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1、PHS网络优化PHS 网络优化 青岛朗讯科技培训中心2004年10月前 言 (一)个人通信中的无线市话系统引入我国后，短短三年时间已经发展到300万用户，系统容量已达800万(2001年9月份统计数字)。随着用户数量的增长，网络规模不断扩大，网络早期设计中存在的问题逐渐显露出来；同时，用户对服务质量要求也在不断提高。这都要求运营商对现有网络资源扩容和优化，提高网络的性能和利用率。本教材从工程角度出发，介绍了PHS无线市话系统的规划优化过程，阐述了优化过程中所涉及的因素和优化步骤，并结合实例作了进一步说明。本书共分八章：第一章是对网络优化的概述；第二章针对网络优化全局指标进行说明；第三章介绍了P
2、HS网络的规划基础，目的是让大家对系统规划能够有一个概括的了解；第四章阐述无线射频优化原则，这为我们进行网络RF规划和优化提供了依据；第五和第六章分别介绍有线和无线资源的优化；第七章是对网络异常故障的处理，它是我们进行系统优化的前提；第八章则提供了有线和无线资源优化的两个实例，供大家参考，使大家对网络优化能够有一个进一步的理解。本教材由培训中心邢朋波整理编写，同时感谢全国各地PHS工作组的支持，特别是青岛和西南工作组提供了大量资料，使教材得以完成。 2004年12月目 录 PHS网络优化目 录第1章 概 述11. PHS网络优化目的12. 网络优化必要性13. 网络优化的手段24. 网络优化的
3、主要内容25. 网络优化的一般步骤2第2章 网络优化的全局指标51. 来话接通率52. 基站效率63. 覆盖率74. 放号率75. 基站严重故障率86. 系统软件及参数8第3章 网络规划基础91. 无线电波传播基础92. 基站数量设计13 (1) 基站数量的限制因素13 (2) 话务区密度与小区（Cell）19 (3) 结合话务量的基站覆盖数量设计21 (4) 网络优化中基站数量的调整233. 基站选点244. 寻呼小区划分25第4章 无线射频规化271. 基站布放原则272. 频点分配283. 小区(LA)划分原则294. 网络覆盖305. 基站同步316. 无线干扰387. 线路质量、接地
4、及线序388. 数据一致性与完整性检查409. 终端因素分析43第5章 交换中心话务分析451. PSC典型话务查询命令452. TRAFFLOW全局呼损分析453. CICSUM呼损问题处理484. PHSSM话务命令53第6章 有线资源优化551. 处理机552. 有线信道583. 信令及信息处理624. CSMS64第7章 无线资源优化671. 分析方法672. 小区分析693. 基站话务分析724. 干扰分析765. 语音质量优化原则78第8章 异常故障处理831. PS做被叫失败832. 单通和串话问题843. CS为OUS的解决方法844. CS为UNSET的解决方法865. 其它
5、故障问答89第9章 网络优化实例91第10章 网络中的新技术和新业务及其对网络优化的影响1191. PHS系统中的智能天线技术1192. 短消息业务和无线上网业务128附 录129附录1 CSMS与PSC相关查询命令129附录2 基站话务数据英汉对照表131附录3 PSC话务报表示例134附录4 频率资源划分163附录5 爱尔兰损失概率表165附录6 英文缩写词170III第 1 章 概述 PHS网络优化 第1章 概 述随着通信网络规模和用户数量的增长，运营商不断建设和扩容网络以适应发展的要求。在早期建设和扩容过程中不可避免的会存在一些资源分配不合理的情况。同时，由于社会经济的发展，城市建设与
6、城市规划造成环境变化，对原有的网络覆盖会产生影响。这些就要求我们进行相应局部的网络重新规划以及网络优化的运作。所谓网络优化，就是对现有的网络进行数据采集、分析，找出影响网络质量的原因，并通过技术手段对网络设备、系统参数进行合理调整配置，使网络达到最佳的运行状态，以保证网络资源获得最佳的利用率的过程。1.PHS网络优化目的PHS网络优化目的是通过对网络调整，使网络的性能的改善，即网络覆盖效果，设备使用效率，话务接通率指标得到改善，从而使网络异常设备减少和语音通信质量提高，例如减少单通、掉话现象，减少切换次数等等，使得网络资源能够被充分地利用。2.网络优化必要性(1)在前期的网络规划、设备配置、基
7、站选点阶段，由于PHS系统没有实际运营，我们对覆盖区域内的话务分布、地型结构的估计存在偏差，基站在不同区域的覆盖半径不十分合理，使基站在各小区的分布及种类与实际需求不符。网络运行后会出现部分基站负荷不足、部分基站负荷过载、一些地方存在盲区等问题；当放号到一定程度时，接通率明显下降。这些将严重影响到网络的服务质量。网络优化是解决上述问题、提高网络服务水平的必要手段。(2)有线网络资源(PSC资源)是根据基站的前期设计方案配置的。当基站作调整后，交换机资源配置也需要作相应调整。否则将造成交换机资源的分布不平衡，影响网络的整体性能。(3)网络优化对网络中后期建设比如扩容等起到指导作用，这样可以减少任
8、意布放基站造成的网络资源浪费。3.网络优化的手段 用户申告统计 场强测试仪数据分析 交换机性能数据分析(RC/V) 基站管理系统(CSMS)数据分析 电子地图或基站覆盖图 TMM分析工具4. 网络优化的主要内容网络优化的主要内容包括： 无线射频规划(RF ) 有线资源的调整 无线资源的调整 异常故障的处理其中，异常处理是保证系统正常运转和网络优化的前提，无线射频规划是合理设计无线网络资源的基础，有线及无线资源调整是完成全局指标、提高网络整体运行水平的重要手段。网络优化是一个系统工程，它需要各方面的知识，需要各个部门协作进行。它既包括项目开始阶段的无线资源规划，如基站选点、频点分配、小区（LA）
9、划分等工作，也包括不断进行的无线资源和有线资源的调整。这些工作互相影响，需要统筹考虑。5. 网络优化的一般步骤 分析网络全局指标(如交换机CCR，放号率，基站效率)，制定网络优化总体目标。 制定具体优化策略，包括无线，有线资源的调整，一般来说，在网络开通初期，侧重对网络覆盖的调整及异常现象的排除，在网络平稳运行期，侧重对话务完成，设备利用的优化，包括对有线，无线设备资源的调整。 在网络优化过程中，首先排除异常故障，包括线路，传输，分区，数据，交换资源，中继过载等方面，尽快解决有有重大相关影响的设备。 检查交换机，基站，手机是否使用合适的软件和参数。 分析基站话务数据，网络的同步及干扰情况，找出
10、重点问题所在。制定话务平衡及同步改进方案。 针对用户反溃，改善网络覆盖。 若有需要，改进语音质量。 优化低效率基站，提高基站效率。 阶段完成后，再次分析小区话务，全局指标，做阶段性比较总结，再制定下一目标。 跟据新目标或新情况进入下一个优化周期。简单来说，网络优化的过程可以总结为定标、测量、分析、调整和验证五个大的步骤，并循环往复进行。147第 2 章 网络优化的全局指标 PHS网络优化 第2章 网络优化的全局指标全局指标是我们进行网络优化时综合考虑达到的目标。片面的追求单一指标可能会造成网络整体性能的下降，因此对全局指标我们要统筹考虑。不同的网络在不同的时期有不同的指标要求，在具体操作时，我
11、们还要结合当地具体情况。朗讯PHS系统在目前的网络优化中考虑的全局指标有如下几点：1. 来话接通率来话接通率是指全局话务流量中来话在本局成功落地的次数与来话请求总数的比率。来话接通率是评价网络性能的最综合指标，基本上网络每一方面都会影响接通率，例如基站品质，基站信道数，网络覆盖，同步，基站选点，天线选择，小区规划，有线网络设计，网络故障，新业务等。来话接通率可以从PSC侧统计，接通率以忙时的统计数据为准。根据话务统计的结果，由于话务密集区转移而受信号穿透损耗的影响，晚间忙时 (19:00-23:00内) 接通率可能会比白天低 5%左右。根据以上因素，来话接通率的指标如下：45%(白天忙时)、3
12、7%(晚间忙时)-合格48%(白天忙时)、40%(晚间忙时)-良好52%(白天忙时)、44%(晚间忙时)-优秀为了排除偶然因素的影响，网络接通率应考察一定时期的忙时数据，一般为一星期(连续7天)。计算方法： CCR=(ANS/ATTMPTS)*100% (2.1)其中CCR表示来话接通率，ANS为被叫应答次数，ATTMPTS为被叫请求次数。我们可以在交换机侧使用命令op-trrmr:trafflow,ddhhq;获取话务统计报告，其中dd表示日期，hh表示小时，q表示报告收集时刻，取值为14。可参见附录1、3说明。得到报告后,查看 INCOMING TERM (PS) ATTMPTS, SEI
13、ZE, ANS等参数值，取ATTMPTS和ANS作为该次数据采样点，纳入统计结果中。最后采用公式(2-1) ，以一定时期的总ANS值与ATTMPTS值进行计算。2. 基站效率基站效率理论上是指用户忙时该基站的平均话务量与它能够提供的最大话务量的比值，也就是基站在话务处理上的利用率。它可以用来衡量单个基站的处理话务量的情况，也可以用来衡量全体基站情况。在这里我们用基站能够支持的用户数来衡量基站的效率，并作为全局指标使用。显然，在用户忙时基站支持的用户数多大则基站效率高，反之则低。但该指标又因各地区市场情况、单个用户话务量、用户放号状况、话务密度情况及所考查的基站类型而有所不同。实际应用过程中为方
14、便起见，我们往往以全体基站平均每个信道支持的实际用户数来统计，这类似于固话中的集线比的的概念。基站信道集线比=实际用户总数/基站信道总数实际用户的总数量可以从如下话务报告中获得：op-trrmr:HLRVLR,ddhhq;从以往各地的数据统计得出，较好的基站效率是：平均每个信道支持15个以上的用户(全网平均值)。过低的基站效率会造成网络资源不能充分利用，局方成本增高，影响投资回收。片面追求基站高效率会造成基站信道不足、网络覆盖不好而影响网络性能。由于各地话务量的分布情况不同，基站效率可能有所差别，应结合具体情况分析。3. 覆盖率说到覆盖，从大的方面可分为线覆盖和面覆盖。线覆盖主要是沿公路、地下
15、通道、地铁等的覆盖，面覆盖是对有业务需求的大片区域的覆盖，在PHS网络中它又可分为大家常说的面积覆盖和话务覆盖。其中，面积覆盖是指在低话务密度区域所做的覆盖，它主要目的是消除盲区；话务覆盖是指在中高话务密度区域所做的覆盖，它主要目的是吸收正常的话务，减少呼叫的损失率。运营上需开展业务的范围内，我们应尽可能地减少盲区，扩大网络服务范围，提高网络运营效率。保证话务密度的网络覆盖设计是提高覆盖效果的关键，根据以往经验，对话务密度的划分可参考如下参数： 高密度区：高于60Erl/平方公里 中密度区：20 60Erl/平方公里 低密度区：低于20Erl/平方公里运营商需要及时倾听用户的反映情况，加强信号
16、场强测试，结合业务发展的总体需要，提高网络的覆盖率。4. 放号率放号率是反映PHS网络用户发展状况的指标，同时也是反映网络运行效率的指标。放号率的衡量公式如下：放号率=网络发展用户数/设计网络用户数由于PHS网络的微蜂窝系统结构，网络更宜于随话务量变化而针对网络调整。这也就要求我们随着放号量增加做好网络优化工作，尽可能将网络的特点和最大性能发挥出来。放号率是网络优化的重要参考数据。5. 基站严重故障率基站严重故障是指基站不在服务中，一般是基站处于断线、断电和基站失去同步等。基站严重故障率(基站可用率)反映基站维护水平的基本指标，它是保证系统正常运行的关键和基础，也是进一步分析数据，网络优化的基
17、础。基站严重故障(基站可用率)可从CSMS的view_K(K基站)和view_H(H基站)得出。即从这两个视图的svcdescription域得出。只要基站处于严重故障，其svcdescription 为unset,OUS，No response等而非INS。从而可得：基站严重故障率=严重故障基站数/总开通基站数基站可用率=INS基站数/总开通基站数由于PHS网络系统的基站数目较多，维护工作量大，需要对此指标进行特别考虑。系统故障有其随机性，建议提高该参数的统计频率。可取每天三个忙时：上午，下午，晚间。每天的数据均纳入统计之中。一般来说，我们希望该项指标能够为基站严重故障率95%6. 系统软件
18、及参数应确保PSC、基站、CSMS等使用相应合理的软件及参数。第 3 章 网络规划基础 PHS网络优化 第3章 网络规划基础1. 无线电波传播基础无线电波在自由空间中的传播是电波研究中的中最基本最简单的方式。严格地说，自由空间应指真空，在理论研究中我们通常把满足一定条件的空间也看作自由空间。实际环境中无线电波传播要复杂的多，可能受到各种因素的影响，比如受气候、地形等影响。即使在正常气候条件下，无线电波信号仍然会变化。其原因是多路径效应的存在，电波能量沿着传播路径发生衍射和散射，使得到达接收天线的部分信号其相位和幅度发生了变化，当所有在接收天线接收的信号叠加后，部分电波信号能量会抵销或增加，因而
19、产生多径衰落。在基础理论研究中里，多路径衰落可以用瑞利分布来描述和表示，我们可以参照图3.1瑞利衰落曲线来理解。可以看出，当衰落的深度增加时，衰落在该深度发生的可能性也会减小。无线市话系统工作在微波段，我们知道微波波长短，饶射能力差，因此在可视直线情况下传播最好。如果发射点和接收点是在可视的直线上时，除了距离传播及雨雪天引起的衰减外，多径衰落是信号丢失一个主要要的原因。从发射点到接收点，由于信号不总是从同一路径传播，比如地形和建筑物的反射及衍射，使得接收点接收到的信号幅度和相位都会不同，其叠加结果会导致失掉部分或全部信号。信号的幅度会随着移动台的移动、气候的变化及地形状况而变化，如图3.1。这
20、种衰落符合统计学上的瑞利分布，瑞利衰落是一种最符合实际情况因多径效应而发生的信号衰落，设计过程中我们通常就是采用瑞利衰落曲线来进行分析。 图3.1为了减小雨雪天气和多径效应对通信的影响，在RF规划设计中我们可以采用预留Margin(保护边带)的方式，它是指在系统设计时为避免可能出现的信号而使用的一种保护方式，比如两个基站之间传播信号，如果下雨或下雪时能使信号衰减一半(即3dB衰减)的话，那么设计发射机时要考虑有3dB的保护边带，在链路预算中就要考虑3dB的余量。对多径衰落的影响，我们也可以同样进行考虑。从瑞利衰落图中可以看出衰落深度与其发生可能性的关系，当衰落深度越深，其发生的可能性就越小。举
21、例来说，当接收点在发射点的直线视距内，且没有其他的障碍物，接收点信号衰落深度超过18dB的可能性只有1%，所以在设计时，就可以考虑将传播的信号在发射端要求最低的基础上增加18dB，这样就能够保证99%的接收可靠性。在这种情况下，我们称18dB为衰落保护边带。实际情况中信号衰落深度超过18dB的可能性很小。表3.1中给出了保护深度与接收成功率的关系：表3.1 单程的可靠性保护深度(dB)90%899%1899.9%2899.99%3899.999%48 (1). 1.9 GHz 电波传播特性根据无线传播公式，我们在接收机天线输出端得到的信号场强中值为：RSSI = P + A -10log(4p
22、S/l)a + G1 + G2(3.1)其中P：为发射功率(dBmW)，P = 10 log Pt(mW)A：表示公式中将dBmW转换为dBuV时的差值，该值为113dB，其物理意义表示电磁功率与场强在数值上相差的倍数。其转换过程如下：EV(V)=EV*106(uV)=EuV(uV)，故 EdB=20logEuV(dBuV)=20log(EV*106)(dBuV)=(20logEV+120)(dBuV)P(W)=P*103(mW)，故 PdB=(10logP+30)(dBmW)=10logP(dBmW)+30dB对于接收机端输入功率Pr=EV2/4R(W)(接收机输入功率的最大值，保证信号后期
23、处理的信噪比)，PHS接收天线的输出阻抗R=50W，所以PrdB(dBmW)=10log(EV2/4R)+30(dBmW) =20logEV-10logR+24(dBmW) =(20logEuV-120)-10logR+24=20logEuV-120-17+24=EdB(dBuV) - 113(dB)因此A=113(dB)。该值与天线阻抗R有关，不同阻抗其值也不同。注：转换过程中各符号只代表数值大小，不包含量纲，量纲不参与运算。S：传播距离(m)l：波长(m)， l = c/fa：传播系数，在自由空间中(或理想条件下)取a=2，电波传播环境阻挡越严重a值越大。实际应用中a取值已由实测得出,取值
24、为3左右。G1:基站的天线增益G2:手机的天线增益(2). 电波衰减因素A. 自由空间衰减主要指信号在扩散过程中引起的球面波扩散损耗。Ls= 10log(4pS/l)2(3.2)=20logf+20logS-27.55其中，f 单位为MHz，S单位为m。B. 绕射衰减菲涅尔绕射参数：v = h 2(d1+d2)/(l*d1*d2)1/2 其中，h表示菲涅尔余隙，即障碍物到两天线连线的缝隙高度，d1和d2表示发射台接收机各自到障碍物的距离。电波可以绕过障碍物，但信号将被衰减。当v为正时且0.5，绕射几乎没有衰减；当v=0时，即电波刚好擦过障碍物，衰减为6dB；当v0时衰减会急剧增加。C. 反射衰
25、减反射衰减公式：PL(dB) = 40logd - (10logG1 + 10logG2 + 20logHt + 20logHr) (3.3)其中d表示发射机到接收机的距离，Ht为发射天线高度，Hr为接收机天线高度。反射波也是PHS系统无线电波传播的一种重要方式。信号反射一次衰减约为3dB。D. 散射衰减表面平整度的参考高度h为：h = l/(8*sinq)(3.4)其中l表示波长，q表示入射波与表面的夹角。当信号垂直入射并且有h在l/8以上时，认为表面为粗糙，信号在该表面会发生漫反射；对PHS系统而言，当信号垂直入射时，平面凸凹度大于2cm才将表面看作粗糙。当信号斜射时，对h的要求放宽。E.
26、 多径时延扩展衰落影响多径衰落的因素 多径传播 信道带宽(色散)F. 多普勒频移扩展衰落多普勒频移公式：fd = (v*cosj)/l(3.5)其中v表示物体移动速度，j表示入射波与物体运动方向的夹角。与多普勒频移相关的因素有 PS运动速度 环境物体运动速度G. 建筑物穿透衰减底层约为20dB；随楼层升高，每层损耗减小2dB；无窗部分穿透损耗比有窗部分高出约为6dB。H. 室内路径损耗室内路径损耗遵从公式：PL(dB) = PL(d0) + 10 n*log(d/d0) + k*Lf(3.6) 其中，PL为离发射天线d0处的损耗；n为衰减指数，约取为4；d为两天线间距离，k为穿过的楼层数，Lf
27、为每层楼的衰减。2. 基站数量设计比较GSM和CDMA移动通信网络，无线市话网络有其自身的特点。GSM和CDMA属大区制(MacroCell)移动通信，每个小区（Cell）的半径为几公里到十几公里；基站发射功率大，为十几到几十瓦特，提供信道数量多(几十到几百个信道)，在小区当中一般采取中心或顶点激励方式，以全向或定向天线覆盖整个小区；全地区实现覆盖所需基站总数较少。而PHS属于小区制(MicroCell，PicoCell)通信系统，小区（Cell）半径为几十米到一、两公里，注意，这里我们所说的小区（Cell）与PHS中的寻呼小区（LA），是两个完全不同的概念。PHS基站发射功率小，只有几十到几
28、百毫瓦，提供信道数量少，为34或78个，对所在小区（Cell）进行重叠覆盖时基站没有固定的激励位置，并且多采用全向天线，偶尔采用定向天线；实现全地区覆盖所需基站数目较多。所有这些使得我们在设计PHS网络时有许多不同于GSM或CDMA的地方，其中基站数量的设计就是一个重要方面。这里我们将讨论网络建设初期对基站数量的设计方法；此外，它在网络建设的后期，对网络的扩容和优化，对网络整体性能评估和从宏观上规划和调整网络有很大帮助。(1) 基站数量的限制因素我们首先讨论一下在基站数量设计中限制基站总数的几个因素。我们设计基站数量的目的是为了在合理的基站总数下实现最佳的地区覆盖。说到覆盖，从大的方面可分为线
29、覆盖和面覆盖。线覆盖主要是沿公路、地下通道、地铁等的覆盖，面覆盖是对有业务需求的大片区域的覆盖，在PHS网络中它又可分为大家常说的面积覆盖和话务覆盖。其中，面积覆盖是指在低话务量区域所做的覆盖，它主要目的是消除盲区；话务覆盖是指在高话务量区域所做的覆盖，它主要目的是吸收正常的话务，减少呼叫的损失率。大家知道，无线电波在我们周围空间传播时，大致符合球面波扩散损耗规律，考虑到实际因素如信号绕射、反射等损耗，我们在接收机侧实际得到的信号场强中值为：(3.7) 其中，GL为链路预算增益，LB为人体损耗，可参见表3.2。为空间传播损耗，此处S为该接收点到基站的距离，为无线电波波长，为传播系数，这里已经将
30、其他各类损耗衰减情况包含在内。表3.2 PHS系统链路预算表下行上行Speed7Hz70HzSpeed7Hz70HzCS Tx Power(W)0.50.5PS Tx Power(W)0.010.01CS Tx Power(dBuV)149149PS Tx Power(dBuV)132132Antenna Coherent Gain(dB)64PS Antenna Gain(dB)44CS Antenna Gain(dB)1010Body Loss(dB) -8-8Feeder Loss(dB)00Feeder Loss(dB)00PS Antenna Gain(dB)44CS Antenna
31、 Gain(dB)1010Body Loss(dB)-8-8CS TX Diversity Gain(dB)134PS TX Diversity Gain(dB)00Required Receive Level of PS(dB)3232Required Receive Level of CS(dB)77Noise Floor (dBuV)11Noise Floor (dBuV)11Bit Err Rate10-310-3Bit Err Rate10-310-3C(N+1)R(dB)/(1Antenna)3030C(N+1)R(dB)/(1Antenna)3030PS RX Diversity
32、 Gain(dB)00PS RX Diversity Gain(dB)2121Propagation Loss(dB)139128Propagation Loss(dB)131131在上表中，CSTXPower（W）指的是基站的发射功率，0.5表示500mW的基站，CSTXPower（dBuv）表示基站发射信号的功率转换为场强表示时的大小，它的单位是dBuv，该参数与发射机功率以及接收机内阻有关。Antenna Coherent Cain、CS Antenna Cain、 PS Antenna为天线处理增益、 基站天线增益和手机天线增益，CSTXDiversityGain为基站发射分集增益。链
33、路预算增益GL即为上述各项参数之和。我们希望在确定基站总体数目之前，对基站间的距离或密度能有个大致的范围，以下几个限制因素就是出于这一方面的考虑。A基站间最大距离限制基站间最大距离限制，一般是在沿公路的线覆盖和对低话务区做面积覆盖时考虑的因素。假设基站均为500mW，天线的下倾角为0度或5度，并为全向天线。已知PHS手机切换灵敏度32dBuv，切换电平为23dB。当手机接收到原基站的信号低于23dB时，我们希望手机能够切换到其他32dB以上的基站。因此我们须保证足够近的基站距离，使得相邻基站在该点的信号强度大于32dB。参照图3.2，结合前面的假设我们可以计算出基站间最大距离D。根据(3.7)
34、式，基站1在该点满足 （3.8）对基站2，在该点满足 （3.9）我们取GL=149+6+10+4+13=182，LB=8。即得同样有 得 根据D=S1+S2，得出基站间最大距离。图3.2例如：在沿两城市间的高速公路的覆盖设计中，我们来计算两基站间的最大距离。已知信号在该区的传播系数=2.92，CCH载频为1902.65MHz。考虑到接收机与基站间相对高速运动对信号的衰减，链路预算增益取为GL=149+4+10+4+4=171dB。身体衰减仍为LB=8dB。为使手机在基站间进行正常切换，要保证在CS1的23dB处CS2的场强大于32dB，即距离D是手机能够正常切换的上限值 。我们以上面的数据，由
35、式（3.8）、（3.9）可计算该区域的基站间最大距离：D=()*(1013.1/2.92+1014.0/2.92)=385+783=1168m基站间的最大距离与基站的发射功率、天线的方向性(方向系数)以及电波在该区域的传播系数有关。采用定向天线后可以让信号能量集中在沿公路方向，信号可以传的更远，从而提高天线的增益(注：天线的增益是由天线的方向性产生的，此值与方向系数有关)，因此采用定向天线可以增加基站间的距离，适合公路沿线情况的覆盖。基站间的最大距离是一个边界值，并不保证切换的可靠性，实际情况可参考该值并适当缩小基站间的距离。B 控制信道同时隙干扰限制对无线市话系统控制信道（CCH），其载频是
36、固定的，且只有一个频点。为了让不同基站在同一频点上发送各自的控制信息，RCR-STD28规定，在时间轴100mS的长度上划分出80个发送时隙，分别给不同基站使用。假设该区域所有基站覆盖半径Rc均相同，基站均匀分布，且基站间距dRc。由于基站距离较近，所以同一区域内容纳基站的数量就会增多，有可能出现多个基站工作在同一个时隙的情况，这样就形成基站对接收系统的CCH同时隙干扰问题。因此，受控制信道时隙资源的限制，在一个基站的等效覆盖区域内同时(100mS内)工作基站数目有一个上限值。该值保证了基站间相互影响时信号覆盖的有效性，它可以根据下面的时频资源复用距离D0计算得到。我们知道，当PHS系统工作在
37、同频率同时隙时，载干比CIR要求在15dB以上。即接收机在接收到载波信号与干扰信号时，载波的增益应高出干扰15dB以上，接收机才能够正常工作。如图3.3所示，P点为接收机所在位置。图3.3 时频资源复用示意图因此，对基站A，在P点有对基站B，在P点有所以在该点应满足 其中G为干扰抑制增益，即当接收机和基站A判断出自身为此次通信的主体时，对来自同频同时隙基站B信号的抑制程度，该值与天线和基站处理增益有关，计算中取21dB(6dB阵列天线增益，15dB干扰信号压缩增益)；a在闹市区一般为3.17。因此，可以得到 （3.10）根据（3.10）就可以计算出此时的基站密度。如图3.4所示，一个基站对应的
38、面积应为正六边形的面积，即。所以，基站密度为。图3.4这只是在系统使用一个时隙时的该区域的最大基站密度，如果考虑到系统共有80个可用时隙，那么该区域基站密度上限(可认为这些基站集中在中心这一点上)应为 ( 3.11 ) 可以看出，在特定的区域，该参数值只与基站的信号覆盖半径Rc有关，在需要时，我们可以通过调整RC的方式来改变这一限制因素。影响Rc的因素有天线的高度、天线下倾角和基站的功率等。C 业务信道同频干扰限制PHS系统的业务信道（TCH）的频点是动态分配的，各地区能够使用的频点数量不完全相同，需根据各地实际情况并经过管理部门的批准。假设某地区可用的TCH频点共有N个，其中每个频点在时间上
39、又划分为4个时隙，对应4个信道，那么N个频点对应的信道就是4N个。若每个基站能够使用3个信道，那么在一个基站的相应覆盖区域中，基站数量只能为4N/3个。因为基站在选择TCH时，总要先判断该信道有无干扰存在，若有，则不选用该信道。因此即便安装超过这个数量的基站，提供多于4N的信道，也不能吸收比4N个信道更多的话务量。从这一限制因素考虑，该区域的基站密上限为： ( 3.12 )其中，Rt为基站业务信道覆盖半径，实际上，它与控制信道覆盖半径Rc是一致的，同为基站覆盖半径。可以看出，该参数与基站的覆盖半径和该地区的频点数有关。同样，在需要时，我们也可以通过调整Rt的方式来改变这一限制因素。控制信道同时
40、隙干扰限制和业务信道同频干扰限制往往是在话务量很高的用户密集区做话务覆盖设计时考虑的因素。(2) 话务区密度与小区（Cell）前面我们讨论的只是一些理想情况的限制因素，那么具体在设计覆盖时，基站数目会与基站的等效覆盖半径有关。为了承载不同地区的话务量，我们需要选用不同半径的Cell，因此什么情况下应该选用多大面积的Cell进行覆盖，是我们这一部分讨论的内容。实际的基站覆盖面积图是一个不规则的形状，它是由天线方向图决定的。这样在不同辐射方向上基站的覆盖半径就会不同，因此在具体设计过程中，我们需要有一个等效的基站半径。如下图3.5，星形区域为基站覆盖面积，圆形区域为基站等效覆盖面积，其半径即为等效
41、基站半径。图3.5大家知道，一个区域能够承载的话务量与该区域中提供的信道数直接相关，在呼损率一定的情况下，信道数越多，该区域承载的话务量也越大。因此，在高密度话务区，我们尽可能使用覆盖半径小的Cell，以便增加单位面积上的基站数和信道数。另外，我们选用小的Cell，还出于减小基站半径，提高该区域基站密度上限，降低相互间干扰的考虑。在工程计算中，对高密度话务区(60Erl/Km2以上)，用500mW基站覆盖时的室外半径可取300米左右，室内170米左右，如图3.6所示。对中低密度话务区，Cell的半径可相应大一些。比如500mW基站，中密度话务区（20Erl/Km2到60Erl/Km2之间）室外
42、覆盖半径可取400米左右，室内250米左右；低密度区（20Erl/Km2以下）室外覆盖半径取500米左右，室内300米左右。表3.3给出了不同话务密度情况下500mW和20mW基站的覆盖面积大小。图3.6基站覆盖面积图表3.3 基站话务密度与覆盖面积对应关系表基站类型话务密度基站覆盖面积（m2）基站覆盖半径(m)500毫瓦(室外)10dBi增益高密区321734320中密区427800369低密区682358466500毫瓦(室内)10dBi增益高密区90156169中密区129047202低密区22804226920毫瓦(室外)高密区42073115中密区56569134低密区1025301
43、8020毫瓦(室内)高密区905153中密区1145560(3) 结合话务量的基站覆盖数量设计在确定一个地区所需基站数量之前，我们需要把整个地区划分成许多小的区域，在每个小的区域当中进行计算。而且，我们还需要如下的数据： 每个区域中的用户数Nsub 每个区域的面积SA 该区域中每用户话务量ESUB 呼损率B 对应于该区域覆盖基站Cell的面积SCS计算步骤：1) 计算出该区域内的总话务量TATA = Esub * Nsub2) 计算出该区域面积覆盖所需基站（Cell）的数量NANA = SA / Scs3) 计算出在每个基站覆盖区域（Cell）中的话务量ECSECS = TA / NA4) 计算出承载每个基站覆盖区域(Cell)内的话务量所需的信道数 NCH查爱尔兰损失概率Erlang-B表(参见表3.4)5) 计算出承载每个Ce
