.4 GSM系统分集技术 2.5 干扰 2.6 抗干扰措施 2.7 无线链路平衡
内容提要
3. 网络规划基本内容
3.1 网络规划原则 3.2 网络拓扑结构 3.3 容量分析 3.4 覆盖规划 3.5 频率计划 3.6 站址选择 3.7 信号测量