5.4提高蜂窝系统容量的方法

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1、§5-4提高蜂窝系统容量的方法一、系统容量主要受限于同频干扰当无线服务需求增多时，可采用减小同频干扰以获取扩容。①小区分裂：降低r0，重组小区，把拥塞的小区分为几个更小的小区（依据：减小小区半径，即增大复用次数的方法）。②划分扇区：通过使用定向天线，减少同频干扰（依据：保持小区半径不变，减小复用因子Q（=D/R），即减小簇的大小，从而提高频率复用的次数）。③微小区：既保持r0，又降低同频干扰。A.小区分裂当小区所支持的用户数达到了饱和，系统可将小区裂变为几个更小的小区，以适应业务需求的增长，这种过程就叫～。由于小区分裂减小了小区半径，因此服务区的小区总数变大，复用次数也就增多，因而能提

2、高系统容量。一般而言，蜂窝小区面积越小，单位面积可容纳的用户数越多，系统的频率利用率就越高，但是越区切换的次数必然增加。以1200扇形辐射的顶点激励为例，如图5-8所示，在原小区内发射三个发射功率更小一些的新基站，就可以形成几个面积更小些的正六边形小区，如图中的虚线所示。ADFGCFDEDFEGBGCBEBADEFGBCGFBGCBDCEDFE图5-9增加新基站的分裂方案(N=7)DCBGFE图5–8小区分裂选择小区分裂扩容法应遵循以下原则：　　(1)确保已建基站可继续使用；　　(2)应保持频率复用方式的规则性与重复性；　　(3)尽量减少或避免重叠区；　　(4)确保今后可继续进行小区分

3、裂不是所有的小区都同时分裂，需要注意同频小区距离及切换。面积更小的小区中的发送功率应该较小。一般而言，需要保证在两种小区边沿的移动台接收到的功率Pr小和Pr大相等。对于六边形小区，通常小区半径减少50％，则频率复用使可用的频道数增加4倍，基站数也是4倍。当某区域同时存在两种规模的小区时，必须将信道分为两组：一组需适应小的小区的复用需求；另一组需适应大的小区的复用需求。大小区用于高速移动的移动台，切换的次数将减小，系统用于切换的开销也减少。A.小区扇区化（裂向）使用定向天线来减小同频干扰，从而提高系统容量的技术叫裂向。该方法保持小区半径不变，即不降低发射功率的前提下，减小相互的干扰，也即

4、由变为或者，即减小信道复用系数Q值，而Q=，所以可减小系统的N值，也就是可提高频率复用的次数，从而提高系统容量。使用裂向技术后，某小区中使用的信道就分为分散的组，每组只在某扇区中使用。也就是在一个小区内移动实际也发生扇区间的切换。同时裂向技术要求每个基站不只使用一根天线，小区中可用的信道数必须划分，分别用于不同的定向天线，于是中继信道同样也分为多个部分，这样将降低中继效率。4/12是GSM系统中最常用和最典型的复用方式,采用4个基站区12个扇形小区为一簇的频道组配置,每个基站分为3个扇区.适用于话务量较高和用户密度较大的地区。A.新微小区将每个小区再分为多个微小区，每个微小区的服务天线

5、安放于小区的外边沿，多个区域站点与一个单独的基站相连，并且共享同样的无线设备（如书图5-19P67），信道的分配由基站决定并且不固定，移动台在小区内不同微小区之间移动可以不需要切换信道。这种连接可以是：同轴电缆、光导纤维和微波链路。微小区技术的优点：小区既可以保证覆盖半径，又能够减小蜂窝系统的同频干扰。这是因为①在原小区范围内仍可以自由移动，不需要切换；②基站的辐射限制在微小区范围内，好似小区分裂，辐射半径减小，同频干扰也就减小。二、多信道共用技术v信道的地区复用（小区间利用空间隔离来实现有效利用，即频率复用）v信道共用（小区内利用时间隔离实现有效利用)1、独立信道方式：若一个小区有n

6、个信道，把多个用户也分成n组，每组用户分别被指定一个信道，不同信道内的用户不能互换信道。信道利用率不高。n个信道…mA个用户mB个用户…n12…mm个用户……12……m个用户n图5-10(a)独立信道方式……2.信道共用方式：小区内的所有信道对所用用户共享。移动用户可选取小区内的任一空闲信道通信。信道共用提高了小区内信道利用率。n个信道12……m个用户n图5-10(b)信道共用方式……3、话务量与呼损3A、业务流量强度(业务载荷)业务流量强度：通过链路到达交换机的总业务量，又叫业务载荷。业务流量强度是一个无量纲的量，不过我们还是赋予了单位：爱尔兰（厄兰，Erl）。业务流量强度=呼叫(到

7、达)率×呼叫持续时间1）语音业务n流入话务量：呼叫请求速率乘以平均占用信道时间A=Ctn完成话务量：呼叫成功速率乘以平均占用信道时间A=Ct其中，t0是每次通话的平均保持时间（小时/次），C单位时间内每个用户的平均呼叫请求次数（次/小时）。两者相乘而得到应是一个无量纲的量，专门命名它的单位为“爱尔兰”（Erlang）。例如，设在100个信道上，平均每小时有2100次呼叫，平均每次呼叫时间为2分钟，则这些信道上的呼叫话务量：业务流量强度随着一天中