工学移动通信组网技术课件.ppt

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1、组织教学复习提问：导入新课：授新课：5分钟70分钟5分钟分集技术：空间分集、时间分集、频率分集合并方式：选择性合并、最大比值合并、等增益合并干扰：邻道干扰、同频干扰、互调干扰1第四章移动通信网组网技术4.1区域覆盖4.2区群的的构建4.3移动通信的网络结构4.4信令4.5蜂窝移动通信网络的频率规划4.6多信道共用技术4.7移动通信的交换技术4.8信道自动选择方式2随着移动通信用户数量的不断增加，业务范围的不断扩大，频率资源和可用频道数之间的矛盾日益突出。采用蜂窝组网方式的目的在于解决常规移动通信系统频谱匮乏、容量小、服务质量差和频谱利用率低等问题，以实现移动通信系统在大范围内有序的

2、通信。而组网过程中必须要解决移动通信的体制、服务区域的划分、区群的构成、移动网的组成、信道的结构、接入方式、信令、路由、接续和多信道共用等一系列问题，才能使网络正常运行。34.1区域覆盖根据服务区域覆盖方式的不同可将移动通信网划分为大区制和小区制。4.1.1大区制移动通信网大区制就是在一个服务区域(如一个城市)内只有一个或几个基站（BaseStation，BS），并由它负责移动通信的联络和控制，如图4-1所示。通常为了扩大服务区域的范围，基站天线架设得都很高，发射机输出功率也较大(一般在200W左右)，其覆盖半径大约为30～50km。4图4-1大区制移动通信示意图54.1.2小区制

3、（蜂窝）移动通信网小区制就是把整个服务区域划分为若干个无线小区（Cell），每个小区分别设置一个基站，负责本区移动通信的联络和控制。同时，又可在移动业务交换中心（MSC）的统一控制下，实现小区之间移动用户通信的转接，以及移动用户与市话用户的联系。比如，可以把图4-1中的服务区域一分为七，如图4-2所示。每个小区（半径为2～20km，目前小的有1～3km，有的城市为500m）各设一个小功率基站(BS1～BS7)，发射功率一般为5～20W，以满足各无线小区移动通信的需要。6图4-2小区制(蜂窝)移动通信网7随着用户数的不断增加，无线小区还可以继续划小为微小区（Microcell）和微微

4、小区（Picrocell），以不断适应用户数增长的需要。在实际中，用小区分裂（CellSplitting）、小区扇形化（Sectoring）和覆盖区域逼近（CoverageZoneApproaches）等技术来增大蜂窝系统容量。小区分裂是将拥塞的小区分成更小的小区，每个小区都有自己的基站并相应的降低天线高度和减小发射机功率。由于小区分裂提高了信道的复用次数，因而使系统容量有了明显提高。假设系统中所有小区都按小区半径的一半来分裂，如图4-3所示，理论上，系统容量增长接近4倍。小区扇形化依靠基站的方向性天线来减少同频干扰以提高系统容量，通常一个小区划分为3个120°的扇区或是6个60

5、°的扇区。8图4-3按小区半径的一半进行小区分裂示意图9采用小区制不仅提高了频率的利用率，而且由于基站功率减小，也使相互间的干扰减少了。此外，无线小区的范围还可根据实际用户数的多少灵活确定，具有组网的灵活性。采用小区制最大的优点是有效地解决了频道数量有限和用户数增大之间的矛盾。所以，公用移动电话网均采用这种体制。但是这种体制在移动台通话过程中，从一个小区转入另一个小区时，移动台需要经常地更换工作频道。无线小区的范围越小，通话中切换频道的次数就越多，这样对控制交换功能的要求就提高了，再加上基站数量的增加，建网的成本就提高了，所以无线小区的范围也不宜过小。通常需根据用户密度或业务量的大

6、小来确定无线小区半径，目前，宏小区半径一般为1～5km左右。104.1.3带状网带状网主要用于覆盖公路、铁路、海岸线等，其服务区内的用户的分布呈带状分布，如图4-4所示。图4-4带状网（有向天线辐射）铁路、河道……ABAB114.1.4.蜂窝网a.小区形状：正六边形b.区群（由不同信道的N个小区组成）组成模式：满足c.基站设置方式：中心激励、顶点激励d.小区分裂12N=3,j=1i=1N=4,j=2i=0N=7,j=2i=1……4.2区群的构成与激励方式4.2.1区群的组成区群组成要求：①无空隙覆盖全部服务区。②相邻同信道小区距离相等，则同频道再用距离最大。可以证明，满足以上

7、要求的区群组成应满足下式式中，N为区群内小区数；i、j为正整数。由此式得出的各种区群形状如图4-5所示：134.2.2同频道小区的距离同频道(信道)小区距离D（以N=19,j＝3,i＝2为例来推导）图4-6所示ji14中心激励顶点激励4.2.3中心激励与顶点激励图4-7两种激励方式示意图154.3移动通信的网络结构4.3.1基本网络结构基站通过网络结构传输链路和交换机相连，交换机再与固定的电信网络相连，形成移动用户——基站——交换机——固定网络——固定用户