移动通信第五章

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1、移动通信第五章移动通信第五章本文由 A 滴水藏海 A 贡献ppt 文档可能在 WAP 端浏览体验不佳。建议您优先选择 TXT，或下载源文件到本机查看。移动通信技术第五章 移动通信组网原理移动通信教学中心第五章移动通信组网原理大区制移动通信网 小区制移动通信网 频率复用模式 小区分裂 同频干扰防护 频率分配 多波道共用技术 本章要求：了解大区制、掌握小区制实现方式、 本章要求：了解大区制、掌握小区制实现方式、频率复用模 了解小区分裂及实施方案，掌握同频干扰防护的计算、 式，了解小区分裂及实施方案，掌握同频干扰防护的计算、 降低同频干扰的措施、 降低同频干扰的措施、等频距固定频道分配方法与多波道共

2、 用技术。 用技术。移动通信教学中心大区制移动通信网无线服务区：基站信号所能覆盖的区域。 无线服务区：基站信号所能覆盖的区域。 大区制是指一个基站所覆盖的无线服务区较大。因此： 大区制是指一个基站所覆盖的无线服务区较大。因此：基站天线架设较高（几十米到百余米） 基站天线架设较高（几十米到百余米） 发射功率很大（50发射功率很大（50-200W) 覆盖半径达 30 50km。 30覆盖半径达 30-50km。其覆盖范围受以下因素的影响： 其覆盖范围受以下因素的影响：地球曲率造成的视距； 地球曲率造成的视距； 地形环境， 山丘，树林，建筑物造成的阴影； 地形环境，如山丘，树林，建筑物造成的阴影；

3、移动台发射机功率小，限制了 BS MS 的互通距离 BS 与 的互通距离； 移动台发射机功率小，限制了 BS 与 MS 的互通距离； 基站发射机功率有限 且增加发射功率只能增加很小的覆盖距离； 发射机功率有限， 基站发射机功率有限，且增加发射功率只能增加很小的覆盖距离； 多径和其它干扰的影响； 多径和其它干扰的影响；大区制系统的基站频道数有限，容量小，一般只能容 大区制系统的基站频道数有限，容量小， 纳几十至几百个用户， 纳几十至几百个用户，不能满足用户数目日益增加的需 移动通信教学中心 求。小区制移动通信网基本的小区类型（ 为小区半径） 基本的小区类型（r0 为小区半径） 20km)：人口稀

4、少的农村地区。 超小区 （r0 20km)：人口稀少的农村地区。 1km)：人口较稠密地区。 宏小区 (r0 = 1-20 km)：人口较稠密地区。 0.1- km)：城市繁华区段。 微小区 （r0 = 0.1-1 km)：城市繁华区段。 微微小区（ 办公室或家庭移动环境。 微微小区（r0 12 dB I 2 表明 120 度扇区定向天线覆盖可以改善同频干扰比。 120 度扇区定向天线覆盖可以改善同频干扰比 表明 120 度扇区定向天线覆盖可以改善同频干扰比。II）6 扇区情况作为作业 C =国家规定 GSM 移动通信系统的设备必须满足： 国家规定 GSM 移动通信系统的设备必须满足： GSM

5、 移动通信系统的设备必须满足C = 1 ? D ? r0 ? = 1 ( 3N ? 1) 12dB ? ? I m? r ? m ? 0 ?如果不满足，必须采用调整措施使之满足，有几种措施： 增大，如果不满足，必须采用调整措施使之满足，有几种措施：N 增大， 减小， 减小，通过调整基站方位角、仰角使小区间的同频干扰 I m减小，使 I 减小，通过调整基站方位角、仰角使小区间的同频干扰I 减到最小。 减到最小。 移动通信教学中心频率规划方案频率规划包含两个含义： 频道分组， 频率规划包含两个含义： 频道分组，根据服务网络 的需要将全部频道分成若干个频道组；频道指配： 的需要将全部频道分成若干个频

6、道组； 频道指配： 以一定的规律和方式（固定或动态） 以一定的规律和方式（固定或动态）将频道指派给服 务区内的用户。 务区内的用户。 频道分配策略：根据频道和小区的关系，可将分配策略 频道分配策略：根据频道和小区的关系， 分为固定频道分配策略、 分为固定频道分配策略、动态频道分配策略和混合频道 分配策略。 分配策略。固定频道分配策略：系统给每个小区指派一组预先确定好的频率。 固定频道分配策略：系统给每个小区指派一组预先确定好的频率。 优点：控制方便；缺点：信道利用率低。 优点：控制方便；缺点：信道利用率低。 动态频道分配策略：根据小区中实时变化的业务量进行信道分配。 动态频道分配策略：根据小区

7、中实时变化的业务量进行信道分配。 优点：提高系统的信道利用率，减小呼叫阻塞。缺点：控制复杂。 优点：提高系统的信道利用率，减小呼叫阻塞。缺点：控制复杂。 复合频道分配策略：将一部分信道固定分配给各小区， 复合频道分配策略：将一部分信道固定分配给各小区，另一部分作为 各小区均可使用的动态信道。 各小区均可使用的动态信道。移动通信教学中心固定波道（信道） 固定波道（信道）分配法需要解决的问题：频道组数；每组的频道数； 需要解决的问题：频道组数；每组的频道数； 频道的频率指配。 频道的频率指配。 1）带状网的固定波道分配 a)根据对系统 C/I 要求确定同频复用模式 之后就能相应 根据对系统 C/I

8、 要求确定同频复用模式 N a)根据对系统 C/I 要求确定同频复用模式 N 之后就能相应 的确定频率组数；的确定频率组数； b)然后 然后根据每个无线小区的话务量确定每组所需的波道数 b)然后根据每个无线小区的话务量确定每组所需的波道数 根据爱尔兰公式计算） ； （根据爱尔兰公式计算） ； c)每组波道频率指配 c)每组波道频率指配 2）蜂窝网固定波道分配 a)根据同频复用模式 根据同频复用模式 N 确定所需频道组数就为 N a)根据同频复用模式 N，确定所需频道组数就为 N。 b)根据每个无线小区的话务量确定每组所需的频道数 b)根据每个无线小区的话务量确定每组所需的频道数 根据爱尔兰公式

9、计算） （根据爱尔兰公式计算）移动通信教学中心两种固定信道分配法a）分区分组分配法：着眼于波道组中的波道满足无三阶 分区分组分配法： 互调干扰条件，但频道资源没有被全部利用。 互调干扰条件，但频道资源没有被全部利用。 是大容量蜂窝系统广泛使用的频率分配方法。 是大容量蜂窝系统广泛使用的频率分配方法。 b）等频距分配法所谓等频距是指一个频道组内相邻频道的频道序号间隔相同， 所谓等频距是指一个频道组内相邻频道的频道序号间隔相同，相 邻频道的频率差也就相等。 邻频道的频率差也就相等。实现方法：将所有频道按频道序号等间隔的分组， 实现方法：将所有频道按频道序号等间隔的分组，每个 小区或扇区只使用其中一

10、组频率。 小区或扇区只使用其中一组频率。 特点： 特点： 1）频道全部利用2）同一频道组中的相邻频道序号之间的间隔为总频道组数 由同频复用模式 N 和基站覆盖情况确定） ； 目(由同频复用模式 N 和基站覆盖情况确定） ； 同一频道组中的频道可能不满足无互调干扰的条件， 3）同一频道组中的频道可能不满足无互调干扰的条件，但 由于同一组的频道之间有足够大频道间隔， 由于同一组的频道之间有足够大频道间隔，可将干扰信号减 到很小的程度。 到很小的程度。移动通信教学中心全向小区覆盖，需要的频道组数为： 全向小区覆盖，需要的频道组数为：N 组； 定向小区，分裂为 Q 则需要的频道组数为：NQ组 定向小区

11、，分裂为 Q 个，则需要的频道组数为：NQ 组。例：GSM 系统，N = 4，1200 定向覆盖（即复用模式为 4， 定向覆盖（ GSM 系统， 系统 4/12，每基站采用 3 120 度的定向天线覆盖 度的定向天线覆盖) 4/12，每基站采用 3 个 120 度的定向天线覆盖)。故 Q = 总的频道组数为 NQ 12。NQ 也就是频道组中相邻 3，总的频道组数为 NQ = 12。NQ 也就是频道组中相邻 频道序号的间隔。 频道序号的间隔。移动通信教学中心移动通信教学中心两种固定信道分配法续上例，共有 124 个频道，如何分配？ 续上例，共有 124 个频道，如何分配？ 124 个频道分组序号

12、 频道号 1 1 13 25 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 7 7 8 8 9 9 10 10 22 11 11 23 12 D3 12 24 36 48 60 72 84 96 108 120 10 10 10 分组代号 A1 B1 C1 D1 A2 B2 C2 D2 A3 B3 C3 14 15 26 16 17 18 19 20 2137 49 61 73 85 97 109 121 122 123 124 每组频道 11 11 11 11 10 10 10 10 10 移动通信教学中心 数10移动通信教学中心多波道共用技术及其相关概念1. 什么叫多波道共用 在一个无线区域内的

13、几个波道均为该无线区内的所 有用户共用的方式。 有用户共用的方式。和多波道共用相对应的是独立波道方式。比如说， 和多波道共用相对应的是独立波道方式。比如说，在一个无线区 中有 n 个波道，将用户也分成 n 中有 n 个波道，将用户也分成 n 组，每组用户分别被指定在某一波道 上工作，不同波道内的用户不能互换波道， 上工作，不同波道内的用户不能互换波道，这种用户占用波道的方 式就称为独立波道方式。这种方式下波道占用率不高。 式就称为独立波道方式。这种方式下波道占用率不高。 而多波道共用，就是 n个波道为该无线区内的所有用户共用。 而多波道共用，就是 n 个波道为该无线区内的所有用户共用。当 其中

14、 k kn）个波道被占用时，其他用户可以使用（ 其中 k（kn）个波道被占用时，其他用户可以使用（n-k）个波道 中的任一个。 中的任一个。显然，所有波道同时被占用的概率远小于一个波道 显然， 被占用的概率，因而， 被占用的概率，因而，多波道共用可以大大提高波道 的利用率。 的利用率。移动通信教学中心多波道共用技术及其相关概念2. 多波道共用相关概念 话务量:度量通信系统业务量或繁忙程度的指标。 1）话务量:度量通信系统业务量或繁忙程度的指标。 定义： 定义：在一个特定时间内呼叫次数与每次呼叫平 均占用时间的乘积。 均占用时间的乘积。 流入话务量定义为单位时间内（通常一个小时） 流入话务量定义

15、为单位时间内（通常一个小时） 定义为单位时间内 发生的平均呼叫次数与每次呼叫平均占用波道的时间 A= SA流入话务量 流入话务量 单位时间内的平均呼叫次数 单位时间内的平均呼叫次数 S每次呼叫平均占用时间 每次呼叫平均占用时间A 的单位：“爱尔兰” （Erl）一个话路 的单位： 爱尔兰” Erl）一个话路 连续被占用 1 小时的话务量。 连续被占用 1 小时的话务量。移动通信教学中心多波道共用技术及其相关概念2) 呼损率 定义：当一个系统的所有波道均被占用后， 定义：当一个系统的所有波道均被占用后，若再有新呼 叫发生，必将因无波道可用而损失掉。 叫发生，必将因无波道可用而损失掉。在单位时间内这

16、 种被损失掉的呼叫占全部呼叫的比率称为呼损率， 种被损失掉的呼叫占全部呼叫的比率称为呼损率，通常 又称为服务等级，是通信网接续质量的主要指标。 又称为服务等级，是通信网接续质量的主要指标。 多波道移动电话系统中描述话务量 A 呼损率 B 3）多波道移动电话系统中描述话务量 A、呼损率 B、共用 波道数 n 三个参量的公式为爱尔兰呼损公式： 波道数 n 三个参量的公式为爱尔兰呼损公式：B= Ani=0nn! Ai i!A：n 个波道总的流入话务量 n: 共用的波道数 i: 0 - n移动通信教学中心多波道共用技术及其相关概念如已知呼损率 B 据上式可算出 A 如已知呼损率 B，据上式可算出 A 和 n 的对应数量关系，巴 的对应数量关系， 尔姆表见表 5.5 表中 m 为每个波道能够容量的用户数， 5.5， 尔姆表见表 5.5，表中 m 为每个波道能够容量的用户数，nm 为系统总的用户数； 定义为每用户忙时话务量。 为系统总的用户数；a 定义为每用户忙时话务量。 4）波道利用率 a）