移动通信系统中频率复用方案理论探讨
移动通信网的频率复用问题
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为 该范 围 内 干 扰 信 号
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( 来 自另 一 网 的 中心 台 ) 场 强
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假 定 这 两 个 网所 有 基
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移动 通信 网 的 频 率 复 用 问题
李
宇
翔
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〔提 要 」 本文 分 析 了 双 频和 单 频 移 动 通 信 同频 复用 的 有关 向题
提 出 了一 个 已 付 诸实 用 的 级
N 个 异频 无 线 电
,
率复 用 方案 行同 频复 用
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40. 信号传输中如何进行频率复用?
40. 信号传输中如何进行频率复用?40、信号传输中如何进行频率复用?在当今这个高度信息化的时代,信号传输成为了支撑各种通信技术的关键。
而在信号传输过程中,频率复用是一项至关重要的技术,它有效地提高了频谱资源的利用率,满足了日益增长的通信需求。
那么,究竟如何在信号传输中进行频率复用呢?要理解频率复用,首先得明白什么是频率。
频率,简单来说,就是信号在单位时间内振动的次数。
在通信中,不同的频率可以用来传输不同的信息。
然而,频谱资源是有限的,就像地球上的土地资源一样,并不是取之不尽用之不竭的。
为了能在有限的频谱资源下传输更多的信息,频率复用技术应运而生。
频率复用的基本思想是将可用的频谱资源划分成多个频段,然后在不同的地理区域或不同的时间段内重复使用这些频段,从而提高频谱的利用率。
打个比方,就好像在一个城市中,不同的区域可以使用相同的街道名称,但由于它们处于不同的位置,所以不会造成混淆。
在实际应用中,实现频率复用的方式有多种。
其中,最常见的是蜂窝移动通信中的频率复用。
在蜂窝网络中,整个服务区域被划分成许多个小的六边形区域,称为蜂窝小区。
每个蜂窝小区都被分配了一组特定的频率。
相邻的蜂窝小区使用不同的频率,以避免相互干扰。
而距离较远的蜂窝小区,由于信号强度的衰减,即使使用相同的频率,也不会对彼此造成太大的影响。
这样,通过合理的规划和分配频率,就可以在有限的频谱资源下为大量的用户提供服务。
除了蜂窝移动通信,广播电视领域也广泛应用了频率复用技术。
不同的电视频道被分配了不同的频率范围。
在同一地区,不同的电视台可以同时播出节目,而观众通过调谐器选择自己想要观看的频道,也就是选择相应的频率。
在相邻的地区,可以重复使用相同的频道频率,因为电视信号的传播范围有限,不会造成相互干扰。
为了确保频率复用的有效性和稳定性,需要采取一系列的技术手段来控制和减少干扰。
比如,在蜂窝移动通信中,通过控制发射功率、调整天线方向和角度、使用滤波技术等,可以降低小区之间的干扰。
通信系统中的频率分割与复用技术
通信系统中的频率分割与复用技术随着科技的不断发展,通信系统在我们日常生活中扮演着越来越重要的角色。
为了满足大量用户之间的通信需求,必须利用有限的频谱资源,高效地进行频率分割与复用。
本文将详细介绍通信系统中的频率分割与复用技术,包括其意义、原理和应用等方面。
一、频率分割与复用技术的意义1. 提高频谱利用率:通过频率分割与复用技术,可以将通信系统中的频谱资源分配给不同的用户,实现多用户共享同一频段,从而大大提高频谱利用率。
2. 支持大规模的用户连接:频率分割与复用技术可以将频谱资源按照一定规则划分成多个子频段,每个用户独占一个子频段,这样可以支持大规模的用户连接,满足用户通信需求。
3. 提高通信系统的容量:通过频率分割与复用技术,可以将频谱资源进行复用,使得多个用户可以同时进行通信,有效提高通信系统的容量。
二、频率分割与复用技术的原理1. 频率分割原理:频率分割是指将通信系统所使用的频谱资源划分为多个不重叠的子频段,每个子频段为一个独立的通信通道。
通过分割频率,不同用户可以同时使用不同的频谱资源进行通信,避免了频率冲突。
2. 频率复用原理:频率复用是指将不同用户的通信信号在时间上进行交错传输,使得它们可以共享同一频段。
根据不同的复用方式,频率复用可分为时分复用(TDM)和频分复用(FDM)两种。
a. 时分复用(TDM):将时间划分成多个时隙,不同用户按照一定的规则在不同的时隙进行传输,这样不同用户可以在同一频段内共享资源。
b. 频分复用(FDM):将频谱资源划分成多个不同频段,每个用户占据一个频段进行通信,不同用户之间没有冲突。
三、频率分割与复用技术的应用1. 移动通信系统:移动通信系统是最常见的应用领域之一。
通过频率分割与复用技术,不同移动用户可以在同一频段内进行通信,满足大规模的用户连接需求。
2. 卫星通信系统:频率分割与复用技术在卫星通信系统中也得到了广泛应用。
通过合理地划分频段,可以支持大量的卫星用户同时进行通信,实现全球范围内的通信覆盖。
多重频率复用方式在GSM系统中应用的分析
多重频率复用方式在GSM系统中应用的分析摘要:对目前广泛应用于GSM系统的多重频率复用方式(MRP)的工作原理、应用基础、应用中的一些问题,如频率分组的原则、优化的方法等进行了分析,并列举了实例,提出了有关MRP方式推广应用的一些看法。
关键词:GSM多重频率复用应用分析按照GSM体制规范的推荐,我国的GSM移动通信网络一般都采用4×3频率复用方式来提高频率的利用率。
这种规则的频率配置方式对基站的条件要求较高,而现实中基站(小区)的天线高度、地形地貌差异都会比较大,小区覆盖范围会有较大差异,而且各小区的业务需求不同,所需的频道数目往往也就不相同,因此完全套用理想化的规则的频率复用方式,要么同频干扰保护比难以保证,要么会造成频谱利用率不高。
为了能够根据无线网络的实际情况动态地按各小区的业务之需分配频率,人们根据GSM系统的特点提出了一种非规则频率复用方式——多重频率复用方式(MRP)。
这种方式在我国GSM网中仍处在探讨应用阶段。
为了进一步了解这种频率复用方式在GSM系统中的应用情况,特作如下分析。
1 MRP应用于GSM系统的基础1.1 更紧凑的频率复用一般,频率复用就是将可用频率分成若干组,频率以组为基础分配到每个小区,每小区的频道数等于系统可用的总频道数除以频率分组的数值N(N称为频率的复用系数)。
N愈大,整个系统内的同频小区的间隔就愈大,C/I值就愈大,但每组可用的频道却愈少,频率利用率也愈低。
相反,N愈小,C/I值就愈小。
在移动通信网络中,一个基站小区对另一个同频基站小区的C/I值可以由式(1)进行估算, C/I=alg (D/R)+(K)(1)式中:a为传播路径损耗斜率;D/R为同频道复用保护距离系数,D为干扰小区至被干扰小区远端边缘的距离,R为干扰小区的直径;K为考虑传播条件、天线方向去耦、天线下倾等因素的综合修正因子。
若采用4×3复用方式,则 D≈(3n)12=(3×4)1/2R=3.46R(2)式中,n为簇内基站数。
频率复用模式
GSM网频率复用技术随着GSM 900MHz数字移动通信网容量的迅速扩张,在许多地区,频率资源变得越来越紧张,某种程度上已制约了移动通信业务的发展。
为了满足移动通信业务发展的需求,有些省、市已将GSM使用的频率扩展到12.2MHz带宽,即使这样,频率资源仍然紧张。
在模拟网暂时不能退频的情况下,如何提高频率利用率,尽可能提高GSM网络的容量,已成为移动通信运营部门和众多厂家共同关心的热点问题。
为此研究出了许多频率复用新技术。
本文主要介绍有关这方面的技术。
1、频率复用的概念频率复用也称频率再用,就是重复使用 (reuse) 频率,在GSM网络中频率复用就是,使同一频率覆盖不同的区域(一个基站或该基站的一部分(扇形天线)所覆盖的区域),这些使用同一频率的区域彼此需要相隔一定的距离(称为同频复用距离),以满足将同频干扰抑制到允许的指标以内。
原邮电部颁布的《900MHz TDMA数字公用陆地蜂窝移动通信网技术体制》要求,若采用定向天线,建议采用4×3复用方式,业务量较大的地区,根据设备的能力还可以采用其它的复用方式,如3×3复用方式,2×6复用方式等。
无论采用哪种复用方式,基本原则是考虑了不同的传播条件,不同的复用方式及多个干扰等因素后,必须满足干扰保护比的要求,即:同频道干扰保护比:C/I (载波/干扰)≥9dB邻频道干扰保护比:C/I (载波/干扰)≥-9dB载波偏离400KHz时的干扰保护比: C/I(载波/干扰)≥-41dB注:工程设计中需对以上C/I 另加3dB余量。
2、常规的 4×3 频率复用技术根据GSM 体制规范的建议,通常在无线网络规划中都采用4×3 频率复用方式,即4个基站区(每个基站分为3个120°扇形小区或60°三叶草形小区),12个扇形区为一小区群。
这种频率复用方式由于同频复用距离大,能够比较可靠地满足GSM体制对同频干扰保护比和邻频干扰保护比的指标要求,使GSM 网络运行质量好,安全性好。
频率复用度计算方法研究及软件实现
中 图分类 号
1 原有 计 算方 式介 绍
频率复用是蜂窝移动通信 系统的核心概念 ,也就是 相 隔一定距离的小 区内的用户可 以使用相 同的频率 ,从
而大大的提高频谱效率。频率复用的机理是基于无线电
为: 室外频率复 用系数 = C T H频点使 用数 /区域 内平 均每 室外 小 区 TC 载波数 。一般情 况下 可 以 B C或 H S MS C为评估 区域 。若整个 区域的平均频率复用度 小于 l 时 ,认为该区域频率资源紧张。 2
所示。
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最 终将 结 果 列表 在 GS I 窗 口中按 照栅格渐 变 渲染进 行呈 现 ,同 时进行 复用 度的 区间统计。
表征 B C C H不参与计算,对应希望计算的是纯粹 TC H
・
2 1年 第7 ・ 01 期
在此基础上新的算法认为频率复用度应反的是整体 的频率在室外的复用情况 ,对 应分子为区域所有室外小 区使用 的频点数 ,不关心对应频率 是作为 B C C H使 用 还是作为 T H使用。分母为区域内的小区平均载频配 C 置。对应只进行整体频率的复用度计算 ,对应分子、分 母 的计算都直 接使用统计值 即可,不再 关心 B C C H与 TC 的隔离情况。 H 新的算法核心在于如何确定区域的问题 。区域的确 定对 应引入 传统 的 D lu a ean y三角形划分 ,将小 区按照 其地理所在 的位置归一化随后按照物理点进行计算,对
5G技术中的网络规划与频率复用方案
5G技术中的网络规划与频率复用方案随着移动通信技术的不断发展,5G技术正在逐渐成为新一代无线通信的主导标准。
而在5G技术的实现过程中,网络规划和频率复用方案是至关重要的。
网络规划在5G技术中起到了关键作用。
网络规划涉及到对基站的布置、覆盖范围、信号强度等方面的规划。
在5G技术中,网络规划需要考虑更高的频谱和更密集的基站部署。
由于5G技术需要更高的频率来实现更快的数据传输速度,因此5G网络规划需要在城市和农村地区之间有所不同。
在城市地区,由于人口稠密,网络规划需要更加密集地布置基站以满足用户需求。
而在农村地区,由于人口稀少,网络规划可以相对松散一些。
网络规划还需要考虑到网络的容量和覆盖范围。
5G技术提供了更高的容量和更广的覆盖范围,因此网络规划需要确保网络能够覆盖到每个用户,并提供稳定的信号强度。
频率复用方案是5G技术中的另一个重要考虑因素。
由于频谱资源是有限的,因此频率复用在5G技术中扮演着重要的角色。
频率复用是指在有限频谱范围内同时使用多个频率资源的技术。
在5G技术中,频率复用方案需要确保不同频段之间的频率资源能够充分利用,并且不会造成干扰。
5G技术中使用了多个频段,包括低频、中频和毫米波频段。
低频频率复用方案一般使用宽频扩频技术来实现,可以在较长距离上提供广域覆盖。
中频频率复用方案一般使用波分复用技术来实现,可以在中距离上提供高容量的通信。
而毫米波频率复用方案一般使用空分复用技术来实现,可以在短距离上提供极高的传输速率。
频率复用方案的选择还需要考虑到不同频段的传输特性以及设备的成本和复杂度。
在5G技术中,网络规划和频率复用方案的制定需要考虑到多个因素。
用户需求是关键因素之一。
5G技术的发展旨在满足用户对更快速度、更低延迟和更可靠连接的需求。
因此,网络规划和频率复用方案需要确保网络能够提供稳定的连接,并能够满足用户对数据传输速度和容量的需求。
地理环境也是考虑因素之一。
由于地理环境的不同,网络规划和频率复用方案需要因地制宜。
GSM系统1×1和1×3频率复用方式的探讨
GSM系统1×1和1×3频率复用方式的探讨广东省电信规划设计院张晓军胡勇肖群力摘要:本文主要对GSM系统1×1和1×3频率复用方式的工作原理和规划原则进行了探讨分析,列举了应用实例,并在此基础上提出对1×1和1×3频率复用方式推广应用的一些建议。
关键词:1×1 1×3 部分负荷(Fractional Load) 跳频(FH) 间断发射(DTX) 动态功率控制(DPC) 移动分配索引偏置(MAIO)近几年来,随着社会经济的不断发展和资费政策的调整,GSM移动通信网正处于飞速发展时期,网络容量和用户数量均在迅速增加。
无线频率资源有限,而随着网络容量的增加,需要越来越紧密的频率复用,对无线频率规划提出了更高的要求。
下面就对1×1和1×3这两种新型频率复用方式在GSM系统中的应用进行讨论。
11×1和1×3频率复用方式的基本原理及相关技术采用1×1和1×3频率复用方式需要射频跳频(SFH)、移动分配索引偏置(MAIO)、间断发射(DTX)、动态功率控制(DPC)等技术的配合使用。
下面简单地介绍一下上述技术:1.1 跳频(FH)跳频即每个载波的使用频点随着帧的改变而按照某种跳频序列在预先设定的一组频点中进行跳变。
这组频点称为跳频频率组(HFS),载波跳变顺序由跳频序列号(HSN)控制。
跳频分为基带跳频和射频跳频两种:基带跳频收发信机数与跳频频点数量一致;射频跳频可以使用多于收发信机数的频点进行跳频,但需采用宽带的频率合成器。
总的说来,跳频可以起到频率分集和干扰分集的作用,有效地改善无线链路的传输质量并降低干扰。
1.2 间断发射(DTX)和动态功率控制(DPC)话音信道间断发射(DTX)是根据话音信号激活程度,在话音帧有信息时开启发送和无信息时关闭发送的系统传输控制技术,目的是降低空中干扰,提高系统容量和质量,减少电源消耗。
移动通信系统中频率复用方案理论探讨
K e y w o r d s:t h e c e l l u l a r c o n c e p t ;f r e q u e n c y r e u s e ;s a m e r f e q u e n c y i n t e r f e r e n c e ;a d j a c e n t c h a n n e l i n t e r f e r e n c e
Ab s t r a c t :T h e c e l l u l a r c o n c e p t i s t h e c o r e i d e a o f d i s t a n t d i s t r i c t( b a s e s t a t i o n )t o s h a r e t h e s a me re f q u e n c y . Ce l l u l a r t e c h n o i o g y
o f t h e n e t wo r k t o i f n d a b a l a n c e b e t w e e n t h e p o i n t s ,t o g u a r a n t e e t h e n e t wo r k u n d e r t h e p r e mi s e o f q u a l i t y, o b t a i n t h e b i g g e s t
蜂窝概 念 的核心 思想是 相距 较远 的 小 区 ( 基站) 共
用 同一频 率 。但直 到 1 9 7 9年 第 一 个 蜂 窝 系 统 才 在 美 国 变 为现实 。蜂窝技 术极 大地提 高 了系统 的容量 , 其 代 价 是 增 加 了 系 统 结 构 开 销 ,使 通 信 技 术 变 得 较 为 复 杂 , 具 体表 现 为实 现协 议更 复杂 , 设 备技 术 复杂 , 无 线 资 源 管 理 和移动 性管 理都变得 复杂 。 但 通 信 技 术 能 够 真 正 走 向 大众 。 其 系统 容量 增加 的解 决 是关 键 , 而 蜂 窝 概 念 的 提
TD-LTE系统软频率复用及其最优化研究
TD-LTE系统软频率复用及其最优化研究1 TD-LTE系统小区间干扰分析及解决方案在第三代合作伙伴计划(3GPP,Third Generation Partnership Project)的时分长期演进计划(TD-LTE,Time Division - Long Term Evolution)中,由于采用了基于频分复用多址(OFDM,Orthogonal Frequency Division Multiplexing)为基础的空口接入方案,通过利用频率之间的正交性作为区分用户的方式,将用户的信息承载在相互正交的不同的载波上,可以有效对抗频率选择性衰落。
另外,由于小区内用户使用的频率相互正交,所有的干扰全部来自于其他小区,这样也可以大大提高小区中心用户的信号干扰噪声比(Signal to Interference and Noise Ratio,SINR),从而可以提供更高的数据速率和更好的服务质量。
在一个小区内的用户由于是通过相互正交的频域载波来进行复用的,因此理论上不存在小区内用户干扰。
但是,在TD-LTE系统中,小区间干扰却是最重要且难以解决的问题之一。
此时,如果在所有的小区内将频率资源进行全复用的话,则在小区边缘的用户由于相邻小区占用同样载波资源的用户对其干扰比较大,加之本身距离基站较远,其SINR相对就较小,导致虽然整个小区的吞吐量较高、但小区边缘用户服务质量较差、吞吐量较低的情况。
为了解决TD-LTE系统间小区间干扰严重的问题,3GPP提出了多种解决方案,包括干扰随机化、干扰删除以及干扰协调/回避技术。
其中干扰随机化主要是将各小区的信号在信道编码和信道交织后采用不同的伪随机扰码进行加扰,或采用不同的交织图案进行信道交织,从而使干扰的特性近似“白噪声”,进而使终端可以依赖处理增益对干扰进行抑制。
由于该方法并不能降低平均干扰水平,因此误差较大。
干扰消除是通过多天线接收终端的空间干扰压制技术或者给予干扰重构/减去技术对干扰小区的干扰信号进行某种程度的解调甚至解码,然后利用接收机的处理增益从接收信号中消除干扰信号分量。
移动通信系统中高速正交频分复用技术优化研究
移动通信系统中高速正交频分复用技术优化研究概述在移动通信系统中,正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM)技术被广泛应用于提高系统的数据传输性能和频谱利用率。
高速正交频分复用技术作为OFDM技术的延伸,更加注重系统的高速数据传输。
本文将深入探讨移动通信系统中高速正交频分复用技术的优化研究内容。
一、高速正交频分复用技术的原理与特点高速正交频分复用技术是将多个子载波进行频分复用,通过并行传输提高数据传输速率。
其原理是将信号分为多个子载波,每个子载波负责传输一部分数据,然后将这些子载波叠加在一起,形成OFDM信号进行传输。
高速正交频分复用技术的特点包括:1. 高速数据传输:通过并行传输多个子载波,大大提高数据传输速率。
2. 抗多径干扰能力强:由于多个子载波之间正交的特性,可以有效抑制多径干扰,提高抗干扰性能。
3. 频谱利用率高:通过频分复用子载波,提高了频谱的利用效率。
二、高速正交频分复用技术中的优化研究内容1. 子载波分配算法优化在高速正交频分复用技术中,子载波的分配对系统的性能有着重要的影响。
有效的子载波分配算法可以提高系统的数据传输速率和频谱利用率。
研究者们通过数学建模和算法设计,提出了许多子载波分配算法,如贪心算法、遗传算法等。
针对不同的应用场景,优化的子载波分配算法可以使系统在不同的条件下达到最优性能。
2. 信道估计与均衡技术的优化在移动通信系统中,信道的变化会导致信号在传输过程中发生衰落,因此信道估计和均衡技术对于高速正交频分复用技术的性能至关重要。
在研究中,为了提高信道估计和均衡的准确性,研究者们采用了自适应算法、最小均方误差等技术,以优化信道估计和均衡的性能。
3. 时频资源优化高速正交频分复用技术中的时频资源优化是提高系统性能的关键。
时频资源的优化包括对子载波的选择、功率分配以及限制条件的考虑等。
通过对时频资源的优化,可以提高系统的频谱利用率,并且可以适应不同应用场景的需求。
频率复用(蜂窝技术)
频率复⽤(蜂窝技术)对于移动通信,⼀⼤限制在于使⽤频带⽐较有限。
解决⽅案是:在有限的频率范围内尽可能⼤地扩⼤它的利⽤率。
具体技术⽅式包括多址技术和蜂窝技术。
移动通信系统是采⽤⼀个叫基站的设备来提供⽆线服务范围的。
基站的覆盖范围有⼤有⼩,我们把基站的覆盖范围称之为蜂窝。
采⽤⼤功率的基站主要是为了提供⽐较⼤的服务范围,但它的频率利⽤率较低,也就是说基站提供给⽤户的通信通道⽐较少,系统的容量也就⼤不起来,对于话务量不⼤的地⽅可以采⽤这种⽅式,我们也称之为⼤区制。
采⽤⼩功率的基站主要是为了提供⼤容量的服务范围,同时它采⽤频率复⽤技术来提⾼频率利⽤率,在相同的服务区域内增加了基站的数⽬,有限的频率得到多次使⽤,所以系统的容量⽐较⼤,这种⽅式称之为⼩区制或微⼩区制。
下⾯我们简单介绍频率复⽤技术的原理。
1. 频率复⽤的概念在全双⼯⼯作⽅式中,⼀个⽆线电信道包含⼀对信道频率,每个⽅向都⽤⼀个频率作发射。
在覆盖半径为R 的地理区域C1 内呼叫⼀个⼩区使⽤⽆线电信道F1,也可以在另⼀个相距D、覆盖半径也为R 的⼩区内再次使⽤F1。
频率复⽤是蜂窝移动⽆线电系统的核⼼概念。
在频率复⽤系统中,处在不同地理位置(不同的⼩区)上的⽤户可以同时使⽤相同频率的信道(见图2),频率复⽤系统可以极⼤地提⾼频谱效率。
但是,如果系统设计得不好,将产⽣严重的⼲扰,这种⼲扰称为同信道⼲扰。
这种⼲扰是由于相同信道公共使⽤造成的,是在频率复⽤概念中必须考虑的重要问题。
2. 频率复⽤⽅案可以在时域与空间域内使⽤频率复⽤的概念。
在时域内的频率复⽤是指在不同的时隙⾥占⽤相同的⼯作频率,叫做时分多路(TDM)。
在空间域上的频率复⽤可分为两⼤类:1、两个不同的地理区域⾥配置相同的频率。
例如在不同的城市中使⽤相同频率的AM 或FM ⼴播电台。
2、在⼀个系统的作⽤区域内重复使⽤相同的频率——这种⽅案⽤于蜂窝系统中。
蜂窝式移动电话⽹通常是先由若⼲邻接的⽆线⼩区组成⼀个⽆线区群,再由若⼲个⽆线区群构成整个服务区。
移动通信中的频率复用技术总结及比较
1 频率 复 用的原 理
并要求底 层有充分的容量来吸收尽 我们主要来探讨两种频率复用的原理: 同心 圆和智能双层 通信信道堵塞的不 良情况, 最 后要使底层 能够吸收足够多的话务量, 避 网频率复用技术 。 同心 圆频率复用原理是将传统 的基站点区分 可能多的话务量。 也应该设置好区域 通信规划 的一些参数。 开成两个可用的有 效区即内层和外层 。 这两层 有共 同的基站站 免通信掉线现象 ,
用较为紧凑的复用模式, 用于底层 , 通常控制信道处于顶层。
用率 , 进而来增加每个小区的载频数, 从而提高频率利用率。 研 究中我们列出6 M H z  ̄ . I J 7 . 2 M H z 条件下, 采用智能双层网频率复用 与传统频 率复用模式 的容量进行 比较。比较 中我们发现智能双 层网频率复用技术 , 实 际对通信 网络容量 的提 高, 与传 统的频 率复用技术相 比, 通常容量可提高2 0 %  ̄ U 4 0 % 。 新型的频率复用技术 , 如 同心 圆频率复用技术 , 智能双层 网频 率复 用技 术等 , 在提 高移动通信通信效果 上作用明显, 与 传统 的I ×4 , 3 ×4 频率复用 相 比, 它们 具有通信频 率利 用率更 高, 通信效果更好, 容量更大等优点。
在6 0 0 0 — 8 0 0 0 的数量 范围内, 这种情况直 接影 响到我 国通信质 规 划, 通信地 区的规 划应能够根据话 务量 分布情况而进行, 且
量及通信 能量 的改善。目前 出现的一些频率复用技术可弥补传 应该尽量减 少干扰 的发生。 同时也须得注意在分配通信地区的
蜂窝移动通信和频率复用理论
蜂窝移动通信和频率复用理论
阐述频率复用度、
载干比的理论及公式
各种频率复用方式的介绍和比较
跳频技术在频率复用上的应用
在载干比、频率规划原则的基础上对某假设带宽的频段进行频率规划进行研究
讨论不同频率复用方式能达到的最大站型,假设(或利用实际中的)一个网络拓扑结构,得出可行的频率规划方案。
1、GSM无线网络规划与优化,华为技术有限公司,人民邮电出版社
2004.6
2、GSM频率规划指导书,华为技术有限公司
3、GSM网络优化:原理与工程张威人民邮电出版社 2010.1
GSM移动通信技术原理与应用——原理/设备/仿真实践中兴通讯NC教育管理中心人民邮电出版社 2009.11
摘要:从上个世纪20年代至今,移动通信技术得到了飞速发展,但频谱资源越来越短缺,为了保证在一定通信质量的前提下,提高频谱效率和系统容量,需要进行有效的频率规划。
文章对GSM、TD-SCDMA、TD-LTE系统的频率规划进行了分析,并总结了TD-LTE与其它通信系统频率规划的异同,为TD-LTE大规模建网提供了技术支持。
由于频率资源稀缺性的日益凸显,TD-LTE技术和TDD频谱也得到了越来越多的关注和重视。
TD-LTE组网中如何分配可利用的频谱面临更严峻考验。
因此,如何通过合理的频率规划方法分配利用有限频谱进而提高频谱利用率,是组网规划需要解决的重要问题之一频谱是宝贵资源,为了有效使用有限的频率,对频率的分配和使用必须服从国际和国内的统一管理,否则就会造成相互干扰或资源的浪费。
关键词:GSM TD-SCDMA TD-LTE 频率规划。
浅析我国移动通信网络频段的划分及复用
,
我 国对 于 移动 通 信 频段
。
,
在频 率分配上 缺乏 全面 规划
,
很少考 虑 同一 地
,
区各 单位
、
各部 门之 间的关 系和 不 同地 区 频率 复用 的 问题
这不 但导致 了相 互 千扰
而 且不
利于 有 限频 率 资源 的充 分利用 急需解 决 的 向题
。
。
所以
,
对移动 通信 网 的须率 做 出 全面 规划及 合理 分 配是一 个
, ,
对 网络 建设 的设备
、
器 件兼 容性 工 艺要 求较 高
为 避 免 干 扰往 往造 成频 谱 资源 的浪 费
。
而频 谱复 用又 往 往产 生干
扰
。
避 免干 扰 和 提 高频谱 利用 率似乎 是一 对不可 调 和 的矛盾
,
怎样 才 能 在使 干 扰最 小 的 情况
下 提高 频 谱利 用 率 呢
专家 们争 论不 下 来
但 实 际上 这 为 D T 进 一 步 发展 留下 了 频谱基 础
频 谱 资源 是 电信 运营 商 的核 心 资源
及 电信 专家 关注
。
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有关 电信 基 础 设施 共 建共享 的问题 也 越 来越 被 政 府
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LTE系统自适应软频率复用技术研究
摘要:一直以来,小区边缘用户性能差都是阻碍蜂窝移动通信技术发展的主要问题。
而使用lte系统自适应软频率复用技术,则能够通过有效实现小区资源分配改善小区边缘用户性能。
因此,本文在分析lte系统资源分配问题的基础上,对自适应软频率复用技术展开了研究,从而为关注这一话题的人们提供参考。
关键词:lte系统自适应软频率复用技术资源分配中图分类号:tn929 文献标识码:a 文章编号:1007-9416(2016)04-0000-00随着移动通信技术的发展,用户的服务质量需求也在逐步增长,从而给无线通信系统的设计带来了一定的挑战。
而在lte系统中使用自适应软频率复用技术,能够有效改善边缘用户的通信服务质量。
因此,有必要对lte系统自适应软频率复用技术展开研究,从而更好的促进我国移动通信技术的发展。
1 lte系统资源分配问题分析在移动通信系统经过长期演进后,人们提出了通过频率复用因子提升频谱效率的蜂窝移动通信系统。
所谓的lte,其实就是利用正交频分多址接入(ofdm)技术,将频率资源划分成多个相互正交、且相互不发生干扰的子载波,从而使小区内干扰得到消除的一种技术。
所以在lte系统中,物理层调制技术为ofdm。
但是,由于使用频率复用因子将导致同一频率资源被相邻小区重复使用,所以容易导致小区之间出现相互干扰,继而最终导致小区边缘用户收到严重干扰。
为了解决这一问题,人们提出了小区间干扰协调技术(icic),可以通过分析相邻小区资源利用情况进行无线资源的管理[1]。
而lte系统自适应软频率复用技术是用来协调小区资源的良好方法,可以根据系统负责情况进行各小区主、副载波和发射功率的自适应协调,继而实现对系统资源的优化分配。
2 lte系统自适应软频率复用技术2.1技术应用思想考虑到lte系统特性,利用自适应软频率复用技术进行系统资源分配,只需要对各小区分配的主、副载波数量进行确定。
而一旦小区的主载波数量可以确定下来,就可以根据相邻小区主载波分配进行与之不重叠的多个子载波的选择,并且将其当成是主载波。
关于LTE系统频率复用方式的分析
关于LTE系统频率复用方式的分析摘要:为了提高lte系统容量而必须要采取有效的频率复用技术,所以lte系统中干扰协调的手段之一就是频率复用技术,本文对多种频率复用方式进行了讨论,并进行了总结。
关键词:lte频率规划频率复用中图分类号: g322 文献标识码: a 文章编号:前言:在以cdma 技术为基础的第三代移动通信系统中,由于cdma 采用信道编码和扩频技术,每个话务信道可以获得较大的内部处理增益,从而可以有效地对邻小区干扰进行抑制。
在实际网络中,cdma 系统处理增益使得即使是小区边缘的用户也可以采用n=1 的频率复用方式,即同频组网。
而以ofdma 技术为基础的lte 系统的空中接口没有使用扩频技术,由此,信道编码技术所产生的处理增益相对较小,降低了小区边缘的干扰消除能力。
为了提高lte 系统容量而必须要采取有效的频率复用技术,所以lte 系统中干扰协调的手段之一就是频率复用技术,一种好的频率复用方式可以使lte 系统达到最佳性能。
频率复用方式方式1有一部分子载波用于小区边缘用户,该部分子载波可采用全功率发射并且相邻小区间的载波是正交的,从而避免绝大部分干扰的产生。
而小区中心的用户可以使用全部带宽载波,但对收发的功率有一定限制,从而即使同一载波被复用也不会产生太多的ici 干扰。
方式2在此方案中,每个小区中的子载波被分为两组,一组称为主子载波,另一组称为辅子载波。
主子载波可以在全部小区范围内使用,而辅子载波只可以使用在小区的中心区域。
这样要求子载波的分配方式使得相邻小区边界使用的子载波均应相互正交,使用相同频率子载波的用户距离足够远,从而有效地避免或减小相邻小区在边缘的用户的同频干扰。
对于小区中心的用户, 由于其本身距离基站较近,且收到外小区的干扰较小,所以可以采用比较低的功率进行传输,而对于小区边缘的用户则恰好相反。
所以一般情况下,主子载波允许的最大发射功率比辅子载波允许的最大发射功率高。
移动通信技术中的复用技术研究
移动通信技术中的复用技术研究现代社会中,人们对于通信技术的需求越来越高。
而在通信技术领域中,复用技术被认为是实现高速数据传输和物联网等应用的关键技术之一。
本文将从移动通信技术中的复用技术入手,阐述其研究现状、应用场景以及未来发展趋势。
一、多路复用技术在通信网络中,多个通信线路共享同一个信道,可以减少信道数量,提高信道利用率的技术被称为多路复用技术。
常见的多路复用技术有频分复用、时分复用、码分复用以及波分复用等。
这些技术的实现原理都是在不同的时间、频率、码位等上对信号进行分配,从而实现多个信号并行传输。
频分复用技术是指将频带分成若干个不重叠的子频带,每个子频带用于传输不同的信息,从而实现多个信号共享一个频带。
常见的应用场景有数字电视、电话、无线局域网等。
时分复用技术是指将时间分段,每段时间内只传输一个信号,多个信号依次占用这段时间。
时分复用技术用于移动通信中,是将无线信道的时间资源分配给不同的用户,是让用户在移动的同一频段上进行信息交流的重要基础技术。
码分复用技术是指通过数码编码等方式来分配码片,从而使多路信号可以在同一频带上独立传输,并在接收端进行恢复。
码分复用技术适用于CDMA(码分多址)等应用,是4G通信技术的重要支持。
波分复用技术是指将不同波长的光信号在光纤中进行复用传输,实现多个通道在同一光纤传输。
波分复用技术是光纤通信和波分多路复用的核心技术,在宽带互联网、数字电视、电话等应用中广泛应用。
二、移动通信中多路复用技术的应用移动通信网络中,多个用户通过无线信道进行通信,无线资源相对较为紧张。
在这种情况下,必须采用多路复用技术来提高信道利用效率,减少通信线路的数量,提高系统的通信容量。
在移动通信中,主要采用时分复用和码分复用两种技术。
时分复用技术在GSM、WCDMA、TD-SCDMA等移动通信标准中广泛应用。
GSM中采用了TDMA时分多址和FDMA频分复用技术,即数字话音通信采用TDMA技术,数据传输采用FDMA技术。
2.4G移动通信速率频分复用优化技术实现分析
2.4G移动通信速率频分复用优化技术实现分析打开文本图片集摘要:在现代化的发展中,2.4G移动通信的应用范围非常广泛,其主要是集中在鼠标和键盘的无线音频技术、蓝牙耳机的无线音频技术等方面。
从现阶段的用户发展来看,大家需要的是一些更加高科技的产品,但是在应用上则趋向于更加简单,功能上趋向于更加健全。
为此,有必要针对2.4G移动通信速率频分复用优化技术开展研究,从多方面将各种电子产品进行优化处理,为用户提供更多的帮助。
文章针对2.4G移动通信速率频分复用优化技术展开讨论,并提出合理化建议。
关键词:2.4G;移动通信;速率;优化技术;实现与以往的工作不同,现下的很多电子技术产品研究,都在朝着无线的方向发展。
同时,无线设备在近几年的普及程度上也大幅度的提升,很多方面都成为了硬性的要求。
用户对于无线设备的需求,还必须将传输的速率、功能进行提升,即便是价格相对高一些,仍然是保持在用户的承受范围以内。
2.4G移动通信速率频分复用优化技术作为当前的先进技术,是研究的重点内容,如果在该方面表现成功,将其有效的应用到现实工作中,相信可以对更多的行业产生积极作用。
1 概述在现阶段的发展中,用户针对实施媒体业务的需求程度不断提升,且在通信质量的要求上也开始不断的增长。
从客观的角度来分析,传统意义上的移动通信,其在速率频分复用系统方面,自身的传输信号,会受到很多因素的干扰,特别是在加性噪声的干扰方面,表现出较为强烈的特点。
在频繁出现移动通信信道多途径干扰的现象后,移动通信的质量,受到了最直接的影响,在信息的传输速率方面,也表现为下降的情况。
为了更好的提高移动通信的质量,需要在相关的技术上开展研究,2.4G移动通信的研究当中,针对其速率频分复用优化技术进行分析,发现具备一定的可行性,因此可以进行深入的研究。
2 2.4G移动通信从技术的角度来分析,2.4G移动通信隶属于移动通信的重要组成部分,自身的工作频率保持在2.405GHz~2.485GHz之间。
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移动通信系统中频率复用方案理论探讨
移动通信系统中频率复用方案理论探讨
摘要:蜂窝概念的核心思想是相距较远的小区(基站)共用同一频率。
蜂窝技术极大地提高了系统的容量,其代价是增加了系统结构开销。
频率规划时要根据实际情况采用不同的频率复用方案技术,频率规划在频谱利用率和网络容量间找到平衡点,使得在保证一定网络质量的前提下,取得最大的网络容量。
关键词:蜂窝概念;频率复用;同频干扰;邻频干扰
21世纪,移动通信技术迅猛发展,频谱资源的有限性催生出频率复用技术的发展,蜂窝概念的提出就是为了解决频率不足的问题。
1频率复用技术的必要性蜂窝概念的核心思想是相距较远的小区(基站)共用同一频率。
但直到1979
年第一个蜂窝系统才在美国变为现实。
蜂窝技术极大地提高了系统的容量,其代价是增加了系统结构开销,使通信技术变得较为复杂,具体表现为实现协议更复杂,设备技术复杂,无线资源管理和移动性管理都变得复杂。
但通信技术能够真正走向大众,其系统容量增加的解决是关键,而蜂窝概念的提出解决了限制容量发展的根本因素。
移动通信技术的发展是为了不断扩充容量、提高频谱利用率,频率复用技术的演进见证了移动通信技术的不断完善和进步。
为满足需求,我国
GSM网的频带曾3次扩展,但频谱资源依旧紧张,因此频率复用技术需要不断
改进,以增加网络容量,同时网络服务质量也要不断提高。
特别在一些大城市的中心市区,频谱资源日益紧张,频率复用等扩容技术成为通信技术发展的关键。
中国移动用户的快速增加使网络扩容成为必然。
大区制采用大功率的基站提供较大的服务范围,其频谱利用率低。
而小区制采用小功率基站,采用频率复用技术提高频谱利用率,有限频率得以多次使用,此时系统容量较大。
大区制网络只有一个基站,输出功率较大,大区制条件下,用户少,频率相对丰富,但频率不能复用。
移动通信网是由大区制演变成小区制蜂窝系统的,也就是在进行网络设计时,将基站发射功率降低,每个基站覆盖范围缩少,原先一个天线覆盖的范围由多个天线覆盖,网络如蜂窝一般分布。
频率复用其实就是指一个小区使用的频率信道在隔一定距离后被另一小区重复使用。
这些频点之间会因距离远近和信号强弱产生或大或小的同邻频干扰。
频率规划时要根据实际情况采用不同的频率复用方案技术,频率规划在频谱利用率和网络容量间找到平衡点,使得在保证一定
网络质量的前提下,取得最大的网络容量。
国内移动通信已进入4G时代。
4G
发展过程中,其小区边缘性能的下降备受关注。
小区边缘性能问题是伴随着蜂窝移动通信系统的固有问题。
改善小区边缘用户性能最重要的策略便是频率复用。
在正交频分多址(OFDMA)系统中,如果复用系数为1,即表示相邻小区使用相同的频率资源,此时相邻小区交界处的用户所产生的干扰很严重,小区服务质量急剧变差。
OFDMA本质上是频分多址,其频率复用系数只有几个选择,如1、
3、7等。
至于
4、12、19等频率复用方案在理论上可行,但在频分多址系统
中实际使用并不多。
频率复用系数应选得较大一些,这样可以有效抑制小区间的干扰,小区边缘性能得以改善,但频谱效率损失较大,满足不了高质量、高速率
的4G系统的业务需求。
有文献提出软频率复用方法,其系统性能在一定程度上得以改善,但其小区边缘信号采用完全正交的频率集合,因此频谱效率大打折扣。
而基于OFDMA的频率复用方法则是对小区边缘用户和小区中心用户采用不同
的频率复用策略。
移动通信中,地形、环境和气候都会影响无线电波的传播,会产生严重的多径衰落,为重复使用有限的频谱资源,人们发明了蜂窝移动通信
技术。
邮电部门在900MHz频段获有24MHz频率,在1800MHz频段获有10MHz频率,GSM网络必须拥有10MHz以上的频率才能有效利用好频谱资源。
在20世纪末,中国大部分地区每平方公里只能容纳6000~8000个用户,
难以满足通信业务的发展,要提高频谱利用率,必须改进频率复用技术。
现在常用的一些频率复用方案都是在有限的频率带宽资源下,利用跳频系统的特性,牺牲一定的通话质量换取容量的提高。
各种频率复用方案效果优劣不一,复杂的通信环境要求在基于理论分析的基础上现场勘查,选取合适的规划方案,通过比较与分析选择网络质量好的频率复用方案。
分析频率复用方案必须考虑干扰因素,这些干扰的强弱与四周的环境和天线的性能密切相关。
干扰源包括各种多径信号干扰、同频干扰、邻频干扰和其他噪声干扰等。
频率复用主要产生同邻频干扰,其中以同频干扰为主,同频干扰与同频复用基站距离和基站小区半径相关。
干扰
严重影响系统服务质量,需要进行精确的频率规划以使干扰满足要求。
2选择频率复用因子的理论依据频率复用概念在时域和空间域都可以使用。
时域内的频率复用叫时分复用TDM(Time-Division Multiplexing),指在不同的时隙里占用相同的工作频率。
在空间域除了在两个不同的地理区域里配置相同的频率,主要指在一个系统的同一区域内重复使用相同的频率——这种方案用于蜂窝结构系统中。
一个系统中可以有许多同频小区,将整个频谱分配划分为K个频率复用的模式,其中K一般为3、4、7、12、19。
K为多少比较合适呢?从理论上来讲,K应该大些,这样可以缓解频率不足带来的压力。
但是,分配的总信道数是固定不变的,K太大,导致K个小区分配给每个小区的信道数大大减少。
K增加但分配给K个小区的信道总数不变,其中继效率自然就会降低。
在同一地区,如果给两个不同的网络系统分配同一组信道,将降低其频率利用率。
蜂窝系统的布局很有讲究,布局不好,干扰源将会增多。
每区中小区数目越多(K
越大),网络质量越好,但频谱利用率越低。
如何充分利用有限频谱资源,多网复用,全面覆盖,频率复用方案的选择和实施十分重要。
要改变因为历史原因引起的频率范围缺乏规划而导致的干扰严重的问题,需要提供好的、实用的频率规划。
在给定频率资源情况下,分配给单位面积的信道数越多,频谱资源的利用就越充分。
要有效地利用频谱资源就是在全部利用信道资源时,尽量地少产生相互干扰。
小区基站和移动台都可能在中心小区有同频干扰,。
K的实际物理意义为频率复用簇中的基站数目。
K越大网络质量越好,但其频谱利用率越低。
3多种频率复用技术为提高小区边缘用户性能,频率复用可以成为一种有效方式。
提高小区边缘用户性能的同时,也要想办法有效提高频谱利用率。
正交频分多址(OFDMA)通过抑制小区间干扰提高小区边缘用户性能,
根据小区中心与边缘通信环境的差异,对小区中心与小区边缘实施不同的频率复用策略。
好的频率复用方法可以提高系统吞吐量并改善小区边缘用户性能。
移动通信网都是从大区制演变成小区制蜂窝系统的。
大区制条件下网络只有一个基站,天线功率大而且覆盖范围广,频率不需要复用;但随着用户和容量的增加其信道数满足不了需求,因此只能改用小区制的蜂窝系统,将原来的大天线用若干小天线代替。
实际基站分布时难以完全按照理论上的频率复用模式规划,因为地理分片方式千变万化且不规则,为减少干扰,普遍采用的方法有:调整天线高度及下倾角,降低基站发射功率。
频率分配需要全面规划和合理分配,要考虑不同地区频率复用问题,减少相互干扰,充分利用有限的频率资源。
在给定频率资源的情况下,分配给单位面积的信道数越多,频谱资源的利用越充分。
干扰包括邻道干扰、互调干扰和同频干扰。
如何充分利用有限的频谱资源提高频谱利用率,是频率复用方案要解决的主要问题。
同频复用距离是指允许使用同一频率的两个网的基地台间距离,它主要取决于有用信号和干扰信号的传播损耗。
同频复用基站距离越近,同频干扰越大;同频干扰不仅与复用距离有关,还与基站小区的覆盖半径有关。
干扰信号包括信号自身的多径信号干扰、同频复用产生的同邻频干扰、雷达站和环境噪声等系统外部干扰。
干扰严重影响系统的服务质量,进行
频率规划时必须保证相关同邻频干扰满足要求。
GSM中采用了许多抗干扰技术,
包括跳频技术、功率控制技术、分集接收技术等,有效利用以上技术可以提高载波干扰比,从而改善频率复用技术以增加网络容量,满足电信服务质量。
当各基站分布均匀规则且小区方位一致时,相同复用频率方案下其干扰最小。
如果想增加网络容量,就要尽量保持理想网孔,也就是让网孔保持正六边形形状,理论证明这种形状的网孔分布最为理想。
可以采用相应的技术增加网络容量,包括小区分裂、利用新的频率资源和采用紧密频率复用技术等。
还可以采用同心圆技术
提高频率复用技术的效率[3]。
为有效地利用有限的频谱资源,人们推出多项技术以提高频率复用,包括TACS/AMPS、GSM/CDMA IS95、WCDMA/CDMA2000等,每一次技术的改进都大大提高了频谱利用率。
解决
了容量问题,无线通信才能真正为普通大众接受。
蜂窝的频率复用问题解决得好不好,直接关系着无线网络容量的发展。