移动通信服务区的应用和构成原理

服务区是指移动台可以获得通信服务的区域。无线组网服务区的划分主要有带状服务区和面状服务区。

（一）带状服务区

1.带状服务区的结构

所谓带状服务区是指无线电场强覆盖呈带状的区域，结构如图3-14所示。这种区域的划分能按照纵向排列进行，在业务区比较狭窄时基站可以使用强方向性的天线（定向天线），整个系统是由许多细长区域环接连而成。因为这种系统呈链状，故也称“链状网”。

图3-14　带状服务区示意图

2.带状服务区的应用

带状服务区主要应用于覆盖沿海区域或内河道的船舶通信、高速公路的通信和铁路沿线上的列车无线调度通信，其业务范围是一个狭长的带状区域。

（二）面状服务区

1.面状服务区的结构

所谓面状服务区是指无线电场强覆盖呈宽广平面的区域，如图3-15所示。(www.xing528.com)

在面状服务区中，其每个无线小区使用的无线频率不能同时在相邻区域内使用，否则将产生同频干扰。有时，由于地形起伏大，即使隔一个小区还不能使用相同的频率，而需要相隔两个小区才能重复使用。如果从减小干扰考虑，重复使用的频率最好是间隔三个或三个以上的小区为好，但从无线频道的有效利用和成本来说是不利的。

图3-15　面状服务区结构图

2.构成小区的几何图形

由于电波的传播和地形地物有关，所以小区的划分应根据环境和地形条件而定。为了研究方便，假定整个服务区的地形地物相同。并且基站采用全向天线，它的覆盖面积大体上是一个圆，即无线小区是圆形的。又考虑到多个小区彼此邻接来覆盖整个区域时，用圆内接正多边形近似地代替圆。不难看出由圆内接多边形彼此邻接构成平面时，只能是正三角形、正方形和正六边形，如图3-16所示。

图3-16　构成小区的几何图形

现将这三种面状区域组成的特性归纳见表3.3。

由图3-17和表3.3比较可知，正六边形的中心间隔最大，覆盖面积最大，交叠区面积小，交叠区域距离、所需的频率个数最少。因此，对于同样大小的服务区域，采用正六边形构成小区制所需的小区数最少，由于交叠距离最小，将使位置登记等有关技术问题较易解决。由此可知，面状区域组成方式最好是正六边形，而正三角形和正方形因为重叠面积较大，一般不采用。

表3.3　正多边形交叠区域的特性比较