移動通信系統第4章

1、第四章 移動通信組網原理一. 服務區(qū)類型(p2) 超小區(qū) （r0 20km) 宏小區(qū) (r0 = 1 20 km) 微小區(qū) （r0 = 0.1 1 km) 微微小區(qū)（r0 9dB113. 定向小區(qū)系統1）什么叫定向小區(qū)系統？ 為了增加系容量而將一個中心激勵的基站利用定向天線將其分成3或6個扇形覆蓋小區(qū)，像這樣由定向小區(qū)組成的系統叫定向小區(qū)系統。2）定向小區(qū)系統干擾特點 I）由于定向天線產生的電磁波能量在前后方向上相 差10dB以上，故對其它基站或MS同頻干擾只在 主瓣方向有效，從而使有效干擾源的數量大大減 少。 II）3扇區(qū)基站的干擾源為3個，6扇區(qū)的僅有一個。 見圖 4-18 所示3）計算方

2、法12I）3扇區(qū) 干擾源到移動臺的距離分別為：代入可得：II）6扇區(qū) ？-作為作業(yè)13N=7ms4r05r05.57r014六. 降低同頻干擾的措施 1. 同頻干擾的危害2. 降低同頻干擾的措施1）采用定向天線覆蓋2）使用同頻復用距離和頻率分配最佳化3）注意調整天線高度和功率控制4）合理調整天線的俯仰角5）調整天線的方位角15七. 頻率分配方案1. 什么叫頻率分配 給蜂窩系統的每個小區(qū)指配射頻工作頻率的過程稱為頻率指配或頻道指配。2.頻率分配步驟1）頻率分組原則：見P115例：25MHz支撐TACS和GSM系統的運作TACS：15MHz 890 905， 935 950，25KHz帶寬 15M

3、Hz / 25KHz = 600 （頻道）GSM ：10MHz 905 915， 950 960，200KHz帶寬 10MHz / 200KHz = 50 （頻道）162） 頻道指配 常以固定的（或動態(tài)的）分配方法指配給各小區(qū)，最終再由各小區(qū)動態(tài)分配給用戶使用。原則：見P 1153. 固定波道分配法1）帶狀網的固定波道分配（專用網） a)根據對系統C/I要求確定同頻復用比D/r0和相應的所 需頻率組數（見表4-1） b)根據每個無線小區(qū)的話務量確定每組所需的波道數 （根據愛爾蘭公式計算） c)每組波道頻率指配（后述）2）蜂窩狀的固定波道分配（面狀網） a)根據要求確定同頻復用比D/r0確定單位

4、無線區(qū)群（簇） ，即基本復用模式的N。 b)根據每個無線小區(qū)的話務量確定每組所需的波道數 （根據愛爾蘭公式計算）173. 實際頻道分組分配方法 a）分區(qū)分組分配法 b）等頻距分配法實現方法：將整個蜂窩系統可用頻段按波道之間的頻距 相等的原則進行波道分配。它是大容量蜂窩 系統廣泛使用的頻率分配方法。特點： 見P 118例：GSM系統，大多采用N = 4，1200定向覆蓋。故一個 正六邊形小區(qū)中的頻道組數Q = 3 ，總的頻道數為 NQ = 12。1819八. 多波道共用技術及其相關概念1. 什么叫多波道共用 在一個無線區(qū)域內的幾個波道均為該無線區(qū)內的所有用戶共用的方式。這種方式下，所有波道同時被

5、占用的概率遠小于一個波道被占用的概率。2. 多波道共用相關概念 1）話務量 a） 定義：在一個特定時間的呼叫次數與每次呼叫 平均占用時間的乘積。 A= S b） 單位：“愛爾蘭”-一個話路連續(xù)被占用1小時的 話務量。 202）呼損率 a） 定義：當一個系統的所有波道均被占用后，若 再有新呼叫發(fā)生，必將因無波道可用而 損失掉。在單位時間內這種被損失掉的 呼叫占全部呼叫的比率為呼損率，通常 又稱為服務等級，是通信網接續(xù)質量的 主要指標。 b）計算方法： A流入系統的總話務量，A完成話務量3）多波道系統中話務量、呼損率、共用波道數的關系 n: 共用的波道數 i: 0 n21 巴爾姆表見表4- 84）

6、波道利用率 a）定義：單位時間內波道被占用時間的總和所占的比 率。波道空閑的時間越短，波道利用率就越 高。 b）計算方法：可以用每個波道平均完成的話務量表示5）系統用戶數 它是移動通信系統工程設計中最重要的決定性參數，它決定了網絡規(guī)模的大小、系統設備的多少、經濟投資的大小。因此設計一個系統時，首先必須計算系統的用戶數，即估算系統容量。 22a） 每用戶忙時話務量計算 所謂每用戶忙時話務量系指整個網絡在最繁忙時平均每用戶的話務量，通常只能由統計方法才能確定。 a = CTK / 3600式中：C：每用戶每天平均呼叫次數 T：每次呼叫平均占用波道的時間（秒/次） K：忙時話務量對全日（24小時）話

7、務量的比，稱 為集中系數，一般為10% 15%左右。 隨著業(yè)務性質的不同，各國發(fā)展情況不同，各國的取值不同，中國：0.03Erl/用戶，國外： 0.01Erl/用戶。b）每波道所能容納的用戶數m的計算23 若 a = 0.03 Erl/用戶 , 則 m = 100A/(3n)c）系統所能容納的用戶總數M的計算 M = nm = A/a結論：1）系統設計時，在保證一定的服務質量和盡量提 高波道利用率下，還要滿足經濟與技術上的合 理要求。因此必須首先選定合理的呼損率，確 定忙時話務量和采用多波道共用的工作方式。 2 ）隨著共用波道數n的增加，波道利用率提高速 度越來越?。ㄒ妶D4-23），但設備復雜

8、度越來 越高，互調產物越來越多，故n 不宜大于30。 3）當a、n一定時，系統用戶數越多，呼損率越大， 服務質量越差。B一般選擇為5%20%，我國的 移動通信體制規(guī)定為5%。見表4-8 24例：a =0.01Erl ， B=10%，現有8個無線信道，采用兩種不同的技術，即多信道共用和單信道方式組成的兩系統。 分別計算它們的利用率和容量。解：對于多信道共用系統： n = 8 , 查表4-8，得 A= 5.597 Erl M= A / a = 5.597 / 0.01 = 560 (用戶)_ = 5.597(1-0.1) / 8 =0.63 對于單信道系統： n = 1, A = 0.111 Erl M = ( A /a ) 8 = ( 0.111 / 0.01) 8 =88(用戶) = 0.111(1-0.01) / 1 = 0.1025 總 結26 作 業(yè)1. 復用模式N=7時，比較應用60o和120o定向天線情況下的干擾圖，并計算C/I值。（=4）2. 一移動網需24個波