移动通信组网原理讲解

第三章 移动通信组网原理
3.1 多信道共用技术 3.1.1 话务量与呼损率 1. 话务量 话务量：是度量通信系统业务量或繁忙程 度的指标，是指单位时间内（1小时）进 行的平均电话交换量。 话务量分为流入话务量和完成话务量。
• 若话务量A表示，则 A=S· （2-88） S：每次呼叫平均占用信道的时间，单位为“小 时/次”。 ：每小时的平均呼叫次数（流入话务量），单 位为 “次/小时”。 话务量A是无两纲的量，命名为“爱尔兰”简 称Erl。 如果一个小时内不断地占用一个信道，则其呼 叫话务量为1爱尔兰，是一个信道具有的最大 话务量。
这两种组合干扰对接收机的影响比较大， 并称为三阶互调干扰。
4 阻塞于扰 当外界存在一个离接收机工作频率 较远，但能进入接收机并作用于其前端 电路的强干扰信号时，由于接收机前端 电路的非线性而造成对有用信号增益降 低或噪声增高，使接收机灵敏度下降的 现象称为阻塞干扰。这种干扰与干扰信 号的幅度有关，幅度越大，干扰越严重。 当干扰电压幅度非常强时，可导致接收 机收不到有用信号而使通信中断。
3.1.2 每个信道能容纳的用户数
每个信道所能容纳的用户数m为
A 3600 A/ n n m a C T k
(2 94)
• 由书中P129表5-3可以看出，增加呼损率B ，能够容纳更多的用户（加大流入的话 务量）,但服务等级下降。
3.2
移动通信环境下的干扰
• 在移动通信的无线网设计中，解决无线 覆盖区和无线电干扰是两大难题。 • 无线电干扰一般分为同频道干扰、邻频 道干扰、互调干扰、阻塞干扰和近端对 远端的干扰等 。 1. 同频道干扰：所有落在收信机通带内的 与接收信号频率相同或相 近的干扰信号。
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）。
设在100个信道上，平均每小时有2100次呼 叫，平均每次呼叫时间为2分钟，则这些 信道上的呼叫话务量为
60 A 70 Erl 2100 2
2. 呼损率 设完成话务量用A0表示，则 A0=0S (2-89) 0：单位时间内呼叫成功的次数。
则呼损率B为
A A0 0 B A
3.3 区域覆盖和信道分配
• 移动通信网：是承接移动通信业务的网 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。信息交换 包括话音、数据、传真和图象等。 • 移动通信网的服务区域覆盖可分为两类： 1. 小容量的大区制； 2. 大容量的小区制（蜂窝系统）。
(2 90)
呼损率也称通信网的服务等级。呼损 率越小，成功呼叫的概率越大，服务等 级越高。但是，呼损率和流入话务量是 相互矛盾的，也即服务等级和信道利用 率是矛盾的，使呼损率变小，只有让流 入的话务量小，要折中处理。
如果呼叫有以下性质： 1. 每次呼叫相互独立，互不相关（呼叫具有随 机性）； 2. 每次呼叫在时间上都有相同的概率；并假定 移动通信系统的信道数为n； 则呼损率可用爱尔兰呼损公式计算
ak： 非线性器件的特性系数，通常 a1>a2>a3>…
• 假设有两个信号同时作用于非线性器件， 即
u A cos At B cosBt
• ic式 失真项为
a ( A cos t B cos t )
n A B n
n
n 2,3,4,
在n=3 三阶失真项中，会出现
2 A B 0 2B A 0
3. 用户忙时的话务量 • 繁忙小时集中度k（集中系数）：忙时 话务量与全日的话务量之比。 全日话务量 k 忙时话务量
设最忙的时间为1小时，则k取10%至15%， 每用户的忙时话务量为
1 a C T k 3600 (2 93)
C：通信网中每一用户每天平均呼叫次数 （次/天）。 T：每次呼叫的平均占用信道时间(秒/次）。
• 基本措施：是通过基站站址布局（保持 同频复用距离）、合理的覆盖区设计及 频道配置。 2. 邻频道干扰 工作在ｋ频道的接收机受到工作于ｋ土1 频道的信号的干扰，即邻道(k土１频道） 信号功率落入ｋ频道的接收机通带内造 成的干扰称为邻频道干扰。 • 解决措施： (1）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；
B
A / n!
i A / i! i 1 n
n
(2 91)
该式就是电话工程中的爱尔兰公式。
• 信道的利用率：每小时每信道的完成话 务量。
A0 A(1 B) n n
(2 92)
• 利用率提高可以使呼损率B加大，利用 率的提高要与呼损率综合考虑。
• 呼损率和话务量与信道数及信道利用率 的关系如书 P128表5-2， 由表可见，B一 定的条件下，随n的增大，A不断增加。 • 随n 的加大而增长； • n<3时，A随n接近指数规律增长； • n>6时， A随n接近线性规律增长； • n>8之后，增长很慢； 因此同一基站的共用信道数不宜过多。
（2）接收机互调干扰 当多个强干扰信号进入接收机 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。
• 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
ic a0 a1u a2u a3u
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(2) 提高接收机的邻频道选择性； (3) 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。
３ 互调干扰 在专用网和小容量网中，互调干扰 可能成为组网较关心的问题。 • 两类互调干扰：发射机互调干扰和接收 机互调 干扰。
（1）发射机互调于扰 一部发射机发射的信号进入了 另一部发射机，并在其末级功放的 非线性作用下与输出信号相互调制， 产生不需要的组合干扰频率，对接 收信号频率与这些组合频率相同的 接收机造成的干扰，称为发射机互 调干扰。