移动通信第6章移动通信系统组网

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Байду номын сангаас
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2．频率复用的概念
频率复用的机理基于无线电波传播 路径损耗特性，即如果两个基站之间的 距离足够远，那么用于一个基站的频率 可以在另一个基站上复用。
图6-14 区群的构成示意图
蜂窝系统的容量直接与单位区群在 某一固定范围内复制的次数成比例。
图6-2 接入网、交换网和传输网的位置关系
用户接入网是电信业务网的组成部分，
负责将电信业务透明地传送到用户，即用户 通过接入网的传输，能灵活地接入到不同的 电信业务节点上。
2．支撑网
支撑网是使业务网正常运行、增强网络 功能、提高全网服务质量以满足用户要求的 网络。
在各个支撑网中传送相应的控制、监测 信号。
支撑网包括信令网、同步网和管理网。 （1）信令网。 （2）同步网。 （3）管理网。
6.1.2 用户接入网
1．接入网的界定
接入网由业务节点接口（SNI）和用 户网络接口（UNI）之间的一系列传送实 体（如线路设施和传输设施）组成，为供 给电信业务而提供所需传送承载能力的实 施系统。
图6-3 接入网的定界
带状网主要用于覆盖公路、铁路、水运航 道、海岸沿线等狭长区域，如图6-10所示。
基站天线若用全向辐射，覆盖区形状是圆 形的，如图6-10（a）所示，带状网宜采用有向 天线，使每个小区呈扁圆形，如图6-10（b）所 示。
带状网的同频道干扰分析如图6-12所示。
图6-10 带状网
图6-11 带状网频率配置
为了解决上下行传输增益差，可以
设立分集接收台，接收附近移动台的信 号，然后通过有线的方式将信号转发至 基站。
2．小区制
（1）小区制的特点
在几个小区间设置移动业务交换中 心，管理各小区间用户的通信接续以及 移动用户与固网用户的连接，这种方式 称为小区制，如图6-9所示。
图6-9 小区制示意图
（2）带状网
第6章 移动通信系统组网
6.1
通信网简介
6.2
蜂窝组网技术
6.3
无线系统的信道分配
1、教学内容
蜂窝组网的必要性及蜂窝小区的特性； 无线系统的信道分配策略； 话务量、服务等级和信道数的关系； 蜂窝组网干扰和不同接入方式的容量分析； 蜂窝系统的移动性管理； 蜂窝网络设计应用实例，简介GSM系统、 WCDMA和TD-SCDMA系统的蜂窝网络设计。
图6-12 带状网的同频道干扰分析
（3）面状网
陆地移动通信的大部分服务区是宽 广的面状区域。
图6-13 小区的形状
由表6-2可见，在服务区面积一定的 情况下，正六边形小区的形状最接近理 想的圆形，用它覆盖整个服务区所需的 基站数最少，也最经济。
正六边形构成的网络形同蜂窝，因 此，将小区形状为正六边形的小区制移 动通信网称为蜂窝网。
（2）邻接之后的区群应保证同信道小区 之间的中心距离相等。
单位无线区群内小区的个数（N）应 满足下式：
Ni2 ij j2 i，j为正整数 （6-1）
由式（6-1）可算出N的可能取值如 表6-3所示。
相应的区群形状如图6-14所示。
表6-3 单位无线区群内小区的个数（N）
i
0
1
2
3
4
j
1
1
3
7
13
网络侧经业务节点接口（SNI）与业 务节点（SN）相连；用户侧经用户网络接 口（UNI）与用户相连；管理方面则经Q3 接口与电信管理网（TMN）相连。
接入网主要包括两类。
（1）有线接入网。
（2）无线接入网。
图6-4 无线接入系统示意图
2．移动无线接入网举例
（1）第二代蜂窝移动通信系统 （2）UMTS系统结构（适用WCDMA/TD-
1．大区制
大区制是指在特定的服务区内只设 一个基站，负责服务区内所有用户的无 线链路使用，如图6-8所示。
图6-8 大区制示意图
大区制移动通信尽可能地增大基站覆 盖范围，解决大区域的移动通信业务。
为了增大基站的覆盖区半径，在大区 制的移动通信系统中，基站的天线架设得 很高，可达几十米至几百米；基站的发射 功率很大，一般为50～200W；实际覆盖半 径达30～50km。
SCDMA） （3）卫星移动通信系统
图6-5 蜂窝移动通信系统结构示意图
图6-6 UMTS系统结构
图6-7 卫星移动通信系统结构示意图
6.2 蜂窝组网技术
一个基站在其天线高度的范围内为 移动用户提供服务的覆盖区称为一个无 线电区，简称小区。
小区的划分决定于系统的容量、地 形和传播特性。
6.2.1 移动通信网的区域覆盖
2、教学基本要求
了解通信网的基本概念； 掌握蜂窝组网的必要性及蜂窝小区的特性； 掌握无线系统的信道分配策略； 掌握多信道共用的意义； 熟悉话务量、服务等级和信道数的关系； 掌握蜂窝组网干扰和不同接入方式的容量分析； 了解蜂窝系统的移动性管理； 了解蜂窝网络设计应用实例。
3、重点、难点
掌握蜂窝组网的必要性及蜂窝小区的特性； 掌握无线系统的信道分配策略； 熟悉话务量、服务等级和信道数的关系； 掌握蜂窝组网干扰和不同接入方式的容量分析。
6.2.2 蜂窝小区的特性
1．区群的构成
在移动通信中，为了避免同信道干扰，相 邻小区显然不能用相同的信道。
为了保证同信道小区之间有足够的距离， 附近的若干小区都不能用相同的信道。
这些不同信道的小区组成一个区群，称为 单位无线区群，也叫做一簇。
单位无线区群的构成应满足两个基 本条件。
（1）单位区群之间可以无空隙无重叠地 进行邻接。
移动通信网络属于通信网的范畴，
但是移动网络需要面对频率资源受限、 移动用户不断变换位置等问题，尤其是 移动网络无线侧组网有自身的特点，本 章主要内容如下。
（1）通信网的基本概念。 （2）蜂窝组网的必要性及蜂窝小区的特性。 （3）无线系统的信道分配策略。 （4）多信道共用的意义。
（5）话务量、服务等级和信道数的关系。 （6）蜂窝组网干扰和不同接入方式的容量分
析。
（7）蜂窝系统的移动性管理。 （8）GSM系统的蜂窝网络设计。
6.1 通信网简介
6.1.1 通信网的构成
1．业务网
业务网就是用户信息网，它是现代通信 网的主体，是向用户提供诸如电话、电报、 传真、数据、图像等各种电信业务的网络。
业务网按其功能又可分为用户接入网、 交换网和传输网3个部分。
图6-1 现代通信网的组成示意图