蜂窝移动模型(UA课件)
第四章 室外传播模型 蜂窝传播模型
第 4 章 室外传播模型
77
2 折射率:空气的折射率决定了无线电波的“弯曲”程度。在一般的模型中,空气折射 率用地面有效曲率来替代,通常取 1.333。在本模型中,空气折射率可通过式(4-2-2)来计算。
Ns
1 7 9 .3
ln
1 1 0.046665
1 K
式中,K 为地表曲率值, Ns 是空气的折射率。
接收 n 2 信号 强度
3n4
距离
图 4-1-2 接收信号强度与距离的非线形关系
第 4 章 室外传播模型
75
图 4-1-2(采用的是对数坐标)中当发射机和接收机间的距离较小时为视距传输即 n 2 , 此时包络服从莱斯分布,以小尺度衰落为主;当距离增大时有 3 n 4 ,此时以大尺度衰落为 主,包络服从瑞利衰落。当然,由于地形不同,转折点的位置也是不同的[25],如图 4-1-3 所示:
78
移动传播环境
的平均场强。 (3) 情景参数包括了一些在相同的系统参数和环境参数情况下,由其他因素造成的差异, 如人工读取场强数值时的精确度差异。在大量统计的情况下,这个参数可以被忽略。在本 模型的程序中,该参数仍然用 0.1%~99.9%来表示,这个值反映了实际接收场强在多长的 一段时间内等于或大于计算得到的平均场强。
3 介电常数:地面的相对介电常数 和电导常数。其典型值见表 4-2-1:
(4-2-2)
表 4-2-1 地面的相对介电常数和电导常数
相对介电常数 导电率(西门子/米)
一般的地面
15
0.005
导电性差的地面
4
0.001
导电性好的地面
25
0.020
纯水
《现代移动通信》课件第6章
图6-2 小区的形状比较
图6-3 中心激励方式
图6-4 顶点激励方式
3. 蜂窝小区的分类 1) 宏蜂窝 2) 微蜂窝 3) 微微蜂窝
6.1.2 频率复用 1. 频率复用的概念 频率复用就是相同频率的重新使用。
2. 区群 1) 区群的结构 区群是由若干小区构成的,而且各小区要求邻接,因此同 一区群内各小区均要求使用不同的频率组,而任一小区所使用 的频率组在其他区群相应的小区中还可以再次使用,这就是频 率复用。区群是频率复用的基本单位。
或 (6.7)
则用户之间是正交的。满足以上正交化过程的多址方式分 别是TDMA、FDMA和CDMA。但一般很难达到数学上如此理 想的实现方式,在实际应用中,三种多址方式有着各自的实现 方法。
图6-15 三种基本多址方式示意图
6.3.2 三种多址方式的特点 1. FDMA方式的特点 (1) 每个信道占用一个载频,相邻载频之间的间隔应满足
1. 区域覆盖的发展 在蜂窝概念出现之前, 移动通信系统采用的网络覆盖方 式是大区制,蜂窝小区就是相对于大区制而言的,大区制移动 通信系统通过使用大功率发射机(50~200 W)、架设很高的天 线(>30 m)而获得一个大面积的覆盖范围。大区制具有覆盖面 积大、网络结构简单且无需移动交换机(直接与PSTN相连)等优 点,但也有服务性能较差、频谱利用率低及用户容量有限等缺 点。
6.2 移 动 性 管 理
6.2.1 位置管理 位置管理就是移动通信网络跟踪移动台的位置变化,对移
动台位置信息进行登记、删除和更新的过程。
1. 位置登记 蜂窝网的覆盖区域分为若干个位置区LA,每个LA与一个 MSC相连并有一个位置区识别码LAI。MS从一个位置区移到 另一个位置区时,必须在对应LA的VLR中进行登记。也就是 说,一旦MS发现其存储器中的位置识别码LAI与接收到的LAI 发生了变化,便执行登记。
无线移动网技术课件第7章 - 数字蜂窝移动通信系统
GSM作为最为成功的数字移动通信系统,仍然被全球190多个国 家十多亿人所广泛使用
• GSM900 工作在 900 MHz:上行链路890-915MHz;下行链路 935-960MHz
• DCS1800工作在1800MHz:上行链路1710-1785MHz;下行链路 1805-1880MHz
满足上述条件的区群形状和区群内的小区数不是任意的。可以证明,构 成单位无线区群的小区个数N为:
其中,a、b分别是相邻同频小区之间的二维距离(相隔的小区数),均 为正整数,其中可以一个为零,但不能两个同时为零。
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Wireless and Mobile Networks Technology
Zhenzhou Tang @ Wenzhou University
• PCS工作在1900MHz:上行链路1850-1910MHz;下行链路 1930-1990MHz
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Wireless and Mobile Networks Technology
Zhenzhou Tang @ Wenzhou University
7.2 第二代GSM数字移动通信系统 7.2.1 GSM的业务 - 承载业务
为了避免相邻小区间产生干扰,各个相邻小区的子频段应该是不相同的
小区数目不断增加时,将出现频率资源不足的问题。
蜂窝移动通信系统进一步引入了空间划分的方法,通过在不同的空间进 行频率复用,进一步提高频率资源的利用率。
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Wireless and Mobile Networks Technology
Zhenzhou Tang @ Wenzhou University
蜂窝移动通信的关键技术 ppt课件
第2章 蜂窝移动通信的关键技术
4. 直放站技术
在组网时,出于经费或地形地物等方面的考虑,会出现 无线电波覆盖不到的地区,称之为盲区或死区,如图所示。 为了实现整个服务区内的通信,使死区变活,消除盲区,通 常在适当的地方建立直放站,以沟通盲区和死区内的移动台 与基站之间的通信。
f2
BS
MS1 R
服务区
R f3
f4
MS2 R
大区制移动通信示意图
第2章 蜂窝移动通信的关键技术
1. 大区制
TX:25~200W
30 200m
~
TX:10~25W
TRX
TRX
BS
MS
覆盖半径 25~45km
第2章 蜂窝移动通信的关键技术
►大区制特点:
⑴ 系统及控制简单 ⑵ 容量小 例:设大区制系统共有12个频道(信道ch:channel), 每信道可容纳10个移动用户,求系统用户容量。 解:
并采用三个互成120°扇形覆盖的定向天线,分别覆盖三个 相邻小区的各1/3区域,每个小区由三幅120°扇形天线共同 覆盖,如图(b)所示。
第2章 蜂窝移动通信的关键技术
无线小区的两种激励方式 (a) 中心激励;(b) 顶点激励
第2章 蜂窝移动通信的关键技术
3. 无线小区模型的确定
目前GSM网络广泛采用的无线小区模型有 4×3复用方式和3×3复用方式等。
第2章 蜂窝移动通信的关键技术
多信道共用方式如图(b)所示。在这种方式下, 该小区内的10个信道被110个用户共用。当k(k < 10) 个信道被占用时,其他需要通话的用户可以选择剩 下的(10-k)中的任意一个空闲信道通信。因为任何 一个移动用户选择空闲信道和占用空闲信道的时间 都是随机的,所以,所有10个信道被同时占用的概 率远小于一个信道被占用的概率。因此,多信道共 用方式可大大提高信道利用率。
蜂窝移动通信系统组成(一)2024
蜂窝移动通信系统组成(一)引言概述:蜂窝移动通信系统是现代通信技术的重要组成部分,在实现移动通信的无缝连接和高速数据传输方面发挥了关键作用。
本文将探讨蜂窝移动通信系统的组成,帮助读者更好地了解这一技术。
正文内容:1. 蜂窝移动通信系统的基本原理- 蜂窝移动通信系统是基于无线电技术的通信系统,通过划分地理区域为小单元,每个小单元称为蜂窝,从而实现无缝的移动通信。
- 蜂窝移动通信系统利用无线基站与移动设备之间的无线信道进行信息的传输和接收。
1.1. 手机用户与基站通信- 手机用户通过手机设备与所在区域内的基站进行通信。
- 基站接收并解码来自手机用户的信息,然后将其传输到目标基站或其他通信网络中。
1.2. 基站间的无缝切换- 蜂窝移动通信系统中的基站之间通过无缝切换实现用户在移动过程中的通信连续性。
- 当用户从一个蜂窝区域移动到另一个蜂窝区域时,通信系统会自动将用户的通信连接从一个基站切换到另一个基站。
2. 蜂窝移动通信系统的关键组成部分- 蜂窝移动通信系统由多个关键组成部分组成,以实现高效的通信传输和数据处理。
2.1. 基站- 基站是蜂窝移动通信系统中的核心设备,用于接收和发送电波以实现与手机用户之间的通信。
- 基站通常由天线、收发信机、射频设备、控制单元等组成。
2.2. 移动设备- 移动设备是指用户所使用的手机等设备,它们通过无线电波与基站进行通信。
- 移动设备拥有自己的信号处理器、天线和操作系统,用于接收和发送通信信号。
2.3. 传输网络- 传输网络是蜂窝移动通信系统中的另一个重要组成部分,用于连接不同基站之间的通信流量。
- 传输网络经常使用光纤、卫星连接等技术来传输数据。
2.4. 控制中心- 控制中心是蜂窝移动通信系统的核心控制单元,负责调度和管理整个通信系统的运行。
- 控制中心包括信令网关、移动交换中心和运营支持系统等。
2.5. 用户接口- 用户接口是蜂窝移动通信系统与用户之间的桥梁,用于用户通过移动设备与通信系统进行交互。
《蜂窝组网技术》课件
物联网应用
工业自动化
蜂窝组网技术能够满足物联网应用的需求 ,支持海量设备接入和数据传输。
蜂窝组网技术能够为工业自动化提供可靠 的无线通信解决方案,支持远程控制、数 据采集和监控等应用。
PART 02
蜂窝组网技术的基本原理
REPORTING
无线通信原理
01
02
03
无线通信基础
无线通信利用电磁波传输 信号,包括无线电波、微 波、红外线等。
5G技术持续演进
要点二
6G及未来通信技术的探索
随着5G技术的不断成熟,未来将会有更多的新特性和功能 被引入,以满足不断增长的数据需求和多样化的业务场景 。
目前全球已经开始对6G及未来更先进的通信技术进行探索 和研究,这些技术将进一步提升网络性能、降低延迟、提 高可靠性,并支持更多物联网设备连接。
新型网络架构与技术的研究与应用
蜂窝组网的关键技术
REPORTING
多址接入技术
多址接入技术是蜂窝组网中的重要组成部分,用于实现多个用户在相同频段上的 复用通信。
多址接入技术允许多个用户在相同的时间和频率资源上同时进行通信,常见的多 址接入方式包括频分多址(FDMA)、时分多址(TDMA)和码分多址(CDMA )。
信道编码与调制技术
蜂窝组网技术进一步发展,支 持更高速度和更丰富多媒体业 务。
5G时代
蜂窝组网技术继续演进,支持 超高速率和低功耗通信。
蜂窝组网技术的应用场景
移动语音通信
移动互联网业务
蜂窝组网技术是移动语音通信的核心支撑 ,实现了大范围覆盖和连续通信。
蜂窝组网技术为移动互联网业务提供了高 速数据传输和低延迟通信,支持视频通话 、在线游戏、流媒体等业务。
蜂窝行动 优质PPT资料
蜂窝行动—验收标准
学生 用一、可直验接收完时成间老师布置的朗读等语音作业以及电子作业,与同学互动互评; 并2)抄全送校接到学市受生教捐(育家赠局长集邮)箱中:A培dPj训Pgz安i之y装ua日登n@录起1率163不个低月, 于内:30王。%晓,峰确,保《致家长的一封信》复印并通过班主任下发,每位学生人手一份,并由家长签收; 并抄送到二市、教验育局收邮内箱容:djgziyuan@163 , :王晓峰, 2014年24月.12日日,常教管育部理教与育维装护备研究与发展中心和中国下一代教育基金会签署协议,发起“蜂窝行动”活动。 并学安生排用确信息立可技直专术接职教完管师成,理利老用师员信布1息名置技的,术朗负课读责教等会网语学音站生作的使业管用以,理及发电、放子日《作常致业家维,长与护的同及一学故封互信障动》互申。评报;。 一师一优2.课2 一教课师一名培师训 各校教1学)领组导协织助全管体理教员组师织集教中师培培训训使网用站,使发放用《1教次师;使并用拍说明摄》采等集材培料,训各现校场骨照干教片师,带撰头写使用成。校园新闻稿,发布到门户网 各校教【学领校导园协时助讯管理】员栏组目织;教师培训使用,发放《教师使用说明》等材料,各校骨干教师带头使用。 家 互长动效用2率);可要实求时至掌握少孩8子0%的的学习主情课况教、师接收使学用校“通人知、人作通业•提云醒教与学完”成反平馈台,进接行收教备师课分与享教的教学育1资次源,,收方藏便家课长件管≥理3孩次子,的发学布习,作提升家校 由学校业填写≥1《次蜂。窝行动试点学校验收申请表》,填写后盖章扫描,发送到网络学习空间人人通装备研究中心“蜂窝行动”活动工作办公室邮箱 :marke2t.@3 xu学ele生. 培训 集并并中安抄培 排 送全长训信到后息市校辅3技教学助0术育日生学教局内利生师邮,箱,学用使利:校用信用d根信j息)g据息zi技,y《要技ua蜂术术求n窝@课课至行1教培6少动会3训试6学0,点使生%:学使用的王校用1学晓验,次峰收生发(,标放能未准《登》开致录完家信成平长息初的台技步一进使术封行用信课,自》的并。主年填学写级习《,蜂。应窝提行动前试印点发学《校验致收家申长请的表》一申封请信验》收。给家 集中培训2.后4 30日A内P,P学校根据《蜂窝行动试点学校验收标准》完成初步使用,并填写《蜂窝行动试点学校验收申请表》申请验收。 2)全校1学)生全(校家主长)课教AP师P安A装P登P录安率装不低登于录3率0%不,确低保于《6致0%家长(的可一安封排信》培复训印时并集通过中班下主载任)下发,发,布每电位学子生作人业手≥一1份次,;并由家长签收;
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=⇒
√ √ √ D2 = (j · 3R cos 300 )2 + (i · 3R + j · 3R sin 300 )2 = (i2 + j 2 + ij )3R2 √ √ √ √ D2 = (i · 3R)2 + (j · 3R)2 − 2(i · 3R)(j · 3R) cos 1200 = (i2 + j 2 + ij )2R2
q (or N ) ↑ =⇒ cochannel interference ↓ =⇒ frequency reuse less often and system capacity ↓ • We should choose the minimum q (or N ) subject to the constraint on the signal to cochannel interference ratio requirement.
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j
i
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Figure 1: Locating cochannel cells in a cellular system
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(c) i = 2 and j = 2
(d) i = 2 and j = 3
Figure 2: Cell clusters
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Geometry of hexagonal cells Let R - radius of the cell (from center to vertex) D - distance from the center of the candidate cell to the cell of the nearest cochannel cell
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4 1 3 2 4 1 3
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4 7
4
(a) i = 2 and j = 0
or,
It can be shown that the cell cluster size is given by N = i2 + j 2 + ij. =⇒ D 2 = 3N R 2 , or D= √ 3N R.
=⇒
√ D △ Dnorm = √ = N. 3R
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(a)
(b)
(c)
• Hexagonal cells are popular because - closest to a circle - tight cellular packing - perfect partitioning of the service area. • Frequency reuse is limited by co-channel interference. Cells which use the same frequency channels are called co-channel cells. • Frequency is reused from cell cluster to cell cluster. No frequency channel is reused among cells in the same cell cluster. =⇒ Cells in each cell cluster use unique frequency channels.
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5.3 Cochannel and Adjacent Channel Interference Cochannel interference Let NI - the number of co-channel interfering cells Ii - cochannel interference from the ith co-channel cell S - the received power of the desired signal The signal-to-cochannel interference ratio (S/I ), also referred to as carrier-to-co-channel interference ratio (CIR), is S S = ∑NI . I i=1 Ii Consider only distance-dependent path loss. From chapter 2, we have Pr (d) = P0 (d/d0 )−κ where Pr (d) – the received power at distance d (≥ d0 ) P0 – the received power at distance d0 κ - the path loss exponent d - the distance between the transmitter and receiver. Consider the forward link and assume that the transmitted power levels from all the BSs are the same, then −κ Ii ∝ Di where Di is the distance from the ith cochannel cell BS to the mobile.
Table 1: Frequency reuse ratio and cluster size Frequency Reuse Pattern Cluster Size (i, j ) N (1, 1) 3 (2, 0) 4 (2, 1) 7 (3, 0) 9 (2, 2) 12 (3, 1) 13 (4, 0) 16 (3, 2) 19 (4, 1) 21 (3, 3) 27 (4, 2) 28 (4, 3) 37 Frequency Reuse Ratio q 3.00 3.46 4.58 5.20 6.00 6.24 6.93 7.55 7.94 9.00 9.17 10.54
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Frequency reuse ratio q
∆ D q= = R
√ 3N R √ = 3N . R
• The frequency reuse ratio q and the frequency reuse factor N carry the same information:
Lecture #3
Chapter 5 Fundamentals of Cellular Communications
From ”Wireless Communications and Networking” by J. W. Mark and W. Zhuang • Cellular concept and frequency reuse • Cochannel and adjacent channel interference • Trunking and grade of service • Mechanisms for capacity increase
30oBiblioteka j D120o
i √ 3R R √ 3R 30
o
0
c Prentice Hall ⃝
Figure 3: Distance between nearest cochannel cells
The actual distance between the centers of two adjacent cells is √ 3 √ = 3R. 2R cos 300 = 2R 2
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5.2 Frequency Reuse Factor Consider hexagonal cells • A hexagonal cells has exactly 6 equidistant neighbours. • The lines joining the centers of any cell and each of its neighbours are separated by multiples of 60 degrees. Nearest co-channel neighbours To find the nearest co-channel neighbour of a particular cell, execute the folllowing two steps: - move i cells along any chain of hexagons - turn 60 degrees counterclockwise and move j cells where the integers i and j are parameters for determining co-channel cells and for determining the size of the cell cluster (N )