蜂窝无线网络



蜂窝网络是移动电话、个人通信系统、无线网络等的基础技术。该技术是为了取代高功率发射/接收系统而开发的移动无线电话。蜂窝网络使用更低的功率、更短的范围和更多的发射器进行数据传输。

蜂窝系统的特点

无线蜂窝系统解决了频谱拥塞问题并提高了用户容量。蜂窝系统的特点如下:

  • 在有限的频谱中提供非常高的容量。

  • 在不同的蜂窝中复用无线信道。

  • 通过在整个覆盖区域复用信道,使固定数量的信道能够服务于任意数量的用户。

  • 通信始终在移动设备和基站之间进行(而不是移动设备之间直接进行)。

  • 每个蜂窝基站都被分配了一组在称为蜂窝的小地理区域内的无线信道。

  • 相邻蜂窝被分配不同的信道组。

  • 通过将覆盖范围限制在蜂窝边界内,可以复用信道组以覆盖不同的蜂窝。

  • 将干扰水平保持在可接受的范围内。

  • 频率复用或频率规划。

  • 无线蜂窝网络的组织结构。

蜂窝网络由多个低功率发射器组成,每个发射器的功率均为100瓦或更低。

蜂窝的形状

蜂窝网络的覆盖区域被划分为蜂窝,每个蜂窝都有自己的天线用于传输信号。每个蜂窝都有自己的频率。蜂窝网络中的数据通信由其基站发射机、接收机及其控制单元提供服务。

蜂窝的形状可以是正方形或六边形:

正方形

一个正方形蜂窝有四个距离为d的邻居和四个距离为根号2 d的邻居。

  • 如果所有相邻天线等距则更好。
  • 简化了选择和切换到新天线的过程。

六边形

六边形蜂窝形状因其易于覆盖和计算而被强烈推荐。它具有以下优点:

  • 提供等距天线。
  • 从中心到顶点的距离等于边的长度。
Hexagon

频率复用

频率复用是指在给定区域内使用相同无线频率的概念,这些频率彼此相隔相当远的距离,并且干扰最小,以建立通信。

频率复用具有以下优点:

  • 允许在蜂窝内使用给定频率进行通信。
  • 限制逃逸功率到相邻蜂窝。
  • 允许在附近蜂窝中复用频率。
  • 使用相同的频率进行多次对话。
  • 每个蜂窝有10到50个频率。

例如,当N个蜂窝使用相同数量的频率,并且K是系统中使用的频率总数时。那么每个蜂窝频率通过公式K/N计算得出。

在高级移动电话服务 (AMPS) 中,当 K = 395 且 N = 7 时,每个蜂窝的平均频率为 395/7 = 56。这里,蜂窝频率为 56。

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