移动通信原理与应用大作业答案

本文格式为Word版，下载可任意编辑——移动通信原理与应用大作业答案2023-2023学年第一学期期末《移动通信原理与应用》大作业

一.（30分）当无线蜂窝小区容量达到饱和时，有哪些增加无线容量的方法，其原理是什么？答：1.增加现有基站容量

在不加基站的状况下，系统通过增加现有基站容量来实现扩容，这一方法寻常在容量增加幅度不大的状况下采用，由于容量略有增加，采用加站的方法既繁杂，成本又高。（1）增加功率

假使在前向信道上基站设备耗尽了发射功率，增加基站发射功率，可以在反向容量没有过载的状况下，缓解前向容量不够的问题。但假使反向容量过载了，这种方法并不适用，反而浪费投资。增加基站发射功率可以通过两种方式:换一个更大功率的功率放大器或者使用更多的功率放大器。对于覆盖范围不大的基站，一般使用功率较小的功率放大器，以便减少对其他小区的干扰。这样对于多个载波的基站，多个载波可以共用一个功率放大器，从而节省投资。当容量需要增加时，可以为这些载波换一个大功率的功率放大器，依旧共用，或者为不同载波分用不同的功率放大器，从而达到增加功率的目的。对于单载波基站，可以换成大功率放大器来增加发射功率。（2）槽加截波

当一个CDMA系统投人运营后，大量扇区并没有安装多个载波，这样可以节省成本。假使需要增加多个载波，那么就应当增加扇区已有的载波，这样可以保证某个载波的连续覆盖，避免覆盖空洞和多个载波孤岛。新增的载波平面覆盖区应呈凸状，避免凹状覆盖带来的倒频污染问题。（3）增加扇区

一个CDMA扇区是一个独立的服务设施，有独立的基站天线。当小区容量用完之后，用增加扇区的方法可以增加更多的服务设施，从而带来容量的增加。这种方法比增加小区方法更吸引入，由于它的成本较小。在部署扇区时，应尽量使扇区的边界远离多个小区交汇处，这样可以减少该交汇处已存在的导频污染现象。寻常小区的边界与地形、建筑物等环境因素有关，而同一个基站的扇区边界寻常呈明了的线状，这与天线方向角有关。2.增加基站实现扩容

增加基站的方法一般用在需要大幅度增加网络容量的状况下。假使规划得好，增加基站的时机应选择在用户对阻塞和信号差等问题产生埋怨之前，并确实需要增加基站来缓解容量不足带来的压力，但千万不要为了增加基站而增加，由于基站的投入成本很高，过早增加基站会减少网络运营的纯收入，还可能因缺少合理规划而带来网络混乱。

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（1）小区含裂

用小区分裂的方法实现扩容比较简单。新小区建在原有小区中间适合的位置，同时减小原有小区覆盖范围，从而减小了原小区承载的业务量，剩余的业务量由新建小区来承载。由于原有小区实际承载业务量少，系统的阻塞也随之恢复到可以接受的水平。（2）调整日钱下做角

一般来说，架设基站早期的目的是为了大面积覆盖，因此早期基站的设计方法都是让链路增益尽量高，满足覆盖最大化。当系统用户迅速增长时，原先为大面积覆盖而建的基站对新建的相邻基站就是一个强干扰。在两个基站覆盖重叠区二者互为干扰，并且在前向信道上由于切换会消耗好多无线资源，因此必需减小原有基站的覆盖范围，从而减小多个基站覆盖重叠区域。理想条件下，基站在其覆盖范围内链路增益高，而在覆盖范围外，链路增益迅速下降。调整基站天线的下倾角是实现这种理想条件的一个手段。增大基站天线下倾角，一方面增加了本地覆盖区域的链路增益，另一方面减少了远处区域的链路增益，从而减少了对其他小区的干扰，有效的缩小了基站的覆盖范围，减小了小区的覆盖半径。（3）烤加蜂窝小区

有时系统容量的增长只是发生在一些局部区域，这些区域面积不是很大。对这种状况假使采用宏蜂窝小区模型会对相邻小区产生强干扰，同时成本又高;假使采用微蜂窝小区，效果会比宏蜂窝小区要好得多。

二．（30分）某城市建800MHz移动通信网，基站天线高度为36m，基站发射机最大发射功率10W，基站天线增益15dB，发射机和天线之间使用合路器，插入损耗为6dB，馈线长50m，馈线损耗为4dBm/100m；移动台天线高度hm=1.5m，增益为0dB，若在室外环境下要求移动台最小接收电平Pmrmin=?102dBm。一般城市环境，选用Okumura-Hata传播模型。求①允许的最大传播损耗。②覆盖半径。附:Okumura-Hata模型为

LA=69.55+26.16lgfc-13.82lghb-?(hm)+(44.9-6.55lghb)lgd式中，?(1.5)=0dB

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发射机1发射机2

合路器

基站

移动台

答：(1)允许的最大传播损耗计算

LA=69.55+26.16lgfc-13.82lghb-?(hm)+(44.9-6.55lghb)lgd=69.55+26.16lg10-13.82lg36-0+(44.9-6.55lg36)lg50=69.55+26.16-21.51+58.61=132.81(2)覆盖半径计算

PPTS由128chips的上行同步码和32chips的保护间隔，假使调整基站参数，使移动台在t2时刻接收上行同步码，则可以得到更大的GP，此时GP为96+32=128chips(对应100us)，则移动台所支持的最大覆盖半径为(100/2us)*(3*10^8m/s)=15km.

三．（40分）某地区的中GSM组网，采用4?3复用方式的区群结构，每个基站区采用三个120度扇形天线覆盖，图中标明白BS1～BS4的位置。按频率规划采用等频距配置法，计划将第97～124号载频配置在此区群里。回复：

1、图上虚线处标出同频小区。2、将第97～124号载频配置在各基站区，则各基站区每个扇区载

1234频配置为3/2/2个，既每个扇区业务信道数n分别22/14/14个，若用户每天平均呼叫次数为3次，用户平均呼叫时长为2分钟，忙时集中系数为0.1，采用多信道共用方式，要求呼损率为B=5%，计算BS1所容纳的用户数。

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附爱尔兰呼损表

nBA5%10%

答（1）

2368149.73011.4731611.5413.501813.3815.552217.1319.692419.0321.300．3810．8992．9604.5340．5951．2713．7585.5971234（2）要计算计算BS1所容纳的用户数，首先必需明白一个基站几个小区，每个小区几个载频。一个小区至少要配置一个BCCH和一个SDCCH。假使一个小区一个载频状况：就是6个TCH,1个BCCH+1个SDCCH，就是6个。每个载频8个时隙也就是8个信道，也就是8个用户可以同时接入通话，BCCH载频要扣除1个BCCH和一个SDCCH时就6个信道（即6个用户同时通话）。

根据该基站载频配置，得出每小区总信道数均为8×4=32个，又根据2个载频配1个控制信道，则8×载频-载频÷2=业务信道，可得该小区有30个业务信道；

（2）能支持的同时通话用户数为：30×3=90户；