原创 GSM空中接口之频率分配

GSM空中接口之频率分配

射频方法与案例   http://www.rfcc.bokee.com/

无线通信中，信号是通过载频发送的，图1为GSM系统通信所利用的工作频段。

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          图1 GSM工作频段

1．频段范围

见图1。CCITT共定义了三个频段供GSM系统使用

（1）工作于900MHz的GSM900频段：

上行（Uplink）：   890～915（移动台发、基站收，简称UL）

下行（Downlink）：935～960（基站发、移动台收，简称DL）

（2）工作于900MHz的EGSM900频段（即增加了扩展频段的GSM900频

段）：

上行（Uplink）：   880～915（移动台发、基站收，简称UL）

下行（Downlink）：925～960（基站发、移动台收，简称DL）

（3）工作于1800MHz的DCS900频段（主要用于提高GSM系统的容量）：

  上行（Uplink）：   1710～1785（移动台发、基站收，简称UL）

  下行（Downlink）：1805～1880（基站发、移动台收，简称DL）

2．频道间隔

GSM系统工作频段的相邻两频道间隔都为200kHz。每个频道采用时分多址接入（TDMA）方式，分为8个时隙，即8个信道〔（增强）全速率话音编码〕。如果GSM采用半速率话音编码，每个频道可容纳16个半速率信道。

3．频道配置

GSM系统采用等间隔频道配置方法，为了便于频道识别，用ARFCN（绝对无线频道号）作为每个频道的标识，以下给出每个频段ARFCN和频道的换算公式（公式中ARFCN用n来标识）：

（1）GSM900 ：F_uplink (n)（上行） = 890.2+0.2×(n-1)（MHz）

F_downlink (n)（下行）= F_uplink (n)＋45（MHz） 1≦ n ≦124

（2）E-GSM:    F_uplink (n)（上行） = 880.2 + 0.2×(n -975)     MHz                        

    F_downlink (n)（下行）= F_uplink (n)＋45（MHz）  975≦ n ≦1023

（3）DCS1800：F_uplink (n)（上行） = 1710.2 + 0.2×(n - 512)（MHz）

F_downlink (n)（下行）= F_uplink (n)＋95（MHz）  512≦ n ≦885

4．干扰保护比

为了保证通信质量，提出载波干扰保护比（C／I）的概念，即接收到的正常信号电平与干扰信号电平的比值，该值与移动台的瞬时位置有关。这是由于地形不规则性及本地散射体的形状、类型及数量不同，以及其它一些因素如天线类型、方向性及高度，站址的标高及位置，当地的干扰源数目等所造成的。 

GSM规范中规定：

同频道干扰保护比：      C/I  ³9dB

邻频道干扰保护比：      C/I ³ - 9dB

5．频率复用

在实际网络设计中，由于频率资源非常紧张，为了满足话务容量需求，必须采用频率复用。频率复用是指在不同的地理区域上用相同的载波频率进行覆盖。这些区域必须具备足够的频率复用距离，以确保所产生的同频道及邻频道干扰的影响低于干扰保护比的要求。频率复用方式就是指将可用频道分成若干组，若所有可用的频道N（如50）分成F组（如10组），则每组的频道数为N／F（50/10＝5即平均每组频道数为5个。因总的频道数N是固定的，所以分组数F越少则每组的频道数就越多。但是，频率分组数的减少也使同频道复用距离减小，导致系统中平均C／I值降低。因此，在工程实际使用中是把同频干扰保护比C／I值加3dB的冗余来保护，如采用7分组方式，即7个小区，每个小区为一组独立的频率(见图2所示)。

                           图2频率复用方式