《蜂窝移动通信系统》PPT课件.ppt

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1、移动通信原理第二章蜂窝移动通信系统内容介绍2.1移动通信网的基本概念2.2蜂窝小区的概念和区域覆盖2.3信道切换策略2.4干扰和信道容量2.5电信业务流量与服务等级22.1移动通信网的基本概念2.1.1移动通信网概念2.1.2移动通信网组成32.1.1移动通信网概念移动通信在追求最大容量的同时，还要追求最大的覆盖，未来的目标是全球无缝覆盖(seamlesscoverage)即无论用户移动到什么地方，移动通信系统都应该覆盖到要实现系统在其覆盖区内良好的通信，就必须有一个通信网支持，这个网络就是移动

2、通信网42.1.2移动通信网组成（1）空中网络部分多址接入方式频率复用和蜂窝小区切换和位置更新（2）地面网络部分服务区内各个基站的相互连接基站与固定网络（PSTN、ISDN、数据网等）52.2蜂窝小区的概念和区域覆盖2.2.1蜂窝小区的概念2.2.2大区制小容量2.2.3频率复用和小区制移动通信系统62.2.1蜂窝小区的概念蜂窝的概念是一个系统级的概念，其思想是用许多小功率的发射机来代替单个的大功率发射机，每一个小的覆盖区只提供服务范围内的一小部分覆盖。移动通信网的区域覆盖方式分为两类：一类是小容

3、量的大区制；另一类是大容量的小区制。72.2.2大区制小容量大区制是指一个基站覆盖整个服务区。为了增大通信用户量，大区制通信网只有增多基站的信道数（装备量也随之加大），但这总是有限的。因此，大区制只能适用于小容量的通信网，例如用户数在1000以下。这种制式的控制方式简单，设备成本低，适用于中小城市、工矿区以及专业部门，是发展专用移动通信网可选用的制式。82.2.3频率复用和小区制移动通信系统为整个系统中的所有基站选择和分配信道组的设计过程叫做频率复用或频率规划。小区制大容量小区制移动通信系统的频率

4、复用和覆盖有两种方式，一种是带状服务覆盖区；另一种是面状服务覆盖区。92.2.3频率复用和小区制移动通信系统图2-1双频组和三频组频率配置带状覆盖区(铁路或江河沿线)10无线移动通信系统广泛使用六边形研究系统覆盖和业务需求。实际上，由于无线系统覆盖区的地形地貌不同，无线电波传播环境不同，产生的电波的长期衰落和短期衰落不同，因而一个小区的实际无线覆盖是一个不规则的形状。当用六边形来模拟覆盖范围时，基站发射机或者安置在小区的中心（中心激励小区），或者安置在六边形的顶点之中的三个上（顶点激励小区）。面状

5、覆盖区2.2.3频率复用和小区制移动通信系统112.2.3频率复用和小区制移动通信系统图2-2蜂窝系统的频率复用N=4包含2个完整的含有相同数字1到4的小区，一般称为簇或区群。在一个簇里要使用不同频率，在不同簇中要使用对应的相同频率。小区的频率复用指名了在哪使用了不同的频率信道122.2.3频率复用和小区制移动通信系统考虑一个共有S个可用的双向信道的蜂窝系统，如果每个蜂窝小区都分配K（K

6、无线信道的总数为S=KN（2-1）132.2.3频率复用和小区制移动通信系统共同使用全部可用频率的N个小区叫做一簇（cluster，也叫区群）。N叫做簇（或区群）的大小，如果区群在系统中共同复制了M次，则信道的总数C可以作为容量的一个度量C=MKN=MS（2-2）142.2.3频率复用和小区制移动通信系统用正六边形表示的一个小区，可使相邻小区无空隙，每一个区群的小区数量N满足下式：N=i2+ij+j2（2-3）N347912131619212527j10102102103i122323434531

7、52.2.3频率复用和小区制移动通信系统N的值表现了移动台或基站可以承受的干扰，同时保持令人满意的通信质量移动台或基站可以承受的干扰主要体现在由于频率复用所带来的同频干扰同频距离的选定决定着同频干扰的大小，因为干扰随着距离的增大会减小同频复用距离D指最近的两个同频点小区中心之间的距离162.2.3频率复用和小区制移动通信系统图2-3在蜂窝小区中定位同频小区的方法D=(3N)1/2RN=i2+ij+j2N也称为频率复用因子N越大，D就大，频率利用率就降低，反之，N小，D小，频率利用率高，但同频干扰加

8、大1、沿着任何一条六边形链移动i个小区；2、逆时针旋转60度，再一定j个小区，如上图，i=3，j=2，N=19172.3信道切换策略将正在处于通话状态的移动台转移到新的业务信道上（新的小区）的过程称为“切换”（handover）???为什么要切换信号强度或质量下降引起切换容量问题引起切换182.4干扰和信道容量干扰是蜂窝无线系统性能的主要限制因素。在蜂窝系统中，存在两种主要的干扰，即同频干扰和邻频干扰。192.4.1同频干扰和系统容量2.4.2相邻信道的干扰2.4.3蜂窝小区容量的