移動通信-第五章-蜂窩組網(wǎng)技術(shù).ppt

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1、蜂窩組網(wǎng)技術(shù)陳智通信抗干擾技術(shù)國家級重點實驗室移動通信系統(tǒng)第五章主要內(nèi)容5.1移動通信網(wǎng)的基本概念5.2頻率復(fù)用和蜂窩小區(qū)5.3/5.4/5.5多址接入及容量分析5.6CDMA系統(tǒng)中的功率控制(第7章)5.7切換、位置更新(第6，7章)5.1移動通信網(wǎng)的基本概念移動通信網(wǎng)絡(luò)組成空中網(wǎng)絡(luò)頻率復(fù)用和蜂窩小區(qū)多址接入地面網(wǎng)絡(luò)各基站相互連接基站與固定網(wǎng)絡(luò)（PSTN、ISDN、PDN）的連接主要內(nèi)容5.1移動通信網(wǎng)的基本概念5.2頻率復(fù)用和蜂窩小區(qū)5.3/5.4/5.5多址接入及容量分析5.6CDMA系統(tǒng)中的功率控制(第7章)5.7切換、位置更新(第6，7章)5.2頻率復(fù)用和蜂窩小區(qū)蜂窩:將服務(wù)區(qū)劃分成

2、許多小面積覆蓋區(qū)域，用一個小功率的發(fā)射機來服務(wù)一個小面積覆蓋區(qū)。移動通信網(wǎng)的區(qū)域覆蓋方式分為兩類小容量的大區(qū)制大容量的小區(qū)制5.2頻率復(fù)用和蜂窩小區(qū)小容量大區(qū)制一個基站覆蓋整個服務(wù)區(qū)天線架設(shè)高發(fā)射功率大頻譜效率低，小容量的通信網(wǎng)控制方式簡單、設(shè)備成本低大區(qū)制移動通信網(wǎng)BSMS1MS3MS25.2頻率復(fù)用和蜂窩小區(qū)大容量小區(qū)制小區(qū)制移動通信系統(tǒng)的頻率復(fù)用和覆蓋有兩種一種是帶狀服務(wù)覆蓋區(qū)另一種是面狀服務(wù)覆蓋區(qū)帶狀服務(wù)覆蓋區(qū)可采用多個頻率組復(fù)用ABABABABCABC雙頻組三頻組5.2頻率復(fù)用和蜂窩小區(qū)頻率復(fù)用：將N個相鄰的小區(qū)組成一個區(qū)群(簇)，將可供使用的頻道劃分成N組，區(qū)群內(nèi)的每個小區(qū)使用不同

3、的頻率組，而相鄰區(qū)群重復(fù)使用相同的頻率組分配模式5.2頻率復(fù)用和蜂窩小區(qū)同頻小區(qū)：頻率復(fù)用意味著在一個給定的覆蓋區(qū)域內(nèi)，存在著許多使用同一組頻率的小區(qū)，這些小區(qū)叫做同頻小區(qū)。同頻干擾：這些同頻小區(qū)之間的信號干擾叫做同頻干擾（也叫同道干擾）。為了減小同頻干擾，同頻小區(qū)必須在物理上隔開一個最小的距離，為傳播提供充分的隔離面狀服務(wù)覆蓋區(qū):蜂窩網(wǎng)在平面區(qū)域內(nèi)劃分小區(qū)全向天線的覆蓋區(qū)是圓形。三種形狀小區(qū)移動通信系統(tǒng)廣泛使用六邊形進行理論分析和設(shè)計正六邊形構(gòu)成小區(qū)所需的小區(qū)數(shù)最少，無重疊區(qū)實際形狀5.2頻率復(fù)用和蜂窩小區(qū)按基站對小區(qū)的覆蓋方式：中心激勵小區(qū)：基站位于小區(qū)中心，有時會有輻射。頂點激勵：在頂點

4、上設(shè)置基站，并采用三個互成120°的定向天線，以避免輻射陰影中心激勵頂點激勵5.2頻率復(fù)用和蜂窩小區(qū)簇（區(qū)群）：共同使用全部可用頻率的N個小區(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5.2頻率復(fù)用和蜂窩小區(qū)構(gòu)成簇的基本條件：基本圖案（簇）能彼此鄰接且無空隙地覆蓋整個面積。相鄰單元（簇）中，同頻道的小區(qū)間距離相等，且為最大。滿足上述兩個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：i和j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)，不能同時為零282725

5、21191613129743N435434323221j230120120101i5.2頻率復(fù)用和蜂窩小區(qū)簇間同頻小區(qū)位置的確定沿著任意一條六邊形邊的垂線方向移動i個小區(qū)，并逆時針方向旋轉(zhuǎn)60°，再移動j個小區(qū)。圖2.3確定同頻小區(qū)的方法AiAAAAAADj利用尋找同頻小區(qū)的方法確定簇例如：N=3,i=1,j=1AAAAAAABCCCCCCBBBBBBCA5.2頻率復(fù)用和蜂窩小區(qū)常見正六邊形小區(qū)群的圖案ACBN=3,i=1,j=1DACBN=4,i=0,j=2N=7,i=1,j=2DCBAEFG5.2頻率復(fù)用和蜂窩小區(qū)思考：畫一個N=4的蜂窩系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，要求至少包括3個區(qū)群，將簇中小區(qū)所用頻率組

6、用A,B,C,D標(biāo)識。1.N=4對應(yīng)的2維坐標(biāo)：i=0,j=2DACBDACBDACB3.確定相鄰區(qū)群的位置2.N=4的基本區(qū)群形狀：DACBN=4,i=0,j=25.2頻率復(fù)用和蜂窩小區(qū)同頻小區(qū)之間的距離D5.2頻率復(fù)用和蜂窩小區(qū)H為小區(qū)中心到邊的距離相鄰j個小區(qū)的中心距離同頻小區(qū)之間的距離DHRAA1205.2頻率復(fù)用和蜂窩小區(qū)由于R是小區(qū)的半徑，有帶入有5.2頻率復(fù)用和蜂窩小區(qū)一定要用尋找相鄰?fù)l小區(qū)的方法確定相鄰區(qū)群的位置才能保證同頻小區(qū)間距離最大：以N=4,i=0,j=2為例，思考DACBDACBDACBDACBD=3R錯誤正確全向小區(qū)系統(tǒng)C/I的計算如圖，同頻小區(qū)圍繞著某一小區(qū)可分

7、為多層。來自第一層的同頻干擾最強。分析時，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1111第三層115.2頻率復(fù)用和蜂窩小區(qū)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R，干擾臺離MS的距離分別為Dk(k=1,2…m)MSBSBSBSBSBSBSRDBSD1D2D3D4D5D62)有效信號：3)無效信號：4)全向小區(qū)系統(tǒng)C/I：若干擾基站與移動臺的距離相等，Dk=D，