《移動(dòng)通信技術(shù)——第4章--移動(dòng)通信系統(tǒng)組網(wǎng).ppt》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。

1、第4章移動(dòng)通信系統(tǒng)組網(wǎng)蜂窩組網(wǎng)技術(shù)4.1無(wú)線系統(tǒng)的信道分配4.2本章主要內(nèi)容如下。①蜂窩組網(wǎng)的必要性及蜂窩小區(qū)的特性。②無(wú)線系統(tǒng)的信道分配策略。③多信道共用的意義。④話務(wù)量、服務(wù)等級(jí)和信道數(shù)的關(guān)系。⑤蜂窩組網(wǎng)干擾和不同接入方式的容量分析。⑥蜂窩系統(tǒng)的移動(dòng)性管理。⑦GSM系統(tǒng)的蜂窩網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)。4.1蜂窩組網(wǎng)技術(shù)4.1.1移動(dòng)通信網(wǎng)的區(qū)域覆蓋1．大區(qū)制大區(qū)制是指在特定的服務(wù)區(qū)內(nèi)只設(shè)一個(gè)基站，負(fù)責(zé)服務(wù)區(qū)內(nèi)所有用戶的無(wú)線鏈路使用，如圖4-1所示。圖4-1大區(qū)制示意圖2．小區(qū)制（1）小區(qū)制的特點(diǎn)在小區(qū)制（每個(gè)基站僅覆蓋一個(gè)小區(qū)）網(wǎng)絡(luò)中為了滿足系統(tǒng)頻率資源

2、和頻譜利用率之間的約束關(guān)系，我們需要將相同的頻率在相隔一定距離的小區(qū)中重復(fù)使用來(lái)達(dá)到系統(tǒng)的要求。圖4-2小區(qū)制示意圖（2）帶狀網(wǎng)帶狀網(wǎng)主要用于覆蓋公路、鐵路、水運(yùn)航道、海岸沿線等狹長(zhǎng)區(qū)域，如圖4-3所示?；咎炀€若用全向輻射，覆蓋區(qū)形狀是圓形的，如圖4-3（a）所示，帶狀網(wǎng)宜采用有向天線，使每個(gè)小區(qū)呈扁圓形，如圖4-3（b）所示。圖4-3帶狀網(wǎng)（3）面狀網(wǎng)假定整個(gè)服務(wù)區(qū)的地形、地物相同，基站采用全向天線無(wú)空隙地覆蓋整個(gè)平面的服務(wù)區(qū)，全向天線輻射的覆蓋區(qū)域是一個(gè)圓。圓形輻射區(qū)之間一定含有很多的交疊，在考慮了交疊之后，實(shí)際上每個(gè)輻射區(qū)的有效覆蓋區(qū)

3、是一個(gè)多邊形。小區(qū)形狀如圖4-6所示。圖4-6小區(qū)的形狀在輻射半徑r相同的條件下，計(jì)算出3種形狀小區(qū)的鄰區(qū)距離、小區(qū)面積、交疊區(qū)寬度和交疊區(qū)面積如表4-2所示，定性分析也可由圖4-6直接看出。表4-23種形狀小區(qū)的比較4.1.2蜂窩小區(qū)的特性1．區(qū)群的構(gòu)成在移動(dòng)通信中，為了避免同信道干擾，相鄰小區(qū)顯然不能用相同的信道。為了保證同信道小區(qū)之間有足夠的距離，附近的若干小區(qū)都不能用相同的信道。這些不同信道的小區(qū)組成一個(gè)區(qū)群，稱為單位無(wú)線區(qū)群，也叫作一簇。只有不同區(qū)群內(nèi)的小區(qū)才能進(jìn)行信道再用。單位無(wú)線區(qū)群的構(gòu)成應(yīng)滿足兩個(gè)基本條件。（1）單位區(qū)群之間可

4、以無(wú)空隙無(wú)重疊地進(jìn)行鄰接。（2）鄰接之后的區(qū)群應(yīng)保證同信道小區(qū)之間的中心距離相等。單位無(wú)線區(qū)群內(nèi)小區(qū)的個(gè)數(shù)（N）應(yīng)滿足下式：i，j為正整數(shù)2．頻率復(fù)用的概念頻率復(fù)用的機(jī)理基于無(wú)線電波傳播路徑損耗特性，即如果兩個(gè)基站之間的距離足夠遠(yuǎn)，那么用于一個(gè)基站的頻率可以在另一個(gè)基站上復(fù)用。為了理解頻率復(fù)用的概念，考慮一個(gè)共有S個(gè)可用的雙向信道的蜂窩系統(tǒng)。如果每個(gè)小區(qū)都分配k個(gè)信道（k

5、統(tǒng)中復(fù)制了M次，則雙向信道的總數(shù)C可以作為容量的一個(gè)度量，即C=MS=MkN3．區(qū)群結(jié)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)單位區(qū)群內(nèi)小區(qū)數(shù)N越大，同信道小區(qū)的距離D就越遠(yuǎn)，抗同頻干擾的性能就越好。但是相應(yīng)地，單位區(qū)群內(nèi)小區(qū)數(shù)N越大，需要的信道組越多，頻譜利用率下降。所以單位區(qū)群內(nèi)小區(qū)數(shù)N與同信道小區(qū)的距離D為互為矛盾的指標(biāo)，須折中考慮。實(shí)際應(yīng)用中，將D/r值定義為共道干擾抑制因子、共道再用因子或同頻復(fù)用因子，用Q表示，即4．中心激勵(lì)和頂點(diǎn)激勵(lì)在每個(gè)小區(qū)中，基站可以設(shè)在小區(qū)的中央，用全向天線形成圓形覆蓋區(qū)，這就是“中心激勵(lì)”方式，如圖4-10（a）所示。也可以將基站設(shè)計(jì)在

6、每個(gè)小區(qū)六邊形的3個(gè)頂點(diǎn)上，每個(gè)基站采用3副扇形輻射的定向天線，分別覆蓋3個(gè)相鄰小區(qū)的各三分之一區(qū)域，每個(gè)小區(qū)由3副120°扇形天線共同覆蓋，這就是所謂的“頂點(diǎn)激勵(lì)”方式，如圖4-10（b）所示。圖4-10兩種激勵(lì)方式5．蜂窩小區(qū)增加容量的方法常用的擴(kuò)容技術(shù)有：小區(qū)分裂、扇區(qū)劃分、選用直放站、微小區(qū)技術(shù)等。下面重點(diǎn)介紹小區(qū)分裂和扇區(qū)劃分技術(shù)。（1）小區(qū)分裂小區(qū)分裂通過(guò)用更小的小區(qū)代替較大的小區(qū)來(lái)允許系統(tǒng)容量的增長(zhǎng)，同時(shí)采用同頻復(fù)用因子不變的信道分配策略，通過(guò)減小小區(qū)半徑、重組系統(tǒng)來(lái)獲得容量的增加。（2）扇區(qū)劃分技術(shù)蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)中的同頻干擾

7、可以通過(guò)使用定向天線代替基站中單獨(dú)的一根全向天線來(lái)減小，其中每個(gè)定向天線輻射某一個(gè)特定的扇區(qū)。這種使用定向天線來(lái)減少同頻干擾，從而提高系統(tǒng)容量的技術(shù)叫做扇區(qū)劃分技術(shù)。扇區(qū)劃分技術(shù)與小區(qū)分裂不同，它可以保持小區(qū)半徑不變，容量的提高是通過(guò)減少同頻干擾以達(dá)到提高頻率利用率來(lái)實(shí)現(xiàn)的。4.2無(wú)線系統(tǒng)的信道分配1．頻道分組的原則（1）頻道分組的原則①根據(jù)不同的移動(dòng)通信系統(tǒng)的無(wú)線頻率使用要求，選擇雙工方式、載頻中心頻率、頻道間隔、收發(fā)間隔等。②確定無(wú)互調(diào)干擾或盡量減小互調(diào)干擾的分組方法。③考慮有效利用頻率資源、減小基站天線高度和盡量減小發(fā)射功率，在滿足射頻

8、防護(hù)比的前提下，確定頻道分組數(shù)。（2）頻道分配時(shí)需注意的問(wèn)題①在同一頻道組中不能有相鄰序號(hào)的頻道。②相鄰序號(hào)的頻道不能分配于相鄰小區(qū)或相鄰扇區(qū)。③應(yīng)根據(jù)移動(dòng)通信設(shè)備