蜂窝移动通信组网技术

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1、移动通信<第2章>数字移动通信的关键技术组网技术编码技术多址技术均衡技术信令移动通信网按照服务区域覆盖方式分为：大区制小区制一、组网技术1.区域覆盖方式大区制由一个基站(发射功率为50～100W)覆盖整个服务区，该基站负责服务区内所有移动台的通信与控制。大区制的覆盖半径一般为30～50km。采用这种大区制方式时，由于采用单基站制，没有重复使用频率的问题，因此技术问题并不复杂。只需根据所覆盖的范围，确定天线的高度，发射功率的大小，并根据业务量大小，确定服务等级及应用的信道数。但也正是由于采用单基站制，因此基站的天线需要架设得非常高，发射机的发射功率也要很高。即使这样做，也只

2、可保证移动台收到基站的信号，而无法保证基站能收到移动台的信号。因此这种大区制通信网的覆盖范围是有限的，只能适用于小容量的网络，一般用在用户较少的专用通信网中。一、组网技术大区制可以在适当的地点设立若干个分集接收站来改善上行传输。一、组网技术小区制小区制是指将整个服务区划分为若干小区，在每个小区设置一个基站，负责本小区内移动台的通信与控制。小区制的覆盖半径一般为2～10km，基站的发射功率一般限制在一定的范围内，以减少信道干扰。同时还要设置移动业务交换中心，负责小区间移动用户的通信连接及移动网与有线网的连接，保证移动台在整个服务区内，无论在哪个小区都能够正常进行通信。由于是

3、多基站系统，因此小区制移动通信系统中需采用频率复用技术。在相隔一定距离的小区进行频率再用，可以提高系统的频率利用率和系统容量，但网络结构复杂，投资巨大。尽管如此，为了获得系统的大容量，在大容量公用移动通信网中仍普遍采用小区制结构。一、组网技术小区制一、组网技术PSTN另一有线网另一有线网MSCMSCBSCBSCBSCBSCBTSBTSBTSBTSBTSBTSBTSBTSBTSBTSBTSBTSBTSBSCBSCBSC8小区频率重复再用37516324356175243612774251314小区制根据服务对象和地形的不同对服务区域划分为：带状服务区面状服务区一、组网技术带

4、状服务区这种区域的无线小区，按横向排列覆盖整个服务区，整个系统由许多细小的无线小区相连而成。基站天线使用全向辐射，覆盖区形状是圆形；可进行频率复用；为防止同频干扰，相邻区域不能使用同一频率；适用范围：一般应用在铁路、公路、沿海和内河航道的移动通信系统。一、组网技术为防止同频干扰，相邻区域不能采用统一频率，可采用二频组、三频组或四频组的频率配置双频组和三频组的频率设置的示意图如下：一、组网技术面状服务区在平面区域内划分小区。全向天线的覆盖区是圆形的。为不留空隙覆盖整个服务区，各覆盖区之间一定要重叠。考虑重叠后，每个小区实际上的有效覆盖区是一个圆的内接多边形。考虑覆盖整个区域

5、而没有重叠和间隙的几何形状，分为正三角形、正方形和正六边形一、组网技术正六边形aa正方形a正三角形其中六边形在三种几何形状中具有最大的中心间隔和覆盖面积，而重叠区域宽度和重叠区域的面积又最小。所以小区都采用正六边形小区结构，正六边形构成的网络形同蜂窝，因此，把小区形状为六边形的小区制移动通信网称为蜂窝网。蜂窝网每区各使用一个无线电频率，但隔几区容许使用同一频率，不会互相干扰。一、组网技术3、单位无线区群的构成应满足以下两个条件：1、若干单位无线区群能彼此邻接2、相邻单位无线区群的同频小区中心间隔距离dg是一样的。满足以上两个条件的关系式如下：N=a2+ab+b2式中N为构

6、成单位无线区群的正六边形的数目。a及b均为正整数，包括零在内，但a、b不能同时为零。按照以上条件，可确定N有如下数值a=1b=1N=3a=2b=0N=4a=2b=1N=7a=2b=2N=12a=3b=0N=9

7、

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12、N=3a=1b=1(dg/r0)=3N=4a=2b=0(dg/r0)=3.46N=7a=2b=1(dg/r0)=4.58N=12a=3b=2(dg/r0)=6N=13a=3b=1(dg/r0)=6.24N=9a=3b=0(dg/r0)=5.2dg是同频小区中心距离r0是小区半径dg/r0=√3N1123456711111r0dgN=7,a=2,b=1事实上

13、服务区内的用户密度是不均匀的。因而在用户密度高的市中心可以使小区面积小一点，而在郊区小区的面积可以大一些一、组网技术对于已设置好的蜂窝通信网，随着城市的发展，原来低用户密度区可能变成高密度区，这时相应地在该地区设置新的基站，将小区面积划小，解决以上问题可用小区分裂方法。一、组网技术小区分裂小区分裂是将拥塞的小区分成更小小区的方法，每个小区都有自己的基站，并相应地降低天线高度和减小发射功率。由于小区分裂提高信道的复用次数，使得单位面积内的信道数目增加，因而能提高系统容量。如果分裂后小区半径为原小区半径的一半，则是1:4的分裂。一