西安电子科技大学：《移动通信系统》课程教学课件（讲稿）第七讲 蜂窝移动多址接入技术

第七讲蜂窝移动多址 接入技术

第七讲 蜂窝移动多址 接入技术

内容 C8 冬频率复用和蜂窝小区 冬话务量和呼损 冬多址接入技术 冬蜂窝系统容量 冬CDMA原理 冬多用户检测技术 Mobile Communication Theory 2

2 内容 频率复用和蜂窝小区 话务量和呼损 多址接入技术 蜂窝系统容量 CDMA原理 多用户检测技术 Mobile Communication Theory

带状服务覆盖区 根据服务区域的类型不同，可以将小区制移动通信系 统的区域覆盖范围分为两种：带状服务区和面状服务 区域。 ◆双频组频率配置 ◆三频组频率配置 带状服务区覆盖 Mobile Communication Theory

3  根据服务区域的类型不同，可以将小区制移动通信系 统的区域覆盖范围分为两种：带状服务区和面状服务 区域。 带状服务区覆盖 Mobile Communication Theory 带状服务覆盖区 双频组频率配置 三频组频率配置 f1 f2 f1 f2 f1 f2 f1 f1 f2 f3 f1 f2 f3 f1

面状服务覆盖区 。小区形状的选择 正多边形无缝、无重叠地覆盖一个平面区域 2 正三角形小区 正方形小区 正六边形小区 4

4  小区形状的选择 正多边形无缝、无重叠地覆盖一个平面区域 面状服务覆盖区 正三角形小区 正方形小区 正六边形小区

面状服务覆盖区 正六边形小区形状最佳，相互邻接构成蜂窝状网络结构 小区形状 正三角形 正方形 正六边形 相邻小区的 r 中心距离 √2r √3r 单个小区的 面积 海 2r2 35, 交叠区域的 r 宽度 (2-√2)r (2-√5)r 交叠区域的 面积 (2π-3V3)r2 2 (2π-4)2

5 小区形状 正三角形 正方形 正六边形 相邻小区的 中心距离 单个小区的 面积 交叠区域的 宽度 交叠区域的 面积 2r 3r 3 3 2 4 r 2 2r 3 3 2 2 r (2 2) − r (2 3) − r 3 3 2 (2 ) 2 π − r 2 (2 4) π − r 2 (2 3 3) π − r 面状服务覆盖区 正六边形小区形状最佳，相互邻接构成蜂窝状网络结构 r r

面状服务覆盖区 冬基站发射机位置 中心激励小区：基站设在小区的中央，由全向天线形成原 形覆盖区 顶点激励小区：基站设在正六边形的三个顶点上用120的定 向天线扇形覆盖 中心激励 顶点激励 Mobile Communication Theory 6

6  基站发射机位置 中心激励小区：基站设在小区的中央，由全向天线形成原 形覆盖区 顶点激励小区：基站设在正六边形的三个顶点上用1200 的定 向天线扇形覆盖 Mobile Communication Theory 面状服务覆盖区 中心激励 顶点激励

面状服务覆盖区 。蜂窝小区的种类 ◆ 宏蜂窝小区：覆盖半径大多为1km-25km,发射功率较强， 一般在10w以上。基站发射天线通常架设在周围建筑物上方 。通常，在收发之间没有直达路径。 “盲点”：由于网络漏覆盖或电波在传播过程中遇到障碍物 而造成阴影区域等原因，使得该区域的信号强度极弱，通信 质量低劣。 “热点”：由于客观存在商业中心或交通要道等业务繁忙区 域，造成空间业务负荷的不均匀分布。 Mobile Communication Theory

7  蜂窝小区的种类 Mobile Communication Theory 面状服务覆盖区 宏蜂窝小区 ：覆盖半径大多为 1km-25km，发射功率较强， 一般在10w以上。基站发射天线通常架设在周围建筑物上方 。通常，在收发之间没有直达路径。 “盲点”：由于网络漏覆盖或电波在传播过程中遇到障碍物 而造成阴影区域等原因，使得该区域的信号强度极弱，通信 质量低劣。 “热点”：由于客观存在商业中心或交通要道等业务繁忙区 域，造成空间业务负荷的不均匀分布

面状服务覆盖区 ◆ 微蜂窝小区：覆盖半径大约为30m-300m,发射功率较小， 一般在w以下。基站天线置于相对低的地方，如屋顶下方， 高于地面5m-l0m,传播主要沿着街道的视线进行。因此， 微蜂窝最初被用来加大无线电覆盖，消除宏蜂窝中的“盲点 ·微微蜂窝小区：实质就是微蜂窝小区的一种，只是它的覆盖 半径更小，一般只有10m-30m;基站发射功率更小，大约在 几十毫瓦左右。其天线一般装于建筑物内业务集中地，点。微 微蜂窝也是作为网络覆盖的一种补充形式，它主要用来解决 商业中心、会议中心等室内“热，点”的通信问题。 Mobile Communication Theory 8

Mobile Communication Theory 8 面状服务覆盖区 微蜂窝小区 ：覆盖半径大约为30m-300m，发射功率较小， 一般在 lw以下。基站天线置于相对低的地方，如屋顶下方， 高于地面5m-10m，传播主要沿着街道的视线进行。因此， 微蜂窝最初被用来加大无线电覆盖，消除宏蜂窝中的“盲点 ” 。 微微蜂窝小区：实质就是微蜂窝小区的一种，只是它的覆盖 半径更小，一般只有 10m-30m；基站发射功率更小，大约在 几十毫瓦左右。其天线一般装于建筑物内业务集中地点。微 微蜂窝也是作为网络覆盖的一种补充形式，它主要用来解决 商业中心、会议中心等室内“热点”的通信问题

频率复用的概念 原理 ■频率复用是蜂窝移动通信系统的核心概念 ■处在不同地理位置（不同的小区)上的用户可以同时使 用相同频率的信道 冬提高频谱效率，保证用户质量 ■依靠物理距离隔离来保证干扰幅度较小 ■同信道用户被保持在安全距离以外，通过仔细的频率规划 ■相邻的用户和小区必须使用不同的频率来避免干扰 Mobile Communication Theory 9

Mobile Communication Theory 9 频率复用的概念  原理  频率复用是蜂窝移动通信系统的核心概念  处在不同地理位置（不同的小区）上的用户可以同时使 用相同频率的信道  提高频谱效率，保证用户质量  依靠物理距离隔离来保证干扰幅度较小  同信道用户被保持在安全距离以外, 通过仔细的频率规划  相邻的用户和小区必须使用不同的频率来避免干扰

小区簇的意义 。共同使用全部可用频率的N个小区叫做小区簇 ◆同一个小区簇内各个小区要使用不同的频率 ◆不同的小区簇间各个小区使用对应的相同频率 N=4 N=7 蜂窝系统的频率复用和小区面状覆盖 Mobile Communication Theory 10

Mobile Communication Theory 10 小区簇的意义 蜂窝系统的频率复用和小区面状覆盖 2 1 3 2 4 2 1 3 1 3 4 2 4 1 3 4 N=4 1 2 1 2 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7 1 2 6 7 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7 3 4 5 6 7 1 3 4 5 6 7 1 2 2 6 7 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 3 4 5 6 7 3 4 5 6 7 6 7 6 7 N=7  共同使用全部可用频率的N个小区叫做小区簇 同一个小区簇内各个小区要使用不同的频率 不同的小区簇间各个小区使用对应的相同频率