第4章 移动通信网络技术2

1、第4章 移动通信网络技术复习：复习： 移动通信的概念及特点移动通信的概念及特点移动通信：指通信的一方或双方在移动中实现通信。即移动通信：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在某一非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。预定的位置上。典型的移动通信系统通常由移动台典型的移动通信系统通常由移动台(MS)、基站子系统、基站子系统(BSS)、网络子系统构成。移动交换中心、网络子系统构成。移动交换中心(MSC)是网络子是网络子系统的核心。系统的核心。 MSC：完成呼叫接续与控制、无线资源管理和移动性：完成呼叫接续与控制、无线资源管理和移动

2、性管理等功能。三种数据库管理等功能。三种数据库(HLR、VLR和和AUC)HLR：归属地用户位置数据库。存储该：归属地用户位置数据库。存储该HLR管辖区的所管辖区的所有移动用户的有关数据。有移动用户的有关数据。VLR：外来用户位置数据库。存储进入其控制区域内的：外来用户位置数据库。存储进入其控制区域内的漫游移动用户的有关数据。漫游移动用户的有关数据。第4章 移动通信网络技术复习：复习： 频率复用技术频率复用技术u 区域划分两大类：区域划分两大类： 大区制和大区制和 小区制小区制u 为增加系统容量，采用小区制（蜂窝网），可以实现频为增加系统容量，采用小区制（蜂窝网），可以实现频率复用；率复用；u

3、 小区制又分为小区制又分为2种：带状服务区和面状服务区种：带状服务区和面状服务区u 蜂窝网：小区形状蜂窝网：小区形状正六边形正六边形u 区群：由使用不同频率组的一组小区组成。在区群区群：由使用不同频率组的一组小区组成。在区群之间之间可进行频率复用。可进行频率复用。u 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各个相邻同信道小区之间的二、邻接之后的区群应保证各个相邻同信道小区之间的距离相等。距离相等。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

4、N应满足：应满足： N=i2+ij+j2 (4-2-1)第4章 移动通信网络技术复习：复习：1j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 移动通信网络技术补充：相邻同频小区距离的计算补充：相邻同频小区距离的计算 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）

5、相邻同频道小区的距离：）相邻同频道小区的距离：2203Diijj dNRN为区群内小区数目，为区群内小区数目，R为小区辐射半径为小区辐射半径 D60减小同频干扰和提高小区容量之间相互矛盾减小同频干扰和提高小区容量之间相互矛盾 第4章 移动通信网络技术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 。

6、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

7、网络技术例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：100

8、1K 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3. 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

9、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1) 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

10、。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

11、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 移动通信网络技术该法的特点是：避免了三阶互调；

12、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，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

13、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 移动通信网络技术无三阶互调频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(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

14、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：第三组：3，10，17，24，31，第四组：第四组：

15、4，11，18，25，32，第五组：第五组：5，12，19，26，33，第六组：第六组：6，13，20，27，34，第七组：第七组：7，14，21，28，35，这样的频率配置可能正好满足产生互调的频率关系，这样的频率配置可能正好满足产生互调的频率关系，但正因为频距大，干扰易于被接收机输入滤波器滤除而但正因为频距大，干扰易于被接收机输入滤波器滤除而不易作用到非线性器件，这也就避免了互调干扰的产生。不易作用到非线性器件，这也就避免了互调干扰的产生。第4章 移动通信网络技术固定信道分配方式固定信道分配方式优点：优点：实现起来比较简单；实现起来比较简单；缺点：缺点：频率利用率不高，频率利用率不高，造成

16、频率资源的浪费。造成频率资源的浪费。改进的方法：改进的方法：空闲频道借用空闲频道借用当小区中的所有频道已使当小区中的所有频道已使用完，而又有新的呼叫请求时，从相邻的小区中借用空闲用完，而又有新的呼叫请求时，从相邻的小区中借用空闲信道信道固定信道配置方式固定信道配置方式只能适应移动台业务分布相对固定只能适应移动台业务分布相对固定的的情况。情况。第4章 移动通信网络技术2) 动态信道分配方式动态信道分配方式在该方式中，所有信道不是固定地分配给小区，只有用户在该方式中，所有信道不是固定地分配给小区，只有用户发出呼叫时，才为服务的小区分配信道。发出呼叫时，才为服务的小区分配信道。 分配信道时考虑的因素

17、：分配信道时考虑的因素： 同频道复用距离同频道复用距离(在在限定的最小频率复用距离内的小区没有限定的最小频率复用距离内的小区没有使用该频率使用该频率) 不会对本小区已经使用的信道产生明显的干扰，不会对本小区已经使用的信道产生明显的干扰， 以后呼叫阻塞的可能性，候选信道使用的频次等。以后呼叫阻塞的可能性，候选信道使用的频次等。 优点：优点：提高了信道提高了信道利用率，可适应业务分布的动态变化；利用率，可适应业务分布的动态变化； 缺点：缺点：要求要求MSC连续实时地收集关于信道占用情况、话务连续实时地收集关于信道占用情况、话务量分布清况等数据，量分布清况等数据，增加了系统存储量和运算量增加了系统存

18、储量和运算量。第4章 移动通信网络技术动态信道分配方式又可分为动态信道分配方式又可分为动态配置法和柔性配置法动态配置法和柔性配置法两种。两种。(1) 动态配置法：动态配置法：随业务量的变化重新配置全部信道。随业务量的变化重新配置全部信道。若能理想地实现，则频率利用率可提高若能理想地实现，则频率利用率可提高2050，但要及时算出新的配置方案，且要避免各类干扰则十分困但要及时算出新的配置方案，且要避免各类干扰则十分困难。难。(2) 柔性配置法：柔性配置法：给区群中的每个小区分配若干信道给区群中的每个小区分配若干信道(只分配只分配其中的一部分信道其中的一部分信道)，预留其它信道，供各小区需要时分配。

19、，预留其它信道，供各小区需要时分配。 优点：简单、实用，既能提高频率利用率，减少呼叫优点：简单、实用，既能提高频率利用率，减少呼叫阻塞概率，阻塞概率， 又能降低开销。又能降低开销。 第4章 移动通信网络技术4.2.2 干扰和系统容量干扰和系统容量 对于蜂窝网，干扰是影响系统性能和容量的主要因素。对于蜂窝网，干扰是影响系统性能和容量的主要因素。 干扰的主要类型：干扰的主要类型：移动台接收信号受到的干扰：移动台接收信号受到的干扰： 所属基站发给其它移动台的信号（邻道干扰）所属基站发给其它移动台的信号（邻道干扰） 相邻同频小区的同频信号相邻同频小区的同频信号 基站产生的三阶互调信号基站产生的三阶互调

20、信号基站接收信号受到的干扰：基站接收信号受到的干扰： 本小区移动台的影响（注意远近效应）本小区移动台的影响（注意远近效应） 其它小区的同频道干扰其它小区的同频道干扰其中，同频干扰、邻道干扰和三阶互调干扰的影响最大，其中，同频干扰、邻道干扰和三阶互调干扰的影响最大，且无法根除。且无法根除。第4章 移动通信网络技术 邻道干扰和互调干扰邻道干扰和互调干扰可以通过可以通过合理分配信道合理分配信道的方式把的方式把影响减到最小；影响减到最小； 同频干扰同频干扰则则必须结合区群的组成及系统对必须结合区群的组成及系统对载干比载干比的要的要求等因素进行综合考虑，把同频干扰的影响降至最低。求等因素进行综合考虑，把

21、同频干扰的影响降至最低。1. 同频干扰同频干扰1) 同频干扰的定义同频干扰的定义同频干扰同频干扰是指两个相同频率的不同信号产生的干扰。是指两个相同频率的不同信号产生的干扰。蜂窝通信系统中采用频率复用技术，同频小区之间就会存蜂窝通信系统中采用频率复用技术，同频小区之间就会存在同频干扰。在同频干扰。第4章 移动通信网络技术 同频干扰的大小由同频干扰的大小由同频小区间的距离同频小区间的距离决定决定 为了减小同频干扰的影响和保证接收信号的质量，必须为了减小同频干扰的影响和保证接收信号的质量，必须使接收机输入端的使接收机输入端的有用信号功率与同频干扰功率之比大于某有用信号功率与同频干扰功率之比大于某个数

22、值个数值，该数值称为，该数值称为射频防护比。射频防护比。 射频防护比射频防护比S/N：移动台：移动台M处于小区的边沿时，移动处于小区的边沿时，移动台接收机的有用信号与同频道干扰之比。台接收机的有用信号与同频道干扰之比。 不同的网络、不同的话音质量要求其射频防护比也不同。不同的网络、不同的话音质量要求其射频防护比也不同。载干比载干比第4章 移动通信网络技术2) 影响同频再用距离的因素影响同频再用距离的因素(1) 调制方式。调制方式。(2) 电波传播特性。电波传播特性。(一般按双线模型分析。一般按双线模型分析。)(3) 小区半径。小区半径。 (4) 工作方式，如采用同频单工、异频双工等方式对同工作

23、方式，如采用同频单工、异频双工等方式对同频再用也会起一定影响。频再用也会起一定影响。(5) 可靠通信概率。可靠通信概率。u 解决方法：解决方法： 1、增大发射机的发射功率，、增大发射机的发射功率，但会增大对相邻同频小区的但会增大对相邻同频小区的干扰。干扰。 2、增大频率复用的距离、增大频率复用的距离， 但复用距离的增加，又会导但复用距离的增加，又会导致频率利用率降低、系统容量减小。致频率利用率降低、系统容量减小。 u 在同频干扰与系统容量二者之间进行折中选择在同频干扰与系统容量二者之间进行折中选择第4章 移动通信网络技术3) 同频再用距离与小区半径之间的关系同频再用距离与小区半径之间的关系 移

24、动台移动台M处于小区处于小区A的边沿时，从基站的边沿时，从基站A收到的信号最收到的信号最弱，即最易受到基站弱，即最易受到基站B发射的同频道干扰。发射的同频道干扰。定义定义： A、B两基站之间的距离为两基站之间的距离为同频再用距离同频再用距离，记做，记做D。 D=DI+DS=DI +r0 (4-2-2)式中，式中， DI为同频道干扰源至被干扰接收机的距离；为同频道干扰源至被干扰接收机的距离； DS为有用信号的传播距离，即为小区半径为有用信号的传播距离，即为小区半径r0。图4-8 同频再用距离第4章 移动通信网络技术 定义定义同频再用系数同频再用系数（同频复用因子）为（同频复用因子）为 根据双线模

25、型传播损耗公式，以根据双线模型传播损耗公式，以dB为单位可表示为为单位可表示为L=40 lgd20 lg(hthr) (4-2-4) (4-2-3)001rDrDI设干扰信号和有用信号的传播损耗中值分别为设干扰信号和有用信号的传播损耗中值分别为LI和和LS，分别以分别以DI和和DS取代式取代式(4-2-4)中的中的d可得到：可得到： LI=40 lgDI20 lg(hthr) (4-2-5)LS=40 lgDS20 lg(hthr) (4-2-6)所以传播损耗之差为所以传播损耗之差为 )dB(lg40SISIDDLL(4-2-7)第4章 移动通信网络技术设设A基站和基站和B基站的发射功率均为基

26、站的发射功率均为PT，则移动台，则移动台M接收接收机的输入信号功率和同频道干扰功率分别为机的输入信号功率和同频道干扰功率分别为S=PTLS (4-2-8)I=PTLI(4-2-9)则移动台接收信号载干比为则移动台接收信号载干比为S/I=SI=LILS (4-2-10) 又因为又因为 所以所以(4-2-11)4010S/ISIDD)dB(lg40SISIDDLL第4章 移动通信网络技术则满足信噪比时，则满足信噪比时，同频再用距离同频再用距离D与小区半径与小区半径 r0 之间的关系为之间的关系为式中，式中，D/r0(同频再用距离同频再用距离/小区半径小区半径)称为同频复用因子。称为同频复用因子。(

27、4-2-12)040/)101 (rDIS又因为又因为 D=DI+DS=DI+r0 (4-2-2)(4-2-11)4010S/ISIDD第4章 移动通信网络技术例例4-1 若某系统的射频防护比为若某系统的射频防护比为8 dB，小区半径为，小区半径为r0，求同频再用距离。求同频再用距离。第4章 移动通信网络技术例例4-1 若某系统的射频防护比为若某系统的射频防护比为8 dB，小区半径为，小区半径为r0，求同频再用距离。求同频再用距离。解：根据式解：根据式(4-2-11)可求得可求得 则同频再用距离则同频再用距离D=DI+r0=3.6r0。 6 . 2104080rDDDISI若考虑到快衰落及慢衰

28、落，射频防护比若考虑到快衰落及慢衰落，射频防护比S/I将大于将大于8 dB。理论分析和实验表明，按无线小区内可靠通信概率。理论分析和实验表明，按无线小区内可靠通信概率为为90%考虑，考虑，S/I约需约需25 dB，这样可得：，这样可得：254000104 215 2IISSDD.Dr. rDD第4章 移动通信网络技术4) 区群中满足同频干扰条件下小区数的确定区群中满足同频干扰条件下小区数的确定设小区的辐射半径为设小区的辐射半径为r0，同信道小区中心之间的距离，同信道小区中心之间的距离dg为为只考虑同频干扰，移动台接收机收到只考虑同频干扰，移动台接收机收到NI个小区的同信道个小区的同信道干扰，其

29、信噪比为干扰，其信噪比为(4-2-13)(4-2-14)22g003()3diijjrNr1INiiSSII第4章 移动通信网络技术满足射频防护比时，同频再用距离满足射频防护比时，同频再用距离D为为 通常要求通常要求dgD，即使用相同频段的小区之间的物理距离至，即使用相同频段的小区之间的物理距离至少应为同频再用距离，则可得到少应为同频再用距离，则可得到:结论：结论：给定给定S/I时就能确定区群中小区的数目。时就能确定区群中小区的数目。(4-2-15)(4-2-16) / 40(1 10)S I0Dr / g4031 10S I00dDNrr 第4章 移动通信网络技术例例4-2 对于一个蜂窝网，

30、当要求射频防护比对于一个蜂窝网，当要求射频防护比S/I=18 dB时，求区群中小区数目时，求区群中小区数目N的最小值。的最小值。解：依据公式解：依据公式(4-2-16)可得可得整理得：整理得：N4.8再依据公式再依据公式(4-2-1)可得可得N最小可以取最小可以取7。40181013N8 . 33N第4章 移动通信网络技术图4-9 同频小区的多源干扰5) 多个干扰源时的同频干扰多个干扰源时的同频干扰蜂窝系统中所有的同频蜂窝系统中所有的同频小区之间都会存在一些干扰。小区之间都会存在一些干扰。如图所示，通常我们只考虑如图所示，通常我们只考虑第一层小区第一层小区产生的干扰，第产生的干扰，第二层的同频

31、小区对当前基站二层的同频小区对当前基站的影响一般可以忽略不计。的影响一般可以忽略不计。 第4章 移动通信网络技术假设同频干扰小区数为： IN第i个同频干扰小区引起的干扰功率为：iI00nrdPPd一般情况下距离发射台d处的信号强度Pr之间有如下关系：其中：P0为距离发射台d0处的信号强度 在市区的蜂窝系统中，路径衰减指数2 6n 移动接收机信干比：1INiiSSII第4章 移动通信网络技术 设所有的基站发射功率都相同；路径衰减指数相同； 移动台距所属小区基站的距离为r；(最坏情况) 距第i个同频小区的距离为Di；小区形状为正六边形；假设：仅考虑第一层干扰小区；周围干扰基站与目标基站的距离都相等

32、；近似Di=D；( 3)6D6nnnSrNI则有：1InNniiSrID同信道小区中心之间的距离为：同信道小区中心之间的距离为：iIDD3Nr 第4章 移动通信网络技术例：在某系统中，接收机要求的信干比门限为例：在某系统中，接收机要求的信干比门限为路径损耗指数路径损耗指数n4，求系统允许的最小，求系统允许的最小N。解：解：dB18IS41.8S1S3N18dB10I6I （） 749. 6IS32为故：NN第4章 移动通信网络技术2. 蜂窝系统的扩容蜂窝系统的扩容 无线服务的需求不断增大，频率资源越来越紧张，需无线服务的需求不断增大，频率资源越来越紧张，需要采用一些技术手段提高频率资源利用率，

33、以达到扩大系要采用一些技术手段提高频率资源利用率，以达到扩大系统容量的目的。统容量的目的。目前的主要技术有：目前的主要技术有： 小区分裂：小区分裂：通过增加基站的数量来增加系统容量，允许蜂通过增加基站的数量来增加系统容量，允许蜂窝系统有计划地扩容。窝系统有计划地扩容。裂向：裂向：依靠定向基站天线来减小同频干扰以提高系统容量。依靠定向基站天线来减小同频干扰以提高系统容量。微小区：微小区：将小区覆盖分散，将小区边界延伸到难以到达的将小区覆盖分散，将小区边界延伸到难以到达的地方。地方。第4章 移动通信网络技术1) 小区分裂小区分裂1、基本原理：基本原理：将原来拥塞的小区划分成更小的新小区，每将原来拥

34、塞的小区划分成更小的新小区，每个新小区都有自己的基站并相应地降低天线高度和减小发个新小区都有自己的基站并相应地降低天线高度和减小发射机功率。分裂后的小区面积减小，相同的覆盖区内区群射机功率。分裂后的小区面积减小，相同的覆盖区内区群的复制次数增大，增加了单位面积内的信道数目，从而提的复制次数增大，增加了单位面积内的信道数目，从而提高了系统容量。高了系统容量。第4章 移动通信网络技术例：将半径为R的小区分裂为半径为R/2的小小区 保留原小区的基站原小区的基站不可再用 以以R为半径的圆所覆盖的小区面积是以为半径的圆所覆盖的小区面积是以R/2为半径的圆所为半径的圆所覆盖的小区面积的覆盖的小区面积的4倍

35、。故小区数增加到大约为原来小区倍。故小区数增加到大约为原来小区数的数的4倍。倍。第4章 移动通信网络技术3、带来的问题、带来的问题实际中，不是所有的小区都同时分裂，不同规模的小区实际中，不是所有的小区都同时分裂，不同规模的小区将同时存在，应该特别注意保持同频小区之间的最小距离。将同时存在，应该特别注意保持同频小区之间的最小距离。小区面积的减少，意味着小区边界穿越次数频繁，这会小区面积的减少，意味着小区边界穿越次数频繁，这会造成呼叫切换的增加。所以，分裂之后，频道分配和功率造成呼叫切换的增加。所以，分裂之后，频道分配和功率调整将会非常复杂。调整将会非常复杂。解决办法：解决办法：将大小区的信道分成

36、两组。将大小区的信道分成两组。一组适应小小区的复用需求。一组适应小小区的复用需求。一组适应大小区的复用需求。一组适应大小区的复用需求。小区分裂通过增加单位面积内的信道数来提高系统容量的。小区分裂通过增加单位面积内的信道数来提高系统容量的。第4章 移动通信网络技术2) 裂向裂向 另一种提高系统容量的方法是保持小区半径另一种提高系统容量的方法是保持小区半径r0不变，而寻不变，而寻找办法来减小同频复用因子找办法来减小同频复用因子D/r0。 容量的提高容量的提高是通过减小区群中小区的数量，从而提高频率是通过减小区群中小区的数量，从而提高频率复用次数。但需要在不降低发射功率的前提下减小同频干扰。复用次数

37、。但需要在不降低发射功率的前提下减小同频干扰。原理：原理：采用定向天线来代替全向天线，每个定向天线面向其采用定向天线来代替全向天线，每个定向天线面向其扇区发射和接收信号，可以有效地减小同频干扰的影响范围，扇区发射和接收信号，可以有效地减小同频干扰的影响范围， 提高系统容量，这种技术称为裂向提高系统容量，这种技术称为裂向()。 同频干扰减小的程度取决于使用扇区的数目同频干扰减小的程度取决于使用扇区的数目第4章 移动通信网络技术通常一个小区划分为通常一个小区划分为3个个120的扇区或的扇区或6个个60的扇区。的扇区。如采用如采用120度定向天线后，所接收的同频干扰功率仅为采用度定向天线后，所接收的同频干扰功率仅为采用全向天线的全向天线的1/3，可减小系统的同频干扰。同频道小区距离，可减小系统的同频干扰。同频道小区距离D可适当减小，也即可以减小区群大小可适当减小，也即可以减小区群大小N，从而提高系统容量。，从而提高系统容量。图4-11 全向天线基站小区和定向天线基站小区第4章 移动通信网络技术 基站设在小区的中央，用全向天线形成圆形覆盖区时基站设在小区的中央，用全向天线形成圆形覆盖区时称为称为中心激励中心激励； 基站设在每个小区六边形的三个顶点上，采用三副基站设在每个小区六边