蜂窩移動通信的組網(wǎng)技術(shù)課件.ppt

《蜂窩移動通信的組網(wǎng)技術(shù)課件.ppt》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。

1、第4章蜂窩移動通信的組網(wǎng)技術(shù)4.1頻率資源的管理與有效利用技術(shù)4.2區(qū)域覆蓋與網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)4.3蜂窩移動通信的多址接入技術(shù)4.4多址方式與系統(tǒng)容量4.5蜂窩移動通信的交換技術(shù)4.6蜂窩移動通信的信令技術(shù)4.7蜂窩移動通信網(wǎng)的連接習(xí)題4.1頻率資源的管理與有效利用技術(shù)4.1.1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，它有一些特殊的性質(zhì)，例如：無線電頻率資源不是消耗性的，用戶只是在某一空間和時間內(nèi)占用，用完之后依然存在，不使用或使用不當(dāng)都是浪費；電波傳播不分地區(qū)與國界；它具有時間、空間和頻率的三維性，可以從這三方面實施其有效利用，提高其利用率；它在空間傳播時容易受到來

2、自大自然和人為的各種噪聲和干擾的污染。4.1.2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在某一地區(qū)，如果某一用戶固定占用了某一信道，但事實上它不可能占用全部時間。在該用戶空閑的時間內(nèi)，任何其它用戶都無法再使用這個信道，只能讓它閑置著，這是很大的浪費。2.空間域的頻率有效利用在某一地區(qū)(空間)使用了某一頻率之后，只要能控制電波輻射的方向和功率，在相隔一定距離的另一地區(qū)可以重復(fù)使用這一頻率，這就是頻率復(fù)用。蜂窩移動通信網(wǎng)就是根據(jù)這一概念組成的。在頻率復(fù)用的情況下，會有若干電臺使用同一頻率。3.頻率域的頻

3、率有效利用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)。信道窄帶化的方法從基帶方面考慮可采用頻帶壓縮技術(shù)，如低速率語音編碼等；從射頻調(diào)制頻帶方面考慮可采用各種窄帶調(diào)制技術(shù)，如窄帶和超窄帶調(diào)頻、插入導(dǎo)頻振幅壓擴單邊帶調(diào)制以及各種窄帶數(shù)字調(diào)制技術(shù)。應(yīng)用窄帶化技術(shù)減小信道間隔后，可在有限的頻段內(nèi)設(shè)置更多的信道，從而提高頻率的利用率。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。綜上所述，頻率的有效利用技術(shù)如表4-1所列。表4-1頻率的有效利用技術(shù)頻率有效利用的評價準(zhǔn)則是頻率利用率。它定義

4、為η(頻率利用率)=通信業(yè)務(wù)量使用頻譜空間的大小通信業(yè)務(wù)量以話務(wù)量A表示，則4.1.3多信道共用技術(shù)1.多信道共用的概念多信道共用，就是多個無線信道為許多移動臺所共用，或者說，網(wǎng)內(nèi)大量用戶共享若干無線信道。這與有線用戶共享中繼線的概念相似，目的也是為了提高信道利用率。我們先看下面三種不同方案組成的三個系統(tǒng)。方案一：一個移動臺配置一個無線信道。方案二：88個移動臺，配8個信道。方案三：88個移動臺，8個信道，但移動臺不分組，即這8個信道同屬于這88個移動臺。2.多信道共用的特點1)呼叫話務(wù)量與忙時話務(wù)量話務(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)。其性質(zhì)如同客流量，具有隨機性，只能用統(tǒng)計方

5、法獲取。所謂呼叫話務(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·t0(4-1)圖4-1我國話務(wù)量日分布圖圖4-2廣東某市的蜂窩網(wǎng)日話務(wù)量分布圖用戶忙時話務(wù)量是指一天中最忙的那個小時(即“忙時”之意)，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。通常，K為7%～15％。這樣，我們便可以得到每個用戶忙時話務(wù)量的表達式(4-2)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)(4-3)每個信道所能

6、容納的用戶數(shù)(m)(4-4)3)呼損率M個用戶共用n個信道時，由于用戶數(shù)遠(yuǎn)大于信道數(shù)，即M>>n，因此，會出現(xiàn)超過n個用戶同時要求通話而信道數(shù)不足的情況。這時，只能保證n個用戶通話。而另一部分用戶雖然發(fā)出呼叫，但因無信道而不能通話，稱為呼叫失敗。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(4-5)(4-6)于是呼損率為如果呼叫具有下列性質(zhì)：①每次呼叫相互獨立，互不相關(guān)，即呼叫具有隨機性；②每次呼叫在時間上都有相同的概率；③每個

7、用戶選用無線信道是任意的，且是等概的。則呼損率可按下式計算：(4-7)這就是電話工程中的第一愛爾蘭公式，也稱愛爾蘭B公式。它以解析式的形式反映了系統(tǒng)呼損率(B)、信道數(shù)(n)和總話務(wù)量(A)三者的關(guān)系。通過計算可得出目前話務(wù)工程計算中廣泛使用的愛爾蘭呼損表，如表4–2(略)所示。(1)嚴(yán)格地說，移動通信系統(tǒng)并不完全滿足推導(dǎo)此公式的三個前提條件，尤其是在小話務(wù)量時偏差較大。但是，作為一般的估算，這個公式及其損失概率表還是可