蜂窝技术
一、知识目标
1、理解蜂窝技术原理
2、掌握频率复用理论
二、知识内容
三、知识总结
1.无线蜂窝技术是一种系统级的技术,其核心思想是用许多小功率的发射机(基站)来代替单个大功率的发射机,将一个大覆盖区分割成许多小覆盖区,每一个小覆盖区只提供覆盖范围内的通信服务。
2.采用正六边形作为小区覆盖模型,其最接近圆形的辐射,覆盖整个地理区域所用的小区数量最少。蜂窝的概念即由此而来。
3.每个蜂窝基站都分配一组无线信道,这组无线信道用于一个较小的称为小区的地理范围内。 相邻小区使用不重复的频率构成一个小区集群,称为小区簇。
4.根据基站的架设位置,可分为中心激励小区和顶点激励小区。
四、知识测试
无线蜂窝的概念是美国的贝尔实验室在20世纪70年代提出来的,这是解决移动通信频率资源不足和用户容量问题的一个重大突破,是一种系统级的技术,其核心思想是用许多小功率的发射机(基站)来代替单个大功率的发射机,将一个大覆盖区分割成许多小覆盖区,每一个小覆盖区只提供覆盖范围内的通信服务。

无线蜂窝技术是所有现代无线通信系统的基础,因为它通过在整个覆盖区域内复用信道,就实现了用固定数目的信道来为任意多的用户服务。蜂窝无线系统的频率复用依赖于整个覆盖区域内无线信道的智能分配。
1、小区制----大容量
每个蜂窝基站都分配一组无线信道,这组无线信道用于称作小区的一个较小的地理范围内。给相邻小区的基站分配另一个信道组,该信道组所包含的信道全部不能在相邻小区中使用。基站天线设计要做到能获得某一特定小区内期望的覆盖,通过将覆盖范围限制在小区边界以内,相同的信道组就可以用于覆盖不同的小区(同频小区),只要这些同频小区之间相间隔的距离足够远,使得相互间的干扰水平在可接受的界限之内。
采用小区制的移动通信的服务区是指移动台能够获得服务的区域。通常服务区根据不同的业务要求、用户区域分布、地形以及不产生相互干扰等因素可分为带状服务区和面状服务区 。

2、六边形覆盖模型
小区的设计原则是可以为覆盖区域内最远的移动台(处于小区边界的移动台)提供服务。如果多边形中心与其边界上最远点之间的距离是确定的,那么六边形的覆盖面积最大,因此用六边形最为覆盖模型,覆盖的地理区域所用的小区数量最小。
六边形最接近于圆形的辐射模式,全向的基站天线和自由空间传播的辐射模式就是圆形的。基站发射机可以安置在小区的中心(中心激励小区,使用全向天线),也可以安置在小区六个顶点中的三个(顶点激励小区,使用定向天线)。


需要强调的是,实际频率复用的不是一个个独立的小区,而是共同分享了全部信道的小区簇。
以一个总共有S个双向无线信道、N个小区为一个簇的蜂窝系统为例,N即为小区簇的大小。1/N称为频率复用因子即小区簇中的每个小区只能分配系统中所有可用信道的1/N。

蜂窝技术是科学家对通信技术不断探索和专研的结果。今天,随着我国综合国力和科研技术水平的不断提升,中国的科学家也在不断为技术提升和国家强大贡献着自己的力量。
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