頻率復用也稱頻率再用，就是重複使用 (reuse) 頻率，在GSM網路中頻率復用就是使同一頻率覆蓋不同的區域（一個基站或該基站的一部分（扇形天線）所覆蓋的區域），這些使用同一頻率的區域彼此需要相隔一定的距離（稱為同頻復用距離），以滿足將同頻干擾抑制到允許的指標以內。為充分利用頻率資源，衛星通信採用極化復用和地區隔離相結合的方式重複使用頻率，來擴展通信容量的技術。
基本介紹
- 中文名：頻率復用
- 外文名：frequence re-use
- 拼音：pin lv fu yong
- 詞性：名詞
- 詞義：重複使用 (reuse) 頻率
技術簡介,技術要求,體制規範,發展前景,套用實例,
技術簡介
隨著GSM900MHz數字移動通信網容量的迅速擴張，在許多地區，頻率資源變得越來越緊張，某種程度上已制約了移動通信業務的發展。為了滿足移動通信業務發展的需求，有些省、市已將GSM使用的頻率擴展到12.2MHz頻寬，即使這樣，頻率資源仍然緊張。在模擬網暫時不能退頻的情況下，如何提高頻率利用率，儘可能提高GSM網路的容量，已成為移動通信運營部門和眾多廠家共同關心的熱點問題。為此研究出了許多頻率復用的新技術。
技術要求
原郵電部頒布的《900MHz TDMA數字公用陸地蜂窩移動通信網技術體制》要求，若採用定向天線，建議採用4×3復用方式，業務量較大的地區，根據設備的能力還可以採用其它的復用方式，如3×3復用方式，2×6復用方式等。無論採用哪種復用方式，基本原則是考慮了不同的傳播條件，不同的復用方式及多個干擾等因素後，必須滿足干擾保護比的要求，即：
同頻道干擾保護比：C/I （載波/干擾）≥9dB
鄰頻道干擾保護比：C/I （載波/干擾）≥－9dB
載波偏離400KHz時的干擾保護比：C/I（載波/干擾）≥－41dB
註：工程設計中需對以上C/I 另加3dB餘量。
體制規範
根據GSM體制規範的建議，通常在無線網路規劃中都採用4×3 頻率復用方式，即4個基站區（每個基站分為3個120°扇形小區或60°三葉草形小區），12個扇形區為一小區群。這種頻率復用方式由於同頻復用距離大，能夠比較可靠地滿足GSM體制對同頻干擾保護比和鄰頻干擾保護比的指標要求，使GSM網路運行質量好，安全性好。
但是，這種復用方式頻率利用率低，滿足不了業務量大的地區擴大網路容量的要求。我國城市人口密度很大，GSM網經過幾次大規模擴容後，特大城市和部分大城市的市區宏蜂窩基站平均站距不到1000m，小區覆蓋半徑也就是幾百米左右，有些“熱點”地區站距只有300m左右。可見，再靠大規模小區分裂技術來增加網路容量已經不現實了。
圖1 宏蜂窩基站圖發展前景
因此，對於許多經濟發達的城市，為了滿足移動用戶迅猛增長的需求，一個措施是向DCS1800發展，建立雙頻網。另一個措施就是在900MHZ現有的頻率資源情況下，採用密化的頻率復用技術。
各個廠家都根據自己設備的能力及軟體功能採用了不同的密化的復用技術，但這是以減少同頻復用距離，降低干擾保護比為代價的。由於在GSM系統中，採取了許多抗干擾技術，如跳頻、功率控制、話音不連續傳輸（DTX）、分集接收等，將這些技術有效套用會進一步提高載波干擾比C/I，使C/I有一定的富餘，因此，可通過採用密化的頻率復用技術進一步增加網路容量，並使網路滿足服務質量要求。比較典型的密化的頻率復用技術主要有3×3，2×6，2× 3，1×3 技術。
實際上大家都是將常規的4×3頻率復用技術和密化的3×3，2×3，1×3頻率復用技術混合採用。由於混合採用的方式不同，也就出現了幾種不同的復用模式。
頻率復用公式：(D/R)2=3K （D：頻率復用距離 R：小區半徑 K：頻率復用模式）
套用實例
國際衛星通信組織的C頻段轉發器用正圓極化波，即A-pol（上行左旋、下行右旋）和反圓極化波，即B-pol（上行右旋、下行左旋）形成雙圓極化，再加上地區隔離來實現頻率的四重複用（例如第5代衛星——IS-V），即東、西A-pol半球波束和東、西B-pol區域波束。在第6代衛星IS-VI和第7代衛星IS-VI上實現頻率的六重複用，將B-pol分為北東、南東、北西、南西四個波束，見圖。如採用點波束，則頻率復用次數還可增加，下行有效全向輻射功率（EIRP）也可加大，但覆蓋區較小。
圖1 IS—VI的波束覆蓋圖在國內衛星通信系統，C頻段多採用線極化波實現雙線極化，可在500MHz頻寬中安排24個36MHz頻寬的轉發器。雙線極化是上行同頻段內既有垂直極化又有水平極化，下行也是這樣。如衛星轉發器不超過12個，只用單線極化，也就是說，上行使用垂直極化波，下行使用水平極化波。除幅員遼闊的國家外，不需要在C頻段用區域分割的方式來實現頻率復用。Ku頻段的頻率較高，便於用區域分割方式來實現頻率復用。
