北邮移动通信第五章PPT课件

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5.1.2 蜂窝式组网理论
多信道共用 由若干无线信道组成的移动通信系统，为大量
的用户共同使用并且仍能满足服务质量的信道利用 技术 越区切换
当正在通话的移动台进入相邻无线小区时，业务 信道自动切换到相邻小区基站，从而不中断通信过 程
Mobile Communication Theory
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5.2 频率复用和蜂窝小区
C
L
Il
l1
式中，C为最小载波强度；I l 为第l个同频干扰小区所在基站引起的
干扰功率
移动无线信道的传播特性表明:
❖ 小区中移动台接收到的最小载波强度C与小区半径的 R 成n 正比
❖ 设 是第l个干扰源与移动台的间距，则移动台接收到的来自第l 如果个每干D 个l扰基小站区的的发载射波功功率率相与等，整成(个正D l )覆比 n 盖。区n为域衰内落的指路数径，衰一落般指取数4
实际形状
由于地形地貌、传播环境、衰落形式的多样性，小区的实 际无线覆盖是一个不规则的形状
Mobile Communication Theory
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同频干扰
小区簇的意义 频率复用距离与小区簇的关系 载波干扰比与小区簇的关系
Mobile Communication Theory
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小区簇的意义
一个共有S个双向信道的蜂窝系统，如果每簇含N个 小区，每个小区分配K个信道（k<S）
三频组频率配置
f1 f2 f3 f1 f2 f3 f1
Mobile Communication Theory
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面状服务覆盖区簇
共同使用全部可用频率的N个小区叫做一簇 同一个小区簇内，要使用不同的频率 不同的小区簇间使用对应的相同频率
2 13 24 2 1 313 42 4 13
4
12 12 34 5 34 56712 6 7 1 2 34 5 12 3 4 5 67 345671 2 67 12 3 45
移动通信技术
第五章 蜂窝组网技术
目录
5.1
移动通信网的基本概念
5.2
频率复用和蜂窝技术
5.3
多址接入技术
5.4
码分多址关键技术
5.5 蜂窝移动通信系统的容量分析
5.6 CDMA系统中的功率控制
5.7
切换、位置更新
5.8
移动通信网络结构
Mobile Communication Theory
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5.1 移动通信网的基本概念
切换和位置管理
Mobile Communication Theory
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5.2.1 大容量的小区制
频率复用和覆盖方式
带状服务覆盖区 面状服务覆盖区
•簇 • 小区的覆盖形状 • 同频干扰
同频相邻小区的找法
Mobile Communication Theory
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带状服务覆盖区
双频组频率配置
f1 f2 f1 f2 f1 f2 f1
频率复用距离（即同频距离）D是指最近的两个频点小区中心之间的距离
在小区中心作两条与小区的边界垂直的直线，其夹角为120º。此两条直线
分别连接到最近的两个同频点小区中心，其长度分别为I和J，于是
（＊）
令： D I2 = 2iHI ，2 J=J 22 jH 2 I J c o s 1 2 0 I 2 I J J 2
多址接入
4d
20 log
频率复用和蜂窝小区 4D
20 log
切换和位置更新
A ,h t 地 面网 络 服务区内各基站的相2 互连接0 lo
2 0 lo
基站与固定网络
Mobile Communication Theory
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5.1.2 蜂窝式组网理论
无线蜂窝式小区覆盖
将一个移动通信服务区划分成许多以正六边形为基本几何 图形的覆盖区域
小功率发射
一个较低功率的发射机服务一个蜂窝小区，在较小的区域 内设置相当数量的用户
频率复用
蜂窝系统的基站工作频率，由于传播损耗提供足够的隔离度， 在相隔一定距离的另一个基站可以重复使用同一组工作频率
优点：缓解了频率资源紧缺，增加了系统容量 缺点：同频干扰
Mobile Communication Theory
那么 SK N
如果簇在系统中共同复制了M次，则信道的总数C可
作为容量的一个度量 CMK M NS
N叫做簇的大小，典型值为4、7或12。 N的值表现了移动台或基站在保证通信质量的同时， 可以承受的干扰（主要是同频干扰）
Mobile Communication Theory
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频率复用距离与小区簇的关系
6 ×
×
4
1
5
6
×
×
×
可见频率利用率与同频干扰是一对矛盾
图5－3 N=7 频率复用设计示例
Mobile Communication Theory
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推导载波干扰比与小区簇的关系
假定小区的大小相同，移动台的接收功率门限按小区的大小调
节。若设L为同频干扰小区数，则移动台的接收载波干扰比可表示
为
C
I
H 3R
式中H为小2区中心到边的距离
I 3iR J 3 jR
其中，R是小区的半径。这样，
代入（＊）式得
其中
D 3NR
N又称N为频i2 率ij复用j2因子
N越大，则D越大，这样同频干扰越小，
× × 1I
6
4
2
5D J
7
3
×
×
1
7
×
但是频率利用率越低； N越小，则D越大，这样频率利用率越高， 但是同频干扰越大。
345 67
67
q=D/R=4.6 N=7
图5－2 蜂窝系统的频率复用和小区面状覆盖图示
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小区的覆盖形状
采用六边形的原因
用最小的小区数就能覆盖整个地理区域 最接近于全向的基站天线和自由空间传播的全向辐射模 式
基站发射机位置
中心激励小区：安置在小区的中心 顶点激励小区：安置在六边形顶点之中的三个上
用来解决频率资源有限和用户容量问题 区域覆盖方式
小容量的大区制 • 一个基站覆盖整个服务区，发射功率要大 • 利用分集接收等技术来保证上行链路的通信质量 • 只能适用于小容量的通信网
大容量的小区制
• 频率复用
将覆盖区域划分为若干小区 ，每个小区设立一个基站服务于本 小区，但各小区可重复使用频率
• 带来同频干扰的问题
实现系统在其覆盖区内良好的语音和数据 通信，这样的通信网就是移动通信网
学习的内容包括：
1. 移动通信网络结构 2. 蜂窝式组网理论 3. 移动通信网的基本组成
•蜂窝移动通信系统图示 •各子系统功能
Mobile Communication Theory
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5.1.1 移动通信网络结构
பைடு நூலகம் sdA,h 空中t网络