蜂窝移动通信系统的容量分析

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载波干扰比与小区簇的关系
载波干扰比
假设某个小区中移动台接收到的最小载波功率为C，若只考虑该小区
的同频干扰且干扰小区数为K，则移动台接到收的载波功率和干扰功
率的比值可表示为
∑ C =
I
C I K
k =1 k
式中，Ik为第k个同频干扰小区的发射功率。
若考虑信号传播的路径损耗，则小区内移动台接收到的最小载波功率
话务量和呼损率
概念
语音通信中，业务量的大小用话务量来衡量，包括流入话务量
和完成话务量。
流入话务量取决于单位时间的呼叫次数和每次呼叫占用信道的
平均时间，即
A= S × λ
S：每次呼叫平均占用信道的时间（小时/次），包括接续时间 和通话时间。
λ：每小时的平均呼叫次数（次/小时），包括呼叫成功和呼叫 失败的次数。
爱 尔 兰 呼 损 表
Mobile Communication Theory
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话务量和呼损率
如何计算每个信道可容纳的用户数？
忙时集中系数：最忙1小时内的话务量和全天总话务量的比，即
忙时话务量 K=
全日话务量
一般K取10%~15%。
假设通信系统中每个用户每天平均呼叫次数为C次/天，每
次呼叫平均占用信道的时长是T秒/次，忙时集中系数为K，则
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
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功率控制的原则是：当信道的传播条件突然改善时， 功率控制的原则 功率控制应作出快速反应(例如在几微秒时间内)，以防 止信号突然增强而对其它用户产生附加干扰；相反，当 传播条件突然变坏时，功率调整的速度可以相对慢一些。 也就是说，宁愿单个用户的信号质量短时间恶化，也要 宁愿单个用户的信号质量短时间恶化， 宁愿单个用户的信号质量短时间恶化 防止许多用户都增大背景干扰。 防止许多用户都增大背景干扰。
(2) 正向功率控制。 正向功率控制也称下行链路功 率控制。其要求是调整基站向移动台发射的功率，使 任一移动台无论处于小区中的任何位置上， 任一移动台无论处于小区中的任何位置上， 收到基站 的信号电平都刚刚达到信干比所要求的门限值。 的信号电平都刚刚达到信干比所要求的门限值。 作到 这一点，可以避免基站向距离近的移动台辐射过大的 信号功率，也可以防止或减少由于移动台进入传播条 件恶劣或背景干扰过强的地区而发生误码率增大或通 信质量下降的现象。
(a)
(b)
图 8-1 CDMA蜂窝系统的多址干扰
2. CDMA蜂窝通信系统的功率控制 蜂窝通信系统的功率控制
功率控制技术是CDMA系统的核心技术。CDMA系统是 一个自扰系统，所有移动用户都占用相同的带宽和频率 占用相同的带宽和频率，在 占用相同的带宽和频率 CDMA系统中，不同用户发射的信号由于距基站的距离不同， 到达时的功率也不同。距离近的信号功率大，距离远的功率 小，相互形成干扰，这种现象称为“远近效应” 。CDMA系 “远近效应” 统要求所有用户到达基站接收机信号的平均功率要相等才能 正常解扩，功率控制就是为解决这一问题。它调整各个用户 发射机的功率，使其到达基站接收机的平均功率相等。功率 控制分为前向功率控制和反向功率控制，功率控制的原理有 两种类型：开环控制与闭环控制。

高数据速率的需求
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5G技术
为了满足用户对高数据速率的需求，蜂窝移动通 信技术正在向5G演进，5G技术能够提供更高的 数据传输速率和更低的延迟。
毫米波通信
利用毫米波频段进行通信可以提供更高的数据传 输速率，但传输距离较短，需要配合其他技术使 用。
协同通信和多天线技术
通过协同通信和多天线技术可以提高信号覆盖范 围和数据传输速率，同时降低延迟和提高可靠性。
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蜂窝移动通信技术的应用与发展
4G/5G网络
4G/5G网络
蜂窝移动通信技术经历了从2G到4G的发展，目前正在向5G 过渡。4G网络提供了更高的数据传输速度和更低的延迟，而 5G网络将进一步改善这些性能，并支持更多设备同时连接。
5G应用场景
5G网络将广泛应用于各个领域，如智慧城市、自动驾驶、远 程医疗、工业自动化等，为人们的生活和工作带来更多便利 和效率。
物联网与蜂窝移动通信技术
物联网设备连接
蜂窝移动通信技术为物联网设备提供 了广泛的连接解决方案，使各种设备 能够实时地相互通信和交换数据。
物联网应用
物联网与蜂窝移动通信技术的结合将 推动各种应用的快速发展，如智能家 居、智能农业、智能物流等，提高生 产效率和生活质量。
人工智能与蜂窝移动通信技术
数据处理与分析
网络安全问题
数据隐私保护
随着移动通信技术的发展，用户的个人信息和通信内容越来越容 易受到攻击和窃取。
恶意攻击和病毒传播
移动网络中存在着大量的恶意软件和病毒，会对用户设备和个人信 息安全造成威胁。
网络安全技术
为了保障网络安全，需要采用先进的加密技术、防火墙技术、入侵 检测技术等，提高网络的安全性和可靠性。

移动通信技术教学大纲一、课程基本信息课程名称：移动通信技术课程类别：专业核心课课程学分：X学分课程总学时：X学时授课对象：专业名称年级二、课程性质与任务（一）课程性质移动通信技术是通信工程专业的一门重要的专业核心课程，具有较强的理论性和实践性。

（二）课程任务通过本课程的学习，使学生掌握移动通信的基本概念、基本原理、关键技术和系统组成，了解移动通信的发展历程和未来趋势，具备分析和解决移动通信系统中常见问题的能力，为从事移动通信相关领域的工作和研究打下坚实的基础。

三、课程目标（一）知识目标1、了解移动通信的发展历程、特点和应用领域。

2、掌握移动通信系统的组成、工作原理和关键技术，如调制解调技术、多址接入技术、信道编码技术等。

3、熟悉移动通信中的电波传播特性、移动信道模型和抗衰落技术。

4、理解蜂窝移动通信系统的概念、网络结构和切换技术。

5、掌握 GSM、CDMA、LTE 等主流移动通信系统的技术特点和工作流程。

（二）能力目标1、能够运用移动通信的基本理论和知识，分析移动通信系统中的问题，并提出解决方案。

2、具备一定的移动通信系统的设计和优化能力。

3、能够熟练使用相关的通信仿真软件和测试仪器，进行移动通信系统的性能分析和测试。

4、具有较强的自学能力和创新意识，能够跟踪移动通信技术的最新发展动态。

（三）素质目标1、培养学生的团队合作精神和沟通能力。

2、提高学生的工程实践意识和解决实际问题的能力。

3、培养学生的创新思维和严谨的科学态度。

四、教学内容与要求（一）移动通信概述1、移动通信的发展历程第一代移动通信系统（1G）的特点和技术。

第二代移动通信系统（2G）的主要技术和应用。

第三代移动通信系统（3G）的标准和关键技术。

第四代移动通信系统（4G）的技术优势和业务特点。

第五代移动通信系统（5G）的发展趋势和应用场景。

2、移动通信的特点和分类移动通信的特点，如移动性、无线接入、频谱资源有限等。

按工作方式、多址方式、服务区域等分类方法。