第二章：《蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)》資料課件

移動(dòng)通信系統(tǒng)原理與應(yīng)用授課老師：肖悅辦公地點(diǎn)：電子通信大樓511房間教師社區(qū)：>進(jìn)入>通信學(xué)院>肖悅

課件下載密碼：comm電子郵件:xiaoyue@1移動(dòng)通信系統(tǒng)原理與應(yīng)用授課老師：肖悅1第二章蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)2第二章蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)2第二章蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)

學(xué)習(xí)重點(diǎn)和要求：掌握關(guān)于蜂窩的概念掌握頻率復(fù)用的概念以及頻率復(fù)用模型掌握同頻干擾的計(jì)算理解信道分配策略以及切換策略理解干擾與系統(tǒng)容量之間的關(guān)系理解各種提高系統(tǒng)容量的方法了解中繼的概念掌握服務(wù)等級(jí)的計(jì)算3第二章蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)學(xué)習(xí)重點(diǎn)和要求：3第二章內(nèi)容

2.1.蜂窩小區(qū)的概念和特點(diǎn)(2.1)2.2.干擾和信道容量(2.3)2.3.電信業(yè)務(wù)流量與服務(wù)等級(jí)(2.4)2.4.信道切換策略(2.2)

本章有大量補(bǔ)充內(nèi)容，請(qǐng)結(jié)合課件及參考書《現(xiàn)代移動(dòng)通信系統(tǒng)》學(xué)習(xí)4第二章內(nèi)容2.1.蜂窩小區(qū)的概念和特點(diǎn)2.1.蜂窩小區(qū)的概念和特點(diǎn)52.1.蜂窩小區(qū)的概念和特點(diǎn)52.1.蜂窩小區(qū)的概念和特點(diǎn)

2.1.1大區(qū)制移動(dòng)通信系統(tǒng)2.1.2頻率復(fù)用和小區(qū)制移動(dòng)通信系統(tǒng)62.1.蜂窩小區(qū)的概念和特點(diǎn)2.1.1大區(qū)制移動(dòng)通信2.1.1大區(qū)制移動(dòng)通信網(wǎng)(1/4)大區(qū)制在一個(gè)服務(wù)區(qū)域（如一個(gè)城市）內(nèi)只有一個(gè)基站，并由它負(fù)責(zé)移動(dòng)通信的聯(lián)絡(luò)和控制。大區(qū)制移動(dòng)通信網(wǎng)BSMS1MS3MS272.1.1大區(qū)制移動(dòng)通信網(wǎng)(1/4)大區(qū)制大區(qū)制移2.1.1大區(qū)制移動(dòng)通信網(wǎng)(2/4)早期的移動(dòng)通信網(wǎng)一般是大區(qū)制主要特點(diǎn)：基站天線很高，幾十～幾百米基站發(fā)射功率大：50～200W覆蓋半徑：30～50km優(yōu)點(diǎn)：網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低缺點(diǎn)：頻譜利用率低，服務(wù)性能差，容量小，一般用戶幾十～幾百個(gè)，一般用于專網(wǎng)。82.1.1大區(qū)制移動(dòng)通信網(wǎng)(2/4)早期的移動(dòng)通信網(wǎng)一般2.1.1大區(qū)制移動(dòng)通信網(wǎng)(3/4)提高覆蓋半徑是大區(qū)制需解決的問(wèn)題決定覆蓋半徑的因素：地球的曲率限制了傳輸?shù)臉O限范圍地形環(huán)境影響，信號(hào)傳播可能產(chǎn)生盲區(qū)多徑反射限制了傳輸距離移動(dòng)臺(tái)發(fā)射功率小，上行信號(hào)傳輸距離有限（上下行傳輸增益差可達(dá)6～12dB）92.1.1大區(qū)制移動(dòng)通信網(wǎng)(3/4)提高覆蓋半徑是大區(qū)制2.1.1大區(qū)制移動(dòng)通信網(wǎng)(4/4)解決上行問(wèn)題的辦法：如圖,設(shè)置分集接收臺(tái)基站發(fā)射用全向天線，接收用定向天線提高基站接收靈敏度大區(qū)制設(shè)置分集接收臺(tái)示意圖MS1MS2BSRdRdRd102.1.1大區(qū)制移動(dòng)通信網(wǎng)(4/4)解決上行問(wèn)題的辦法：2.1.蜂窩小區(qū)的概念和特點(diǎn)

2.1.1大區(qū)制移動(dòng)通信系統(tǒng)2.1.2頻率復(fù)用和小區(qū)制移動(dòng)通信系統(tǒng)

112.1.蜂窩小區(qū)的概念和特點(diǎn)2.1.1大區(qū)制移動(dòng)通信2.1.2頻率復(fù)用和小區(qū)制移動(dòng)通信系統(tǒng)

---前言(1/2)

小區(qū)制網(wǎng)構(gòu)成方式基本概念小區(qū)制：利用頻率復(fù)用的概念，將整個(gè)服務(wù)區(qū)域劃分成若干個(gè)小區(qū)，每個(gè)小區(qū)分別設(shè)置一個(gè)低發(fā)射功率的基站，負(fù)責(zé)本小區(qū)的通信。頻率復(fù)用：N個(gè)相鄰的小區(qū)組成一個(gè)區(qū)群(簇)將可供使用的頻道劃分成N組區(qū)群內(nèi)的每個(gè)小區(qū)使用不同的頻率組相鄰區(qū)群重復(fù)使用相同的頻率組分配模式122.1.2頻率復(fù)用和小區(qū)制移動(dòng)通信系統(tǒng)

2.1.2頻率復(fù)用和小區(qū)制移動(dòng)通信系統(tǒng)

---前言(2/2)基本小區(qū)有：（r0：小區(qū)半徑）超小區(qū)：r0＞20km（農(nóng)村）宏小區(qū)：r0＝1～20km（人口稠密地區(qū)）微小區(qū)：r0＝0.1～1km（城市繁華區(qū)）微微小區(qū)：r0＜0.1km（辦公室、家庭）優(yōu)點(diǎn)：提高頻率利用率，組網(wǎng)靈活缺點(diǎn)：網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成復(fù)雜按服務(wù)區(qū)形狀分：條狀服務(wù)區(qū)、面狀服務(wù)區(qū)132.1.2頻率復(fù)用和小區(qū)制移動(dòng)通信系統(tǒng)

2.1.2頻率復(fù)用和小區(qū)制移動(dòng)通信系統(tǒng)

---條狀服務(wù)區(qū)(1/3)條狀服務(wù)區(qū)用戶的分布呈條狀（或帶狀），如鐵路、公路、沿海水域等。小區(qū)條狀服務(wù)區(qū)142.1.2頻率復(fù)用和小區(qū)制移動(dòng)通信系統(tǒng)

2.1.2頻率復(fù)用和小區(qū)制移動(dòng)通信系統(tǒng)

---條狀服務(wù)區(qū)(2/3)圖2-1多頻復(fù)用方式ABABABABCABCABCDABCD可采用多個(gè)頻率復(fù)用二頻復(fù)用三頻復(fù)用四頻復(fù)用152.1.2頻率復(fù)用和小區(qū)制移動(dòng)通信系統(tǒng)

2.1.2頻率復(fù)用和小區(qū)制移動(dòng)通信系統(tǒng)

---條狀服務(wù)區(qū)(3/3)組網(wǎng)時(shí)需確定重疊區(qū)及載波/同頻干擾比：重疊區(qū)重疊區(qū)太大，越區(qū)干擾大重疊區(qū)小，弱電場(chǎng)區(qū)可能多。f1ABf2af1ABf2a162.1.2頻率復(fù)用和小區(qū)制移動(dòng)通信系統(tǒng)

2.1.2頻率復(fù)用和小區(qū)制移動(dòng)通信系統(tǒng)

---面狀服務(wù)區(qū)(1/11)指服務(wù)區(qū)不呈條狀而是一個(gè)寬廣的平面172.1.2頻率復(fù)用和小區(qū)制移動(dòng)通信系統(tǒng)

2.1.2頻率復(fù)用和小區(qū)制移動(dòng)通信系統(tǒng)

---面狀服務(wù)區(qū)(2/11)小區(qū)形狀：應(yīng)該是規(guī)則結(jié)構(gòu)：圓形（全向天線），三角形，正方形，六邊形r182.1.2頻率復(fù)用和小區(qū)制移動(dòng)通信系統(tǒng)

2.1.2頻率復(fù)用和小區(qū)制移動(dòng)通信系統(tǒng)

---面狀服務(wù)區(qū)(3/11)蜂窩的由來(lái)：對(duì)于同樣大小的服務(wù)區(qū)域，采用正六邊形構(gòu)成小區(qū)所需的小區(qū)數(shù)最少，無(wú)重疊區(qū)，故所需的頻率組數(shù)也最少，最經(jīng)濟(jì)。僅有理論分析和設(shè)計(jì)意義。192.1.2頻率復(fù)用和小區(qū)制移動(dòng)通信系統(tǒng)

2.1.2頻率復(fù)用和小區(qū)制移動(dòng)通信系統(tǒng)

---面狀服務(wù)區(qū)(4/11)按基站對(duì)小區(qū)的覆蓋方式：中心激勵(lì)：基站位于小區(qū)中心，有時(shí)會(huì)有輻射陰影。頂點(diǎn)激勵(lì)：在頂點(diǎn)上設(shè)置基站，并采用三個(gè)互成120°的定向天線，以避免輻射陰影。202.1.2頻率復(fù)用和小區(qū)制移動(dòng)通信系統(tǒng)

2.1.2頻率復(fù)用和小區(qū)制移動(dòng)通信系統(tǒng)

---面狀服務(wù)區(qū)(5/11)簇（區(qū)群）：共同使用全部可用頻率的N個(gè)小區(qū)叫做一簇(區(qū)群)）若N越小，則系統(tǒng)中區(qū)群復(fù)制得越多，系統(tǒng)容量越大，頻率的利用率越高。N叫做區(qū)群的大小，典型值3、4、7、9、12、……構(gòu)成蜂窩網(wǎng)的二次幾何圖形212.1.2頻率復(fù)用和小區(qū)制移動(dòng)通信系統(tǒng)

2.1.2頻率復(fù)用和小區(qū)制移動(dòng)通信系統(tǒng)

---面狀服務(wù)區(qū)(6/11)設(shè)蜂窩移動(dòng)系統(tǒng)共有S個(gè)不同的雙向信道其簇的大小為N簇內(nèi)每個(gè)小區(qū)分配有K個(gè)信道，小區(qū)間信道分配各不相同簇在系統(tǒng)中復(fù)制M次則S=KNC=MKN=MSAAABCCCBBBCA222.1.2頻率復(fù)用和小區(qū)制移動(dòng)通信系統(tǒng)

2.1.2頻率復(fù)用和小區(qū)制移動(dòng)通信系統(tǒng)

---面狀服務(wù)區(qū)(7/11)構(gòu)成簇的基本條件：基本圖案（簇）能彼此鄰接且無(wú)空隙地覆蓋整個(gè)面積。相鄰單元（簇）中，同頻道的小區(qū)間距離相等，且為最大。232.1.2頻率復(fù)用和小區(qū)制移動(dòng)通信系統(tǒng)

2.1.2頻率復(fù)用和小區(qū)制移動(dòng)通信系統(tǒng)

---面狀服務(wù)區(qū)(8/11)滿足上述兩個(gè)條件的簇的形狀和簇內(nèi)小區(qū)數(shù)N是有限的，并且N應(yīng)該滿足下式：

a和b分別為相鄰?fù)l小區(qū)之間的二維距離（相鄰小區(qū)數(shù)），都為正整數(shù)，不能同時(shí)為零28272521191613129743N435434323221b230120120101a242.1.2頻率復(fù)用和小區(qū)制移動(dòng)通信系統(tǒng)

2.1.2頻率復(fù)用和小區(qū)制移動(dòng)通信系統(tǒng)

---面狀服務(wù)區(qū)(9/11)

簇內(nèi)同頻小區(qū)位置的確定沿著任意一條六邊形邊的垂線方向移動(dòng)a個(gè)小區(qū)，并逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)60°，再移動(dòng)b個(gè)小區(qū)。圖2.3確定同頻小區(qū)的方法AaADb252.1.2頻率復(fù)用和小區(qū)制移動(dòng)通信系統(tǒng)

2.1.2頻率復(fù)用和小區(qū)制移動(dòng)通信系統(tǒng)

---面狀服務(wù)區(qū)(10/11)常見正六邊形小區(qū)群的圖案ACBN=3,a=1,b=1DACBN=4,a=0,b=2N=7,a=1,b=2DCBAEFG262.1.2頻率復(fù)用和小區(qū)制移動(dòng)通信系統(tǒng)

2.1.2頻率復(fù)用和小區(qū)制移動(dòng)通信系統(tǒng)

---面狀服務(wù)區(qū)(11/11)思考：畫一個(gè)N=4的蜂窩系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，要求至少包括3個(gè)區(qū)群，將簇中小區(qū)所用頻率組用A,B,C,D標(biāo)識(shí)。1.N=4對(duì)應(yīng)的2維坐標(biāo)：

a=2,b=0DACBDACBDACB3.確定相鄰區(qū)群2.N=4的基本區(qū)群形狀：DACBN=4,a=2,b=0272.1.2頻率復(fù)用和小區(qū)制移動(dòng)通信系統(tǒng)

第二章內(nèi)容

2.1.蜂窩小區(qū)的概念和特點(diǎn)

2.2.干擾和信道容量

2.3.電信業(yè)務(wù)流量與服務(wù)等級(jí)2.4.信道切換策略28第二章內(nèi)容2.1.蜂窩小區(qū)的概念和特點(diǎn)2.2.干擾和信道容量292.2.干擾和信道容量292.2.干擾和信道容量

---前言(1/2)

干擾是蜂窩無(wú)線系統(tǒng)性能的主要限制因素。噪聲——內(nèi)部噪聲，人為噪聲，自然噪聲鄰頻干擾——相鄰頻率之間的干擾同頻干擾——相同頻率之間的干擾互調(diào)干擾——器件特性造成的干擾多址干擾——碼字相關(guān)帶來(lái)的干擾302.2.干擾和信道容量

2.2.干擾和信道容量

---前言(1/2)一對(duì)矛盾：同頻干擾<->頻譜利用率同頻小區(qū)之間距離越小，頻譜利用率越高，但同頻干擾越大；同頻小區(qū)之間距離越大，則同頻干擾越小，但頻譜利用率降低。312.2.干擾和信道容量

2.2.干擾和信道容量

2.2.1同頻干擾2.2.2相鄰頻道的干擾2.2.3蜂窩小區(qū)的系統(tǒng)容量及改善322.2.干擾和信道容量2.2.1同頻干擾322.2.1同頻干擾

---前言同頻干擾：指所有落到接收機(jī)同帶內(nèi)的、與有用信號(hào)頻率相同或相近的無(wú)用信號(hào)所產(chǎn)生的干擾。在諸多干擾因素中，同頻干擾主要地決定了蜂窩系統(tǒng)的通話質(zhì)量產(chǎn)生同頻干擾的無(wú)用信號(hào)與有用信號(hào)具有相同的信號(hào)特征（同頻），所以，在接收端無(wú)法濾除和抑制同頻干擾。332.2.1同頻干擾

-2.2.1同頻干擾

---前言在蜂窩移動(dòng)通信中，由于采用了頻率復(fù)用提高頻譜利用率，所以同頻干擾不可避免。定義同頻小區(qū)：使用相同頻率的小區(qū)。同頻復(fù)用距離(D)：當(dāng)信號(hào)/同頻干擾比滿足通信質(zhì)量要求或達(dá)到規(guī)定的C/I指標(biāo)時(shí)，兩個(gè)同頻小區(qū)之間的距離。342.2.1同頻干擾

-2.2.1同頻干擾

---前言對(duì)同頻干擾和同頻復(fù)用距離的研究是小區(qū)制移動(dòng)通信網(wǎng)頻率分配的依據(jù)。兩頻復(fù)用和三頻復(fù)用的帶狀服務(wù)區(qū)（圖示）ABABABCABABCDD352.2.1同頻干擾

-2.2.1同頻干擾

信號(hào)/同頻干擾比

條狀服務(wù)區(qū)的C/I面狀服務(wù)區(qū)的C/I1).全向小區(qū)系統(tǒng)的C/I2).定向小區(qū)系統(tǒng)的C/I362.2.1同頻干擾信號(hào)/同頻干擾比36信號(hào)/同頻干擾比

信號(hào)/同頻干擾比(只考慮兩個(gè)單獨(dú)的小區(qū))同頻小區(qū)A同頻干擾示意圖Q=D/r0DMSr0同頻小區(qū)BD

為同頻復(fù)用距離

r0為小區(qū)半徑

Q=D/r0

為同頻復(fù)用比37信號(hào)/同頻干擾比信號(hào)/同頻干擾比(只信號(hào)/同頻干擾比

假設(shè)A、B基站具有相同的發(fā)射功率，則移動(dòng)臺(tái)處的信號(hào)/同頻干擾比主要取決于傳輸損耗差對(duì)移動(dòng)信道的測(cè)量表明，任一點(diǎn)接收到的平均信號(hào)能量隨發(fā)射機(jī)和接收機(jī)之間距離的冪指數(shù)下降A(chǔ)MSDIr0DSB38信號(hào)/同頻干擾比假設(shè)A、B基站具有相同的信號(hào)/同頻干擾比路徑損耗差信號(hào)/干擾比39信號(hào)/同頻干擾比路徑損耗差392.2.1同頻干擾信號(hào)/同頻干擾比

條狀服務(wù)區(qū)的C/I面狀服務(wù)區(qū)的C/I1).全向小區(qū)系統(tǒng)的C/I2).定向小區(qū)系統(tǒng)的C/I402.2.1同頻干擾信號(hào)/同頻干擾比40

條狀服務(wù)區(qū)的C/I(1/3)條狀服務(wù)區(qū)中移動(dòng)臺(tái)的C/I與D、r0、a和K的關(guān)系1，只考慮一個(gè)相鄰?fù)l小區(qū)如圖，雙頻復(fù)用，A,C同頻，D=4r0-2a，C/I=J3r0-2ar0ACD=2*2r0-2a41條狀服務(wù)區(qū)的C/I(1/3)條狀服務(wù)區(qū)

條狀服務(wù)區(qū)的C/I(2/3)2.考慮多個(gè)同頻小區(qū)的影響(m)對(duì)條狀小區(qū)，典型的,m=2AAABBB42條狀服務(wù)區(qū)的C/I(2/3)2.考慮

條狀服務(wù)區(qū)的C/I(3/3)

例，在a=0，m=2時(shí)，求同頻復(fù)用比分別為8、6、4時(shí)，系統(tǒng)所需要的頻率組

因?yàn)閍=0，所以D/r0=2K123同頻小區(qū)之間應(yīng)隔的小區(qū)234所需頻率組(K)162530.8C/I（dB）468同頻復(fù)用比(D/r0)信干比頻譜利用率

43條狀服務(wù)區(qū)的C/I(3/3)例，在a2.2.1同頻干擾信號(hào)/同頻干擾比的推導(dǎo)

條狀服務(wù)區(qū)的C/I

面狀服務(wù)區(qū)的C/I1).全向小區(qū)系統(tǒng)的C/I2).定向小區(qū)系統(tǒng)的C/I442.2.1同頻干擾信號(hào)/同頻干擾比的推面狀服務(wù)區(qū)的C/I同頻復(fù)用距離：同頻復(fù)用比：N347912R33.54.65.26.0表4-445面狀服務(wù)區(qū)的C/I同頻復(fù)用距離：N3479面狀服務(wù)區(qū)的C/I結(jié)論：N越大，則意味著同頻小區(qū)間距離越遠(yuǎn)，同頻干擾越小。N越小，則意味著一個(gè)系統(tǒng)中可有更多的區(qū)群，頻譜利用率高，有更多的容量。從提高頻譜利用率的角度，在保持滿意的通信質(zhì)量的前提下，N應(yīng)取最小值為好。46面狀服務(wù)區(qū)的C/I結(jié)論：46面狀服務(wù)區(qū)的C/I需要掌握兩種同頻干擾的估計(jì)：全向小區(qū)系統(tǒng)的C/Ia).系統(tǒng)平均C/Ib).最壞情況下的C/I定向小區(qū)系統(tǒng)的C/I47面狀服務(wù)區(qū)的C/I需要掌握兩種同頻干擾的2.2.1同頻干擾信號(hào)/同頻干擾比的推導(dǎo)

條狀服務(wù)區(qū)的C/I面狀服務(wù)區(qū)的C/I

1).全向小區(qū)系統(tǒng)的C/I2).定向小區(qū)系統(tǒng)的C/I482.2.1同頻干擾信號(hào)/同頻干擾比的推1).全向小區(qū)系統(tǒng)C/I的計(jì)算(1/10)兩種同頻干擾的影響(a)BS接收(b)MS接收MSMSMSMSMSMSBSMSBSBSBSBSBSBSMSr0DBS全向小區(qū)系統(tǒng)C/I的計(jì)算491).全向小區(qū)系統(tǒng)C/I的計(jì)算(1/10)兩種同頻干擾的影1).全向小區(qū)系統(tǒng)C/I的計(jì)算(2/10)全向小區(qū)系統(tǒng)C/I的計(jì)算如圖，同頻小區(qū)圍繞著某一小區(qū)可分為多層。來(lái)自第一層的同頻干擾最強(qiáng)。分析時(shí)，可只考慮第一層同頻干擾。同頻小區(qū)分布1第一層111111第二層111第三層11501).全向小區(qū)系統(tǒng)C/I的計(jì)算(2/10)全向小區(qū)系統(tǒng)C/1).全向小區(qū)系統(tǒng)C/I的計(jì)算(3/10)C/I計(jì)算(以MS接收為例)：m:干擾源的總數(shù)(典型值：6)Ik為相互獨(dú)立的第k個(gè)干擾源對(duì)移動(dòng)臺(tái)接收機(jī)的干擾功率回顧路徑損耗：任一點(diǎn)接收到的平均信號(hào)能量隨發(fā)射機(jī)和接收機(jī)之間距離的冪指數(shù)下降(一般n=4)。511).全向小區(qū)系統(tǒng)C/I的計(jì)算(3/10)C/I計(jì)算(以M1).全向小區(qū)系統(tǒng)C/I的計(jì)算(4/10)

設(shè)所有BS發(fā)射功率相同，同頻復(fù)用距離為D，小區(qū)半徑為r0，干擾臺(tái)離MS的距離分別為Dk(k=1,2…m)MSBSBSBSBSBSBSr0DBSD1D2D3D4D5D6521).全向小區(qū)系統(tǒng)C/I的計(jì)算(4/10)設(shè)所有BS發(fā)射1).全向小區(qū)系統(tǒng)C/I的計(jì)算(5/10)有效信號(hào)：無(wú)效信號(hào)：全向小區(qū)系統(tǒng)C/I：531).全向小區(qū)系統(tǒng)C/I的計(jì)算(5/10)有效信號(hào)：無(wú)效信1).全向小區(qū)系統(tǒng)C/I的計(jì)算(6/10)全向小區(qū)系統(tǒng)C/I的計(jì)算a)系統(tǒng)平均C/Ib)最壞情況下全向天線系統(tǒng)C/I541).全向小區(qū)系統(tǒng)C/I的計(jì)算(6/10)全向小區(qū)系統(tǒng)C/1).全向小區(qū)系統(tǒng)C/I的計(jì)算(7/10)a).系統(tǒng)平均C/I：令Dk=D，并注意到同頻復(fù)用比:551).全向小區(qū)系統(tǒng)C/I的計(jì)算(7/10)a).系統(tǒng)平均1).全向小區(qū)系統(tǒng)C/I的計(jì)算(8/10)

舉例說(shuō)明：蜂窩小區(qū)N=7的模式，設(shè)n=4，求其載干比。解：滿足17dB載干比的要求。561).全向小區(qū)系統(tǒng)C/I的計(jì)算(8/10)舉例說(shuō)明：解：1).全向小區(qū)系統(tǒng)C/I的計(jì)算(9/10)b).最壞情況下全向天線系統(tǒng)C/I的計(jì)算：

將最短干擾距離()帶入計(jì)算：以此C/I值為依據(jù)進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)，即使是在業(yè)務(wù)繁忙時(shí)也能有好的系統(tǒng)性能最壞情況下的同頻干擾r0DDD-r0D-r0D+r0D+r0MSBSBSBSBSBSBSBS571).全向小區(qū)系統(tǒng)C/I的計(jì)算(9/10)b).最壞情況1).全向小區(qū)系統(tǒng)C/I的計(jì)算(10/10)思考：若某蜂窩系統(tǒng)要求載干比C/I在任何情況下都必須大于14dB，求其允許的最小區(qū)群大小？強(qiáng)調(diào)“任何情況”，適用最壞情況下全向天線系統(tǒng)C/I的分析最壞情況下全向天線系統(tǒng)C/I與N的關(guān)系：求解：581).全向小區(qū)系統(tǒng)C/I的計(jì)算(10/10)思考：若某蜂窩2.2.1同頻干擾信號(hào)/同頻干擾比的推導(dǎo)

條狀服務(wù)區(qū)的C/I面狀服務(wù)區(qū)的C/I1).全向小區(qū)系統(tǒng)的C/I

2).定向小區(qū)系統(tǒng)的C/I592.2.1同頻干擾信號(hào)/同頻干擾比的推2).定向小區(qū)系統(tǒng)C/I的計(jì)算利用定向天線可以降低同頻干擾(頂點(diǎn)激勵(lì))

m=3(3天線)

m=1(6天線)120°定向覆蓋的同頻干擾

DCBAEFGDDDDDDDDDDDDD602).定向小區(qū)系統(tǒng)C/I的計(jì)算利用定向天線可以降低同頻干擾2.2.干擾和信道容量

2.2.1同頻干擾2.2.2相鄰頻道的干擾2.2.3蜂窩小區(qū)的系統(tǒng)容量及改善612.2.干擾和信道容量2.2.1同頻干擾612.1.2相鄰頻道的干擾（1/4）鄰道干擾是一種來(lái)自相鄰的或相近的頻道的干擾通常討論小區(qū)內(nèi)頻距最小的頻道間干擾。干擾臺(tái)B移動(dòng)臺(tái)Af2f1622.1.2相鄰頻道的干擾（1/4）鄰道干擾是一種來(lái)自相鄰的2.1.2相鄰頻道的干擾（2/4）鄰近頻道干擾的主要產(chǎn)生原因：非理想濾波器可以通過(guò)接收機(jī)濾波器阻帶衰減設(shè)計(jì)，最大程度地衰減鄰道干擾。f理想濾波器f實(shí)際濾波器632.1.2相鄰頻道的干擾（2/4）鄰近頻道干擾的主要產(chǎn)生原2.1.2相鄰頻道的干擾（3/4）阻帶衰減：對(duì)遠(yuǎn)離接收機(jī)通帶的干擾進(jìn)行抑制fdfu通帶阻帶KdB/Oct642.1.2相鄰頻道的干擾（3/4）阻帶衰減：對(duì)遠(yuǎn)離接收機(jī)通2.1.2相鄰頻道的干擾（4/4）減小鄰道干擾的措施提高收發(fā)信機(jī)濾波器性能。合理調(diào)整信道分配，在頻率管理中在同一小區(qū)不分配相鄰的頻點(diǎn)，并提供足夠的保護(hù)間隔。移動(dòng)臺(tái)具有自適應(yīng)控制功率的能力。652.1.2相鄰頻道的干擾（4/4）減小鄰道干擾的措施65近端對(duì)遠(yuǎn)端干擾遠(yuǎn)近效應(yīng)：近端無(wú)用的強(qiáng)信號(hào)抑制遠(yuǎn)端有用的弱信號(hào)基站接收的有用信號(hào)功率PA<<無(wú)用信號(hào)PB解決辦法：自動(dòng)功率控制，接收濾波器設(shè)計(jì)，分配頻率組有足夠的隔離度等圖3-10遠(yuǎn)近效應(yīng)d2Bd1A66近端對(duì)遠(yuǎn)端干擾遠(yuǎn)近效應(yīng)：圖3-10遠(yuǎn)近效應(yīng)d2Bd1A62.2.干擾和信道容量

2.2.1同頻干擾2.2.2相鄰頻道的干擾2.2.3蜂窩小區(qū)的系統(tǒng)容量及改善672.2.干擾和信道容量2.2.1同頻干擾672.2.3蜂窩小區(qū)的系統(tǒng)容量及改善

---前言(1/2)用戶分布密度不等時(shí)的區(qū)域劃分682.2.3蜂窩小區(qū)的系統(tǒng)容量及改善

2.2.3蜂窩小區(qū)的系統(tǒng)容量及改善

---前言(2/2)系統(tǒng)容量主要受限于同頻干擾提高系統(tǒng)容量的目的：提高單位面積內(nèi)可用的信道數(shù)。常見的提高系統(tǒng)容量的方法小區(qū)分裂：降低r0，重組小區(qū)，把擁塞的小區(qū)分為幾個(gè)更小的小區(qū)。劃分扇區(qū)：通過(guò)使用定向天線，減少同頻干擾。微小區(qū)：既保持r0，又降低同頻干擾692.2.3蜂窩小區(qū)的系統(tǒng)容量及改善

2.2.3蜂窩小區(qū)的系統(tǒng)容量及改善

---小區(qū)分裂(1/3)小區(qū)分裂是頻率復(fù)用外，提高蜂窩網(wǎng)容量及頻譜效率的又一重要概念。小區(qū)分裂是將擁塞的小區(qū)分成更小小區(qū)的方法，需要增加基站的數(shù)量。選擇小區(qū)分裂擴(kuò)容法應(yīng)遵循以下原則：

(1)確保已建基站可繼續(xù)使用；

(2)應(yīng)保持頻率復(fù)用方式的規(guī)則性與重復(fù)性；

(3)盡量減少或避免重疊區(qū)；

(4)確保今后可繼續(xù)進(jìn)行小區(qū)分裂702.2.3蜂窩小區(qū)的系統(tǒng)容量及改善

2.2.3蜂窩小區(qū)的系統(tǒng)容量及改善

---小區(qū)分裂(2/3)

不是所有的小區(qū)都同時(shí)分裂，需要注意同頻小區(qū)距離及切換。對(duì)于六邊形小區(qū)，通常小區(qū)半徑減少50％，則頻率復(fù)用使可用的頻道數(shù)增加4倍712.2.3蜂窩小區(qū)的系統(tǒng)容量及改善

2.2.3蜂窩小區(qū)的系統(tǒng)容量及改善

---小區(qū)分裂(3/3)1:4分裂法：在原頂點(diǎn)激勵(lì)的基礎(chǔ)上展開，在兩個(gè)原基站連線的中心點(diǎn)上加設(shè)新的基站。CADFGCFDEDFEGBGCBEBADEFGBCGFBGCBDCEDFE增加新基站的分裂方案(N=7)DCBGFE722.2.3蜂窩小區(qū)的系統(tǒng)容量及改善

2.2.3蜂窩小區(qū)的系統(tǒng)容量及改善

---劃分扇區(qū)(1/3)劃分扇區(qū)：利用定向天線來(lái)降低同頻干擾，從而提高系統(tǒng)容量，一般用120°扇區(qū)120°扇區(qū)60°扇區(qū)732.2.3蜂窩小區(qū)的系統(tǒng)容量及改善

2.2.3蜂窩小區(qū)的系統(tǒng)容量及改善

---劃分扇區(qū)(2/3)利用定向天線可以降低同頻干擾(頂點(diǎn)激勵(lì))

m=1或3系統(tǒng)允許的區(qū)群大小(N)可以縮小。120°定向覆蓋的同頻干擾

DCBAEFGDDDDDDDDD742.2.3蜂窩小區(qū)的系統(tǒng)容量及改善

2.2.3蜂窩小區(qū)的系統(tǒng)容量及改善

---劃分扇區(qū)(3/3)

4/12是GSM系統(tǒng)中最常用和最典型的復(fù)用方式,采用4個(gè)基站區(qū)12個(gè)扇形小區(qū)為一簇的頻道組配置,每個(gè)基站分為3個(gè)扇區(qū).適用于話務(wù)量較高和用戶密度較大的地區(qū)752.2.3蜂窩小區(qū)的系統(tǒng)容量及改善

2.2.3蜂窩小區(qū)的系統(tǒng)容量及改善

---微小區(qū)（1/2）微小區(qū)的概念Tx/RxTx/RxTx/Rx微小區(qū)選擇器基站MS762.2.3蜂窩小區(qū)的系統(tǒng)容量及改善

2.2.3蜂窩小區(qū)的系統(tǒng)容量及改善

---微小區(qū)（2/2）微小區(qū)的優(yōu)點(diǎn)既能夠保證覆蓋半徑，又能夠減小蜂窩系統(tǒng)的同頻干擾；相對(duì)傳統(tǒng)的蜂窩規(guī)劃，微小區(qū)提高了系統(tǒng)容量。

772.2.3蜂窩小區(qū)的系統(tǒng)容量及改善

第二章內(nèi)容

2.1.蜂窩小區(qū)的概念和特點(diǎn)2.2.干擾和信道容量

2.3.電信業(yè)務(wù)流量與服務(wù)等級(jí)

2.4.信道切換策略78第二章內(nèi)容2.1.蜂窩小區(qū)的概念和特點(diǎn)2.3電信業(yè)務(wù)流量與服務(wù)等級(jí)792.3電信業(yè)務(wù)流量與服務(wù)等級(jí)792.3.電信業(yè)務(wù)流量與服務(wù)等級(jí)2.3.1小區(qū)制頻率分配方法2.3.2信道共用技術(shù)2.3.3電信業(yè)務(wù)流量2.3.4通信系統(tǒng)服務(wù)質(zhì)量和負(fù)荷能力802.3.電信業(yè)務(wù)流量與服務(wù)等級(jí)2.3.1小區(qū)制頻率分配方2.3.1小區(qū)制頻率分配方法固定信道分配動(dòng)態(tài)信道分配混合信道分配812.3.1小區(qū)制頻率分配方法固定信道分配812.3.1小區(qū)制頻率分配方法

---前言問(wèn)題：根據(jù)同頻干擾的計(jì)算，可以得到需要的頻率復(fù)用因子（即區(qū)群大?。?，但如何分配頻率組，如何分配一個(gè)小區(qū)內(nèi)的信道？

解決如何把頻段內(nèi)的頻道（信道）分配給各個(gè)小區(qū)，是網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的一個(gè)重要部分。步驟：頻道分組—根據(jù)移動(dòng)網(wǎng)的需要將全部頻道分成若干組。頻道指配—以固定或動(dòng)態(tài)分配方法指配給各個(gè)小區(qū)。822.3.1小區(qū)制頻率分配方法

2.3.1小區(qū)制頻率分配方法

---前言信道：信息（或者信號(hào)）可以單向傳輸?shù)耐緩剑詡鬏斆襟w和中繼通信設(shè)施為基礎(chǔ)。頻道：以電磁波的特征（如頻率）來(lái)區(qū)分不同的信道。碼道：以碼字特征（如相關(guān)性）來(lái)區(qū)分不同的信道。832.3.1小區(qū)制頻率分配方法

2.3.1小區(qū)制頻率分配方法

---前言小區(qū)制頻率分配方法：固定信道分配分區(qū)分組分配法等頻距分配法動(dòng)態(tài)信道分配混合信道分配842.3.1小區(qū)制頻率分配方法

2.3.1小區(qū)制頻率分配方法固定信道分配動(dòng)態(tài)信道分配混合信道分配852.3.1小區(qū)制頻率分配方法固定信道分配85固定信道分配法(1/7)1，固定信道分配：將信道固定分配給每個(gè)小區(qū)通常分為：等頻距分配法分區(qū)分組分配法86固定信道分配法(1/7)1，固定信道分配：固定信道分配法(2/7)1.1等頻距分配法思路：按頻率間隔來(lái)分配信道；同頻干擾的防護(hù)比作為計(jì)算依據(jù)和質(zhì)量保證；寬間隔信道分配抑制鄰道干擾；87固定信道分配法(2/7)1.1等頻距分固定信道分配法(3/7)舉例說(shuō)明等頻距分配法：例：若某蜂窩系統(tǒng)為FDD方式，工作頻段為25MHz，信道間隔為30kHz，N=7，即每7個(gè)小區(qū)構(gòu)成一個(gè)區(qū)群。如何分配信道？解：1，共有信道總數(shù)：25000/30＝833。每個(gè)小區(qū)信道數(shù)：833/7＝119。88固定信道分配法(3/7)舉例說(shuō)明等頻距分配固定信道分配法(4/7)將833個(gè)信道等頻距分為七個(gè)信道組:1組：1,8,15,……,8272組：2,9,16,……,8283組：3,10,17,……,8294組：4,11,18,……,8305組：5,12,19,……,8316組：6,13,20,……,8327組：7,14,21,……,8334455589固定信道分配法(4/7)將833個(gè)信道等頻固定信道分配法(5/7)等頻距分配法的特點(diǎn)：1).可以100%利用頻率資源；2).可防護(hù)同頻干擾4).提供足夠大的信道間隔，可以設(shè)計(jì)接收機(jī)濾波器抑制互調(diào)干擾3).能有效避免信道組內(nèi)的鄰道干擾，并能降低小區(qū)間鄰道干擾。90固定信道分配法(5/7)等頻距分配法的特點(diǎn)固定信道分配法(6/7)1.2分區(qū)分組分配法

目標(biāo)：避免三階互調(diào)干擾，在每個(gè)小區(qū)內(nèi)分配無(wú)三階互調(diào)干擾的頻道組,并同時(shí)保證需要的總頻帶最窄。91固定信道分配法(6/7)1.2分區(qū)分組分固定信道分配法(7/7)固定信道分配法的特點(diǎn)：控制簡(jiǎn)單信道利用不夠充分移動(dòng)用戶相對(duì)集中時(shí)，呼損率將會(huì)增大。目前的蜂窩系統(tǒng)普遍采用固定信道頻率分配法。92固定信道分配法(7/7)固定信道分配法的特2.3.1小區(qū)制頻率分配方法固定信道分配動(dòng)態(tài)信道分配混合信道分配932.3.1小區(qū)制頻率分配方法固定信道分配93動(dòng)態(tài)信道分配法2，動(dòng)態(tài)信道分配：按需分配信道，不固定。很多小區(qū)可以使用同一信道。每個(gè)小區(qū)使用的信道數(shù)不固定，根據(jù)業(yè)務(wù)量的大小。系統(tǒng)控制極其復(fù)雜，成本高。信道利用率高。比固定分配法高20%~50%94動(dòng)態(tài)信道分配法2，動(dòng)態(tài)信道分配：按需分配信2.3.1小區(qū)制頻率分配方法固定信道分配動(dòng)態(tài)信道分配混合信道分配952.3.1小區(qū)制頻率分配方法固定信道分配95混合信道分配法3，混合信道分配法：是固定信道分配和動(dòng)態(tài)信道分配相結(jié)合的一種方式。即借用信道分配。將一部分信道固定地分配給各個(gè)小區(qū)，另一部分作為各小區(qū)均可使用的動(dòng)態(tài)信道。各小區(qū)優(yōu)先使用固定信道，當(dāng)固定信道不夠用時(shí)，再按動(dòng)態(tài)信道分配方式使用空閑的動(dòng)態(tài)信道。96混合信道分配法3，混合信道分配法：是固定信2.3.電信業(yè)務(wù)流量與服務(wù)等級(jí)2.3.1小區(qū)制頻率分配方法2.3.2信道共用技術(shù)2.3.3電信業(yè)務(wù)流量2.3.4通信系統(tǒng)服務(wù)質(zhì)量和負(fù)荷能力972.3.電信業(yè)務(wù)流量與服務(wù)等級(jí)2.3.1小區(qū)制頻率分配方2.3.2.信道共用技術(shù)(1/4)移動(dòng)通信頻率的有效利用頻譜的有效利用：語(yǔ)音壓縮、數(shù)字調(diào)制等技術(shù)

無(wú)線信道的有效利用信道的地區(qū)復(fù)用（小區(qū)間利用空間隔離來(lái)實(shí)現(xiàn)有效利用，即頻率復(fù)用）信道共用（小區(qū)內(nèi)利用時(shí)間隔離實(shí)現(xiàn)有效利用)982.3.2.信道共用技術(shù)(1/4)移動(dòng)通信頻率的有效利2.3.2.信道共用技術(shù)(2/4)小區(qū)信道分配方式獨(dú)立信道方式信道共用方式992.3.2.信道共用技術(shù)(2/4)小區(qū)信道分配方式92.3.2.信道共用技術(shù)(3/4)獨(dú)立信道方式：若一個(gè)小區(qū)有n個(gè)信道，把多個(gè)用戶也分成n組，每組用戶分別被指定一個(gè)信道，不同信道內(nèi)的用戶不能互換信道。信道利用率不高。(a)獨(dú)立信道方式n個(gè)信道…mA個(gè)用戶mB個(gè)用戶…n12…mm個(gè)用戶……1002.3.2.信道共用技術(shù)(3/4)獨(dú)立信道方式：(a2.3.2.信道共用技術(shù)(4/4)信道共用方式：小區(qū)內(nèi)的所有信道對(duì)所用用戶共享。移動(dòng)用戶可選取小區(qū)內(nèi)的任一空閑信道通信。信道共用提高了小區(qū)內(nèi)信道利用率。n個(gè)信道12……m個(gè)用戶n圖(b)信道共用方式……1012.3.2.信道共用技術(shù)(4/4)信道共用方式：n個(gè)信2.3.電信業(yè)務(wù)流量與服務(wù)等級(jí)2.3.1小區(qū)制頻率分配方法2.3.2信道共用技術(shù)2.3.3電信業(yè)務(wù)流量2.3.4通信系統(tǒng)服務(wù)質(zhì)量和負(fù)荷能力1022.3.電信業(yè)務(wù)流量與服務(wù)等級(jí)2.3.1小區(qū)制頻率分配方2.3.3電信業(yè)務(wù)流量（1/3）基本概念：話務(wù)量(A)、呼損率(B)話務(wù)量(A)a).語(yǔ)音業(yè)務(wù)中話務(wù)量的計(jì)算單位時(shí)間（小時(shí)）內(nèi)進(jìn)行的平均電話交換量,，是度量通信系統(tǒng)通話業(yè)務(wù)量或繁忙程度的指標(biāo)。分為流入話務(wù)量與完成話務(wù)量。其中，為每小時(shí)的平均呼叫次數(shù)；S為每次呼叫占用信道的時(shí)間。A=?S(Erlang,愛爾蘭)1032.3.3電信業(yè)務(wù)流量（1/3）基本概念：話務(wù)量(A)、呼2.3.3電信業(yè)務(wù)流量（2/3）例：在100個(gè)信道上，平均每小時(shí)有2100次呼叫，平均每次呼叫時(shí)間為2分鐘，求這些信道上的流入話務(wù)量。解：A=?S=2100×2/60=70（Erl）1042.3.3電信業(yè)務(wù)流量（2/3）例：在100個(gè)信道上，平均2.3.3電信業(yè)務(wù)流量（3/3）b).非語(yǔ)音業(yè)務(wù)中話務(wù)量的計(jì)算單位時(shí)間（秒）內(nèi)進(jìn)行的平均信息交換量。

其中，為信息到達(dá)速率(信息/s)1/u為平均信息長(zhǎng)度(信息單位/信息)C為信道容量(信息單位/s)A=/uC1052.3.3電信業(yè)務(wù)流量（3/3）b).非語(yǔ)音業(yè)務(wù)中話務(wù)量2.3.電信業(yè)務(wù)流量與服務(wù)等級(jí)2.3.1小區(qū)制頻率分配方法2.3.2信道共用技術(shù)2.3.3電信業(yè)務(wù)流量2.3.4通信系統(tǒng)服務(wù)質(zhì)量和負(fù)荷能力1062.3.電信業(yè)務(wù)流量與服務(wù)等級(jí)2.3.1小區(qū)制頻率分配方2.3.4通信系統(tǒng)服務(wù)質(zhì)量和負(fù)荷能力(1/15)在信道共用中，存在兩種中繼方式：

損失系統(tǒng)：不對(duì)呼叫請(qǐng)求進(jìn)行排隊(duì)阻塞呼叫清除：如果有空閑信道則立即進(jìn)入，如果已沒(méi)有空閑信道，則呼叫阻塞，拒絕進(jìn)入。等待系統(tǒng)：對(duì)呼叫請(qǐng)求進(jìn)行排隊(duì)1072.3.4通信系統(tǒng)服務(wù)質(zhì)量和負(fù)荷能力(1/15)在信道共用2.3.4通信系統(tǒng)服務(wù)質(zhì)量和負(fù)荷能力(2/15)損失系統(tǒng)服務(wù)質(zhì)量流入業(yè)務(wù)量大于等于完成業(yè)務(wù)量呼損率(B)：損失話務(wù)量與流入話務(wù)量的比值。用于衡量服務(wù)等級(jí)(GOS)。損失話務(wù)量＝流入話務(wù)量－完成話務(wù)量。完成話務(wù)量A’=0?S，0為每小時(shí)的平均成功呼叫次數(shù)。1082.3.4通信系統(tǒng)服務(wù)質(zhì)量和負(fù)荷能力(2/15)損失系統(tǒng)2.3.4通信系統(tǒng)服務(wù)質(zhì)量和負(fù)荷能力(3/15)呼叫中斷概率：在一個(gè)小時(shí)內(nèi)建立的Q次呼叫中，若N次丟失，則呼叫中斷概率為N/Q。呼叫中斷概率跟系統(tǒng)設(shè)計(jì)、嚴(yán)重干擾、越區(qū)切換等有關(guān)通信概率：移動(dòng)用戶在給定服務(wù)區(qū)域進(jìn)行成功通話（達(dá)到規(guī)定通話質(zhì)量）的概率，它包括位置概率和時(shí)間概率。1092.3.4通信系統(tǒng)服務(wù)質(zhì)量和負(fù)荷能力(3/15)呼叫中斷概2.3.4通信系統(tǒng)服務(wù)質(zhì)量和負(fù)荷能力(4/15)為什么需要設(shè)計(jì)系統(tǒng)信道數(shù)？

呼損率與流入話務(wù)量是一對(duì)矛盾。呼損率B越小，成功呼叫的概率越大，用戶越滿意。但是要想呼損率降低，只有讓流入話務(wù)量減小。即系統(tǒng)所容納的用戶數(shù)減小。公網(wǎng)中一般取B=0.05。系統(tǒng)信道設(shè)計(jì)的問(wèn)題描述：

在一個(gè)系統(tǒng)中，為滿足一定用戶數(shù)U，并要求達(dá)到B要求的服務(wù)質(zhì)量，從而合理設(shè)計(jì)信道數(shù)n，是信道設(shè)計(jì)的要點(diǎn)。1102.3.4通信系統(tǒng)服務(wù)質(zhì)量和負(fù)荷能力(4/15)為什么需要2.3.4通信系統(tǒng)服務(wù)質(zhì)量和負(fù)荷能力(5/15)根據(jù)排隊(duì)論可得到損失系統(tǒng)服務(wù)等級(jí)B的公式(愛爾蘭呼損公式)為：其中：

n：用戶共用的信道數(shù)；

A：n個(gè)信道總的流入話務(wù)量。

根據(jù)上式可得到：B、A、n的三者關(guān)系。一般將上式計(jì)算成表，方便使用。1112.3.4通信系統(tǒng)服務(wù)質(zhì)量和負(fù)荷能力(5/15)根據(jù)排隊(duì)論2.3.4通信系統(tǒng)服務(wù)質(zhì)量和負(fù)荷能力(6/15)

同時(shí)根據(jù)用戶數(shù)U每用戶的話務(wù)量可得流入話務(wù)量(A)與用戶數(shù)的關(guān)系(一般在工程設(shè)計(jì)時(shí)，將每用戶的話務(wù)量考慮為忙時(shí)話務(wù)量計(jì)算)。1122.3.4通信系統(tǒng)服務(wù)質(zhì)量和負(fù)荷能力(6/15)同時(shí)根據(jù)2.3.4通信系統(tǒng)服務(wù)質(zhì)量和負(fù)荷能力(7/15)每用戶忙時(shí)話務(wù)量aC：用戶每天平均呼叫的次數(shù)T：每次呼叫平均占用信道的時(shí)間(秒/次)K：集中系數(shù)，忙時(shí)話務(wù)量對(duì)全日(24小時(shí))話務(wù)量的比，一般選10%~15%例：C=3次/天，T=120秒/次，K=10％

解：a=0.01Erl/用戶1132.3.4通信系統(tǒng)服務(wù)質(zhì)量和負(fù)荷能力(7/15)每用戶忙時(shí)2.3.4通信系統(tǒng)服務(wù)質(zhì)量和負(fù)荷能力(8/15)每個(gè)信道所能容納的用戶數(shù)當(dāng)每個(gè)用戶忙時(shí)的話務(wù)量(a)確定后，每個(gè)信道所能容納的用戶數(shù)m與A的關(guān)系。用戶總數(shù)：M=mn=A/a。

1142.3.4通信系統(tǒng)服務(wù)質(zhì)量和負(fù)荷能力(8/15)每個(gè)信道2.3.4通信系統(tǒng)服務(wù)質(zhì)量和負(fù)荷能力(9/15)1，A:系統(tǒng)總話務(wù)量2，B:系統(tǒng)要求呼損率3，n:用戶共用的信道數(shù)4，A/n:每信道平均流入話務(wù)量5，a:每用戶忙時(shí)話務(wù)量6，m:每信道可容納用戶數(shù)

m=A/n/a7，M:系統(tǒng)總用戶數(shù)

M=mn=A/a1152.3.4通信系統(tǒng)服務(wù)質(zhì)量和負(fù)荷能力(9/15)1，A:2.3.4通信系統(tǒng)服務(wù)質(zhì)量和負(fù)荷能力(10/15)例：B=0.05，a=0.01(1),若有n=5，M=?

n=5，查表4-8,A=2.218,

M=A/a=2.218/0.01=221(2),若M＝700個(gè)用戶，n=?

A=Ma=0.01×700=7，查表計(jì)算為：n=111162.3.4通信系統(tǒng)服務(wù)質(zhì)量和負(fù)荷能力(10/15)例：B2.3.4通信系統(tǒng)服務(wù)質(zhì)量和負(fù)荷能力(11/15)例如，某移動(dòng)通信系統(tǒng)，每天每個(gè)用戶平均呼叫10次，每次占用信道的平均時(shí)間為80秒，呼損率要求10％，集中系數(shù)為K=0.125，問(wèn)給定8個(gè)信道能容納多少個(gè)用戶？

解：(1)根據(jù)呼損率(B)及信道數(shù)(n)，查表4-8求總話務(wù)量A。查表求得A=5.597Erl。(2)求每個(gè)用戶忙時(shí)話務(wù)量a：(4)求系統(tǒng)所容納的用戶數(shù)M：(3)求每個(gè)信道所能容納的用戶數(shù)m：1172.3.4通信系統(tǒng)服務(wù)質(zhì)量和負(fù)荷能力(11/15)例如，某2.3.4通信系統(tǒng)服務(wù)質(zhì)量和負(fù)荷能力(12/15)信道利用率：用每個(gè)信道平均完成的話務(wù)量來(lái)表示。1182.3.4通信系統(tǒng)服務(wù)質(zhì)量和負(fù)荷能力(12/15)信道利用2.3.4通信系統(tǒng)服務(wù)質(zhì)量和負(fù)荷能力(13/15)信道利用率1192.3.4通信系統(tǒng)服務(wù)質(zhì)量和負(fù)荷能力(13/15)信道利用2.3.4通信系統(tǒng)服務(wù)質(zhì)量和負(fù)荷能力(14/15)當(dāng)n一定，，

B，A，M，即，信道利用率越高，但服務(wù)質(zhì)量越低，一般公網(wǎng)與其他系統(tǒng)B選5%~20%，專網(wǎng)2%。采用信道共用技術(shù)，可提高信道利用率。n，，但提高的速度越來(lái)越少，如：n>30，提高不明顯，共用不宜太多。1202.3.4通信系統(tǒng)服務(wù)質(zhì)量和負(fù)荷能力(14/15)當(dāng)n一定2.3.4通信系統(tǒng)服務(wù)質(zhì)量和負(fù)荷能力(15/15)系統(tǒng)信道設(shè)計(jì)總結(jié)：選定B，正確選定a(一般公網(wǎng)0.01Erl，專網(wǎng)0.06Erl)采用信道共用，根據(jù)B和a確定M與n的值。1212.3.4通信系統(tǒng)服務(wù)質(zhì)量和負(fù)荷能力(15/15)系統(tǒng)信第二章內(nèi)容

2.1.蜂窩小區(qū)的概念和特點(diǎn)2.2.干擾和信道容量2.3.電信業(yè)務(wù)流量與服務(wù)等級(jí)

2.4.信道切換策略122第二章內(nèi)容2.1.蜂窩小區(qū)的概念和特點(diǎn)2.4.信道切換策略1232.4.信道切換策略1232.4.信道切換策略

2.4.1信道切換原理2.4.2實(shí)際系統(tǒng)切換的一些考慮1242.4.信道切換策略2.4.1信道切換原理124

2.4.1信道切換原理(1/9)信道切換:當(dāng)前正在通信的移動(dòng)臺(tái)與服務(wù)基站之間的鏈路轉(zhuǎn)移到另一個(gè)新基站的過(guò)程目的：實(shí)現(xiàn)蜂窩移動(dòng)通信的“無(wú)縫隙”覆蓋，保證移動(dòng)臺(tái)跨區(qū)時(shí)通信的連續(xù)性。

分類：

按實(shí)現(xiàn)技術(shù)分為：1.硬切換：新的連接建立前，先中斷舊的連接。例如GSM系統(tǒng)。2.軟切換：指既維持舊的連接，又同時(shí)建立新的連接。例如CDMA系統(tǒng)。1252.4.1信道切換原理(1/9)信道切換:125

2.4.1信道切換原理(2/9)切換過(guò)程包括識(shí)別新小區(qū)和分配給移動(dòng)臺(tái)在新小區(qū)的語(yǔ)音信道和控制信道。

切換的原因：小區(qū)信號(hào)的強(qiáng)度或質(zhì)量下降到由系統(tǒng)規(guī)定的一定參數(shù)以下，此時(shí)移動(dòng)臺(tái)被切換到信號(hào)較強(qiáng)的相鄰小區(qū)。由于小區(qū)業(yè)務(wù)信道容量全被占用或幾乎全被占用，這時(shí)移動(dòng)臺(tái)被切換到業(yè)務(wù)信道容量較空閑的相鄰小區(qū)。1262.4.1信道切換原理(2/9)切換過(guò)程126

2.4.1信道切換原理(3/9)切換的準(zhǔn)則決定何時(shí)需要進(jìn)行越區(qū)切換，通常根據(jù)移動(dòng)臺(tái)處接收的平均信號(hào)強(qiáng)度，或信噪比、信干比、誤比特率等參數(shù)。切換過(guò)程控制主要有三種：①移動(dòng)臺(tái)控制的越區(qū)切換②網(wǎng)絡(luò)控制的越區(qū)切換③移動(dòng)臺(tái)輔助的越區(qū)切換1272.4.1信道切換原理(3/9)切換的準(zhǔn)則127

2.4.1信道切換原理(4/9)(1)移動(dòng)臺(tái)控制的越區(qū)切換

移動(dòng)臺(tái)連續(xù)監(jiān)測(cè)當(dāng)前基站和幾個(gè)越區(qū)時(shí)的候選基站的信號(hào)強(qiáng)度和質(zhì)量，當(dāng)滿足某種越區(qū)切換準(zhǔn)則后，移動(dòng)臺(tái)選擇具有可用業(yè)務(wù)信道的最佳候選基站，并發(fā)送越區(qū)切換請(qǐng)求。DECT等小系統(tǒng)常采用，在大系統(tǒng)中容易引起切換沖突。1282.4.1信道切換原理(4/9)(1)移動(dòng)臺(tái)控制的越區(qū)切

2.4.1信道切換原理(5/9)

(2)網(wǎng)絡(luò)控制的越區(qū)切換基站監(jiān)測(cè)來(lái)自移動(dòng)臺(tái)的信號(hào)強(qiáng)度和質(zhì)量，當(dāng)信號(hào)低于某個(gè)門限后，網(wǎng)絡(luò)開始安排向另一個(gè)基站的越區(qū)切換。缺點(diǎn)：若MS失去聯(lián)系，將造成信號(hào)中斷。第一代模擬系統(tǒng)采用此方法切換時(shí)間長(zhǎng)，可達(dá)10S。1292.4.1信道切換原理(5/9)(2)網(wǎng)絡(luò)控制的越區(qū)切

2.4.1信道切換原理(6/9)(3)移動(dòng)臺(tái)輔助的越區(qū)切換網(wǎng)絡(luò)要求移動(dòng)臺(tái)測(cè)量其周圍基站的信號(hào)并把結(jié)果報(bào)告給舊基站，網(wǎng)絡(luò)根據(jù)測(cè)試結(jié)果決定何時(shí)進(jìn)行越區(qū)切換以及切換到哪一個(gè)基站。第二代系統(tǒng)GSM，CDMA都采用此方法。特點(diǎn)：時(shí)間快，切換過(guò)程1s~2s，信號(hào)中斷<1s。1302.4.1信道切換原理(6/9)(3)移動(dòng)臺(tái)輔助的越區(qū)切

2.4.1信道切換原理(7/9)信道切換按照切換的性質(zhì)可分：

同基站內(nèi)不同扇區(qū)的切換、微小區(qū)與宏小區(qū)之間的切換、不同運(yùn)營(yíng)商之間的切換等等1312.4.1信道切換原理(7/9)信道切換按照切換的性質(zhì)可分

2.4.1信道切換原理(8/9)不同系統(tǒng)采用不同的切換策略

切換次數(shù)和中斷次數(shù)最小無(wú)明顯干擾的快速通話轉(zhuǎn)接對(duì)新呼叫阻塞的影響最小1322.4.1信道切換原理(8/9)不同系統(tǒng)采用不同的切換策略

2.4.1信道切換原理(9/9)越區(qū)切換時(shí)的信道分配

越區(qū)切換時(shí)的信道分配涉及切換優(yōu)先問(wèn)題。系統(tǒng)處理切換請(qǐng)求時(shí)常采用越區(qū)切換請(qǐng)求優(yōu)先于初始呼叫請(qǐng)求。保留小區(qū)中所有信道中的一小部份，專門服務(wù)切換請(qǐng)求,但信道利用率降低對(duì)切換請(qǐng)求進(jìn)行排隊(duì)。1332.4.1信道切換原理(9/9)越區(qū)切換時(shí)的信道分配132.4.信道切換策略

2.4.1信道切換原理2.4.2實(shí)際系統(tǒng)切換的一些考慮1342.4.信道切換策略2.4.1信道切換原理1342.4.2實(shí)際系統(tǒng)切換的一些考慮(1/3)微小區(qū)高速移動(dòng)切換的問(wèn)題在微小區(qū)，高速移動(dòng)用戶僅有很少時(shí)間就需切換，對(duì)系統(tǒng)壓力太大，一種宏小區(qū)與微小區(qū)相結(jié)合的傘狀小區(qū)結(jié)構(gòu)，切換時(shí)采用宏小區(qū)信道可解決上述問(wèn)題。1352.4.2實(shí)際系統(tǒng)切換的一些考慮(1/3)微小區(qū)高速移動(dòng)切2.4.2實(shí)際系統(tǒng)切換的一些考慮(2/3)傘狀小區(qū)方法

使用不同高度的天線和不同強(qiáng)度的功率，在一個(gè)站點(diǎn)設(shè)置相對(duì)“大的”和“小的”覆蓋區(qū)以減少高速移動(dòng)用戶的切換。

1362.4.2實(shí)際系統(tǒng)切換的一些考慮(2/3)傘狀小區(qū)方法132.4.2實(shí)際系統(tǒng)切換的一些考慮(3/3)小區(qū)拖尾

由于用戶離開基站速度較慢，平均信號(hào)能量衰減不快，達(dá)不到切換門限，造成潛在的干擾和話務(wù)量管理問(wèn)題。可以通過(guò)調(diào)整切換門限和無(wú)線覆蓋參數(shù)來(lái)解決。1372.4.2實(shí)際系統(tǒng)切換的一些考慮(3/3)小區(qū)拖尾137作業(yè)簡(jiǎn)述同頻干擾與頻譜利用率的關(guān)系已知條狀服務(wù)區(qū)要求載波/干擾比大于25dB，問(wèn)至少需要多少個(gè)頻率組？已知蜂窩系統(tǒng)中，簇的大小為4，以圖的形式畫出至少2個(gè)相鄰的區(qū)群。并用A、B、C……等標(biāo)注出區(qū)群中的每一個(gè)小區(qū)。138作業(yè)簡(jiǎn)述同頻干擾與頻譜利用率的關(guān)系138作業(yè)對(duì)比兩種提高系統(tǒng)容量方法的特點(diǎn)若某蜂窩系統(tǒng)為FDD方式，工作頻段為25MHz，波道間隔為25kHz，若使載干比C/I（假設(shè)僅考慮第一層最壞情況下的同頻干擾，路徑傳輸損耗因子為4）大于14dB，按等頻距分配法，該如何分配波道？139作業(yè)對(duì)比兩種提高系統(tǒng)容量方法的特點(diǎn)139作業(yè)移動(dòng)通信網(wǎng)的某個(gè)小區(qū)共有100個(gè)用戶，平均每用戶C=5次/天，T=180次/秒，K=14％。問(wèn)為保證呼損率小于5％，需共用的信道數(shù)是幾個(gè)？若允許呼損率達(dá)20％，共用信道數(shù)可以節(jié)省幾個(gè)？設(shè)某基站有8個(gè)無(wú)線信道，移動(dòng)用戶的忙時(shí)話務(wù)量為0.01愛爾蘭，要求呼損率B=0.1。問(wèn)若采用專用呼叫信道方式能容納多少用戶？波道利用率為多少？若采用其它的波道自動(dòng)選擇方式，那么容納的用戶數(shù)和波道利用率又為多少？140作業(yè)移動(dòng)通信網(wǎng)的某個(gè)小區(qū)共有100個(gè)用戶，平均每用戶C=5移動(dòng)通信系統(tǒng)原理與應(yīng)用授課老師：肖悅辦公地點(diǎn)：電子通信大樓511房間教師社區(qū)：>進(jìn)入>通信學(xué)院>肖悅

課件下載密碼：comm電子郵件:xiaoyue@141移動(dòng)通信系統(tǒng)原理與應(yīng)用授課老師：肖悅1第二章蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)142第二章蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)2第二章蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)

學(xué)習(xí)重點(diǎn)和要求：掌握關(guān)于蜂窩的概念掌握頻率復(fù)用的概念以及頻率復(fù)用模型掌握同頻干擾的計(jì)算理解信道分配策略以及切換策略理解干擾與系統(tǒng)容量之間的關(guān)系理解各種提高系統(tǒng)容量的方法了解中繼的概念掌握服務(wù)等級(jí)的計(jì)算143第二章蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)學(xué)習(xí)重點(diǎn)和要求：3第二章內(nèi)容

2.1.蜂窩小區(qū)的概念和特點(diǎn)(2.1)2.2.干擾和信道容量(2.3)2.3.電信業(yè)務(wù)流量與服務(wù)等級(jí)(2.4)2.4.信道切換策略(2.2)

本章有大量補(bǔ)充內(nèi)容，請(qǐng)結(jié)合課件及參考書《現(xiàn)代移動(dòng)通信系統(tǒng)》學(xué)習(xí)144第二章內(nèi)容2.1.蜂窩小區(qū)的概念和特點(diǎn)2.1.蜂窩小區(qū)的概念和特點(diǎn)1452.1.蜂窩小區(qū)的概念和特點(diǎn)52.1.蜂窩小區(qū)的概念和特點(diǎn)

2.1.1大區(qū)制移動(dòng)通信系統(tǒng)2.1.2頻率復(fù)用和小區(qū)制移動(dòng)通信系統(tǒng)1462.1.蜂窩小區(qū)的概念和特點(diǎn)2.1.1大區(qū)制移動(dòng)通信2.1.1大區(qū)制移動(dòng)通信網(wǎng)(1/4)大區(qū)制在一個(gè)服務(wù)區(qū)域（如一個(gè)城市）內(nèi)只有一個(gè)基站，并由它負(fù)責(zé)移動(dòng)通信的聯(lián)絡(luò)和控制。大區(qū)制移動(dòng)通信網(wǎng)BSMS1MS3MS21472.1.1大區(qū)制移動(dòng)通信網(wǎng)(1/4)大區(qū)制大區(qū)制移2.1.1大區(qū)制移動(dòng)通信網(wǎng)(2/4)早期的移動(dòng)通信網(wǎng)一般是大區(qū)制主要特點(diǎn)：基站天線很高，幾十～幾百米基站發(fā)射功率大：50～200W覆蓋半徑：30～50km優(yōu)點(diǎn)：網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低缺點(diǎn)：頻譜利用率低，服務(wù)性能差，容量小，一般用戶幾十～幾百個(gè)，一般用于專網(wǎng)。1482.1.1大區(qū)制移動(dòng)通信網(wǎng)(2/4)早期的移動(dòng)通信網(wǎng)一般2.1.1大區(qū)制移動(dòng)通信網(wǎng)(3/4)提高覆蓋半徑是大區(qū)制需解決的問(wèn)題決定覆蓋半徑的因素：地球的曲率限制了傳輸?shù)臉O限范圍地形環(huán)境影響，信號(hào)傳播可能產(chǎn)生盲區(qū)多徑反射限制了傳輸距離移動(dòng)臺(tái)發(fā)射功率小，上行信號(hào)傳輸距離有限（上下行傳輸增益差可達(dá)6～12dB）1492.1.1大區(qū)制移動(dòng)通信網(wǎng)(3/4)提高覆蓋半徑是大區(qū)制2.1.1大區(qū)制移動(dòng)通信網(wǎng)(4/4)解決上行問(wèn)題的辦法：如圖,設(shè)置分集接收臺(tái)基站發(fā)射用全向天線，接收用定向天線提高基站接收靈敏度大區(qū)制設(shè)置分集接收臺(tái)示意圖MS1MS2BSRdRdRd1502.1.1大區(qū)制移動(dòng)通信網(wǎng)(4/4)解決上行問(wèn)題的辦法：2.1.蜂窩小區(qū)的概念和特點(diǎn)

2.1.1大區(qū)制移動(dòng)通信系統(tǒng)2.1.2頻率復(fù)用和小區(qū)制移動(dòng)通信系統(tǒng)

1512.1.蜂窩小區(qū)的概念和特點(diǎn)2.1.1大區(qū)制移動(dòng)通信2.1.2頻率復(fù)用和小區(qū)制移動(dòng)通信系統(tǒng)

---前言(1/2)

小區(qū)制網(wǎng)構(gòu)成方式基本概念小區(qū)制：利用頻率復(fù)用的概念，將整個(gè)服務(wù)區(qū)域劃分成若干個(gè)小區(qū)，每個(gè)小區(qū)分別設(shè)置一個(gè)低發(fā)射功率的基站，負(fù)責(zé)本小區(qū)的通信。頻率復(fù)用：N個(gè)相鄰的小區(qū)組成一個(gè)區(qū)群(簇)將可供使用的頻道劃分成N組區(qū)群內(nèi)的每個(gè)小區(qū)使用不同的頻率組相鄰區(qū)群重復(fù)使用相同的頻率組分配模式1522.1.2頻率復(fù)用和小區(qū)制移動(dòng)通信系統(tǒng)

2.1.2頻率復(fù)用和小區(qū)制移動(dòng)通信系統(tǒng)

---前言(2/2)基本小區(qū)有：（r0：小區(qū)半徑）超小區(qū)：r0＞20km（農(nóng)村）宏小區(qū)：r0＝1～20km（人口稠密地區(qū)）微小區(qū)：r0＝0.1～1km（城市繁華區(qū)）微微小區(qū)：r0＜0.1km（辦公室、家庭）優(yōu)點(diǎn)：提高頻率利用率，組網(wǎng)靈活缺點(diǎn)：網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成復(fù)雜按服務(wù)區(qū)形狀分：條狀服務(wù)區(qū)、面狀服務(wù)區(qū)1532.1.2頻率復(fù)用和小區(qū)制移動(dòng)通信系統(tǒng)

2.1.2頻率復(fù)用和小區(qū)制移動(dòng)通信系統(tǒng)

---條狀服務(wù)區(qū)(1/3)條狀服務(wù)區(qū)用戶的分布呈條狀（或帶狀），如鐵路、公路、沿海水域等。小區(qū)條狀服務(wù)區(qū)1542.1.2頻率復(fù)用和小區(qū)制移動(dòng)通信系統(tǒng)

2.1.2頻率復(fù)用和小區(qū)制移動(dòng)通信系統(tǒng)

---條狀服務(wù)區(qū)(2/3)圖2-1多頻復(fù)用方式ABABABABCABCABCDABCD可采用多個(gè)頻率復(fù)用二頻復(fù)用三頻復(fù)用四頻復(fù)用1552.1.2頻率復(fù)用和小區(qū)制移動(dòng)通信系統(tǒng)

2.1.2頻率復(fù)用和小區(qū)制移動(dòng)通信系統(tǒng)

---條狀服務(wù)區(qū)(3/3)組網(wǎng)時(shí)需確定重疊區(qū)及載波/同頻干擾比：重疊區(qū)重疊區(qū)太大，越區(qū)干擾大重疊區(qū)小，弱電場(chǎng)區(qū)可能多。f1ABf2af1ABf2a1562.1.2頻率復(fù)用和小區(qū)制移動(dòng)通信系統(tǒng)

2.1.2頻率復(fù)用和小區(qū)制移動(dòng)通信系統(tǒng)

---面狀服務(wù)區(qū)(1/11)指服務(wù)區(qū)不呈條狀而是一個(gè)寬廣的平面1572.1.2頻率復(fù)用和小區(qū)制移動(dòng)通信系統(tǒng)

2.1.2頻率復(fù)用和小區(qū)制移動(dòng)通信系統(tǒng)

---面狀服務(wù)區(qū)(2/11)小區(qū)形狀：應(yīng)該是規(guī)則結(jié)構(gòu)：圓形（全向天線），三角形，正方形，六邊形r1582.1.2頻率復(fù)用和小區(qū)制移動(dòng)通信系統(tǒng)

2.1.2頻率復(fù)用和小區(qū)制移動(dòng)通信系統(tǒng)

---面狀服務(wù)區(qū)(3/11)蜂窩的由來(lái)：對(duì)于同樣大小的服務(wù)區(qū)域，采用正六邊形構(gòu)成小區(qū)所需的小區(qū)數(shù)最少，無(wú)重疊區(qū)，故所需的頻率組數(shù)也最少，最經(jīng)濟(jì)。僅有理論分析和設(shè)計(jì)意義。1592.1.2頻率復(fù)用和小區(qū)制移動(dòng)通信系統(tǒng)

2.1.2頻率復(fù)用和小區(qū)制移動(dòng)通信系統(tǒng)

---面狀服務(wù)區(qū)(4/11)按基站對(duì)小區(qū)的覆蓋方式：中心激勵(lì)：基站位于小區(qū)中心，有時(shí)會(huì)有輻射陰影。頂點(diǎn)激勵(lì)：在頂點(diǎn)上設(shè)置基站，并采用三個(gè)互成120°的定向天線，以避免輻射陰影。1602.1.2頻率復(fù)用和小區(qū)制移動(dòng)通信系統(tǒng)

2.1.2頻率復(fù)用和小區(qū)制移動(dòng)通信系統(tǒng)

---面狀服務(wù)區(qū)(5/11)簇（區(qū)群）：共同使用全部可用頻率的N個(gè)小區(qū)叫做一簇(區(qū)群)）若N越小，則系統(tǒng)中區(qū)群復(fù)制得越多，系統(tǒng)容量越大，頻率的利用率越高。N叫做區(qū)群的大小，典型值3、4、7、9、12、……構(gòu)成蜂窩網(wǎng)的二次幾何圖形1612.1.2頻率復(fù)用和小區(qū)制移動(dòng)通信系統(tǒng)

2.1.2頻率復(fù)用和小區(qū)制移動(dòng)通信系統(tǒng)

---面狀服務(wù)區(qū)(6/11)設(shè)蜂窩移動(dòng)系統(tǒng)共有S個(gè)不同的雙向信道其簇的大小為N簇內(nèi)每個(gè)小區(qū)分配有K個(gè)信道，小區(qū)間信道分配各不相同簇在系統(tǒng)中復(fù)制M次則S=KNC=MKN=MSAAABCCCBBBCA1622.1.2頻率復(fù)用和小區(qū)制移動(dòng)通信系統(tǒng)

2.1.2頻率復(fù)用和小區(qū)制移動(dòng)通信系統(tǒng)

---面狀服務(wù)區(qū)(7/11)構(gòu)成簇的基本條件：基本圖案（簇）能彼此鄰接且無(wú)空隙地覆蓋整個(gè)面積。相鄰單元（簇）中，同頻道的小區(qū)間距離相等，且為最大。1632.1.2頻率復(fù)用和小區(qū)制移動(dòng)通信系統(tǒng)

2.1.2頻率復(fù)用和小區(qū)制移動(dòng)通信系統(tǒng)

---面狀服務(wù)區(qū)(8/11)滿足上述兩個(gè)條件的簇的形狀和簇內(nèi)小區(qū)數(shù)N是有限的，并且N應(yīng)該滿足下式：

a和b分別為相鄰?fù)l小區(qū)之間的二維距離（相鄰小區(qū)數(shù)），都為正整數(shù)，不能同時(shí)為零28272521191613129743N435434323221b230120120101a1642.1.2頻率復(fù)用和小區(qū)制移動(dòng)通信系統(tǒng)

2.1.2頻率復(fù)用和小區(qū)制移動(dòng)通信系統(tǒng)

---面狀服務(wù)區(qū)(9/11)

簇內(nèi)同頻小區(qū)位置的確定沿著任意一條六邊形邊的垂線方向移動(dòng)a個(gè)小區(qū)，并逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)60°，再移動(dòng)b個(gè)小區(qū)。圖2.3確定同頻小區(qū)的方法AaADb1652.1.2頻率復(fù)用和小區(qū)制移動(dòng)通信系統(tǒng)

2.1.2頻率復(fù)用和小區(qū)制移動(dòng)通信系統(tǒng)

---面狀服務(wù)區(qū)(10/11)常見正六邊形小區(qū)群的圖案ACBN=3,a=1,b=1DACBN=4,a=0,b=2N=7,a=1,b=2DCBAEFG1662.1.2頻率復(fù)用和小區(qū)制移動(dòng)通信系統(tǒng)

2.1.2頻率復(fù)用和小區(qū)制移動(dòng)通信系統(tǒng)

---面狀服務(wù)區(qū)(11/11)思考：畫一個(gè)N=4的蜂窩系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，要求至少包括3個(gè)區(qū)群，將簇中小區(qū)所用頻率組用A,B,C,D標(biāo)識(shí)。1.N=4對(duì)應(yīng)的2維坐標(biāo)：

a=2,b=0DACBDACBDACB3.確定相鄰區(qū)群2.N=4的基本區(qū)群形狀：DACBN=4,a=2,b=01672.1.2頻率復(fù)用和小區(qū)制移動(dòng)通信系統(tǒng)

第二章內(nèi)容

2.1.蜂窩小區(qū)的概念和特點(diǎn)

2.2.干擾和信道容量

2.3.電信業(yè)務(wù)流量與服務(wù)等級(jí)2.4.信道切換策略168第二章內(nèi)容2.1.蜂窩小區(qū)的概念和特點(diǎn)2.2.干擾和信道容量1692.2.干擾和信道容量292.2.干擾和信道容量

---前言(1/2)

干擾是蜂窩無(wú)線系統(tǒng)性能的主要限制因素。噪聲——內(nèi)部噪聲，人為噪聲，自然噪聲鄰頻干擾——相鄰頻率之間的干擾同頻干擾——相同頻率之間的干擾互調(diào)干擾——器件特性造成的干擾多址干擾——碼字相關(guān)帶來(lái)的干擾1702.2.干擾和信道容量

2.2.干擾和信道容量

---前言(1/2)一對(duì)矛盾：同頻干擾<->頻譜利用率同頻小區(qū)之間距離越小，頻譜利用率越高，但同頻干擾越大；同頻小區(qū)之間距離越大，則同頻干擾越小，但頻譜利用率降低。1712.2.干擾和信道容量

2.2.干擾和信道容量

2.2.1同頻干擾2.2.2相鄰頻道的干擾2.2.3蜂窩小區(qū)的系統(tǒng)容量及改善1722.2.干擾和信道容量2.2.1同頻干擾322.2.1同頻干擾

---前言同頻干擾：指所有落到接收機(jī)同帶內(nèi)的、與有用信號(hào)頻率相同或相近的無(wú)用信號(hào)所產(chǎn)生的干擾。在諸多干擾因素中，同頻干擾主要地決定了蜂窩系統(tǒng)的通話質(zhì)量產(chǎn)生同頻干擾的無(wú)用信號(hào)與有用信號(hào)具有相同的信號(hào)特征（同頻），所以，在接收端無(wú)法濾除和抑制同頻干擾。1732.2.1同頻干擾

-2.2.1同頻干擾

---前言在蜂窩移動(dòng)通信中，由于采用了頻率復(fù)用提高頻譜利用率，所以同頻干擾不可避免。定義同頻小區(qū)：使用相同頻率的小區(qū)。同頻復(fù)用距離(D)：當(dāng)信號(hào)/同頻干擾比滿足通信質(zhì)量要求或達(dá)到規(guī)定的C/I指標(biāo)時(shí)，兩個(gè)同頻小區(qū)之間的距離。1742.2.1同頻干擾

-2.2.1同頻干擾

---前言對(duì)同頻干擾和同頻復(fù)用距離的研究是小區(qū)制移動(dòng)通信網(wǎng)頻率分配的依據(jù)。兩頻復(fù)用和三頻復(fù)用的帶狀服務(wù)區(qū)（圖示）ABABABCABABCDD1752.2.1同頻干擾

-2.2.1同頻干擾

信號(hào)/同頻干擾比

條狀服務(wù)區(qū)的C/I面狀服務(wù)區(qū)的C/I1).全向小區(qū)系統(tǒng)的C/I2).定向小區(qū)系統(tǒng)的C/I1762.2.1同頻干擾信號(hào)/同頻干擾比36信號(hào)/同頻干擾比

信號(hào)/同頻干擾比(只考慮兩個(gè)單獨(dú)的小區(qū))同頻小區(qū)A同頻干擾示意圖Q=D/r0DMSr0同頻小區(qū)BD

為同頻復(fù)用距離

r0為小區(qū)半徑

Q=D/r0

為同頻復(fù)用比177信號(hào)/同頻干擾比信號(hào)/同頻干擾比(只信號(hào)/同頻干擾比

假設(shè)A、B基站