移動通信技術(shù) 韋惠民 李國民 暴宇 15121-第3章 蜂窩移動通信的組網(wǎng)

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1、第3章蜂窩移動通信的組網(wǎng)技術(shù)本章提示?第2章分析了在移動通信環(huán)境中無線電波的傳播問題。要實現(xiàn)移動用戶在更大范圍內(nèi)有序的通信，必須解決組網(wǎng)的問題。在1.1.2節(jié)中已經(jīng)介紹了蜂窩移動通信網(wǎng)的基本結(jié)構(gòu)和區(qū)群的組成。?以區(qū)群為基本單元的同頻復(fù)用就可以構(gòu)成覆蓋很大的區(qū)域，構(gòu)成類似蜂窩結(jié)構(gòu)的移動通信網(wǎng)。本章提示?組網(wǎng)過程中必須解決如下一系列技術(shù)問題，才能使網(wǎng)絡(luò)正常運(yùn)行：（1）頻率資源的管理與頻率的有效利用問題；（2）蜂窩網(wǎng)同頻復(fù)用與同道干擾問題；（3）多信道、多用戶共用與多址接入問題；（4）用戶移動性與網(wǎng)絡(luò)移動性的管理問題；（5）有

2、限的頻率資源與越來越多的通信容量要求問題；（6）PLMTS網(wǎng)與公用電話網(wǎng)、ISDN、PDN以及與其他移動網(wǎng)的互聯(lián)、互通問題；（7）信令網(wǎng)與網(wǎng)絡(luò)智能化問題等。第3章蜂窩移動通信的組網(wǎng)技術(shù)3.1頻率資源的有效利用和蜂窩小區(qū)的組網(wǎng)通信3.2蜂窩小區(qū)的概念和區(qū)域覆蓋3.3干擾和信道容量3.4移動通信中的多址技術(shù)3.5蜂窩移動通信的交換技術(shù)3.6蜂窩移動通信的信令技術(shù)3.7蜂窩移動通信網(wǎng)綜述3.1頻率資源的有效利用和蜂窩小區(qū)的組網(wǎng)通信3.1.1頻率資源的管理3.1.2頻率的有效利用技術(shù)3.1.3多信道共用技術(shù)3.1頻率資源的有效利

3、用和蜂窩小區(qū)的組網(wǎng)通信無線通信是利用無線電波在空間傳遞信息的。當(dāng)前移動通信發(fā)展所遇到的最突出問題，就是如何將有限的可用頻率有秩序地提供給越來越多的用戶使用而不相互干擾，這就涉及到頻率的管理與有效利用。3.1.1頻率資源的管理頻率是一種特殊資源。它并不是取之不盡的。與別的資源相比，頻率有一些特殊的性質(zhì)。頻率的分配和使用需在全球范圍內(nèi)制定統(tǒng)一的規(guī)則。3.1.1頻率資源的管理國際上，由國際電信聯(lián)盟（ITU）召開世界無線電管理大會，制定無線電規(guī)則，包括各種無線電系統(tǒng)的定義、國際頻率分配表和使用頻率的原則、頻率的分配和登記、抗干擾

4、的措施、移動業(yè)務(wù)的工作條件以及無線電業(yè)務(wù)的分類等。3.1.1頻率資源的管理移動電話使用頻段主要在150MHz、450MHz和900MHz、1800MHz、1900MHz頻段。雙工移動通信網(wǎng)規(guī)定工作在各頻段的收、發(fā)頻差分別為：VHF頻段為5.7MHz，UHF450MHz頻段為10MHz；UHF900MHz頻段為45MHz。同時規(guī)定基站對移動臺（下行鏈路）為發(fā)射頻率高，接收頻率低；反之，移動臺對基站（上行鏈路）為發(fā)射頻率低，接收頻率高。3.1.1頻率資源的管理國家統(tǒng)一管理頻率的機(jī)構(gòu)是國家無線電管理委員會，移動通信組網(wǎng)必須遵守

5、國家有關(guān)規(guī)定，并接受當(dāng)?shù)責(zé)o線電管理委員會的具體管理。3.1.2頻率的有效利用技術(shù)頻率的有效利用就是從時間域、空間域和頻率域這三個方面采用多種技術(shù)，以設(shè)法提高頻率的利用率。（1）時間域的頻率有效利用（2）空間域的頻率有效利用（3）頻率域的頻率有效利用3.1.2頻率的有效利用技術(shù)頻率域的頻率有效利用有兩種方法：信道的窄帶化和寬帶多址技術(shù)。寬帶多址技術(shù)有頻分多址（FDMA，即在頻率域上劃分信道，每一用戶占用一定的頻帶）、時分多址（TDMA）、碼分多址（CDMA）以及它們的組合等。3.1.3多信道共用技術(shù)1．呼叫話務(wù)量與忙時話務(wù)

6、量話務(wù)量是通信系統(tǒng)通話業(yè)務(wù)量或繁忙程度的指標(biāo)。其性質(zhì)如同客流量，具有隨機(jī)性，只能用統(tǒng)計方法獲取。1．呼叫話務(wù)量與忙時話務(wù)量呼叫話務(wù)量，是指單位時間（一小時）內(nèi)的平均電話交換量，可用下面關(guān)系式表示：A=C·t01．呼叫話務(wù)量與忙時話務(wù)量如果以t0小時為單位，則話務(wù)量A的單位是Erl。如果在一個小時之內(nèi)連續(xù)地占用一個信道，則其呼叫話務(wù)量為1Erl。這是一個信道所能完成的最大話務(wù)量。1．呼叫話務(wù)量與忙時話務(wù)量用戶忙時話務(wù)量是指一天中最忙的那個小時（即“忙時”），每個用戶的平均話務(wù)量，用AB來表示。AB是一個統(tǒng)計平均值。同時，將

7、忙時話務(wù)量與全日話務(wù)量之比稱為集中系數(shù)，用K表示。因為K反映了這個通信系統(tǒng)“忙時”的集中程度，即忙時話務(wù)量在全天話務(wù)量中所占的比例。2．容量在多信道共用時，容量有兩種表示法。系統(tǒng)所能容納的用戶數(shù)（M）為2．容量每個信道所能容納的用戶數(shù)（m）為3．呼損率在一個通信系統(tǒng)中，呼叫失敗的概率稱為呼叫損失概率，簡稱呼損率，記為B。設(shè)A′為呼叫成功而接通電話的話務(wù)量，簡稱完成話務(wù)量。C0為1小時內(nèi)呼叫成功而通話的次數(shù)，t0為每次呼叫平均占用信道的時間，則完成話務(wù)量為A′=C0·t03．呼損率呼損率為B=3．呼損率呼損率的物理意義是損

8、失話務(wù)量與呼叫話務(wù)量之比的百分?jǐn)?shù)。呼損率在數(shù)值上等于呼叫失敗次數(shù)與總呼叫次數(shù)之比的百分?jǐn)?shù)。呼損率B稱為系統(tǒng)的服務(wù)等級（或業(yè)務(wù)等級），記為GOS。GOS是系統(tǒng)的一個重要質(zhì)量指標(biāo)。呼損率與話務(wù)量是一對矛盾，即服務(wù)等級與信道利用率是矛盾的。3．呼損率如果呼叫具有下列性質(zhì)：①每次呼叫相互獨(dú)立，互不相關(guān)，即呼叫具有隨機(jī)性；②每