第二章蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)-在線瀏覽
2024-09-11 13:06本頁(yè)面
【正文】 空間傳播損耗）空中網(wǎng)絡(luò) ? ????????????fAfAffAAtAlosDdDdDDddhdLl o g4l o g20(4l o g20,????? 自由空間傳播損耗）基站與固定網(wǎng)絡(luò) 服務(wù)區(qū)內(nèi)各基站的相互連接 多址接入 切換和位置更新 頻率復(fù)用和蜂窩小區(qū) 地面網(wǎng)絡(luò) 蜂窩式組網(wǎng)理論 無(wú)線蜂窩式小區(qū)覆蓋 將一個(gè)移動(dòng)通信服務(wù)區(qū)劃分成許多以正六邊形為基本幾何圖形的覆蓋區(qū)域 小功率發(fā)射 一個(gè)較低功率的發(fā)射機(jī)服務(wù)一個(gè)蜂窩小區(qū)，在較小的區(qū)域內(nèi)設(shè)置相當(dāng)數(shù)量的用戶 頻率復(fù)用 蜂窩系統(tǒng)的基站工作頻率，由于傳播損耗提供足夠的隔離度，在相隔一定距離的另一個(gè)基站可以重復(fù)使用同一組工作頻率 優(yōu)點(diǎn)：緩解了頻率資源緊缺，增加了系統(tǒng)容量 缺點(diǎn)：同頻干擾 蜂窩式組網(wǎng)理論 多信道共用 由若干無(wú)線信道組成的移動(dòng)通信系統(tǒng)，為大量的用戶共同使用并且仍能滿足服務(wù)質(zhì)量的信道利用技術(shù)。 移動(dòng)通信網(wǎng)的基本組成 ? 移動(dòng)通信無(wú)線服務(wù)區(qū)由許多正六邊形 蜂窩小區(qū)覆蓋而成，通過(guò)接口與公眾通信網(wǎng) （ PSTN、PSDN）互聯(lián)。 ? BSS提供并管理移動(dòng)臺(tái)和 SS之間的無(wú)線傳輸通道 ? SS負(fù)責(zé)呼叫控制功能，所有呼叫都經(jīng)由 SS建立連接 ? 操作維護(hù)管理子系統(tǒng)（ OMS） 負(fù)責(zé)管理控制整個(gè)移動(dòng) ? 移動(dòng)臺(tái)（ MS） 由 移動(dòng)終端設(shè)備 和 用戶數(shù)據(jù) 兩部分組 ? 用戶識(shí)別卡（ SIM）與移動(dòng)終端設(shè)備分離 ，用于存放用戶數(shù)據(jù) 頻率復(fù)用和蜂窩小區(qū) ? 解決頻率資源有限和用戶容量問(wèn)題 ? 區(qū)域覆蓋方式 ?小容量的大區(qū)制 ? 一個(gè)基站覆蓋整個(gè)服務(wù)區(qū)，發(fā)射功率要大利用分集接收等技術(shù)來(lái)保證上行鏈路的通信質(zhì)量 ? 只能適用于小容量的通信網(wǎng) ?大容量的小區(qū) 制 ? 頻率復(fù)用 ? 將覆蓋區(qū)域劃分為若干小區(qū) ，每個(gè)小區(qū)設(shè)立一個(gè)基站服務(wù)于本小區(qū)，但各小區(qū)可重復(fù)使用頻率 ? 帶來(lái)同頻干擾的問(wèn)題 大容量的小區(qū)制 ? 小區(qū)制的概念 將所要覆蓋的地區(qū)劃分為若干小區(qū)，每個(gè)小區(qū)的半徑可視用戶的分布密度在 110公里左右，在每個(gè)小區(qū)設(shè)立一個(gè)基站為本小區(qū)范圍內(nèi)的用戶服務(wù)。這種組網(wǎng)方式可以構(gòu)成大區(qū)域大容量移動(dòng)通信系統(tǒng)。按橫向排列覆蓋整個(gè)服務(wù)區(qū)， BS使用定向天線，有許多細(xì)長(zhǎng)的無(wú)線小區(qū)相連而成。 ?從造價(jià)和頻率利用率來(lái)看，選擇二頻組最好，但二頻組的抗干擾能力最差。如果服務(wù)區(qū)的地形、地物相同，且基地臺(tái)采用全向天線，其覆蓋范圍大體是一個(gè)圓。在考慮重疊之后，每個(gè)小區(qū)實(shí)際上的有效覆蓋區(qū)是一個(gè)圓的內(nèi)接多邊形，這些多邊形有正三角形、正方形和正六邊形。 ?六邊形的面狀服務(wù)區(qū)的形狀像蜂窩 稱蜂窩網(wǎng)。 ?為了實(shí)現(xiàn)同頻復(fù)用，防止同頻干擾，要求每個(gè)區(qū)群中的小區(qū)，不得使用相同頻率，只有在不同的無(wú)線區(qū)群中，才可使用相同的頻率進(jìn)行頻率復(fù)用。 扇形輻射天線基站 ?實(shí)際形狀 由于地形地貌、傳播環(huán)境、衰落形式的多樣性，小區(qū)的實(shí)際無(wú)線覆蓋是一個(gè)不規(guī)則的形狀。 (b)理想形狀 (c)實(shí)際形狀 (a)理論形狀 小區(qū)制 面狀服務(wù)覆蓋區(qū) 同頻復(fù)用 ? 兩個(gè)不同的地理區(qū)域里配置相同的頻率。 ? 在一個(gè)系統(tǒng)的作用區(qū)域內(nèi)重復(fù)使用相同的頻率 ——這種方案用于蜂窩系統(tǒng)中。 ? 滿足以上條件的單位無(wú)線區(qū)群中的小區(qū)數(shù)目 N為 : N=i2+ij+j2其中， i和 j為非零整數(shù)，同頻小區(qū)之間的二維距離。 4837282116437271913932819127422113731143210NijN= 3 j= 1 i= 1 N= 4 j= 2 i= 0 N= 7 j= 2 i= 1 N= 9 j= 3 i= 0N= 12 j= 2 i= 2 N= 13 j= 3 i= 1 N= 19 j= 3 i= 2區(qū)群（簇）的組成 七小區(qū)頻率復(fù)用的圖解 系統(tǒng)容量與區(qū)群關(guān)系 ? 考慮一個(gè)共有 S個(gè)可用的雙向信道的蜂窩系統(tǒng)。如果區(qū)群在系統(tǒng)中共復(fù)制了 M次，則雙向信道的總數(shù) C，可以作為容量的一個(gè)度量： C=MkN=MS ? 系統(tǒng)容量 C與 M成比例 :N減少而總小區(qū)數(shù)目不變 ,M增加從而獲得更大的容量 . 系統(tǒng)容量與區(qū)群關(guān)系 ? N取值是滿足通信質(zhì)量的前提下取值 .因此再保證通信質(zhì)量的前提下 ,N值大小表現(xiàn)了移動(dòng)臺(tái)或基站承受干擾的大小 ,N取可能最小值是最好的 ,以提高覆蓋范圍上的最大容量 . 同頻小區(qū)的確定 ? 沿著任何一條六邊形邊的垂線方向移動(dòng) j個(gè)小區(qū) ? 逆時(shí)針旋轉(zhuǎn) 60度再移動(dòng) i個(gè)小區(qū) i=3 j=2 N=19 蜂窩小區(qū)中定位同頻小區(qū)的方法 信道切換策略 ?信道切換原理 ?信道切換概念 ?引起切換通常的原因 ?移動(dòng)臺(tái)輔助切換 ?實(shí)際系統(tǒng)切換的一些考慮 信道切換策略 ? 信道切換概念 當(dāng)移動(dòng)用戶處于通話狀態(tài)時(shí)，如果用戶從一個(gè)小區(qū)移動(dòng)到另一個(gè)小區(qū)，為保證通話的連續(xù)，系統(tǒng)要對(duì)該移動(dòng)臺(tái)的連接控制也從一個(gè)小區(qū)轉(zhuǎn)移到另一小區(qū)。 ? 信道切換目的 是實(shí)現(xiàn)蜂窩移動(dòng)通信的 “ 無(wú)縫隙 ” 覆蓋 ，即當(dāng)移動(dòng)臺(tái)從一個(gè)小區(qū)進(jìn)入另一個(gè)小區(qū)時(shí)， 保證通信的連續(xù)性 。 信道切換策略 ? 操作 ?識(shí)別 新的小區(qū) ?分配 給移動(dòng)臺(tái)在新小區(qū)的話音信道和控制信道 ? 引起切換通常的原因 ?信號(hào)的強(qiáng)度或質(zhì)量下降到由系統(tǒng)規(guī)定的一定參數(shù)以下，此時(shí)移動(dòng)臺(tái)被切換到信號(hào)強(qiáng)度較強(qiáng)的相鄰小區(qū)。 ? 第一種原因引起的切換一般由移動(dòng)臺(tái)發(fā)起。 信道切換策略 ? 要求 ? 切換必須順利完成，并且盡可能少地出現(xiàn)，同時(shí)要使用戶覺(jué)察不到。（一般在 90dBm~100dBm） ? 基站在準(zhǔn)備切換之前先對(duì)信號(hào)監(jiān)視一段時(shí)間。 ? 第一代模擬蜂窩系統(tǒng)中，信號(hào)能量的檢測(cè)是由基站來(lái)完成，由移動(dòng)交換中心 (MSC)來(lái)管理的。 ? 移動(dòng)臺(tái)輔助切換（ MAHO） 每個(gè)移動(dòng)
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