第4章移动通信网络技术1

1、第4章 移动通信网络技术14.1 概述 4.4 蜂窝通信网络规划 4.3 移动性管理 4.2 频率复用技术和系统容量 第第4章章 移动通信网络技术移动通信网络技术第4章 移动通信网络技术2 4.1 概概 述述 通信领域的通信领域的最高目标最高目标：实现无论任何人在任何时间、任何：实现无论任何人在任何时间、任何地点与任何人进行任何方式的信息交流，即个人通信。地点与任何人进行任何方式的信息交流，即个人通信。 存在主要问题存在主要问题：频谱资源有限和用户数量不断增加：频谱资源有限和用户数量不断增加 为了提高频谱利用率和设计尽可能大的系统容量，公众移为了提高频谱利用率和设计尽可能大的系统容量，公众移动

2、通信网络都采用动通信网络都采用蜂窝结构蜂窝结构。 蜂窝移动通信是无线通信的主要方面，也是当前最普及的蜂窝移动通信是无线通信的主要方面，也是当前最普及的无线通信技术。无线通信技术。第4章 移动通信网络技术34.1.1 移动通信的概念及特点移动通信的概念及特点 所谓所谓移动通信移动通信，就是指通信的一方或双方在移动中实现，就是指通信的一方或双方在移动中实现通信。即要求通信中至少有一方处在运动中或暂时停留通信。即要求通信中至少有一方处在运动中或暂时停留在某一非预定的位置上。在某一非预定的位置上。 包括移动台包括移动台(汽车、火车、飞机、船舰等移动体汽车、火车、飞机、船舰等移动体)与固定与固定电台之间

3、通信，移动台与移动台之间通信，移动台通过电台之间通信，移动台与移动台之间通信，移动台通过基站与有线用户通信等。基站与有线用户通信等。第4章 移动通信网络技术4移动通信的特点：移动通信的特点：(1) 传输信道传输信道必须使用无线电波传播。必须使用无线电波传播。电波在传播中引起的电波在传播中引起的多径衰落，会使信号发生快衰落，严重影响通信的质量。多径衰落，会使信号发生快衰落，严重影响通信的质量。 因此，必须采用各种抗多径衰落的技术。因此，必须采用各种抗多径衰落的技术。 (2)干扰干扰多而复杂。多而复杂。u天电干扰、工业干扰和各种噪声的干扰，干扰信号是时天电干扰、工业干扰和各种噪声的干扰，干扰信号是

4、时变的随机信号，其场强可能比有用信号高几十分贝。变的随机信号，其场强可能比有用信号高几十分贝。u基站常有多部收、发信机同时工作，会引起邻道干扰、基站常有多部收、发信机同时工作，会引起邻道干扰、互调干扰以及同频干扰。互调干扰以及同频干扰。u “远近效应远近效应” 是移动通信系统的一种特殊干扰。是移动通信系统的一种特殊干扰。第4章 移动通信网络技术5(3) 组网方式组网方式多样灵活且复杂。多样灵活且复杂。 组网方式可分为组网方式可分为大区制大区制和和小区制小区制两大类。两大类。 大区制大区制采用一个基站管辖和控制所属移动台，并通过基站采用一个基站管辖和控制所属移动台，并通过基站与公共交换电话网相连

5、接；与公共交换电话网相连接； 小区制小区制根据服务区域，可组成线状或面状的蜂窝网。根据服务区域，可组成线状或面状的蜂窝网。 移动台在通信区域内是自由移动的，移动交换中心必须随移动台在通信区域内是自由移动的，移动交换中心必须随时跟踪并知道移动台的位置时跟踪并知道移动台的位置;(位置管理位置管理) 移动台从一个小区移动到另一个小区时，要进行移动台从一个小区移动到另一个小区时，要进行越区切换越区切换; (切换管理切换管理) 移动台在外地移动交换局管辖区内应能正常通信，即具有移动台在外地移动交换局管辖区内应能正常通信，即具有漫游功能漫游功能;(信息保密管理信息保密管理)第4章 移动通信网络技术6 由于

6、移动终端电源开、关的随意性以及电池更换等原因，由于移动终端电源开、关的随意性以及电池更换等原因，增加了呼叫、接续的复杂度。增加了呼叫、接续的复杂度。(会话管理会话管理) 因此，移动通信的组网比固定的有线网通信要复杂得多。因此，移动通信的组网比固定的有线网通信要复杂得多。(4) 用户量大而用户量大而频率有限频率有限。 扩大移动通信的信道容量的方法：多信道共用、频率复用、扩大移动通信的信道容量的方法：多信道共用、频率复用、小区或微小区制等。在必要时，可能开辟使用新的更高的小区或微小区制等。在必要时，可能开辟使用新的更高的频率段，满足日益增长的移动通信需求。频率段，满足日益增长的移动通信需求。(5)

7、 对用户终端设备的要求苛刻。对用户终端设备的要求苛刻。 要求移动用户终端设备操作简单，维修方便，且要保证在要求移动用户终端设备操作简单，维修方便，且要保证在振动、冲击、高低温等恶劣环境下仍能工作。此外，还要振动、冲击、高低温等恶劣环境下仍能工作。此外，还要求设备体积小、重量轻和省电等。求设备体积小、重量轻和省电等。第4章 移动通信网络技术74.1.2 移动通信系统的基本组成移动通信系统的基本组成典型的移动通信系统通常由典型的移动通信系统通常由移动台移动台(MS)、基站子系统基站子系统(BSS)、网络子系统网络子系统构成。移动交换中心构成。移动交换中心(MSC)是网络子是网络子系统的核心。系统的

8、核心。VLRBTSBTSBTSBTSMSCOMCHLRAUCEIR公用电话网PSTNISDNPDN基于子系统BSS网络子系统NSSMSMSMS移动终端BSCBSCGSM系统结构第4章 移动通信网络技术8移动台移动台MS：给用户提供接入网络业务的无线接口。：给用户提供接入网络业务的无线接口。MS分为车载型、便携型和手持型等。分为车载型、便携型和手持型等。基站子系统基站子系统(BSS)的功能包括简单的控制功能、无线传的功能包括简单的控制功能、无线传输功能及无线资源分配功能。由输功能及无线资源分配功能。由基站收发信机基站收发信机(BTS)和基和基站控制器设备站控制器设备(BSC)组成。组成。 BTS

9、为为MS提供接入通信网络的无线接口，提供接入通信网络的无线接口，BSC在基站在基站与交换机之间起连接作用。与交换机之间起连接作用。一个一个BSC可以控制多个可以控制多个BTS。 一个一个网络子系统网络子系统NSS可包括若干个可包括若干个MSC、VLR和和HLR。其其核心是核心是移动交换中心移动交换中心(MSC)。 第4章 移动通信网络技术9MSC：具有完成呼叫接续与控制、无线资源管理和移动性具有完成呼叫接续与控制、无线资源管理和移动性管理等功能。管理等功能。可从三种数据库可从三种数据库(HLR、VLR和和AUC)获取有获取有关用户位置登记和呼叫请求等所需的全部数据，支持位置关用户位置登记和呼叫

10、请求等所需的全部数据，支持位置登记和更新、越区切换和漫游服务等项功能。登记和更新、越区切换和漫游服务等项功能。HLR：归属地用户位置数据库。：归属地用户位置数据库。存储该存储该HLR管辖区的所有管辖区的所有移动用户的有关数据。其中，静态数据有移动用户码、访移动用户的有关数据。其中，静态数据有移动用户码、访问能力、用户类别和补充业务等。此外，问能力、用户类别和补充业务等。此外，HLR还暂存移动还暂存移动用户漫游时的有关动态信息数据。用户漫游时的有关动态信息数据。 VLR：外来用户位置数据库：外来用户位置数据库。是一个动态用户的数据库，。是一个动态用户的数据库，它存储进入其控制区域内的漫游移动用户

11、的有关数据。这它存储进入其控制区域内的漫游移动用户的有关数据。这些数据是从该些数据是从该MS的的HLR获取并进行暂存的，一旦移动用户获取并进行暂存的，一旦移动用户离开该离开该VLR的控制区域，则删除该移动用户的数据。的控制区域，则删除该移动用户的数据。 第4章 移动通信网络技术10AUC：鉴权中心。完成对移动用户的鉴权，存储移动用户的鉴权中心。完成对移动用户的鉴权，存储移动用户的鉴权参数，并能根据鉴权参数，并能根据MSC/VLR的请求产生、传送相应的鉴权的请求产生、传送相应的鉴权参数。参数。 EIR：存储移动台设备参数的数据库。存储着移动设备的国存储移动台设备参数的数据库。存储着移动设备的国际

12、移动设备识别码际移动设备识别码(IMEI/电子串号电子串号)；分别列出了准许使用的、；分别列出了准许使用的、出现故障需监视的、失窃不准使用的移动设备的出现故障需监视的、失窃不准使用的移动设备的IMEI识别码，识别码，以确保网路内所使用的移动设备的唯一性和安全性。以确保网路内所使用的移动设备的唯一性和安全性。第4章 移动通信网络技术114.1.3 移动通信的分类移动通信的分类移动通信的分类方法多种多样，移动通信的分类方法多种多样，按使用的对象可分为按使用的对象可分为民用通信和军用通信民用通信和军用通信；按使用环境可分为按使用环境可分为陆地通信、海上通信、空中通信陆地通信、海上通信、空中通信；按多

13、址方式分为按多址方式分为频分多址、时分多址、码分多址、空分多址频分多址、时分多址、码分多址、空分多址等；等；按覆盖范围可分为按覆盖范围可分为广域网、城域网和局域网广域网、城域网和局域网等；等；按业务类型可分为按业务类型可分为电话网、数据网、多媒体网电话网、数据网、多媒体网；按工作方式可分为按工作方式可分为同频单工、异频单工、同频双工、异频双工和同频单工、异频单工、同频双工、异频双工和半双工半双工；按服务范围可分为按服务范围可分为专用网和公用网专用网和公用网；按信号形式可分为按信号形式可分为模拟网和数字网模拟网和数字网。第4章 移动通信网络技术12 因频率资源有限，为增加用户容量，需采用小区制（

14、蜂因频率资源有限，为增加用户容量，需采用小区制（蜂窝网），可以实现频率再利用（频率复用）窝网），可以实现频率再利用（频率复用）考虑以下问题：考虑以下问题：1、频率复用的原则（需满足什么条件）、频率复用的原则（需满足什么条件）2、小区形状、大小如何确定（基站覆盖半径）、小区形状、大小如何确定（基站覆盖半径）3、哪些小区可以实现频率复用、哪些小区可以实现频率复用4、频率复用对系统容量及性能的影响、频率复用对系统容量及性能的影响4.2 频率复用技术和系统容量频率复用技术和系统容量第4章 移动通信网络技术134.2.1 频率复用技术频率复用技术1. 区域划分区域划分 1) 小容量的大区制小容量的大区制

15、大区制：大区制：用一个基站覆盖整个服务区。早期：采用大区制用一个基站覆盖整个服务区。早期：采用大区制问题：问题：MS的发射功率有限，的发射功率有限， 有时无法达到基站的要求。有时无法达到基站的要求。解决方法：解决方法：设置若干设置若干分集接收点，分集接收点，利用利用分集接收来改善上行链路的分集接收来改善上行链路的通信条件通信条件图图4-1 大区制移动通信示意图大区制移动通信示意图第4章 移动通信网络技术14大区制大区制特点：特点：基站只有一个天线，架设高，功率大，覆盖基站只有一个天线，架设高，功率大，覆盖半径大半径大 (2050km)，设备简单，投资少，见效快。，设备简单，投资少，见效快。缺点

16、：缺点：服务范围仍然有限；每个频道每一时刻只能服务范围仍然有限；每个频道每一时刻只能供一个区域的用户使用，容纳的用户数有限。供一个区域的用户使用，容纳的用户数有限。改进：改进：将整个服务区划为许多小的区域将整个服务区划为许多小的区域(小区小区)第4章 移动通信网络技术152) 大容量的小区制大容量的小区制小区制小区制就是把整个服务区域划分为若干个小区，每个就是把整个服务区域划分为若干个小区，每个小区设小区设置一个基站，负责本小区内移动通信的联络和控制；置一个基站，负责本小区内移动通信的联络和控制；同时还要在小区之间设置移动业务交换中心同时还要在小区之间设置移动业务交换中心MSC，做到统，做到统

17、一控制各小区之间用户的通信接续，以及移动用户与市一控制各小区之间用户的通信接续，以及移动用户与市话话用户的联系。用户的联系。 频率复用：频率复用：每个小区各设一个小功率基站，以满足本每个小区各设一个小功率基站，以满足本小区内通信的需要。同时小区内通信的需要。同时要适当控制小区基站的辐射功率，要适当控制小区基站的辐射功率，在在相隔一定距离之后，系统可以相隔一定距离之后，系统可以重复使用相同频率的载波重复使用相同频率的载波工作，且同频干扰在可接受范围之内，从而提高频谱利用工作，且同频干扰在可接受范围之内，从而提高频谱利用率。率。第4章 移动通信网络技术16图4-2 小区制移动通信示意图 频率复用需

18、频率复用需满足条件满足条件： 1、在同一小区或相邻小、在同一小区或相邻小区的用户不能使用相同区的用户不能使用相同的载波频率；的载波频率； 2、非相邻且距离较远的、非相邻且距离较远的小区可使用相同的载波小区可使用相同的载波频率。频率。 特点：特点：小区数目越多小区数目越多(发发射机功率应减小射机功率应减小)，整个，整个系统的容量就越大。系统的容量就越大。第4章 移动通信网络技术17(1)带状网。带状网。带状网主要用于覆盖公路、铁路、海岸等条带形的业务区域。带状网主要用于覆盖公路、铁路、海岸等条带形的业务区域。基站天线若用基站天线若用全向全向辐射，则覆盖区形状是辐射，则覆盖区形状是圆形圆形的。的。

19、带状网宜采用带状网宜采用有向天线有向天线，使每个小区，使每个小区呈扁圆形呈扁圆形。小区制移动通信系统的覆盖有两种：小区制移动通信系统的覆盖有两种： 带状服务覆盖区和面状服务覆盖区带状服务覆盖区和面状服务覆盖区。图4-3 带状网示意图第4章 移动通信网络技术18(2) 蜂窝网蜂窝网在平面区域内划分小区，通常组成蜂窝式的网络。在平面区域内划分小区，通常组成蜂窝式的网络。小区形状的确定：小区形状的确定：全向全向天线辐射信号，覆盖区域是圆形的天线辐射信号，覆盖区域是圆形的要无空隙地要无空隙地覆盖整个服务区，小区之间必然有重叠覆盖整个服务区，小区之间必然有重叠去除重叠部分之后，实际的小区去除重叠部分之后

20、，实际的小区有效覆盖区为多边形有效覆盖区为多边形图4-5 不同多边形的小区形状正三角形正方形正六边形要无空隙、无重叠地覆盖一个平面的区域，常取的形状只有这三种要无空隙、无重叠地覆盖一个平面的区域，常取的形状只有这三种第4章 移动通信网络技术19选择形状时考虑的问题：选择形状时考虑的问题：1、邻接小区中心间距、邻接小区中心间距d越大越好，间隔大则干扰小；越大越好，间隔大则干扰小；2、单位小区的有效面积越大越好，面积大则使一个区域基站数、单位小区的有效面积越大越好，面积大则使一个区域基站数少，所需频率组数少；少，所需频率组数少；3、重叠区域面积小为好，重叠的地方少，使得邻频干扰减小；、重叠区域面积

21、小为好，重叠的地方少，使得邻频干扰减小；4、重叠距离要小，使移动通信便于跟踪交接。、重叠距离要小，使移动通信便于跟踪交接。表 4-2 三种形状的小区的特点最大最大最小最小基站辐射半径基站辐射半径r相同相同最合适最合适第4章 移动通信网络技术20蜂窝小区的覆盖半径主要取决于蜂窝小区的覆盖半径主要取决于人口密度及分布、人人口密度及分布、人流活动路线和场所流活动路线和场所。 小区覆盖半径越小，小区数目越多，小区覆盖半径越小，小区数目越多， 容量越大，但基站数也在增多容量越大，但基站数也在增多农村地区：农村地区：蜂窝小区覆盖半径较大；蜂窝小区覆盖半径较大；城市中心地区：城市中心地区：蜂窝小区半径很小。

22、蜂窝小区半径很小。根据蜂窝小区覆盖半径的不同，蜂窝可分为三类：根据蜂窝小区覆盖半径的不同，蜂窝可分为三类：宏蜂窝、宏蜂窝、微蜂窝和微微蜂窝。微蜂窝和微微蜂窝。第4章 移动通信网络技术21各类蜂窝小区的特点：各类蜂窝小区的特点： 宏蜂窝。早期蜂窝小区由宏蜂窝构成。宏蜂窝。早期蜂窝小区由宏蜂窝构成。小区覆盖半径：小区覆盖半径：220 km。基站的。基站的发射功率：发射功率：l00 W左右。左右。天线天线架设位置比较高。架设位置比较高。在实际的宏蜂窝内通常存在着两种特殊的微小区域：在实际的宏蜂窝内通常存在着两种特殊的微小区域：一是一是“盲点盲点”区域区域 由于无线电波遇到障碍物而造成的由于无线电波遇

23、到障碍物而造成的阴影区域阴影区域，使得该区域的信号强度减弱，通信质量下降；，使得该区域的信号强度减弱，通信质量下降；二是二是“热点热点”区域区域 在商业中心或交通要道等业务繁忙在商业中心或交通要道等业务繁忙区域，空间业务负荷分布不均匀。区域，空间业务负荷分布不均匀。 为了解决为了解决“盲点盲点”区域和区域和“热点热点”区域问题，于是产生区域问题，于是产生了微蜂窝小区技术。了微蜂窝小区技术。第4章 移动通信网络技术22 微蜂窝。微蜂窝。覆盖半径：覆盖半径：0.42 km。基站。基站发射功率：发射功率：40 W以下。以下。基站基站天线天线相对较低，高于地面相对较低，高于地面510 m；作用：作用：

24、1、消除宏蜂窝中的、消除宏蜂窝中的“盲点盲点”区域，扩大无线电覆盖。区域，扩大无线电覆盖。2、微蜂窝基站发射功率较低，允许较小的频率复用距离，、微蜂窝基站发射功率较低，允许较小的频率复用距离，从而大大增加业务量和信道数量。所以，微蜂窝可以解决从而大大增加业务量和信道数量。所以，微蜂窝可以解决 “热点热点”区域负荷大的问题。区域负荷大的问题。特点：随用户数量的增长，很容易扩容和增大服务区。特点：随用户数量的增长，很容易扩容和增大服务区。第4章 移动通信网络技术23 微微蜂窝。微微蜂窝。微微蜂窝实质上就是微蜂窝的一种，只是覆盖半径更小。微微蜂窝实质上就是微蜂窝的一种，只是覆盖半径更小。覆盖半径：覆

25、盖半径：小于小于400 m。基站。基站发射功率发射功率：几十毫瓦左右。：几十毫瓦左右。天线天线一般安装于建筑物内业务集中的地点。一般安装于建筑物内业务集中的地点。 微微蜂窝是作为网络覆盖中的一种补充形式而存在的，微微蜂窝是作为网络覆盖中的一种补充形式而存在的，主要用来解决商业中心、会议中心等市内主要用来解决商业中心、会议中心等市内“热点热点”区域的区域的通信问题。通信问题。表4-3 蜂窝小区的分类第4章 移动通信网络技术242. 区群及频率复用区群及频率复用1) 区群区群区群区群：由使用不同频率组的一组小区组成。在区群之：由使用不同频率组的一组小区组成。在区群之间可进行频率复用。间可进行频率复

26、用。为了保证同信道小区之间有足够远的距离，以确保为了保证同信道小区之间有足够远的距离，以确保同同频干扰频干扰满足系统设计要求，相邻近的若干小区都不能使用满足系统设计要求，相邻近的若干小区都不能使用相同的频道。相同的频道。 这些不同频道的小区就组成了一个区群，只有不同区这些不同频道的小区就组成了一个区群，只有不同区群的小区才能进行频率复用群的小区才能进行频率复用。第4章 移动通信网络技术25区群的组成应满足两个条件：区群的组成应满足两个条件：一、区群之间要邻接，且无缝隙、无重叠地进行覆盖；一、区群之间要邻接，且无缝隙、无重叠地进行覆盖；二、邻接之后的区群应保证二、邻接之后的区群应保证各个相邻同信

27、道小区之间的距各个相邻同信道小区之间的距离相等离相等。要满足以上两个条件，区群内的小区数要满足以上两个条件，区群内的小区数N应满足：应满足： N=i2+ij+j2 (4-2-1)式中，式中，i、j为正整数为正整数(寻找相距最近的同频小区经过的小区寻找相距最近的同频小区经过的小区数数)。由此可算出。由此可算出N的可能取值有的可能取值有1、3、4、7、9 。第4章 移动通信网络技术26图4-6 区群形状举例示意图相应的区群形状举例如图相应的区群形状举例如图4-6所示。所示。第4章 移动通信网络技术27图4-3 带状网示意图带状网覆盖的小区带状网覆盖的小区 若相邻两个小区组成一个区群，则称为若相邻两

28、个小区组成一个区群，则称为双频制双频制。 若以使用不同信道的三个小区组成一个区群，则称为若以使用不同信道的三个小区组成一个区群，则称为三频制三频制。 双频制频率利用率最高双频制频率利用率最高 双频制的同频干扰最严重双频制的同频干扰最严重(无线小区距离最近无线小区距离最近)第4章 移动通信网络技术282) 同频小区及频率复用同频小区及频率复用同频小区：同频小区：两个两个小区之间离小区之间离得足够远并且信号不相互影得足够远并且信号不相互影响，可以使用相同的信道进响，可以使用相同的信道进行通信。行通信。 图图4-7中，由中，由7个小区构成一个小区构成一个区群，再由若干区群覆盖个区群，再由若干区群覆盖

29、一个服务区。一个服务区。图4-7第4章 移动通信网络技术291j确定最近的确定最近的同频小区同频小区的的步骤步骤：12i1) 从当前小区开始，沿任意一条从当前小区开始，沿任意一条边的垂直方向数边的垂直方向数 i 个小区；个小区；2) 顺（逆）时针方向旋转顺（逆）时针方向旋转60。，再数再数 j 个小区。则该小区为当个小区。则该小区为当前小区的一个相邻同频道小区。前小区的一个相邻同频道小区。j第4章 移动通信网络技术30dd123231d14323124ddd12345677231654 N=3 N=4 N=7 i=1, j=1 i=0, j=2 i=1, j=2 N=i2+ij+j2 第4章

30、移动通信网络技术31 由由7个小区构成的区群，每个个小区构成的区群，每个小区有小区有6个相邻同频道小区。个相邻同频道小区。 每个小区都有可用信道总数的每个小区都有可用信道总数的1 /7 ，故频率复用因子为，故频率复用因子为1 /7 。i=1，j=2,N=7第4章 移动通信网络技术32补充：补充：相邻同频小区相邻同频小区距离的计算距离的计算 1 1）相邻小区之间的中心距离：）相邻小区之间的中心距离：2202(/2)3dRRR2 2）相邻同频道小区的距离：）相邻同频道小区的距离：2200022013()()223Didjdjdiijj dNRN为区群内小区数目，为区群内小区数目，R为小区辐射半径为

31、小区辐射半径 D60第4章 移动通信网络技术33区群大小的选择区群大小的选择设系统共有设系统共有S个可用的双向信道，服务区域可划分为个可用的双向信道，服务区域可划分为M个区群，个区群，区群由区群由N个小区组成，小区半径个小区组成，小区半径固定为固定为r。每小区信道数每小区信道数 k SN系统总的信道数系统总的信道数 C = SM = kNM同频道小区距离同频道小区距离系统容量系统容量 k N 。同频干扰同频干扰 D N 。同频干扰和系统容量之间进行折中处理。同频干扰和系统容量之间进行折中处理。rND3相互矛盾相互矛盾 第4章 移动通信网络技术34例1：某蜂窝系统的总带宽为30MHz，采用两个2

32、5kHz的信道组成全双工语音和控制信道，系统采用9小区复用方式，并将总带宽中的1MHz分给控制信道。1.计算总的可用信道数；2.确定控制信道数；3.确定每个小区中的语音信道数；例2：一个蜂窝系统中有1001个用于处理通信业务的可用信道，设小区的面积为6km2，整个系统的面积为2100km2。1. N=7，计算系统容量；2. N=4，覆盖整个区域，需要将该区群覆盖多少次？计算系统容量；第4章 移动通信网络技术35例1：某蜂窝系统的总带宽为30MHz，采用两个25kHz的信道组成全双工语音和控制信道，系统采用9小区复用方式，并将总带宽中的1MHz分给控制信道。1.计算总的可用信道数；2.确定控制信

33、道数；3.确定每个小区中的语音信道数；解：30000160025 2、可用信道总数100022025 2、控制信道数600203649、每个小区中的话音信道数第4章 移动通信网络技术36例2：一个蜂窝系统中有1001个用于处理通信业务的可用信道，设小区的面积为6km2，整个系统的面积为2100km2。1. N=7，计算系统容量；2. N=4，覆盖整个区域，需要将该区群覆盖多少次？计算系统容量；解：解：1001K 26Skm小区22100Skm系统21001=506750100150050SMSCMK系统区群、N=7时，区群个数系统容量21002=876487100187087SMSCMK系统区

34、群、N=4时，区群个数系统容量 减小区群大小减小区群大小N 能增大系统容量能增大系统容量第4章 移动通信网络技术373. 信道分配信道分配信道分配：信道分配：指将给定频率分配给一个区群中的不同小区。指将给定频率分配给一个区群中的不同小区。信道的合理分配信道的合理分配不仅可以降低干扰不仅可以降低干扰(如邻道干扰、互调干扰如邻道干扰、互调干扰)外，还可以提高系统的容量。外，还可以提高系统的容量。信道分配主要有三种方式：信道分配主要有三种方式： 固定信道分配方式，即为各小区分配一组固定信道分配方式，即为各小区分配一组预先确定的信预先确定的信道道，小区中任何呼叫请求只能占用特定的空闲信道；，小区中任何

35、呼叫请求只能占用特定的空闲信道； 动态信道分配方式，即随业务量的变化动态信道分配方式，即随业务量的变化动态配置各小区动态配置各小区的全部的全部信道信道； 固定、动态结合信道分配方式。固定、动态结合信道分配方式。第4章 移动通信网络技术381) 固定信道分配方式固定信道分配方式基本原则：基本原则：将所有信道分成将所有信道分成n组，每个小区固定使用其组，每个小区固定使用其中的一组，并且要求每组中的信道不会形成明显的干扰。中的一组，并且要求每组中的信道不会形成明显的干扰。 主要包括主要包括分区分组配置法和等频距配置法分区分组配置法和等频距配置法两种。两种。(1) 分区分组配置法。分区分组配置法。 分

36、配原则如下：分配原则如下： 尽量减小占用的总频段，以提高频段的利用率。尽量减小占用的总频段，以提高频段的利用率。 同一区群内不能使用相同的信道，以避免同频干扰。同一区群内不能使用相同的信道，以避免同频干扰。 小区内小区内采用无三阶互调的相容采用无三阶互调的相容信道组，以避免互调信道组，以避免互调 干扰。干扰。 第4章 移动通信网络技术39设给定的频段以等间隔划分为信道，按顺序分别标明设给定的频段以等间隔划分为信道，按顺序分别标明各信道的号码为：各信道的号码为：1，2，3，。若每个区群有。若每个区群有7个小区，个小区，每个小区需每个小区需6个信道，则按上述原则进行分配，可得到：个信道，则按上述原

37、则进行分配，可得到：第一组：第一组： 1，5，14，20，34，36第二组：第二组： 2，9，13，18，21，31第三组：第三组： 3，8，19，25，33，40第四组：第四组： 4，12，16，22，37，39第五组：第五组： 6，10，27，30，32，41第六组：第六组： 7，11，24，26，29，35第七组：第七组： 15，17，23，28，38，42 第4章 移动通信网络技术40该法的特点是：避免了三阶互调；但未考虑同一信道该法的特点是：避免了三阶互调；但未考虑同一信道组中的频率间隔，可能会出现较大的邻道干扰；随着所需组中的频率间隔，可能会出现较大的邻道干扰；随着所需信道数的增加

38、，频谱利用率随之降低。信道数的增加，频谱利用率随之降低。在此简单介绍一下互调干扰。在此简单介绍一下互调干扰。 由于带外由于带外n个信号的混频个信号的混频(多谐波或是组合频率多谐波或是组合频率)而产生而产生一个出现在带内的频率分量，此分量与接收机中心频率相一个出现在带内的频率分量，此分量与接收机中心频率相近时会被接收机接收，形成对有用信号的干扰，这种干扰近时会被接收机接收，形成对有用信号的干扰，这种干扰称为称为互调干扰互调干扰。当带外混频数为。当带外混频数为3时，称为时，称为三阶互调干扰三阶互调干扰。互调干扰最大来自于三阶互调。互调干扰最大来自于三阶互调。第4章 移动通信网络技术41无三阶互调频

39、道组要求满足的条件：任意两个频道序无三阶互调频道组要求满足的条件：任意两个频道序号之差全部不一样。号之差全部不一样。采用差值阵列法：将选取的编号进行相减运算，所得到的采用差值阵列法：将选取的编号进行相减运算，所得到的差值形成一个阵列。差值形成一个阵列。 无相同数值，则为无相同数值，则为无三阶互调信道组无三阶互调信道组第4章 移动通信网络技术42(2) 等频距配置法。等频距配置法。基本原则：基本原则：按等频率间隔对信道进行配置，只要频距按等频率间隔对信道进行配置，只要频距N选得足够大，就可以有效地避免邻道干扰。选得足够大，就可以有效地避免邻道干扰。例如，例如， 等频距配置时，可根据区群内的小区数等频距配置时，可根据区群内的小区数N来确定同一信来确定同一信道组内各信道之间的频率间隔，如第一组用道组内各信道之间的频率间隔，如第一组用(1，1N，12N，13N，)，第二组用，第二组用(2，2N，22N，23N，)等。等。 若若N=7，则信道配置为，则信道配置为第4章 移动通信网络技术43第一组：第一组： 1，8，15，22，29，第二组：第二组：2，9，16，23，30，第三组：第