❶ 在實際應用中,移動通信是如何使用三種技術來增大蜂窩系統容量
微蜂窩技術是一種提高蜂窩網路系統容量的快速有效方法,它作為一個現有蜂窩網路的延伸,在無線通信組網中扮演著重要的角色。靈活運行微蜂窩技術,建設一個高質的微蜂窩網路,無論是在提高系統利用率,還是在改善網路深度覆蓋情況,都能取得很好的效果。
❷ 蜂窩通信系統採用了哪些技術它與無線尋呼,無繩電話,集群系統的主要差別是什麼
採用的技術比較多,不能一一說。
就後半部分的問題來看,採用的技術主要是小區分裂 頻率復用的技術
區別:
無線尋呼 單工模式
集群通信 半雙工模式
蜂窩通信、無繩電話為雙工通信
❸ 蜂窩網特點有哪些
蜂窩網的特的主要如下:
1,IP化:實現寬頻、ALLIP基站及端到端ALLIP;
2,綠色網路:實現可持續發展,保護環境;
3. 頻率復用。有限的頻率資源可以在一定的范圍內被重復使用。
4.小區分裂。當容量不夠的時候,可以減小蜂窩的范圍,劃分出更多的蜂窩,進一步提高頻率的利用效率。
❹ 求高手解答 移動通信 蜂窩組網技術之小區分裂技術
小區分裂就是把用全向天線覆蓋的小區,用定向天線覆蓋,形成扇區,一般都是120°定向天線。小區分裂後,內部的干擾就會變小,系統容量就大了。系統容量可以用 信道/小區這個單位表示。就是說哪個小區支持的信道數目越多,系統容量越大。基站增多,信道會增多,同時同頻干擾,鄰頻干擾就會變大。如果還有什麼不懂,可以探討
❺ 移動通信中的跳頻技術是怎麼的
跳頻技術引入的目的
隨著數字移動通信網路的飛速發展,移動用戶的急劇增加,那麼網路中單位面積的話務量也在不斷地增加。在某些大城市的市中心等繁華地段,在忙時甚至出現嚴重的話務擁塞情況,面對日益增長的話務需求,需要對網路進行擴容以滿足容量和覆蓋的要求。
在網路建設的初期,由於用戶數量不多,因此網路規劃中首先考慮的是覆蓋問題,但是隨著網路的不斷擴容,覆蓋的不斷完善,我們發現容量問題成為制約網路進一步發展的瓶頸。對於我國現在採用的GSM網路由於受到頻段的限制,在經過這么多年的快速擴容之後,容量上的限製表現得越來越明顯。
對於網路擴容,通常我們可以採用以下幾種方法:小區分裂,增加新的頻段以及提高頻率復用度來增加每個小區配置等方法。很顯然在網路建設的初期通常採用小區分裂,通過不斷增加新的基站(宏蜂窩和微蜂窩基站)來達到擴容的目的,但是隨著站距的不斷接近,我們發現網路的干擾也在不斷的增加,因此當宏蜂窩基站的站距達到一定程度之後就很難在網路中增加新的基站。那麼在這種情況下就出現了在GSM900網路的基礎上引入GSM1800網路,通過引入這一新的頻段來解決網路瓶緊問題,這也是我們現在所看到中國移動和聯通公司在現網所採用的DCS雙頻網路。但是由於GSM900/GSM1800頻段有限而且各個運行商所分配到的頻率資源不同,而且考慮到引入雙頻網的成本很高,因此可以考慮通過在現有的GSM900單頻網路或在引入GSM1800的雙頻網路中通過提高頻率復用度,增加單位面積的容量配置來達到節省網路成本和提高容量的目的。通過引入跳頻、功率控制、不連續發射等無線鏈路控制技術來達到擴容的目的。
跳頻系統工作原理
我們大家都知道跳頻技術是一種擴頻通信技術,由於跳頻技術具有通信的秘密和對抗干擾,因此它首先被應用於軍事通信。但是隨著移動通信的發展和數字化,跳頻技術已在數字蜂窩系統中獲得應用,我國所採用的GSM移動通信系統就採用了這種技術。
跳頻是指載波頻率在很寬頻帶范圍內按某種圖案(序列)進行跳變。信息數據D經信息調製成帶寬為Bd的基帶信號後,進入載波調制。載波頻率受偽隨機碼發生器控制,在帶寬Bss(Bss>>Bd)的頻帶內隨機跳變,實現基帶信號帶寬Bd擴展到發射信號使用的帶寬Bss的頻普擴展。可變頻率合成器受偽隨機序列(跳頻序列)控制,使載波頻率隨跳頻序列的序列值改變而改變,因此載波調制又被稱為擴頻調制。
跳頻系統的特點跳頻系統具有以下特點:
* 跳頻系統大大提高了通信系統抗干擾、抗衰落能力;
* 能多址工作而盡量不互相干擾;
* 不存在直接擴頻通信系統的遠近效應問題,即可以減少近端強信號干擾遠端弱信號的問題;
* 跳頻系統的抗干擾性嚴格說是"躲避"式的,外部干擾的頻率改變跟不上跳頻系統的頻率改變;
*跳頻序列的速率低,通常情況,碼元速率小於或等於信息速率。在TDMA系統中,跳頻速率往往等於每秒傳輸的幀數。GSM系統中每秒跳頻為217次。
在GSM數字蜂窩系統中,跳頻技術可以提高抗衰落、抗干擾能力。跳頻技術對於靜態或慢速移動的移動台具有很好的抗衰落效果,而對於快速移動的移動台由於同一信道的兩個連接的突發脈沖序列其位置差已足以使它們與瑞利變化不相關,因此跳頻增益很小,這就是跳頻所具有的頻率分集。由於跳頻時頻率在不停的變化,頻率的干擾是瞬時的,因此跳頻具有干擾分集。
❻ 什麼是小區分裂
轉過來了……小區分裂小區分裂的原因 使用蜂窩移動系統的目的在於提高頻譜效率。19頻率復用是一種概念,而小區分裂是另一種概念。當業務量密度開始增加時,每個小區Ci內的信道Fi已不能提供足夠的移動台呼叫時,便可將最初的小區分裂成更小的小區。通常,分裂出的新小區半徑只有原小區的一半(參見圖2-18)。有兩種分裂的方式。在圖2-18(a)中不再使用原小區基站,而在圖2-18(b)中使用。 498)this.style.width=498;" border=0 小區分裂技術是增加網路容量的理所當然的首選方案。 GSM建網初期,主要是解決覆蓋問題。在頻譜資源寬裕的地區/時期,隨著用戶的增加,可將原來的小區分裂成更多的覆蓋面積較小的小區或者增加原有小區的載頻數,從而達到擴容的目的。通過小區分裂或新增載頻,全網基站數增加,全網載頻數、信道數、話務量、用戶數等均大幅度增加。小區分裂提高頻譜利用率的關鍵在於減小了單位小區的面積。
❼ IUO是指什麼
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1、
目 錄
第1章 概 述 1
第2章 頻率劃分和載干比要求 2
2.1 頻率劃分 2
2.2 載干比 2
第3章 頻率規劃原則 5
第4章 常規頻率復用技術 6
4.1 4×3復用的載干比 6
4.2 10MHz帶寬4×3復用 7
4.3 19MHz帶寬4×3復用 8
4.4 6MHz帶寬4×3復用 9
4.5 4×3復用小結 10
第5章 緊密的頻率復用技術 10
5.1 3×3頻率復用模式 10
5.2 2×6頻率復用模式 12
5.3 2×3頻率復用方式 14
5.4 1×3頻率復用方式 15
5.5 1×1頻率復用方式 18
5.6 A+B頻率復用方式 18
第6章 同心圓(Concentric Cell)技術 20
6.1 同心圓技術的概念 20
6.2 普通同心圓GUO(General Underlay Overlay) 21
6.3 智能同心圓IUO(Intelligent Underlay Overlay) 21
6.4 同心圓技術的特點 22
第7章 MRP (Multiple Reuse Pattern)技術 23
7.1 基本原理 23
7.2 連續的MRP分組 25
7.3 間隔的MRP分組 26
7.4 MRP技術的主要特點 28
7.5 與1X3復用方式的比較 28
第8章 各種頻率復用方式容量比較 29
關鍵詞:頻率復用 載干比 緊密復用 同心圓 MRP 1×3 1×1
摘 要:頻率規劃是GSM為了規劃和優化中最關鍵的技術之一。本文系統地總結了GSM常用的頻率規劃技術,各種頻率規劃技術的特點,具體使用情況介紹,及其容量對比。
縮略語清單:
第1章 概 述
對於移動通信,頻率資源始終是一項珍貴資源,如何提高頻譜資源的利用效率是運營商、設備商和眾多專家學者關注和研究的重要課題,這些研究工作推動了通信技術的向前發展。移動通信到目前經歷了三個階段:模擬的TACS/AMPS、GSM/CDMA IS95、WCDMA/CDMA2000,每一次技術的飛躍都大大提高了頻譜利用效率。
提高頻譜資源利用效率就是在有限的頻譜資源范圍內,在保證網路質量可以被接受的前提下,提高網路容量。在不考慮增加頻率資源的前提下,提高GSM的網路容量的途徑主要有兩個:一是小區分裂,通過增加基站密度,提高網路容量;二是頻率復用技術。本文主要研究GSM的頻率復用技術,即頻率規劃技術。
要提高網路容量,就必須對有限的頻率資源進行重復使用;頻率復用提高了網路容量,但又帶來了新問題――通話質量的惡化;頻率復用越緊密,帶來的網路干擾也越大。如何取得網路容量和話音質量的平衡是頻率規劃必須解決的問題。也就是說,一個良好的頻率規劃可以在維持良好話音質量的基礎上實現網路容量的提升。
目前,GSM常用的頻率復用技術有:4×3、3×3、2×6、1×3、1×1、MRP、同心圓等,這些頻率復用技術在實際的使用過程中各有優缺點。如4×3方式,其頻率利用率較低,但網上通常能獲得較高的載干比,能較輕松的獲得良好的話音;1×3方式下,頻率的利用率較高,但由於同頻復用距離減小(與4×3相比),網上干擾增加,話音質量會變差,需要開啟抗干擾措施,如跳頻、DTX等。
對於GSM的網路規劃和優化工程師,頻率規劃技術是一項十分關鍵的技術。頻率規劃質量的好壞對網路質量起決定性影響。
本文就頻率復用的幾種方式,根據系統要求和頻率復用度進行論述,介紹頻率復用規則,根據實例介紹各種復用方式下頻率的分組,及其載干比和頻率復用度。
對於有些規劃工程師喜歡採用的沒有任何規律的頻率方法因無法歸納總結本文不予介紹。並且由於這種方法在優化時調整頻點的困難和對網路干擾的難以預測,這種規劃方法也越來越少地被採用。
第2章 頻率劃分和載干比要求
2.1 頻率劃分
蜂窩系統根據所用頻段可以分為GSM900M和DCS1800M系統,載頻間隔為200KHz。其上、下行頻率劃分如下:
表1. GSM頻率劃分
頻段(MHz) 帶寬(MHz) 頻道號 載頻數(對)
GSM900 上行890~915
下行935~960 25 1~124 124
DCS1800 上行1710~1785
下行1805~1880 75 512~885 374
註:上下行以基站為參照物,基站發——手機收為下行;手機發——基站收為上行。
GSM900:
共124個頻點,絕對載頻號(ARFCN)為1~124,在兩端留有200KHz的保護帶。按照中國無委規定:中國移動佔用890~909/935~954MHz,對應的ARFCN為1~95(通常頻點95保留不用);聯通佔用909~915/954~960MHz,對應的ARFCN為96~124。其它國家運營商獲得的頻率范圍與國內不一定相同,但可以根據頻率與ARFCN的關系計算:
基站收:f1(n)=890.2+(n-1)×0.2 MHz
基站發:f2(n)=f1(n)+45 MHz
DCS1800:
共374個頻點,ARFCN為512~885。頻率與載頻號(n)的關系如下:
基站收:f1(n)=1710.2+(n-512)×0.2 MHz
基站發:f2(n)=f1(n)+95 MHz
移動佔用1710MHz~1720MHz,對應ARFCN為512~561;聯通佔用1745 MHz~1755MHz,對應ARFCN為687~736。
2.2 載干比
在GSM系統中由於頻率的重復使用造成相互之間的干擾,稱之為同頻干擾。不少人認為同頻復用基站之間的距離越近,同頻干擾越大。但實際上同頻干擾不僅與復用距離有關,還與基站小區的覆蓋半徑有關。下面以全向站為例證明這一點。
假設所有基站的覆蓋半徑相同,小區覆蓋半徑為R,同頻復用距離為D,f1為復用頻率。圖1全向基站同頻復用示意圖。
圖1 全向基站同頻復用示意圖
復用距離D、小區半徑R、每個頻率復用簇的小區數N之間滿足下列關系:
(1)
上式中 ,i和j為正整數,q為同頻干擾衰減因子。對於定向小區,N的實際物理意義為頻率復用簇中的基站數目。
如果同頻小區與服務小區同時工作,則在中心服務小區內的手機既收到本小區基站發射的有用信號,又收到同頻小區的干擾信號。那麼小區的同頻載干比(C/I)可表示為:
(2)
式中 為第k個干擾信號。上式也可表達為【1】:
(3)
式中 是第k個同頻干擾小區的同頻干擾衰減因子, 是實際地形環境確定的路徑損耗斜率,移動環境中路徑損耗斜率取值 =3~5,一般取4。
從圖2可以看出,對於規則復用的全向基站,第一層同頻干擾源為6個(下圖中橙色所示6個同頻復用小區);第二層有12個(黃色所示12個小區),但相對第一層的6個干擾源干擾較小,可以忽略不計。
圖2 全向基站干擾示圖
若6個同頻復用小區到服務小區的無線傳播環境相同,則:
(4)
(5)
(6)
根據式(1)得到,載干比C/I與復用簇中的基站數N的關系為:
(7)
當手機處於服務小區的邊界時,通常手機接收到的服務小區信號最弱,而接收到的干擾信號最強,按最糟糕的情況,需要的載干比應該為【1】:
(8)
如果蜂窩布局不好,干擾源將會增多,載干比將會下降。從上式可以推論:每簇中小區數目越多,載干比C/I越大,網路質量越好,但頻率利用率越低。另外GSM的干擾程度還與話務負荷有關,話務高峰時的同頻干擾比其他時間大。
GSM的頻率規劃通常採用4×3復用方式。對於業務量較大的地區,還可以採用其它的復用方式,如3×3、1×3。無論採用哪種復用方式,必須滿足干擾保護比的要求。
GSM系統中,對載干比的要求是:
同頻載干比: C/I≥9dB;工程中加3dB餘量,即C/I≥12dB
鄰頻載干比: C/I≥-9dB;工程中加3dB餘量,即C/I≥-6dB
載波偏離400KHz時的載干比: C/I(載波/干擾)≥-41dB
第3章 頻率規劃原則
在進行頻率規劃時,一般採用地理分片的方式進行,但需要在分片交界處預留一定頻點(頻率足夠使用時)或進行頻段劃分。交界處的選擇盡量避開熱點地區或組網復雜區,通常從基站最密集的地方開始規劃,如首先從市區繁華地段開始規劃,直到郊區載頻配置較小的基站(通常選擇O1/或S1/1/1為分界),當市區有江河或較大湖泊時也要特別關注,避免水面的強發射帶來的干擾。由於實際基站分布的不規則性,難以保證同層載頻的頻率能完全按照4*3或3*3等常用模式進行規劃,需要根據實際情況靈活調整。不管採用何種方式進行頻率規劃,必須遵循以下原則:
1) 同基站內不允許存在同頻、鄰頻頻點;
2) 同一小區內BCCH和TCH的頻率間隔最好在400K以上;
3) 沒有採用跳頻時,同一小區的TCH間的頻率間隔最好在400K以上;
4) 直接鄰近的基站應避免同頻(即使其天線主瓣方向不同,旁瓣及背瓣的影響也會帶來較大的干擾);
5) 考慮到天線掛高和傳播環境的復雜性,距離較近的基站應盡量避免同頻、鄰頻相對(含斜對);
6) 通常情況下,1*3復用應保證參與跳頻的頻點應是參與跳頻載頻數的二倍以上;
7) 重點關注同頻復用,避免在鄰近區域存在同BCCH同BSIC的情況。
第4章 常規頻率復用技術
4.1 4×3復用的載干比
頻譜利用效率可以用頻率復用度來表徵,它反映了頻率復用的緊密程度。頻率復用度 可以表示如下:
(9)
其中,NARFCN——總的可用頻點數;NTRX——小區配置的TRX
對於n×m頻率復用方式:n表示復用簇中有n個基站,m表示每個基站有m個小區。那麼,它的頻率復用度為:
=n×m
但通常實際規劃時所分配的頻點數會大於n×m,因此實際的freuse往往大於上述值。顯而易見,頻率復用度越小,其頻率復用越緊密,頻率的利用率越高,但隨著頻率復用緊密程度的增加,帶來網上的干擾增大,需要相關技術的支持,如DTX、功率控制等;頻率復用度越大,其頻譜利用率率小,但容易獲得較高的網路話音質量。
❽ 與cdma相比,ofdm有哪些優勢
OFDM —— OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)即正交頻分復用技術,實際上OFDM是MCM Multi-CarrierMolation,多載波調制的一種。其主要思想是:將信道分成若干正交子信道,將高速數據信號轉換成並行的低速子數據流,調制到在每個子信道上進行傳輸。正交信號可以通過在接收端採用相關技術來分開,這樣可以減少子信道之間的相互干擾 ICI 。每個子信道上的信號帶寬小於信道的相關帶寬,因此每個子信道上的可以看成平坦性衰落,從而可以消除符號間干擾。而且由於每個子信道的帶寬僅僅是原信道帶寬的一小部分,信道均衡變得相對容易。
CDMA與OFDM之技術比較
頻譜利用率、支持高速率多媒體服務、系統容量、抗多徑信道干擾等因素是目前大多數固定寬頻無線接入設備商在選擇CDMA(碼分多址)或OFDM(正交頻分復用)作為點到多點(PMP)的關鍵技術時的主要出發點。而這兩種技術在這些方面都各有所長,因此設備商需要根據實際情況權衡利弊,進行綜合分析,從而做出最佳選擇。
CDMA技術是基於擴頻通信理論的調制和多址連接技術。OFDM技術屬於多載波調制技術,它的基本思想是將信道分成許多正交子信道,在每個子信道上使用一個子載波進行調制,並且各個子載波並行傳輸。OFDM和CDMA技術各有利弊。CDMA具有眾所周知的優點,而採用多種新技術的OFDM也表現出了良好的網路結構可擴展性、更高的頻譜利用率、更靈活的調制方式和抗多徑干擾能力。下面主要從調制技術、峰均功率比、抗窄帶干擾能力等角度分析這兩種技術在性能上的具體差異。
——調制技術。一般來說,無線系統中頻譜效率可以通過採用16QAM(正交幅度調制)、64QAM乃至更高階的調制方式得到提高,而且一個好的通信系統應該在頻譜效率和誤碼率之間獲得最佳平衡。
在CDMA系統中,下行鏈路可支持多種調制,但每條鏈路的符號調制方式必須相同,而上行鏈路卻不支持多種調制,這就使得CDMA系統喪失了一定的靈活性。並且,在這種非正交的鏈路中,採用高階調制方式的用戶必將會對採用低階調制的用戶產生很大的雜訊干擾。
在OFDM系統中,每條鏈路都可以獨立調制,因而該系統不論在上行還是在下行鏈路上都可以容易地同時容納多種混合調制方式。這就可以引入「自適應調制」的概念。它增加了系統的靈活性,例如,在信道好的條件下終端可以採用較高階的如64QAM調制以獲得最大頻譜效率,而在信道條件變差時可以選擇QPSK(四相移相鍵控)調制等低階調制來確保信噪比。這樣,系統就可以在頻譜利用率和誤碼率之間取得最佳平衡。此外,雖然信道間干擾限制了某條特定鏈路的調制方式,但這一點可以通過網路頻率規劃和無線資源管理等手段來解決。
——峰均功率比(PAPR)。這也是設備商們應該考慮的一個重要因素。因為PAPR過高會使得發送端對功率放大器的線性要求很高,這就意味著要提供額外功率、電池備份和擴大設備的尺寸,進而增加基站和用戶設備的成本。
CDMA系統的PAPR一般在5~11dB,並會隨著數據速率和使用碼數的增加而增加。目前已有很多技術可以降低CDMA的PAPR。
在OFDM系統中,由於信號包絡的不恆定性,使得該系統對非線性很敏感。如果沒有改善非線性敏感性的措施,OFDM技術將不能用於使用電池的傳輸系統和手機等。目前有很多技術可以降低OFDM的PAPR。
——抗窄帶干擾能力。CDMA的最大優勢就表現在其抗窄帶干擾能力方面。因為干擾隻影響整個擴頻信號的一小部分;而OFDM中窄帶干擾也隻影響其頻段的一小部分,而且系統可以不使用受到干擾的部分頻段,或者採用前向糾錯和使用較低階調制等手段來解決。
——抗多徑干擾能力。在無線信道中,多徑傳播效應造成接收信號相互重疊,產生信號波形間的相互干擾,使接收端判斷錯誤。這會嚴重地影響信號傳輸的質量。
為了抵消這種信號自干擾,CDMA接收機採用了RAKE分集接收技術來區分和綁定多路信號能量。為了減少干擾源,RAKE接收機提供一些分集增益。然而由於多路信號能量不相等,試驗證明,如果路徑數超過7或8條,這種信號能量的分散將使得信道估計精確度降低,RAKE的接收性能下降就會很快。
OFDM技術與RAKE接收的思路不同,它是將待發送的信息碼元通過串並變換,降低速率,從而增大碼元周期,以削弱多徑干擾的影響。同時它使用循環前綴(CP)作為保護間隔,大大減少甚至消除了碼間干擾,並且保證了各信道間的正交性,從而大大減少了信道間干擾。當然,這樣做也付出了帶寬的代價,並帶來了能量損失:CP越長,能量損失就越大。
——功率控制技術。在CDMA系統中,功率控制技術是解決遠近效應的重要方法,而且功率控制的有效性決定了網路的容量。相對來說功率控制不是OFDM系統的基本需求。OFDM系統引入功率控制的目的是最小化信道間干擾。
——網路規劃。由於CDMA本身的技術特性,CDMA系統的頻率規劃問題不很突出,但卻面臨著碼的設計規劃問題。OFDM系統網路規劃的最基本目的是減少信道間的干擾。由於這種規劃是基於頻率分配的,設計者只要預留些頻段就可以解決小區分裂的問題。
——均衡技術。均衡技術可以補償時分信道中由於多徑效應而產生的ISI。在CDMA系統中,信道帶寬遠遠大於信道的平坦衰落帶寬。由於擴頻碼自身良好的自相關性,使得在無線信道傳輸中的時延擴展可以被看作只是被傳信號的再次傳送。如果這些多徑信號相互間的延時超過一個碼片的長度,就可被RAKE接收端視為非相關的雜訊,而不再需要均衡。
對OFDM系統,在一般的衰落環境下,均衡不是改善系統性能的有效方法,因為均衡的實質是補償多徑信道特性。而OFDM技術本身已經利用了多徑信道的分集特性,因此該系統一般不必再作均衡
❾ 小區分裂的分裂技術
小區分裂有兩種分裂技術:
1.固定分裂
必須在建立每個新的分裂小區之前做出計劃,考慮信道數、發射功率、頻率配置、小區基站位置的選擇及業務負荷等問題,所有這些都必須加以考慮。當准備完畢後,服務割接應選在業務量最低點,通常是周末的午夜。系統停機最好在2小時以內,這樣在割接中將只會有極少的呼叫中斷。
2.動態分裂
這種方法是建立在實時利用頻譜效率分配之上的。由於業務高峰期間不會有一個完整的小區處於空閑狀態,故此時動態分裂小區基站的演算法是極為繁瑣的。