第4讲移动通信网组建技术精读.ppt

第4讲 移动通信网组建技术 兰清华 目标要求 基本要求 主要内容 4.1 引言 一、大区制移动通信网 1、概念 指一个基站覆盖整个服务区 2、特点 基站发射功率很大，一般为50-200W，覆盖区域达30-50km； 大区制系统的基站频道数是有限的，容量不大，只适用于中小城市和专用移动通信等； 大区制的网络结构简单、成本低。 4.1 引言 一、大区制移动通信网 4.1 引言 二、中区制移动通信网 服务区由一个或多个基站组成，基站覆盖的半径为15~25km。允许相隔一定距离的两个基站使用相同的工作频率。 4.1 引言 三、小区制移动通信网 1、概念 将整个服务区划分成若干个小区 每个小区中设置一基站负责与小区内移动用户的无线通信 2、特点 可以提高频率利用率，增加用户容量：因为同一组波道频率可以多次重复使用 小区制中因为采用了频率重用技术，因此带来同频道干扰问题 网路构成复杂：需要越区切换、漫游、位置登记、更新等 4.1 引言 4.1 引言 3、小区形状 服务区有线状服务区、带状服务区和面状服务区三种。 4.1 引言 3、小区形状 在面状服务区设计时，能覆盖一个平面的规则多边形有正三角形、正方形、正六边形三种。 4.1 引言 4.1 引言 4、基站位置 中心激励：基站设在小区的中央，由全方向天线形成圆形覆盖区 顶点激励：若基站设在正六边形的三个顶点上，用扇形辐射的定向天线。优点：消除障碍物阴影，对来自天线方向图主瓣之外的干扰有一定的隔离度 4.1 引言 主要内容 4.2 频率复用 一、频率复用和簇（区群）的构成 1、簇的相关概念 簇：簇是由若干个小区组成的集合，该集合内的小区都使用不同频率（或频率集），而在该集合外的小区可以使用对应的相同频率，簇是可以使用全部可用频率的最小小区集合。 频率复用因子：簇中小区的个数 4.2 频率复用 【例】某服务区分成5个簇，每个簇中有20个小区，每个小区分配一个频率，请问，该服务区至少需要多少种频率？ 4.2 频率复用 【例】如果系统可用信道数为480，那么当簇的大小分别为8和6时，每个小区内可用的信道是多少？ 4.2 频率复用 2、构成簇的条件 簇之间可以邻接且无空隙无重叠的进行覆盖 相邻簇中同频小区之间的距离相等 3、簇内小区数 簇内的小区数应满足下式： 式中，i、j为相邻同频小区间的相隔小区数，取正整数且不同时为零 4.2 频率复用 思考：当服务区域已确定且小区大小不变时，簇大小和容量的关系如何？ 簇越小，容量越大； 簇越大，容量越小。 但是如果簇太小的话，会有什么问题？ 4.2 频率复用 4、频率复用的相关概念 同频小区：不同簇中使用相同频率的小区 4.2 频率复用 4、频率复用的相关概念 同频复用距离：任意两个同频小区之间的距离 5、频率复用模式 簇由N个小区组成，频道总数被分成N组，每个小区分给一个频道组，簇获得全部频率; 相邻的簇重复使用相邻的频率分配模式; 频率复用模式的确定主要以同频干扰防护门限为依据,若N太大，则每个小区中分得的频道数太少；若N太小，每个小区频道数增加，但由于同频小区距离近而使同频干扰增大; 常用的N=12，9，7，4，3。 主要内容 一、移动通信网的信道分配的要求 1、频段：以往使用1GHz以下的VHF/UHF频段，但由于频率资源的紧缺，使其扩展到1-3GHz。 2、信道间隔：我国规定在25-1000MHz全频段内均为25kHz。 3、占有带宽：是信道间隔的60%左右，CCIR规定:A3E为6kHz,F3E在信道间隔为30和25kHz时为16kHz,为12.5kHz时8.5kHz。 4、保护带宽：考滤频谱的收敛性、接收机的选择性和频率的稳定度。 二、移动通信网的信道分配策略 1、固定信道分配：每个小区被指定分配若干频道，即每个小区可用的信道是固定的，蜂窝系统采用此法。 2、动态信道分配：每个无线区使用的信道数是不固定的，当某时刻业务量大时，使用的信道数就多，否则就少，以增大系统容量和改善通信质量。 3、信道借用策略： 如果某小区租户的所有信道都已被占用，允许该小区从相邻小区中借用信道。 三、信道的分配方式 1、分区分组分配法： 1）原则： 尽量减少占用的总频段，以提高频段的利用率； 同一簇内不能使用相同的信道，以避免同频干扰； 小区内采用无三阶互调的相容信道组，经避免互调干扰。 例如： 设给定的频段以等间隔划分为信道，按顺序分别标明各信道的号码为：1，2，3，…。若每个区群有7个小区，每个小区需6个信道，按上述原则进行分配，可得到： 第一组 1、5、14、20、34、36 第二组 2、9、13、1