移动通信系统的频率分配算法分析研究(附件)【字数：9004】
摘 要随着移动通信技术的发展，移动用户对于通信质量的要求不断提高。这就要求技术人员在频谱资源有限的条件下能够通过提高频谱的利用率来提升移动系统的容量及通信质量来满足用户的需求。本文以动态频率分配算法为重点讨论对象，通过同频复用率这个重要的参数比较了动态频率分配算法与固定频率分配算法的频率复用指标，经过公式推导证明了动态频率分配算法比固定频率分配算法具有更低的同频复用率极限，可以更有效的利用频谱资源。本文后半段对动态频率分配算法的改进方案进行分析研究，发现通过改变基站的端口号，使得基站可以选择优先级较低的频点组，从而降低了网络的阻塞率，提高了频谱资源的利用率。
目 录
第一章 绪论 1
1.1频率分配算法的背景和意义 1
1.2本文研究的主要内容 1
第二章 移动通信中的频率分配 2
2.1频率分配方案分类 2
2.2固定频率分配 2
2.2.1分区分组分配法 2
2.2.2等频距分配法 3
2.3动态频率分配 3
2.3.1集中式动态频率分配 3
2.3.2分布式动态频率分配 3
第三章 动态频率算法与固定频率算法的比较 5
3.1同频复用率 5
3.1.1动态频率分配系统的频率复用 5
3.2频率复用率分布分析 5
3.2.1频率复用率模型 5
3.2.2动态频率复用分布推导 6
3.2.3固定频率分配复用率推导 8
第四章 移动通信PHS中动态频率分配算法的研究 10
4.1PHS系统 10
4.1.1PHS概述 10
4.1.2 PHS中的动态频率分配 10
4.2动态频率分配算法改进方案的研究分析 12
4.2.1现网实例说明 12
4.2.2解决方案与测试 13
第五章 总结与展望 15
结束语 16
致 谢 17
参考文献 18
第一章 绪论
1.1频率分配算法的背景和意义
随着科学 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
技术的不断深入，移动通信技术的不断发展，人们对于通讯质量的要求越来越严格，特别是对高质量的数据通信的需求不断增长。如何高效率地利用有限的频率资源是移动通信所要面临的问题之一，其中频率分配是该环节的重中之重，直接影响移动通信系统的性能和容量。如果系统不能有效地分配频率资源，最大程度地降低小区之间相互干扰，不仅会造成信号质量下降，严重时还会让网络全面瘫痪。为了有效的分配频率资源，必须提高频率在各个小区之间的复用率，同时避免用户之间相互干扰。一旦频率的复用率提高，不仅可以提高用户通讯质量，而且可以减少基站数量降低成本。
频率分配也可以叫做信道分配，指的是在充满干扰的复杂环境下，运用信道复用技术为每个小区提供固定数目的频点。无线资源管理算法最重要的部分就是频率分配算法，在频率资源有限、网络环境不断变化、话务量起伏不定等情况下，它可以灵活分配频率和动态调整无线传输部分，充分利用网络的可用资源，防止网络拥塞和降低信令负荷，为网络内无线用户终端提供优质的通讯服务。所以，频率分配算法的研究具有非常重要的意义。
1.2本文研究的主要内容
先系统地介绍一下移动系统中的频率分配方案，将他们的优缺点列举出来。然后通过同频复用率公式来比较动态频率分配方案和固定频率分配方案对于频率的利用率，最后介绍一下在PHS系统中的动态频率分配方案，并对其中的动态频率分配算法的改进方案进行分析研究。
第二章 移动通信中的频率分配
2.1频率分配方案分类
目前的频率分配系统大多采用多信道公用和信道复用技术，其原理就是为当前的某个基站提供两个以上的备用信道，每种不同的分配方式就会产生不同的频率分配方案。当前的频率分配方案一共有四种：固定频率分配（FCA）、动态频率分配（DCA）、随机频率分配（RCA）和混合频率分配（HCA）。
（1）固定频率分配（FCA）
最常用到的一种频率分配方式，在第一和第二代移动通信中经常可以看到。在网络环境最差的情况下，他会根据设计要求对频率的复用距离进行相应的规划。它的原理就是将频率固定地分配给小区的用户。虽然这种设计通过缩短频率的复用距离来提高频谱的利用率，但是当网络条件十分糟糕时又会限制复用距离的缩短。因此固定频率分配不能满足高频谱利用率的要求。
（2）动态频率分配（DCA）
动态频率分配的工作原理：当网络处于干扰环境时，系统会将符合信噪比和干扰电平等条件的空闲频率分配给小区或者直接将小区的频率进行切换。从中我们可以看出动态频率分配比固定频率分配需要更多的信息来进行频率的选择，虽然这会增加系统的工作量，但是它能以更智能的方法跟到其他两种方案达不到的网络容量。动态频率分配在理论上可以达到最佳的容量，从而降低了频率资源的消耗。
（3）随机频率分配（RCA）
随机频率分配的原理是在同一个小区的每个用户的频率质量都相同，每个用户分到好坏频率的几率是一样的。当用户无法获得频率质量信息时，随机频率分配是一个好的分配方案。但是小区边界的同频干扰十分严重，用户很难分配到一个真正好的信道。所以它也不能有效地利用频率资源。
（4）混合频率分配（HCA）
混合频率分配由两部分组成，一部分是固定频率分配，他们将频率固定地分配给需要的小区，另一部分是动态频率分配，所有的频率由用户共享。混合频率分配将固定频率分配与动态频率分配按照一定的比例混合在一起，从而使得系统的性能达到最高的水准。
2.2固定频率分配
固定频率分配分成两种，一种是分区分组分配，一种是等频距分配。
2.2.1分区分组分配法
分区分组分配法的特点是：减少占用的总频段以提高频谱的利用率；为了不出现同频干扰，相同小区的频率都不一样；小区内不会出现互调干扰，因为使用了无三阶互调的相容频率组。示例：
各信道按顺序分配，号码为1，2，3。如果小区数为6，每个小区有5个频率，按照分区分组分配法分配可得到：
第一小区 1，5，11，20，28
目 录
第一章 绪论 1
1.1频率分配算法的背景和意义 1
1.2本文研究的主要内容 1
第二章 移动通信中的频率分配 2
2.1频率分配方案分类 2
2.2固定频率分配 2
2.2.1分区分组分配法 2
2.2.2等频距分配法 3
2.3动态频率分配 3
2.3.1集中式动态频率分配 3
2.3.2分布式动态频率分配 3
第三章 动态频率算法与固定频率算法的比较 5
3.1同频复用率 5
3.1.1动态频率分配系统的频率复用 5
3.2频率复用率分布分析 5
3.2.1频率复用率模型 5
3.2.2动态频率复用分布推导 6
3.2.3固定频率分配复用率推导 8
第四章 移动通信PHS中动态频率分配算法的研究 10
4.1PHS系统 10
4.1.1PHS概述 10
4.1.2 PHS中的动态频率分配 10
4.2动态频率分配算法改进方案的研究分析 12
4.2.1现网实例说明 12
4.2.2解决方案与测试 13
第五章 总结与展望 15
结束语 16
致 谢 17
参考文献 18
第一章 绪论
1.1频率分配算法的背景和意义
随着科学 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
技术的不断深入，移动通信技术的不断发展，人们对于通讯质量的要求越来越严格，特别是对高质量的数据通信的需求不断增长。如何高效率地利用有限的频率资源是移动通信所要面临的问题之一，其中频率分配是该环节的重中之重，直接影响移动通信系统的性能和容量。如果系统不能有效地分配频率资源，最大程度地降低小区之间相互干扰，不仅会造成信号质量下降，严重时还会让网络全面瘫痪。为了有效的分配频率资源，必须提高频率在各个小区之间的复用率，同时避免用户之间相互干扰。一旦频率的复用率提高，不仅可以提高用户通讯质量，而且可以减少基站数量降低成本。
频率分配也可以叫做信道分配，指的是在充满干扰的复杂环境下，运用信道复用技术为每个小区提供固定数目的频点。无线资源管理算法最重要的部分就是频率分配算法，在频率资源有限、网络环境不断变化、话务量起伏不定等情况下，它可以灵活分配频率和动态调整无线传输部分，充分利用网络的可用资源，防止网络拥塞和降低信令负荷，为网络内无线用户终端提供优质的通讯服务。所以，频率分配算法的研究具有非常重要的意义。
1.2本文研究的主要内容
先系统地介绍一下移动系统中的频率分配方案，将他们的优缺点列举出来。然后通过同频复用率公式来比较动态频率分配方案和固定频率分配方案对于频率的利用率，最后介绍一下在PHS系统中的动态频率分配方案，并对其中的动态频率分配算法的改进方案进行分析研究。
第二章 移动通信中的频率分配
2.1频率分配方案分类
目前的频率分配系统大多采用多信道公用和信道复用技术，其原理就是为当前的某个基站提供两个以上的备用信道，每种不同的分配方式就会产生不同的频率分配方案。当前的频率分配方案一共有四种：固定频率分配（FCA）、动态频率分配（DCA）、随机频率分配（RCA）和混合频率分配（HCA）。
（1）固定频率分配（FCA）
最常用到的一种频率分配方式，在第一和第二代移动通信中经常可以看到。在网络环境最差的情况下，他会根据设计要求对频率的复用距离进行相应的规划。它的原理就是将频率固定地分配给小区的用户。虽然这种设计通过缩短频率的复用距离来提高频谱的利用率，但是当网络条件十分糟糕时又会限制复用距离的缩短。因此固定频率分配不能满足高频谱利用率的要求。
（2）动态频率分配（DCA）
动态频率分配的工作原理：当网络处于干扰环境时，系统会将符合信噪比和干扰电平等条件的空闲频率分配给小区或者直接将小区的频率进行切换。从中我们可以看出动态频率分配比固定频率分配需要更多的信息来进行频率的选择，虽然这会增加系统的工作量，但是它能以更智能的方法跟到其他两种方案达不到的网络容量。动态频率分配在理论上可以达到最佳的容量，从而降低了频率资源的消耗。
（3）随机频率分配（RCA）
随机频率分配的原理是在同一个小区的每个用户的频率质量都相同，每个用户分到好坏频率的几率是一样的。当用户无法获得频率质量信息时，随机频率分配是一个好的分配方案。但是小区边界的同频干扰十分严重，用户很难分配到一个真正好的信道。所以它也不能有效地利用频率资源。
（4）混合频率分配（HCA）
混合频率分配由两部分组成，一部分是固定频率分配，他们将频率固定地分配给需要的小区，另一部分是动态频率分配，所有的频率由用户共享。混合频率分配将固定频率分配与动态频率分配按照一定的比例混合在一起，从而使得系统的性能达到最高的水准。
2.2固定频率分配
固定频率分配分成两种，一种是分区分组分配，一种是等频距分配。
2.2.1分区分组分配法
分区分组分配法的特点是：减少占用的总频段以提高频谱的利用率；为了不出现同频干扰，相同小区的频率都不一样；小区内不会出现互调干扰，因为使用了无三阶互调的相容频率组。示例：
各信道按顺序分配，号码为1，2，3。如果小区数为6，每个小区有5个频率，按照分区分组分配法分配可得到：
第一小区 1，5，11，20，28
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