1、中继器协调:实现通信用最少的中继器摘要有限的传输特性的甚高频无线电频谱,用户远离彼此不能互相沟通。一般来说,它是通过中继器的通信距离可以增加。然而,随着中继器的增加,相互干扰出现在重叠区域的中继器使用相同的频率。解决这个问题的办法是使用不同频率或采用CTCSS技术。但由于带宽限制和限制数量的PLs、资源分配到中继器是有限的,这是一个挑战的配置和转发器资源分配。因此,为了解决这个问题,我们建立了数学模型,目的是完成以下三个任务。对于给定的地区,我们建立了最优覆盖模型来保证所有的用户都有足够的沟通渠道和最低数量的细胞需要涵盖给定的地区完全。对于细胞半径的决心,我们提出两种方案分别基于用户间的距离之
2、间的沟通和交流,用户中继器得到两种结果:225 中继器和 37 中继器。这位前使用更多的中继器,但是有更多的渠道在一个细胞。这个方案是适合的情况下,用户是密集的子细胞。而后者使用一个小数量的中继器,但因为数量的中继器是较小的,请不能充分利用,从而减少沟通渠道在每个子细胞。这种通信系统不能满足大量用户。确保重叠的中继器不会互相干扰,我们建立了频率和 PL 分配模型。通过频率和PL 重用,我们增加了可用的远程通信渠道数量尽可能多。当解决 PL 重用问题,我们提出两种方案:分配一个 PL 不同的中继器没有重叠区域或使用不同的频率,并提出了资源分配模型基于最小干涉距离。然后,我们使用这些模型来设置中继
3、器和分配资源,分别在这两个案例与 1000 和 10000 的用户。我们的结果表明,37中继器时需要有 1000 用户,而 225 中继器时需要 10000 个用户。在前的条件下,每一对用户平均有 7.3 渠道直接交流时,27 个用户共享一个频道在平均当用户在一个子细胞通过中继器;37 沟通渠道可以用于对细胞间通信总。在后一种情况,每一对用户平均有 4.3 渠道直接通信;225 个频道可以被使用在细胞间通讯的总。对于山区,我们需要调整分布的中继器:转移中继器脚下的山到顶部。这个方案可以大大增加通信距离,扩大中继器的报道,以及减少数量的中继器。I.介绍与科学的快速发展和技术、无线通信中发挥更为重
4、要的作用人类日常生活。正因为如此,在世界所有国家,无论他们是发达或发展中国家,已经投入大量的精力集中到建设高效、经济交流礼仪。然而,还有许多挑战实现更有效的通信资源有限,因为现代通信系统是相当的钱消费。因此,交易必须在有限的资源来获得一个最优的解决方案。尤其是,有相当一些频率资源留给我们使用。除了窄频带,分离操作频率的两个设备必须足够大,这进一步增加了我们面临的困难。为了实现有效的通信在窄频带,其他技术已经被引入了。这些挑战,延长有效的沟通程度是其中最重要的。在实践中,用户的传输功率相当低,这意味着短期工作半径的用户。延长有效作用半径,一个简单的方法是放大了弱信号通过用户通过大功率设备,然后转
5、播的他们。这是非常的任务,一个中继器确实。具体而言,一个转发器回升弱信号,它就会将它们放大,然后重新传输他们在不同的频率。所以,中继器中发挥着重要作用实现高效、经济的无线通信。然而,中继器就远远不够来解决我们的问题。由于有限的可用频谱资源,中继器很容易彼此干涉。为了进一步解决这个问题,私人线(PL)技术提出了一个特定的子声音语调分配到每个中继器。通过这种方式,两个物理关闭中继器能有效工作在相同的频率对,没有国际米兰中继器干扰。通过适当地分配窄带频率资源加上有限数量的专用线路,一个最优的通信系统,它使用最少的资源服务最大的用户,可以通过节省成本。在本文中,我们正在我们的最佳,我们有限的知识,探讨
6、建设优化通信网络在给定区域通过适当地分配可用资源。II.问题概述2.1 我们对这一问题的认识用户间通信距离限制了用户的发射机功率。通讯不能在很长一段距离。幸运的是,中继器,具有更高的功率,介绍了帮助远程用户互相交流电源信号放大。中继器需要放大信号覆盖范围。但是,相互干扰可能造成因为将有中继器覆盖叠加和/或传送信号的频率是一样的中继器的数量增加。一个解决这个问题的办法是采用所谓的私人线(PL)技术。也就是说,我们可以识别通信信号的每个中继器通过添加一个特殊的 PL 音调。这是良好的覆盖区域的目的地,最低数量的中继器和分配两个频率对和请合理,以避免干扰。但不充分的中继器可能会降低服务质量为覆盖区一
7、个中继器扩展和用户数量的增加。这正是我们需要解决的问题。有四种类型的通信信号的系统。第一个是在用户间的直接通信信号的传输距离是最短的。第二个是用户转发器上行信号的传输距离的长得多,第一个。第三个是转发器到用户下行信号的中继器发送到用户的传输距离较长上行信号。最后一个是通信信号的中继器之间的通信距离是最长的。2.2 可用资源和我们的任务目标区域是一个平圆半径为 40 英里。中继器可用的数量是足够的。可用的数量请是 54。我们可以使用的频段范围从 145 mhz 到 148 mhz。此外,频率差异发送和接收频率的一个中继器必须不少于 600 khz。使用上面的可用资源,我们必须解决以下问题:1、信
8、号的全面报道在目的地区域;2、作业的频率和 PL 资源合理数量不断增加的通信通道年代最少的资源消耗。3、实现 1000 年或 10000 个并发用户在目的地区域最小数量的中继器。4、很明显,山脉有不良影响在视距传播。我们能做什么,如果目的地地区是山区吗?III.分析对于这个问题,我们需要考虑它从两个方面。一个是如何设置中继器覆盖整个目标区域。一个解决方案是,目的地区域分为一些小的细胞。为每一个细胞的形状,我们采用常规六角已被证明是最经济、有效的在移动通信。资源分配的问题出现在许多中继器的工作。为了避免干扰,我们需要分配两种通信频率和请到中继器在一个适当的方式。3.1 中的覆盖问题解决这个问题的
9、信号覆盖,目的地区域可以分成几个小正则六角细胞的中间,一个中继器安装。用户间的通信在每一个细胞,中继器是没有必要的。同时,有必要对不同细胞之间的沟通。正如我们所知,用户间通信距离短于用户中继器的一个。所以外接圆直径的常规六角形细胞应该等于直接的用户通信距离达到完全覆盖,如图 1 所示。 userrepatus userrepatrepat图 13.2 资源分配到中继器可用的频带范围从 145 mhz 到 148 mhz 和频率之间的差别发送和接收频率的一个中继器必须不少于 600 khz。也就是说,只有 6 个频率点可以在大多数。此外,3频率对可以匹配如果接收频率是不同的发射频率。5 成双频率
10、可以匹配如果接收频率等于发射频率。54 证件也可以因为 PL 技术是采用根据细胞分裂的结果和覆盖范围。我们应该分配两个频率和请合理,以避免干扰细胞之间不同。IV.假设为了解决这个问题,我们应该分析不同影响因素通信。综合考虑这些因素,一个最优的模型可以发现解决问题的通信覆盖率、抗干扰和如何提高服务质量。(a)发送和接收过程的一个中继器不受反馈振荡如果频率差异发送和接收频率的一个中继器是不少于 0.6 mhz。(b)信号的中继器将不会干扰两个彼此如果他们与一个频率相同但不同的 PL。(c)12子细胞用户之间的通信是通过频率差异区分。考虑到不同的频率使用的子细胞用户在新泽西是 15 千赫,我们假设通
11、信在子细胞用户执行的频率差 15 kh。(d)的频率 PL 信号不会丢失或改变了在通信过程。(e)用户在目的地区域是均匀分布。V.建立模型5.1 覆盖模型为了确保用户之间的通信在目标区域,我们必须使用多个中继站,占地面积。如今,普遍覆盖方法包含等边三角形覆盖率和常规六角覆盖,其中第三个是由我们选择因其高效覆盖3。现在我们的目标是尽量减少数量的常规六角细胞的尺寸被选中当我们用它们来盖一个圆形区域半径为 40 英里。让圆心位于市中心的常规六角,在一个六角顶点或侧中点自从两圈和定期六角是高度对称,如图 2 所示图 2换句话说,一个普通的扩张六边形蜂窝从内到外可以执行以下三种礼貌。(1)第一个图 3
12、所示图 3假设外接圆半径的常规六角是 r。根据数学推导,最大距离中心,它的一面是,定期的总数 ,其中 n 代表正六边形的数量扩张321nDr(1)mn层。(2)第二个可以如图 4 所示图 4该中心的最大距离其侧 和总数量的常规正六边形 。231Drn23mn(3)第三个可以如图 5 所示图 5定期的总数正六边形 。因为最大距离中心不能表达的一般公式,我们23mn改变的距离计算,从中心到一边平行的直线的中心谎言。结果是 。3Dnr当正常的六角是用于覆盖在圆形目标区域,我们试图找到需要的数量在不同覆盖层方法。然后,我们比较结果和调整手动选择最好的方法。5.1.1 小细胞覆盖细胞细胞我们定义满足条件
13、,直径的常规六边形的外接圆正好等于最大直接通信距离的帮助用户在没有中继器。中继器之间传输信息只有当用户在相同的细胞细胞可以直接相互通信。根据事实,实用范围通常从 5 公里到 12 公里,我们设置最大通信距离用户之间没有中继是 10 公里。根据已知条件,推导出的公式,我们可以得到目标区域的半径 ，406.Rmilek外接圆半径的细胞 这个层需要 和常规六角的总数rkm8n当我们选择第一个报道计划。结果是图 6 所示3(1)69mn图 6相应的调整结果如图 7 所示图 7因为它可以看到在上面的图中,我们使用 235 常规六边形完全覆盖目标区域完全。也就是说,235 中继器是必要的。我们可以得到目标
14、区域的半径 这个层需要 和常规六角的231RDrn8n总 2319mn当我们选择第二个方案。图 8 显示了结果图 8相应的调整的结果如图 9 所示图 9因为它可以看到在上面的图中,我们使用 225 常规六边形完全覆盖目标区域完全。因此,需要 225 中继器。我们可以得到目标区域的半径 ,这个层需要 和常规六角的总数3RDnr8n当我们选择第三个方案。结果如图 10 所示230mn图 10相应的调整结果如图 11图 11因为它可以看到在上面的图中,我们使用 230 常规六边形完全覆盖目标区域完全。所以 230 中继器是必要的。值得一提的是,在实践中,真正的覆盖率的每个细胞应该外接圆定期六角。对于
15、较小的差距不受常规六角但覆盖外接圆定期六角在边境地区的目标,不需要添加额外的常规六角。第二种方法是最适合目标区域通过以上讨论,即,圆形的目标区域的中心是在一个六角顶点。这需要一个 225 年的总数中继器。5.1.2 大型地区中所述覆盖模型4因为用户的直接通信距离是有限的,当我们把圆形区域基于直接通信距离下,六角面积太小而中继器的数量将是非常大的。出于这个原因,我们提出的第二个保险制度:使用中继器的上行链路通信距离为半径的六角形区域的外接圆。通过这种方式,中继器的数量可以有效地降低。首先,我们计算出上行信号传播距离:无线电传输损失 128.120lgl40lgLMFhd在 Eq。(7),LM 代
16、表传输损耗,F 通信频率,h1 和 h2 天线高度的两个对象,d 通信距离。增益的通信系统 SGPtACLR在(8),SG 代表系统增益,Pt 传输功率,PA 的发射天线增益,RA 接收天线增益,CL的馈线损失,RR 的接收机灵敏度。假设用户的操作频率为 145 mhz,发射功率 4 w(36 dbm),接收机灵敏度-116 dbm,天线高度 1.5 米和获得 2 dbi;中继器的传输功率是 20 w(43 dbm),接收机灵敏度-116 dbm,馈线损失 2 分贝,天线高度 30 米和获得 9.8 dbi。当用户把信号传输到转发器,系统增益是: 369.81642.SGdBm当最大距离 ma
17、xd达到时,系统增益将被耗尽。结合(7),我们可以得到 max8.120lg45l1.304lgLMS d最后,我们计算 = 14 公里。maxd即的半径,六角外接圆 14 公里。我们使用这些六边形覆盖的圆形区域的镭是 40英里。同样,有三种方法。这三个覆盖率结果如图 12:图 12第一个覆盖方法需要 37 中继器,这是最好的。5.2 资源分配模型通信距离的用户是有限的。然而,通信距离可以大大增加了中继器的工作在 70厘米波5。转发器我们放置在常规的六角应该是这样的中继器。在发送和接收频率的一个转发器是两个固定的值。我们假设频率 1 作为接收频率、频率 2 作为发射频率。如果每个中继器使用相同
18、的频率对、沟通渠道的数量,可以覆盖所有目标区域只有 1。如果是这样,通道将会非常拥挤,噪音会很严重,因为大量的用户。为了解决这个问题,我们必须增加沟通渠道的数量。因此,我们采用 CTCSS 科技,也就是说,我们使用 54 请作为身份的每一个细胞。当覆盖半径是直接通信用户之间的距离,如果用户在细胞 PL1 想与用户 B 在相同的细胞,他传送信号的子声响语气 PL1。当用户在细胞 PL1 打算与用户在细胞PL2,他发出了一个信号 PL2 子声响基调。尽管中继器在细胞 PL1 接收信号但不回应它,因为它的 PL 价值是不同的。只有通过 70 厘米波4,它重新传输到周围的中继器。当中继器在细胞 PL2 接收这波和标识 PL2 的身份,它响应信号。与PL2,中继器发送信息到用户在细胞 PL2。所以,如果我们使用 PL 作为身份标签,沟通渠道使用相同的频率是 54。沟通的过程如图 13 所示图 13把细胞根据覆盖半径的上行信号,我们使用频率 f1 和 f2 频率之间的保留用户和中继器。如果用户 A 和用户 B 是密切在细胞 PL1,他们可以使用同意频率与PL1。然而,当两个用户远,但在同一个细胞时,他们仍然需要一个中继器对继电保护,这样他们可以只使用频率 f 的通信。沟通过程如图 14:图 14
