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第1章 蜂窝概念和蜂窝无线系统标准1

1.1 蜂窝形状、结构和类型1

1.1.1 蜂窝小区形状和结构1

1.1.2 蜂窝小区类型2

1.2 服务质量指标4

1.2.1 话音质量指标4

1.2.2 通信概率5

1.2.3 接收点最低必需接收电平和接收机输入端最低接收功率9

1.3.1 越区切换机理11

1.3 越区切换和信道分配11

1.2.4 服务等级11

1.3.2 越区切换种类13

1.3.3 越区切换顺序16

1.3.4 信道分配17

1.4 多址技术17

1.4.1 频分多址(FDMA)17

1.4.2 时分多址(TDMA)18

1.4.3 码分多址(CDMA)19

1.5 干扰和系统容量20

1.5.1 FDMA模拟蜂窝系统容量21

1.5.2 TDMA数字蜂窝系统容量22

1.5.3 CDMA蜂窝系统容量23

1.5.4 FDMA，TDMA和CDMA的系统容量比较26

1.6 频率复用27

1.6.1 频率复用距离27

1.6.2 频率复用模式29

1.7 系统扩容技术30

1.7.1 小区分裂31

1.7.2 扇区化33

1.7.3 天线下倾34

1.8 常用的几种蜂窝系统和标准35

1.8.1 模拟系统技术参数35

1.8.2 AMPS模拟系统36

1.8.3 TACS模拟系统38

1.8.4 GSM数字系统39

1.8.5 CDMA系统42

参考文献47

第2章 传播预测模型48

2.1 移动通信传播环境48

2.2 移动无线环境传播机理49

2.3 自由空间传播50

2.4 地面反射的传播51

2.4.1 地面反射系数51

2.4.2 球形地面的反射52

2.4.3 平坦地面的反射53

2.4.4 粗糙地面的反射54

2.5 地形障碍物的绕射55

2.5.1 惠更斯原理55

2.5.2 菲涅尔区56

2.5.3 绕射损耗57

2.5.4 多刃峰绕射58

2.6 建筑物墙面的透射60

2.7 宏蜂窝预测模型61

2.7.1 多建筑物区分类61

2.7.2 Egli模型63

2.7.3 Longley-Rice模型64

2.7.4 Lee模型66

2.7.5 Okumura-Hata模型67

2.7.6 Ibrahim-Parsons模型71

2.7.7 Ikegami模型72

2.7.8 Walfash-Bertoni模型73

2.7.9 Allsebrook-Parsons模型77

2.8 微蜂窝预测模型78

2.8.1 双射线模型78

2.8.2 多射线模型79

2.8.3 多缝隙波导模型80

2.8.4 Uni-Lund模型82

2.9 室内传播模型83

2.9.1 对数距离路径损耗模型83

2.9.2 衰减因子模型83

2.9.3 Keenan-Motley模型84

2.9.4 改进型经验模型85

2.10 一致性绕射理论(UTD)87

2.11 射线跟踪技术90

2.11.1 环境特征信息及描述90

2.11.2 射线跟踪的基本原理93

2.11.3 射线传播模型94

2.11.4 射线跟踪加速技术99

2.12 移动环境的多径传播100

2.12.1 多普勒频移101

2.12.2 多径信道脉冲响应模型101

2.12.3 移动多径信道参数104

2.12.4 衰落效应107

2.13 移动无线信道统计分析108

2.13.1 Rayleigh分布108

2.13.2 Ricean分布109

2.13.3 对数正态分布110

2.13.4 三种累积分布的比较110

参考文献111

第3章 基站天线及其附属设备115

3.1 移动系统天线概述115

3.2.1 单线驻波天线116

3.2 天线基本特性和基本参数116

3.2.2 偶极子天线117

3.2.3 天线基本参数117

3.3 基站天线122

3.3.1 天线系统要求及分类122

3.3.2 全向基站天线123

3.3.3 扇形基站天线124

3.3.4 赋形波束天线126

3.3.5 智能天线技术129

3.4.2 车载天线类型132

3.4 移动台天线132

3.4.1 移动台天线设计要求132

3.4.3 手机天线134

3.5 天线分集及合成技术135

3.5.1 天线分集136

3.5.2 合成技术141

3.6 移动环境天线性能估算145

3.6.1 平均有效增益的理论表示式145

3.6.2 入射波的理论模型146

3.6.3 偶极子天线的平均有效增益分析147

3.7 天线共用技术及收发天线隔离度148

3.7.1 发射天线合成器148

3.7.2 接收机多路耦合器149

3.7.3 双工器150

3.7.4 馈线151

3.7.5 天线隔离度151

3.8 接收机噪声系数152

3.8.1 噪声等效带宽153

3.8.2 噪声系数153

3.9.1 有效辐射功率154

3.9 辐射功率、功率和场强转换关系154

3.9.2 功率和场强转换关系156

3.9.3 天线增益单位和场强单位157

3.10 蜂窝直放站159

3.10.1 概述159

3.10.2 直放站的工作原理160

3.10.3 设计准则160

参考文献164

4.1 概述166

第4章 干扰计算和分析166

4.2 外部噪声干扰167

4.3 同信道干扰机理及计算169

4.3.1 同信道干扰产生机理169

4.3.2 同信道干扰概率计算172

4.3.3 同频干扰预测模型178

4.3.4 干扰源自动识别算法184

4.3.5 降低同频干扰的措施185

4.4 邻信道干扰机理及计算186

4.4.1 发信机的寄生辐射188

4.4.2 接收机对邻道干扰的抑制能力189

5.4.3 邻道干扰计算模型192

4.4.4 降低邻频道干扰的措施195

4.5 互调干扰机理及计算195

4.5.1 无互调信道组197

4.5.2 发射机互调199

4.5.3 接收机互调199

4.6 远近效应200

参考文献201

第5章 频率分配算法和技术202

5.1 概述202

5.2 频率分配数学模型203

5.2.1 干扰和约束条件204

5.2.2 频率分配数学模型205

5.3 规则蜂窝网的频率分配205

5.3.1 N=7的频率规划方案208

5.3.2 N=7/21的频率规划方案209

5.3.3 N＝4/24的频率规划方案210

5.3.4 N=4/12复用方式的频率规划方案211

5.3.5 N=3/9的频率规划方案212

5.3.6 方向性频率复用212

5.4 信道分配策略214

5.4.1 固定信道分配215

5.4.2 动态信道分配218

5.4.3 混合信道分配221

5.5 干扰矩阵和兼容矩阵计算221

5.5.1 需求矢量计算221

5.5.2 干扰矩阵计算222

5.5.3 兼容矩阵计算223

5.6 频率分配现代算法224

5.6.1 模拟退火法224

5.6.2 禁忌搜索法227

5.6.3 遗传算法229

5.6.4 爬山算法232

5.6.5 穷举搜索法232

5.6.6 顺序分配法233

5.7 工程应用频率分配算法235

5.7.1 需求向量235

5.7.2 频道状态矩阵与频率向量236

5.7.3 频道排序236

5.7.4 频率分配237

参考文献238

5.7.5 频率自动指配程序模块的总框架238

第6章 蜂窝网设计中的话务工程239

6.1 概述239

6.2 话务工程中的基本术语241

6.2.1 话务量241

6.2.2 服务等级(GOS)242

6.2.3 呼叫占用时间243

6.2.4 到达和时间间隔分布243

6.3 基站话务提供原理243

6.3.1 人口密度获得243

6.3.3 话务量箱子计数244

6.3.2 六角形蜂窝栅格覆盖图244

6.3.4 单位为爱尔兰的话务量计数245

6.3.5 信道计数245

6.4 业务等级评估245

6.4.1 阻塞呼叫丢失，Erlang-B观点246

6.4.2 阻塞呼叫延迟，Erlang-C观点248

6.4.3 Poisson观点249

6.5 频谱效率249

6.5.1 提高频谱效率的技术250

6.5.2 频谱效率计算252

6.5.3 FDMA，TDMA和CDMA频谱效率255

参考文献257

第7章 提高频谱效率的技术措施258

7.1 概述258

7.2 同心圆技术258

7.3 更紧密频率复用技术260

7.3.1 3×3频率复用模式260

7.3.2 2×6频率复用模式261

7.3.3 1×3频率复用模式262

7.3.4 多重复用模式(MRP)262

7.4 微蜂窝及多层技术264

7.5 双频网技术266

7.5.1 双频网的实现原理267

7.5.2 双频网组网方式与特点268

7.5.3 方案比较271

7.6 跳频技术271

7.6.1 跳频的定义与作用271

7.6.2 跳频算法273

7.6.3 跳频技术的实现274

7.7 功率控制(PC)275

7.7.2 基站功率控制276

7.7.1 移动台功率控制276

7.7.3 功控处理过程277

7.8 非连续发射(DTX)277

7.9 室内覆盖系统278

参考文献279

第8章 蜂窝移动通信网络的规划设计280

8.1 引言280

8.2 基站初始布局和选址282

8.2.1 资料分析及基站设置282

8.2.2 频率复用方式的确定284

8.2.4 基站布局及站址选择290

8.2.3 确定基站数量290

8.2.5 基站的信道配置292

8.2.6 网络容量测算293

8.2.7 初步确定基站有关参数293

8.3 传播模型的选择及系统损耗的估算293

8.3.1 传播模型的选择294

8.3.2 路径损耗需要的数据294

8.3.3 传播路径损耗的计算294

8.3.4 传播预测模型校正295

8.4.1 覆盖区的定义及指标297

8.4 覆盖预测和越区切换模拟297

8.4.2 覆盖区场强预测的步骤298

8.4.3 越区切换298

8.5 话务测算及容量规划300

8.5.1 话务测算300

8.5.2 容量规划300

8.6 链路预算和上下行功率平衡301

8.6.1 链路预算301

8.6.2 上下行功率平衡301

8.6.3 GSM的链路预算举例304

8.7 频率规划及干扰预测305

8.7.1 频率规划305

8.7.2 干扰预测307

8.8 基站初始布局的调整307

8.8.1 调整基站天线高度、发射功率307

8.8.2 天线类型及方向的调整308

8.8.3 天线下倾调整309

8.8.4 修改频率分配方案310

8.8.5 改变基站位置310

8.9.1 数字化地图概念311

8.9 专用数字化地图311

8.9.2 数字化地图的应用312

8.9.3 规划的地理信息系统314

参考文献316

第九章 蜂窝移动通信网络的优化317

9.1 移动通信网络优化317

9.1.1 网络优化的必要性317

9.1.2 网络优化的定义318

9.1.3 网络优化的目标和内容319

9.1.4 网络优化的流程320

9.2 网络优化的实施323

9.2.1 初期整治323

9.2.2 优化实施325

9.2.3 分析调整326

9.3 数据采集和分析327

9.3.1 OMC和BSC中有关数据的调查327

9.3.2 运行数据报告和分析328

9.3.3 网络性能统计329

9.4 小区覆盖测试331

9.4.1 现场测试331

9.4.2 覆盖要求335

9.4.3 测试硬件336

9.4.4 呼叫测试338

9.4.5 场强覆盖测试339

9.4.6 G/I覆盖测试340

9.4.7 多径效应测试342

9.4.8 盲区342

9.4.9 时间色散342

9.5 网络指标分析344

9.5.1 接入性能345

9.5.2 接通率347

9.5.3 拥塞分析348

9.5.4 其他指标348

9.6 信令分析和网络优化349

9.6.1 信令分析的必要性349

9.6.2 信令分析仪功能及参数提取350

9.6.3 A口参数统计及其后处理351

9.7 掉话分析及解决方法356

9.7.1 无线传播问题356

9.7.2 容量问题359

9.7.3 硬件故障问题360

9.7.4 切换对掉话的影响362

9.7.5 系统控制问题363

9.7.6 数据库参数对掉话的影响363

9.7.7 移动通信终端问题364

9.8 无线话务统计分析365

9.8.1 无线话务统计必要性365

9.8.2 话务数据对网络质量的反应365

9.8.3 网络质量问题的分析369

9.9.1 无线参数调整概述371

9.9 无线参数的优化和调整371

9.9.2 无线资源参数372

9.9.3 工程参数的优化374

9.10 网络性能测量和优化376

9.10.1 网络性能的测量和优化376

9.10.2 网络呼叫传递故障排除378

9.11 优化案例382

9.11.1 天线下倾角改善覆盖382

9.11.2 干扰掉话383

9.11.3 越区覆盖导致切换成功率低384

参考文献385