小區(qū)

小區(qū)也稱為小區(qū)，是指蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)中的基站或基站的一部分(扇形天線)移動(dòng)站可以通過(guò)無(wú)線信道與基站可靠通信的覆蓋區(qū)域。

早期的移動(dòng)通信是大區(qū)域系統(tǒng)，也就是一個(gè)區(qū)域建一個(gè)這種方法具有實(shí)現(xiàn)容易設(shè)備簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)，但由于功率和頻譜資源的限制，系統(tǒng)容量有限，難以擴(kuò)容。所以后來(lái)人們提出了cell的方法，就是把一個(gè)區(qū)域分成很多小的區(qū)域，也就是cell每個(gè)小區(qū)使用一個(gè)基站進(jìn)行信號(hào)覆蓋，相鄰小區(qū)使用不同的頻率以避免干擾而相距較遠(yuǎn)的小區(qū)由于基站功率有限，可以使用相同的頻率，干擾程度較低，不足以對(duì)兩個(gè)小區(qū)用戶的通信質(zhì)量產(chǎn)生致命影響從而實(shí)現(xiàn)了頻譜復(fù)用，大大提高了頻譜資源的利用率在相同的頻譜和帶寬資源下，相位。

這種將細(xì)胞劃分為區(qū)域的方法，使得整個(gè)區(qū)域看起來(lái)像是由許多蜂巢組成的，因此細(xì)胞也被稱為細(xì)胞。

目前，由于業(yè)務(wù)的需要，人們提出了在小區(qū)沒有覆蓋的地方使用微小區(qū)（微蜂窩小區(qū)）相比之下，通常的小區(qū)稱為宏小區(qū)（宏蜂窩小區(qū)）微蜂窩發(fā)射功率低，覆蓋范圍小，一般用在地下室、作為無(wú)線覆蓋的補(bǔ)充，隧道等宏蜂窩無(wú)法覆蓋的地方也有同樣的思路，還有微微蜂窩技術(shù)，功率更低，通常用于覆蓋會(huì)議室等通信“熱點(diǎn)”區(qū)域。此外，智能小區(qū)smart cell技術(shù)也得到了發(fā)展，智能小區(qū)是指基站使用智能天線生成的信號(hào)小區(qū)。除了普通小區(qū)的優(yōu)勢(shì)，智能小區(qū)還有智能天線帶來(lái)的優(yōu)勢(shì)例如，在負(fù)載平衡方面，它可以智能地確定用戶 利用智能天線的自適應(yīng)特性，根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整發(fā)送給用戶的信號(hào)功率，并確定用戶 利用智能天線的定向波束對(duì)信號(hào)進(jìn)行定向，從而有效抑制干擾信號(hào)等功能。目前，智能小區(qū)技術(shù)已經(jīng)在基于LTE技術(shù)的4G網(wǎng)絡(luò)中得到應(yīng)用和發(fā)展。

另外，雖然目前蜂窩系統(tǒng)應(yīng)用廣泛，但由于大區(qū)域系統(tǒng)仍能滿足部分業(yè)務(wù)需求，部分專網(wǎng)和公網(wǎng)仍采用大區(qū)域工作模式。

大區(qū)制

區(qū)域系統(tǒng)在服務(wù)區(qū)內(nèi)(如一個(gè)小城市)在里面，只有一個(gè)基地站，它負(fù)責(zé)聯(lián)系和控制移動(dòng)通信，如右圖所示。通常為了擴(kuò)大服務(wù)區(qū)域，基站天線架設(shè)得很高，發(fā)射機(jī)輸出功率也大(一般在左右)，覆蓋半徑為。但由于電池容量有限，移動(dòng)臺(tái)發(fā)射機(jī)的輸出功率通常較小，因此當(dāng)移動(dòng)臺(tái)遠(yuǎn)離基站時(shí)，移動(dòng)臺(tái)可以接收到基站發(fā)送的信號(hào)(即下行信號(hào))但是基站可以 接收不到移動(dòng)臺(tái)發(fā)送的信號(hào)(即上行信號(hào))為了解決兩個(gè)方向通信不一致的問(wèn)題，可以在適當(dāng)?shù)奈恢迷O(shè)置幾個(gè)分集接收站，保證服務(wù)區(qū)內(nèi)雙向通信的質(zhì)量。

在大區(qū)域系統(tǒng)中，為了避免相互干擾，服務(wù)區(qū)內(nèi)的所有信道(一個(gè)頻道包含收、發(fā)一對(duì)頻率)Can 不要重復(fù)。例如，如果一個(gè)移動(dòng)站使用一個(gè)頻率，那么另一個(gè)移動(dòng)站可以 t使用這一對(duì)頻率，否則會(huì)有嚴(yán)重的串?dāng)_，所以這個(gè)系統(tǒng)的頻率利用率和通信容量是有限的。

大區(qū)制的優(yōu)點(diǎn)是：簡(jiǎn)單、該系統(tǒng)投資少，見效快，在客戶較少的地區(qū)得到了廣泛應(yīng)用。根據(jù)我國(guó)的具體情況，在發(fā)展移動(dòng)通信業(yè)務(wù)的初期，由于客戶數(shù)量少且主要集中在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的縣市，為了節(jié)省初期工程投資，通常按大型系統(tǒng)考慮。但在遠(yuǎn)期規(guī)劃中，為了滿足增加客戶數(shù)量和提高頻率利用率的需要，有必要采用小區(qū)制的模式。

小區(qū)制

小區(qū)制就是把整個(gè)服務(wù)區(qū)域分成若干個(gè)小區(qū)，每個(gè)小區(qū)配備一個(gè)基站，負(fù)責(zé)這個(gè)區(qū)域內(nèi)移動(dòng)通信的聯(lián)絡(luò)和控制。同時(shí)，要在移動(dòng)業(yè)務(wù)交換中心的統(tǒng)一控制下，實(shí)現(xiàn)移動(dòng)客戶通信在小區(qū)間的轉(zhuǎn)移和移動(dòng)客戶與固定客戶的聯(lián)系。比如大區(qū)域系統(tǒng)的服務(wù)區(qū)域分為五個(gè)，如右圖所示，每個(gè)小區(qū)配備一個(gè)低功率基站(發(fā)射功率一般滿足每個(gè)小區(qū)移動(dòng)通信的需要。

如果是這種情況，當(dāng)移動(dòng)站 在區(qū)1中使用頻率 時(shí)，區(qū)3中的另一個(gè)移動(dòng)站也可以使用這對(duì)頻率進(jìn)行通信，因?yàn)閰^(qū)1和區(qū)3相距很遠(yuǎn)，相隔2、4、5區(qū)，功率小，所以用同一個(gè)頻率不會(huì)互相干擾。在這種情況下，只需要3對(duì)頻率(即3個(gè)頻道)，可以和五個(gè)移動(dòng)臺(tái)通話。然而，大區(qū)域系統(tǒng)必須使用5對(duì)頻率與5個(gè)移動(dòng)站通話。顯然，小區(qū)系統(tǒng)提高了頻率利用率，并且由于基站功率的降低，也降低了相互干擾。無(wú)線小區(qū)的范圍也可以根據(jù)實(shí)際客戶數(shù)量靈活確定。使用小區(qū)系統(tǒng)，從一個(gè)無(wú)線小區(qū)切換到另一個(gè)無(wú)線小區(qū)的可能性增加了移動(dòng)臺(tái)在呼叫期間頻繁切換工作信道的需要。無(wú)線小區(qū)的范圍越小，通話時(shí)換信道的次數(shù)就越多，所以對(duì)控制切換功能的要求就越高，而基站數(shù)量的增加，建網(wǎng)成本就越高，所以無(wú)線小區(qū)的范圍不能太小。

那么在實(shí)際工作中，無(wú)線蜂窩的合適半徑是多少呢？這個(gè)要綜合考慮，比如日系車載電話系統(tǒng)，無(wú)線小區(qū)半徑確定為5~10 km。

蜂窩類型

為了最大化移動(dòng)通信系統(tǒng)的服務(wù)容量并最小化移動(dòng)站在各種速度下的切換，除了最大化頻譜效率之外，對(duì)于移動(dòng)站來(lái)說(shuō)，諸如移動(dòng)性特性是必要的、根據(jù)不同的參數(shù)，例如輸出功率和所使用的服務(wù)類型，使用不同類型的電池可能是有利的。有可能在同一地理區(qū)域中同時(shí)使用不同類型的小區(qū)。

根據(jù)小區(qū)覆蓋范圍的大小，小區(qū)可以大致分為宏區(qū)、宏區(qū)、微區(qū)和微微區(qū)，這些小區(qū)類型的一些參數(shù)包括小區(qū)半徑、終端速度、安裝地點(diǎn)、運(yùn)行環(huán)境、交通密度和適應(yīng)性系統(tǒng)。小區(qū)半徑?jīng)Q定了無(wú)線電的可靠通信范圍，與輸出功率有關(guān)、業(yè)務(wù)類型、接收靈敏度、編碼和調(diào)制等，終端速度是基站與移動(dòng)臺(tái)之間的相對(duì)速度，與移動(dòng)特性有關(guān)，其大小決定了間隔切換的次數(shù)，基站的安裝高度與小區(qū)半徑有關(guān)．半徑越大，安裝高度越大。

區(qū)群的構(gòu)成

簇指的是一起使用所有可用頻率的相鄰ⅳ小區(qū)。區(qū)群的作文要滿足兩個(gè)條件；首先，集群可以彼此相鄰，并且被覆蓋而沒有間隙或重疊；第二，相鄰小區(qū)應(yīng)該確保相鄰共信道小區(qū)之間的距離相等。滿足上述條件的簇的形狀和簇中單元的數(shù)量不是任意的?？梢宰C明，集群中的小區(qū)數(shù)量應(yīng)該滿足以下關(guān)系

其中，i、j為正整數(shù)。由此可以計(jì)算出n的可能值，如右圖所示。例如：N的典型值為4、7、12

共信道小區(qū)的確定

在小區(qū)系統(tǒng)中，由蜂窩無(wú)線網(wǎng)絡(luò)分配的頻率資源可以在一定距離后被另一個(gè)小區(qū)使用這個(gè)頻率被一定距離的多個(gè)小區(qū)重復(fù)使用的過(guò)程稱為頻率復(fù)用，使用相同頻率的小區(qū)稱為同頻小區(qū)如下確定同信道小區(qū)。

1)沿著正六邊形的六條邊從確定的單元格中心連續(xù)移動(dòng)單元格。

2)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)移動(dòng)方向。

3)連續(xù)移動(dòng)另一個(gè)單元格以到達(dá)同一通道單元格。

設(shè)d為使用相同頻帶的小區(qū)之間的最小中心距離，r為小區(qū)半徑，d為復(fù)用系數(shù)/r，則復(fù)用系數(shù)和簇中的小區(qū)數(shù)量之間的關(guān)系為。

從上式可以看出，組內(nèi)小區(qū)數(shù)量n越大，同信道的小區(qū)距離越遠(yuǎn)，抗同信道干擾的能力越強(qiáng)。