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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