【正文】 微小區(qū)高速移動(dòng)切換的問題 ? 在微小區(qū) ， 高速移動(dòng)用戶僅有很少時(shí)間就需切換 ， 對(duì)系統(tǒng)壓力太大 ， ? 一種宏小區(qū)與微小區(qū)相結(jié)合的傘狀小區(qū)結(jié)構(gòu) ， 切換時(shí)采用宏小區(qū)信道可解決上述問題 。 優(yōu)先切換的方法 ? A. 保留小區(qū)中所有信道中的一小部份 ，專門服務(wù)切換請(qǐng)求 。 (4)越區(qū)切換時(shí)的信道分配 ? 越區(qū)切換時(shí)的信道分配涉及切換優(yōu)先問題。 ? 第二代系統(tǒng) GSM， CDMA都采用此方法。 ? 第一代模擬系統(tǒng)采用此方法 ? 切換時(shí)間長(zhǎng) ， 可達(dá) 10S。 ② 網(wǎng)絡(luò)控制的越區(qū)切換 ? 基站監(jiān)測(cè)來自移動(dòng)臺(tái)的信號(hào)強(qiáng)度和質(zhì)量 ，當(dāng)信號(hào)低于某個(gè)門限后 ， 網(wǎng)絡(luò)開始安排向另一個(gè)基站的越區(qū)切換 。 （ 3）越區(qū)切換控制 ? 過程控制主要有三種： ? ① 移動(dòng)臺(tái)控制的越區(qū)切換 ? ② 網(wǎng)絡(luò)控制的越區(qū)切換 ? ③ 移動(dòng)臺(tái)輔助的越區(qū)切換 ① 移動(dòng)臺(tái)控制的越區(qū)切換 ? 移動(dòng)臺(tái)連續(xù)監(jiān)測(cè)當(dāng)前基站和幾個(gè)越區(qū)時(shí)的候選基站的信號(hào)強(qiáng)度和質(zhì)量 ， 當(dāng)滿足某種越區(qū)切換準(zhǔn)則后 ， 移動(dòng)臺(tái)選擇具有可用業(yè)務(wù)信道的最佳候選基站 ， 并發(fā)送越區(qū)切換請(qǐng)求 。 具有滯后余量和門限規(guī)定的相對(duì)信號(hào)強(qiáng)度準(zhǔn)則： ? 將上述二準(zhǔn)則結(jié)合 。 具有滯后余量的相對(duì)信號(hào)強(qiáng)度準(zhǔn)則 ? 僅允許移動(dòng)用戶在新基站的信號(hào)強(qiáng)度比原基站信號(hào)強(qiáng)很多 （ 即大于滯后余量 ）的情況下切換 。 門限 Th2， B點(diǎn)切換 。 ? 缺點(diǎn)：在原基站信號(hào)強(qiáng)度仍滿足要求的情況下 ， 會(huì)引發(fā)太多不必要的越區(qū)切換 ，特別在衰落信道下 。 切換策略的目標(biāo)： ? 切換次數(shù)和中斷次數(shù)最小 ? 無明顯干擾的快速通話轉(zhuǎn)接 ? 對(duì)新呼叫阻塞的影響最小 主要性能指標(biāo)包括： ? 越區(qū)切換的失敗概率 ? 因越區(qū)失敗而使通信中斷的概率 ? 越區(qū)切換的速率 ? 越區(qū)切換引起的中斷的時(shí)間間隔與時(shí)延 （ 2）越區(qū)切換的準(zhǔn)則 ? 決定何時(shí)需要進(jìn)行越區(qū)切換 ， 通常根據(jù)移動(dòng)臺(tái)處接收的平均信號(hào)強(qiáng)度 ， 或信噪比 、 信干比 、 誤比特率等參數(shù) 。 越區(qū)切換的種類 ? 越區(qū)切換從小區(qū)的性質(zhì)上可分： ? 同一交換中心基站之間的越區(qū)切換 ? 同一 BSC之間的切換 ? 不同 BSC之間的切換 ? 不同交換中心之間基站的越區(qū)切換 ， ? 微小區(qū)與宏小區(qū)之間的切換 ? 同基站內(nèi)不同扇區(qū)的切換 ， ? 不同運(yùn)營(yíng)商之間的切換 。 ? 軟切換：指既維持舊的連接，又同時(shí)建立新的連接。 越區(qū)切換的種類 ? 越區(qū)切換從技術(shù)上可分硬切換和軟切換： ? 硬切換：新的連接建立前，先中斷舊的連接。??? ,N，但提高的速度越來越少，如： N 3 0 ，?提高不明顯，共用不宜太多。 結(jié)論： ① 當(dāng) N 一定， ????? UAB , ，信道利用率越高，但服務(wù)質(zhì)量越低，一般公網(wǎng)與其它系統(tǒng) B 選 5 % ~ 2 0 % ，專網(wǎng)可 B選 2% 。 每用戶忙時(shí)話務(wù)量 C k HC T Ka ??3 6 0 01 C：用戶每天平均呼叫的次數(shù) T：每次呼叫平均占用 信 道的時(shí)間 （ 秒 /次 ） K：集中系數(shù) ， 忙時(shí)話務(wù)量對(duì)全日 （ 24小時(shí) ） 話務(wù)量的比 ， 一般選 10%~15% 例： C=3 次 / 天， T= 1 2 0 秒 / 次， K=1 0 % 則 a= 0 .01 Erl / 用戶 （專網(wǎng) a = 6 ，中國(guó) a 將大于 0 .1 ） 用 a 代替nA 則：aAU ? ，總用戶數(shù) NUm /?，每信道用戶數(shù) 例： B= 0 . 0 5 a = 0 . 0 1 若有 N= 5 U= ？ N= 5 查表 A= 2 . 2 1 8 221??U 若： U = 7 0 0 個(gè)用戶， N= ？ A= 0 . 0 1 7 0 0 = 7 ，查表計(jì)算為： N= 1 1 信道利用率： ? 信道利用率表示在單位時(shí)間內(nèi)，信道占用的話務(wù)量時(shí)間之比 (常用 %表示 ) ， η越大表示每信道越忙，空閑的時(shí)間越短，利用率越高。 上式一般計(jì)算成表 ，方便使用 。 ? ② 對(duì)呼叫請(qǐng)求進(jìn)行排隊(duì) ? 根據(jù)排隊(duì)論可得到在第一種中繼方式下服務(wù)等級(jí) B的公式為： ? ?????NkkNkANAB0 !!Pr 阻塞 N： 信 道數(shù) ， A提供的總話務(wù)量 。A=0?H （ 3）系統(tǒng)信道數(shù)的設(shè)計(jì) ? 用戶越滿意 ， 但 B太小 .如 B=0， 則需很多信道來滿足 B的要求 ， 或意味著允許的用戶數(shù)少 ， 公網(wǎng)中一般取 B= ? 在一個(gè)系統(tǒng)中 ， 滿足一定用戶數(shù) U， 選擇合理的 N個(gè)信道 ， 達(dá)到 B要求的服務(wù)質(zhì)量是信道設(shè)計(jì)的要點(diǎn) 。AAAB ? ：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)平均呼叫次數(shù)（一般 1 小時(shí)） H ：每次通話平均占用信道時(shí)間 0? ：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)呼叫成功的次數(shù) A ：流入話務(wù)量， 表示話務(wù)量強(qiáng)度，話務(wù)占用的時(shí)間 單位： Erlang （ Evl ） 1 Evl （ 1 個(gè)呼叫 / 小時(shí)，占用 1 小時(shí)） HA ?? 39。 ? 服務(wù)等級(jí) GOS，用呼損率 B表示。 ④ 循環(huán)分散定位方式 ? 上種方法的改進(jìn)，基站下行時(shí)，在所有信道上發(fā)呼叫信號(hào)，等待應(yīng)答 ? 解決接續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，但接續(xù)控制復(fù)雜，多信道工作。 ? 移動(dòng)用戶不定位呼叫基站，基站發(fā)長(zhǎng)信號(hào)定位移動(dòng)臺(tái)建立通信。 ? 基站在所有空閑信道上都發(fā)出空閑信號(hào)，通信雙方隨機(jī)地占據(jù)就近的空閑信道。 指定呼叫信道 定位守候 建 立 通 信 通 話 結(jié) 束 基站在空閑信道 中可選擇 中 一個(gè)空閑信道，作為臨時(shí)的呼叫信道，在此信道上基站發(fā)出 空 閑 信號(hào) 網(wǎng)內(nèi)電臺(tái)進(jìn)行自動(dòng)信道掃描， 搜索到基站的空閑信號(hào)就停止掃描并定位在該信道上，處于守候 用戶在該臨時(shí)呼叫信道上呼叫，被呼方也在該信道上應(yīng)答，并建立通信。 ② 循環(huán)定位方式 ? 基站在空閑信道中可選擇一個(gè)空閑信道，作為臨時(shí)的呼叫信道，在此信道上基站發(fā)出呼叫信號(hào)在給定的多個(gè)共用信道中，沒有專門指定的話務(wù)信道和呼叫信道，具體哪一個(gè)信道臨時(shí)作為呼叫信道使用由基站控制，每個(gè)信道都有機(jī)會(huì)臨時(shí)擔(dān)當(dāng)呼叫信道。 被呼用戶確定呼叫信號(hào)后，自動(dòng)轉(zhuǎn)入該空閑話務(wù)信道上，作出應(yīng)答，并建立通信。 ? 適合：大系統(tǒng)、多信道、蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)采用此方式，一個(gè)小區(qū)內(nèi)有幾十個(gè)信道、一次呼叫在幾百毫秒。 ? 多信道共用提高了小區(qū)內(nèi)信道利用率 。 扇區(qū) 系統(tǒng)信道分配策略 (小區(qū)間信道分配 ) ? 固定信道分配：每小區(qū)頻率固定 ? 動(dòng)態(tài)信道分配：按需分配 ? 固定與動(dòng)態(tài)相結(jié)合：借用信道分配 多信道共用技術(shù)與信道設(shè)計(jì) （ 1）小區(qū)內(nèi)多信道共用的概念 ? 獨(dú)立信道方式：用戶在指定信道上工作，信道利用率不充分。 同頻復(fù)用比 NRDQ 3?? 因此有相對(duì)應(yīng)的關(guān)系 N 3 4 7 9 12 Q 3 3 . 5 4 . 6 5 . 2 6 . 0 D 3R 3 . 5 R 4 . 6 R 5 . 2 R 6R ④ 蜂窩系統(tǒng)的同頻干擾 ? 全向天線時(shí) 的同頻干擾 ④ 蜂窩系統(tǒng)的同頻干擾 ???mkKICIC1 m ：干擾源的總數(shù) kI ：相互獨(dú)立的第 k 個(gè)干擾源對(duì)移動(dòng)接收機(jī)的干擾功率 ④ 蜂窩系統(tǒng)的同頻干擾 可設(shè)各小區(qū)干擾功率一樣： nmkKmknKnRDDRIC??????? ????????111 ④ 蜂窩系統(tǒng)的同頻干擾 ? 一般取 n=4（城市環(huán)境） 簡(jiǎn)化：只考慮第一層的干擾，小區(qū)一樣大， DD K ? nnnNmQmRDmIC3111????????? ④ 蜂窩系統(tǒng)的同頻干擾 例： N =7 的小區(qū) ? ? dBdBNIC 61/4???? ④ 蜂窩系統(tǒng)的同頻干擾 最壞結(jié)果計(jì)算： 將最短干擾距離定為平均數(shù) RDD K ?? ? ?nQmIC11?? 例： N =7 dBIC ?? ⑤ 鄰頻干擾 ? 相鄰頻率的信號(hào)干擾產(chǎn)生的原因： ? 發(fā)射信號(hào)的雜散、諧波 ? 接收機(jī)濾波問題 ? 解決辦法：采用信道分配不相鄰的方法。 N 3 4 7 9 12 13 16 19 a 1 0 1 0 2 1 0 2 b 1 2 2 3 2 3 4 3 ③ 面狀服務(wù)區(qū)與蜂窩結(jié)構(gòu) ? 找某一小區(qū)的相距最近的同頻相鄰小區(qū)按下步進(jìn)行：沿著任意一條六邊形鏈移動(dòng) a個(gè)小區(qū) ， 并時(shí)鐘旋轉(zhuǎn) 60176。 ? N的選取原則：從提高頻率利用率的角度 ，在保持滿意的通信質(zhì)量的前提下 ， N應(yīng)取最小值最好 。 ? 因數(shù) N叫做簇的大小 ， 典型值 12 、 …… ③ 面狀服務(wù)區(qū)與蜂窩結(jié)構(gòu) ? N越大 ， 則意味著同頻小區(qū)間距離越遠(yuǎn) ，同頻干擾越小 。 ? 相鄰單元中，同頻道的小區(qū)間距離相等，且為最大。 ? 為了理論分析和設(shè)計(jì)方便 ， 用全覆蓋的形狀代表 ， 可用全六邊形 、 四面形 、 三角形 ， 面積最大 、 最直接的為六邊形 。 ① 同頻干擾與同頻復(fù)用比 ? 推導(dǎo)： SSIDRDDD??? D S D I ① 同頻干擾與同頻復(fù)用比 STLPC ?? （傳輸損耗） dBw ITLPI ?? d B w ? ?? ?1lg40lg40/lg40/?????????? ?????QDDDDDLLICSSSISI ② 條狀服務(wù)區(qū) ? 可采用多個(gè)頻率復(fù)用，二頻復(fù)用，三頻，四頻 … ? 復(fù)用時(shí)需確定重疊區(qū)：重疊區(qū)太大，越區(qū)干擾大，重疊區(qū)小，弱電場(chǎng)區(qū)可能多。 ? Q的選取主要考慮 C/I比 ， C/I取決于同頻干擾射頻防衛(wèi)度 ， 射頻防衛(wèi)度是滿足接收質(zhì)量要求時(shí)的射頻信號(hào)與干擾信號(hào)之比 （ 射頻防衛(wèi)度 ， 一般定為話音 4級(jí)時(shí)為 17dB、 3級(jí)時(shí)