标签：right frac 复习 通信 信道 期末 mathbf mathrm left
移动通信知识总结
参考资料：
1.哈尔滨工业大学（深圳）2021年春季《移动通信》课件 by 张霆廷
2.《Wireless Communications》by Andrea Goldsmith
3.《Wireless.Communications》by Andreas F. Molisch
4.《wireless communications：Principles and Practices》by Theodore S. Rappaport
导入CSDN后图片比例有问题，但是我不想改了。
无线通信系统概述
5G的关键应用（或技术）是什么？
霆廷课上给的：
增强移动带宽（Enhanced Mobile Broadband，emBB）
大宽带
超可靠低延迟通信（Ultra-reliable low-latency communication，URLLC）
注意区分空口延迟和端到端延迟
海量机器通信（massive Machine Type Communications，mmTC）
面向物联网海量接入
同时同频全双工（Co-frequency Co-time Full Duplex, CCFD）
通过智能天线，避免收发之间的干扰
非正交码分多址（Non-Orthogonal Multiple Access，NOMA）
挑战：非正交带来的干扰
应用：海量机器通信的支撑技术
IEEE的观点：
- 毫米波（Millimeter Waves）
- 超密集蜂窝网络（Small Cell）
- 多用户多输入多输出（Massive MIMO）
- 波束成型（Beam forming）
- 同时同频全双工（Full Duplex）
蜂窝网络（Cellular Network）
为什么采用小区制？
| 大区制 | 小区制 | |
|---|---|---|
| 功率 | 一个大功率发射机 | 多个小功率发射机 |
| 频率 | 一个基站占用整个信道，频谱利用率低 | 每个基站分配系统可用信道的一部分，相邻小区使用不相邻信道，频谱利用率高。 |
小区制实现了频率的复用，从而提高了系统容量。
为什么采用六边形？
对于同样大小的服务区域，采用正六边形构成小区所需的小区数最少，无重叠区（理论上），故所需的频率组数也最少，最经济。
基站布置在哪？
中心激励：基站位于小区中心，有时会有辐射阴影
顶点激励：在顶点上设置基站，并采用三个互成120°的定向天线，避免辐射阴影（覆盖不到）。
怎么将服务区域分割成多个六边形？
首先将服务区分为簇 (Cluster)，每个簇内有N个小区。
N
N
N 应该满足下式:
N
=
(
i
2
+
i
j
+
j
2
)
N=\left(i^{2}+i j+j^{2}\right)
N=(i2+ij+j2)
为什么N要取这些值呢？
其实取其他值也可以用，但不是最优的。我们理想的情况是：两个簇中使用相同信道的小区尽可能的远，这样同频干扰就小。
建立下图所示坐标系，设六边形中心到顶点的距离为R。
设相邻两个簇中使用相同信道的小区之间的距离为D。
u轴上走了i步，v轴上走了j步，由余弦定理可知，第三条边为：
D = 3 R i 2 + j 2 + i j D=\sqrt{3} R \sqrt{i^{2}+j^{2}+i j} D=3 Ri2+j2+ij
用簇的面积比上小区的面积即是小区个数：
N = A cluster A cell = 3 D 2 / 2 3 3 R 2 / 2 = 1 3 ( D R ) 2 = 1 3 ( 3 R 2 ( i 2 + j 2 + i j ) R 2 ) = i 2 + j 2 + i j N=\frac{A_{\text {cluster }}}{A_{\text {cell }}}=\frac{\sqrt{3} D^{2} / 2}{3 \sqrt{3} R^{2} / 2}=\frac{1}{3}\left(\frac{D}{R}\right)^{2}=\frac{1}{3}\left(\frac{3 R^{2}\left(i^{2}+j^{2}+i j\right)}{R^{2}}\right)=i^{2}+j^{2}+i j N=Acell Acluster =33 R2/23 D2/2=31(RD)2=31(R23R2(i2+j2+ij))=i2+j2+ij
N个小区构成一个簇，M个簇构成一个服务区。
某双工无线蜂窝系统总频谱为20MHz，每个单工信道带宽为25kHz，计算
（1）双工信道数目；
20 M H z 25 k H z × 2 = 400 \frac{20\mathbf{MHz}}{25\mathbf{kHz}\times2}=400 25kHz×220MHz=400
（2）如果使用N=4复用，每个小区的信道数为多少？每个簇内的总频谱为20MHz，小区信道数为 ⌈ 400 4 ⌉ = 100 \lceil \frac{400}{4} \rceil=100 ⌈4400⌉=100
怎么评价？参考指标是什么？
固定频率资源下，系统可以使用的信道数，等价于可以容纳的用户数。
1、系统容量C
系统内共有M个簇；
每个簇内有N个小区；
每个小区分配有k个信道，并且小区间信道分配各不相同；
C
=
M
k
N
C = MkN
C=MkN
2、频率复用因子（frequency reuse factor）
1 / N 1/N 1/N
为什么不直接用簇的个数M来表示？随服务区大小变化。
3、同频复用比例（cochannel reuse ratio）
Q = D R = 3 N Q=\frac{D}{R}=\sqrt{3 N} Q=RD=3N
（除以六边形半径R相当于归一化）
同频小区之间的距离越小（即Q值越小），同频干扰越大。
4、信干比
S I = S ∑ i = 1 i 0 I i = R − n ∑ i = 1 i 0 ( D i ) − n \frac{S}{I}=\frac{S}{\sum_{i=1}^{i_{0}} I_{i}}=\frac{R^{-n}}{\sum_{i=1}^{i_{0}}\left(D_{i}\right)^{-n}} IS=∑i=1i0IiS=∑i=1i0(Di)−nR−n
仅考虑第一层干扰小区，且近似认为所有干扰基站与目标的距离相等
标签：right,frac,复习,通信,信道,期末,mathbf,mathrm,left 来源： https://blog.csdn.net/weixin_43482424/article/details/117998468
本站声明： 1. iCode9 技术分享网（下文简称本站）提供的所有内容，仅供技术学习、探讨和分享； 2. 关于本站的所有留言、评论、转载及引用，纯属内容发起人的个人观点，与本站观点和立场无关； 3. 关于本站的所有言论和文字，纯属内容发起人的个人观点，与本站观点和立场无关； 4. 本站文章均是网友提供，不完全保证技术分享内容的完整性、准确性、时效性、风险性和版权归属；如您发现该文章侵犯了您的权益，可联系我们第一时间进行删除； 5. 本站为非盈利性的个人网站，所有内容不会用来进行牟利，也不会利用任何形式的广告来间接获益，纯粹是为了广大技术爱好者提供技术内容和技术思想的分享性交流网站。