大区制(集群)移动通信网

大区制(集群)移动通信网
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2.3 小区制移动通信网构成方式
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基本小区有（r：小区半径）
超小区:r>20km (农村)
宏小区：r：2—20km （人口稠密地区）
微小区：r：0.4—2km （城市繁华区）
微微小区（皮小区）：r<400m
(办公室，家庭)
优点：提高频谱利用率，组网灵活
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面状服务区(课本P194)
指服务区不是条状而是一个广阔的平面， 这种服务区最为普遍。
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小区形状：应该是规则结构：圆形（全向 天线），三角形，正方形，六边形
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蜂窝的由来：
对于同样大小的服务区域，采用正六边 形构成小区所需的小区数最少，无重叠 区，故所需的频率组数也最少，最经济。
等，且为最大。
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满足上述两个条件的簇的形状和簇的小 区数N是有限的，所以推导N应满足下式：
Na2a bb2
a,b分别为相邻同频小区之间的二维距离 （相邻小区数）都为正整数，不能同时 为零。
(见课本P195—P197)
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仅有理论分析和设计意义。
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簇：
簇（区群）：共同适用全部可用频率的N个小 区叫做一簇，若系统中簇复制得越多，则系统 容量越大，频率的利用率越高。
构成簇的基本条件： 1、基本图案（簇）能彼此邻接且无空隙地覆
盖整个面积； 2、相邻单元（簇）中，同频道的小区距离相
确定同频小区间二维距离的方法：
自某个小区A出发，先沿边的垂直方向跨 a个小区，再按逆时针方向转60度，再跨 b个小区，就可找到同频小区A1
同频复用距离：
D 3N R
同频复用比：
Q 3N
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C /I 4l0 g 4 R (R 2 a ) 4l0 g 3 R (2 a )dB
R
R
N频组复用时：C/I为：
C/I4l0g(2n1)Rna dB R 大区制(集群)移动通信网
如何确定小区：
问题：如何根据射频防卫度，来确定采 用何种的频率复用方式？
解答：为了计算方便，假设各基站在一 条直线上，重叠区为零。
2.2 大区制(集群)移动通信网
早期的移动通信网一般是大区制 主要特点： 基站天线很高：几十米至几百米 基站发射功率大：50—200w 覆盖半径：30—50 优点：网络结构简单，成本低 缺点：覆盖范围有限，容量小，一般用户几十
至几百个，一般用于专网。
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提高覆盖半径是大区制需解决的问题
平衡系统C/I计算推导：
C
C
I
m
Ik
k 1
m为干扰源总数，I k 为相互独立的第k个 干扰源对移动台的干扰功率。
2、假设各BS发射功率相同，各BS距被 干扰MS的距离D 为k
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：
C Ra
1
I
m
Dka
k1
m (Dk )a
k1 R
3、假设各BS距被干扰MS的距离相同为
蜂窝小区的同频干扰
两种同频干扰： 1、MS接收到的同频干扰 2、BS接收到的同频干扰 如果中心小区MS的C/I与BS的C/I相同，
称为平衡系统。
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全向小区系统C/I计算 1、平衡系统C/I计算 2、最坏情况下C/I计算 平衡系统C/I
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D,同时只考虑干扰最强的第一层六个小
区的干扰，衰落因子a=4，则公式简化
为C ：1(D )41Q 41( 3N )4
I 6R 6 6
C 例I ：1 6(N3 =N 7)4 的小7.大区5 3 区 制：1 (集群.7 8 )移d动通 B 信1 网 d 7B
假设被干扰的MS处于中心小区的边缘， 则同样所求出最坏情况下的C/I
重叠区：一般在设计时，应考虑两个相邻区域 的连接处要有一定纵深的重叠区，来减少可能 出现的弱电场区和不可通概率。
但重叠区过深，又会造成越区干扰，所以必须 设计适当。
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根据上一节对载干比的推导，容易得到 在条状服务区时，在小区边缘处移动台 的载干比为：
双频复用时：C/I为：
决定覆盖半径的因素为： 地球的曲率 地形影响 多径反射 移动台发射功率小，上行信号传输距离
有限（上下行差可达6—12dB）
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解决上行信号问题的办法：
1、设置分集接收台
2、基站发射用全向天线
基站接收用定向天线（可有
8—10dB增益）
3、提高基站接收灵敏度
4、同频转发
C /I4l0 g D (R )4l0 g Q (1 ) R
假设D/R=8,则C/I=30.7dB,远大于射频 防卫度，所以可以满足要求。
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射频（RF）防卫度：
达到主观上规定的接收质量时，所需的 射频信号对干扰信号的比值。
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如果考虑重叠区和各基站不在一条直线 上，上面计算的C/I比将更小。
最坏结果计算：将最短干扰距离定为平 均数 D k =D-R
C 1 (Q1)n Im
例：N=7, C2814.47dB
I
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缺点：网络复杂
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条状服务区(课本P193)
指用户的分布呈条状（或带状） 例如铁路，公路，沿海水域等，是最简
单的小区制移动通信网分布
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频率复用：采用不同频道组的两个小区组成一 个区群----二频组；
采用不同频道组的三个小区组成一个区群---三频组；四频组……