第06讲 第03章 组网技术基础-2

六、 覆盖区域逼近方法
2、覆盖区域逼近法的解决思路
微波和光缆链路 微 小 区 选 择 器
Tx/Rx
Tx/Rx
基站
B
C
中心基站由多个微小区发射机代替。 当移动台在小区内时，由信号最强 的微小区服务。
A
Tx/Rx
小区所属信道由基站分配给任一微
小区使用，微小区间不需要切换信道。
微小区概念
六、 覆盖区域逼近方法
二、同频干扰与系统容量的关系
1、系统容量的定义
（2）表达式
NS CT L L N
条件：同样小区半径，同样覆盖区域下 N减小，同频小区的间隔更近，区群复制次数增 加，使容量CT增大。 N减小，同频干扰增强，故需要折衷的N值。
二、同频干扰与系统容量的关系
1、系统容量的表达式 （3） 结论 同频干扰限制了系统容量！
2 n
L
3、确定同频干扰与系统容量的关系
同频干扰与系统容量的关系：
L：无线信道总数
CT
3N S (kS / I )
2 n
L
n：路径衰减因子 S/I：系统要求的最低信干比 k：第一层干扰小区的数目 NS：系统中小区的总数
三、参数对系统容量的影响
CT 3N S (kS / I )
2 n
L
1 1 4 2 4 1 3 4
一、同频小区和同频干扰
2、与同频干扰有关的系统性能指标
（2）同频复用距离D
当信号电平/同频干扰电平之比等于射频防护比时，
两个同频小区之间的距离称之为同频复用距离。
（3）同频复用系数Q 同频复用距离和小区半径之比。
一、同频小区和同频干扰
2、与同频干扰有关的系统性能指标
A基站发
M
DI
D DI DS
R 为正六边形内切 圆的半径。 R’ R R为正六边形外接 圆的半径。。
,
一、同频小区和同频干扰
4、同频小区距离的计算
j×2R’ D i×2R’
垂直沿六边形任意边移动i个小区 逆时针旋转60度，再移动j个小区
R 为正六边形内 切圆的半径。
,
R’ R
R为正六边形外 接圆的半径。。
D2 [i (2R)]2 [ j (2R)]2 2 i (2R) j (2R) cos120
四、小区分裂
3、具体方法
基站 A 被六个新的微小区基站
所包围。
每个微小区的半径都是原来小
区的一半。
只是按比例缩小区群的几何形 状，不改变原小区的信道分配 策略。 不是所有的小区都同时分裂，
不同规模的小区将共同存在。
四、小区分裂
4、小区分裂的好处 小区数增加 -> 增加覆盖区域内的区群数目 提高了信道的复用次数 -> 实现系统容量的 提高
D i 2 ij j 2 2 R 3 R R 2
D Q 3N R
一、同频小区和同频干扰
4、同频小区距离的计算
同频小区距离计算公式
D 3N R
N越大，同频小区的距离越远，抗同频干扰的性能越 强。 思考：N越大，意味着什么？
同样覆盖面积，N越大，复制的区群个数多？
切换次数增多。
如何解决？
简单的想法：允许MS在一个小区内切换，不需
MSC干预。
六、 覆盖区域逼近方法
1、问题的提出
如何进一步降低切换次数，降低系统交换和链路负荷。
2、覆盖区域逼近法的解决思路
由多个微小区和一个基站组成小区。
保持小区半径不变，将方向性天线置于小区边缘。
通过减小基站发射功率来抑制同频干扰。
2 7 5 1 6
3 4 2 3 7 4 5
假设1：假设每个小区的大小一样，且每个小区是正六边形小区
3、确定同频干扰与系统容量的关系
S I ? Q 3N CT NS L N
（2）S/I与Q之间的关系
假设2：假设每个基站的发射功 S S
I 率相等，在整个覆盖区内平均接收 I 信号功率随距离的幂指数下降且路
全向天线：CT 3N S (6S / I )
2 n
L
120 定向天线：CT
3N S (2S / I )
2 n
L
思考：小区扇区化后，需要对原小区使用的信道 做怎样的处理？
五、 小区扇区化（裂向）
3、小区扇区化的缺点
天线增多，基站信道需要划分，每个扇区的可用 信道减小。 会造成什么问题？
一、同频小区和同频干扰
1、同频小区的概念
小区制移动通信网络中使用同一组频率的小区。
B G A F B G A C E B D
C
同频复用
为什么要同频复用？
C
G
D A
F
E
为更多的用户提供服务
F E
D
一、同频小区和同频干扰
2、与同频干扰有关的系统性能指标
（1）射频防护比 接收机输出端有用信号达到规定质量的情况下，在 接收输入端测得有用射频信号与同频无用射频信号之 比的最小值，也称为同频干扰防护比。 如：25dB等。
3、降低同频干扰的原理
每个独立的六边形代表一个 微小区，每三个六边形一组代
D
表一个小区。
同频小区间的距离为D。 同频微小区间的距离为Dz。
DZ
D rz R
小区半径为R，微小区半径为
rz=R/2。
六、 覆盖区域逼近方法
3、降低同频干扰的原理
思考一：系统容量和微小区 有关，还是和小区有关？ 关键点：三个微小区共享 原小区的信道。
本次课需要解决的主要问题
1、如何确定蜂窝系统中同频小区的位置？
2、同频干扰是如何影响系统容量的？
3、提高系统容量的可行途径有哪些？这些方法是 如何提高系统容量？
3.4 提高蜂窝系统容量的方法
3.4.1 同频干扰对系统容量的影响 3.4.2 小区分裂 3.4.3 小区扇区化
3.4.4 覆盖区域逼近方法
2 3 2 3
1 6 2 1 7 3 6 5 4
2 7 5 1 6
1、系统要求的信干比S/I对系统容量的影响
AMPS系统，18dB GSM系统， 9dB
3 4 2 3 7 4 5
N=7
N=4
NS S Qn D Q 3N CT L L I k R N
三、参数对系统容量的影响

77
3N S (2S / I )
2 n
L
三、参数对系统容量的影响
3、系统中小区总数Ns的影响
小区分裂：保持N值不变，减小小区半径 2 3 72 4 5 2 1 7 7 6 5 3 1 5 4 6
CT
3N S (kS / I )
2 n
L
1
2 7 5
3 4
2 1 1
6
7 6 5 6 1 6
1 6 3 4 2 7 5
如何量化频率复用率？
二、同频干扰与系统容量的关系
1、系统容量的表达式 （1）几种不同的定义 一定频段内所能提供的信道数或用户的最大 数目或系统输入话务总量。 本次课用一定频段内所能提供的信道数来表 示系统容量，用符号CT来表示。
二、同频干扰与系统容量的关系
1、系统容量的表达式
（2）表达式
上次课重点回顾
1、移动通信环境下的同频干扰、邻频干扰和互调干 扰对通信有什么样的影响？有哪些对抗措施？ 2、大区制和小区制各有什么特点？
3、什么叫区群？区群内的小区数应满足什么条件？
第3章 组网技术基础
3.1 移动通信网的基本概念 3.2 移动通信环境下的干扰 第一次课
3.3 区域覆盖和信道配置
NS CT L L N
CT：系统中信道总数
L：无线信道总数

：区群复制次数
N：区群的大小
NS：系统中小区总数
2 1 7 6 5 1 6
1 6 3 4 2 7 5
2 7 5 1 6 3 4
3 4 2 7 5 1 6
1 6 3 4 2 7 5
2 7 5 1 6 3 4
3 4 2 3 7 4 5
2、第一层同频小区数目k值的影响
裂向：保持小区半径不变，定向天线
全向天线：CT
77 2
CT
3N S (kS / I )
3N S
2 n
2 n
L
L
(6S / I )
77 3
77
1
6 6
7 7
77 5 5
4 4
77
问题：使用1200定向天线后， 如图的同频小区数目有何变化？ 为什么？
120 定向天线：CT
1 6 3 4 2 7 5
2 3 7 4 3 5 2 1 3 7 64 4 5 3 4
四、小区分裂
1、基本原理
保区分裂后需要做的调整
降低天线高度，减小发射功率。
四、小区分裂
3、具体方法
在原小区内分设多个发射功率更小的新基站，形成几
个面积更小的正六边形小区。
二、同频干扰与系统容量的关系
在满足信干比要 求的前提下，如何 通过系统设计提高 数学模型
系统容量
二、同频干扰与系统容量的关系
3、确定同频干扰与系统容量的关系
S I
S ? Q? I
NS C ? T CT L N
？
1 1 4 2 4 1 3 4
2 3 2 3
（1）Q与N的关系
1 6 2 1 7 3 6 5 4
同频小区距离近，同频干扰大，频率复用率高； 同频小区距离远，同频干扰小，频率复用率低。
实际问题：在抑制同频干扰的基础上，如何通 过系统设计获得最大的系统容量？