第4講移動(dòng)通信網(wǎng)組建技術(shù)

1、第第4 4講講 移動(dòng)通信網(wǎng)組建技術(shù)移動(dòng)通信網(wǎng)組建技術(shù)蘭清華2目標(biāo)要求目標(biāo)要求l 基本要求基本要求 掌握蜂窩系統(tǒng)掌握蜂窩系統(tǒng)小區(qū)規(guī)劃和頻率復(fù)用小區(qū)規(guī)劃和頻率復(fù)用的相關(guān)概念；的相關(guān)概念； 掌握移動(dòng)通信中掌握移動(dòng)通信中干擾干擾的種類(lèi)；的種類(lèi)； 掌握掌握系統(tǒng)容量系統(tǒng)容量相關(guān)概念；相關(guān)概念； 掌握掌握越區(qū)切換越區(qū)切換的概念和類(lèi)型。的概念和類(lèi)型。3主要內(nèi)容主要內(nèi)容 4.1 4.1 引言引言 4.2 4.2 頻率復(fù)用頻率復(fù)用 4.3 4.3 信道分配信道分配 4.4 4.4 干擾和系統(tǒng)容量干擾和系統(tǒng)容量 4.5 4.5 多信道共用技術(shù)多信道共用技術(shù) 4.6 4.6 越區(qū)切換越區(qū)切換 小結(jié)小結(jié)4一、大區(qū)制移動(dòng)

2、通信網(wǎng)一、大區(qū)制移動(dòng)通信網(wǎng)1 1、概念、概念 指一個(gè)基站覆蓋整個(gè)服務(wù)區(qū)指一個(gè)基站覆蓋整個(gè)服務(wù)區(qū)2 2、特點(diǎn)、特點(diǎn)w基站發(fā)射功率很大，一般為基站發(fā)射功率很大，一般為50-200W50-200W，覆蓋區(qū)域達(dá)，覆蓋區(qū)域達(dá)30-50km30-50km；w大區(qū)制系統(tǒng)的基站頻道數(shù)是有限的，容量不大，只適用于中小大區(qū)制系統(tǒng)的基站頻道數(shù)是有限的，容量不大，只適用于中小城市和專用移動(dòng)通信等；城市和專用移動(dòng)通信等；w大區(qū)制的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低。大區(qū)制的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低。4.1 4.1 引言引言5一、大區(qū)制移動(dòng)通信網(wǎng)一、大區(qū)制移動(dòng)通信網(wǎng)4.1 4.1 引言引言64.1 4.1 引言引言二、中區(qū)制移動(dòng)通信網(wǎng)二、

3、中區(qū)制移動(dòng)通信網(wǎng) 服務(wù)區(qū)由一個(gè)或多個(gè)基站組成，基站覆蓋的半服務(wù)區(qū)由一個(gè)或多個(gè)基站組成，基站覆蓋的半徑為徑為1525km。允許相隔一定距離的兩個(gè)基站使。允許相隔一定距離的兩個(gè)基站使用相同的工作頻率。用相同的工作頻率。7三、小區(qū)制移動(dòng)通信網(wǎng)三、小區(qū)制移動(dòng)通信網(wǎng)1 1、概念、概念 將整個(gè)服務(wù)區(qū)劃分成若干個(gè)小區(qū)將整個(gè)服務(wù)區(qū)劃分成若干個(gè)小區(qū) 每個(gè)小區(qū)中設(shè)置一基站負(fù)責(zé)與小區(qū)內(nèi)移動(dòng)用戶的無(wú)線通信每個(gè)小區(qū)中設(shè)置一基站負(fù)責(zé)與小區(qū)內(nèi)移動(dòng)用戶的無(wú)線通信2 2、特點(diǎn)、特點(diǎn) 可以提高頻率利用率，增加用戶容量：因?yàn)橥唤M波道頻可以提高頻率利用率，增加用戶容量：因?yàn)橥唤M波道頻率可以多次重復(fù)使用率可以多次重復(fù)使用 小區(qū)制中

4、因?yàn)椴捎昧祟l率重用技術(shù)，因此帶來(lái)同頻道干擾小區(qū)制中因?yàn)椴捎昧祟l率重用技術(shù)，因此帶來(lái)同頻道干擾問(wèn)題問(wèn)題 網(wǎng)路構(gòu)成復(fù)雜：需要越區(qū)切換、漫游、位置登記、更新等網(wǎng)路構(gòu)成復(fù)雜：需要越區(qū)切換、漫游、位置登記、更新等4.1 4.1 引言引言84.1 4.1 引言引言93 3、小區(qū)形狀、小區(qū)形狀 服務(wù)區(qū)有服務(wù)區(qū)有線狀服務(wù)區(qū)、帶狀服務(wù)區(qū)線狀服務(wù)區(qū)、帶狀服務(wù)區(qū)和面狀服務(wù)區(qū)和面狀服務(wù)區(qū)三種。三種。4.1 4.1 引言引言 線狀服務(wù)區(qū)：高速公路、鐵路和水運(yùn)線狀服務(wù)區(qū)：高速公路、鐵路和水運(yùn)航道。采用定向天線。航道。采用定向天線。 帶狀服務(wù)區(qū)：狹長(zhǎng)城市、沿海水域。帶狀服務(wù)區(qū)：狹長(zhǎng)城市、沿海水域。103 3、小區(qū)形狀、小區(qū)

5、形狀在在面狀服務(wù)區(qū)面狀服務(wù)區(qū)設(shè)計(jì)時(shí)，能覆蓋一個(gè)平面的規(guī)則多邊形設(shè)計(jì)時(shí)，能覆蓋一個(gè)平面的規(guī)則多邊形有正三角形、正方形、正六邊形三種。有正三角形、正方形、正六邊形三種。4.1 4.1 引言引言注：天線為全向天線注：天線為全向天線11正三角形正三角形正方形正方形正六邊形正六邊形鄰小區(qū)距離鄰小區(qū)距離小區(qū)面積小區(qū)面積重疊區(qū)寬度重疊區(qū)寬度重疊區(qū)面積重疊區(qū)面積R2R3284. 1R24 . 1 R254. 0R23 . 1 RR22R26 . 2 RRR59. 0R27. 04.1 4.1 引言引言124 4、基站位置、基站位置w中心激勵(lì)：中心激勵(lì)：基站設(shè)在小區(qū)的中央，由基站設(shè)在小區(qū)的中央，由全方向全方向天

6、線天線形成圓形覆蓋區(qū)形成圓形覆蓋區(qū)w頂點(diǎn)激勵(lì)：頂點(diǎn)激勵(lì)：若基站設(shè)在正六邊形的三個(gè)頂點(diǎn)上，若基站設(shè)在正六邊形的三個(gè)頂點(diǎn)上，用扇形輻射的用扇形輻射的定向天線定向天線。優(yōu)點(diǎn)：消除障礙物陰影，。優(yōu)點(diǎn)：消除障礙物陰影，對(duì)來(lái)自天線方向圖主瓣之外的干擾有一定的隔離對(duì)來(lái)自天線方向圖主瓣之外的干擾有一定的隔離度度4.1 4.1 引言引言134.1 4.1 引言引言14主要內(nèi)容主要內(nèi)容 4.1 4.1 引言引言 4.2 4.2 頻率復(fù)用頻率復(fù)用 4.3 4.3 信道分配信道分配 4.4 4.4 干擾和系統(tǒng)容量干擾和系統(tǒng)容量 4.5 4.5 多信道共用技術(shù)多信道共用技術(shù) 4.6 4.6 越區(qū)切換越區(qū)切換 小結(jié)小結(jié)

7、思考題、習(xí)題思考題、習(xí)題151617一、頻率復(fù)用和簇（區(qū)群）的構(gòu)成一、頻率復(fù)用和簇（區(qū)群）的構(gòu)成1 1、簇的相關(guān)概念、簇的相關(guān)概念w簇：簇是由若干個(gè)小區(qū)組成的集合，該集合內(nèi)簇：簇是由若干個(gè)小區(qū)組成的集合，該集合內(nèi)的的小區(qū)都使用不同頻率小區(qū)都使用不同頻率（或頻率集），而在該（或頻率集），而在該集合外的小區(qū)可以使用對(duì)應(yīng)的相同頻率，簇是集合外的小區(qū)可以使用對(duì)應(yīng)的相同頻率，簇是可以使用全部可用頻率的最小小區(qū)集合?？梢允褂萌靠捎妙l率的最小小區(qū)集合。w頻率復(fù)用因子：簇中小區(qū)的個(gè)數(shù)頻率復(fù)用因子：簇中小區(qū)的個(gè)數(shù)4.2 4.2 頻率復(fù)用頻率復(fù)用18 【例【例】某服務(wù)區(qū)分成某服務(wù)區(qū)分成5 5個(gè)簇，每個(gè)個(gè)簇，每個(gè)

8、簇中有簇中有2020個(gè)小區(qū)，每個(gè)小區(qū)分配一個(gè)小區(qū)，每個(gè)小區(qū)分配一個(gè)頻率，請(qǐng)問(wèn)，該服務(wù)區(qū)至少需要個(gè)頻率，請(qǐng)問(wèn)，該服務(wù)區(qū)至少需要多少種頻率？多少種頻率？4.2 4.2 頻率復(fù)用頻率復(fù)用19 【例】如果系統(tǒng)可用信道數(shù)為【例】如果系統(tǒng)可用信道數(shù)為480480，那么當(dāng)簇的大小分別為，那么當(dāng)簇的大小分別為8 8和和6 6時(shí)，每個(gè)小區(qū)內(nèi)可用的信道時(shí)，每個(gè)小區(qū)內(nèi)可用的信道是多少？是多少？4.2 4.2 頻率復(fù)用頻率復(fù)用202 2、構(gòu)成簇的條件、構(gòu)成簇的條件w簇之間可以鄰接且無(wú)空隙無(wú)重疊的進(jìn)行覆蓋簇之間可以鄰接且無(wú)空隙無(wú)重疊的進(jìn)行覆蓋w相鄰簇中同頻小區(qū)之間的距離相等相鄰簇中同頻小區(qū)之間的距離相等3 3、簇內(nèi)小區(qū)

9、數(shù)、簇內(nèi)小區(qū)數(shù)簇內(nèi)的小區(qū)數(shù)應(yīng)滿足下式：簇內(nèi)的小區(qū)數(shù)應(yīng)滿足下式： 式中，式中，i i、j j為相鄰?fù)l小區(qū)間的相隔小區(qū)數(shù)，取正為相鄰?fù)l小區(qū)間的相隔小區(qū)數(shù)，取正整數(shù)且不同時(shí)為零整數(shù)且不同時(shí)為零22jijiN4.2 4.2 頻率復(fù)用頻率復(fù)用214837282116437271913932819127422113731143210 N ij4.2 4.2 頻率復(fù)用頻率復(fù)用22 思考：當(dāng)服務(wù)區(qū)域已確定且小區(qū)大思考：當(dāng)服務(wù)區(qū)域已確定且小區(qū)大小不變時(shí)，簇大小和容量的關(guān)系如小不變時(shí)，簇大小和容量的關(guān)系如何？何？簇越小，容量越大；簇越小，容量越大；簇越大，容量越小。簇越大，容量越小。 但是如果簇太小的話，會(huì)有

10、什么問(wèn)題？但是如果簇太小的話，會(huì)有什么問(wèn)題？4.2 4.2 頻率復(fù)用頻率復(fù)用234.2 4.2 頻率復(fù)用頻率復(fù)用4 4、頻率復(fù)用的相關(guān)概念、頻率復(fù)用的相關(guān)概念w同頻小區(qū)：不同簇中使用相同頻率的小區(qū)同頻小區(qū)：不同簇中使用相同頻率的小區(qū)確定同頻小區(qū)間位置的方法確定同頻小區(qū)間位置的方法自小區(qū)自小區(qū)A A出發(fā)出發(fā)先沿邊的垂線方向跨先沿邊的垂線方向跨i i個(gè)小個(gè)小區(qū)區(qū)再按逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)再按逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)6060度，度，再跨再跨j j個(gè)小區(qū)個(gè)小區(qū)找到同頻小區(qū)，共找到同頻小區(qū)，共6 6個(gè)。個(gè)。244.2 4.2 頻率復(fù)用頻率復(fù)用4 4、頻率復(fù)用的相關(guān)概念、頻率復(fù)用的相關(guān)概念w同頻復(fù)用距離：任意兩個(gè)同頻小區(qū)之間的

11、距離同頻復(fù)用距離：任意兩個(gè)同頻小區(qū)之間的距離223DR ijij可見(jiàn)，簇內(nèi)小區(qū)數(shù)可見(jiàn)，簇內(nèi)小區(qū)數(shù)N N越小，同頻小區(qū)之間的距離越越小，同頻小區(qū)之間的距離越近，抗同頻干擾的性能越差，但頻率利用率越高。近，抗同頻干擾的性能越差，但頻率利用率越高。254.2 4.2 頻率復(fù)用頻率復(fù)用 1 2 1 2 3 4 5 3 4 5 6 7 1 2 6 7 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 6 73 4 5 6 7 1 2 6 7 1 2 3 4 5 3 4 5 6 7 6 7N=?D=?N=?D=?26 5 5、頻率復(fù)用模式、頻率復(fù)用模式w簇由簇由N N個(gè)小區(qū)組成，頻道總數(shù)被分成個(gè)小區(qū)組成，頻道總數(shù)被

12、分成N N組，每個(gè)小區(qū)分組，每個(gè)小區(qū)分給一個(gè)頻道組，簇獲得給一個(gè)頻道組，簇獲得全部頻率全部頻率; ;w相鄰的簇重復(fù)使用相鄰的頻率分配模式相鄰的簇重復(fù)使用相鄰的頻率分配模式; ;w頻率復(fù)用模式的確定主要以同頻干擾防護(hù)門(mén)限為依據(jù)頻率復(fù)用模式的確定主要以同頻干擾防護(hù)門(mén)限為依據(jù), ,若若N N太大，則每個(gè)小區(qū)中分得的頻道數(shù)太少；若太大，則每個(gè)小區(qū)中分得的頻道數(shù)太少；若N N太小，太小，每個(gè)小區(qū)頻道數(shù)增加，但由于同頻小區(qū)距離近而使同每個(gè)小區(qū)頻道數(shù)增加，但由于同頻小區(qū)距離近而使同頻干擾增大頻干擾增大; ;w常用的常用的N=12N=12，9 9，7 7，4 4，3 3。4.2 4.2 頻率復(fù)用頻率復(fù)用27主

13、要內(nèi)容主要內(nèi)容 4.1 4.1 引言引言 4.2 4.2 頻率復(fù)用頻率復(fù)用 4.3 4.3 信道分配信道分配 4.4 4.4 干擾和系統(tǒng)容量干擾和系統(tǒng)容量 4.5 4.5 多信道共用技術(shù)多信道共用技術(shù) 4.6 4.6 越區(qū)切換越區(qū)切換 小結(jié)小結(jié) 思考題、習(xí)題思考題、習(xí)題28一、移動(dòng)通信網(wǎng)的信道分配的要求一、移動(dòng)通信網(wǎng)的信道分配的要求 1 1、頻段：、頻段：以往使用以往使用1GHz1GHz以下的以下的VHF/UHFVHF/UHF頻段，但頻段，但由于頻率資源的緊缺，使其擴(kuò)展到由于頻率資源的緊缺，使其擴(kuò)展到1-3GHz1-3GHz。 2 2、信道間隔：、信道間隔：我國(guó)規(guī)定在我國(guó)規(guī)定在25-1000M

14、Hz25-1000MHz全頻段內(nèi)均全頻段內(nèi)均為為25kHz25kHz。 3 3、占有帶寬：、占有帶寬：是信道間隔的是信道間隔的60%60%左右，左右，CCIRCCIR規(guī)規(guī)定定:A3E:A3E為為6kHz,F3E6kHz,F3E在信道間隔為在信道間隔為3030和和25kHz25kHz時(shí)為時(shí)為16kHz,16kHz,為為12.5kHz12.5kHz時(shí)時(shí)8.5kHz8.5kHz。 4 4、保護(hù)帶寬：、保護(hù)帶寬：考濾頻譜的收斂性、接收機(jī)的選擇考濾頻譜的收斂性、接收機(jī)的選擇性和頻率的穩(wěn)定度。性和頻率的穩(wěn)定度。4.3 4.3 信道分配信道分配2930二、移動(dòng)通信網(wǎng)的信道分配策略二、移動(dòng)通信網(wǎng)的信道分配策略

15、 1 1、固定信道分配：、固定信道分配：每個(gè)小區(qū)被指定分配若干頻每個(gè)小區(qū)被指定分配若干頻道，即每個(gè)小區(qū)可用的信道是固定的，蜂窩系統(tǒng)采道，即每個(gè)小區(qū)可用的信道是固定的，蜂窩系統(tǒng)采用此法。用此法。 2 2、動(dòng)態(tài)信道分配：、動(dòng)態(tài)信道分配：每個(gè)無(wú)線區(qū)使用的信道數(shù)是每個(gè)無(wú)線區(qū)使用的信道數(shù)是不固定的，當(dāng)某時(shí)刻業(yè)務(wù)量大時(shí)，使用的信道數(shù)就不固定的，當(dāng)某時(shí)刻業(yè)務(wù)量大時(shí)，使用的信道數(shù)就多，否則就少，以增大系統(tǒng)容量和改善通信質(zhì)量。多，否則就少，以增大系統(tǒng)容量和改善通信質(zhì)量。4.3 4.3 信道分配信道分配313 3、信道借用策略、信道借用策略： 如果某小區(qū)租戶的如果某小區(qū)租戶的所有信道都已被占用，允許該小區(qū)所有信道

16、都已被占用，允許該小區(qū)從相鄰小區(qū)中借用信道。從相鄰小區(qū)中借用信道。4.3 4.3 信道分配信道分配32三、信道的分配方式三、信道的分配方式 1 1、分區(qū)分組分配法：、分區(qū)分組分配法： 1 1）原則：）原則： 盡量減少占用的總頻段，以提高頻段的利用率；盡量減少占用的總頻段，以提高頻段的利用率； 同一簇內(nèi)不能使用相同的信道，以避免同頻干擾；同一簇內(nèi)不能使用相同的信道，以避免同頻干擾； 小區(qū)內(nèi)采用無(wú)三階互調(diào)的相容信道組，經(jīng)避免互調(diào)干擾。小區(qū)內(nèi)采用無(wú)三階互調(diào)的相容信道組，經(jīng)避免互調(diào)干擾。 4.3 4.3 信道分配信道分配33 例如：例如： 設(shè)給定的頻段以等間隔劃分為信道，按順序分別標(biāo)明各信道的號(hào)碼為：

17、設(shè)給定的頻段以等間隔劃分為信道，按順序分別標(biāo)明各信道的號(hào)碼為：1，2，3，。若每個(gè)區(qū)群有。若每個(gè)區(qū)群有7個(gè)小區(qū)，每個(gè)小區(qū)需個(gè)小區(qū)，每個(gè)小區(qū)需6個(gè)信道，按上述原則進(jìn)個(gè)信道，按上述原則進(jìn)行分配，可得到：行分配，可得到： 第一組第一組1、5、14、20、34、36 第二組第二組2、9、13、18、21、31 第三組第三組3、8、19、25、33、40 第四組第四組4、12、16、22、37、39 第五組第五組6、10、27、30、32、41 第六組第六組7、11、24、26、29、35 第七組第七組15、17、23、28、38、42 4.3 4.3 信道分配信道分配34三、信道的分配方式三、信道的分

18、配方式 1 1、分區(qū)分組分配法：、分區(qū)分組分配法： 2 2）特點(diǎn)：）特點(diǎn)： 一組信道分配給簇內(nèi)的一個(gè)區(qū)；一組信道分配給簇內(nèi)的一個(gè)區(qū)； 避免同頻干擾；避免同頻干擾； 未考慮同一信道給中的頻率間隔可能會(huì)出現(xiàn)較大的鄰道干未考慮同一信道給中的頻率間隔可能會(huì)出現(xiàn)較大的鄰道干擾。擾。 4.3 4.3 信道分配信道分配35三、信道的分配方式三、信道的分配方式 2 2、等頻距分配法：、等頻距分配法： 按等頻率來(lái)配置信道的，只要頻距選得足夠大，就可以有按等頻率來(lái)配置信道的，只要頻距選得足夠大，就可以有效地效地避免鄰道干擾避免鄰道干擾。 可能正好滿足產(chǎn)生互調(diào)的頻率關(guān)系，但正因?yàn)轭l距大，可能正好滿足產(chǎn)生互調(diào)的頻率關(guān)

19、系，但正因?yàn)轭l距大，干擾易于被接收機(jī)輸入濾波器濾除而不易作用到非線性器件，干擾易于被接收機(jī)輸入濾波器濾除而不易作用到非線性器件，這也就這也就避免了互調(diào)的產(chǎn)生避免了互調(diào)的產(chǎn)生。 4.3 4.3 信道分配信道分配362 2、等頻距分配法：、等頻距分配法： 根據(jù)簇內(nèi)的小區(qū)數(shù)根據(jù)簇內(nèi)的小區(qū)數(shù)N來(lái)確定同一信道組內(nèi)各信道之間的頻率間隔。來(lái)確定同一信道組內(nèi)各信道之間的頻率間隔。 例如，第一組用（例如，第一組用（1，1N，12N，13N，），第二組用（），第二組用（2，2N，22N，23N，）等。例如）等。例如N7，則信道的配置為：，則信道的配置為： 第一組第一組1、8、15、22、29、 第二組第二組2、9

20、、16、23、30、 第三組第三組3、10、17、24、31、 第四組第四組4、11、18、25、32、 第五組第五組5、12、19、26、33、 第六組第六組6、13、20、27、34、 第七組第七組7、14、21、28、35、4.3 4.3 信道分配信道分配37四、頻率的利用率四、頻率的利用率 頻普空間是由頻帶、時(shí)間、實(shí)際的物理空間組成的多頻普空間是由頻帶、時(shí)間、實(shí)際的物理空間組成的多維空間。維空間。使用的頻譜空間大小使用的頻譜空間大小= =使用帶寬使用帶寬占用物理空間大小占用物理空間大小使用使用時(shí)間時(shí)間 4.3 4.3 信道分配信道分配通信業(yè)務(wù)量頻率利用率使用頻譜空間的大小38五、五、G

21、SMGSM數(shù)字移動(dòng)通信的頻率配置數(shù)字移動(dòng)通信的頻率配置 1 1、工作頻段：、工作頻段： GSM900GSM900：900MHz900MHz頻段，上行頻段，上行890915MHz,890915MHz,下行下行935960MHz935960MHz DCS1800: 1800MHz DCS1800: 1800MHz頻段，上行頻段，上行1710175517101755，下行，下行18051850MHz18051850MHz 2 2、頻道間隔：、頻道間隔： 相鄰頻道間隔為相鄰頻道間隔為200kHz200kHz，同一頻道組內(nèi)，相鄰頻道間隔為，同一頻道組內(nèi)，相鄰頻道間隔為2.4MHz,2.4MHz,收發(fā)間隔

22、收發(fā)間隔45MHz45MHz。 3 3、頻道配置：、頻道配置： 4.3 4.3 信道分配信道分配39 3 3、頻道配置：、頻道配置： 頻道配置采用等間隔頻道配置方法，頻道序號(hào)頻道配置采用等間隔頻道配置方法，頻道序號(hào)為為76124，共計(jì)，共計(jì)49個(gè)頻道，頻道序號(hào)與頻道標(biāo)稱中個(gè)頻道，頻道序號(hào)與頻道標(biāo)稱中心頻率心頻率MHz的關(guān)系為的關(guān)系為 fn890.200+(n-1)0.200 (移動(dòng)臺(tái)發(fā)，基站收移動(dòng)臺(tái)發(fā)，基站收) fn935.200+(n-1)0.200 (移動(dòng)臺(tái)收，基站發(fā)移動(dòng)臺(tái)收，基站發(fā)) 序號(hào)序號(hào)n=76124 4.3 4.3 信道分配信道分配4041主要內(nèi)容主要內(nèi)容 4.1 4.1 引言引

23、言 4.2 4.2 頻率復(fù)用頻率復(fù)用 4.3 4.3 信道分配信道分配 4.4 4.4 干擾和系統(tǒng)容量干擾和系統(tǒng)容量 4.5 4.5 多信道共用技術(shù)多信道共用技術(shù) 4.6 4.6 越區(qū)切換越區(qū)切換 小結(jié)小結(jié) 思考題、習(xí)題思考題、習(xí)題42移動(dòng)系統(tǒng)中的干擾主要有兩種類(lèi)型：移動(dòng)系統(tǒng)中的干擾主要有兩種類(lèi)型：l同頻干擾同頻干擾l鄰頻干擾鄰頻干擾l互調(diào)干擾互調(diào)干擾4.4 4.4 干擾和系統(tǒng)容量干擾和系統(tǒng)容量43一、同頻干擾一、同頻干擾1 1、概念：、概念：同頻小區(qū)之間的干擾同頻小區(qū)之間的干擾2 2、兩種同頻干擾、兩種同頻干擾：1 1）MSMS接收信號(hào)的同頻干擾接收信號(hào)的同頻干擾2 2）BSBS接收信號(hào)的同

24、頻干擾接收信號(hào)的同頻干擾功率頻率f1相同信道干擾區(qū)域4.4 4.4 干擾和系統(tǒng)容量干擾和系統(tǒng)容量443 3、降低同頻干擾的措施、降低同頻干擾的措施w定向天線覆蓋定向天線覆蓋w同頻復(fù)用距離和頻率分配方案的最佳化同頻復(fù)用距離和頻率分配方案的最佳化w天線高度和功率控制天線高度和功率控制w天線俯仰角的調(diào)整天線俯仰角的調(diào)整w調(diào)整天線方位角調(diào)整天線方位角4.4 4.4 干擾和系統(tǒng)容量干擾和系統(tǒng)容量45二、鄰頻干擾二、鄰頻干擾1 1、概念、概念w來(lái)自使用信號(hào)頻率的相鄰頻率的信號(hào)干擾來(lái)自使用信號(hào)頻率的相鄰頻率的信號(hào)干擾2 2、降低鄰頻干擾的措施、降低鄰頻干擾的措施w精確的濾波精確的濾波w有效的信道分配有效的信

25、道分配4.4 4.4 干擾和系統(tǒng)容量干擾和系統(tǒng)容量46三、互調(diào)干擾三、互調(diào)干擾1 1、概念、概念w當(dāng)兩個(gè)或多個(gè)干擾信號(hào)同時(shí)加到接收機(jī)時(shí)，由于非線性當(dāng)兩個(gè)或多個(gè)干擾信號(hào)同時(shí)加到接收機(jī)時(shí)，由于非線性的作用，這兩個(gè)干擾的組合頻率有時(shí)會(huì)恰好等于或接近的作用，這兩個(gè)干擾的組合頻率有時(shí)會(huì)恰好等于或接近有用信號(hào)頻率而順利通過(guò)接收機(jī)有用信號(hào)頻率而順利通過(guò)接收機(jī)2 2、降低鄰頻干擾的措施、降低鄰頻干擾的措施4.4 4.4 干擾和系統(tǒng)容量干擾和系統(tǒng)容量47四、移動(dòng)蜂窩系統(tǒng)容量的改善四、移動(dòng)蜂窩系統(tǒng)容量的改善 提高移動(dòng)蜂窩系統(tǒng)容量的常用方法提高移動(dòng)蜂窩系統(tǒng)容量的常用方法 小區(qū)分裂（小區(qū)分裂（Cell Splitti

26、ngCell Splitting） 小區(qū)扇形化（小區(qū)扇形化（SectoringSectoring）4.4 4.4 干擾和系統(tǒng)容量干擾和系統(tǒng)容量481 1、小區(qū)分裂、小區(qū)分裂w在現(xiàn)有小區(qū)的基礎(chǔ)上劃分更小的小區(qū)，增加新的在現(xiàn)有小區(qū)的基礎(chǔ)上劃分更小的小區(qū)，增加新的蜂窩小區(qū)，并在適當(dāng)?shù)牡胤皆鲈O(shè)新的基站。分裂蜂窩小區(qū)，并在適當(dāng)?shù)牡胤皆鲈O(shè)新的基站。分裂后的每個(gè)小區(qū)都有自己的基站，基站的天線高度后的每個(gè)小區(qū)都有自己的基站，基站的天線高度要相應(yīng)降低，發(fā)射機(jī)功率也要減小要相應(yīng)降低，發(fā)射機(jī)功率也要減小w目的：目的：通過(guò)增加基站數(shù)量通過(guò)增加基站數(shù)量，使得單位覆蓋面積內(nèi)，使得單位覆蓋面積內(nèi)的信道數(shù)增加，從而提高頻率復(fù)

27、用率，的信道數(shù)增加，從而提高頻率復(fù)用率，增大系統(tǒng)增大系統(tǒng)容量容量4.4 4.4 干擾和系統(tǒng)容量干擾和系統(tǒng)容量494.4 4.4 干擾和系統(tǒng)容量干擾和系統(tǒng)容量502 2、扇區(qū)化、扇區(qū)化w在原小區(qū)的基礎(chǔ)上，將中心設(shè)置基站的全向覆在原小區(qū)的基礎(chǔ)上，將中心設(shè)置基站的全向覆蓋區(qū)分成幾個(gè)定向天線的小區(qū)蓋區(qū)分成幾個(gè)定向天線的小區(qū)w優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：1 1、增加了小區(qū)數(shù)目，卻不增加基站數(shù)量增加了小區(qū)數(shù)目，卻不增加基站數(shù)量2 2、 重疊區(qū)小，有利于越區(qū)切換重疊區(qū)小，有利于越區(qū)切換3 3、利用天線的定向輻射性能，降低了同頻干擾、利用天線的定向輻射性能，降低了同頻干擾4 4、減小維護(hù)工作量和基站建設(shè)投資、減小維護(hù)工作量和

28、基站建設(shè)投資4.4 4.4 干擾和系統(tǒng)容量干擾和系統(tǒng)容量51360O度全向小區(qū)定向小區(qū)（扇區(qū)化）4.4 4.4 干擾和系統(tǒng)容量干擾和系統(tǒng)容量52主要內(nèi)容主要內(nèi)容 4.1 4.1 引言引言 4.2 4.2 頻率復(fù)用頻率復(fù)用 4.3 4.3 信道分配信道分配 4.4 4.4 干擾和系統(tǒng)容量干擾和系統(tǒng)容量 4.5 4.5 多信道共用技術(shù)多信道共用技術(shù) 4.6 4.6 越區(qū)切換越區(qū)切換 小結(jié)小結(jié) 思考題、習(xí)題思考題、習(xí)題53 多信道共用：多信道共用：指在一個(gè)小區(qū)或扇區(qū)指在一個(gè)小區(qū)或扇區(qū)內(nèi)的內(nèi)的n n個(gè)信道為該小區(qū)或扇區(qū)內(nèi)的個(gè)信道為該小區(qū)或扇區(qū)內(nèi)的所有用戶共用。所有用戶共用。4.5 4.5 多信道共用技

29、術(shù)多信道共用技術(shù)54一、話務(wù)量一、話務(wù)量w流入話務(wù)量流入話務(wù)量A A：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)（通常是：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)（通常是1 1小時(shí)）發(fā)生的平小時(shí)）發(fā)生的平均呼叫次數(shù)均呼叫次數(shù)與每次呼叫平均占用無(wú)線波道的時(shí)間與每次呼叫平均占用無(wú)線波道的時(shí)間S S（通常以小時(shí)為單位）的乘積。單位為（通常以小時(shí)為單位）的乘積。單位為“愛(ài)爾蘭愛(ài)爾蘭”w完成話務(wù)量：在系統(tǒng)流入的話務(wù)量中，完成接續(xù)的那完成話務(wù)量：在系統(tǒng)流入的話務(wù)量中，完成接續(xù)的那部分話務(wù)量。部分話務(wù)量。 其中，其中，0 0為單位時(shí)間內(nèi)呼叫成功的次數(shù)為單位時(shí)間內(nèi)呼叫成功的次數(shù)w損失話務(wù)量：未完成接續(xù)的那部分話務(wù)量損失話務(wù)量：未完成接續(xù)的那部分話務(wù)量 SASA004.5

30、 4.5 多信道共用技術(shù)多信道共用技術(shù)55【例】：【例】：設(shè)在設(shè)在100100個(gè)信道上，平均每小時(shí)有個(gè)信道上，平均每小時(shí)有21002100次呼叫，平均每次呼叫時(shí)間為次呼叫，平均每次呼叫時(shí)間為2 2分鐘，則這些分鐘，則這些信道上的流入（或稱為呼叫）話務(wù)量為多少？信道上的流入（或稱為呼叫）話務(wù)量為多少？解：解：21002100次次/ /小時(shí)小時(shí) S=2S=2分鐘分鐘/ /次次 流入話務(wù)量為流入話務(wù)量為 210021002/60=702/60=70愛(ài)爾蘭愛(ài)爾蘭SA4.5 4.5 多信道共用技術(shù)多信道共用技術(shù)56二、呼損率二、呼損率損失話務(wù)量占流入話務(wù)量的比例00AAAB4.5 4.5 多信道共用技術(shù)

31、多信道共用技術(shù)57二二、信道利用率、信道利用率每個(gè)信道平均完成的話務(wù)量每個(gè)信道平均完成的話務(wù)量nBAnA)1 (04.5 4.5 多信道共用技術(shù)多信道共用技術(shù)58三、信道的自動(dòng)選擇方式三、信道的自動(dòng)選擇方式1 1、專用呼叫信道方式（或稱、專用呼叫信道方式（或稱“共用信令信道共用信令信道”方式）方式）w在給定的多個(gè)共用信道中，選擇一個(gè)信道專門(mén)作為呼在給定的多個(gè)共用信道中，選擇一個(gè)信道專門(mén)作為呼叫信道，以完成建立通信聯(lián)系的信道分配，而其余信叫信道，以完成建立通信聯(lián)系的信道分配，而其余信道作為話務(wù)信道。道作為話務(wù)信道。w適用于共用信道數(shù)較多的系統(tǒng)，即大容量用戶的系統(tǒng)。適用于共用信道數(shù)較多的系統(tǒng)，即大

32、容量用戶的系統(tǒng)。我國(guó)我國(guó)900MHz900MHz蜂窩式移動(dòng)電話網(wǎng)就是采用這種方式蜂窩式移動(dòng)電話網(wǎng)就是采用這種方式2 2、標(biāo)明空閑信道方式、標(biāo)明空閑信道方式w主要用于小容量移動(dòng)電話網(wǎng)主要用于小容量移動(dòng)電話網(wǎng)4.5 4.5 多信道共用技術(shù)多信道共用技術(shù)59主要內(nèi)容主要內(nèi)容 4.1 4.1 引言引言 4.2 4.2 頻率復(fù)用頻率復(fù)用 4.3 4.3 信道分配信道分配 4.4 4.4 干擾和系統(tǒng)容量干擾和系統(tǒng)容量 4.5 4.5 多信道共用技術(shù)多信道共用技術(shù) 4.6 4.6 越區(qū)切換越區(qū)切換 小結(jié)小結(jié) 思考題、習(xí)題思考題、習(xí)題60一、概念一、概念 為保證通信的連續(xù)性，當(dāng)為保證通信的連續(xù)性，當(dāng)正在通話正

33、在通話的移動(dòng)臺(tái)從的移動(dòng)臺(tái)從一個(gè)小區(qū)移動(dòng)到另一個(gè)小區(qū)（或在同一小區(qū)中一個(gè)小區(qū)移動(dòng)到另一個(gè)小區(qū)（或在同一小區(qū)中不同扇區(qū)之間進(jìn)行移動(dòng)）時(shí)，不同扇區(qū)之間進(jìn)行移動(dòng)）時(shí)，MSCMSC自動(dòng)將呼叫自動(dòng)將呼叫轉(zhuǎn)移到新小區(qū)的信道上，該過(guò)程稱為轉(zhuǎn)移到新小區(qū)的信道上，該過(guò)程稱為越區(qū)切換越區(qū)切換。4.6 4.6 越區(qū)切換越區(qū)切換61二、類(lèi)型二、類(lèi)型1 1、硬切換、硬切換 概念：移動(dòng)臺(tái)在從一個(gè)小區(qū)進(jìn)入另一個(gè)小區(qū)時(shí)，概念：移動(dòng)臺(tái)在從一個(gè)小區(qū)進(jìn)入另一個(gè)小區(qū)時(shí)，先斷掉與原基站的聯(lián)系，然后再尋找新進(jìn)入的小先斷掉與原基站的聯(lián)系，然后再尋找新進(jìn)入的小區(qū)基站進(jìn)行聯(lián)系的切換方式（例如區(qū)基站進(jìn)行聯(lián)系的切換方式（例如GSMGSM系統(tǒng)）。系統(tǒng)

34、）。 硬切換是在不同頻率的基站或覆蓋小區(qū)之間的切硬切換是在不同頻率的基站或覆蓋小區(qū)之間的切換。換。4.6 4.6 越區(qū)切換越區(qū)切換62f1f2MSCBSCBTS硬切換63二、類(lèi)型二、類(lèi)型2、軟切換軟切換 概念：移動(dòng)臺(tái)進(jìn)入切換過(guò)程時(shí)，與原基站和新基概念：移動(dòng)臺(tái)進(jìn)入切換過(guò)程時(shí)，與原基站和新基站都有信道保持著聯(lián)系站都有信道保持著聯(lián)系, ,一直到移動(dòng)臺(tái)進(jìn)入新基一直到移動(dòng)臺(tái)進(jìn)入新基站覆蓋區(qū)并測(cè)出與新基站之間的傳輸質(zhì)量已經(jīng)達(dá)站覆蓋區(qū)并測(cè)出與新基站之間的傳輸質(zhì)量已經(jīng)達(dá)到指標(biāo)要求時(shí)，才把與原基站之間的聯(lián)系信道切到指標(biāo)要求時(shí)，才把與原基站之間的聯(lián)系信道切斷（例如斷（例如CDMACDMA系統(tǒng)）。系統(tǒng)）。 軟切換是

35、發(fā)生在軟切換是發(fā)生在同一頻率的兩個(gè)不同基站同一頻率的兩個(gè)不同基站之間的之間的切換。切換。4.6 4.6 越區(qū)切換越區(qū)切換64軟切換65三、指標(biāo)三、指標(biāo) 越區(qū)切換的失敗概率：越區(qū)切換的失敗概率： 因越區(qū)失敗而使通信中斷的概率因越區(qū)失敗而使通信中斷的概率 越區(qū)切換的速率越區(qū)切換的速率 越區(qū)切換引起的通信中斷的時(shí)間間隔越區(qū)切換引起的通信中斷的時(shí)間間隔 越區(qū)切換發(fā)生的時(shí)延越區(qū)切換發(fā)生的時(shí)延4.6 4.6 越區(qū)切換越區(qū)切換66四、內(nèi)容四、內(nèi)容1、越區(qū)切換的準(zhǔn)則越區(qū)切換的準(zhǔn)則 相對(duì)信號(hào)強(qiáng)度準(zhǔn)則：引發(fā)太多不必要的切換。相對(duì)信號(hào)強(qiáng)度準(zhǔn)則：引發(fā)太多不必要的切換。 具有門(mén)限規(guī)定的相對(duì)信號(hào)強(qiáng)度準(zhǔn)則：引起較大的具有門(mén)

36、限規(guī)定的相對(duì)信號(hào)強(qiáng)度準(zhǔn)則：引起較大的越區(qū)時(shí)延和對(duì)同信道用戶產(chǎn)生額外干擾。越區(qū)時(shí)延和對(duì)同信道用戶產(chǎn)生額外干擾。 具有滯后余量的相對(duì)信號(hào)強(qiáng)度準(zhǔn)則：防止具有滯后余量的相對(duì)信號(hào)強(qiáng)度準(zhǔn)則：防止“乒乓乒乓效應(yīng)效應(yīng)”。 具有滯后余量和門(mén)限規(guī)定的相對(duì)信號(hào)強(qiáng)度準(zhǔn)則。具有滯后余量和門(mén)限規(guī)定的相對(duì)信號(hào)強(qiáng)度準(zhǔn)則。4.6 4.6 越區(qū)切換越區(qū)切換6768四、內(nèi)容四、內(nèi)容2、越區(qū)切換的控制策略越區(qū)切換的控制策略 包括包括參數(shù)控制和過(guò)程控制參數(shù)控制和過(guò)程控制，過(guò)程控制的，過(guò)程控制的方式有：方式有： 移動(dòng)臺(tái)控制：移動(dòng)臺(tái)控制： 網(wǎng)絡(luò)控制：網(wǎng)絡(luò)控制： 移動(dòng)臺(tái)輔助：移動(dòng)臺(tái)輔助：4.6 4.6 越區(qū)切換越區(qū)切換69四、內(nèi)容四、內(nèi)容3、越區(qū)切換時(shí)的信道分配越區(qū)切換時(shí)的信道分配 常用做