移動通信服務(wù)區(qū)規(guī)劃PPT課件

1、小容量的大區(qū)制大區(qū)制“單一基地臺大面積覆蓋”方式第1頁/共34頁小容量的大區(qū)制大區(qū)制定義：指一個服務(wù)區(qū)域(如個城市內(nèi))，只有一個或者少數(shù)幾個基地臺負(fù)責(zé)移動電話通信的聯(lián)絡(luò)和控制。每個基地臺基本上是獨(dú)立的 。 大區(qū)制的特點(diǎn)是：基地臺天線很高 ，發(fā)射機(jī)輸出功率也較大 ；兩個方向上的通信距離不一致 ；由于電磁兼容的原因 ，用戶容量幾十到數(shù)百個； 組網(wǎng)簡單、投資少、見效快 。第2頁/共34頁大容量的小區(qū)制小區(qū)制“集中控制的多基地臺小區(qū)覆蓋”方式第3頁/共34頁大容量的小區(qū)制小區(qū)制的定義：指將整個服務(wù)區(qū)劃分成若干個半徑為220km的無線小區(qū)（cell），每個小區(qū)分別設(shè)置一個基地站，由它負(fù)責(zé)本區(qū)移動通信的聯(lián)

2、絡(luò)和控制。同時，在移動業(yè)務(wù)交換中心(MSC)的統(tǒng)一控制下，實(shí)現(xiàn)小區(qū)之間移動用戶通信的轉(zhuǎn)接，以及移動用戶和市話用戶之間的通信 。第4頁/共34頁大容量的小區(qū)制小區(qū)制的特點(diǎn)： 小區(qū)半徑小，基站發(fā)射功率較??； 同頻復(fù)用，提高了頻率的利用率； 移動臺經(jīng)常更換工作頻道 ，控制交換技術(shù)的要求高； 建網(wǎng)的成本和復(fù)雜性亦有所提高用戶通信的轉(zhuǎn)接，以及 移動用戶和市話用戶之間的通信。第5頁/共34頁采用小區(qū)制的移動通信的服務(wù)區(qū)是指移動臺能夠獲得服務(wù)的區(qū)域。通常服務(wù)區(qū)根據(jù)不同的業(yè)務(wù)要求、用戶區(qū)域分布、地形以及不產(chǎn)生相互干擾等因素可分為帶狀服務(wù)區(qū)和面狀服務(wù)區(qū) 。服務(wù)區(qū)域第6頁/共34頁用戶的分布呈帶狀或者條狀。例如鐵

3、路的列車無線電話、長途汽車無線電話、內(nèi)河航運(yùn)的無線電話系統(tǒng)、沿海岸線的移動通信系統(tǒng)等都是帶狀服務(wù)區(qū)。帶（條）狀服務(wù)區(qū)第7頁/共34頁服務(wù)區(qū)更多的是呈廣闊的面狀,在面狀服務(wù)區(qū)中劃分為更多的小區(qū),組成移動通信網(wǎng)絡(luò) 。面狀服務(wù)區(qū)第8頁/共34頁假設(shè)整個服務(wù)區(qū)的地形平坦、地物相同，且基站采用全向天線使基站輻射區(qū)域大體是一個圓形。 為了不留空隙的覆蓋整個平面服務(wù)區(qū)，一個個圓形的輻射小區(qū)之間會有大量的重疊區(qū)域。為了使多個小區(qū)彼此鄰接、無空隙、無重疊地覆蓋整個服務(wù)區(qū)，常用圓的內(nèi)接正多邊形來近似圓，在這些正多邊形中，能夠全面無空隙、重疊的覆蓋整個區(qū)域的就只有：小區(qū)的形狀第9頁/共34頁三種小區(qū)形狀的比較第10

4、頁/共34頁正六邊形相鄰小區(qū)的中心間隔最大；正六邊形相鄰小區(qū)的中心間隔最大；小區(qū)的有效面積最大；小區(qū)的有效面積最大；重疊區(qū)域?qū)挾群兔娣e最?。恢丿B區(qū)域?qū)挾群兔娣e最??；重疊區(qū)域?qū)挾群兔娣e最小。重疊區(qū)域?qū)挾群兔娣e最小。三種小區(qū)形狀的比較第11頁/共34頁小區(qū)的覆蓋半徑大多為小區(qū)的覆蓋半徑大多為1km35km。存在問題：存在問題：一是一是“盲點(diǎn)盲點(diǎn)”，由于電波在傳播過程中遇到障礙物而造，由于電波在傳播過程中遇到障礙物而造成的陰影區(qū)域，該區(qū)域通信質(zhì)量嚴(yán)重低劣；成的陰影區(qū)域，該區(qū)域通信質(zhì)量嚴(yán)重低劣；二是二是“熱點(diǎn)熱點(diǎn)”，由于空間業(yè)務(wù)負(fù)荷的不均勻分布而形成，由于空間業(yè)務(wù)負(fù)荷的不均勻分布而形成的業(yè)務(wù)繁忙區(qū)域。

5、的業(yè)務(wù)繁忙區(qū)域。宏蜂窩技術(shù)第12頁/共34頁小區(qū)的覆蓋半徑大多為小區(qū)的覆蓋半徑大多為30m300m。應(yīng)用范圍：應(yīng)用范圍：解決解決“盲點(diǎn)盲點(diǎn)”問題問題：提高覆蓋率，應(yīng)用于一些宏蜂窩很：提高覆蓋率，應(yīng)用于一些宏蜂窩很難覆蓋到的盲點(diǎn)地區(qū)，如地鐵、地下室；難覆蓋到的盲點(diǎn)地區(qū)，如地鐵、地下室；解決解決“熱點(diǎn)熱點(diǎn)”問題：問題：提高容量，主要應(yīng)用在高話務(wù)量地提高容量，主要應(yīng)用在高話務(wù)量地區(qū)，如繁華的商業(yè)街、購物中心、體育場等。區(qū)，如繁華的商業(yè)街、購物中心、體育場等。微蜂窩技術(shù)第13頁/共34頁 基站采用具有高分辨陣列信號處理能力的自適應(yīng)天線基站采用具有高分辨陣列信號處理能力的自適應(yīng)天線系統(tǒng)，智能地監(jiān)測移動臺

6、所處的位置，并以一定的方系統(tǒng)，智能地監(jiān)測移動臺所處的位置，并以一定的方式將確定的信號功率傳遞給移動臺的蜂窩小區(qū)。式將確定的信號功率傳遞給移動臺的蜂窩小區(qū)。 對于上行鏈路而言，采用自適應(yīng)天線陣接收技術(shù)，可對于上行鏈路而言，采用自適應(yīng)天線陣接收技術(shù)，可以極大地降低多址干擾，增加系統(tǒng)容量；以極大地降低多址干擾，增加系統(tǒng)容量； 對于下行鏈路而言，則可以將信號的有效區(qū)域控制在對于下行鏈路而言，則可以將信號的有效區(qū)域控制在移動臺附近半徑為移動臺附近半徑為100200 波長的范圍內(nèi)，使同道波長的范圍內(nèi)，使同道干擾大小為減小。干擾大小為減小。智能蜂窩技術(shù)第14頁/共34頁區(qū)群的構(gòu)成應(yīng)滿足以下兩個條件： 若干個

7、區(qū)群能彼此鄰接組成整個蜂窩服務(wù)區(qū)域,且無空隙地覆蓋整個面積。 相鄰區(qū)群中，同頻小區(qū)中心間隔距離應(yīng)該相等并且最大 。區(qū)群的構(gòu)成第15頁/共34頁滿足以上兩個條件構(gòu)成的區(qū)群的小區(qū)數(shù)目N是有限制的： Na2十a(chǎn)b十b2式中：a、b分別為同頻小區(qū)之間的二維距離。a、b均為整數(shù)，其中一個可以為0，不能同時為0。 當(dāng)a=1，b=1的時候，N=3，這表示三個小區(qū)組成一個區(qū)群；當(dāng)a=0，b=3的時候，N=9，這表示九個小區(qū)組成一個區(qū)群。不同的小區(qū)數(shù)目N構(gòu)成的服務(wù)區(qū)域圖形是不一樣的 。區(qū)群的構(gòu)成第16頁/共34頁區(qū)群小區(qū)數(shù)N N的取值區(qū)群的構(gòu)成第17頁/共34頁N=3 a=1，b=1N=4 a=0，b=2N=7

8、 a=1，b=2圖中dg表示相鄰區(qū)群的同頻小區(qū)的中心間距，稱為同頻小區(qū)的距離，即同頻再用距離 區(qū)群的構(gòu)成第18頁/共34頁N=12 a=2，b=2區(qū)群的構(gòu)成第19頁/共34頁尋找A小區(qū)的同頻小區(qū)，自A 小區(qū)出發(fā)，先沿邊的垂線方向跨過a個小區(qū)，逆時針或者順時針旋轉(zhuǎn)60度，再跨過b個小區(qū)，這就達(dá)到和A小區(qū)使用相同信道組的A小區(qū)了。A小區(qū)和A小區(qū)不屬一個區(qū)群。 尋找一個小區(qū)的同頻小區(qū)第20頁/共34頁11211109876543211211109876543211211109876543211211109876543211211109876543211211109876543211211109876

9、5432112111098765432112111098765432112111098765432尋找一個小區(qū)的同頻小區(qū)第21頁/共34頁同信道小區(qū)的確定AN=19N=19AAAAAA尋找一個小區(qū)的同頻小區(qū)第22頁/共34頁在每個小區(qū)中，基站可以架設(shè)在小區(qū)的中心，用全向天線形成3600的圓形覆蓋區(qū)，這就是中心激勵方式 。中心激勵方式中心激勵方式第23頁/共34頁3.激勵方式頂點(diǎn)激勵方式基站架設(shè)在每個正六邊形的三個頂點(diǎn)上，并用三個互成120度的扇形張角覆蓋的定向天線，同樣也可覆蓋整個小區(qū) 。頂點(diǎn)激勵方式第24頁/共34頁在實(shí)際應(yīng)用中，頂點(diǎn)激勵有兩種常見的形式：三葉草型和120扇面。三葉草型120

10、扇面頂點(diǎn)激勵方式三葉草型第25頁/共34頁假如小區(qū)內(nèi)有較大的阻礙物，如孤立的山岳或高大的建筑物，中心激勵方式難免有電磁輻射的陰影，若改為頂點(diǎn)激勵方式就可以避免陰影區(qū)域的出現(xiàn)。 頂點(diǎn)激勵與中心激勵相比較第26頁/共34頁目的：提高系統(tǒng)的容量，增加新的用戶;方法：把每個小區(qū)都分裂成一定數(shù)目的半徑更小的小區(qū);方式：重新劃分小區(qū)、小區(qū)扇形化。小區(qū)分裂提高系統(tǒng)容量的措施第27頁/共34頁特點(diǎn)：干擾電平增大，需要建造新的基站 ，需要重新進(jìn)行頻率規(guī)劃，增加了切換的次數(shù)，而且隨著小區(qū)半徑的減小，同頻干擾的就越嚴(yán)重。重新劃分小區(qū)第28頁/共34頁原基站新基站小區(qū)分裂重新劃分小區(qū)第29頁/共34頁把小區(qū)分成幾個扇區(qū)，每個扇區(qū)使用一組不同的信道，并采用一副定向天線來覆蓋每個扇區(qū)。每個扇區(qū)都可以看作一個新的小區(qū)，包括三個扇區(qū)或者六個扇區(qū)。在市區(qū)一般采用三個扇區(qū)，而在農(nóng)村一般是全方向性的小區(qū)，在覆蓋公路的時候則采用兩個扇區(qū)?；究梢晕挥谛^(qū)中央，也可以位于小區(qū)的頂點(diǎn)。小區(qū)扇形化第30頁/共34頁小區(qū)扇形化第31頁/共34頁重新劃分小區(qū)：干擾電平增大，需要建