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。该技术是为移动无线电话取代高功率发射器/接收器系统而开发的。蜂窝网络使用更低的功率、更短的距离和更多的发射器来进行数据传输。

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：

  • 在有限的频谱内提供非常高的容量。

  • 在不同小区中重复使用无线电信道。

  • 通过在整个覆盖区域重复使用信道，使固定数量的信道能够为任意数量的用户提供服务。

  • 通信始终在移动设备和基站之间进行（而不是直接在移动设备之间进行）。

  • 每个蜂窝基站都在称为小区的小地理区域内分配了一组无线电信道。

  • 相邻小区被分配不同的信道组。

  • 通过将覆盖区域限制在小区的边界内，可以重新使用信道组来覆盖不同的小区。

  • 将干扰水平保持在可容忍的范围内。

  • 频率复用或频率规划。

  • 无线蜂窝网络的组织。

蜂窝网络由多个低功率发射器组成，每个发射器功率为 100w 或更低。

细胞形状

蜂窝网络的覆盖区域被划分为多个小区，每个小区都有自己的天线用于传输信号。每个细胞都有自己的频率。蜂窝网络中的数据通信由其基站发射器、接收器及其控制单元提供服务。

细胞的形状可以是正方形或六边形 -

正方形

方形单元有四个距离为d 的邻居，四个距离为根2 d的邻居

  • 如果所有相邻天线等距就更好了
  • 简化新天线的选择和切换

六边形

强烈建议使用六边形单元格形状，因为它易于覆盖和计算。它具有以下优点 -

  • 提供等距天线
  • 中心到顶点的距离等于边长
六边形

频率复用

频率复用的概念是在给定区域内使用相同的无线电频率，这些频率相隔相当远的距离，以最小的干扰建立通信。

频率复用具有以下优点 -

  • 允许小区内以给定频率进行通信
  • 限制逃逸到相邻电池的功率
  • 允许重复使用附近小区的频率
  • 对多个对话使用相同的频率
  • 每个小区 10 至 50 个频率

例如，当N 个小区使用相同数量的频率时，K是系统中使用的频率总数。然后使用公式K/N计算每个小区的频率。

在高级移动电话服务 (AMPS) 中，当 K = 395 且 N = 7 时，每个小区的平均频率将为 395/7 = 56。此处，小区频率为 56。