宏蜂窩、微蜂窩與智能蜂窩的區(qū)別
蔡世川
——在小區(qū)制移動通信網絡中,通常采用正六邊形無線小區(qū)鄰接構成面狀服務區(qū)。由于服務區(qū)的形
狀很像蜂窩,這種網絡便被稱為蜂窩式網絡。傳統(tǒng)的蜂窩式網絡由宏蜂窩小區(qū)(macrocell)構
成,每小區(qū)的覆蓋半徑大多為1km~25km,基站天線盡可能做得很高。在實際的macrocell內,通
常存在著兩種特殊的微小區(qū)域。一是“盲點”,由于電波在傳播過程中遇到障礙物而造成的陰影區(qū)
域,該區(qū)域通信質量嚴重低劣;二是“熱點”,由于空間業(yè)務負荷的不均勻分布而形成的業(yè)務繁忙
區(qū)域,它支持macrocell中的大部分業(yè)務。以上兩“點”問題的解決,往往依靠設置直放站、分裂
小區(qū)等辦法。除了經濟方面的原因外,從原理上講,這兩種方法也不能無限制地使用,因為擴大了
系統(tǒng)覆蓋,通信質量要下降;提高了通信質量,往往又要犧牲容量。近年來,隨著業(yè)務需求的劇
增,這些方法更顯捉襟見時,這樣便產生了微蜂窩技術。
——微蜂窩小區(qū)(microcell)的覆蓋半徑為30m~300m,基站天線低于屋頂高度,傳播主要沿著街
道的視線進行,信號在樓頂的泄露小。因此,microcell最初被用來加大無線電覆蓋,消除
macrocell中的“盲點”。由于低發(fā)射功率的microcell基站允許較小的頻率復用距離,每個單元
區(qū)域的信道數量較多,因此業(yè)務密度得到了巨大的增長,且RF干擾很低,將它安置在macrocell的
“熱點”上,可滿足該微小區(qū)域質量與容量兩方面的要求。
——實際上,microcell主要安置在macrocell內的“熱點”地區(qū)。不同盡寸的小區(qū)重疊起來,不
同發(fā)射功率的基站緊鄰并同時存在,使得整個通信網絡呈現出多層次的結構。相鄰microcell的切
換都回到所在的macrocell上,macrocell的廣域大功率覆蓋可看成是宏蜂窩上層網絡,并作為移
動用戶在兩個microcell區(qū)間移動時的“安全網”,而大量的microcell則構成微蜂窩下層網絡。
隨著容量需求的進一步增長,運營者可按同一規(guī)則安裝第三或第四個microcell層。一個多層次網
絡,往往是由一個上層宏蜂窩網絡和數個下層微蜂窩網絡組成的多元蜂窩系統(tǒng)。
——智能蜂窩是指基站采用具有高分辨陣列信號處理能力的自適應天線系統(tǒng),智能地監(jiān)測移動臺所
處的位置,并以一定的方式將確定的信號功率傳遞給移動臺的蜂窩小區(qū)。對于上行鏈路而言,采用
自適應天線陣接收技術,可以極大地降低多址干擾,增加系統(tǒng)容量;對于下行鏈路而言,則可以將
信號的有效區(qū)域控制在移動臺附近半徑為100~200
波長的范圍內,使同道干擾大小為減小。智能蜂窩小區(qū)既可以是macrocell,也可以是
microcell。利用智能蜂窩小區(qū)的概念進行組網設計,能夠顯著地提高系統(tǒng)容量,改善系統(tǒng)性能。