學(xué)習(xí)項目1移動通信系統(tǒng)概述--技術(shù)

1、移動通信系統(tǒng)移動通信系統(tǒng)電子教案電子教案學(xué)習(xí)項目學(xué)習(xí)項目1移動通信系統(tǒng)概述移動通信系統(tǒng)概述移動通信的基本技術(shù)移動通信的基本技術(shù)l移動通信傳輸信道和通信用戶是動態(tài)的，不固定的移動通信傳輸信道和通信用戶是動態(tài)的，不固定的l各種移動通信技術(shù)是圍繞著如何適應(yīng)信道和用戶的動各種移動通信技術(shù)是圍繞著如何適應(yīng)信道和用戶的動態(tài)特性而發(fā)展的態(tài)特性而發(fā)展的l移動通信技術(shù)：移動通信技術(shù)：l（1）信道技術(shù)：語音壓縮編碼技術(shù)、信道編碼技術(shù)、）信道技術(shù)：語音壓縮編碼技術(shù)、信道編碼技術(shù)、數(shù)字調(diào)制技術(shù)等。數(shù)字調(diào)制技術(shù)等。l（2）數(shù)字傳輸技術(shù)：分集接收技術(shù)、擴(kuò)頻技術(shù)、均衡）數(shù)字傳輸技術(shù)：分集接收技術(shù)、擴(kuò)頻技術(shù)、均衡技術(shù)、交織編

2、碼技術(shù)等。技術(shù)、交織編碼技術(shù)等。l（3）網(wǎng)絡(luò)技術(shù)：多址技術(shù)、功率控制技術(shù)、組網(wǎng)技術(shù)）網(wǎng)絡(luò)技術(shù)：多址技術(shù)、功率控制技術(shù)、組網(wǎng)技術(shù)、越區(qū)與漫游等。、越區(qū)與漫游等。 1多址技術(shù)多址技術(shù)l1.概念：概念：l基站能從眾多的用戶信號中區(qū)分出是哪一個用戶發(fā)來基站能從眾多的用戶信號中區(qū)分出是哪一個用戶發(fā)來的信號；的信號；l移動臺能從基站發(fā)來的眾多的信號中識別出哪一個是移動臺能從基站發(fā)來的眾多的信號中識別出哪一個是發(fā)給自己的。發(fā)給自己的。l2.分類：分類：l頻分多址頻分多址（FDMAFDMA）、時分多址（）、時分多址（TDMATDMA）、碼分多址（）、碼分多址（CDMACDMA）和空分多址（）和空分多址（SDM

3、ASDMA）。）。l多址技術(shù)的類型直接關(guān)系到移動通信系統(tǒng)的容量大小多址技術(shù)的類型直接關(guān)系到移動通信系統(tǒng)的容量大小1多址技術(shù)多址技術(shù)l3.3.優(yōu)點：優(yōu)點：l移動通信系統(tǒng)存在的問題：頻率資源有限與用戶數(shù)和移動通信系統(tǒng)存在的問題：頻率資源有限與用戶數(shù)和通信業(yè)務(wù)量激增通信業(yè)務(wù)量激增l多址技術(shù)避免用戶間的互相干擾；將使系統(tǒng)容量大為多址技術(shù)避免用戶間的互相干擾；將使系統(tǒng)容量大為增加，便于網(wǎng)絡(luò)管理和信道分配，并且使信道切換更增加，便于網(wǎng)絡(luò)管理和信道分配，并且使信道切換更加可靠。加可靠。1.1頻分多址技術(shù)頻分多址技術(shù)l1.頻分多址（頻分多址（FDMAFDMA）技術(shù)的實現(xiàn)：）技術(shù)的實現(xiàn)：l移動通信系統(tǒng)的總頻段劃

4、分成若干個等間隔的頻道，移動通信系統(tǒng)的總頻段劃分成若干個等間隔的頻道，每個頻道就是一個無線信道每個頻道就是一個無線信道圖圖2-14 FDMA2-14 FDMA的頻道分割圖的頻道分割圖1.1頻分多址技術(shù)頻分多址技術(shù)l2.頻分雙工通信實現(xiàn)：頻分雙工通信實現(xiàn)：l每次通信時，基站和移動臺占用一對頻道，一每次通信時，基站和移動臺占用一對頻道，一個用作上行（反向）信道，一個用做下行（前個用作上行（反向）信道，一個用做下行（前向）信道向）信道lFDMAFDMA信道的相對帶寬較窄（信道的相對帶寬較窄（25kHz25kHz或或30kHz30kHzl保護(hù)頻隙保護(hù)頻隙F Fg g，l在接收設(shè)備中使用帶通濾波器，限制

5、鄰近頻道在接收設(shè)備中使用帶通濾波器，限制鄰近頻道間的干擾。間的干擾。1.1頻分多址技術(shù)頻分多址技術(shù)圖圖2 2 頻分多址技術(shù)工作示意圖頻分多址技術(shù)工作示意圖 1.1頻分多址技術(shù)頻分多址技術(shù)l3.FDMA3.FDMA技術(shù)的缺點：技術(shù)的缺點：l基站需要多部不同載波頻率的發(fā)射機(jī)同時工作，設(shè)備基站需要多部不同載波頻率的發(fā)射機(jī)同時工作，設(shè)備復(fù)雜；復(fù)雜；l系統(tǒng)中存在多個頻率的信號，容易產(chǎn)生信道間的互調(diào)系統(tǒng)中存在多個頻率的信號，容易產(chǎn)生信道間的互調(diào)干擾，因此通信質(zhì)量較差，保密性較差；干擾，因此通信質(zhì)量較差，保密性較差；l因為頻道數(shù)是有限的，所以系統(tǒng)容量小，不能容納較因為頻道數(shù)是有限的，所以系統(tǒng)容量小，不能容納

6、較多的用戶。多的用戶。lFDMAFDMA主要用于模擬蜂窩移動系統(tǒng)中主要用于模擬蜂窩移動系統(tǒng)中 。1.2時時分多址技術(shù)分多址技術(shù)l1.時分多址時分多址（TDMATDMA）技術(shù)的實現(xiàn)：）技術(shù)的實現(xiàn)：l把一個頻道按等時間分成周期性的幀，每一幀再分割把一個頻道按等時間分成周期性的幀，每一幀再分割成若干時隙，一個時隙就是一個信道，每個用戶占用成若干時隙，一個時隙就是一個信道，每個用戶占用不同的時隙進(jìn)行通信不同的時隙進(jìn)行通信 。圖圖3 3時分多址技術(shù)時分多址技術(shù)1.2時時分多址技術(shù)分多址技術(shù)l2.時分雙工通信實現(xiàn)：時分雙工通信實現(xiàn)：l每個用戶在每幀內(nèi)在指定的時隙按順序向基站發(fā)射信每個用戶在每幀內(nèi)在指定的時

7、隙按順序向基站發(fā)射信號，基站在相應(yīng)的時隙中接收發(fā)給它的信號。號，基站在相應(yīng)的時隙中接收發(fā)給它的信號。l基站在指定的時隙按順序向不同用戶發(fā)射信號基站在指定的時隙按順序向不同用戶發(fā)射信號l保證各用戶發(fā)送的信號不會在基站發(fā)生重疊或混淆，保證各用戶發(fā)送的信號不會在基站發(fā)生重疊或混淆，TDMATDMA通信系統(tǒng)設(shè)備必須有精確的定時和同步。通信系統(tǒng)設(shè)備必須有精確的定時和同步。3. TDMA3. TDMA技術(shù)的特點技術(shù)的特點TDMATDMA和和FDMAFDMA通信系統(tǒng)相比通信系統(tǒng)相比TDMATDMA通信系統(tǒng)在同樣的頻道數(shù)下，能容納更多的用戶，通信系統(tǒng)在同樣的頻道數(shù)下，能容納更多的用戶，頻率利用率高；頻率利用率

8、高；每個用戶占用不同的時隙進(jìn)行通信，用戶間不會串?dāng)_；每個用戶占用不同的時隙進(jìn)行通信，用戶間不會串?dāng)_；基站只需一部收發(fā)信機(jī)，互調(diào)干擾小基站只需一部收發(fā)信機(jī)，互調(diào)干擾小1.2時時分多址技術(shù)分多址技術(shù)TDMATDMA主要用于數(shù)字蜂窩移動系統(tǒng)中主要用于數(shù)字蜂窩移動系統(tǒng)中 。1.2時時分多址技術(shù)分多址技術(shù)圖圖4 TDMA4 TDMA通信系統(tǒng)的工作示意圖通信系統(tǒng)的工作示意圖1.3碼分多址技術(shù)碼分多址技術(shù)l1 1碼分多址（碼分多址（CDMACDMA）技術(shù)的實現(xiàn)：）技術(shù)的實現(xiàn)：l通過不同的地址碼來區(qū)分用戶通過不同的地址碼來區(qū)分用戶lCDMACDMA通信系統(tǒng)為每個用戶分配了各自特定的地址碼，通信系統(tǒng)為每個用戶分

9、配了各自特定的地址碼，各地址碼相互正交或準(zhǔn)正交各地址碼相互正交或準(zhǔn)正交1.3碼分多址技術(shù)碼分多址技術(shù)圖圖5 5 碼分多址技術(shù)碼分多址技術(shù)1.3碼分多址技術(shù)碼分多址技術(shù)l2.CDMA2.CDMA技術(shù)特點：技術(shù)特點：l不分頻道又不分時隙，各個用戶可占用相同的頻段同不分頻道又不分時隙，各個用戶可占用相同的頻段同時發(fā)送或接收信號時發(fā)送或接收信號l不同用戶傳輸信息所用的信道不是靠頻率不同或時隙不同用戶傳輸信息所用的信道不是靠頻率不同或時隙不同來區(qū)分，而是用不同的特定碼型來區(qū)分，一個正不同來區(qū)分，而是用不同的特定碼型來區(qū)分，一個正交的地址碼相當(dāng)于一個信道交的地址碼相當(dāng)于一個信道lCDMACDMA通信系統(tǒng)要

10、有足夠多的地址碼通信系統(tǒng)要有足夠多的地址碼l接收端用與發(fā)送端完全一致的本地地址碼接收端用與發(fā)送端完全一致的本地地址碼1.3碼分多址技術(shù)碼分多址技術(shù)lCDMACDMA通信系統(tǒng)的容量是通信系統(tǒng)的容量是TDMATDMA通信系統(tǒng)的通信系統(tǒng)的4 46 6倍倍lFDMAFDMA通信系統(tǒng)的通信系統(tǒng)的2020倍左右倍左右lCDMACDMA通信系統(tǒng)是第三代數(shù)字移動通信系統(tǒng)的主要方案通信系統(tǒng)是第三代數(shù)字移動通信系統(tǒng)的主要方案l實際中：頻分多址實際中：頻分多址/ /時分多址（時分多址（FDMA/TDMAFDMA/TDMA）、時分多）、時分多址址/ /碼分多址（碼分多址（TDMA/CDMATDMA/CDMA）和頻分多

11、址）和頻分多址/ /碼分多址（碼分多址（FDMA/CDMAFDMA/CDMA）。）。 1.4空空分多址技術(shù)分多址技術(shù)l1.1.空分多址（空分多址（SDMASDMA）技術(shù)的實現(xiàn)：）技術(shù)的實現(xiàn)：l通過空間的分割來區(qū)分不同的用戶通過空間的分割來區(qū)分不同的用戶l采用自適應(yīng)陣列天線，在不同用戶方向上形成不同的采用自適應(yīng)陣列天線，在不同用戶方向上形成不同的波束，迅速地引導(dǎo)電磁波沿用戶方向發(fā)送波束，迅速地引導(dǎo)電磁波沿用戶方向發(fā)送1.4空空分多址技術(shù)分多址技術(shù)圖圖6 6 空分多址空分多址2分集接收技術(shù)分集接收技術(shù)l分集接收技術(shù)是抗多徑干擾的有效措施之一。分集接收技術(shù)是抗多徑干擾的有效措施之一。l 2.1 分集

12、接收技術(shù)的概念分集接收技術(shù)的概念l發(fā)送端，分散傳輸，利用多條路徑來傳輸含同一信息發(fā)送端，分散傳輸，利用多條路徑來傳輸含同一信息內(nèi)容的信號內(nèi)容的信號l“分分”的方法有空間分集、時間分集和頻率分集等的方法有空間分集、時間分集和頻率分集等3 3種；種；l接收端，是集中合并處理，對收到的多條路徑信號進(jìn)接收端，是集中合并處理，對收到的多條路徑信號進(jìn)行合理的合并以減小干擾的影響行合理的合并以減小干擾的影響l“集集”的方面看，方法有選擇式合并、最大比合并、的方面看，方法有選擇式合并、最大比合并、等增益合并以及開關(guān)式合并等增益合并以及開關(guān)式合并4 4種。種。2分集接收技術(shù)分集接收技術(shù)l2.2 分集技術(shù)分集技術(shù)

13、l1空間分集空間分集l空間分集是在發(fā)射端采用一副天線，接收端采用多副空間分集是在發(fā)射端采用一副天線，接收端采用多副天線。天線。l空間分集的兩種變化形式：極化分集和角度分集。空間分集的兩種變化形式：極化分集和角度分集。2分集接收技術(shù)分集接收技術(shù)l2頻率分集頻率分集l頻率分集是將要傳輸?shù)男盘柗謩e調(diào)制在頻率不相關(guān)的頻率分集是將要傳輸?shù)男盘柗謩e調(diào)制在頻率不相關(guān)的載波上發(fā)射出去載波上發(fā)射出去l3時間分集時間分集 l將同一個信號按一定時間間隔重復(fù)發(fā)射將同一個信號按一定時間間隔重復(fù)發(fā)射M次，只要時次，只要時間間隔大于相干時間，就可以得到間間隔大于相干時間，就可以得到M條衰落獨立的分條衰落獨立的分集支路。集支

14、路。l時間分集與空間分集相比，優(yōu)點是在接收端減少了天時間分集與空間分集相比，優(yōu)點是在接收端減少了天線的數(shù)目，缺點是要占用時間資源，降低了效率線的數(shù)目，缺點是要占用時間資源，降低了效率2分集接收技術(shù)分集接收技術(shù)l2. 3 合并技術(shù)合并技術(shù)l1最大比合并最大比合并l最大比合并是在接收端將最大比合并是在接收端將M M個分集支路經(jīng)過相位調(diào)整個分集支路經(jīng)過相位調(diào)整，并按適當(dāng)?shù)目勺冊鲆婕訖?quán)再同相相加后，送入檢測，并按適當(dāng)?shù)目勺冊鲆婕訖?quán)再同相相加后，送入檢測器進(jìn)行相干檢測。器進(jìn)行相干檢測。l 2等增益合并等增益合并l最大比合并的增益加權(quán)系數(shù)不再隨著各分集支路信號最大比合并的增益加權(quán)系數(shù)不再隨著各分集支路信號

15、的幅度變化而等于的幅度變化而等于1 1時，最大比合并就是等增益合并時，最大比合并就是等增益合并 2. 分集接收技術(shù)分集接收技術(shù)l3選擇式合并選擇式合并l選擇式合并是將多個分集支路的接收機(jī)的輸出信號送選擇式合并是將多個分集支路的接收機(jī)的輸出信號送入選擇邏輯電路，選擇其中具有最大基帶信噪比的某入選擇邏輯電路，選擇其中具有最大基帶信噪比的某支路的基帶信號作為輸出信號。支路的基帶信號作為輸出信號。l最大比值合并方式改善信噪比最多最大比值合并方式改善信噪比最多l(xiāng)其次是等增益合并方式其次是等增益合并方式l選擇式合并所得到的信噪比改善量最少選擇式合并所得到的信噪比改善量最少l所以最大比值合并是一種最佳合并方

16、式。所以最大比值合并是一種最佳合并方式。2分集接收技術(shù)分集接收技術(shù)l4開關(guān)式合并開關(guān)式合并l開關(guān)式合并是監(jiān)視接收信號的瞬時包絡(luò)，當(dāng)本支路的開關(guān)式合并是監(jiān)視接收信號的瞬時包絡(luò)，當(dāng)本支路的瞬時包絡(luò)低于預(yù)先設(shè)定的門限時，將天線開關(guān)置到另瞬時包絡(luò)低于預(yù)先設(shè)定的門限時，將天線開關(guān)置到另一條支路上，即通過切換發(fā)射天線的方法來獲得合并一條支路上，即通過切換發(fā)射天線的方法來獲得合并增益。增益。 3組網(wǎng)技術(shù)組網(wǎng)技術(shù)l3.1.3.1.移動通信網(wǎng)組網(wǎng)目的：移動通信網(wǎng)組網(wǎng)目的：l提供和固網(wǎng)的接口，把移動用戶與移動用戶、移動用提供和固網(wǎng)的接口，把移動用戶與移動用戶、移動用戶與固定網(wǎng)用戶互相連接起來。戶與固定網(wǎng)用戶互相連

17、接起來。l3.2.3.2.移動通信網(wǎng)組網(wǎng)方式的選擇移動通信網(wǎng)組網(wǎng)方式的選擇l覆蓋范圍廣、頻率利用率高、通信容量大、干擾小、覆蓋范圍廣、頻率利用率高、通信容量大、干擾小、組網(wǎng)簡單、投資少、見效快等。組網(wǎng)簡單、投資少、見效快等。3組網(wǎng)技術(shù)組網(wǎng)技術(shù)l3.3 移動通信網(wǎng)的制式移動通信網(wǎng)的制式l 1大區(qū)制大區(qū)制l在一個地區(qū)內(nèi)只設(shè)置一個基站，基站發(fā)射功率為在一個地區(qū)內(nèi)只設(shè)置一個基站，基站發(fā)射功率為200W200W左右，覆蓋半徑約為左右，覆蓋半徑約為303050km50km。l2小區(qū)制小區(qū)制l將整個服務(wù)區(qū)劃分成若干個小區(qū)，每個小區(qū)分別設(shè)置將整個服務(wù)區(qū)劃分成若干個小區(qū)，每個小區(qū)分別設(shè)置一個基站一個基站l基站發(fā)

18、射功率為一般為基站發(fā)射功率為一般為5 520W20W，覆蓋半徑一般為，覆蓋半徑一般為2 220km20km，最小可以到幾百米。，最小可以到幾百米。 3組網(wǎng)技術(shù)組網(wǎng)技術(shù)圖圖7 7 大區(qū)制移動通信示意圖大區(qū)制移動通信示意圖3組網(wǎng)技術(shù)組網(wǎng)技術(shù)圖圖8 8 小區(qū)制移動通信示意圖小區(qū)制移動通信示意圖3組網(wǎng)技術(shù)組網(wǎng)技術(shù)l3.3.大區(qū)制與小區(qū)制的比較；大區(qū)制與小區(qū)制的比較；l大區(qū)制優(yōu)點：大區(qū)制優(yōu)點：l組網(wǎng)簡單、投資少、見效快的優(yōu)勢組網(wǎng)簡單、投資少、見效快的優(yōu)勢l大區(qū)制缺點：大區(qū)制缺點：l通信容量較小，一般只能容納數(shù)百至數(shù)千個用戶。通信容量較小，一般只能容納數(shù)百至數(shù)千個用戶。l小區(qū)制優(yōu)點：小區(qū)制優(yōu)點：l移動臺和

19、基站的發(fā)射功率減小，相互干擾；提高了頻移動臺和基站的發(fā)射功率減小，相互干擾；提高了頻率利用率，組網(wǎng)靈活率利用率，組網(wǎng)靈活l小區(qū)制缺點：建網(wǎng)的成本比較高、需要頻率切換（越小區(qū)制缺點：建網(wǎng)的成本比較高、需要頻率切換（越區(qū)切換），相應(yīng)的控制交換功能就比較復(fù)雜。區(qū)切換），相應(yīng)的控制交換功能就比較復(fù)雜。 3組網(wǎng)技術(shù)組網(wǎng)技術(shù)3.4 無線區(qū)群的組成無線區(qū)群的組成1無線小區(qū)的概念無線小區(qū)的概念3組網(wǎng)技術(shù)組網(wǎng)技術(shù)l2無線小區(qū)形狀的選擇無線小區(qū)形狀的選擇 l無線小區(qū)采用正六邊形結(jié)構(gòu)是最佳選擇無線小區(qū)采用正六邊形結(jié)構(gòu)是最佳選擇l正六邊形構(gòu)成小區(qū)所需的小區(qū)數(shù)最少，基站數(shù)最少，正六邊形構(gòu)成小區(qū)所需的小區(qū)數(shù)最少，基站數(shù)最

20、少，也最經(jīng)濟(jì)，所需信道數(shù)最少，頻率利用率較高。也最經(jīng)濟(jì)，所需信道數(shù)最少，頻率利用率較高。l彼此鄰接的單位無線區(qū)群無縫地覆蓋整個服務(wù)區(qū)，構(gòu)彼此鄰接的單位無線區(qū)群無縫地覆蓋整個服務(wù)區(qū)，構(gòu)成蜂窩狀的網(wǎng)絡(luò)，稱為蜂窩移動通信網(wǎng)成蜂窩狀的網(wǎng)絡(luò)，稱為蜂窩移動通信網(wǎng)3組網(wǎng)技術(shù)組網(wǎng)技術(shù)圖圖9 9 圓內(nèi)接正多邊形圓內(nèi)接正多邊形3組網(wǎng)技術(shù)組網(wǎng)技術(shù)l3 3種圓內(nèi)接正多邊形參數(shù)種圓內(nèi)接正多邊形參數(shù) 3組網(wǎng)技術(shù)組網(wǎng)技術(shù)l3 3單位無線區(qū)群的組成條件單位無線區(qū)群的組成條件l原則：防止同頻干擾原則：防止同頻干擾l條件：條件：l同屬于一個單位無線區(qū)群彼此相鄰的正六邊形無線小同屬于一個單位無線區(qū)群彼此相鄰的正六邊形無線小區(qū)不能使

21、用相同的頻率，共用一個信道。區(qū)不能使用相同的頻率，共用一個信道。l分屬于不同單位無線區(qū)群中，相隔一定距離的兩個無分屬于不同單位無線區(qū)群中，相隔一定距離的兩個無線小區(qū)可以使用相同的頻率（同頻復(fù)用）。線小區(qū)可以使用相同的頻率（同頻復(fù)用）。 3組網(wǎng)技術(shù)組網(wǎng)技術(shù)l問題討論：問題討論：l一個單位無線區(qū)群由多少個無線小區(qū)組成比較合適？一個單位無線區(qū)群由多少個無線小區(qū)組成比較合適？l單位無線區(qū)群內(nèi)的無線小區(qū)個數(shù)滿足下例公式：單位無線區(qū)群內(nèi)的無線小區(qū)個數(shù)滿足下例公式：lN N= =a a2+2+abab+ +b b2 2 la a、b b為為0 0的整數(shù)，但不能同時為的整數(shù)，但不能同時為0 0，N N為單位無

22、線區(qū)為單位無線區(qū)群中的小區(qū)數(shù)。群中的小區(qū)數(shù)。3組網(wǎng)技術(shù)組網(wǎng)技術(shù)l小區(qū)數(shù)小區(qū)數(shù)N的取值的取值3組網(wǎng)技術(shù)組網(wǎng)技術(shù)不同的不同的N N值得到各不相同的無線區(qū)群形狀，如圖值得到各不相同的無線區(qū)群形狀，如圖1010所示所示圖圖10 10 無線區(qū)群無線區(qū)群 在何種條件下無線區(qū)群才可以同頻復(fù)用？在何種條件下無線區(qū)群才可以同頻復(fù)用？問題討論：問題討論：3組網(wǎng)技術(shù)組網(wǎng)技術(shù)3組網(wǎng)技術(shù)組網(wǎng)技術(shù)l3.5無線小區(qū)的激勵方式無線小區(qū)的激勵方式l1.1.中心激勵中心激勵l無線小區(qū)中的基站設(shè)在小區(qū)的中心位置，采用圓形輻無線小區(qū)中的基站設(shè)在小區(qū)的中心位置，采用圓形輻射的全向天線覆蓋無線小區(qū)射的全向天線覆蓋無線小區(qū)l2.2. 頂點

23、激勵頂點激勵l基站設(shè)在每個正六邊形小區(qū)的基站設(shè)在每個正六邊形小區(qū)的3 3個頂點上，并且每個個頂點上，并且每個基站采用基站采用3 3副輻射角是副輻射角是120120的扇形定向天線的扇形定向天線3組網(wǎng)技術(shù)組網(wǎng)技術(shù)圖圖11 11 無線小區(qū)的激勵方式無線小區(qū)的激勵方式 扇區(qū)扇區(qū)一個無線小區(qū)分為一個無線小區(qū)分為3 3個扇區(qū)個扇區(qū)3組網(wǎng)技術(shù)組網(wǎng)技術(shù)l3.5 不同情況下無線小區(qū)的劃分不同情況下無線小區(qū)的劃分l1用戶密度不同時用戶密度不同時3組網(wǎng)技術(shù)組網(wǎng)技術(shù) 圖圖2-26 2-26 小區(qū)分裂小區(qū)分裂 2.2.小區(qū)分裂小區(qū)分裂3組網(wǎng)技術(shù)組網(wǎng)技術(shù)l3帶狀服務(wù)區(qū)帶狀服務(wù)區(qū)l服務(wù)區(qū)是狹長的區(qū)域，如鐵路、公路、海岸等，

24、則無服務(wù)區(qū)是狹長的區(qū)域，如鐵路、公路、海岸等，則無線小區(qū)需采用定向天線線小區(qū)需采用定向天線l4直放站直放站 l通常在適當(dāng)?shù)牡胤矫^(qū)建立直放站，直放站是具有小通常在適當(dāng)?shù)牡胤矫^(qū)建立直放站，直放站是具有小型基站功能的設(shè)備型基站功能的設(shè)備直放站直放站3組網(wǎng)技術(shù)組網(wǎng)技術(shù)l3.6 數(shù)字蜂窩移動通信的基本網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)數(shù)字蜂窩移動通信的基本網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)l彼此鄰接的無線小區(qū)無縫地覆蓋整個服務(wù)區(qū)，構(gòu)成蜂窩彼此鄰接的無線小區(qū)無縫地覆蓋整個服務(wù)區(qū)，構(gòu)成蜂窩移動通信網(wǎng)。移動通信網(wǎng)。l移動通信網(wǎng)采用分層組織結(jié)構(gòu)，一個移動通信網(wǎng)分成若移動通信網(wǎng)采用分層組織結(jié)構(gòu)，一個移動通信網(wǎng)分成若干個業(yè)務(wù)區(qū)干個業(yè)務(wù)區(qū)l若干個無線小區(qū)若干個無線

25、小區(qū) 一個基站區(qū)；一個基站區(qū)；l若干個基站區(qū)若干個基站區(qū) 一個位置區(qū)；一個位置區(qū)；l若干個位置區(qū)若干個位置區(qū) 一個一個MSCMSC區(qū)；區(qū)；l若干個若干個MSCMSC區(qū)區(qū) 一個業(yè)務(wù)區(qū)一個業(yè)務(wù)區(qū)l采用頂點激勵方式，一個無線小區(qū)又被分成若干個扇區(qū)采用頂點激勵方式，一個無線小區(qū)又被分成若干個扇區(qū)。 3組網(wǎng)技術(shù)組網(wǎng)技術(shù)圖圖12 移動通信網(wǎng)的結(jié)移動通信網(wǎng)的結(jié)構(gòu)構(gòu)4 用戶占用信道的方式用戶占用信道的方式l4.1多信道共用多信道共用l1.1.動態(tài)信道分配法動態(tài)信道分配法l在對無線小區(qū)進(jìn)行信道分配時，不是將某一組信道固定在對無線小區(qū)進(jìn)行信道分配時，不是將某一組信道固定配置給某一基站，而是信道的配置隨移動通信業(yè)務(wù)

26、量的配置給某一基站，而是信道的配置隨移動通信業(yè)務(wù)量的變化和分布情況而動態(tài)分配變化和分布情況而動態(tài)分配l2問題與討論問題與討論lN N個無線信道供個無線信道供M M個用戶共用，個用戶共用，M M和和N N的值取多少才比較合的值取多少才比較合適，即每個無線信道究竟分配多少個用戶才算合理？適，即每個無線信道究竟分配多少個用戶才算合理？l由話務(wù)量和呼損率來決定。由話務(wù)量和呼損率來決定。4用戶占用信道的方式用戶占用信道的方式l3. .話務(wù)量：話務(wù)量：l話務(wù)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)話務(wù)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)l計算公式：計算公式：A A= =C C T TlC C：每小

27、時內(nèi)平均呼叫次數(shù)每小時內(nèi)平均呼叫次數(shù)lT T：每次呼叫平均占用信道的時間每次呼叫平均占用信道的時間lT T的單位是的單位是h h，話務(wù)量，話務(wù)量A A的單位是厄朗（的單位是厄朗（ErlangErlang）。）。例例1.1.如果一個用戶如果一個用戶1 1小時內(nèi)連續(xù)地占用一個信道，小時內(nèi)連續(xù)地占用一個信道，話務(wù)量就是話務(wù)量就是1Erlang1Erlang例例2 2：設(shè)在一個信道上，平均每小時有：設(shè)在一個信道上，平均每小時有300300次呼叫，平均每次呼叫，平均每次呼叫的時間為次呼叫的時間為6min6min，那么這個信道上的總呼叫話務(wù)量為：，那么這個信道上的總呼叫話務(wù)量為：A A=(300=(300

28、 6)6) 60=30(60=30(ErlangErlang) )4用戶占用信道的方式用戶占用信道的方式4用戶占用信道的方式用戶占用信道的方式l4.4.忙時話務(wù)量：是指每個用戶最忙的那個小時的平均忙時話務(wù)量：是指每個用戶最忙的那個小時的平均話務(wù)量（話務(wù)量（A A）l計算公式：計算公式：A A=CTKCTK/3600/3600lT T：每次呼叫平均占用信道的時間（單位為每次呼叫平均占用信道的時間（單位為s s）；）；lK:K:為集中系數(shù)，為集中系數(shù)，K K= =忙時話務(wù)量忙時話務(wù)量/ /全日話務(wù)量（全日話務(wù)量（24h24h）。）。4用戶占用信道的方式用戶占用信道的方式l5.5.呼損率：呼損率：l

29、呼叫失敗的概率稱為呼損率。呼叫失敗的概率稱為呼損率。l呼損率的計算公式：呼損率的計算公式：B=(AL/A) 100%=(CL/C) 100%lAL：損失話務(wù)量：損失話務(wù)量AL=AA0lA0是呼叫成功而接通電話的話務(wù)量是呼叫成功而接通電話的話務(wù)量lCL：呼叫失敗次數(shù)。：呼叫失敗次數(shù)。l問題與思考：降低呼損率的辦法問題與思考：降低呼損率的辦法l減少系統(tǒng)容納的用戶數(shù)或增加信道數(shù)，這樣會降低信道利用率，所減少系統(tǒng)容納的用戶數(shù)或增加信道數(shù)，這樣會降低信道利用率，所以在系統(tǒng)設(shè)計時，必須選擇合理的呼損率，既要保持一定的服務(wù)質(zhì)以在系統(tǒng)設(shè)計時，必須選擇合理的呼損率，既要保持一定的服務(wù)質(zhì)量，又要盡量提高信道的利用率量，又要盡量提高信道的利用率。4用戶占用信道的方式用戶占用信道的方式l6.6.每個信道所能容納的用戶數(shù)每個信道所能容納的用戶數(shù)m m。l計算公式：計算公式：m m=(=(A A/