蜂窝式组网的理论

信道配置实例__频率规划原则
一般情况下，同基站内不允许存在同频、邻频频点； 同一小区内BCCH和TCH的频率间隔最好在400kHz以上； 同一小区的TCH间的频率间隔最好在400kHz以上(采用射频跳频 时可通过合理设划 MAIO实现要求)； 直接邻近的基站应尽量避免同频(即使其天线主瓣方向不同，旁 瓣及背瓣的影响也会带来较大的干扰)； 考虑到天线挂高和传播环境的复杂性，距离较近的基站应尽量 避免同频、邻频相对(含斜对)； 通常情况下，l×3复用应保证参与跳频的频点是参与跳频载频 数的二倍以上； 重点关注同频复用，避免在邻近区域存在同BCCH同BSIC的情况。
双频组和三频组频率配置
服务区域的划分服务区域的划分-面状服务覆盖区
面状服务区 陆地移动通信大部分是在一个宽广的平面上实现的， 平面服务区内的无线小区组成的实际形状取决于电波 传播条件和天线的方向性。如果服务区的地形、地物 相同，且基地台采用全向天线，其覆盖范围大体是一 个圆。为了不留空隙地覆盖整个服务区，无线小区之 间会有大量的重叠。，在考虑重叠之后，每个小区实 际上的有效覆盖区是一个圆的内接多边形，这些多边 形有正三角形、正方形和正六边形。 蜂窝概念 整个无线覆盖区采用正六边形无线小区彼此邻接构 成，把这种六边形形状基站的覆盖范围称之为蜂窝网。
信道切换策略
实际系统切换的一些考虑 在实际的蜂窝系统中，当移动速度变化范围较大 时，系统设计将遇到许多问题。 通过使用不同高度的天线和不同强度的功率，在 一个站点上设置“大的”和“小的”覆盖区是可能的， 这种技术叫做伞状小区方法。伞状小区方法能用来为 高速用户提供大面积的覆盖，同时为低速用户提供小 面积的覆盖。 小区拖尾是由对基站发射强信号的步行用户所产 生的。由于用户以非常慢的速度离开基站，平均信号 能量衰减不快；即使当用户远离了小区的预定范围， 基站接收的信号仍然可能高于切换门限，因此不做切 换，这就会产生潜在的干扰和话务量管理问题，因为 用户那时已深入到了相邻小区中。为解决小区拖尾问 题，需仔细地调整切换门限和无线覆盖参数。
信道配置实例__频率划分
DCSl800 共有374个频点，绝对载频号为512885。频率与载频号(n)的关系如下： 基站收 f1(n)=1710.2+(n-512) ×0.2 MHz 基站发 f2(n)=f1(n)+95 MHz 中国移动占用1710-1720MHz，对应绝对载频号 为512-561；中国联通占用1 745-1755MHz对应 ARFCN为687-736。
这样同一信道组内的信道最小频率间隔为7个信道 间隔，若信道间隔为200kHz，则其最小频率间隔可达 1400 kHz， 这样，接收机的输入滤波器便可有效地抑制 邻道干扰和互调干扰。 如果是定向天线进行顶点激励的小区制，每个基站 应配置三组信道，向三个方向辐射，例如N=7，每个区 群就需有21个信道组。整个区群内各基站信道组的分布 如下图 。
信道(频率 频率)配置 第三节 信道 频率 配置
激励方式 信道(频率)配置-----等频距配置法 信道配置实例-----频率划分
激励方式
激励方式一般分为中心激励和顶点激励。 中心激励是指基地台位于无线小区的中心，并 采用全向天线实现无线小区的覆盖。 顶点激励是指每个正六边形间隔的三个顶角上 设置基地台，并采用三个1200扇形张角的定向 天线覆盖整个无线小区。 表示方法:中心激励N=7； 顶点激励N= 4×3； 3×3
信道(频率 配置 信道 频率)配置 频率 配置-----等频距配置法 等频距配置法
等频距配置时可根据群内的小区数N来确定同一信道 组内各信道之间的频率间隔，例如，第一组用(1，1+N, 1+2N, 1+3N, …)，第二组用(2, 2+N, 2+2N, 2+3N, …)等。例如 N=7，则信道的配置为： 第一组 1、 8、 15、 22、 29、 … 第二组 2、 9、 16、 23、 30、 … 第三组 3、 10、 17、 24、 31、 … 第四组 4、 11、 18、 25、 32、 … 第五组 5、 12、 19、 26、 33、 … 第六组 6、 13、 20、 27、 34、 … 第七组 7、 14、 21、 28、 35、 …
信道切换策略
信道切换概念 当移动用户处于通话状态时，如果用户从一 个小区移动到另一个小区，为保证通话的连续， 系统要对该移动台的连接控制也从一个小区转移 到另一小区。将处于正在通话的移动台转移到新 的业务信道（新小区）的过程称为切换。 信道切换目的 是实现蜂窝移动通信的“无缝隙”覆盖，即 当移动台从一个小区进入另一个小区时，保证通 信的连续性。切换的操作不仅包括识别新的小区， 而且需要分配给移动台在新小区的语音信道和控 制信道。
蜂窝概念
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 许多小功率的发射机(小覆盖区)来代替单个的大功 率发射机(大覆盖区)，每一个小覆盖区只提供服务 范围内的一小部分覆盖。每个基站分配整个系统可 用信道中的一部分，相邻基站则分配另外一些不同 的信道，这样所有的可用信道就分配给了相对较小 数目的相邻的基站。给相邻的基站分配不同的信道 组，则基站之间(以及在它们控制下的移动用户之间) 的干扰就最小。
频率复用
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。 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。
区 群
若干个单位无线区群彼此邻接组成蜂窝 式服务区域 邻接单位无线区群中的同频无线小区的 中心间距相等。 满足以上条件的单位无线区群中的小区 数目N为: N=i2+ij+j2其中，i和j为 非零整数。N叫做区群的大小，典型值为 4、完成，并且尽可能少地出现，同时要使用 户觉察不到。为适应这些要求，系统设计者必须指定一 个启动切换的最恰当的信号强度。（一般在-90dBm~100dBm） 基站在准备切换之前先对信号监视一段时间。呼叫在一 个小区内没有经过切换的通话时间，叫做驻留时间。 第一代模拟蜂窝系统中，信号能量的检测是由基站来完 成，由移动交换中心(MSC)来管理的。 在使用数字TDMA技术的第二代系统中，是否切换的决 定是由移动台辅助完成的。 移动台辅助切换（MAHO）每个移动台检测从周围基站 中接收信号的能量并且将这些检测数据连续送给当前为 它服务的基站。
中心激励与顶点激励
两种激励方式 (a)中心激励(b)顶点激励
顶点激励方式的好处
顶点激励方式采用定向天线，能消除障碍物 阴影 对来自1200主瓣之外的同频干扰信号，天线 方向性能提供一定的隔离度，从而降低了干扰 减小同频无线小区之间的距离，降低了无线 区群中无线小区的个数，提高频率利用率、简 化设备、降低成本
群区小区数N的取值 群区小区数 的取值
区群的组成。
图 区群的组成
七小区频率复用的图解
系统容量与区群关系
考虑一个共有S个可用的双向信道的蜂窝系统。如 果每个小区都分配k个信道(k<S)，并且S个信道在 N个小区中分为各不相同的、各自独立的信道组， 而且每个信道组有相同的信道数目，那么可用无 线信道的总数表示为： S=kN 共同使用全部可用频率的N个小区叫做一区群。 如果区群在系统中共复制了M次，则双向信道的 总数C，可以作为容量的一个度量： C=MkN=MS 系统容量C与M成比例:N减少而总小区数目不变,M 增加从而获得更大的容量.
系统容量与区群关系
N取值是满足通信质量的前提下取值.因此再 保证通信质量的前提下,N值大小表现了移动 台或基站承受干扰的大小,N取可能最小值是 最好的,以提高覆盖范围上的最大容量.
同频小区的确定
自小区A出发,沿边垂线跨 i个小区;逆时针(向左或向 右)旋转60度再移j个小 区.(i=3,j=2,N=19)
三顶点激励的信道配置
信道配置实例__频率划分
GSM 蜂 窝 系 统 根 据 所 用 频 段 可 以 分 为 GSM900MHz和DCS1800MHz系列。 GSM900: 中 国 移 动 占 用 890~909 ／ 935~954MHz，对应的ARFCN为1-95(通常频 点95保留不用)； 中国联通占用909-915／954-960MHz，对应 的ARFCN为96-124。 频率与ARFCN的关系计算： 基站收f1(n)=890.2+(n-1)×0.2 MHz 基站发f2(n)=f1(n)+45 MHz
信道配置实例__频率复用
GSM的频率规划通常采用4×3复用方式。对于业务量较大的地 区，可以采用3×3、l×3等复用方式。无论采用哪种复用方式， 必须满足干扰保护比的要求。 除频率复用带来的同频干扰外，还有其他一些异常干扰： (1)有用信号自身落在系统时延均衡器外的多径信号干扰； (2)系统外部信号干扰(雷达站、非法无线设备、环境噪声等)。 GSM系统中，对载干比的要求是： (1)同频载干比：C/I≥9dB；工程中加3dB余量，即C/I≥12dB。 (2)邻频载干比：C/I≥-9dB；工程中加3dB余量，即C/I≥-6dB。 载波偏离400kHz时的载干比：C/I≥-41dB。
频率复用距离D
频率复用距离D:
D = 3R （ + j / 2 + ( j 3 / 2) i ）
2
2
= 3(i + ij + j ) R
2 2
= 3N R
式中D:同频小区的距离 N: 单位无线区群中的小区数目 R:小区半径 3 R :邻区中心之间距离
第二节信道切换策略
信道切换概念 引起切换通常的原因 移动台辅助切换 实际系统切换的一些考虑
服务区域的划分-带状服务覆盖区 服务区域的划分 带状服务覆盖区
带状服务覆盖区
一般应用在铁路、公路、沿海等地。按横向排列 覆盖整个服务区，BS使用定向天线，有许多细长的 无线小区相连而成。