小區(qū)基本概念和信道分配

小區(qū)基本概念和信道分配第一頁，共八十頁，2022年，8月28日1主要內(nèi)容3.1信道再用和小區(qū)導(dǎo)論3.2信干比計(jì)算，一維情況3.3二維小區(qū)簇和信干比3.4小區(qū)的信道分配3.5過區(qū)切換3.6流量控制第二頁，共八十頁，2022年，8月28日23.1信道再用和小區(qū)導(dǎo)論

按無線通信網(wǎng)的服務(wù)區(qū)域覆蓋方式分類小容量的大區(qū)制大容量的小區(qū)制（蜂窩系統(tǒng)）第三頁，共八十頁，2022年，8月28日31.基本概念

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(BaseStation，BS)，并由它負(fù)責(zé)移動(dòng)通信的聯(lián)絡(luò)和控制。一、大區(qū)制移動(dòng)通信網(wǎng)BSRRRR第四頁，共八十頁，2022年，8月28日42.特點(diǎn)基站：高架天線（數(shù)十米~數(shù)百米）大功率發(fā)射機(jī)（幾十~幾百瓦，200W左右）移動(dòng)臺(tái)：幾十~幾百部、天線低、發(fā)射功率小覆蓋半徑：幾十公里問題：上行信號(hào)差一、大區(qū)制移動(dòng)通信網(wǎng)BSRRRR第五頁，共八十頁，2022年，8月28日5一、大區(qū)制移動(dòng)通信網(wǎng)3.優(yōu)點(diǎn)

4.缺點(diǎn)系統(tǒng)簡(jiǎn)單、投資少、見效快，主要用于專網(wǎng)或用于用戶較少的地域。如在農(nóng)村或城鎮(zhèn)的初期投資。為了避免相互間的干擾，在服務(wù)區(qū)內(nèi)的所有頻道的頻率都不能重復(fù)，因而，其頻率利用率和通信容量都受到了限制，滿足不了用戶數(shù)量急劇增長(zhǎng)的需要。第六頁，共八十頁，2022年，8月28日6問題：無線系統(tǒng)可容納同時(shí)呼叫的數(shù)量始終都要受制于分配多少頻譜。如何調(diào)整移動(dòng)通信系統(tǒng)，使有限的無線頻率獲得更大容量的通信，并覆蓋大面積的范圍？一、大區(qū)制移動(dòng)通信網(wǎng)第七頁，共八十頁，2022年，8月28日71.改進(jìn)的思想將整個(gè)服務(wù)區(qū)劃成許多個(gè)小的區(qū)域（小區(qū)cell）

-每個(gè)小區(qū)設(shè)置一個(gè)基站，每個(gè)基站的服務(wù)范圍僅限小區(qū)內(nèi)；

-相鄰小區(qū)使用不同的頻道，而相距一定距離的小區(qū)可以使用相同的頻道。二、小區(qū)制（蜂窩）移動(dòng)通信網(wǎng)第八頁，共八十頁，2022年，8月28日8舉例：30個(gè)雙向信道

-大區(qū)制時(shí)，只能有30個(gè)用戶同時(shí)通信

-小區(qū)制時(shí)，若分為30個(gè)小區(qū)，相鄰3個(gè)小區(qū)采用不同的頻道，每個(gè)小區(qū)有10個(gè)雙向頻道，則服務(wù)區(qū)可以同時(shí)為300個(gè)用戶提供服務(wù)。若分為更多的小區(qū)，則可獲得更大的容量。二、小區(qū)制（蜂窩）移動(dòng)通信網(wǎng)第九頁，共八十頁，2022年，8月28日9二、小區(qū)制（蜂窩）移動(dòng)通信網(wǎng)MSC2.基本概念

把整個(gè)服務(wù)區(qū)域劃分為若干個(gè)無線小區(qū)(cell)，每個(gè)小區(qū)分別設(shè)置一個(gè)基站，負(fù)責(zé)本區(qū)移動(dòng)通信的聯(lián)絡(luò)和控制。同時(shí)，有可在移動(dòng)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(dòng)用戶通信的轉(zhuǎn)接。第十頁，共八十頁，2022年，8月28日10二、小區(qū)制（蜂窩）移動(dòng)通信網(wǎng)MSC3.特點(diǎn)基站：小功率發(fā)射機(jī)（5~20W）小區(qū)半徑：1~20km，甚至幾百米頻率復(fù)用系統(tǒng)容量可繼續(xù)擴(kuò)大特點(diǎn)：系統(tǒng)復(fù)雜、容量大第十一頁，共八十頁，2022年，8月28日11二、小區(qū)制（蜂窩）移動(dòng)通信網(wǎng)4.優(yōu)點(diǎn)提高了頻率利用率；基站功率減小，從而使相互間的干擾減少；無線小區(qū)的大小可根據(jù)實(shí)際用戶數(shù)的多少靈活確定，具有組網(wǎng)的靈活性；解決了頻道數(shù)量有限和用戶數(shù)增大之間的矛盾。

——最大的優(yōu)點(diǎn)第十二頁，共八十頁，2022年，8月28日12二、小區(qū)制（蜂窩）移動(dòng)通信網(wǎng)5.缺點(diǎn)在移動(dòng)臺(tái)通話過程中，從一個(gè)小區(qū)轉(zhuǎn)入另一個(gè)小區(qū)時(shí)，移動(dòng)臺(tái)需要經(jīng)常地更換工作頻道。無線小區(qū)的范圍越小，通話中切換頻道的次數(shù)就越多，這樣對(duì)控制交換功能的要求就越高?；緮?shù)量增加，建網(wǎng)的成本相應(yīng)提高。

應(yīng)根據(jù)用戶密度或業(yè)務(wù)量的大小確定無線小區(qū)的半徑。目前，宏小區(qū)半徑一般為1~5km左右。第十三頁，共八十頁，2022年，8月28日13三、頻率復(fù)用與同頻干擾1.小區(qū)制要解決的問題小區(qū)的基本思想：在不同的小區(qū)重新使用頻率來增加系統(tǒng)的容量。同樣的頻率不能在臨近的小區(qū)分配，否則會(huì)造成信道間的干擾。使用相同頻率的小區(qū)必須保持足夠遠(yuǎn)，直至達(dá)到系統(tǒng)能忍受的干擾水平。第十四頁，共八十頁，2022年，8月28日14三、頻率復(fù)用與同頻干擾2.一維小區(qū)AMPS系統(tǒng)，832個(gè)信道被分成4組，每組208個(gè)信道；兩個(gè)使用相同頻率的小區(qū)之間隔著3個(gè)小區(qū)，稱為4小區(qū)再用；若給定小區(qū)數(shù)為N，則總共有208N個(gè)信道可以使用。123412341第十五頁，共八十頁，2022年，8月28日15三、頻率復(fù)用與同頻干擾2.一維小區(qū)若分成3組，每組277個(gè)信道；此時(shí)，小區(qū)總數(shù)不變，仍為N，則總共有277N個(gè)信道可以使用。123412341123123123第十六頁，共八十頁，2022年，8月28日16三、頻率復(fù)用與同頻干擾2.一維小區(qū)1234123411231231233小區(qū)復(fù)用——277N4小區(qū)復(fù)用——208NC.F.如何取舍？2小區(qū)復(fù)用——…第十七頁，共八十頁，2022年，8月28日172.一維小區(qū)123412341123123123

抗干擾能力分析信干比SIRor載干比CIR——在接收機(jī)端接收到的平均信號(hào)功率與平均干擾功率之比。AMPS系統(tǒng)：18dBD-AMPS系統(tǒng)：14dBGSM系統(tǒng)：7-12dB返回第十八頁，共八十頁，2022年，8月28日183.2信干比計(jì)算，一維情況信干比的計(jì)算主要由下式中的距離決定：123412341RD忽略陰影衰落和多徑衰落，假設(shè)g(d)=kd–n；每個(gè)基站在小區(qū)的中央，發(fā)射同樣的功率PT，則距離基站d米遠(yuǎn)的平均接收功率為PTd–n,n為3或4；P點(diǎn)的接收信干比為：第十九頁，共八十頁，2022年，8月28日193.2信干比計(jì)算，一維情況123412341DP點(diǎn)的接收信干比為：當(dāng)僅僅考慮干擾的第1層時(shí)(即最近的干擾，次近的不考慮)，鄰近P點(diǎn)有兩個(gè)干擾基站，則相應(yīng)的信干比為：包括所有干擾的基站，Pint表示歸一化的干擾功率。R第二十頁，共八十頁，2022年，8月28日203.2信干比計(jì)算，一維情況當(dāng)僅僅考慮干擾的第1層時(shí)，P點(diǎn)的信干比為：在3小區(qū)再用中，D=6R；4小區(qū)再用中，D=8R。再用因子SIR(dB)n=3n=43小區(qū)19.6274小區(qū)2332

結(jié)論(1)n干擾SIR(2)

再用因子干擾SIR第二十一頁，共八十頁，2022年，8月28日213.2信干比計(jì)算，一維情況當(dāng)僅僅考慮干擾的第1層時(shí)，P點(diǎn)的信干比為：考慮次鄰近P點(diǎn)的兩個(gè)干擾小區(qū)，則，信干比為：返回第二十二頁，共八十頁，2022年，8月28日22一、小區(qū)的形狀

如果基站采用全向天線，其覆蓋范圍應(yīng)該為一個(gè)半徑為的圓形區(qū)域；

無縫覆蓋的三種內(nèi)接可能：正三角形、正方形、正六邊形；正六邊形最接近圓形，對(duì)于同樣大小的區(qū)域，相鄰小區(qū)的重疊區(qū)域最小，小區(qū)面積最大，因而，所需基站數(shù)最少、小區(qū)數(shù)最少。采用正六邊形作為小區(qū)的形狀時(shí)，系統(tǒng)的整體構(gòu)架類似于蜂窩，故稱為“蜂窩網(wǎng)”。3.3二維小區(qū)簇和信干比123412312341234343第二十三頁，共八十頁，2022年，8月28日23

注意：由于地形和用戶密度的不同，實(shí)際的覆蓋區(qū)域事實(shí)上是不規(guī)則的，但采用不規(guī)則形狀的蜂窩結(jié)構(gòu)效率低，因此，對(duì)蜂窩結(jié)構(gòu)和性能的研究都是基于規(guī)則拓?fù)涞模词顾鼈儍H具有概念上的意義。而拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)對(duì)構(gòu)建實(shí)際的規(guī)劃提供了很有價(jià)值的信息和設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。一、小區(qū)的形狀第二十四頁，共八十頁，2022年，8月28日24二、區(qū)群1.定義：

將小區(qū)進(jìn)行空間上的劃分，相鄰的使用不同頻道的所有小區(qū)組合在一起就構(gòu)成了區(qū)群，或稱之為簇(Cluster)，區(qū)群中包含了系統(tǒng)的全部頻率資源。第二十五頁，共八十頁，2022年，8月28日25區(qū)群舉例第二十六頁，共八十頁，2022年，8月28日262.區(qū)群、頻率復(fù)用與系統(tǒng)容量

假設(shè)一個(gè)共有S個(gè)可用的雙向信道的蜂窩系統(tǒng)，如果將S個(gè)信道均勻地分配給一個(gè)區(qū)群的N個(gè)小區(qū)，每個(gè)小區(qū)都分配到k個(gè)信道（k<S），那么可用信道的總數(shù)可表示為S=kN。如果區(qū)群在系統(tǒng)中復(fù)制了M次，則雙向信道的總數(shù)C可以作為容量的一個(gè)度量：C=MkN=MS也就是說，系統(tǒng)的容量擴(kuò)大了M倍。二、區(qū)群第二十七頁，共八十頁，2022年，8月28日27N蜂窩系統(tǒng)的頻率復(fù)用因子

N的選擇要考慮到這兩方面的因素，選擇一個(gè)在可以承受的同頻干擾下盡可能小的值。系統(tǒng)的容量：分析：區(qū)群的尺寸N復(fù)制次數(shù)M系統(tǒng)容量C同頻小區(qū)間的距離同頻干擾END2.區(qū)群、頻率復(fù)用與系統(tǒng)容量第二十八頁，共八十頁，2022年，8月28日28

例：一個(gè)蜂窩系統(tǒng)中有1001個(gè)用于處理通信業(yè)務(wù)的可用信道，設(shè)小區(qū)的面積為6平方公里，整個(gè)系統(tǒng)的面積為2100平方公里。（a）如果區(qū)群尺寸為7，計(jì)算系統(tǒng)容量；（b）如果區(qū)群尺寸為4，要覆蓋整個(gè)蜂窩區(qū)域，需將該區(qū)域覆蓋多少次？（c）如果區(qū)群尺寸為4，計(jì)算系統(tǒng)容量。2.區(qū)群、頻率復(fù)用與系統(tǒng)容量第二十九頁，共八十頁，2022年，8月28日29解：已知：可用信道總數(shù)K=1001

小區(qū)面積=6km2

總的覆蓋面積=2100km2

（a）N=7

每小區(qū)的可用信道數(shù)J=K/N=1001/7=143信道/小區(qū)一個(gè)區(qū)群覆蓋的面積=7*6=42km2

區(qū)群需復(fù)制M=2100/42=50次，故，C=MJN=50*143*7=50050個(gè)信道（b）N=4

一個(gè)區(qū)群覆蓋的面積=4*6=24km2

區(qū)群需復(fù)制M=2100/24=87.5=87

（c）N=4

每個(gè)小區(qū)的信道數(shù)目J=K/N=1001/4=250信道/小區(qū)

故，C=MJN=87*250*4=87000個(gè)信道結(jié)論：通過減小區(qū)群尺寸增大了系統(tǒng)的容量。

第三十頁，共八十頁，2022年，8月28日

（1）構(gòu)成區(qū)群要滿足的兩個(gè)條件

區(qū)群之間彼此鄰接且無空隙無重疊地覆蓋整個(gè)區(qū)域；同頻小區(qū)之間的距離最大。3.頻率復(fù)用下的小區(qū)規(guī)劃第三十一頁，共八十頁，2022年，8月28日31（2）小區(qū)的規(guī)劃b)

確定最近的同信道相鄰小區(qū)的規(guī)則：步驟1：自某一小區(qū)A出發(fā)，沿邊的垂線方向移動(dòng)i個(gè)小區(qū);

步驟2：逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)60度后，再移動(dòng)j個(gè)小區(qū)。3.頻率復(fù)用下的小區(qū)規(guī)劃a)

確定區(qū)群的尺寸N：式中i、j為非負(fù)整數(shù)，且不能同時(shí)為零；

N=1，3，4，7，9，12，13，16……第三十二頁，共八十頁，2022年，8月28日32不同尺寸區(qū)群的形狀第三十三頁，共八十頁，2022年，8月28日33（i=2,j=1）

相鄰?fù)l小區(qū)位置的確定第三十四頁，共八十頁，2022年，8月28日34N=3，i=1,j=1相鄰?fù)l小區(qū)位置的確定112321112322231233第三十五頁，共八十頁，2022年，8月28日35（N=4,i=2,j=0）

相鄰?fù)l小區(qū)位置的確定123412312341234343第三十六頁，共八十頁，2022年，8月28日36舉例：蜂窩系統(tǒng)中的頻道計(jì)算一個(gè)蜂窩電話系統(tǒng)，總帶寬為30MHz，使用兩個(gè)25kHz作為雙向信道，假定該系統(tǒng)采用9小區(qū)復(fù)用方式，并將總帶寬中的1MHz分配給控制信道。

a.計(jì)算總的可用信道數(shù)；

b.確定控制信道數(shù)；

c.確定每個(gè)小區(qū)中的話音信道數(shù)；

d.確定各個(gè)小區(qū)中控制信道與話音信道的一種合理分配方法。第三十七頁，共八十頁，2022年，8月28日37解：已知：總帶寬=30MHz

信道帶寬=25kHz*2=50kHza.總的可用信道=30MHz/50kHz=600個(gè)

b.控制信道數(shù)=1000/50=20c.每個(gè)小區(qū)中的話音信道數(shù)=（600-20）/9=64d.由于最多只能有20個(gè)信道作為控制信道，9個(gè)小區(qū)，可以給7個(gè)小區(qū)各分配2個(gè)控制信道和64個(gè)話音信道，給另外2個(gè)小區(qū)各分配3個(gè)控制信道和66個(gè)話音信道。舉例：蜂窩系統(tǒng)中的頻道計(jì)算第三十八頁，共八十頁，2022年，8月28日384.六邊形小區(qū)的幾何結(jié)構(gòu)R：半徑（中心到頂點(diǎn)的距離）RRR：中心到邊的垂線第三十九頁，共八十頁，2022年，8月28日39（1）區(qū)群中同頻小區(qū)的距離4.六邊形小區(qū)的幾何結(jié)構(gòu)第四十頁，共八十頁，2022年，8月28日40（2）同頻小區(qū)的分布特點(diǎn)

每個(gè)小區(qū)都有6個(gè)最近的同信道小區(qū)；同信道小區(qū)分層排列，候選小區(qū)被第k層的6k個(gè)小區(qū)包圍；小區(qū)尺寸相同時(shí)，各層中的同信道小區(qū)都位于由該層同信道小區(qū)連接而成的六邊形邊界上；若兩個(gè)最近的同信道小區(qū)之間的半徑為D，則第k層的同信道小區(qū)連接而成的六邊形的半徑為kD。4.六邊形小區(qū)的幾何結(jié)構(gòu)第四十一頁，共八十頁，2022年，8月28日41

區(qū)群中同頻小區(qū)的分布第四十二頁，共八十頁，2022年，8月28日425.頻率復(fù)用比頻率復(fù)用比Q定義為：因?yàn)轭l率復(fù)用會(huì)導(dǎo)致同信道小區(qū)的出現(xiàn)，所以Q也稱為同信道復(fù)用比。又：所以第四十三頁，共八十頁，2022年，8月28日43

增加Q的值，同頻小區(qū)間的空間距離與小區(qū)覆蓋距離之比就會(huì)增加，因此來自同頻小區(qū)的射頻能量就會(huì)減小而使干擾降低。當(dāng)區(qū)群的大小較小時(shí)，Q的值越小，容量越大；但Q的值越大，同頻干擾就越小，因此，要折衷處理。5.頻率復(fù)用比第四十四頁，共八十頁，2022年，8月28日44

若設(shè)i0為同頻干擾小區(qū)數(shù)，則監(jiān)視前向信道的信干比SIR可以表示為第i個(gè)來自同頻干擾小區(qū)基站的干擾功率三、二維信干比的計(jì)算設(shè)所有的基站的發(fā)射功率都相同，移動(dòng)臺(tái)距當(dāng)前小區(qū)基站的距離為R，距第i個(gè)同頻小區(qū)基站的距離為Di，則：來自目標(biāo)基站的想獲得的信號(hào)功率第四十五頁，共八十頁，2022年，8月28日45

僅考慮相鄰?fù)l小區(qū)（第一層干擾小區(qū)），則三、二維信干比的計(jì)算RD123456P(D-R)第四十六頁，共八十頁，2022年，8月28日46

使用上式得到的近似信干比：三、二維信干比的計(jì)算ND/RSIRSIRdBn=3n=4n=3n=4333.48.55.39.374.5814.362.511.61812630.316714.822.2第四十七頁，共八十頁，2022年，8月28日47

僅考慮相鄰?fù)l小區(qū)（第一層干擾小區(qū)），若假設(shè)所有干擾基站與目標(biāo)基站間的距離是相等的，小區(qū)中心之間的距離都為D，則上式可簡(jiǎn)化為三、二維信干比的計(jì)算簡(jiǎn)化考慮：第四十八頁，共八十頁，2022年，8月28日48例：在某系統(tǒng)中，接收機(jī)要求的信干比門限為，n=4，求系統(tǒng)允許的最大N。解：故：N=7。三、二維信干比的計(jì)算第四十九頁，共八十頁，2022年，8月28日49四、提高蜂窩系統(tǒng)容量的方法

無線服務(wù)的需求不斷增大，頻率資源越來越緊張，需要采用一些技術(shù)手段提高頻率資源利用率，以達(dá)到擴(kuò)容的目的。目前的主要方法有：小區(qū)分裂劃分扇區(qū)新的微小區(qū)概念第五十頁，共八十頁，2022年，8月28日50(1)基本方法：將擁塞的小區(qū)分成更小的小區(qū)，每個(gè)小區(qū)都有自己的基站并相應(yīng)地降低天線高度和減小發(fā)射機(jī)功率。(2)

特點(diǎn)：通過用更小的小區(qū)代替較大的小區(qū)來允許系統(tǒng)容量的增長(zhǎng)，同時(shí)又不影響為了維持同頻小區(qū)間的最小同頻復(fù)用因子Q所需的信道分配策略。1.小區(qū)分裂第五十一頁，共八十頁，2022年，8月28日51A1.小區(qū)分裂第五十二頁，共八十頁，2022年，8月28日52(3)

實(shí)際問題過渡區(qū)域的信道分配大功率發(fā)射機(jī)與小功率發(fā)射機(jī)同時(shí)存在；信道分成兩組，兩個(gè)信道組的大小取決于分裂的進(jìn)程情況。過區(qū)切換低速用戶和高速用戶同時(shí)得到服務(wù)傘狀小區(qū)方法1.小區(qū)分裂第五十三頁，共八十頁，2022年，8月28日53(1)

基本思想：保持小區(qū)半徑不變，設(shè)法減小D/R比值。采用定向天線代替全向天線實(shí)現(xiàn)。最壞信噪比：考慮6個(gè)最近的同頻小區(qū)：

2.小區(qū)裂向（劃分扇區(qū)）第五十四頁，共八十頁，2022年，8月28日542.小區(qū)裂向（劃分扇區(qū)）(2)

基本思想：保持小區(qū)半徑不變，設(shè)法減小D/R比值。采用定向天線代替全向天線實(shí)現(xiàn)。

只有2個(gè)最近的同頻小區(qū)：信干比增加倍數(shù)為：

第五十五頁，共八十頁，2022年，8月28日55(3)

優(yōu)點(diǎn)：降低了同頻干擾，從而增大系統(tǒng)容量。(4)

實(shí)際問題：同一小區(qū)中扇區(qū)間的切換——通常不經(jīng)過MSC，由基站控制器完成中繼效率下降

2.小區(qū)裂向（劃分扇區(qū)）第五十六頁，共八十頁，2022年，8月28日56(1)

基本思想：

每3個(gè)微小區(qū)和一個(gè)基站組成一個(gè)小區(qū)——“三葉草”型小區(qū)(2)優(yōu)點(diǎn)采用定向天線，同頻干擾下降，容量擴(kuò)大移動(dòng)臺(tái)在一個(gè)小區(qū)的微小區(qū)之間切換時(shí)，頻道不變，因而中繼效率不變(3)缺點(diǎn)增加了基站控制器的復(fù)雜度增加了基站的成本返回3.分區(qū)微小區(qū)第五十七頁，共八十頁，2022年，8月28日57一、固定信道分配策略

-將所有信道分成N組，給每個(gè)小區(qū)固定地分配其中的一組，如果小區(qū)中所有信道都已被占用，則呼叫阻塞。優(yōu)點(diǎn)：簡(jiǎn)單。缺點(diǎn)：容易造成資源浪費(fèi)，不夠靈活。改進(jìn)：借用策略3.4小區(qū)的信道分配第五十八頁，共八十頁，2022年，8月28日58一、固定信道分配策略

-借用策略3.4信道分配17342’’’3’’’5’2’’653’’6’’’7’’’1’’’7’’1’’4’’’27’6’1’2’3’4’5’’’6’’5’’4’’信道鎖定x第五十九頁，共八十頁，2022年，8月28日592.動(dòng)態(tài)信道分配策略

-所有信道不是固定地分配給每個(gè)小區(qū)，而是，每次呼叫請(qǐng)求到來時(shí)，為它服務(wù)的基站就向MSC請(qǐng)求一個(gè)信道。優(yōu)點(diǎn)：頻率利用率高，可適應(yīng)業(yè)務(wù)分布的動(dòng)態(tài)變化。缺點(diǎn)：控制復(fù)雜，開銷較大（增加了系統(tǒng)的存儲(chǔ)和計(jì)算量）。3.4信道分配第六十頁，共八十頁，2022年，8月28日601.特點(diǎn)來自所使用信號(hào)頻率的相鄰頻率的信號(hào)干擾稱為鄰頻干擾。原因：鄰頻干擾是由于接收濾波器不理想，使得相鄰頻率的信號(hào)泄漏到傳輸帶寬內(nèi)而引起的。后果：易產(chǎn)生遠(yuǎn)近效應(yīng)。解決辦法：精確的濾波；信道分配——在一個(gè)小區(qū)、甚至相鄰小區(qū)中不使用相鄰的頻道。三、鄰頻干擾對(duì)信道分配的影響第六十一頁，共八十頁，2022年，8月28日61

使每個(gè)小區(qū)中的信道間隔盡可能大；順序地將連續(xù)的信道分配給不同的小區(qū)，許多分配方案可以使一個(gè)小區(qū)內(nèi)的鄰頻信道間隔為N個(gè)信道帶寬，其中N為簇的大??；其中一些信道分配方案還通過避免在相鄰小區(qū)中使用鄰頻信道來阻止一些次要的鄰頻干擾。1234567891011121314151617181920212223242526272829303132ABCD三、鄰頻干擾對(duì)信道分配的影響返回第六十二頁，共八十頁，2022年，8月28日62一、基本概念

1.什么叫切換？當(dāng)一個(gè)移動(dòng)臺(tái)在通話的過程中從一個(gè)基站移動(dòng)到另一個(gè)基站時(shí)，MSC自動(dòng)地將呼叫轉(zhuǎn)移到新基站的信道上。

2.切換的要求：

-通常要求切換請(qǐng)求優(yōu)先于呼叫初始請(qǐng)求；

-切換必須要很順利地完成，并且盡可能少地出現(xiàn)，同時(shí)使用戶覺察不到。3.5過區(qū)切換第六十三頁，共八十頁，2022年，8月28日63一、基本概念

3.關(guān)鍵問題：切換的準(zhǔn)則切換的控制切換時(shí)的信道分配3.5過區(qū)切換第六十四頁，共八十頁，2022年，8月28日641.切換信號(hào)的門限

指定某個(gè)特定的信號(hào)強(qiáng)度為基站接收機(jī)中可接受話音質(zhì)量的最小可用信號(hào)，稍微強(qiáng)一點(diǎn)的信號(hào)強(qiáng)度就可以作為啟動(dòng)切換的門限，其間隔用表示；不能太大也不能太小，太大，可能發(fā)生不需要的切換，增加MSN的負(fù)擔(dān)，太小，則可能會(huì)因?yàn)樾盘?hào)太弱而掉話，沒有足夠的時(shí)間來完成切換過程。二、切換的實(shí)際操作第六十五頁，共八十頁，2022年，8月28日652.切換圖解ABBS1BS2不正確的切換情況

正確的切換情況A點(diǎn)強(qiáng)度切換門限維持通話的最小可接收信號(hào)B點(diǎn)強(qiáng)度，通信中斷切換強(qiáng)度，成功切換第六十六頁，共八十頁，2022年，8月28日663.切換判斷應(yīng)注意的問題

保證檢測(cè)到的信號(hào)電平的下降不是因?yàn)樗查g的衰減，而是由于移動(dòng)臺(tái)正在離開當(dāng)前服務(wù)的基站。

準(zhǔn)備切換前，先對(duì)信號(hào)監(jiān)視一段時(shí)間，觀察信號(hào)的連續(xù)變化；決定切換進(jìn)行的時(shí)間長(zhǎng)短取決于移動(dòng)終端移動(dòng)的速度，如果監(jiān)控到信號(hào)強(qiáng)度快速衰落，則進(jìn)行快速切換。第六十七頁，共八十頁，2022年，8月28日67

第一代模擬蜂窩系統(tǒng)中，信號(hào)強(qiáng)度的測(cè)量是在MSC的管理下由基站來完成的，基站使用備用的接收機(jī)（即定位接收機(jī)）來測(cè)量小區(qū)中正在進(jìn)行呼叫的接收信號(hào)強(qiáng)度指示（RSSI）。定位接收機(jī)由MSC控制，用來監(jiān)視相鄰基站中有切換可能的移動(dòng)用戶的信號(hào)強(qiáng)度，并將RSSI值傳給MSC，由MSC做出是否切換的決定。第二代蜂窩系統(tǒng)中，切換的決定由移動(dòng)臺(tái)（MS）輔助完成。在MS輔助切換（MOHO）中，每個(gè)MS測(cè)量從周圍基站中接收到的信號(hào)功率，并且將測(cè)量的結(jié)果連續(xù)地報(bào)告給為它服務(wù)的基站，當(dāng)從一個(gè)相鄰小區(qū)的基站中接收到的信號(hào)強(qiáng)度比當(dāng)前基站高出一定的電平或是維持了一定的時(shí)間時(shí)，就準(zhǔn)備進(jìn)行切換。切換的測(cè)量由每個(gè)移動(dòng)臺(tái)來完成，因此MOHO方法比第一代的要快得多。3.切換判斷應(yīng)注意的問題第六十八頁，共八十頁，2022年，8月28日684.優(yōu)先切換

信道監(jiān)視：保留小區(qū)中所有可用信道的一部分，專門為那些可能要切換到該小區(qū)的通話所發(fā)出的切換請(qǐng)求服務(wù)。缺點(diǎn)：由于可用來通話的信道減少了，因此降低了小區(qū)所承載的話務(wù)量。

切換請(qǐng)求排隊(duì)：是減少由于缺少可用信道而強(qiáng)迫中斷概率的一種方法。由于接收到的信號(hào)強(qiáng)度下降到切換門限以下，到信號(hào)強(qiáng)度太弱出現(xiàn)通話中斷之間有一個(gè)有限的時(shí)間間隔，因此，可以對(duì)切換請(qǐng)求進(jìn)行排隊(duì)，時(shí)延和隊(duì)列長(zhǎng)度由當(dāng)前特定服務(wù)區(qū)域的業(yè)務(wù)流量模式?jīng)Q定。第六十九頁，共八十頁，2022年，8月28日695.實(shí)際切換中出現(xiàn)的問題

問題一：移動(dòng)速度變化范圍太大，高速用戶在小區(qū)之間的穿行會(huì)使MSC不堪重負(fù)。

解決辦法：

減小MSC介入切換的次數(shù)；采用傘狀小區(qū)方法，為高速移動(dòng)的用戶提供大面積的覆蓋，同時(shí)為低速移動(dòng)的用戶提供小面積的覆蓋。第七十頁，共八十頁，2022年，8月28日70

問題二：小區(qū)拖尾。一般出現(xiàn)在微小區(qū)系統(tǒng)中，由對(duì)基站發(fā)射強(qiáng)信號(hào)的步行用戶所產(chǎn)生。在市區(qū)內(nèi)當(dāng)用戶和基站之間存在一個(gè)視距無線路徑時(shí)，由于用戶以非常慢的速度離開基站，平均信號(hào)強(qiáng)度衰減不快，即使用戶遠(yuǎn)離了小區(qū)的預(yù)定范圍，基站接收到的信號(hào)仍可能高于切換門限，因此不做切換，直至用戶深入到相鄰小區(qū)中，從而產(chǎn)生潛在的干擾和話務(wù)量管理問題。

解決辦法：仔細(xì)調(diào)整切換門限和無線覆蓋參數(shù)。5.實(shí)際切換中出現(xiàn)的問題第七十一頁，共八十頁，2022年，8月28日71一、多信道共用

在一個(gè)無線區(qū)內(nèi)n個(gè)信道為該無線區(qū)內(nèi)所有用戶共用，任何一個(gè)移動(dòng)用戶選取空閑信道及占用時(shí)間都是隨機(jī)的。與市話用戶共同享有中繼線相類似，這種占用信道的方式相對(duì)于獨(dú)立信道方式而言，可以明顯提高信道利用率。只要這個(gè)小區(qū)內(nèi)同時(shí)發(fā)起的呼叫小于n，就不會(huì)發(fā)生阻塞。多信道共用支撐著移動(dòng)網(wǎng)的呼損率、中斷率、系統(tǒng)容量等指標(biāo)。

3.6流量控制第七十二頁，共八十頁，2022年，8月28日721.話務(wù)量在一定時(shí)間內(nèi)（通常為1小時(shí)）呼叫次數(shù)與每次呼叫平均占用信道時(shí)間的乘積，是度量通信系統(tǒng)業(yè)務(wù)量或繁忙程度的指標(biāo)。分為流入話務(wù)量和完成話務(wù)量，前者包括成功呼叫和失敗呼叫，后者僅包括成功的呼叫。當(dāng)計(jì)算C所用的單位與t相同時(shí)，單位為愛爾蘭（Erlang,Erl.）單位時(shí)間內(nèi)發(fā)生的平均呼叫次數(shù)單位時(shí)間內(nèi)呼叫成功的次數(shù)二、基本概念第七十三頁，共八十頁，2022年，8月28日73

忙時(shí)話務(wù)量：一天24小時(shí)總有些時(shí)候打電話的人多，另一些時(shí)候人少，對(duì)一個(gè)通信系統(tǒng)來說，可區(qū)分忙時(shí)、非忙時(shí)。一天中最忙的小時(shí)的話務(wù)量。在考慮通信系統(tǒng)的用戶數(shù)和信道數(shù)時(shí)，顯然該采用忙時(shí)話務(wù)量，忙時(shí)信道夠用，不忙肯定也夠用。

忙時(shí)集中系數(shù)

K：忙時(shí)話務(wù)量與全天話務(wù)量之比，通常取值7%-15%

。

假設(shè)每用戶每天平均呼叫次數(shù)為C，每次呼叫平均占用信道時(shí)間為T（秒/次），則每個(gè)用戶的忙時(shí)話務(wù)量a為：a=/3600，通常，公眾網(wǎng)取