无线通信2 CCNA 综合实验

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1、第二章蜂窝网的概念¾概述¾小区与区群的概念¾信道分配策略¾过区切换¾干扰和系统容量¾提高蜂窝网系统容量通信工程学院西安电子科技大学第二章蜂窝网的概念2.1概述¾早期：采用大区制•特点：高架天线、大功率发射机－－增大覆盖面积•缺点：°服务范围仍然有限°每个频道每一时刻只能服务一个用户，限制了系统容量¾改进：将整个服务区划为许多小的区域(小区)•每个小区设置一个基站，它只覆盖本小区的区域•相邻小区使用不同的频道，但相距一定距离的小区可以采用相同的频道¾例：30个双向频道•大区制时只能有30个用户同时通信•

2、小区制时：°分为30个小区，°相邻3个小区采用不同的频道，°每个小区有10个双向频道°整个服务区可同时为300个用户提供服务°如果将小区进一步划小，可获得更大的容量通信工程学院西安电子科技大学第二章蜂窝网的概念2.2小区与区群的概念¾一、小区的形状：•全向天线辐射信号的覆盖区域是圆形的•不留空隙地覆盖整个服务区，小区之间必然有重叠•若所有小区形状相同，考虑了重叠部分之后，实际的小区形状为正多边形（有三种形式）通信工程学院西安电子科技大学第二章蜂窝网的概念2.2小区与区群的概念一、小区的形状（续）：¾可

3、以计算出：在相同小区半径的情况下，采用正六边形的小区形状，相邻小区的重叠部分最少，小区的面积最大。¾意义：采用这种形状的小区覆盖相同的服务范围所需的基站最少（成本最低），且相邻小区之间的相互干扰最小。¾此时，其整体构架类似于蜂窝，故称为“蜂窝网”。通信工程学院西安电子科技大学三种形状中哪一种最好呢?¾在辐射半径r相同的条件下，计算出三种形状小区的邻区距离、小区面积、交叠区宽度和交叠区面积如下表所示。通信工程学院西安电子科技大学第二章蜂窝网的概念2.2小区与区群的概念¾二、区群的构成：•在小区范围之内，

4、无线电信号要保持足够的强度（有效通信距离为小区的半径）；•但无线电信号不可能只限制在小区的范围之内。•因此，为了减小同频道干扰，相邻小区不能使用相同的频道。•但如果两个小区足够远，则它们可以采用相同的频道。1.区群的定义：相邻的使用不同频道的所有小区，但这些小区共同使用了系统提供的所有频道资源。含义：区群中的每个小区只使用了部分频率资源，但区群则包含了全部的频率资源。通信工程学院西安电子科技大学第二章蜂窝网的概念2.2小区与区群的概念2.区群内的小区数：为了设计的简单和布局的合理，区群的组成应满足以下

5、两个条件：°区群应无空隙无重叠地对服务区域进行覆盖°各相邻同频道小区的距离相同。1）区群内的小区数：要满足以上两个条件，区群内的小区数应满足：N=i2+i*j+j2,(i，j为任意正整数）N＝1，3，4，7，9，12，13，16，19，21，……通信工程学院西安电子科技大学区群的组成N＝3的区群结构通信工程学院西安电子科技大学第二章蜂窝网的概念2.2小区与区群的概念2）区群的形状：通信工程学院西安电子科技大学N＝3的区群结构通信工程学院西安电子科技大学N=7的区群结构通信工程学院西安电子科技大学第二章

6、蜂窝网的概念2.2小区与区群的概念¾3.相邻同频道小区位置的确定方法：1）从当前小区开始，沿任意一条边的垂直方向数i个小区；2）顺（逆）时针方向旋转60度，再数j个小区。则该小区为当前小区的一个相邻同频道小区。每个小区有六个相邻同频道小区。ji121通信工程学院西安电子科技大学i=3;j=2;N=32+3+32+2*2+22=19通信工程学院西安电子科技大学第二章蜂窝网的概念2.2小区与区群的概念d/2¾4.相邻同频道小区的距离：01）相邻小区之间的中心距离：22d=2r−(r/2)=3r03/2jd

7、02）相邻同频道小区的距离：jd/20jd13022d=(id+jd)+(jd)I00022id220=i+ij+jd0=Nd=3Nr0通信工程学院西安电子科技大学区群大小的选择¾设系统共有S个可用的双向信道，服务区域可划分为M个小区，小区半径固定为r，区群内每个小区的信道数目相同，区群大小为N。•每小区信道数k＝S／N•系统总的信道数C=M×k=S×M／N•同频道再用距离D=3Nr•系统容量↑→k↑→N↓。•同频干扰↓→D↑→N↑。•同频干扰和系统容量之间有一个折衷。通信工程学院西安电子科技大学第二

8、章蜂窝网的概念2.2小区与区群的概念5.小区的激励形式：•中心激励：基站设在小区的中心（全向天线）；•顶点激励：基站设在小区的某几个顶点上（方向性天线）例如：120度天线，三个顶点。顶点激励优点：1）有利于避免小区内障碍物的阴影效应；2）每个蜂窝3个BS，同频干扰↓，对干扰有一定隔离度，同频道小区距离可适当减小。缺点：控制复杂。通信工程学院西安电子科技大学中心激励顶点激励通信工程学院西安电子科技大学第二章蜂窝网的概念2.3信道分配策略¾一、固定分配法（静