2022年移动通信原理与应用大作业答案 .pdf

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1、多练出技巧巧思出硕果一.（30分）当无线蜂窝小区容量达到饱和时，有哪些增加无线容量的方法，其原理是什么？答： 1. 增加现有基站容量在不加基站的情况下，系统通过增加现有基站容量来实现扩容，这一方法通常在容量增加幅度不大的情况下采用，因为容量略有增加，采用加站的方法既复杂，成本又高。（1）增加功率如果在前向信道上基站设备耗尽了发射功率，增加基站发射功率，可以在反向容量没有过载的情况下， 缓解前向容量不够的问题。但如果反向容量过载了，这种方法并不适用，反而浪费投资。增加基站发射功率可以通过两种方式: 换一个更大功率的功率放大器或者使用更多的功率放大器。 对于覆盖范围不大的基站，一般使用功率较小的功

2、率放大器，以便减少对其他小区的干扰。 这样对于多个载波的基站，多个载波可以共用一个功率放大器，从而节省投资。当容量需要增加时，可以为这些载波换一个大功率的功率放大器，仍然共用， 或者为不同载波分用不同的功率放大器，从而达到增加功率的目的。对于单载波基站，可以换成大功率放大器来增加发射功率。（2）槽加截波当一个 CDMA 系统投人运营后，许多扇区并没有安装多个载波，这样可以节省成本。如果需要增加多个载波，那么就应当增加扇区已有的载波，这样可以保证某个载波的连续覆盖，避免覆盖空洞和多个载波孤岛。新增的载波平面覆盖区应呈凸状，避免凹状覆盖带来的倒频污染问题。（3）增加扇区一个 CDMA 扇区是一个独

3、立的服务设施，有独立的基站天线。当小区容量用完之后，用增加扇区的方法可以增加更多的服务设施，从而带来容量的增加。这种方法比增加小区方法更吸引入， 因为它的成本较小。在部署扇区时，应尽量使扇区的边界远离多个小区交汇处，这样可以减少该交汇处已存在的导频污染现象。通常小区的边界与地形、建筑物等环境因素有关，而同一个基站的扇区边界通常呈清晰的线状，这与天线方向角有关。2. 增加基站实现扩容增加基站的方法一般用在需要大幅度增加网络容量的情况下。如果规划得好， 增加基站的时机应选择在用户对阻塞和信号差等问题产生抱怨之前，并确实需要增加基站来缓解容量不足带来的压力， 但千万不要为了增加基站而增加，因为基站的

4、投入成本很高，过早增加基站会减少网络运营的纯收入，还可能因缺少合理规划而带来网络混乱。（1）小区含裂精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 4 页多练出技巧巧思出硕果用小区分裂的方法实现扩容比较简单。新小区建在原有小区中间合适的位置，同时减小原有小区覆盖范围， 从而减小了原小区承载的业务量，剩余的业务量由新建小区来承载。由于原有小区实际承载业务量少，系统的阻塞也随之恢复到可以接受的水平。（2）调整天钱下做角一般来说， 架设基站早期的目的是为了大面积覆盖，因此早期基站的设计方法都是让链路增益尽量高， 满足覆盖最大化。当系统用户迅速

5、增长时，原先为大面积覆盖而建的基站对新建的相邻基站就是一个强干扰。在两个基站覆盖重叠区二者互为干扰，并且在前向信道上由于切换会消耗很多无线资源，因此必须减小原有基站的覆盖范围，从而减小多个基站覆盖重叠区域。理想条件下， 基站在其覆盖范围内链路增益高，而在覆盖范围外， 链路增益迅速下降。调整基站天线的下倾角是实现这种理想条件的一个手段。增大基站天线下倾角，一方面增加了本地覆盖区域的链路增益，另一方面减少了远处区域的链路增益，从而减少了对其他小区的干扰，有效的缩小了基站的覆盖范围，减小了小区的覆盖半径。（3）烤加蜂窝小区有时系统容量的增长只是发生在一些局部区域，这些区域面积不是很大。对这种情况如果

6、采用宏蜂窝小区模型会对相邻小区产生强干扰，同时成本又高; 如果采用微蜂窝小区，效果会比宏蜂窝小区要好得多。二 （30 分）某城市建800MHz移动通信网，基站天线高度为36m ，基站发射机最大发射功率 10W ，基站天线增益15dB，发射机和天线之间使用合路器，插入损耗为6dB，馈线长 50m ，馈线损耗为4dBm/100m；移动台天线高度hm=1.5m，增益为0dB，若在室外环境下要求移动台最小接收电平Pmrmin= 102dBm 。一般城市环境，选用Okumura-Hata 传播模型。求允许的最大传播损耗。覆盖半径。附: Okumura-Hata模型为LA=69.55+26.16lg fc

7、 -13.82lghb- (hm)+(44.9-6.55lghb)lgd 式中，(1.5)=0dB 发射机 2 发射机 1 合路器基站移动台精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 4 页多练出技巧巧思出硕果答： (1) 允许的最大传播损耗计算LA=69.55+26.16lg fc -13.82lghb- (hm)+(44.9-6.55lghb)lgd =69.55+26.16lg10-13.82lg36-0+(44.9-6.55lg36)lg50 =69.55+26.16-21.51+58.61 =132.81 (2) 覆盖半径

8、计算PPTS 由128chips 的上行同步码和32chips 的保护间隔，如果调整基站参数，使移动台在t2 时刻接收上行同步码，则可以得到更大的GP ，此时 GP 为96+32=128chips (对应 100us) ，则移动台所支持的最大覆盖半径为(100/2 us)*(3*108 m/s)=15km. 三 （40 分）某地区的中GSM 组网，采用4 3 复用方式的区群结构，每个基站区采用三个120 度扇形天线覆盖，图中标明了BS1 BS4 的位置。按频率规划采用等频距配置法，计划将第 97124 号载频配置在此区群里。回答：1、图上虚线处标出同频小区。2、将第 97124 号载频配置在各

9、基站区，则各基站区每个扇区载频配置为3/2/2个，既每个扇区业务信道数n 分别 22/14/14个，若用户每天平均呼叫次数为 3 次，用户平均呼叫时长为2 分钟，忙时集中系数为0.1 ， 采用多信道共用方式，要求呼损率为B=5% ，计算 BS1所容纳的用户数。附爱尔兰呼损表 n 2 3 6 8 14 16 18 22 24 5% 0381 0899 2960 4.534 9.730 11.54 13.38 17.13 19.03 10% 0595 1271 3758 5.597 11.473 13.50 15.55 19.69 21.30 答 （1）A B 1 2 4 3 1 2 4 3 精选

10、学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 4 页多练出技巧巧思出硕果（2）要计算计算BS1所容纳的用户数，首先必须明白一个基站几个小区，每个小区几个载频。 一个小区至少要配置一个BCCH 和一个 SDCCH 。如果一个小区一个载频情况：就是 6个 TCH,1个 BCCH+1 个 SDCCH ，就是 6 个。每个载频8 个时隙也就是8 个信道，也就是8 个用户可以同时接入通话，BCCH 载频要扣除1 个 BCCH 和一个 SDCCH 时就 6 个信道（即 6 个用户同时通话） 。根据该基站载频配置，得出每小区总信道数均为84=32 个，又根据 2 个载频配1 个控制信道，则8 载频 - 载频 2=业务信道，可得该小区有30 个业务信道；（2）能支持的同时通话用户数为：303=90 户；（3）根据呼损率2% 及每个小区30 个业务信道，查爱尔兰B表，得到每小区可承载话务量为 21.9Erl; （4）每小区可容纳用户为：21.9 0.025=876 户；（5）该基站可容纳用户为：8763=2628 户。该基站能支持的同时通话用户数为90 户，最大可容纳2628 个用户。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 4 页