为什么要采用小区制

十、为什么要采用小区制

在移动通信发展之初，一个城市或者一个地区，同一个移动业务交换中心，只设立一个基站。这个基站的发射功率很大，覆盖的半径可以达到20千米。这个城市里面的所有移动用户，都通过这个基站与移动业务交换中心联系。这样的制度，称为大区制。

因为移动用户与基站之间的无线电联系属于双向联系。这很容易理解，移动用户能够发射的信号功率比起基站发射的信号功率要小很多。这就会出现在某些比较偏远的位置，可能用户能够接收到来自基站的信号，而用户发出的信号却因为干扰或者衰减而不能送到基站的情况。为了解决这个问题，大区制会在基站之外，设立一些分集接收站。这样，尽管MS发出的无线电信号功率较小，也能被接收，这就保证了双向通信的质量。

大区制的优点是结构简单，投资少。所以在移动通信发展之初得到广泛的应用。然而随着用户的不断增多，缺点暴露出来了。这是怎么回事呢？

在大区制中，面积数十乃至上百平方千米的一个地区，只设有一个基站。在这个范围之内，根据频率的不同，划分了若干条无线电通信的信道。其中一条作为控制信道，专门发送控制信息。其余的称为语音信道，在平时处于空闲状态。当一位移动用户要进行通信，则移动业务交换中心会根据情况分配一条此时空闲的语音信道给他。如果此时所有的语音信道都处于被占用状态，则这位用户的本次通信请求就暂时无法满足了。

问题在于，无线电通信信道的数量是有限的，而当一个大区内的移动用户不断增多，这些信道被占用的时间也就越来越长，另一方面，一个用户发出的通信请求，也就越来越可能无法满足。这样继续下去，随着大区内用户的增多，显然整个大区内的用户都会不满，移动通信方便的特点也会因此失去意义。因此，必须想出各种方式来提高信道的利用率，使得可以由不同的用户来共享信道，这称为信道复用。

小区制正是基于此提出的。它的基本思路是，将原先一个大区由一台大功率的基站覆盖，改为将一个大区划分为若干个小区，每个小区用一台覆盖。新的高度和功率都可以大幅度降低。这样，除了在邻近的小区，不能使用相同的信道，只要间隔了一定距离的小区，都可以使用相同的信道。如此，信道复用实现了，能够大大满足通信的要求。

举一个例子：

假设某沿海城镇地形是狭长的带状区域，长20千米，约有10万用户。原先的大区制，以一台大功率基站覆盖整个城区，提供100个无线电信道。此时，就是这10万个移动用户共用这100个无线电信道。城内的任何一个用户在使用某条信道时，则这条信道再也不能被其他用户使用。只要同时有100个用户在进行通信，那么其余的用户提出的通信要求就再无法得到满足了。

那么我们来看看小区制。把这个狭长的带状区域划分为10个小区，每个小区长约2千米，约有1万用户，建立一个小功率的基站。同时，把100对无线电信道分为a、b两组，每组50个。然后，在顺序的第一、三、五、七、九号小区内使用a组信道；在其余五个小区内使用b组信道。这样，因为相邻小区没有使用相同的信道，所以就不会发生干扰。而第一小区和第三小区之间隔着第二小区，即使有用户使用同一对信道，也不会发生多少干扰。而第一小区的某个移动用户如果占用某对信道进行通信，第三、五、七、九小区的其他用户也照样可以使用这对信道。也就是说，原先一对无线电信道只能被这个大区内的一位用户占用，而如今可以最多有五位用户（当然必须是不同小区的五位）同时使用这一对信道。信道的复用实现了，信道的利用率也提高了。从统计角度来看，原先是整个大区的10万用户共享100对信道，如今则是每个小区的1万用户共享50对信道，资源的丰富程度是大大提高了。

小区制能够实现信道复用，因此在移动用户数量突飞猛进的当代，具有无比重要的意义。