1、會(huì)計(jì)學(xué)1LX 移動(dòng)移動(dòng)(ydng)通信通信 蜂窩組網(wǎng)技術(shù)蜂窩組網(wǎng)技術(shù) 合并合并第一頁，共84頁。5.1移動(dòng)移動(dòng)(ydng)通信網(wǎng)的基本概念通信網(wǎng)的基本概念5.2 頻率復(fù)用和蜂窩頻率復(fù)用和蜂窩(fngw)小區(qū)小區(qū)5.3 多址接入技術(shù)多址接入技術(shù)5.4 碼分多址關(guān)鍵技術(shù)碼分多址關(guān)鍵技術(shù)5.5 蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)的容量分析蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)的容量分析5.6 CDMA系統(tǒng)中的功率控制系統(tǒng)中的功率控制5.7 切換、位置更新切換、位置更新第1頁/共83頁第二頁，共84頁。5.1移動(dòng)移動(dòng)(ydng)通信網(wǎng)的基本概念通信網(wǎng)的基本概念5.2 頻率復(fù)用頻率復(fù)用(f yn)和蜂窩小區(qū)和蜂窩小區(qū)5.3 多址接入技術(shù)多址接

2、入技術(shù)5.4 碼分多址關(guān)鍵技術(shù)碼分多址關(guān)鍵技術(shù)5.5 蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)的容量分析蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)的容量分析5.6 CDMA系統(tǒng)中的功率控制系統(tǒng)中的功率控制5.7 切換、位置更新切換、位置更新第2頁/共83頁第三頁，共84頁。第3頁/共83頁第四頁，共84頁。5.1移動(dòng)移動(dòng)(ydng)通信網(wǎng)的基本概念通信網(wǎng)的基本概念5.2 頻率復(fù)用頻率復(fù)用(f yn)和蜂窩小區(qū)和蜂窩小區(qū)5.3 多址接入技術(shù)多址接入技術(shù)5.4 碼分多址關(guān)鍵技術(shù)碼分多址關(guān)鍵技術(shù)5.5 蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)的容量分析蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)的容量分析5.6 CDMA系統(tǒng)中的功率控制系統(tǒng)中的功率控制5.7 切換、位置更新切換、位置更新第4頁/共8

3、3頁第五頁，共84頁。第5頁/共83頁第六頁，共84頁。 大區(qū)大區(qū)(d q)制移動(dòng)通信網(wǎng)制移動(dòng)通信網(wǎng)BSMS1MS3MS2第6頁/共83頁第七頁，共84頁。第7頁/共83頁第八頁，共84頁。A1f B2f AB1f 2f AB1f 2f ABC3f 1f 2f ABC1f 2f 3f 雙頻組雙頻組三頻組三頻組第8頁/共83頁第九頁，共84頁。第9頁/共83頁第十頁，共84頁。為傳播提供充分的隔離第10頁/共83頁第十一頁，共84頁。三種三種(sn (sn zhn)zhn)形形狀小區(qū)狀小區(qū)移動(dòng)通信系統(tǒng)移動(dòng)通信系統(tǒng)廣泛廣泛(gungfn)使使用六邊形進(jìn)行用六邊形進(jìn)行理論分析和設(shè)理論分析和設(shè)計(jì)計(jì)正六

4、邊形構(gòu)成小正六邊形構(gòu)成小區(qū)所需的小區(qū)數(shù)區(qū)所需的小區(qū)數(shù)最少，無重疊區(qū)最少，無重疊區(qū)實(shí)際實(shí)際形狀形狀第11頁/共83頁第十二頁，共84頁。13中心激勵(lì)中心激勵(lì) 頂點(diǎn)激勵(lì)頂點(diǎn)激勵(lì) 第12頁/共83頁第十三頁，共84頁。14第13頁/共83頁第十四頁，共84頁。第14頁/共83頁第十五頁，共84頁。28272521191613129743N435434323221j230120120101i22Niijj 第15頁/共83頁第十六頁，共84頁。圖圖 2.3 確定同頻小區(qū)確定同頻小區(qū)(xio q)的方法的方法AiAAAAAADj第16頁/共83頁第十七頁，共84頁。AAAAAAABCCCCCCBBBBB

5、BCA第17頁/共83頁第十八頁，共84頁。常見正六邊形小區(qū)常見正六邊形小區(qū)(xio q)群的圖案群的圖案ACBN=3,i=1,j=1DACBN=4,i=0,j=2N=7,i=1,j=2DCBAEFG第18頁/共83頁第十九頁，共84頁。1. N=4對(duì)應(yīng)對(duì)應(yīng)(duyng)的的2維坐維坐標(biāo)：標(biāo)： i=0, j=2DACBDACBDACB3. 確定相鄰區(qū)群的位置確定相鄰區(qū)群的位置2. N=4的基本區(qū)群形狀：的基本區(qū)群形狀：DACBN=4, i=0, j=2第19頁/共83頁第二十頁，共84頁。第20頁/共83頁第二十一頁，共84頁。220222cos120 DIJIJIIJJ22IiHJjH2Jj

6、H0cos(30 )HRH030R3 / 2RAAJ120第21頁/共83頁第二十二頁，共84頁。3IiR3JjR3DNR第22頁/共83頁第二十三頁，共84頁。DACBDACBDACBDACBD=3R2 33.5DRR 錯(cuò)誤錯(cuò)誤正確正確3DN R 第23頁/共83頁第二十四頁，共84頁。同頻小區(qū)同頻小區(qū)(xio q)分布分布1第一層第一層111111第二層第二層1111第三層第三層11第24頁/共83頁第二十五頁，共84頁。MSBSBSBSBSBSBSRDBSD1D2D3D4D5D60nTCPRd 2) 有效信號(hào)：有效信號(hào)：10nmTkkIPdD 3)無效信號(hào)無效信號(hào)： 111nmKkmnn

7、KkDRDR 100nnmkTTkDCRPPddI 4)全向小區(qū)系統(tǒng)全向小區(qū)系統(tǒng)C/I ：第25頁/共83頁第二十六頁，共84頁。 1nnmnnkkCRRImDD 3(/),6nnNCD RmImm典型為第26頁/共83頁第二十七頁，共84頁。比要求1310131019.95CdBI 43( 3)19.956nNCNIm3.65N第27頁/共83頁第二十八頁，共84頁。29 41/373.56CIN4( 3)2413.8()6CNdBI18.7dB 第28頁/共83頁第二十九頁，共84頁。BCAN=3, K=S/NM=3, C=MSAAABCCCBB第29頁/共83頁第三十頁，共84頁。3DQ

8、NR第30頁/共83頁第三十一頁，共84頁。4 7 4028 401120CMNK /280/740KSN/280/ 470KSN7 4 7028 701960CMNK 34.58QN33.46QN 41/318.7()6CINdB4( 3)13.8()6CNdBI第31頁/共83頁第三十二頁，共84頁。n持滿意的通信質(zhì)量的前提下，N應(yīng)取最小值為好。第32頁/共83頁第三十三頁，共84頁。120120定向覆蓋定向覆蓋(fgi)(fgi)的同頻干擾的同頻干擾 DCBAEFGDDDDDDDDDDDDDDDDDDDD DDD第33頁/共83頁第三十四頁，共84頁。第34頁/共83頁第三十五頁，共84

9、頁。f理想濾波器理想濾波器實(shí)際濾波器實(shí)際濾波器帶外輻射帶外輻射(fsh)第35頁/共83頁第三十六頁，共84頁。第36頁/共83頁第三十七頁，共84頁。4136CNI 22Niijj第37頁/共83頁第三十八頁，共84頁。第38頁/共83頁第三十九頁，共84頁。中心中心(zhngxn)極限定理極限定理/15()CIdB 41/315()6CINdB7N第39頁/共83頁第四十頁，共84頁。n個(gè)信道個(gè)信道12m個(gè)用戶個(gè)用戶n信道共用方式信道共用方式第40頁/共83頁第四十一頁，共84頁。的時(shí)間。 A= S (Erlang, 愛爾蘭愛爾蘭)第41頁/共83頁第四十二頁，共84頁。 解：解：A= S

10、 =21002/60=70（Erl）第42頁/共83頁第四十三頁，共84頁。n=，小時(shí)的平均成功呼叫次數(shù)。00AAASSBS 流入業(yè)務(wù)量流入業(yè)務(wù)量 完成完成(wn chng)業(yè)務(wù)量業(yè)務(wù)量 呼損率與流入話務(wù)量呼損率與流入話務(wù)量是一對(duì)是一對(duì)(y du)矛盾矛盾 第43頁/共83頁第四十四頁，共84頁。第44頁/共83頁第四十五頁，共84頁。n一般將上式計(jì)算成表，方便使用。 0P r!niniAABni 阻阻 塞塞第45頁/共83頁第四十六頁，共84頁。/Anma 第46頁/共83頁第四十七頁，共84頁。13 6 0 0aC T K 解：解：a=0.01Erl/用戶用戶(yngh)第47頁/共83頁

11、第四十八頁，共84頁。49第48頁/共83頁第四十九頁，共84頁。50 (2), 若若M 700個(gè)用戶個(gè)用戶(yngh)，n = ? n = 5，查表，查表4-8, A = 2.218, M =A/a= 2.218/0.01 = 221 A = Ma=0.01700 = 7 查表計(jì)算查表計(jì)算(j sun)為：為：n = 11第49頁/共83頁第五十頁，共84頁。解：解： (1) 根據(jù)根據(jù)(gnj)呼損率呼損率(B)及信道數(shù)及信道數(shù)(n)，查表，查表4-8求求總話務(wù)量總話務(wù)量A。 查表求得查表求得A=5.597Erl。10 .0 2 7 8 (E r l/)3 6 0 0aC T K 用用 戶戶

12、(2) 求每個(gè)用戶忙時(shí)話務(wù)量求每個(gè)用戶忙時(shí)話務(wù)量a： 第50頁/共83頁第五十一頁，共84頁。202用戶(4) 求系統(tǒng)所容納的用戶數(shù)求系統(tǒng)所容納的用戶數(shù)M：/5 .5 9 7 / 82 0 2 / 80 .0 2 7 7Anma (3) 求每個(gè)信道所能容納的用戶數(shù)求每個(gè)信道所能容納的用戶數(shù)m： 第51頁/共83頁第五十二頁，共84頁。(1)AABnn 第52頁/共83頁第五十三頁，共84頁。54信道信道(xn do)利用率利用率呼損呼損率率 ， B ， A ，M 第53頁/共83頁第五十四頁，共84頁。55第54頁/共83頁第五十五頁，共84頁。56第55頁/共83頁第五十六頁，共84頁。頻率

13、頻率上行鏈路工作頻段上行鏈路工作頻段下行鏈路工作頻段下行鏈路工作頻段fifpfjfq按頻道間隔進(jìn)行信道劃分按頻道間隔進(jìn)行信道劃分1 2 3 4 M下行鏈路工作下行鏈路工作(gngzu)頻段頻段N個(gè)頻率組分給一個(gè)區(qū)個(gè)頻率組分給一個(gè)區(qū) 群，相鄰區(qū)群重復(fù)使用群，相鄰區(qū)群重復(fù)使用ACBACBN=3按業(yè)務(wù)質(zhì)量干擾等要求進(jìn)行信道分組按業(yè)務(wù)質(zhì)量干擾等要求進(jìn)行信道分組1 4 頻率組頻率組A2 5 頻率組頻率組B3 7 頻率組頻率組C第56頁/共83頁第五十七頁，共84頁。5.1移動(dòng)移動(dòng)(ydng)通信網(wǎng)的基本概念通信網(wǎng)的基本概念5.2 頻率頻率(pnl)復(fù)用和蜂窩小區(qū)復(fù)用和蜂窩小區(qū)5.3 多址接入技術(shù)多址接入

14、技術(shù)5.4 碼分多址關(guān)鍵技術(shù)碼分多址關(guān)鍵技術(shù)5.5 蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)的容量分析蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)的容量分析5.6 CDMA系統(tǒng)中的功率控制系統(tǒng)中的功率控制5.7 切換、位置更新切換、位置更新第57頁/共83頁第五十八頁，共84頁。v(Multiple Access）基站基站下行鏈路下行鏈路基站基站上行鏈路上行鏈路移動(dòng)臺(tái)移動(dòng)臺(tái)移動(dòng)臺(tái)移動(dòng)臺(tái)移動(dòng)臺(tái)移動(dòng)臺(tái)移動(dòng)移動(dòng)(ydng)臺(tái)臺(tái)移動(dòng)臺(tái)移動(dòng)臺(tái)移動(dòng)臺(tái)移動(dòng)臺(tái)第58頁/共83頁第五十九頁，共84頁。第59頁/共83頁第六十頁，共84頁。用戶用戶(yngh)1用戶用戶(yngh)2用戶用戶3用戶用戶K第60頁/共83頁第六十一頁，共84頁。62.反向信道反向信道

15、 保護(hù)頻帶保護(hù)頻帶 前向信道前向信道保護(hù)頻隙保護(hù)頻隙f1 f2 fN f1 f2 fN 保護(hù)頻段的作用保護(hù)頻段的作用(zuyng)：補(bǔ)償濾波特性不理想、：補(bǔ)償濾波特性不理想、鄰道干擾和多普勒擴(kuò)展。鄰道干擾和多普勒擴(kuò)展。第61頁/共83頁第六十二頁，共84頁。第62頁/共83頁第六十三頁，共84頁。64第63頁/共83頁第六十四頁，共84頁。n帶通濾波器組第64頁/共83頁第六十五頁，共84頁。66第65頁/共83頁第六十六頁，共84頁。用用戶戶(yngh)1用用戶戶(yngh)2用用戶戶3用用戶戶1TS1第66頁/共83頁第六十七頁，共84頁。685.3 多址接入技術(shù)(jsh)v工作工作(gn

16、gzu)(gngzu)過程過程第67頁/共83頁第六十八頁，共84頁。69第68頁/共83頁第六十九頁，共84頁。TGTT第69頁/共83頁第七十頁，共84頁。第70頁/共83頁第七十一頁，共84頁。72用戶用戶(yngh)k用戶用戶(yngh)3用戶用戶1用戶用戶2第71頁/共83頁第七十二頁，共84頁。73 MSC MS1 MS2 MS3 C1 C1 C2 C2 C3 C3 BS 1C2C3C第72頁/共83頁第七十三頁，共84頁。n單頻組網(wǎng)，相鄰小區(qū)頻率相同，平滑(pnghu)的軟切換；n低信號(hào)功率譜密度，抗干擾能力強(qiáng)第73頁/共83頁第七十四頁，共84頁。圖圖3-10 遠(yuǎn)近效應(yīng)遠(yuǎn)近效應(yīng)

17、d2Bd1A第74頁/共83頁第七十五頁，共84頁。76第75頁/共83頁第七十六頁，共84頁。77tCBmB N信道 小區(qū)第76頁/共83頁第七十七頁，共84頁。78 FDMA多址方式多址方式(fngsh)的系統(tǒng)容量的系統(tǒng)容量考慮載干比考慮載干比23tCBmCBI信道 小區(qū)23CNI1436CQNI第77頁/共83頁第七十八頁，共84頁。79考慮載干比，考慮載干比，TDMA多址方式多址方式(fngsh)的的系統(tǒng)容量系統(tǒng)容量23CtCIBBm 信道 小區(qū)CCslotBBM 信道 小區(qū)Mslot ：每個(gè)載波：每個(gè)載波(zib)有有Mslot個(gè)時(shí)隙個(gè)時(shí)隙第78頁/共83頁第七十九頁，共84頁。80

18、 CDMA多址方式的系統(tǒng)容量：多址方式的系統(tǒng)容量： 由于由于CDMA系統(tǒng)是一個(gè)干擾受限的系統(tǒng)，它的頻率系統(tǒng)是一個(gè)干擾受限的系統(tǒng)，它的頻率復(fù)用因子可以為復(fù)用因子可以為1，對(duì)其系統(tǒng)容量的分析，對(duì)其系統(tǒng)容量的分析(fnx)更為復(fù)更為復(fù)雜，本課程將簡單進(jìn)行推導(dǎo)。雜，本課程將簡單進(jìn)行推導(dǎo)。 CDMA的載波干擾比（的載波干擾比（C/I）：）：Eb為每比特信號(hào)能量為每比特信號(hào)能量(nngling)。 I0為干擾（包括噪聲）的功率譜密度為干擾（包括噪聲）的功率譜密度bbCER0001bbbsbwwpEREBECIIBIBIG0wIIB2MwwpsbBBGBR第79頁/共83頁第八十頁，共84頁。單小區(qū)時(shí)，考慮

19、上行鏈路的容量，假設(shè)理想的功率控單小區(qū)時(shí)，考慮上行鏈路的容量，假設(shè)理想的功率控制（即在上行鏈路對(duì)所有移動(dòng)臺(tái)的發(fā)射功率進(jìn)行控制制（即在上行鏈路對(duì)所有移動(dòng)臺(tái)的發(fā)射功率進(jìn)行控制，使到達(dá)基站接收機(jī)的信號(hào)，使到達(dá)基站接收機(jī)的信號(hào)(xnho)功率均相同），功率均相同），則基站接收機(jī)的載波干擾比：則基站接收機(jī)的載波干擾比： Pr為基站接收到的每個(gè)移動(dòng)臺(tái)的信號(hào)為基站接收到的每個(gè)移動(dòng)臺(tái)的信號(hào)(xnho)功率功率m為同時(shí)工作的一移動(dòng)臺(tái)數(shù)。為同時(shí)工作的一移動(dòng)臺(tái)數(shù)。帶入可得最大的一個(gè)小區(qū)內(nèi)用戶數(shù)為：帶入可得最大的一個(gè)小區(qū)內(nèi)用戶數(shù)為：1(1)1rrCPImPm00/11/pwbbbGBRmEIEI 011bbwERCmIIB第80頁/共83頁第八十一頁，共84頁。82多址方式多址方式FDMA計(jì)算計(jì)算方法方法(m)典型系統(tǒng)典型系統(tǒng)模擬模擬TACS系統(tǒng)系統(tǒng)系統(tǒng)總頻段帶系統(tǒng)總頻段帶寬寬(Bw)1.25MHz頻道間隔頻道間隔(Bc)25kHz信道總數(shù)信道總數(shù)1.25MHz/25kHz=50簇內(nèi)小區(qū)數(shù)簇內(nèi)小區(qū)數(shù)N=7每載波時(shí)隙數(shù)每載波時(shí)隙數(shù)不劃分不劃分接收靈敏度接收靈敏度不影響不影響系統(tǒng)容量系統(tǒng)容量(信道信道/小