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现代移动通信第5讲 第03章 组网技术基础-1_2017

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第五章移动通信的组网技术PPT课件

第五章移动通信的组网技术PPT课件

应该说明，这种规则的小区图形仅仅具有理论分析和 设计意义，实际中的基站天线覆盖区不可能是规则正 六边形。
我们把许多正六边形小区作为几何图形覆盖整个服务 区所构成的形状类似蜂窝的移动通信网称为小区制蜂 窝移动通信网或蜂窝网，下图给出了一个蜂窝网的全 展开图形。
蜂窝小区覆盖
5.2 区群的构成和激励方式
A
B
A
B
双频制示意图
n频制带状网
带状网同频干扰比较表 r小区半径，a为相邻小区的交叠宽度。
二、蜂窝网（面状网）
面状网是指服务区内用户的分布呈宽广的平面。 服务区内小区的划分取决于电波传播的条件和天线的 方向。如果基站采用全向天线，覆盖区实际上是一个 圆，但从理论上说，圆形小区邻接会出现多重覆盖或 无覆盖。
4、越区切换
当移动台从一个小区（指基站或者基站的覆盖范围）移 动到另一个小区时，为了保持移动用户的不中断通信需 要进行的信道切换称为越区切换。
越区切换从技术上可分硬切换和软切换 硬切换：新的连接建立前，先中断旧的连接。例如 GSM系统。 软切换：指既维持旧的连接，又同时建立新的连接。例 如CDMA系统。
在整个服务区中每个区的大小可以是相同的，分配给各小 区的频道数目也相同，但这只能适应用户密度均匀的情况。 然而，事实上服务区内的用户密度是不均匀的，例如闹市 区的用户密度大，话务量急增；郊区的用户密度较小，话 务量也较小。随着城市建设的不断发展，原来的用户低密 度区可能已变成高密度区。为了适应这种情况，在高用户 密度的地区，应将小区面积划分得小一些，或将小区中基 站全向覆盖改为定向覆盖，使每个小区所分配的频道数增 多，满足话务量增大的需要。图中的数字表示信道数。
原基站
新基站
在组网时，出于经费或地形地物等方面的考虑，会出现 无线电波覆盖不到的地区，称之为盲区或死区，如图所 示。为了实现整个服务区内的通信，使死区变活，消除 盲区，通常在适当的地方建立直放站，以沟通盲区和死 区内的移动台与基地站之间的通信。

第05讲 组网技术基础(二)[10.2]

第05讲 组网技术基础(二)[10.2]

2100 2 A 70Erl 60
3.5.1 话务量与呼损

2、呼损率
因无信道而不能通话称为呼叫失败。在一个通信系统中， 造成呼叫失败的概率称为呼叫失败概率，简称为呼损率(B)。
A A' C C0 B A C



呼损率的物理意义是损失话务量与呼叫话务量之比的百 分数，也称为系统的服务等级（GOS）。 呼损率越小，成功呼叫概率越大，用户越满意。要想提 高服务等级， 一是提高系统容量，二是减少用户数（这不是希望的）， 三是采用合理的多信道共用方法，呼损率和话务量是一 对矛盾，服务等级和信道利用率是矛盾。

小区的面积为 S 2.5981R 2 2.5981*108 (m 2 )
新的小区的面积为 S ' S / 4 0.25* 2.5981 108 (m 2 ) *

新的小区的半径为 0.5 *10 5km 发射机功率 P1=Po/16=2W （取n=4） （c）若保持不变，则每个新小区仍有57个信道 （d）因为话务量为均匀分布 所以每个新小区的话务量为A1=A/4=12.75 Erlang 由C=57 A1=12.75 查图2.6 得新小区的阻塞概率能 低于0.1%
2、多信道共用技术
话务量与呼损 多信道共用的容量和信道利用率


10. 移动通信网的某个小区共有100个用户， t 平均每用户C＝5次/天， 0＝180秒/次，K＝15 ％。问为保证呼损率小于5％，需共用的信道 数是几个？若允许呼损率达20％，共用信道 数可节省几个？ 解：每个用户忙时话务量为：

n i 1
（2）假设每个基站的发射
i 1 幂指数下降且路径衰减指数
A

05次课第03章组网技术基础-1

05次课第03章组网技术基础-1
表3-1 无三阶互调干扰的信道组
需用信道数 最小占用信道数
无三阶互调信道组的信道序号
最高信道利用率
3
4
1,2,4；1,3,4
4
7
1,2,5,7 ；1,2,4,8；1,3,6,7
5
12
1,2,5,10,12；1,3,8,9,12 1,3,8,11,12；1,4,5,10,12
1, 2,5,11,16,18;1,2,5,11,13,18
移动通信网
空中网络 地面网络
移动通信概论
3.1 移动通信网的基本概念 • 空中网络需要解决的几大问题：
多址接入 频率复用 区域覆盖
移动性管理
移动通信概论
基站如何区分手机？——多址接入
谁是谁—空中接口的困惑
移动通信概论
基站如何找手机？——移动性管理
移动通信概论
3.1 移动通信网的基本概念
地面网络
• 了解移动通信环境下的干扰类型，可以通 过系统设计提供相应的解决措施。
移动通信概论
3.2 移动通信环境下的干扰
移动通信概论
3.2 移动通信环境下的干扰 • 干扰是限制移动通信系统性能的主要因素。 • 在移动通信网中，无线电干扰一般分为：
– 同频干扰、邻道干扰、互调干扰、阻塞 干扰
– 近端对远端的干扰
=》若对移动通信网进行合理设计可削弱这些干扰！
移动通信概论
1 同频干扰
• 同频干扰是指所有落在接收机通带内的与有用信 号频率相同的无用信号的干扰，亦称同信道干扰 （又称为同道干扰或共道干扰）。
• 采用频域滤波的方法能够消除同频干扰吗？ • 蜂窝网中的同频干扰主要由什么引起的？
移动通信概论
1 同频干扰
• 同频复用：在移动通信系统中，为了提高频率利 用率，在相隔一定距离以外，可以使用相同的频 率，这就称为频率复用或同频复用。

第1章 计算机组网技术基础PPT课件

第1章 计算机组网技术基础PPT课件
1、2类线是语音和低速数据线，带宽≤4Mb/s； 3类线为数据线，带宽为10～16Mb/s； 4类线为数据线，带宽≤20Mb/s； 5类线是高速数据线，带宽≤100Mb/s。
计算机网络技术基础
11
双绞线
双绞线采用RJ45接头与网卡或交换机的 RJ45接口连接。
做好的双绞线如下图。
计算机网络技术基础
计算机网络技术基础
34
1.4 组网软件基础
1.4.1 网络通信协议 在网络中包含多种计算机系统，它们的硬件和软件
各不相同，要实现共享计算机网络的资源，以及在 网络中交换信息，就需要实现不同系统的实体间的 相互通信。 两个实体要想实现通信，它们必须具有相同的语言， 交流什么、怎样交流及何时交流等，必须遵守有关 实体间某些相互都能接受的一些规则，这些规则的 集合称为协议（Protocol）。 为进行网络中的数据交换而建立的规则、标准或约 定即称为网络通信协议。 网络通信协议一般由语法、语义和同步三要素组成。
9
1.2 数据传输介质
传输介质是网络中信息传输的物理通道。传输介质可根据其 物理形态分为有线介质和无线介质两大类。有线介质常用的 有双绞线、同轴电缆和光纤等；无线介质有微波通信、卫星 通信、红外线和激光等。
1 双绞线
计算机网络技术基础
10
双绞线
双绞线是目前最常用的一种局域网传输介质。 无屏蔽双绞线UTP和屏蔽双绞线STP两类。 无屏蔽双绞线划分为五类：
计算机网络技术基础
26
1.3 计算机网络的拓扑结构
树型结构
树型结构的特点是节点按层次进行连接，信息交换主要 在上、下节点之间进行，同层次的节点之间很少有数据交换。 实际上，树型结构是星型结构的扩展，只是有多个中心节点。

移动通信技术第3章移动通信的组网技术PPT课件

移动通信技术第3章移动通信的组网技术PPT课件

区域覆盖与信道配置
➢ 小区制移动通信网
（2)服务区
✓ 1）条状服务区。条状服务区亦称为带状服务区，指用户的分布 呈条状（或带状），例如铁路、公路、狭长城市、沿海水域、 内河等
高速公路 铁路
陆
小区
海
小区
地
域
区域覆盖与信道配置
➢ 小区制移动通信网
（2)服务区
✓ 2）面状服务区
①小区形状 对于同样大小的 服务区，采用正六边形构成 的小区所需的小区数最少， 故所需频率组数也最少。
✓
通信业务量以话务量A表示，则有：
A WSt
✓ 为了提高频率的利用率，应该压缩信道间隔，减小电 波辐射空间的大小，使信道经常处于使用状态。
区域覆盖与信道配置
➢ 区域覆盖
✓ 任何移动通信网都有一定的服务区域，无线电波辐射必须覆盖整 个区域,在公共通信系统中，大部分的服务区是宽阔的面状区域。
✓ 根据对服务区域的覆盖方式可划为两种体制：一种是小容量的大 区制；另一种是大容量的小区制。
✓ 通常存在着两种特殊的微小区域：其一是“盲点”， 由于电波在传播过程中遇到障碍物而造成的阴影， “盲点”区域通信质量特差,基本保证不了正常通信； 其二是“热点”，由于空间业务负荷的不均匀分布 而形成的业务繁忙区域,导致通信无法实现接入等。
区域覆盖与信道配置
➢ 小区制移动通信网
(2)服务区 ①小区形状(微蜂窝技术)
✓ Dc是获得给定信号同频干扰保护比所需的同频复用距离，则在 D远大于Dc的条件下，N应取最小值，因为N越小，频率利用率 越高。
区域覆盖与信道配置
➢ 小区制移动通信网
(2)服务区 ③同频小区的距离
✓ 将同频无线区间的距离D和小区半径ro的比值R = D/ro 称为同频复用比。D/ro是蜂窝系统中计算同频 干扰和频率复用的一个重要参数。

移动通信-第3章-移动通信组网原理

移动通信-第3章-移动通信组网原理

03
移动通信网络规划与设计
网络规划的目标和原则
目标
确保移动通信网络的覆盖范围、容量 和质量满足用户需求，同时实现高效 和经济性的运营。
用户需求导向
始终以满足用户需求为首要目标。
技术先进性
采用先进的通信技术，确保网络性能 和未来扩展性。
经济合理性
在满足需求的同时，合理控制投资成 本，实现经济效益最大化。
数学模型
利用数学模型对网络性能进行预测和分析。
实际测量
通过实际测量和数据分析，了解网络运行状 况和用户需求。
网络设计的流程和要点
1. 需求分析
深入了解用户需求和市场环境，明确 网络设计目标。
2. 方案设计
根据需求分析结果，制定网络设计方 案。
网络设计的流程和要点
3. 实施与测试
按照设计方案进行网络建设与测试。
4. 优化调整
根据测试结果和实际运行情况，对网络进行优化和调整。
网络设计的流程和要点
灵活性
设计方案应具有一定的灵活性，以适应未来技术和业务发展的变 化。
可扩展性
确保网络结构易于扩展，满足未来用户和业务增长的需求。
可靠性
采取多种措施提高网络的可靠性和稳定性，降低故障风险。
04
移动通信网络安全与管理
终端设备
手机、平板电脑、笔记本电脑 等移动终端。
基站
负责与终端设备进行无线信号 的收发和交换。
网络控制器
管理和控制基站之间的通信， 实现网络资源的调度和分配。
核心网络
负责数据的路由、交换和计费 等功能。
移动通信网络的工作原理
无线信号传输
通过无线电波在基站和终端设备之间传输信 号。
调制解调

移动通信第五章组网技术

移动通信第五章组网技术在当今数字化的时代，移动通信已经成为我们生活中不可或缺的一部分。

从简单的语音通话到高清视频流，从即时消息传递到复杂的物联网应用，移动通信技术的不断发展为我们带来了前所未有的便利和可能性。

而在移动通信的背后，组网技术起着至关重要的作用。

它决定了信号的传输效率、覆盖范围、容量以及服务质量等关键因素。

接下来，让我们深入探讨移动通信第五章中的组网技术。

移动通信组网技术的核心目标是实现高效、可靠且广泛覆盖的通信网络。

为了达到这一目标，需要综合考虑多个方面的因素，包括频谱资源的利用、基站的布局、信号的传输和接收方式等。

频谱资源是移动通信的宝贵资产。

不同的频段具有不同的特性，例如低频段信号传播距离远，但带宽相对较窄；高频段带宽大，但传播距离有限且信号穿透能力较弱。

因此，合理的频谱分配和管理是组网技术中的重要环节。

在实际应用中，运营商需要根据不同地区的需求和业务特点，选择合适的频段来部署网络。

基站是移动通信网络的关键节点。

它们负责接收和发送信号，实现与移动终端的通信连接。

基站的布局直接影响着网络的覆盖范围和容量。

在城市地区，由于用户密度高，需要密集部署基站以提供足够的容量；而在农村或偏远地区，则可以采用较大的覆盖半径来降低建设成本。

此外，基站还分为宏基站、微基站、皮基站等不同类型，它们各自具有不同的特点和适用场景。

宏基站覆盖范围广，适用于大面积的区域；微基站和皮基站则可以补充宏基站的覆盖盲点，提高局部区域的信号质量和容量。

在信号传输方面，移动通信采用了多种技术手段。

其中，多址接入技术是实现多个用户同时通信的关键。

常见的多址接入技术包括时分多址（TDMA）、频分多址（FDMA）和码分多址（CDMA）等。

时分多址将时间分成不同的时隙，每个用户在指定的时隙内进行通信；频分多址则将频谱分成不同的频段，每个用户使用特定的频段进行通信；码分多址则通过为每个用户分配不同的码序列来区分用户。

这些多址接入技术各有优缺点，在实际组网中通常会根据具体情况进行综合运用。

移动通信技术课件：组网技术共177页


ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 1、最灵繁的人也看不见自己的背脊。——非洲 2、最困难的事情就是认识自己。——希腊 3、有勇气承担命运这才是英雄好汉。——黑塞 4、与肝胆人共事，无字句处读书。——周恩来 5、阅读使人充实，会谈使人敏捷，写作使人精确。——培根
移动通信技术课件：组网技术
16、人民应该为法律而战斗，就像为 了城墙 而战斗 一样。 ——赫 拉克利 特 17、人类对于不公正的行为加以指责 ，并非 因为他 们愿意 做出这 种行为 ，而是 惟恐自 己会成 为这种 行为的 牺牲者 。—— 柏拉图 18、制定法律法令，就是为了不让强 者做什 么事都 横行霸 道。— —奥维 德 19、法律是社会的习惯和思想的结晶 。—— 托·伍·威尔逊 20、人们嘴上挂着的法律，其真实含 义是财 富。— —爱献 生

移动通信-第3章-移动通信组网原理

3. 小区的服务范围可根据用户的密度确定 定，组网灵活。
2020/3/13
2020/3/13
3.3.2 信道配置 • 信道(频道)配置：主要解决将给定的信
道（频率）如何分配给在一个区群的各 小区。（针对FDMA、TDMA系统）
• 信道配置的方式：分区分组配置法和等 频间距配置法
1. 分区分组配置法 • 配置原则： （1） 尽量减少占用的总频段。 （2） 同一区群内不能使用相同的信道； （3） 小区内采用无三阶互调的相容信道
2020/3/13
5. 近端对远端的于扰 当基站同时接收从两个距离不同的
移动台发来的信号时，距基站近的移动 台Ｂ（距离ｄ2)到达基站的功率明显要大 于距离基站远的移动台 Ａ（距离 ｄ1， d2<<d1）的到达功率，若二者频率相近 ，则距基站近的移动台Ｂ就会造成对距 基站远的移动台Ａ的有用信号的干扰或 仰制，甚至将移动台Ａ的有用信号淹没 。这种现象称为近端对远端干扰（远近 效应）。
• 蜂窝网：小区形状为正六边形的移动通 信网。
2020/3/13
蜂窝移动通信网
(2) 区群组成
• 组成：由采用不同信道的若干小区 组成。区群附近的若干小
区 不能用相同的信道。
• 应满足的两个条件： a. 区群之间可以相邻，且无空隙、无
重叠覆盖； b. 保证各相邻小区之间的距离相等。
2020/3/13
前端电路时，在器件的非线性作用 下，干扰信号互相混频后产生可落 入接收机中频频带内的互调产物而 造成的干扰称为接收机互调干扰。
2020/3/13
• 三阶互调干扰 一般非线性器件输出电流ic与电压的
关系为
ica 0a 1 ua2u2a 3 u3
ak： 非线性器件的特性系数，通常 a1>a2>a3>…

现代移动通信 第5版教学课件第03章 组网技术基础-3

思考：容量受到哪些因素的影响？ ✓ 每个用户的忙时话务量Aa ✓ 呼损率B ✓ 信道数 l ======》总用户数：A/Aa
三、多信道共用的容量和信道利用率
2、多信道共用的容量计算
步骤1：由呼损率B和信道数 l ，确定系统可支持的 总呼叫话务量A
步骤2：确定每个用户的忙时话务量Aa
步骤3：计算系统所能容纳的用户数M
二、话务量与呼损
2、呼损率
数学表达式
✓ 令 A为呼叫成功的话务量
A C0t0
✓ 则呼损率为：
B A A' C C0
A
C
二、话务量与呼损
3、服务等级（GoS） 呼损率也称为服务等级（Grade of Service） 服务等级与用户满意度 ✓ 呼损率越小，成功呼叫概率越大，用户越满意。 主要可考用虑来两衡个量问最题忙：情况下用户进入系统的能力 ✓确定用户在忙时接入系统被阻塞的概率。 ✓确定符合GoS所需要的通信容量。
3 0.455 0. 602 0.725 0.899 1.057 1.271 1.980
4 0.869 1. 902 1.219 1.525 1.748 2.045 2.945
5 1.361 1. 657 1.875 2.218 2.054 2.881 4.010
6 1.909 2. 276 2.543 2.960 3.305 3.758 5.109
五、位置更新
不同MSC/VLR不同位置区的位置更新
小区1
小区3
(1)
(4) MSC
BSC
VLR
位置区1
小区2
位置区2
BSC
小区4
(2) (3)
MSC
HLR
(5)
VLR
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– 额外产生了直流项，与基波成整数倍的谐波项 – 这些谐波项会对接收机与发射机造成什么影响？
3-20
3、互调干扰
数学表达式 谐波对接收机的影响 – 由于谐波远离信号频率，可以通过滤波器加以 滤除 谐波对发射机的影响 – 谐波会干扰别的通信系统，必须考虑
3-21
3、互调干扰
数学表达式 例：当系统的输入信号为多个频率信号时，即
用相同的频率，称为频率复用或同频复用。
同频复用带来了什么问题？
同频干扰
同频复用的限制条件是什么？
同频干扰不能过大
1、同频干扰
（3） 同频干扰会带来的问题 蜂窝系统 影响链路性能 影响频率复用方案的选择
限制系统的容量 需要通过合理的系统设计降低同
频干扰的影响！
2、邻道干扰
3.3 区域覆盖和信道配置
一、移动通信网的基本概念
移动通信中有两个最核心问题
用户的移动性；
信道的复杂时变性。
移动通信系统为多用户提供服务，不同于点对
点的通信。
要实现系统在其覆盖区内的良好通信，必须有
移动通信网络支撑。
一、移动通信网的基本概念
1、移动通信网的定义 定义：移动通信网是承载移动通信业务的网络，主 要完成移动用户之间、移动用户与固定用户之间的 信息交换。 空中网络（无线网络） 地面网络（有线网络）
与
或 2 A B S
移动通信系统中，为了避免三阶互调干扰，应
干扰信号的幅度足够大
合理地选择频道组中的频率，使可能产生的互调产物 不至于落入同组的任一个工作频道。
3、互调干扰
（3）出现三阶互调干扰的快速判断法
频道序号差值判别法
在等间隔分割信道，且按频率顺序编号情况下，判别 各频道序号的差值有无相同。 如有相同，则存在三阶互调，否则不存在互调。
x(t ) A cos At B cos Bt C cos ct
思考 – 输出信号y(t)的三次项是什么？
3-22
3、互调干扰
（2）互调干扰产生的条件 几个干扰信号的频率 ( A , B , C )
(S ) 受干扰信号
A B C S 的频率之间满足
基站如何找到手机？如何保证“移动”着打电
话不会有问题？
本次课的要求与重难点
要求与重点
1.掌握移动通信网的基本概念。 2.了解移动通信环境下的主要干扰形式。 3.掌握区域覆盖的基本概念和基本原理。 4.理解大区制和小区制区域覆盖的特点和适用范围。 重点：移动通信网的基本概念、区域覆盖 难点：区域覆盖
移动交换 子系统
操作维护 管理子系统
第3章 组网技术基础
3.1 移动通信网的基本概念 3.2 移动通信环境下的干扰
3.3 区域覆盖和信道配置
二、移动通信环境下的干扰
干扰是限制移动通信系统性能的主要因素。 在移动通信网中，无线电干扰一般分为：
同频干扰、邻道干扰、互调干扰、阻塞干扰 近端对远端的干扰
3、互调干扰
信号x(t ) A cos 0t ，则
y (t ) a0 a1 x(t ) a2 x 2 (t ) a3 x 3 (t ) A2 3 1 1 2 2 (a1 a3 A ) A cos 0t a2 A cos 20t a3 A3 cos 30t 2 4 2 4 说明什么？
=》若对移动通信网进行合理设计可削弱这些干扰！
1、同频干扰
（1）基本概念 定义：所有落在接收机通带内的与有用信号频 率相同的干扰，又称为同信道干扰/同道干扰/ 共道干扰。 采用频域滤波的方法能够消除同频干扰吗？
1、同频干扰
（2）同频干扰产生的原因 为了提高频率利用率，在相隔一定距离以外，可以使
一、移动通信网的基本概念
2、空中网络要解决的几大问题
多址接入
基站如何区分手机（能同时区分手机受限于采取何种 多址方式）
频率复用和区域覆盖
频谱资源有限和广覆盖
切换和位置更新
基站如何找手机？如何确保动中通话不掉线？
一、移动通信网的基本概念
3、移动通信网的基本组成
移动 台
基站 子系统
3、互调干扰
（1）基本概念
定义：指两个或多个信号作用在通信设备的非线性器件上， 产生同有用信号频率相近的组合频率，从而对通信系统构
成干扰的现象。
发射机互调干扰：发射端产生的互调信号正好落在接 收机工作频带内。 接收机互调干扰：频率不同的多个信号同时进入接收 机，由接收机本身的非线性而产生的干扰。
3、互调干扰
无三阶互调频道组判据：差值有无相同？
本次课需要解决的主要问题
1. 什么是移动通信网？移动通信网的基本组成包 括哪些要素？ 2. 移动通信环境下主要包括哪些干扰类型？同频 干扰会带来哪些问题？ 3. 什么是大区制和小区制？各有哪些特点？ 4. 什么是区群？如何确定区群大小？
第3章 组网技术基础
3.1 移动通信网的基本概念 3.2 移动通信环境下的干扰
上次课重点回顾
什么是平坦衰落、频率选择性衰落？如何判定？ 什么是快衰落、慢衰落？如何判定？ 什么是阴影衰落？如何减小？ 如何利用Okumura模型计算传播损耗？ 多径信道如何建模？
第3章 组网技术基础
3.1 移动通信网的基本概念
3.2 移动通信环境下的干扰
3.3 区域覆盖和信道配置
（1）基本概念 定义：指相邻信道或邻近信道的信号相互干扰。 产生邻道干扰的原因？
接收/发射滤波器不理想 相邻频率信号泄漏到传输带宽内
2、邻道干扰
（2）降低邻道干扰的方法 降低发射机落入相邻频道的干扰功率，即减 小发射机带外辐射； 提高接收机的邻频道选择性； 在网络设计中，避免相邻频道在同一小区或 相邻小区内使用。
第一次课 第二次课
3.4 提高蜂窝系统容量的方法
3.5 多信道共用技术 3.6 网络结构 3.7 信令（自学） 3.8 系统的移动性管理
第三次课
本章解决的主要问题
通过本章学习，着重解决以下问题： 干扰是如何影响系统性能的？
如何在有限频谱资源条件下，实现大容量、广
覆盖？
如何通过多信道共用来增加系统容纳的用户数？