一、频率规划的作用和频率复用的根据
规划蜂窝系统时，我们要考虑的一个主要目标是如何尽可能地达到高系统容量。换句话说，就是在保持可接受的服务等级水平的话音质量的前提条件下，如何达到高话务密度（每平方公里用户数尽可能多）。受频率资源的限制，给定某个蜂窝系统的频率有限（我国分配给移动、联通的GSM蜂窝移动通信系统的900MHz频段各为6MHz-30个频点）。频率规划要解决的一个问题就是怎样更有效率地利用频率资源。和传统的移动系统相比较，蜂窝系统通过更有效的频率复用模式来提高频带利用率。
传统移动通信系统的基站天线架设得尽量高，功率输出尽量大，一个基站的覆盖面积当然也就尽量大了；传统移动通信系统中使用同频率的系统之间的距离要足够远，以保证干扰信号的电平低于接收机的接收门限。其最终的基站覆盖范围是受接收机的接收门限而定的，所以说传统的移动系统可以说是属于噪声受限系统。而实际上即使干扰信号很大，只要有用信号电平比干扰信号电平高出一定的dB值，用户也还是可以接受的。蜂窝移动通信系统就是利用这一特性，通过在一定的距离上进行频率复用的方式来达到所需的C/I（同频干扰）、C/A（邻频干扰）值。对于一个成熟的蜂窝移动通信系统来说，其最终的基站覆盖范围是受同频干扰而定，属于干扰受限系统。一般蜂窝系统的干扰保护比为：
同频干扰（C/I）：模拟>18dB
GSM>9dB
邻频干扰：（C/A）：模拟>-23dB
GSM>-9dB
蜂窝系统是将所需覆盖的地区分为若干小的基站覆盖区，然后将可用的频率分成若干组，每小区使用一组频率，并隔开一定的距离复用相同的频率。虽说将频率分组后，该频段所服务的用户数会减少，但由于采用了频率复用方式，相当于该系统拥有“复用次数乘以频段乘以系数L（L随复用方式、复用次数和频段而变，L<=1）”的频率范围。举例来说，对某个城市GSM系统可用12MHz，共有60个频点，可提供466.3Erl(GOS=2%，480TCH)，4X3复用分成12组，每组5个频点，复用4次，可提供31(GOS=2%，40TCH)X12X4=1488Erl，在GOS=2%时，相当于拥有1489个TCH（186个频点），37.2MHz带宽。这就是蜂窝系统能有效利用频率的基本原理。







图1为理想的12小区复用方式，是将频率共分为12组进行复用。假设各基站参数一样，地形地物也完全一样，主要是利用复用距离来控制干扰信号。设小区半径为R，复用距离为D，对于GSM系统来说，C/I最小值为9dB，即C/I=7.94，考虑6个同频干扰的情况，则有：




即对于GSM系统D/R需大于2.62，同样可得到模拟系统的D/R>4.4。对于全向基站来说，模拟系统一般采用12小区复用方式，其D/R=6，而GSM系统一般采用7小区复用方式，其 ，其复用方式如图2：






假设频率被分为N组，由几何关系得出以下结论：

很容易看出，在小区范围一定时，N越大，同频复用距离越大，则同频干扰越容易控制。但是N越大，每组频点越少，所能容纳得用户数也越少，所以关键是如何确定合适的N值。除了复用距离会影响同频干扰外，采用功率控制、扇区化（使用定向天线）、不连续发射和跳频等技术均可用来减少干扰。事实上，巧妙利用地形、地物，我们在缩小复用距离的同时，也可以使同频干扰满足相应的系统要求。不管怎样，最终我们确定复用方式的根本衡量标准是：要在90%的时间和90%的地点使同频、邻频干扰达到系统要求。对模拟系统来说，定向基站的常用复用方式为7X3（共分为7大组，每组分为3小组，分配到3个扇区上，下同）、4X6等方式，GSM系统我们通常采用4X3、2X6（非跳频系统频率规划、跳频系统bcch频率规划），3X3（采用基带跳频的non_bcch频率规划），1X3（采用合成器跳频的non_bcch载频规划）。本文第二部分将着重介绍MOTOROLA GSM系统中经常采用的4X3、3X3、1X3频率规划规则。
二、蜂窝系统的频段划分
我国在800MHz至900MHz频率范围内的分配如下：

其中模拟系统的主要制式为AMPS和TACS，它们的频率分配分别如图4、5所示。它们与GSM系统有一个区别，就是其信令信道固定，A、B频带各有21个频点专门用做信令信道，而GSM系统则没有专门的信令信道。