小区基本概念和信道分配

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三、频率复用与同频干扰
2. 一维小区
• 若分成3组，每组277个信道； • 此时，小区总数不变，仍为N，则总共有277N个信道可以 使用。
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三、频率复用与同频干扰
2. 一维小区 4小区复用——208N
3小区复用——277N 2小区复用——…
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3.2 信干比计算，一维情况
• 当仅仅考虑干扰的第1层时，P点的信干比为：
R n SIR ( D R) n ( D R) n • 在3小区再用中，D=6R；4小区再用中，D=8R。
再用因子 3小区 4小区
SIR(dB) n=3 n=4 19.6 27 23 32
基站：小功率发射机（5~20W） 小区半径：1~20km，甚至几百米 频率复用 系统容量可继续扩大 特点：系统复杂、容量大
MSC
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二、小区制（蜂窝）移动通信网
4. 优点 • 提高了频率利用率； • 基站功率减小，从而使相互间的干扰减少； • 无线小区的大小可根据实际用户数的多少灵 活确定，具有组网的灵活性； • 解决了频道数量有限和用户数增大之间的矛 盾。 ——最大的优点
- 相邻小区使用不同的频道，而相距一定距离的 小区可以使用相同的频道。
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二、小区制（蜂窝）移动通信网
举例：30个双向信道
- 大区制时，只能有30个用户同时通信
- 小区制时，若分为30个小区，相邻3个小区采 用不同的频道，每个小区有10个双向频道，则服 务区可以同时为300个用户提供服务。若分为更 多的小区，则可获得更大的容量。
R R
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R
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一、大区制移动通信网
2. 特点
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基站：高架天线（数十米~数百米） 大功率发射机（几十~几百瓦，200W左右） 移动台：几十~几百部、 天线低、 R R 发射功率小 覆盖半径：几十公里 BS 问题：上行信号差
R R
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一、大区制移动通信网
3. 优点
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系统简单、投资少、见效快，主要用于专网 或用于用户较少的地域。如在农村或城镇的 初期投资。 为了避免相互间的干扰，在服务区内的所有 频道的频率都不能重复，因而，其频率利用 率和通信容量都受到了限制，满足不了用户 数量急剧增长的需要。
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3.2 信干比计算，一维情况
• 信干比的计算主要由下式中的距离决定： PR 210 x /10 g (d ) PT GT GR • 忽略阴影衰落和多径衰落，假设 g(d)=kd – n； • 每个基站在小区的中央，发射同样的功率PT，则 –n,n为3或4； 距离基站d米远的平均接收功率为 P d T R n • P点的接收信干比为： SIR Pint
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三、频率复用与同频干扰
1. 小区制要解决的问题
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小区的基本思想：在不同的小区重新使用频率 来增加系统的容量。 同样的频率不能在临近的小区分配，否则会造 成信道间的干扰。 使用相同频率的小区必须保持足够远，直至达 到系统能忍受的干扰水平。
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三、频率复用与同频干扰
2. 一维小区
• AMPS系统，832个信道被分成4组，每组208个信道； • 两个使用相同频率的小区之间隔着3个小区，称为4小区再 用； • 若给定小区数为N，则总共有208N个信道可以使用。
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4. 缺点
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一、大区制移动通信网
问题： 无线系统可容纳同时呼叫的数量始终都 要受制于分配多少频谱。 如何调整移动通信系统，使有限的无线 频率获得更大容量的通信，并覆盖大面 积的范围？
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二、小区制（蜂窝）移动通信网
1. 改进的思想
将整个服务区划成许多个小的区域（小区cell）
- 每个小区设置一个基站，每个基站的服务范围 仅限小区内；
主要内容
3.1 信道再用和小区导论
3.2 信干比计算，一维情况
3.3 二维小区簇和信干比
3.4 小区的信道分配
3.5 过区切换 3.6 流量控制
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3.1 信道再用和小区导论
按无线通信网的服务区域覆盖方式分类 小容量的大区制 大容量的小区制（蜂窝系统）
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一、大区制移动通信网
1.基本概念
在一个服务区域（如一个城市）内只有一个 基站 (Base Station，BS)，并由它负责移动通信 的联络和控制。
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3.2 信干比计算，一维情况
R n • P点的接收信干比为： SIR Pint
包括所有干 扰的基站， Pint表示归一 化的干扰功 率。
• 当仅仅考虑干扰的第1层时(即最近的干扰，次近的 不考虑)，邻近P点有两个干扰基站，则相应的信 干比为： R n SIR ( D R) n ( D R) n
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二、小区制（蜂窝）移动通信网
2. 基本概念
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，有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。
MSC
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二、小区制（蜂窝）移动通•
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C.F. 如何取舍？
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2. 一维小区
• 抗干扰能力分析
AMPS系统：18dB D-AMPS系统：14dB GSM系统：7-12dB
信干比SIR or 载干比CIR
——在接收机端接收到的平均信号功率 与平均干扰功率之比。
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返回
• 结论 (1) n
干扰 SIR (2) 再用因子 干扰 SIR
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3.2 信干比计算，一维情况
• 当仅仅考虑干扰的第1层时，P点的信干比为：
R n SIR ( D R) n ( D R) n • 考虑次邻近P点的两个干扰小区，则，信干比为：
SIR 1 D D 2D 2D n n n ( 1) ( 1) ( 1) ( 1) n R R R R
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二、小区制（蜂窝）移动通信网
5. 缺点
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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越高。 基站数量增加，建网的成本相应提高。 应根据用户密度或业务量的大小确定无线小区 的半径。目前，宏小区半径一般为1~5km左右。