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1、1,移动通信原理,教师：龚萍 ,2,蜂窝和多址的概念, 蜂窝的基本概念 频率复用 信道分配策略 蜂窝网络规划基础 多址技术 干扰与系统容量 话务理论*,3,重点,蜂窝技术的基本概念；频率复用、频率复用因子及频率复用分析（N,D的取值等） 信道分配的基本概念 了解、拓宽一些网络规划的基本知识点 主要的多址方式FDMA、TDMA、CDMA的主要原理及技术特点； 各系统下的主要干扰；同道干扰分析,4,2.1 蜂窝的基本概念,早期-大区制移动通信系统 仅由一个基站，多个移动台组成 信号传输损耗，通信距离有限 覆盖范围3050km，发射功率50200W，天线很高(30m) 网络结构简单，频道数目少，没有
2、交换机，直接与PSTN相连大区系统的局限性覆盖范围有限 服务的用户容量有限服务性能较差 频谱利用率低 1940s，Bell实验室提出蜂窝概念;1974年，系统产生,5,蜂窝概念的引入,蜂窝系统-“小区制”系统 将所要覆盖的大的地区划分为若干个小区，每个小区的边界覆盖用六边形(理论模型)来表示，这样就形成了蜂窝每个小区的半径可视用户的分布密度在110km左右。在每个小区设立一个基站为本小区范围内的用户服务小区的定义：对于某给定基站，其相应的小区代表这样的区域，在该区域上和其他基站相比较，利用这个基站能为处在该小区区域的移动台提供最好的服务（从接收电平或载干比度量）,6,基站发射机的位置,中心激励
3、：全向天线 顶点激励：扇形定向天线 基站位置：实际允许1/4小区半径的偏移 (搜索圈),7,蜂窝系统的基本概况,频率复用：,CDMA频率复用：,8,蜂窝小区的形状,9,结论：当r一定的时候, 正六边形区域的中心距离最大 正六边形区域的小区面积最大 所以： 当总覆盖面积一定时，正六边形所用小区数最少,成本相应也最小。 为达到中心到边缘的信号功率满足一定要求时，小区间干扰最小。 实际的小区覆盖是不规则的，由场强测量或传播预测模型来确定，有不同的形状，如条状等。实际小区覆盖的确定：基站和移动台同功率通信的轮廓线。,10,蜂窝分类,宏蜂窝 (Macro-cell) 135km 10W以上微蜂窝 (Mi
4、cro-cell) 1Km内 12W微微蜂窝 (Pico-cell) 50m 几十几百毫瓦分层蜂窝 (由多种蜂窝组成),11,小区分裂与扇区化,扇区化小区,用户密度不等的小区结构,12,三扇区蜂窝状布局,13,2.2 频率复用,l小区制将每个小区的覆盖限制到其边界内，并将同一组信道在相距足够远的小区重复使用。l频率复用或频率规划：为系统内所有小区的基站选择和分配信道组的设计过程。,14,频率复用概念,相同频率组用同一个字母.,15,频率复用,蜂窝移动通信系统中为了满足用户数量不断增长的需求,同时又要避免干扰，采用了频率复用的方法； 相邻近小区不能采用相同的信道，而为了实现同一信道在服务区内重复
5、使用，同信道小区之间留有足够的空间隔离距离。满足空间隔离距离的区域称为频率复用区。 在同一个频率复用区内的小区组成了一个蜂窝区群，且只有在不同的区群间的小区才能实现信道复用。 区群组成的基本条件：区群之间可以互相邻接，且无缝隙、无重叠的进行覆盖；相互邻接的区群应保证各个相邻同信道小区之间的距离相等,16,小区复用图,17,l第一代模拟移动通信网中经常采用7*3/21区群结构，即每个区群中包含7个基站，而每个基站覆盖3个扇区，每个频率只用一次。l第二代数字式GSM系统中，经常采用4*3/12模式,其结构如下：,18,频率复用分析,簇或区群（cluster）：共同使用全部可用频率的N个小区。 S：
6、分配的频带确定的可用信道数k：每小区分配的信道数（K提高信道复用次数-提高容量（或增加每单位面积的信道数）。 例：按半径的一半来分裂,一个小区含4个小区。,A点为基站：,41,小区分裂,新基站G在原来两基站G中间，保证分裂后频率规划与原来相同； 新小区基站的发射功率应该下降； 小区分裂仅使同频率组的几何尺寸按比例缩小。,42,2.5无线通信的多址技术,概述 频分多址（Frequency Division Multiple Access） 时分多址（Time Division Multiple Access ） 码分多址（Code Division Multiple Access ） 空分多址（
7、Space Division Multiple Access ）,43,多址接入简介,基本概念实现不同地点、不同用户接入网络的技术 多址接入与信道 信道：传输信息的通道 无线信道：(f，t，C，S) 分类： 频分多址 (FDMA)，频道划分，频带独享，时间共享 时分多址 (TDMA)，时隙划分，时隙独占，频率共享 码分多址 (CDMA)，码型划分，时隙，频率共享 空分多址 (SDMA)，空间角度划分，频率/时隙/码共享,44,多址传输模型,基站 移动台,多 址 信 道,45,多址接入基本原理（一）,多址划分从原理上看属于信号的正交划分与设计技术。即通过： 1)在发送端，设计一组相互正交信号（1）（2）,其中 为第i个用户的信号， 为第i个用户的正交参 量， 为第i个用户地址的保护区间。而且正交参量应满 足：,46,多址接入基本原理（二）,（i,j=1,2,N）即通过选择和构造 ，使发送给不同移动台的 信号在频域时间地址空间上分割开来,
