毕业设计（论文）-移动通信系统组网设计与发展动态研究.doc

湖北理工学院 毕业设计(论文)设计（论文）题目: 移动通信系统组网设计与发展动态研究 学 生 姓 名 专 业 班 级 医用电子仪器与维护 指 导 老 师 系 主 任 评 阅 人 2012年 11 月 24 日 摘 要：进入二十一世纪以来，伴随人们生活水平的不断提高，人们开始追求更高层次的物质和精神享受，移动通信作为最新一代通信逐渐被社会接受并使用，进而在现实生活中成为人们必不可少的通信工具。由于我国科学技术起步较晚，到目前为止，我国关于移动通信系统的相关研究尚未形成十分完备的理论框架。鉴于此，深入研究的显著特征，综合分析移动通信系统如何满足消费者需求， 有十分重要的现实意义。本文希望通过移动通信系统组网设计与发展动态研究，以期为我国移动通信系统的发展和经营带来可参考的价值。 一 移动通信系统组成及功能一、实验目的1了解移动通信系统的组成。2了解移动通信系统的基本功能。3了解基带话音的基本特点。二、实验内容1按网络结构连接各设备，构成移动通信实验系统。2完成有线有线、有线无线及无线有线呼叫接续，观察呼叫接续过程，熟悉移动通信系统的基本功能。3用实验箱及示波器观测空中传输的话音波形。三、基本原理图1-1是与公用电话网（PSTN）相连的蜂窝移动通信系统方框图。系统包括大量移动台MS、许多基站BS、若干移动交换中心MSC及若干与MSC相连的数椐库(HLR、VLR等，图中未画出)，MSC通过中继线与公用电话网PSTN的交换机EX相连，接入公用电话网。系统的基本功能是：移动台能与有线电话或其它移动台通话(或传输数椐等信息)。蜂窝移动通信系统公用电话网（PSTN） MS ( Mobile Station ) : 移动台 BS ( Base Station ) : 基地台 MSC ( Mobile Switch Center ) : 移动交换中心(包括交换机和数据库) EX ( Exchanger ) : 公用电话网(PSTN)程控交换机 TEL (Telephone ) : 有线电话MSMSEXMSCBSBSTELTEL图1-1 移动通信系统方框图这样庞大复杂的系统无法放在实验桌上由同学自己动手做实验。将系统合理简化得到图1-2，它将图1-1实际系统全部交换机EX及MSC合并成一部交换机；基站BS及移动台MS各选用一台；有线电话采用二部。 它与图1-1实际系统在包含的各种功能设备(交换机、基站、移动台及有线电话)、系统基本网络结构(各设备的连接关系)及系统功能等特征方面是相同的。MS ( Mobile Station ) : 移动台BS ( Base Station ) : 基地台EX ( Exchanger ) : 程控交换机TEL (Telephone ) : 有线电话MSBSEXTELTEL图1-2 简化的移动通信系统方框图常用的移动通信系统主要有三类：蜂窝移动通信系统、集群移动通信系统及无绳电话系统，它们的功能及应用场合各不相同，但它们涉及的基本工作原理及技术是相同的。移动通信的多址方式主要有FDMA、TDMA、CDMA三大类。FDMA系统一般为模拟移动通信制式，TDMA及CDMA（实际上，通常为TDMA/FDMA及CDMA/FDMA混合多址方式）为数字移动通信制式。FDMA发展早，已成功应用于各种移动通信系统多年，目前在一些领域仍在应用。数字移动通信是在模拟移动通信基础上发展、演进而来的，在网络组成、设备配置、系统功能和工作方式上二者都有许多相同之处。基于以上原因，为了得到体积小巧、价格低廉、可放在实验桌上由学生动手操作的移动通信教学实验系统。在图1-2中，BS、MS实际选用基于FDMA技术、采用数字信令的中国CT1无绳电话，EX选用小型程控交换机，TEL为有线电话。为了测试上述小型移动通信系统无线部分的功能，采用了一台实验箱（SDT），构成一套完整的移动通信教学实验系统，如图1-3所示。MS ( Mobile Station ) : 移动台（无绳电话手机）BS ( Base Station ) : 基地台（无绳电话座机）EX ( Exchanger ) : 程控交换机TEL (Telephone ) : 有线电话SDT : 实验箱 SDTMSBSEXTELTEL图1-3 移动通信教学实验系统下面对图1-3各部分实际采用的设备及本实验内容介绍如下：1CT1无绳电话CT1无绳电话属于FDMA系统，数十个双工频道被全部无绳电话共用,采用话音模拟调频及数字信令技术。系统有一个基地台，即无绳电话座机，通过用户线接入电话网交换机；可带1-4部移动台即无绳电话手机（每一时刻，只能有一部手机通话）。无绳电话是为方便有线电话用户而提出的。它将有线电话座机与通话手柄之间的电缆（绳）去掉，用无线信道代替之，通话手柄成为无绳电话手机。用户持无绳手机在以座机为中心的小范围内移动通话，十分方便。虽然从使用功能上看，无绳电话是有线电话的无线延伸，但其工作原理及使用的技术都属于移动通信范畴。CT1无绳电话及在其后发展起来的各种数字无绳电话组成的无绳电话大家族，成为常用的四类移动通信系统之一。我国的CT1无绳电话技术标准、工作原理及手机使用方法见附录1。通常，同一实验室内有许多组实验系统，相距很近，为了防止互相干扰，必须降低无绳电话的发射功率及接收机灵敏度，以减小电磁波作用范围。在此条件下，为了保证同一套实验系统内部接收信号足够强，能正常完成各实验，必须加强无线设备间的无线耦合： 无绳座机BS的天线垂直竖立但不要拉出。实验箱”BS收发信机”天线放置在无绳座机天线与座机外壳之间的缝隙中，使二者无线紧耦合。 无绳手机MS的天线不要拉出。将实验箱”MS收发信机”天线的芯线与地线夹在一起后套在无绳手机天线上，使二者无线紧耦合。2程控交换机本教学实验系统中程控交换机采用1拖4双绳路小型用户程控交换机，一条外线可接4部内部电话。本系统中不用其外线端口，只使用内部4条用户线端口，其技术参数与使用方法与PSTN程控交换机相同，相当于4门PSTN程控交换机。图1-4为小型程控交换机的外观图。四个用户线插座可连接四部电话（包括无绳电话座机），插座下方号码为对应电话的号码。交换机由220VAC市电供电，通电后电源指示LED灯连续闪烁。用户电话摘机后对应的LED指示灯亮。 外线（不接）LINE801802803220VAC电源指示 LED灯用户摘机指示LED灯用户号码用户线插座804图1-4 小型程控交换机外观图3实验箱实验箱包含的电路模块很多，功能齐备，它既是测量仪器，又可作为被测量对象，其电路原理及使用方法详见附录2。在实验一实验四中实验箱作为测量仪器，在实验一中用来观测无绳电话发射在空中的话音波形，了解话音的特点。4移动通信教学实验系统的组成及功能根据上面介绍的各设备原理，按照图1-3的布局顺序放置并连接设备，就构成了移动通信实验系统。本系统可实现以下呼叫通话功能：（1）无绳手机呼叫有线电话（无线呼叫有线）；（2）有线电话呼叫无绳手机（有线呼叫无线）；（3）有线电话呼叫有线电话（有线呼叫有线）。在同时满足以下两个条件时，主、被呼用户才可能建立话路，进入通话：（1）被呼用户空闲；（2）主、被呼用户之间至少有一条空闲路径。由以上实验可了解移动通信系统的基本网络结构及功能。另外，在手机与有线电话通话时，用示波器在实验箱上观测发射在空中的话音波形，可了解话音的基本特征。话音是由发音器官中的声音激励源和口腔声道形状的不同而形成的。话音分为浊音和清音，浊音包括元音及浊辅音。浊音对应于声带振动，每个单词中至少包括1个浊音。浊音，又称有声音。发浊音时声带在气流作用下准周期地闭合或开启，从而在声带中激励起准周期的声振动，形成浊音声波，如图1-5所示。图中TP为基音周期，则基音频率fp=1/Tp。通常fp在70300Hz范围内，则Tp=313ms。基音频率一般女声较高，男声较低。清音又称无声音。发清音时声带不振动，声道被气流冲击产生较小辐度的声波，其波形与噪声相似，清音信号没有准周期性。包括浊音及清音的话音能量主要集中在3003400Hz频率范围内。相对声压图1-5 浊音的准周期波形四、实验步骤1按图1-3的布局顺序放置设备并连接成系统：两部有线电话用户线插入交换机号码801、802的用户线插孔；无绳电话座机用户线(带用户线信号测量板LINE.PCB)插入交换机号码804的用户线插孔。这些号码就是各部电话对应的号码。将交换机、无绳电话座机及手机充电器都接通220VAC电源。无绳电话座机、手机及实验箱使用上次实验已经对好码的同一套系统或由教师实验前完成对码，使三者识别码及呼叫信道一致（对码步骤详见实验四的实验步骤1）。2有线电话1摘机，交换机上对应的LED指示灯亮，用户听拨号音。用户拨号呼叫有线电话2，有线电话2振铃，有线电话1听回铃。有线电话2摘机通话，通话完毕挂机，未挂机的一方听忙音。若有线电话2忙（已摘机），则有线电话1摘机拨号后听忙音。若有线电话2用户线从交换机上拔下，有线电话1拨号后听回铃。3有线电话2拨号呼叫有线电话1，通话完毕挂机。4无绳手机按“通话”键摘机，听到拨号音后拨有线电话1或有线电话2的号码，有线电话振铃，无绳手机听回铃。有线电话摘机通话，通话完毕挂机（其中，无绳手机再按“通话”键或将手机放回充电器则挂机）。5有线电话摘机拨号(804)呼叫无绳手机，手机振铃，有线电话听回铃。手机按“通话”键摘机通话，通话完毕挂机。6将双踪示波器两个探头分别接至实验箱”BS测量”及”MS测量”面板上接收机解调输出端AFo。接通实验箱电源（K5置ON），置系统测量自动AUTO工作方式(按”工作方式”控制面板K1键至SYST灯亮，再按K2键使K2灯亮)，实验箱守候在无绳电话控制信道。关发射机（”发射机控制”面板上的K6置OFF），关信令存储显示模块（”无线信令存储显示”面板上的K10置OFF）。手机按“通话”键摘机，与座机一起由控制信道转移到某空闲通话信道，实验箱检测到摘机信令后自动跟踪扫描，锁定于该通话信道。若实验箱因误码未检测到手机摘机信令仍停在控制信道，则按K3键启动实验箱扫描信道（SCAN），最后锁定于该通活信道。实验箱锁定于通话信道的标志是：信道扫描仃止并且”BS测量”及”MS测量”面板同时显示各自的接收频率。BS(Mhz)45.125MS(Mhz)48.125手机拨号呼叫有线电话进入通话后，示波器可观测到通话双方的话音波形，记录浊音波形，测出浊音的基音频率。五、实验报告内容1画出移动通信实验系统的网络结构方框图，给出系统功能，并说明它是如何由常用的蜂窝移动通信系统在保持基本特证不变条件下合理简化而来。MS ( Mobile Station ) : 移动台（无绳电话手机）BS ( Base Station ) : 基地台（无绳电话座机）EX ( Exchanger ) : 程控交换机TEL (Telephone ) : 有线电话SDT : 实验箱 SDTMSBSEXTELTEL图1-3 移动通信教学实验系统移动通信教学实验系统的组成及功能:根据上面介绍的各设备原理，按照图1-3的布局顺序放置并连接设备，就构成了移动通信实验系统。本系统可实现以下呼叫通话功能：（1）无绳手机呼叫有线电话（无线呼叫有线）；（2）有线电话呼叫无绳手机（有线呼叫无线）；（3）有线电话呼叫有线电话（有线呼叫有线）。在同时满足以下两个条件时，主、被呼用户才可能建立话路，进入通话：（1）被呼用户空闲；（2）主、被呼用户之间至少有一条空闲路径。将系统合理简化得到实际系统全部交换机EX及MSC合并成一部交换机；基站BS及移动台MS各选用一台；有线电话采用二部。 它与实际系统在包含的各种功能设备(交换机、基站、移动台及有线电话)、系统基本网络结构(各设备的连接关系)及系统功能等特征方面是相同的。2总结主呼方从摘机、拨号、通话到挂机的各个阶段听到那些信号音。3画出自己话音浊音波形，给出所测基音频率，与同组同学比较。所测得的基音频率：12.718khz 二 移动通信组网技术第1节 概述1. Introduction通信网可按照业务的种类不同，分成电话网、数据网或计算机通信网、移动通信网、无线电寻呼网、电报网、传真网等。 移动通信网就是承载移动通信业务的网络，主要完成移动用户之间、移动用话与固定用户之间的信息交换。这里的“信息交换”不仅仅指双方的通话，也包括数据、传真、图像等通信业务。 移动通信网的分类公用移动电话网：直接向社会公众提供移动通信业务,与公共交换电话网（PSTN）联系密切，需经过专门的线路进入公共交换电话网的移动通信网。 专用的移动通信网：自己组成一个网后，不再进入电话网，或仅仅和电话网保持一定的关系。例如，工业企业中的无线电调度网、公安指挥、交通管理、海关缉私、医疗救护等部门使用的无线电话网。 按移动通信网的服务区域覆盖方式可分为：大区制小区制 移动通信网络构成可以是： 集中式的基础结构网络，如蜂窝移动通信网络；分布式或 Ad hoc 网络。第2节 频率复用2. Frequency reuse1、大区制通信网及其特点大区制由一个基站覆盖一个较大的服务区，半径约3050km范围。基站很高，达几十至百余米；发射功率很大，一般为50200W. 优点：基地台组成单一，设备少而便宜，网络结构简单，成本低，不需无线交换，直接与PSTN相连。缺点：覆盖范围有限、系统容量受限、系统设备受限区域划分大区覆盖区域的划分决定于系统的容量、地形和传播特性。大区覆盖区半径的极限距离应由下述因素确定： 在正常的传播损耗时,地球曲率限制了传输的极限范围； 地形环境影响，例如山丘、建筑物等阻挡，信号传播可能产生覆盖盲区； 多径反射干扰限制了传输距离的增加； 基站发射功率增加是有限的,只能增加很小的覆盖距离; 移动台MS发射功率很小，上行（MS至BS）信号传输距离有限，所以上行和下行（BS至MS）传输增益限制了BS与MS的互通距离。 传输增益移动台发射功率小是决定大区制系统覆盖区大小的主要因素，上下行增益差可达612dB以上。减小增益差的措施有：设置分集接收台基站采用全向天线发射和定向天线接收，可以获得810dB的增益。 基站用分集接收的天线配置。 提高基站接收机灵敏度。 在大的覆盖范围内，用同频转发器扫除盲区。 应用适合于中、小城市等业务量不大的地区或专用通信网2、小区制移动通信网构成方式构成和特点蜂窝（小区制）的概念：将所要覆盖的地区划分成若干个小区，每个小区的半径可以根据用户的密度在110km左右,基站发射功率一般为5-20W 。在每个小区内设置一个基站为本小区范围内的用户服务。同时，又可在MSC的统一控制下，实现小区之间移动用户通信的转接，以及移动用户与市话用户的联系。目的：解决大区制频谱匮乏，容量小，服务质量差，频谱利用率低等问题。 特点: 低发射功率，小的覆盖范围，干扰与D/r0相关 频率复用，用户容量大，频率利用率高，用户终端也可以小巧。 组网具有灵活性。随着用户数的增加，每个覆盖区可以继续划小,以不断适应用户数增长的实际需要。 网路构成复杂：越区切换，漫游，位置登记，更新，管理，系统鉴权等。 条状服务区定义：用户的分布呈条状或带状，如河流、铁路、公路、狭长城市等。频率分配：可采用二频组、三频组或四频组频率复用。二频组：不同频道组的两个小区组成一个区群；三频组：不同频道组的三个小区组成一个区群；四频组：不同频道组的四个小区组成一个区群；无论哪种频率复用都存在同频干扰。具体采用何种频率分配方案，取决于射频防卫度。 工程设计（1）工程设计（2）工程设计（3）例如：设D/r0=8，有两个同频基站（m=2），则C/I=10lg(74/2)=30.7dB 重叠区宽度a的确定（1） 实际上，相邻小区间是有重叠区的，由于电波传播的不确定性，因此很难找到相邻小区间的严格的分界线，通常说的覆盖区是从场强的平均变化意义上理解的。因此，在设计时应考虑在两个相邻区域的连接处要有一定的重叠区来减少可能出现的弱场强区及不可通率，但是重叠区过深又会导致越站干扰，所以必须设计适当。重叠区宽度a的确定（2）当移动台处于覆盖区边缘J点时，受到的同频干扰最严重，分别为： 重叠区宽度a可根据对C/I设计的要求，由上式算出。面状服务区服务区是一个宽广的平面时，称为面状服务区。 小区形状在面状服务区设计时，能覆盖一个平面的规则多边形有三种。 对三种图形的比较可知，正六边形小区的中心间隔最大，覆盖面积最大，重叠区域宽度最小，重叠区域的面积也最小。对于同样大小的服务区域，采用正六边形构成小区所需的小区数最少，故所需频率组数也最少，因此也最经济。2. 簇（区群，cluster）小区制的一个特点是可以进行频率复用，以提高频率利用率。具体实现方法是利用区群。将若干个小区组成一个区群，区群内的每个小区占有不同的频率，占用给定的频带。另一个区群可重复使用相同的频带。不同区群中的相同频率的小区之间将产生同频干扰。划分区群的条件 区群由一组载波频率不同的小区组成； 区群的几何形状应能构成无缝隙的更大的覆盖区域，以至无限扩展； 区群间同频小区间的距离保持相等，且为最大； 构成区群的基本示意图区群内小区数目N的计算N为区群中的小区个数。a、b为相邻同频道小区间的间隔小区数，取正整数且不同时为零。正六边形小区群的构成：确定同频小区的方法同频小区间二维距离的确定自某一小区A出发，先沿边的垂线方向跨a个小区，再按逆时针方向转60度，再跨b个小区，就可找到同频小区。N 小区复用模式 3. 同频复用距离 D和同频复用比 R相邻的两个簇中，位置对应的两个同频小区中心之间的距离为同频复用距离D: D=（3N）1/2r0同频无线区间的距离D和小区半径r0的比值为同频复用比R: R=D/r0=(3N)1/2因为C/I=40lg(D/r0-1),所以C/I只与R有关，R是计算同频干扰和频率复用的一个重要参数。D与N及频率利用率的关系: N越大，D越大，抗同频干扰能力越好，但频率利用率低。4. 频率复用模式区群是构成蜂窝网的二次几何图形。全部频谱在区群内分配使用。覆盖并由N个小区组成的区群，频道总数被分成N组，每个小区分给一个频道组，全部频道分给区群。区群获得全部频率，相邻的区群重复使用相同的频率分配模式。频率复用模式的确定主要以同频干扰防护门限为依据。若N太大，则每个小区中分得的频道数太少，若N太小，每个小区频道数增加，但由于同频小区距离近而使得同频干扰防护减少。因此，N通常取12，9，7，4，3。如GSM系统中，若采用全向天线，则N=7，若采用定向天线，则N=4，为43复用方式，每基站3个120度扇形小区或三叶草形小区。5. 中心激励与顶点激励 中心激励：基站在小区的中间，用全向天线覆盖。顶点激励：基站设在正六边形的三个顶点，用120度定向天线覆盖。优点：消除障碍物的阴影,对干扰有一定的隔离度。 第3节 干扰3. Interference1、同频干扰防护定义：当同频干扰是主要干扰制约因素时，系统必须克服同频干扰从而保证达到规定的性能，称为同频干扰防护。同频干扰分类：MS接收信号和同频干扰；BS接收信号和同频干扰 平衡系统：中心小区的BS和MS都可能遭受同频干扰。当干扰较大时，中心小区的MS由6个基站引起的载波干扰比(C/I)与BS接收到由6个小区中BS干扰所产生的载波干扰比(C/I)数值相同，这种系统称为平衡系统。平衡全向小区系统C/I的计算（1）MS作为接收，当噪声小于同频干扰电平时，C/N 近似用 C/I 表示。且有：m为干扰源总数，Ik 为干扰功率。若同频BS间距为D，所有BS的发射功率相同，BS距离被干扰MS的距离为Dk，则有： 平衡全向小区系统C/I的计算（2）令Dk=D (MS位于小区的中心)，则： 最坏情况是MS位于小区的边缘，并假设干扰基站离MS的距离都为（D-r0），此时有： 上式为最坏情况下的C/I值，以该C/I值为依据进行系统设计，即使在业务繁忙时也能有好的系统性能。 无论何种区群构成方法，在周围第一层有6个同频干扰小区，所以，m=6。实例：N=7，a=4时，可得： 实际计算时，可以根据规定的同频干扰防护确定N的值并选择蜂窝系统结构，或者在 N 已确定的情况下根据计算得到的同频复用比来判断组网的合理性。定向小区系统C/I的计算 利用定向天线可以降低同频干扰。利用定向天线将小区分成3个或6个扇形覆盖区，干扰只在主瓣方向有效，从而有效干扰源的数量将减少。采用120度覆盖时，只有3个，采用60度覆盖时，只有一个有效干扰源。120o定向覆盖同频干扰的实例：当N=7，a=4时，m=3 可得：C/I21.8dB降低同频干扰的措施定向天线覆盖；同频复用距离和频率分配方案的最佳化；天线高度和功率控制；天线俯仰角的调整：利用俯仰角减少天线在干扰方向上的增益，同时增强覆盖区内的信号强度，提高C/I；调整天线方位角。调整天线俯仰角应注意下列问题：天线高度与覆盖区直径成一定比例，一般两者之比大于0.1； 俯仰的角度应保证覆盖区增益最大，而对同频干扰区边缘信号干扰最小为原则； 选择高增益定向天线特别是垂直方向图较为尖锐的天线实施俯仰对C/I的改善更为有效。 2、邻道干扰定义：相邻频道之间的相互干扰产生原因：接收滤波器不够理想影响：易产生远近效应解决方法：精确滤波；在一个小区中（甚至相邻的小区中）不使用相邻频道。每个小区只分配给可用信道的一部分，给小区分配的信道就没有必要在频率上相邻。通过使小区中信道间隔尽可能大，就可以大大减小邻频干扰。因此，不是给每个特定的小区分配在频谱上连续的信道，而是使在给定小区内分配的信道间隔最大。通过顺序地将连续的信道分配给不同的小区，许多分配方案可以使一个小区内的邻频信道间隔为N个信道带宽，其中N是簇的大小。有些信道分配方案还通过避免在相邻小区中使用邻频信道，来阻止一些次要的邻频干扰。3、功率控制功率控制是减小各种系统干扰的有效手段。基本思想：当移动台距离基站较近时，以较小的发射功率进行通信；反之，则以较大的发射功率进行通信。优点：可减小系统干扰，从而增大系统容量；可减小移动台的功耗，从而增加其工作时间。第4节 信道分配策略4. Channel assignment strategies1 概述频率（频道或波道）分配是频率复用的前提： 频道分组：根据移动网的需要将全部频道分成若干组，有分区分组分配法和等频距分配法两种。 频道分配：以固定的或动态分配方法指配给蜂窝网的用户使用，有固定分配和动态分配两种。 频道分组的原则根据国家规定选择双工方式、载频中心频率值、频道间隔、收发间隔等协调频率计划； 确定无互调干扰或尽量减少互调干扰的分组方法； 考虑有效利用频率、减小基站天线高度和发射功率,在满足业务质量和射频防卫度的前提条件下，尽量减小同频复用距离，从而确定频道分组组数。 频道指配固定波道分配：是给每个小区（或每个基站）分配一组预先确定好的话音频道，基站的频道是固定不变的。若无线区群由N个小区组成，则需要N个频道组。蜂窝系统采用此方法。 动态波道分配：是指很多个无线区都可以使用同一波道，频道动态分配。无绳电话、集群通信系统采用此方法。 频道指配应注意的问题：在同一频道组中不能有相邻序号的频道，避免多波道系统的邻道干扰。 根据移动通信设备抗干扰能力来设定相邻频道的最小频率和空间间隔。 频率计划、远期规划、新归网和重叠网频率指配的协调一致。 由规定的射频防卫度建立频率复用和频道指配图案。 2 固定波道分配步骤1：波道组数当同频复用比D/r0确定后，就能相应的确定波道组数。例：带状网，蜂窝网。步骤2：每组的波道数根据无线区的话务量确定步骤3：波道的频率指配（1）分区分组分配法分配原则：所需的波道应占用最小的频段，以提高频段利用率。 为避免同频干扰，在单位无线区群中不能使用相同的波道。 为避免三阶互调干扰，在每个无线区应采用无三阶互调波道组。 例如一个区群由7个小区组成，每个小区要求分配6个频道，根据分区分组分配法的要求，可用试探法选取可用的频道组如下：第1组：1，5，14，20，34，36；第2组：2，9，13，18，21，31；第3组：3，8，19，25，33，40；第4组：4，12，16，22，37，39；第5组：6，10，27，30，32，41；第6组：7，11，24，26，29，35；第7组：15，17，23，28，38，42；特点：a：分区分组分配法没有考虑到邻道干扰；b：当无线区需要很多频道数时，要满足前述要求非常困难；因此，这种分配方法只适合于小容量移动通信系统的频率支配。（2）等频距分配法 原理：按频率等间隔分配信道 。若需要M个信道,将其分为N个信道组，则每个信道组中有M/N个信道，而N个信道组的信道序列可以由以下确定： K+jN， K=1，2，N；j=0，1，M/N-1 式中K为信道组的序列号，最大为K=N，j为信道序号的取值。 如果基站采用了无方向性激励时，通常以12个无线小区（基地区）作为一个区群。如图4-6-1所示。 如果采用扇形方向的天线激励，通常采用4个基站、24个扇形无线小区为一个区群 。如图4-6-2所示。按K+jN的规律，可确定各信道组的信道序列如下：第一信道组，K=1，j=012，故（1，13，25，）第二信道组，K=2，j=012，故（2，14，26，）第三信道组，K=3，j=012，故（3，15，27，）第四信道组，K=4，j=012，故（4，16，28，）第五信道组，K=5，j=012，故 (5， 17， 29，) 第六信道组， K=6，j=012，故（6，18，30，）第七信道组， K=7，j=012， 故（7，19，31，）第八信道组， K=8，j=012， 故 ( 8， 20， 32， )第九信道组， K=9，j=012， 故 (9， 21， 33， )第十信道组， K=10，j=012， 故 (10， 22， 34， ) 第十一信道组，K=11，j=012， 故 (11， 23， 35， ) 第十二信道组，K=12，j=012， 故 (12， 24， 36， )等频距分配法的特点：按频率间隔来分配波道，既可以100的利用频率资源，又能有效的避免波道组中的邻道干扰。 同频干扰的防护由蜂窝系统区群的构成和网络结构作为计算依据和质量保证。 对于互调干扰的影响，由于波道组中有足够大的波道间隔，接收机中频滤波器有较强的带外抑制能力，可以减小到很小的程度。 在频道指配中，切实做到在相邻无线区不使用有邻频道的频道组，能有效的降低邻频干扰。 固定波道分配的特点：优点：各基站只需配置与所分配的波道相应的设备，控制简单。缺点：波道利用率不够充分。动态波道分配动态信道分配法：不是将信道固定地分配给某个基站，而是多个基站均可使用同一信道 ，每次呼叫请求来的时候，为它服务的基站就向MSC请求一个信道。交换机就根据一种算法给发出请求的小区分配一个信道。此方法进一步提高频谱的利用率，使信道的配置方法能够随移动通信系统的地理分布变化而变化 。 特点：频谱的利用率大约可提高百分之二十 ；需智能控制 ，避免了忙闲不均的情况，可以减小阻塞的可能性，从而提高系统的中继能力，但此时的邻近的信道干扰比较突出，增加了系统的存储和计算量，预测和控制系统均比较复杂。 第5节 中继和服务等级（多波道共用技术）5. Truncking & GOS频率有效利用的方法包括两种：波道的地区复用（空间），多波道共用（时间）频谱的有效利用：波道窄带化、宽带多址技术和数据传输技术1 多波道共用的概念在移动通信网的一个无线区内假设有n个信道，m个用户，m个用户对这n个信道的使用有两种方式：独立信道方式和多信道共用方式。 独立信道方式：设一个无线区内有n个信道，对区域内的每个用户分别指定一个信道，不同信道内的用户不能互换信道。 多信道共用方式：在一个无线小区内的n个信道，为该区内的m个用户所共用，则当k（k n，那么对移动台来说，也就存在着一个如何自动选择信道的问题，也就是小区内的信道管理问题。 移动台进行信道自动选择共有四种方式: 1. 专用呼叫信道方式在给定的多个信道中，选择一个信道专门用作呼叫信道，其余信道作为话务信道。作用：该信道仅作为呼叫处理，不作通话使用(只进行主叫与被叫呼叫处理及传送信道指令，即处理呼叫和指配话音信道)。 工作过程： 守侯状态：网内所有用户的移动台都停留在呼叫信道内，并处于守侯状态。 呼叫状态：网内某个移动台（主叫）呼叫另一个移动台（被叫）时，主叫移动台通过上行专用呼叫信道向基站