第5章_组网技术-5.4提高系统容量的方法oy
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第5章 组网技术
第5章 组网技术
一、同频干扰和系统容量的关系
二、参数对系统容量的影响
三、 提高系统容量的方法
第5章 组网技术
同频干扰对系统容量的影响
同频干扰不能简单地通过增大发射机的发射功率来克服。 为什么呢？
为了解决这一问题，需要找到同频干扰和系统容量的关系。
第5章 组网技术
N的取值讨论
系统容量的定义
NS C ML L N
C：系统中信道总数 L：无线信道总数
M：区群复制次数
N：区群的大小
2 1 7 6 5 1 6
NS：系统中小区总数
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
第5章 组网技术
系统容量与区群大小N的关系
NS C ML L N
同样小区半径，同样覆盖区域下 N减小？ 同频小区间的间隔更近，区群复制次数增加，
从而使容量C增大。因此，N越小越好？
N太小，间隔更近，但同频干扰增强，故有折
衷的N值。
第5章 组网技术
二、同频干扰的数学参数
同频干扰的定义：同频小区间的信号干扰
新 基站
第5章 组网技术
2.划分扇区（裂向技术）
利用若干个定向天线来替代全向天线， 即将小区划分为若干个扇区，为裂向技术。
三扇区（120o裂向）
六扇区（60o裂向）
裂向后，同频干扰的数目减小，同频干扰减小， 则可使同频复用距离D也相应减小； 小区未变，同频复用比Q = Di / R = ( 3N )1/2相应减小， 从而可选较小区群（N减小）； 同频复用次数M也增加，则系统容量C = M L 增加。 另总频点数 L = k N不变，则每小区信道数kபைடு நூலகம்加。
S/I：信干比
S S i0 I
有用信号功率 同频小区的总数 第i个小区的同频干扰功率
Ii
i 1
特指同频干扰 其他干扰忽略不计
第5章 组网技术
三、同频干扰和系统容量的关系
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
第5章 组网技术
三、同频干扰和系统容量的关系
系统中 信道总数 区群复 制次数 无线信 道总数 系统中 小区总 数
原 基站
新 基站
第5章 组网技术
1:4分裂法：在原顶点激励的基础上展开，在两个原基 站连线的中心点上加设新的基站。
原 基站
新 基站
第5章 组网技术
第5章 组网技术
小区分裂后，新小区半径减小Ri，则相应的 基台发射功率减小，系统干扰也减小， 同频复用距离D也相应减小； 同频复用比Q = Di / Ri = ( 3N )1/2不变， 总频点数 L = k N不变； 小区分裂后，新小区面积减小， 覆盖范围的小区数增加，同频复用次数M也增加。 原 基站 系统容量C = M L 增加。
2. 划分扇区（裂向技术）
3. 微小区技术
第5章 组网技术
1. 小区的分裂
通信网络已建立，原低密度用户区域经发展成为高密度 用户区域，则相应地将该区域的小区再划小， 此为小区分裂。 顶点激励的小区分裂很容易。
原 基站
新 基站
第5章 组网技术
1. 小区的分裂 选择小区分裂扩容法应遵循的原则： （1）确保已建基站可继续使用； （2）应保持频率复用方式的规则性与重复性； （3）尽量减少或避免过渡区； （4）确保今后可继续进行小区分裂。
2 7 5 1 6
3 4 2 3 7 4 5
系统要求的信干比越大，即要求同频干扰要越小， 则N变大，区群数M变小，即系统容量C变小。 呈反比。
第5章 组网技术
四、参数对系统容量的影响
2、第一层同频小区数目 i0值的影响 C L 2 (i0 S / I ) n 裂向：保持小区半径不变，定向天线
全向天线
同频复 用比
信干比
NS L C ML N D Q 3N 区群的大小 R S Qn 路径衰 减指数 I i 0
第一层干扰 小区的数目
C
3N S (i0 S / I )
2 n
L
第5章 组网技术
三、同频干扰和系统容量的关系
L：无线信道总数
C
3N S (i0 S / I )
C
3N S (i0 S / I )
2 n
L
1
6
2 7
3
4
2 1 1 7 6 5 6 1 6
5
2 3 7 4 3 5 2 1 3 7 64 4 5 3 4
第5章 组网技术
五 提高系统容量的方法
系统确定后，由于用户数x增加，导致信道数k不够， 使系统服务等级下降，需采取适当方法使原系统容量增大。
1. 小区的分裂
C 3N S (6 S / I )
2 n
3N S
L
120°裂向天
C
3N S (2 S / I )
2 n
L
线
7
7
2
7 1 6 7 7 77 5 7 7 3 4 7
第5章 组网技术
四、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，区群数增加，L不变,所以C增大。 1 6 3 4 2 7 5 2 3 72 4 5 2 17 7 6 5 3 1 5 4 6 1 6 3 4 2 7 5
S I
3N i0
3N
n
RF
第5章 组网技术
第5章 组网技术
3. 微小区技术
一个小区由若干个微小区构成，每个微小区设置有基站
收发信机，均受小区的基站控制器控制。 移动台在小区内移动时，由信号最强的微小区提供服务， 工作信道由基站控制器控制基站收发信机改变，移动台无需因 跨越微小区而改变（小区内无切换）。 小区信道数k所承受的流入话务量A不变，中继效率不变。 微小区基站发射功率下降，同频干扰减小，即可使同频复用 距离D减小。 小区未变，同频复用比Q = D / R= ( 3N )1/2减小，N减小。 同频复用次数M增加。 则系统容量C = M L 增加。
2 n
L
n：路径衰减指数 S/I：系统要求的最低信干比
i0 ：第一层干扰小区的数目
NS：系统中小区的总数
第5章 组网技术
四、参数对系统容量的影响
C 3N S (i0 S / I )
2 n
L
1 1 4 2 4 1 3 4
2 3 2 3
1、系统要求的信干比S/I对系统容量的影响
1 6 2 1 7 3 6 5 4
第5章 组网技术
120o裂向时，同频干扰的 数目减少为两个，
S I
3N i0
n
3N 2
n
RF
60o裂向时，同频干扰的数目减 少为一个， n 裂向的缺点： 1）.小区内切换次数增加，控制复杂。 2）.小区内基站天线数量增多， 成本增加。 3）.中继效率下降。 中继效率： 在一定呼损率下，某一固定信道配置（k、N不变）所 能提供的用户减少。
第5章 组网技术
一、同频干扰和系统容量的关系
二、参数对系统容量的影响
三、 提高系统容量的方法
第5章 组网技术
同频干扰对系统容量的影响
同频干扰不能简单地通过增大发射机的发射功率来克服。 为什么呢？
为了解决这一问题，需要找到同频干扰和系统容量的关系。
第5章 组网技术
N的取值讨论
系统容量的定义
NS C ML L N
C：系统中信道总数 L：无线信道总数
M：区群复制次数
N：区群的大小
2 1 7 6 5 1 6
NS：系统中小区总数
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
第5章 组网技术
系统容量与区群大小N的关系
NS C ML L N
同样小区半径，同样覆盖区域下 N减小？ 同频小区间的间隔更近，区群复制次数增加，
从而使容量C增大。因此，N越小越好？
N太小，间隔更近，但同频干扰增强，故有折
衷的N值。
第5章 组网技术
二、同频干扰的数学参数
同频干扰的定义：同频小区间的信号干扰
新 基站
第5章 组网技术
2.划分扇区（裂向技术）
利用若干个定向天线来替代全向天线， 即将小区划分为若干个扇区，为裂向技术。
三扇区（120o裂向）
六扇区（60o裂向）
裂向后，同频干扰的数目减小，同频干扰减小， 则可使同频复用距离D也相应减小； 小区未变，同频复用比Q = Di / R = ( 3N )1/2相应减小， 从而可选较小区群（N减小）； 同频复用次数M也增加，则系统容量C = M L 增加。 另总频点数 L = k N不变，则每小区信道数kபைடு நூலகம்加。
S/I：信干比
S S i0 I
有用信号功率 同频小区的总数 第i个小区的同频干扰功率
Ii
i 1
特指同频干扰 其他干扰忽略不计
第5章 组网技术
三、同频干扰和系统容量的关系
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
第5章 组网技术
三、同频干扰和系统容量的关系
系统中 信道总数 区群复 制次数 无线信 道总数 系统中 小区总 数
原 基站
新 基站
第5章 组网技术
1:4分裂法：在原顶点激励的基础上展开，在两个原基 站连线的中心点上加设新的基站。
原 基站
新 基站
第5章 组网技术
第5章 组网技术
小区分裂后，新小区半径减小Ri，则相应的 基台发射功率减小，系统干扰也减小， 同频复用距离D也相应减小； 同频复用比Q = Di / Ri = ( 3N )1/2不变， 总频点数 L = k N不变； 小区分裂后，新小区面积减小， 覆盖范围的小区数增加，同频复用次数M也增加。 原 基站 系统容量C = M L 增加。
2. 划分扇区（裂向技术）
3. 微小区技术
第5章 组网技术
1. 小区的分裂
通信网络已建立，原低密度用户区域经发展成为高密度 用户区域，则相应地将该区域的小区再划小， 此为小区分裂。 顶点激励的小区分裂很容易。
原 基站
新 基站
第5章 组网技术
1. 小区的分裂 选择小区分裂扩容法应遵循的原则： （1）确保已建基站可继续使用； （2）应保持频率复用方式的规则性与重复性； （3）尽量减少或避免过渡区； （4）确保今后可继续进行小区分裂。
2 7 5 1 6
3 4 2 3 7 4 5
系统要求的信干比越大，即要求同频干扰要越小， 则N变大，区群数M变小，即系统容量C变小。 呈反比。
第5章 组网技术
四、参数对系统容量的影响
2、第一层同频小区数目 i0值的影响 C L 2 (i0 S / I ) n 裂向：保持小区半径不变，定向天线
全向天线
同频复 用比
信干比
NS L C ML N D Q 3N 区群的大小 R S Qn 路径衰 减指数 I i 0
第一层干扰 小区的数目
C
3N S (i0 S / I )
2 n
L
第5章 组网技术
三、同频干扰和系统容量的关系
L：无线信道总数
C
3N S (i0 S / I )
C
3N S (i0 S / I )
2 n
L
1
6
2 7
3
4
2 1 1 7 6 5 6 1 6
5
2 3 7 4 3 5 2 1 3 7 64 4 5 3 4
第5章 组网技术
五 提高系统容量的方法
系统确定后，由于用户数x增加，导致信道数k不够， 使系统服务等级下降，需采取适当方法使原系统容量增大。
1. 小区的分裂
C 3N S (6 S / I )
2 n
3N S
L
120°裂向天
C
3N S (2 S / I )
2 n
L
线
7
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2
7 1 6 7 7 77 5 7 7 3 4 7
第5章 组网技术
四、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，区群数增加，L不变,所以C增大。 1 6 3 4 2 7 5 2 3 72 4 5 2 17 7 6 5 3 1 5 4 6 1 6 3 4 2 7 5
S I
3N i0
3N
n
RF
第5章 组网技术
第5章 组网技术
3. 微小区技术
一个小区由若干个微小区构成，每个微小区设置有基站
收发信机，均受小区的基站控制器控制。 移动台在小区内移动时，由信号最强的微小区提供服务， 工作信道由基站控制器控制基站收发信机改变，移动台无需因 跨越微小区而改变（小区内无切换）。 小区信道数k所承受的流入话务量A不变，中继效率不变。 微小区基站发射功率下降，同频干扰减小，即可使同频复用 距离D减小。 小区未变，同频复用比Q = D / R= ( 3N )1/2减小，N减小。 同频复用次数M增加。 则系统容量C = M L 增加。
2 n
L
n：路径衰减指数 S/I：系统要求的最低信干比
i0 ：第一层干扰小区的数目
NS：系统中小区的总数
第5章 组网技术
四、参数对系统容量的影响
C 3N S (i0 S / I )
2 n
L
1 1 4 2 4 1 3 4
2 3 2 3
1、系统要求的信干比S/I对系统容量的影响
1 6 2 1 7 3 6 5 4
第5章 组网技术
120o裂向时，同频干扰的 数目减少为两个，
S I
3N i0
n
3N 2
n
RF
60o裂向时，同频干扰的数目减 少为一个， n 裂向的缺点： 1）.小区内切换次数增加，控制复杂。 2）.小区内基站天线数量增多， 成本增加。 3）.中继效率下降。 中继效率： 在一定呼损率下，某一固定信道配置（k、N不变）所 能提供的用户减少。