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移动通信空间资源的利用

资料介绍
移动通信空间资源的利用

移动通信空间资源的利用

西安电子科技大学 丁杰伟 中兴通讯 张峻峰 刘太江
  移动通信中的物理信道必须要占据一定的时间、频率、功率和空间,而这些资源是
有限的,并且是所有信道共享的。在频分多址系统中,主要以频率的不同划分不同的信
道;在时分多址系统中,在频率分开的基础上,又在时间上划分出了许多信道;码分多
址系统是自干扰系统,其本质是许多信道共享功率资源,而区分这些信道的是PN码。时
间、频率和功率资源可以看作是一维的资源,其分离可以在一根坐标轴上表示,业界对
这些资源的利用已经非常成熟。而空间资源是一种二维的甚至是三维的资源,真正充分
利用空间资源的技术难度也相应较大。从无线通信发展初期到现在,虽然大家越来越重
视开发利用空间资源,但到目前为止,在空间资源方面仍然还有很大的潜力可挖。本文
主要介绍了各种空间资源利用技术,包括相对简单的蜂窝结构、小区分裂、空间接收分
集,到相对复杂的空间分集发射、MIMO天线和空时编码、智能天线等前沿技术。
蜂窝结构和小区分裂
  在无线通信发展之初,通常只有一个地面站覆盖整个城市,即大区制移动通信系统
。这种系统的发射功率很大(50~200W),覆盖半径可达30~50km,但是系统容量很小
,一般只能同时容纳几十个到几百个用户。
  随着系统容量需求和有限频谱资源的矛盾日益突出,出现了小区制蜂窝覆盖技术。
蜂窝技术在平面空间上划分许多正六边形的小区,每个小区架设覆盖该小区的天线,在
空间上相隔一定距离的各个小区进行频率复用,从而提高了频率利用率。同时,这种结
构组网灵活,可以基本实现无缝覆盖。这是无线通信利用空间资源的一个里程碑。
  随着移动通信技术的快速发展,移动用户数也不断增加,蜂窝移动通信系统容量也
很快达到饱和,而且各个小区的用户密度不相
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