移动通信第6章_移动通信组网原理

1、重庆大学重庆大学 Chongqing University University 1 12022-1-30移动通信系统移动通信系统第六章第六章 移动通信组网原理移动通信组网原理重庆大学重庆大学 Chongqing University University 2 22022-1-30第六章第六章 移动通信组网原理移动通信组网原理6.1 大区制移动通信网大区制移动通信网6.2 小区制移动通信网小区制移动通信网6.3 频率复用模式频率复用模式6.4 小区分裂小区分裂6.5 同频干扰防护同频干扰防护6.6 频率分配频率分配6.7 多波道共用技术多波道共用技术本章要求：本章要求：了解大区制、掌握小区制实

2、现方式、频率复用模了解大区制、掌握小区制实现方式、频率复用模式，了解小区分裂及实施方案，掌握同频干扰防护的计算、式，了解小区分裂及实施方案，掌握同频干扰防护的计算、降低同频干扰的措施、等频距固定频道分配方法与多波道共降低同频干扰的措施、等频距固定频道分配方法与多波道共用技术。用技术。重庆大学重庆大学 Chongqing University University 3 32022-1-30大区制移动通信网大区制移动通信网无线服务区：基站信号所能覆盖的区域。无线服务区：基站信号所能覆盖的区域。大区制是指一个基站所覆盖的无线服务区较大。因此：大区制是指一个基站所覆盖的无线服务区较大。因此：基站天线架

3、设较高（几十米到百余米）基站天线架设较高（几十米到百余米）发射功率很大（发射功率很大（50-200W)50-200W)覆盖半径达覆盖半径达30-50km30-50km。其覆盖范围受以下因素的影响：其覆盖范围受以下因素的影响：地球曲率造成的视距；地球曲率造成的视距；地形环境，如地形环境，如山丘，树林，建筑物造成的阴影；山丘，树林，建筑物造成的阴影；移动台发射机功率小，限制了移动台发射机功率小，限制了BSBS与与MSMS的互通距离；的互通距离；基站基站发射机功率有限，且增加发射功率只能增加很小的覆盖距离；发射机功率有限，且增加发射功率只能增加很小的覆盖距离；多径和其它干扰的影响；多径和其它干扰的影

4、响；大区制系统的基站频道数有限，容量小，一般只能容纳大区制系统的基站频道数有限，容量小，一般只能容纳几十至几百个用户，不能满足用户数目日益增加的需求。几十至几百个用户，不能满足用户数目日益增加的需求。第六章第六章 移动通信组网原理移动通信组网原理重庆大学重庆大学 Chongqing University University 4 42022-1-30小区制移动通信网小区制移动通信网 基本的小区类型（基本的小区类型（r r0 0为小区半径）为小区半径） 超小区超小区 （r r0 0 20km) 20km)：人口稀少的农村地区。：人口稀少的农村地区。 宏小区宏小区 (r (r0 0 = 1-20

5、km) = 1-20 km)：人口较稠密地区。：人口较稠密地区。 微小区微小区 （r r0 0 = 0.1-1 km) = 0.1-1 km)：城市繁华区段。：城市繁华区段。 微微小区（微微小区（r r0 0 0.1 km ) 0.1 km ) ：办公室或家庭移动环境。：办公室或家庭移动环境。 什么叫小区制什么叫小区制小区制是基于频率重复使用的观点，将整个无线服务区划小区制是基于频率重复使用的观点，将整个无线服务区划分成若干个半径为分成若干个半径为2-20Km2-20Km的小区域，并在每个小区域中心的小区域，并在每个小区域中心设置基站，负责与该小区内的移动用户进行无线通信，这设置基站，负责与该

6、小区内的移动用户进行无线通信，这种方式称为小区制。种方式称为小区制。第六章第六章 移动通信组网原理移动通信组网原理重庆大学重庆大学 Chongqing University University 5 52022-1-30小区制工作方式的特点小区制工作方式的特点区群：地理位置相邻、但不能使用相同频率的小区区群：地理位置相邻、但不能使用相同频率的小区 组成一个区群（或称为簇组成一个区群（或称为簇,cluster),cluster)。区群的大小：区群中小区的数目。区群的大小：区群中小区的数目。只有在不同的区群中可以频率复用。只有在不同的区群中可以频率复用。例：例：大区制覆盖：大区制覆盖：M M个双工

7、信道；小区制：区群大小个双工信道；小区制：区群大小N N，M M个双工信道供每个区群使用，则每个小区分配个双工信道供每个区群使用，则每个小区分配P(P=M/N)P(P=M/N)个频道，若给定服务区内包含个频道，若给定服务区内包含k k个区群，则整个服务区中个区群，则整个服务区中可以使用的频道数可以使用的频道数kM=kPNkM=kPN。注意：区群越小注意：区群越小复用次数越多复用次数越多系统容量越多；系统容量越多； 区群越小区群越小同频小区之间的距离越小同频小区之间的距离越小同频干扰越大。同频干扰越大。小区制移动通信网小区制移动通信网（1 1）可提高频率利用率）可提高频率利用率第六章第六章 移动

8、通信组网原理移动通信组网原理重庆大学重庆大学 Chongqing University University 6 62022-1-30 小区制实现的方式小区制实现的方式（3 3）网络构成复杂、成本高）网络构成复杂、成本高（2 2）大大增强了组网的灵活性）大大增强了组网的灵活性 小区可以分裂，以适应不断增长的用户数的实际需要。小区可以分裂，以适应不断增长的用户数的实际需要。b ) b ) 常用组网方式常用组网方式 二频组二频组( (采用不同频道组的采用不同频道组的两个两个小区组成一个区群小区组成一个区群) ) 三频组三频组( (采用不同频道组的采用不同频道组的三个三个小区组成一个区群小区组成一个

9、区群) ) . .a ) a ) 定义：定义：指用户分布呈带状的地区所组建的小区。指用户分布呈带状的地区所组建的小区。（1 1）带状（条状）服务区）带状（条状）服务区小区制移动通信网小区制移动通信网第六章第六章 移动通信组网原理移动通信组网原理重庆大学重庆大学 Chongqing University University 7 72022-1-30带（条）状服务区带（条）状服务区第六章第六章 移动通信组网原理移动通信组网原理重庆大学重庆大学 Chongqing University University 8 82022-1-30当当C/I C/I 已知，可确定已知，可确定 a ac ) c )

10、 重叠区的确定重叠区的确定为了保证通话的质量，要求设计时应考虑两个相邻区域为了保证通话的质量，要求设计时应考虑两个相邻区域的连接处要有适当纵深的重叠区。但重叠区过深会招致越的连接处要有适当纵深的重叠区。但重叠区过深会招致越区干扰，所以必须适当设计。区干扰，所以必须适当设计。假设重叠区的深度为假设重叠区的深度为a,a,小区半径为小区半径为r r0 0。见（上图）干扰。见（上图）干扰最严重的地方出现在区域的的边缘。对于不同的情况，可最严重的地方出现在区域的的边缘。对于不同的情况，可得到信号同频干扰比：得到信号同频干扰比：二频组：二频组：C/I = 40 log (D - rC/I = 40 log

11、 (D - r0 0) / r) / r0 0 = 40 log (3r = 40 log (3r0 0 - 2a ) / r - 2a ) / r0 0 三频组：三频组：C/I =40 log (5rC/I =40 log (5r0 0 - 3a ) / r - 3a ) / r0 0 n n 频组：频组：C/I =40 log (C/I =40 log (（2n-1)r2n-1)r0 0 - na ) / r - na ) / r0 0 小区制移动通信网小区制移动通信网第六章第六章 移动通信组网原理移动通信组网原理重庆大学重庆大学 Chongqing University Universi

12、ty 9 92022-1-30I I）相邻小区重叠区大小的确定）相邻小区重叠区大小的确定 二频组：二频组：C/I = 40 log (D - rC/I = 40 log (D - r0 0) / r) / r0 0 = 40 log (3r = 40 log (3r0 0 - 2a ) / r - 2a ) / r0 0 三频组：三频组： C/I =40 log (5rC/I =40 log (5r0 0 - 3a ) / r - 3a ) / r0 0 n n 频组：频组： C/I =40 log (C/I =40 log (（2n-1)r2n-1)r0 0 - na ) / r - na

13、) / r0 0 当当C/IC/I 已知，可确定已知，可确定 a ad ) d ) 组网设计考虑组网设计考虑IIII）小区数的确定）小区数的确定( (指同频复用小区间的小区数）指同频复用小区间的小区数）miirrDIC10000rrDIC若参考点若参考点J J只受到单只受到单一基站一基站K K产生的同频产生的同频干扰，则干扰，则K K点信干比点信干比为：为：当有当有m m个基站和个基站和A A采用同一频率，采用同一频率，m m个基站距离个基站距离J J点分别为点分别为(D-r(D-r0 0) )i i，他们都将在，他们都将在J J点产生同频点产生同频干扰，此时总的信干比为：干扰，此时总的信干比

14、为：为路径损耗系数，一般取为路径损耗系数，一般取4 4小区制移动通信网小区制移动通信网第六章第六章 移动通信组网原理移动通信组网原理重庆大学重庆大学 Chongqing University University 10102022-1-30)(100rrDmIC当所有当所有(D-r(D-r0 0)i)i都相等时，都相等时，C/IC/I值最小，为：值最小，为：例：假设例：假设D/rD/r0 0=8=8，有两个同频干扰基站，即，有两个同频干扰基站，即m=2m=2，则：，则： dBIC7 .30721lg104由由D/rD/r0 0=8=8可知，两个同频基站之间应隔可知，两个同频基站之间应隔3 3个

15、小区，故采个小区，故采用的是四频组区群。用的是四频组区群。采用同样方法可以得出不同的采用同样方法可以得出不同的D/rD/r0 0时时C/IC/I值以及所值以及所采用的区群。采用的区群。小区制移动通信网小区制移动通信网第六章第六章 移动通信组网原理移动通信组网原理重庆大学重庆大学 Chongqing University University 11112022-1-30（2 2）面状服务区（蜂窝网）面状服务区（蜂窝网）定义：定义：用户分布呈宽广平面分布的地区所组建的小区。用户分布呈宽广平面分布的地区所组建的小区。构成方法：构成方法：将整个服务区划分为多个无线区，无线区的将整个服务区划分为多个无线

16、区，无线区的 实际形状取决于电波传播条件和天线的方向性。实际形状取决于电波传播条件和天线的方向性。当基站采用全向天线时，无线区大体上是圆。当基站采用全向天线时，无线区大体上是圆。当多个无线小区彼此邻接覆盖整个服务区时，就可以当多个无线小区彼此邻接覆盖整个服务区时，就可以用圆的内接正多边形来近似。小区构成的图形有多种，用圆的内接正多边形来近似。小区构成的图形有多种，主要为主要为正三角形，正方形，正六角形正三角形，正方形，正六角形。采用何种图形来覆盖，主要考虑以下几个因素：采用何种图形来覆盖，主要考虑以下几个因素：相邻小区的中心间隔；相邻小区的中心间隔；单位小区的面积；单位小区的面积；重叠区宽度；

17、重叠区宽度；重叠区面积；重叠区面积；小区制移动通信网小区制移动通信网第六章第六章 移动通信组网原理移动通信组网原理重庆大学重庆大学 Chongqing University University 12122022-1-30蜂窝小区的形状蜂窝小区的形状第六章第六章 移动通信组网原理移动通信组网原理重庆大学重庆大学 Chongqing University University 13132022-1-30蜂窝小区的形状（续）蜂窝小区的形状（续）从图中从图中可以看出：正六角形小区的中心间隔最大，覆盖可以看出：正六角形小区的中心间隔最大，覆盖 面积最大，重叠区面积最小，这说明：面积最大，重叠区面积最小

18、，这说明：在覆盖同样大小的区域时，采用正六边形小区结构所在覆盖同样大小的区域时，采用正六边形小区结构所 需要的小区数目最小，基站也就最少，因而最经济；需要的小区数目最小，基站也就最少，因而最经济；相邻小区之间的领道干扰最小；相邻小区之间的领道干扰最小；采用正六边形小区所需要的不同频率组数最小。采用正六边形小区所需要的不同频率组数最小。由于正六边形构成的覆盖网络酷似蜂窝，因而称为蜂窝网。由于正六边形构成的覆盖网络酷似蜂窝，因而称为蜂窝网。小区制移动通信网小区制移动通信网第六章第六章 移动通信组网原理移动通信组网原理重庆大学重庆大学 Chongqing University University

19、14142022-1-30正六边形小区群的构成正六边形小区群的构成第六章第六章 移动通信组网原理移动通信组网原理重庆大学重庆大学 Chongqing University University 15152022-1-30小区簇的组成小区簇的组成 在蜂窝系统中，为了便于频率复用，同时保持采用同在蜂窝系统中，为了便于频率复用，同时保持采用同频频道的小区之间距离相等并最大，发展了许多复用图样。频频道的小区之间距离相等并最大，发展了许多复用图样。由一组采用不同频道的小区所组成的一定图样，称为无线由一组采用不同频道的小区所组成的一定图样，称为无线单元小区单元小区簇簇。对于采用正六边形的小区而言，由若干个

20、正六边形组对于采用正六边形的小区而言，由若干个正六边形组 成的基本复用图样称为区群或簇成的基本复用图样称为区群或簇。小区制移动通信网小区制移动通信网第六章第六章 移动通信组网原理移动通信组网原理重庆大学重庆大学 Chongqing University University 16162022-1-30构成簇的基本条件：构成簇的基本条件：（1 1）这一图样能彼此邻接且无空隙地覆盖整个服务区面）这一图样能彼此邻接且无空隙地覆盖整个服务区面积。积。（2 2）相邻单元中，同频道的小区间距离相等，且最大。）相邻单元中，同频道的小区间距离相等，且最大。（3 3）满足这些条件的簇的形状和簇内小区数）满足这些

21、条件的簇的形状和簇内小区数N N（即频率组（即频率组数）的取值不是任意的。数）的取值不是任意的。22babaN 其中其中a a、b b分别为相邻同频小区之间的二维距离，均为整数，其中分别为相邻同频小区之间的二维距离，均为整数，其中之一可以为之一可以为0 0，但不能同时为，但不能同时为0 0。由上式可以算出一系列的。由上式可以算出一系列的N N值，见下值，见下表。表。 第六章第六章 移动通信组网原理移动通信组网原理重庆大学重庆大学 Chongqing University University 17172022-1-30图：确定同频小区的方法图：确定同频小区的方法表：区群内的小区数表：区群内的小

22、区数第六章第六章 移动通信组网原理移动通信组网原理重庆大学重庆大学 Chongqing University University 18182022-1-30确定同频小区确定同频小区例：确定例：确定N=19N=19的区群的区群中同频小区。中同频小区。如图所示，沿中心小如图所示，沿中心小区正六边形的任意一区正六边形的任意一个边移动个边移动a=3a=3个小区，个小区，然后，逆时针旋转然后，逆时针旋转6060度，再移动度，再移动b=2b=2个小区个小区即到达同频小区。其即到达同频小区。其中中a a和和b b分别表示相邻分别表示相邻同频小区的二维距离同频小区的二维距离（即相隔的小区数）。（即相隔的小区

23、数）。小区制移动通信网小区制移动通信网第六章第六章 移动通信组网原理移动通信组网原理重庆大学重庆大学 Chongqing University University 19192022-1-30确定同频小区确定同频小区NrbabarrbrarbraD20222000202023)(332cos)3()3(2)3()3(03rND 同频复用距离同频复用距离D，从图中可见同频小区之间的距离满足：，从图中可见同频小区之间的距离满足：即：即：定义同频复用比定义同频复用比R=D/rR=D/r0 0，则，则NR3小区制移动通信网小区制移动通信网第六章第六章 移动通信组网原理移动通信组网原理重庆大学重庆大学

24、Chongqing University University 20202022-1-30 N=3N=3、4 4、7 7、9 9、1313例：例：a=2, b=1, N=7, TACS AMPSa=2, b=1, N=7, TACS AMPS a=1, b=1, N=3; a=2, b=0, N=4, GSM a=1, b=1, N=3; a=2, b=0, N=4, GSM a=1, b=0, N=1, CDMA a=1, b=0, N=1, CDMA频率复用模式频率复用模式 如上述研究和设计出的区群或簇，通过频率不断重复使如上述研究和设计出的区群或簇，通过频率不断重复使用，使有限的频率资源

25、产生无限的系统容量的技术称为频用，使有限的频率资源产生无限的系统容量的技术称为频率复用技术，而这些基本的区群或簇称为基本复用模式。率复用技术，而这些基本的区群或簇称为基本复用模式。对于全向覆盖的小区，若复用模式为对于全向覆盖的小区，若复用模式为N N，则总的频道数，则总的频道数被分成被分成N N组，每个小区分得一个频道组，所有频道分配给组，每个小区分得一个频道组，所有频道分配给簇内所有小区，每个簇重复使用相同的频率分配模式。簇内所有小区，每个簇重复使用相同的频率分配模式。第六章第六章 移动通信组网原理移动通信组网原理重庆大学重庆大学 Chongqing University Universit

26、y 21212022-1-303.3. 小区图案和频率复用小区图案和频率复用频率复用模式频率复用模式第六章第六章 移动通信组网原理移动通信组网原理重庆大学重庆大学 Chongqing University University 22222022-1-30中心激励方式：中心激励方式：缺点：缺点：假如小区内有大的障碍物，会造成阴影区。假如小区内有大的障碍物，会造成阴影区。顶点激励方式：顶点激励方式：优点：优点：减小天线主瓣之外的干扰，从而可以减小同频复减小天线主瓣之外的干扰，从而可以减小同频复用距离，提高频谱利用率。用距离，提高频谱利用率。基站放在小区中央，采用全方向天线形成圆形基站放在小区中央，

27、采用全方向天线形成圆形覆盖区的方式。覆盖区的方式。基站放在正六边形的基站放在正六边形的3 3个成个成120120度角的顶点上，使度角的顶点上，使用用120120度的扇形覆盖的定向天线的方式。度的扇形覆盖的定向天线的方式。频率复用模式频率复用模式第六章第六章 移动通信组网原理移动通信组网原理重庆大学重庆大学 Chongqing University University 23232022-1-301*6*3 第六章第六章 移动通信组网原理移动通信组网原理重庆大学重庆大学 Chongqing University University 24242022-1-30小区分裂小区分裂第六章第六章 移动通

28、信组网原理移动通信组网原理重庆大学重庆大学 Chongqing University University 25252022-1-30实施方案实施方案 小区分裂小区分裂I) I) 原基站上分裂原基站上分裂划分扇区划分扇区第六章第六章 移动通信组网原理移动通信组网原理重庆大学重庆大学 Chongqing University University 26262022-1-30I) I) 原基站上分裂（续）原基站上分裂（续）三叶草形小区分裂方式三叶草形小区分裂方式小区分裂小区分裂第六章第六章 移动通信组网原理移动通信组网原理重庆大学重庆大学 Chongqing University Universi

29、ty 27272022-1-30 II II）增加新基站）增加新基站正六边形分裂（见图正六边形分裂（见图 4-164-16）小区分裂小区分裂第六章第六章 移动通信组网原理移动通信组网原理重庆大学重庆大学 Chongqing University University 28282022-1-30同频干扰防护计算同频干扰防护计算1.1.为何必须考虑同频干扰防护为何必须考虑同频干扰防护 所谓进行同频干扰防护就是使系统的载干比达到规定的性能所谓进行同频干扰防护就是使系统的载干比达到规定的性能指标。指标。 蜂窝移动通信系统是一个频率复用的高干扰环境系统，其同频蜂窝移动通信系统是一个频率复用的高干扰环境系

30、统，其同频干扰往往成为制约系统性能的主要因素，热噪声相对而言很小，干扰往往成为制约系统性能的主要因素，热噪声相对而言很小，因此，主要对载波同频干扰比进行计算因此，主要对载波同频干扰比进行计算。2.2.全向小区系统全向小区系统C/IC/I的计算的计算mkkmkkrDDrIC10101 m m为干扰源总数为干扰源总数计算环境为平衡系统计算环境为平衡系统（全向覆盖，噪声可忽略）（全向覆盖，噪声可忽略）为路径损耗系为路径损耗系数数第六章第六章 移动通信组网原理移动通信组网原理重庆大学重庆大学 Chongqing University University 29292022-1-30第六章第六章 移动通

31、信组网原理移动通信组网原理重庆大学重庆大学 Chongqing University University 30302022-1-30RmrDmIC1102.2.全向小区系统全向小区系统C/IC/I的计算（续）的计算（续）注：注：在一个完全展开的正六边形组成的蜂窝系统中，对于在一个完全展开的正六边形组成的蜂窝系统中，对于任何簇的构成方案，在周围第一层均有任何簇的构成方案，在周围第一层均有6 6个同频干扰小区，个同频干扰小区，如果只考虑第一层同频小区，则：如果只考虑第一层同频小区，则： C/I = 1/6 C/I = 1/6 R R4 4同频干扰防护计算同频干扰防护计算第六章第六章 移动通信组网

32、原理移动通信组网原理重庆大学重庆大学 Chongqing University University 31312022-1-30)13(1100NmrrDmIC根据最坏情况下的根据最坏情况下的C/IC/I值进行系统设计，即使在业值进行系统设计，即使在业务繁忙时也能有好的系统性能。务繁忙时也能有好的系统性能。同频干扰防护计算同频干扰防护计算最坏情况下全向天线系统最坏情况下全向天线系统C/IC/I计算：计算：D-rD-r0 0 来替代，则：来替代，则：例：对于例：对于GSMGSM系统，系统，N = 4N = 4，dBdBNrrDmIC12) 9.7( 2.6)13(611400 前面我们讲过国家规

33、定前面我们讲过国家规定GSMGSM系统载干比必须大于等于系统载干比必须大于等于12dB12dB，这说，这说明明N=4N=4采用全向小区覆盖不能满足网络服务质量要求，这种设计要采用全向小区覆盖不能满足网络服务质量要求，这种设计要被否定。被否定。第六章第六章 移动通信组网原理移动通信组网原理重庆大学重庆大学 Chongqing University University 32322022-1-303.3.定向小区系统定向小区系统C/IC/I的计算的计算1 1）什么叫定向小区系统？）什么叫定向小区系统？为了增加系统容量将一个中心激励的基站利用定向天为了增加系统容量将一个中心激励的基站利用定向天线将其

34、分成线将其分成3 3或或6 6个扇形覆盖小区，像这样由定向小区个扇形覆盖小区，像这样由定向小区组成的系统叫定向小区系统。组成的系统叫定向小区系统。I I）由于定向天线产生的电磁波能量在前后方向上相差）由于定向天线产生的电磁波能量在前后方向上相差 10dB10dB以上，故对其它基站或以上，故对其它基站或MSMS同频干扰只在主瓣方向同频干扰只在主瓣方向 有效，从而使有效干扰源的数量大大减少。有效，从而使有效干扰源的数量大大减少。IIII）根据经典文献）根据经典文献120120度扇区、三叶草形小区的同频干扰度扇区、三叶草形小区的同频干扰 源为源为2 2个，个，6060度扇区的同频干扰源仅有一个。度扇

35、区的同频干扰源仅有一个。同频干扰防护计算同频干扰防护计算2 2）定向小区系统干扰特点）定向小区系统干扰特点第六章第六章 移动通信组网原理移动通信组网原理重庆大学重庆大学 Chongqing University University 33332022-1-303 3）计算方法）计算方法I I）120120度度3 3扇区情况扇区情况dBdBNIC127.12)13(214表明表明120120度扇区定向天线覆盖可以改善同频干扰比。度扇区定向天线覆盖可以改善同频干扰比。II）6扇区情况作为作业同频干扰防护计算同频干扰防护计算还考虑对于还考虑对于GSMGSM系统，系统，N = 4N = 4，国家规定国

36、家规定GSMGSM移动通信系统的设备必须满足：移动通信系统的设备必须满足： dBNmrrDmIC12) 13(1100 如果不满足，必须采用调整措施使之满足，有几种措施：如果不满足，必须采用调整措施使之满足，有几种措施：N N增大，增大，m m减小，使减小，使I I减小，通过调整基站方位角、仰角使小区间的同频干扰减小，通过调整基站方位角、仰角使小区间的同频干扰I I减到最小。减到最小。第六章第六章 移动通信组网原理移动通信组网原理重庆大学重庆大学 Chongqing University University 34342022-1-30频率规划方案频率规划方案频率规划包含两个含义：频率规划包含

37、两个含义： 频道分组，根据服务网络频道分组，根据服务网络的需要将全部频道分成若干个频道组；的需要将全部频道分成若干个频道组； 频道指配：频道指配：以一定的规律和方式（固定或动态）将频道指派给服以一定的规律和方式（固定或动态）将频道指派给服务区内的用户。务区内的用户。频道分配策略：频道分配策略：根据频道和小区的关系，可将分配策略根据频道和小区的关系，可将分配策略分为固定频道分配策略、动态频道分配策略和混合频道分为固定频道分配策略、动态频道分配策略和混合频道分配策略。分配策略。固定频道分配策略固定频道分配策略：系统给每个小区指派一组预先确定好的频率。：系统给每个小区指派一组预先确定好的频率。优点优

38、点：控制方便；：控制方便；缺点缺点：信道利用率低。：信道利用率低。动态频道分配策略动态频道分配策略：根据小区中实时变化的业务量进行信道分配。：根据小区中实时变化的业务量进行信道分配。优点优点：提高系统的信道利用率，减小呼叫阻塞。：提高系统的信道利用率，减小呼叫阻塞。缺点缺点：控制复杂。：控制复杂。复合频道分配策略复合频道分配策略：将一部分信道固定分配给各小区，另一部分作为：将一部分信道固定分配给各小区，另一部分作为各小区均可使用的动态信道。各小区均可使用的动态信道。第六章第六章 移动通信组网原理移动通信组网原理重庆大学重庆大学 Chongqing University University 3

39、5352022-1-302 2）蜂窝网固定波道分配）蜂窝网固定波道分配固定波道（信道）分配法固定波道（信道）分配法需要解决的问题：频道组数；每组的频道数；需要解决的问题：频道组数；每组的频道数； 频道的频率指配。频道的频率指配。1 1）带状网的固定波道分配）带状网的固定波道分配a)a)根据对系统根据对系统C/IC/I要求确定同频复用模式要求确定同频复用模式N N之后就能相应之后就能相应 的确定频率组数；的确定频率组数；b)b)然后根据每个无线小区的话务量确定每组所需的波道数然后根据每个无线小区的话务量确定每组所需的波道数 （根据爱尔兰公式计算）；（根据爱尔兰公式计算）；c)c)每组波道频率指配

40、每组波道频率指配a)a)根据同频复用模式根据同频复用模式N N，确定所需频道组数就为，确定所需频道组数就为N N。b)b)根据每个无线小区的话务量确定每组所需的频道数根据每个无线小区的话务量确定每组所需的频道数 （根据爱尔兰公式计算）（根据爱尔兰公式计算）第六章第六章 移动通信组网原理移动通信组网原理重庆大学重庆大学 Chongqing University University 36362022-1-30两种固定信道分配法两种固定信道分配法a a）分区分组分配法：）分区分组分配法：着眼于波道组中的波道满足无三阶着眼于波道组中的波道满足无三阶互调干扰条件，但频道资源没有被全部利用。互调干扰条件

41、，但频道资源没有被全部利用。b b）等频距分配法）等频距分配法实现方法实现方法：将所有频道按频道序号等间隔的分组，每个：将所有频道按频道序号等间隔的分组，每个小区或扇区只使用其中一组频率。小区或扇区只使用其中一组频率。是大容量蜂窝系统广泛使用的频率分配方法。是大容量蜂窝系统广泛使用的频率分配方法。特点：特点：1 1）频道全部利用）频道全部利用2 2）同一频道组中的相邻频道序号之间的间隔为总频道组数）同一频道组中的相邻频道序号之间的间隔为总频道组数目目( (由同频复用模式由同频复用模式N N和基站覆盖情况确定）；和基站覆盖情况确定）；3 3）同一频道组中的频道可能不满足无互调干扰的条件，但）同一

42、频道组中的频道可能不满足无互调干扰的条件，但由于同一组的频道之间有足够大频道间隔，可将干扰信号减由于同一组的频道之间有足够大频道间隔，可将干扰信号减到很小的程度。到很小的程度。 所谓等频距是指一个频道组内相邻频道的频道序号间隔相同，相所谓等频距是指一个频道组内相邻频道的频道序号间隔相同，相邻频道的频率差也就相等。邻频道的频率差也就相等。第六章第六章 移动通信组网原理移动通信组网原理重庆大学重庆大学 Chongqing University University 37372022-1-30例：例：GSMGSM系统，系统，N = 4N = 4，1201200 0定向覆盖（即复用模式为定向覆盖（即复

43、用模式为4/124/12，每基站采用，每基站采用3 3个个120120度的定向天线覆盖度的定向天线覆盖) )。故。故Q = Q = 3 3，总的频道组数为，总的频道组数为NQ = 12NQ = 12。NQNQ也就是频道组中相邻也就是频道组中相邻频道序号的间隔。频道序号的间隔。全向小区覆盖，需要的频道组数为：全向小区覆盖，需要的频道组数为：N N组；组；定向小区，分裂为定向小区，分裂为Q Q个，则需要的频道组数为：个，则需要的频道组数为：NQNQ组。组。第六章第六章 移动通信组网原理移动通信组网原理重庆大学重庆大学 Chongqing University University 38382022

44、-1-30第六章第六章 移动通信组网原理移动通信组网原理重庆大学重庆大学 Chongqing University University 39392022-1-30分组序号分组序号1 12 23 34 45 56 67 78 89 9101011111212分组代号分组代号 A1B1C1D1A2B2C2 D2 A3B3C3D3频道号频道号1 12 23 34 45 56 67 78 89 910101111121213131414151516161717181819192020212122222323242425252626 3636374848494960606161727273738484

45、858596969797108108109109120120121121 122122 123123 1241241010每组频道每组频道111111111111111110101010101010101010101010101010数数续上例，共有续上例，共有124124个频道，如何分配？个频道，如何分配？两种固定信道分配法两种固定信道分配法第六章第六章 移动通信组网原理移动通信组网原理重庆大学重庆大学 Chongqing University University 40402022-1-30第六章第六章 移动通信组网原理移动通信组网原理重庆大学重庆大学 Chongqing Universi

46、ty University 41412022-1-30而多波道共用，就是而多波道共用，就是n n个波道为该无线区内的所有用户共用。当个波道为该无线区内的所有用户共用。当其中其中k k（knkn）个波道被占用时，其他用户可以使用（）个波道被占用时，其他用户可以使用（n-kn-k）个波道）个波道中的任一个。中的任一个。多波道共用技术及其相关概念多波道共用技术及其相关概念在一个无线区域内的几个波道均为该无线区内的所在一个无线区域内的几个波道均为该无线区内的所有用户共用的方式。有用户共用的方式。显然，所有波道同时被占用的概率远小于一个波道显然，所有波道同时被占用的概率远小于一个波道被占用的概率，因而，

47、多波道共用可以大大提高波道被占用的概率，因而，多波道共用可以大大提高波道的利用率。的利用率。1. 1. 什么叫多波道共用什么叫多波道共用和多波道共用相对应的是独立波道方式。比如说，在一个无线区和多波道共用相对应的是独立波道方式。比如说，在一个无线区中有中有n n个波道，将用户也分成个波道，将用户也分成n n组，每组用户分别被指定在某一波道组，每组用户分别被指定在某一波道上工作，不同波道内的用户不能互换波道，这种用户占用波道的方上工作，不同波道内的用户不能互换波道，这种用户占用波道的方式就称为独立波道方式。这种方式下波道占用率不高。式就称为独立波道方式。这种方式下波道占用率不高。第六章第六章 移

48、动通信组网原理移动通信组网原理重庆大学重庆大学 Chongqing University University 42422022-1-302. 2. 多波道共用相关概念多波道共用相关概念A A的单位：的单位：“爱尔兰爱尔兰”（ErlErl）-一个话路一个话路连续被占用连续被占用1 1小时的话务量。小时的话务量。1 1）话务量）话务量: :度量通信系统业务量或繁忙程度的指标。度量通信系统业务量或繁忙程度的指标。定义：在一个特定时间内呼叫次数与每次呼叫平定义：在一个特定时间内呼叫次数与每次呼叫平 均占用时间的乘积。均占用时间的乘积。A= A= S SAA流入话务量流入话务量 单位时间内的平均呼叫次

49、数单位时间内的平均呼叫次数SS每次呼叫平均占用时间每次呼叫平均占用时间流入话务量流入话务量定义为单位时间内（通常一个小时）定义为单位时间内（通常一个小时）发生的平均呼叫次数与每次呼叫平均占用波道的时间发生的平均呼叫次数与每次呼叫平均占用波道的时间多波道共用技术及其相关概念多波道共用技术及其相关概念第六章第六章 移动通信组网原理移动通信组网原理重庆大学重庆大学 Chongqing University University 43432022-1-303 3）多波道移动电话系统中描述话务量）多波道移动电话系统中描述话务量A A、呼损率、呼损率B B、共用波、共用波道数道数n n三个参量的公式为爱尔

50、兰呼损公式：三个参量的公式为爱尔兰呼损公式：niiniAnAB0!2) 2) 呼损率呼损率定义：定义：当一个系统的所有波道均被占用后，若再有新呼当一个系统的所有波道均被占用后，若再有新呼叫发生，必将因无波道可用而损失掉。在单位时间内这叫发生，必将因无波道可用而损失掉。在单位时间内这种被损失掉的呼叫占全部呼叫的比率称为呼损率，通常种被损失掉的呼叫占全部呼叫的比率称为呼损率，通常又称为服务等级，是通信网接续质量的主要指标。又称为服务等级，是通信网接续质量的主要指标。A A：n n个波道总的流入话务量个波道总的流入话务量n: n: 共用的波道数共用的波道数 i: 0 - ni: 0 - n多波道共用

51、技术及其相关概念多波道共用技术及其相关概念第六章第六章 移动通信组网原理移动通信组网原理重庆大学重庆大学 Chongqing University University 44442022-1-30如已知呼损率如已知呼损率B B，据上式可算出，据上式可算出A A和和n n的对应数量关系，的对应数量关系，4 4）波道利用率）波道利用率波道空闲的时间越短，波道利用率就越高。波道空闲的时间越短，波道利用率就越高。a a）定义：单位时间内波道被占用时间的总和所占的比率。）定义：单位时间内波道被占用时间的总和所占的比率。b b）计算方法：用每个波道平均完成的话务量表示）计算方法：用每个波道平均完成的话务量

52、表示nBAnA1A表示完成话务量表示完成话务量若已知若已知B B、n n可以得可以得A A，再根据上式可计算得波道利用率。，再根据上式可计算得波道利用率。多波道共用技术及其相关概念多波道共用技术及其相关概念第六章第六章 移动通信组网原理移动通信组网原理重庆大学重庆大学 Chongqing University University 45452022-1-30图：波道利用率图：波道利用率从图中可以看出信道数无限增加并不能明显扩大容量，因为从图中可以看出信道数无限增加并不能明显扩大容量，因为波道利用率并不随之线性增加。波道利用率并不随之线性增加。第六章第六章 移动通信组网原理移动通信组网原理重庆大

53、学重庆大学 Chongqing University University 46462022-1-305 5）系统用户数）系统用户数它是移动通信系统工程设计中最重要的决定性参数，它它是移动通信系统工程设计中最重要的决定性参数，它决定了网络规模的大小、系统设备的多少、经济投资的决定了网络规模的大小、系统设备的多少、经济投资的大小。因此设计一个系统时，首先必须计算系统的用户大小。因此设计一个系统时，首先必须计算系统的用户数，即估算系统容量。数，即估算系统容量。为了计算系统用户数，必须要知道每用户忙时话务量为了计算系统用户数，必须要知道每用户忙时话务量每用户忙时话务量由统计方法确定，每用户忙时话务量每用户忙时话务量由统计方法确定，每用户忙时话务量计算公式为：计算公式为：a = CTK / 3600C C：每用户每天平均呼叫次数：每用户每天平均呼叫次数T T：每次呼叫平均占用波道的时间（秒：每次呼叫平均占用波道的时间（秒/ /次）次）K K：忙时话务量对全日（：忙时话务量对全日（2424小时）话务量的比，小时）话务量的比， 称为集中系数，一般为称为集中系数，一般为10%-15%10%-15%左右。左右。由于业务性质不同，各国发展由于业务性质不同，各国发展情况不同，各国情况不同，各国a a的取值也不的取值也不同，中国：同，中国：0.03Erl/0.03Erl/用户，