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4.2 区群的构成与激励方式
4.2.1 区群的组成 区群组成要求： ① 无空隙覆盖全部服务区。 ② 相邻同信道小区距离相等，则同频道再用距离最大。 可以证明，满足以上要求的区群组成应满足下式
Ni2 ijj2 式中，N为区群内小区数；i、j 为正整数。
由此式得出的各种区群形状如图4-5所示：
…
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4.1.3带状网
带状网主要用于覆盖公路、铁路、海岸线等， 其服务区内的用户的分布呈带状分布，如图4-4所示 。
A
B
A
B
铁路、 河道
图4-4带状网（有向天线辐射）
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4.1.4.蜂窝网 a.小区形状：正六边形 b.区群（由不同信道的N个小区组成） 组成模式：满足 Ni2ijj2 c.基站设置方式：中心激励、顶点激励 d.小区分裂
授课班级 授课时间 授课地点
课题内容：
通信技术、无线电0801
第
9月15日星期三
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次
知行楼105
课
第四章 移动通信网组网技术 4.1区域覆盖 4.2区群的构建 4.3移动通信的网络结构
教学目的： 让学生掌握移动通信的体制、区群的构成、移动通信
网络的结构
教学方法： 新授法、演示法 Nhomakorabea重 点： 区群的构成、移动通信网络结构
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图4-2 小区制(蜂窝)移动通信网
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随着用户数的不断增加，无线小区还可以继续划小为 微小区（Microcell）和微微小区（Picrocell）， 以不断 适应用户数增长的需要。 在实际中， 用小区分裂（Cell Splitting）、 小区扇形化（Sectoring）和覆盖区域逼近 （Coverage Zone Approaches ）等技术来增大蜂窝系 统容量。 小区分裂是将拥塞的小区分成更小的小区，每个 小区都有自己的基站并相应的降低天线高度和减小发射机 功率。 由于小区分裂提高了信道的复用次数， 因而使系 统容量有了明显提高。 假设系统中所有小区都按小区半径 的一半来分裂， 如图4-3所示，理论上，系统容量增长接 近4倍。 小区扇形化依靠基站的方向性天线来减少同频干 扰以提高系统容量， 通常一个小区划分为3个120°的扇区 或是6个60°的扇区。
N=3, j=1 N=4, j=2
N=7, j=2 …
i=1
i=0
i=1
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4.2.2 同频道小区的距离 同频道(信道)小区距离 D（以 N=19, j＝3, i＝2 为例来
推导）图4-6所示
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4.2.3 中心激励与顶点激励
中心激励
顶点激励 16
图4-7 两种激励方式示意图
4.3 移动通信的网络结构
但是这种体制在移动台通话过程中，从一个小区转入
另一个小区时，移动台需要经常地更换工作频道。无线小
区的范围越小，通话中切换频道的次数就越多，这样对控
制交换功能的要求就提高了，再加上基站数量的增加，建
网的成本就提高了，所以无线小区的范围也不宜过小。通
常需根据用户密度或业务量的大小来确定无线小区半径，
目前，宏小区半径一般为1～5km左右。
• 4.3.2 实例：GSM 网络结构
Um接口
A-bis接口
A接口
B接口
BTS BTS
4.3.1 基本网络结构
基站通过网络结构传输链路和交换机相连，交 换机再与固定的电信网络相连，形成移动用户—— 基站——交换机——固定网络——固定用户——或 移动用户——基站——交换机——基站——移动用 户等通信链路。（见图4-8）
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固定网络
交换机
交换机
基站
移动台
图 4-8基本网络结构示意图
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通常为了扩大服务区域的范围， 基站天线架设得都很
高， 发射机输出功率也较大(一般在200 W左右)， 其覆盖半
径大约为30～50 km。
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图4-1 大区制移动通信示意图 6
4.1.2 小区制（蜂窝）
小区制就是把整个服务区域划分为若干个无线小区 （Cell）， 每个小区分别设置一个基站， 负责本区移动 通信的联络和控制。 同时， 又可在移动业务交换中心 （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。比如，可以把图4-1 中的服务区域一分为七， 如图4-2所示。 每个小区（半径 为2～20 km， 目前小的有1～3 km，有的城市为500 m）各 设一个小功率基站(BS1～BS7)，发射功率一般为5～20W， 以满足各无线小区移动通信的需要。
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图4-3 按小区半径的一半进行小区分裂示意图 10
采用小区制不仅提高了频率的利用率，而且由于基站 功率减小，也使相互间的干扰减少了。此外，无线小区的 范围还可根据实际用户数的多少灵活确定，具有组网的灵 活性。采用小区制最大的优点是有效地解决了频道数量有 限和用户数增大之间的矛盾。所以，公用移动电话网均采 用这种体制。
难 点： 区群内小区数的计算、同频道小区距离的计算
能力培养： 培养学生掌握移动通信的网络结构及如何构建区群
课堂类型： 讲授课、演示课
教 具： 多媒体设备
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组织教学
复习提问： 5分钟
1. 分集技术：空间分集、时间分集、频率分集 2. 合并方式：选择性合并、最大比值合并、等增益合并 3. 干扰：邻道干扰、同频干扰、互调干扰
而组网过程中必须要解决移动通信的体制、服务区域的 划分、区群的构成、移动网的组成、信道的结构、接入方 式、信令、路由、接续和多信道共用等一系列问题，才能 使网络正常运行。
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4.1 区域覆盖
根据服务区域覆盖方式的不同可将移动通信网划分为大 区制和小区制。
4.1.1
大区制就是在一个服务区域(如一个城市)内只有一个或 几个基站（Base Station，BS），并由它负责移动通信的联 络和控制， 如图4-1所示。
导入新课： 5分钟 授 新 课： 70分钟
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第四章 移动通信网组网技术
4.1 区域覆盖 4.2 区群的的构建 4.3 移动通信的网络结构 4.4 信令 4.5 蜂窝移动通信网络的频率规划 4.6 多信道共用技术 4.7 移动通信的交换技术 4.8 信道自动选择方式
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随着移动通信用户数量的不断增加，业务范围的不断扩 大，频率资源和可用频道数之间的矛盾日益突出。采用蜂 窝组网方式的目的在于解决常规移动通信系统频谱匮乏、 容量小、服务质量差和频谱利用率低等问题，以实现移动 通信系统在大范围内有序的通信。