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小区模型与分裂:解析与应对

时间:2023-06-23 理论教育 版权反馈
【摘要】:图3-9 小区模型其中图3-9a为第一种模型,采用中心激励方式,每个小区配置一个频道组,整个区群共需用12个频道组,简称12×1区群。但随着用户数和话务量的增长,配置在该小区内的频道数便不够使用,此时,必须采用小区分裂的方法来缩小无线小区,提高频率复用率,从而达到扩大容量的目的。

小区模型与分裂:解析与应对

1.小区模型

目前常用的单位无线区群的模型可分为三种,即12个基站构成的单位无线区群、7个基站构成的单位无线区群及4个基站构成的单位无线区群,如图3-9所示。

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图3-8 顶点激励方式覆盖图

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图3-9 小区模型

其中图3-9a为第一种模型,采用中心激励方式,每个小区配置一个频道组,整个区群共需用12个频道组,简称12×1区群。图3-9b为第二种模型,采用顶点激励,每个基站采用120°定向天线激励三个扇形小区,整个区群需要7×3=21个频道组,简称7×3区群。图3-9c为第三种模型,也采用顶点激励,每个基站采用60°定向天线激励六个三角形小区,整个区群共需4×6=24个频道,简称4×6区群。我国现已建成的公众移动通信网基本采用7×3模型,即图3-9b所示的结构。

2.小区分裂

一般在移动通信网组网初期,用户不太多时,小区规划的比较大,并且采用全向天线来覆盖整个小区。但随着用户数和话务量的增长,配置在该小区内的频道数便不够使用,此时,必须采用小区分裂(Cell Splitting)的方法来缩小无线小区,提高频率复用率,从而达到扩大容量的目的。

所谓小区分裂是指将全向基站小区分裂成n个较小的小区,这是一种用来扩充移动网容量的有效措施,每经过一次分裂都可以增加频率复用率,扩大系统容量。小区分裂时,应保证原有基站能继续使用并且原来的频率复用规则不变。符合规则的小区分裂方案较多,例如,图3-10显示了将一个中心激励方式单位区群中的每个全向基站分裂成3个扇形小区(称为1∶3分裂方案,该方案不用增设新的基站),其结果是将7个全向小区分裂成21个扇形小区。

进一步分裂可以按1∶4方案进行,如图3-11所示,它将7个基站21个扇形小区分裂成4个单位无线区,每个单位无线区仍为7个基站21个扇形小区,这种分裂方案需要增加新的基站。

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图3-10 7个全向小区1∶3分裂21个扇形小区(www.xing528.com)

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图3-11 7个全向小区1∶4分裂21个扇形小区

以上分裂方案称为1×3×4分裂方案,它适用于7×3无线区群模型的蜂窝结构,其综合分裂结果如图3-12所示。

限于篇幅,其他分裂方案在此不作具体介绍,读者可自行参阅有关资料。

以上分析是假设整个服务区条件一致的情况,所以无线小区的大小相同,各基站配置的频道数目也相同。而实际情况中,服务区内地理条件和用户分布都是不均匀的。例如,城市用户密度比乡村密度大,城市商业中心用户密度比生活区要大。因此,实际规划服务区时,小区的划分和频道数的分配就应灵活设计。用户密度大的地区,小区面积应小一些或分配的频道数多一些,反之,则小区面积划大一些或分配的频道数少一些。一个实际的服务区小区划分结构如图3-13所示。

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图3-12 1×3×4蜂窝综合分裂结果

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图3-13 实际的服务区小区划分结构

组网时,对于需要覆盖但建设基站却不经济的局部地区,会出现由于地形地物的影响而使无线电波覆盖不到的盲区或死区。这时可以在适当的地点建立直放站,以建立起这些地区内的移动台和基站之间的通信,实现整个服务区的覆盖。直放站实际上是一个同频放大的中继站,可以接收和转发基站和处于死区内移动台的信号,其增益约为80dB,覆盖距基站30~50km的地区,如图3-14所示。由于直放站具有经济,可靠、简单和易于安装的特点,所以得到了广泛应用。

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图3-14 直放站

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