移動通信蜂窩原理例題整理

目的很功利：會做題。

So~~上題！！！

1、求波長和天線長度。

不接地天線長度是半波長整數倍，接地是1/4波長整數倍（地面鏡像效應）。

2、大區制小區制概念了解

舉例：30個雙向信道

1、大區制時，隻能有30個使用者同時通信。

2、小區制時，若分為30個小區，相鄰3個小區采用不同的頻道，每個小區有10個雙向頻道，則相同的服務區可以同時為300個使用者提供服務。

大區制覆寫範圍大，容量小。小區制通過頻率複用或蜂窩增大容量。

3、蜂窩小區的形狀為什麼要選正六邊形

在服務區面積一定的情況下，正六邊形的覆寫需要最少的小區數目，即最少的基站，費用也是最少的。

4、定位同頻小區的方法

标有相同字母的小區使用相同的頻率。A-G為一個簇，簇的大小為7。

圖中，i=3、j=2（N=19）

區群内的小區數應滿足： N = i 2 + i j + j 2 N=i^2+ij+j^2 N=i2+ij+j2

式中，i，j為相鄰同頻道小區間的間隔小區數，為正整數。

為了找到某一特定小區的相距最近的同頻相鄰小區，必須按以下步驟進行：

（1）沿着任何一條六邊形鍊移動i個小區

（2）逆時針旋轉60°再移動j個小區

5、可用無線信道總數

題5-1

系統總的可用信道數S=280，相同區域内，用N=7的區群（7小區複用）需要複制4次，而用N=4的區群（4小區複用）需要複制7次，求兩種情況下信道總數和每個小區的可用信道數。

解：N=7時

每個小區可用信道數：K=S/N=280/7=40

信道總數：C=MS=4x280=1120

N=4時

每個小區可用信道數：K=S/N=280/4=70

信道總數：C=MS=7x280=1960

題5-2

圖中，N=3,K=S/N，M=3,C=MS

•可用無線信道總數

共有S個可用信道，分給一個簇（簇的大小為N），簇中每個小區配置設定K（K< S）個信道，各個小區配置設定不相同的，可用無線信道的總數S為：S = KN

• 簇（Cluster，區群）

共同使用全部可用頻率的N個小區叫做一簇。若達到機關面積的覆寫需要複制M個簇，C = MKN = MS

N越小，機關面積所需複制的區群越多，系統容量越大，頻率使用率越高。

如何獲得更大的容量C？

C=MkN=MS

信道總數S不變，要想C增大，M就要增大,也就是簇在系統中複制的次數變多。

怎樣實作M變大？需要減小N的取值。

比如面積是6*7個正六邊形，如果N=7，則M=6;如果N=6，則M=7。

那麼，N是否可以無限減小嗎？

6、硬切換和軟切換

7、同頻幹擾

例題：

例2：如果保證蜂窩系統的前向信道具有良好性能要求的信幹比15dB，求當路徑衰減指數（a）n=4，（b）n=3時，要獲得最大的容量需要多大的頻率複用因子和簇大小？假設在一個層中有六個同頻小區，并且它們與移動台之間的距離都相等。

知識點：

1、

Q為同頻複用比例，與簇的大小有關。R為小區半徑；D為相距最近的同頻小區中心之間距離。

增加D/R的值–>同頻小區間的空間隔離增加–>同頻小區射頻能量減小–>幹擾減小

Q的值越小，容量越大；但Q值大可以提高傳播品質。

2、系統容量

若 i 0 i_0 i0​為同頻幹擾小區數，移動台的S/I近似表示為

條件：n為路徑衰減指數。僅僅考慮第一層幹擾小區，且所有幹擾基站與預設基站間是等距的。小區中心間的距離都為D。

S/I與簇大小N聯系起來了，而N決定了系統的總體容量。

8、鄰頻幹擾

9、中繼和服務等級

例題1 已知阻塞機率、中繼信道數、每個使用者的話務量，求支援的使用者數

解法：根據阻塞機率和中繼信道數查表，得到總的話務量，再除以每個使用者的話務量得到使用者數。

例題2 求系統支援使用者數和系統市場占有百分比

已知使用者總數、不同系統信道數及支援小區數、使用者打電話頻率和時長，求系統所能支援的使用者數、系統市場占有百分比。

解法：

蜂窩—>阻塞機率2%

使用者打電話頻率和時長—>每個使用者話務量強度

根據阻塞機率和中繼信道數查表，得到總的話務量，再除以每個使用者的話務量得到每個小區支援的使用者數。

最後，将求得的使用者數乘該系統支援小區數，得該系統支援的總使用者數。

知識點

1、

2、

例題3

已知城市面積、小區半徑；總頻譜、帶寬；阻塞機率、每個使用者話務量，求服務區内小區數、每個小區信道數、每個小區話務量強度、所承載的最大話務量、所能服務的使用者總數、每個信道的移動台數、理論上一次能服務的最大使用者數

解法：

由小區半徑得小區面積（六邊形），城市面積除以小區面積得小區總數；

頻譜、帶寬得每個小區信道總數=總頻帶寬/(信道帶寬x頻率複用因子)

阻塞機率+每個小區信道總數，查表—>每個小區話務量強度

所承載的最大話務量=小區數x每小區話務量強度

總使用者數=總話務量/每個使用者話務量

每個信道移動台數=使用者數/信道數

理論上，所能服務的最大移動台數=可用信道數（所有信道都被占用）（每個小區信道數x小區數）

例題4

已知每簇小區數、小區半徑、信道總數、每個使用者負載、呼叫頻率、呼叫延遲機率，求系統每平方公裡支援使用者數、被延遲呼叫等待10s以上機率、呼叫被延遲10s以上機率

知識點

10、小區的分裂

11、劃分扇區