【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 離（ D）的函數(shù)。增加 D/R的值，相對(duì)于小區(qū)的覆蓋距離減小，或同頻小區(qū)間的空間距離增加，從而來(lái)自同頻小區(qū)的射頻能量減小而使干擾減小。 第 5章 蜂窩組網(wǎng)技術(shù) 50/25 同頻干擾和系統(tǒng)容量 ? 參數(shù) Q叫做同頻復(fù)用比例（也叫同頻干擾抑制因子），與區(qū)群的大小有關(guān)。對(duì)于六邊形系統(tǒng)來(lái)說(shuō)， Q可表示為 3DQN R?? （ 3 4 ） 第 5章 蜂窩組網(wǎng)技術(shù) 51/25 同頻干擾和系統(tǒng)容量 ? Q的值越小則容量越大；而 Q值大可以提高傳播質(zhì)量，因?yàn)橥l干擾小。在實(shí)際的蜂窩系統(tǒng)中，需要對(duì)這兩個(gè)目標(biāo)進(jìn)行協(xié)調(diào)和折中。 第 5章 蜂窩組網(wǎng)技術(shù) 52/25 相鄰信道的干擾 ? 來(lái)自所使用信號(hào)頻率的相鄰頻率的信號(hào)干擾叫做 鄰頻干擾 （也叫鄰道干擾）。 ? 鄰頻干擾是因接收濾波器不理想，使得相鄰頻率的信號(hào) 泄漏 到傳輸帶寬內(nèi)而引起的。 第 5章 蜂窩組網(wǎng)技術(shù) 53/25 蜂窩小區(qū)容量和干擾的改善 1．小區(qū)分裂 ? 小區(qū)分裂 一種將擁塞的小區(qū)分成更小的小區(qū)的方法，分裂后的每個(gè)小區(qū)都有自己的基站并相應(yīng)地降低天線高度和減小發(fā)射機(jī)功率。 ? 由于小區(qū)分裂能夠提高信道的復(fù)用次數(shù)，因而能提高系統(tǒng)容量。即通過(guò)設(shè)定比原小區(qū)半徑更小的新小區(qū)和在原有小區(qū)間安置這些小區(qū)（叫做微小區(qū)），使得單位面積內(nèi)的信道數(shù)目增加，從而增加系統(tǒng)容量。 一定區(qū)域內(nèi)，小區(qū)的數(shù)量增加 第 5章 蜂窩組網(wǎng)技術(shù) 54/25 1．小區(qū)分裂 圖 54 小區(qū)分裂的圖例 第 5章 蜂窩組網(wǎng)技術(shù) 55/25 2．干擾的改善 —— 扇區(qū) ? 可以通過(guò)使用定向天線代替基站中單獨(dú)的一根全向天線來(lái)減小蜂窩系統(tǒng)中的同頻干擾，其中每個(gè)定向天線輻射某一特定的扇區(qū)。 ? 由于使用了定向天線，小區(qū)將只接收同頻小區(qū)中一部分小區(qū)的干擾。 ? 這種使用定向天線來(lái)減小同頻干擾，從而提高系統(tǒng)容量的技術(shù)叫做裂向（即扇區(qū)化）。 ? 同頻干擾減小的因素決定于使用扇區(qū)的數(shù)目。 第 5章 蜂窩組網(wǎng)技術(shù) 56/25 2．扇區(qū)的劃分 圖 55 扇區(qū)劃分 裂向角度越小，干擾越小 第 5章 蜂窩組網(wǎng)技術(shù) 57/25 名詞 解釋 多址接入技術(shù) ? 多址通信的概念 ? FDMA方式 ? TDMA方式 ? CDMA方式 ? * SDMA方式 ? * 系統(tǒng)容量 第 5章 蜂窩組網(wǎng)技術(shù) 58/25 多址通信的概念 ? 1．多址技術(shù) ？ 在一個(gè)無(wú)線小區(qū)中，如何使一個(gè)基站能容納更多的用戶同時(shí)和其他用戶進(jìn)行通信？ ？ 如何使基站能從眾多用戶臺(tái)的信號(hào)中區(qū)分出是哪一個(gè)用戶臺(tái)發(fā)出來(lái)的信號(hào)？ ？ 各用戶臺(tái)又能識(shí)別出基站發(fā)出的信號(hào)中哪個(gè)是發(fā)給自己的信號(hào)？ 第 5章 蜂窩組網(wǎng)技術(shù) 59/25 2．多址接入方式 ? 目前移動(dòng)通信采用多址方式包括： 當(dāng)以傳輸信號(hào)的載波頻率不同來(lái)區(qū)分信道建立多址接入時(shí)，稱(chēng)為頻分多址（ FDMA）方式； 當(dāng)以傳輸信號(hào)存在的時(shí)間不同來(lái)區(qū)分信道建立多址接入時(shí)，稱(chēng)為時(shí)分多址（ TDMA）方式； 當(dāng)以傳輸信號(hào)的碼型不同來(lái)區(qū)分信道建立多址接入時(shí)，稱(chēng)為碼分多址（ CDMA）方式。 ? 圖 56分別給出了 N個(gè)信道的 FDMA、TDMA和 CDMA的示意圖。 第 5章 蜂窩組網(wǎng)技術(shù) 60/25 2．多址接入方式 圖 56 FDMA、 TDMA和 CDMA的示意圖 頻率 時(shí)間 碼型 第 5章 蜂窩組網(wǎng)技術(shù) 61/25 頻分多址（ FDMA） ? 1．定義 FDMA是把通信系統(tǒng)的總頻段劃分成若干個(gè)等間隔的頻道（或稱(chēng)信道）分配給不同的用戶使用。 這些頻道互不交疊， 其寬度應(yīng)能傳輸一路話音或數(shù)據(jù)信息。 在呼叫的整個(gè)過(guò)程中，其他用戶不能共享這一頻段，如圖 57所示。 第 5章 蜂窩組網(wǎng)技術(shù) 62/25 2． FDMA系統(tǒng)原理 圖 57 FDMA系統(tǒng)的工作示意圖 基站 —— 移動(dòng)臺(tái) 下行信道 移動(dòng)臺(tái) —— 基站 上行信道 第 5章 蜂窩組網(wǎng)技術(shù) 63/25 FDMA頻譜分割原理 每個(gè)用戶分配一個(gè)信道，即一對(duì)頻譜 較高的頻譜用作下行信道即基站向移動(dòng)臺(tái)方向的信道 較低的頻譜用作上行信道即移動(dòng)臺(tái)向基站方向的信道 必須同時(shí)占用 2個(gè)信道（ 2對(duì)頻譜）才能實(shí)現(xiàn)雙工通信 基站必須同時(shí)發(fā)射和接收多個(gè)不同頻率的信號(hào) 任意兩個(gè)移動(dòng)用戶之間進(jìn)行通信都必須經(jīng)過(guò)基站的中轉(zhuǎn) 設(shè)置頻道間隔，以免因系統(tǒng)的頻率漂移造成頻道間重疊 前向信道與反向信道之間設(shè)有保護(hù)頻帶 用戶頻道之間，設(shè)有保護(hù)頻隙 圖 58 FDMA系統(tǒng)頻譜分割示意圖 第 5章 蜂窩組網(wǎng)技術(shù) 64/25 3． FDMA系統(tǒng)的特點(diǎn) ① FDMA信道每次只能傳送一路電話。 ② 每信道占用一個(gè)載頻，相鄰載頻之間的間隔應(yīng)滿足傳輸信號(hào)帶寬的要求。 ③移動(dòng)臺(tái)較簡(jiǎn)單，和模擬的較接近。 ④基站復(fù)雜龐大，重復(fù)設(shè)置收發(fā)信設(shè)備。 ⑤ 越區(qū)切換較為復(fù)雜和困難。 第 5章 蜂窩組網(wǎng)技術(shù) 65/25 時(shí)分多址（ TDMA） ? 工作原理 TDMA是在一個(gè)寬帶的無(wú)線載波上，把時(shí)間分成周期性的幀，每一幀再分割成若干時(shí)隙（無(wú)論幀或時(shí)隙都是互不重疊的），每個(gè)時(shí)隙就是一個(gè)通信信道，分配給一個(gè)用戶。 各個(gè)移動(dòng)用戶在每幀內(nèi)只能按指定的時(shí)隙向基站發(fā)送信號(hào)， 在滿足定時(shí)和同步的條件下， 基站可以分別在各時(shí)隙中接收到各個(gè)移動(dòng)用戶的信號(hào)而不混擾。 第 5章 蜂窩組網(wǎng)技術(shù) 66/25 圖 59 (a) FDMA； (b) TDMA 頻率共用 第 5章 蜂窩組網(wǎng)技術(shù) 67/25 ? 圖 59中所示（ (a)為 FDMA， (b)為 TDMA）是一個(gè)方向的情況， 在相反方向上必定有一組對(duì)應(yīng)的頻率 /時(shí)隙（ FDMA/TDMA）。 ? TDMA信道的劃分如圖 510所示。 現(xiàn)在正廣泛使用的 GSM數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)采用的就是TDMA/FDMA相結(jié)合的方式。 第 5章 蜂窩組網(wǎng)技術(shù) 68/25 圖 510 TDMA信道的劃分 同樣頻道數(shù)下， TDMA比 FDMA方式能容納更多的用戶 分配 t1時(shí)隙 分配 t5時(shí)隙 分配 t2時(shí)隙 第 5章 蜂窩組網(wǎng)技術(shù) 69/25 2． TDMA系統(tǒng)的特點(diǎn) （ 1）突發(fā)傳輸?shù)乃俾矢?，遠(yuǎn)大于語(yǔ)音編碼速率，每路編碼速率設(shè)為 Rbit/s，共 N個(gè)時(shí)隙，則在這個(gè)載波上傳輸?shù)乃俾蕦⒋笥?NRbit/s。 （ 2）發(fā)射信號(hào)速率隨 N的增大而提高。 （ 3） TDMA用不同的時(shí)隙來(lái)發(fā)射和接收，因此不需雙工器。 （ 4）基站復(fù)雜性減小。 （ 5）抗干擾能力強(qiáng)，頻率利用率高，系統(tǒng)容量大。 （ 6）越區(qū)切換簡(jiǎn)單。 第 5章 蜂窩組網(wǎng)技術(shù) 70/25 CDMA方式 1． CDMA系統(tǒng)原理 ? CDMA系統(tǒng)為每個(gè)用戶分配了各自特定的地址碼，利用公共信道來(lái)傳輸信息。 ? CDMA系統(tǒng)的地址碼相互具有準(zhǔn)正交性，以區(qū)別地址，而在頻率、時(shí)間和空間上都可能重疊。 ? 系統(tǒng)的接收端必須有完全一致的本地地址碼，才能對(duì)接收的信號(hào)進(jìn)行相關(guān)檢測(cè) 偽隨機(jī)碼 或 PN碼 第 5章 蜂窩組網(wǎng)技術(shù) 71/25 1． CDMA系統(tǒng)原理 圖 511 CDMA系統(tǒng)的工作示意圖 第 5章 蜂窩組網(wǎng)技術(shù) 72/25 在 FDMA和 TDMA系統(tǒng)中， 為了擴(kuò)大通信用戶容量， 都盡力壓縮信道帶寬， 但這種壓縮是有限度的， 因?yàn)樾诺缼挼淖冋瓕?dǎo)致通話質(zhì)量的下降。 而 CDMA卻相反， 可大幅度地增加信道寬度， 這是因?yàn)樗捎昧藬U(kuò)頻通信技術(shù)。 CDMA的關(guān)鍵是所用擴(kuò)頻碼有多少個(gè)不同的互相正交的碼序列， 就有多少個(gè)不同的地址碼， 也就有多少個(gè)碼分信道。 為了擴(kuò)大系統(tǒng)容量， 人們正在致力于這種正交碼序列的編碼研究。 第 5章 蜂窩組網(wǎng)技術(shù) 73/25 2． CDMA系統(tǒng)的特點(diǎn) CDMA系統(tǒng)有以下特點(diǎn)。 ① CDMA系統(tǒng)的許多用戶共享同一頻率，不管使用的是 TDD還是 FDD技術(shù)。 ② 通信容量大。 ③ 容量的軟特性。 第 5章 蜂窩組網(wǎng)技術(shù) 74/25 2． CDMA系統(tǒng)的特點(diǎn) ④ 由于信號(hào)被擴(kuò)展在一較寬頻譜上從而可以減小多徑衰落。 ⑤ 在 CDMA系統(tǒng)中，信道數(shù)據(jù)速率很高。 ⑥ 平滑的軟切換和有效的宏分集。 ⑦ 低信號(hào)功率譜密度。 第 5章 蜂窩組網(wǎng)技術(shù) 75/25 三種多址技術(shù)的比較 ? FDMA用于第一代移動(dòng)通信系統(tǒng)，頻譜利用率低，逐漸被 TDMA和 CDMA取代 ? TDMA比較成熟，目前應(yīng)用廣泛 ? CDMA頻譜利用率最高，容量最大，代表多址技術(shù)發(fā)展的方向 第 5章 蜂窩組網(wǎng)技術(shù) 76/25 系統(tǒng)容量 蜂窩系統(tǒng)的無(wú)線容量可定義為 m?= 信道 /小區(qū) （ 515） 式中， m是無(wú)線容量大?。?Bt是分配給系統(tǒng)的總的頻譜； Bc是信道帶寬； N是頻率重用的小區(qū)數(shù)。 tcBBN第 5章 蜂窩組網(wǎng)技術(shù) 77/25 1． FDMA的容量 ? 于模擬 FDMA系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，如果采用頻率