移动通信_第五章_蜂窝组网技术2011_TWB.ppt

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1、第五章蜂窝组网技术授课教师：唐万斌电子科技大学通信抗干扰技术国家级重点实验室NationalKeyLaboratoryofCommunications,UniversityofElectronicScienceandTechnologyofChina《移动通信系统》蜂窝组网技术学习重点和要求掌握移动通信网的概念和特点掌握蜂窝小区的原理以及相关技术掌握多址接入技术的概念和分类；掌握FDMA、TDMA和CDMA三种典型多址方式的原理和区别掌握蜂窝移动通信系统容量的概念和原理蜂窝组网技术学习重点和要求理解功率控制原理和过程理解硬切换以及软切换的原理及过程理解移动网络的组成蜂窝组网

2、技术主要内容5.1移动通信网的基本概念5.2频率复用和蜂窝小区5.3多址接入技术5.4码分多址关键技术5.5蜂窝移动通信系统的容量分析5.6CDMA系统中的功率控制5.7切换、位置更新5.8移动通信网络结构蜂窝组网技术5.1移动通信网的基本概念蜂窝组网技术5.1移动通信网的基本概念移动通信网络组成空中网络多址接入频率复用和蜂窝小区无线蜂窝式小区覆盖和小功率发射频率复用多信道共用和越区切换位置更新地面网络各基站相互连接基站与固定网络（PSTN、ISDN、PDN）的连接蜂窝组网技术主要内容5.1移动通信网的基本概念5.2频率复用和蜂窝小区5.3多址接入技术5.4码分多址关键技术

3、5.5蜂窝移动通信系统的容量分析5.6CDMA系统中的功率控制5.7切换、位置更新5.8移动通信网络结构蜂窝组网技术5.2频率复用和蜂窝小区蜂窝组网技术5.2频率复用和蜂窝小区蜂窝的概念是一个系统级的概念，其思想是将服务区划分成许多小面积覆盖区域，用一个小功率的发射机来服务一个小面积覆盖区。移动通信网的区域覆盖方式分为两类：小容量的大区制大容量的小区制蜂窝组网技术5.2频率复用和蜂窝小区小容量大区制一个基站覆盖整个服务区天线架设高发射功率大大区制只能适用于小容量的通信网，例如用户数在1000以下控制方式简单、设备成本低，适用于中小城市、工矿区以及专业部门，是发展专用移动通信

4、网可选用的制式蜂窝组网技术5.2频率复用和蜂窝小区大容量小区制小区制移动通信系统的频率复用和覆盖有两种一种是带状服务覆盖区另一种是面状服务覆盖区蜂窝组网技术5.2频率复用和蜂窝小区带状服务覆盖区蜂窝组网技术5.2频率复用和蜂窝小区双频组和三频组频率配置蜂窝组网技术5.2频率复用和蜂窝小区面状服务覆盖区:蜂窝网在平面区域内划分小区，通常组成蜂窝式网络。全向天线的覆盖区是圆形。为不留空隙地覆盖整个服务区，各覆盖区之间一定要交叠。考虑交叠后，实际上每个覆盖区的有效覆盖区是一个多边形。小区相间120°，有效覆盖区为正三角形；小区相间90°，有效覆盖区为正方形；小区相间60°，有效覆

5、盖区为正六边形。蜂窝组网技术5.2频率复用和蜂窝小区覆盖区形状小区的形状蜂窝组网技术5.2频率复用和蜂窝小区小区形状正三角形正方形正六边形邻区距离小区面积交叠区宽度交叠区面积表5－1三种形状小区的比较蜂窝组网技术5.2频率复用和蜂窝小区面状服务覆盖区无线移动通信系统广泛使用六边形研究系统覆盖和业务需求实际上，由于无线系统覆盖区的地形地貌不同，无线电波传播环境不同，产生的电波的长期衰落和短期衰落不同，因而一个小区的实际无线覆盖是一个不规则的形状蜂窝组网技术5.2频率复用和蜂窝小区（b)理想形状(c)实际形状（a）理论形状蜂窝组网技术5.2频率复用和蜂窝小区当用六边形来模拟覆盖

6、范围时，基站发射机或者安置在小区的中心（中心激励小区），或者安置在六边形的顶点之中的三个上（顶点激励小区）。全向辐射天线基站120°扇形辐射天线基站(a)中心激励(b)顶点激励两种激励方式蜂窝组网技术5.2频率复用和蜂窝小区全向天线及定向天线的干扰小区（N=7）蜂窝组网技术5.2频率复用和蜂窝小区蜂窝系统中的信道数计算考虑一个共有S个可用的双向信道的蜂窝系统，如果每个小区都分配K（K

7、全部可用频率的N个小区叫做一簇（cluster，也叫区群）。如果区群在系统中共同复制了M次，则信道的总数C可以作为容量的一个度量C=MKN=MS蜂窝组网技术5.2频率复用和蜂窝小区每个区群小区数的计算用六边形表示的一个个小区，可使相邻小区无空隙，每一个区群的小区数量N满足下式：蜂窝组网技术5.2频率复用和蜂窝小区表5－2区群小区数N的取值蜂窝组网技术5.2频率复用和蜂窝小区蜂窝组网技术5.2频率复用和蜂窝小区同频小区：频率复用意味着在一个给定的覆盖区域内，存在着许多使用同一组频率的小区，这些小区叫做同频小区。同频干