磁蜂窩網路是一種移動通信硬體架構，把行動電話的服務區分為一個個正六邊形的小子區，每個小區設一個基站，形成了形狀酷似“蜂窩”的結構，磁蜂窩網路又可分為模擬磁蜂窩網路和數字磁蜂窩網路，主要區別於傳輸信息的方式。
基本介紹
- 中文名：磁蜂窩網路
- 外文名：Magnetic cellular network
套用原因,組成部分,網路類型,類型分類,
套用原因
磁蜂窩網路被廣泛採用的原因是源於一個數學結論，即以相同半徑的圓形覆蓋平面, 當圓心處於正六邊形格線的各正六邊形中心，也就是當圓心處於正三角格線的格點時所用圓的數量最少。 雖然使用最少個結點可以覆蓋最大面積的圖形即使要求結點在一個如同晶格般有平移特性的格線上也仍是有待求解的未知問題，但在通訊中，使用圓形來表述實踐要求通常是合理的，因此出於節約設備構建成本的考慮，正三角格線或者也稱為簡單六角格線是最好的選擇。這樣形成的網路覆蓋在一起，形狀非常象蜂窩，因此被稱作磁蜂窩網路。
組成部分
磁蜂窩網路組成主要有以下三部分：移動站，基站子系統，網路子系統。移動站就是網路終端設備，比如手機或者一些蜂窩工控設備。基站子系統包括移動基站（大鐵塔）、無線收發設備、專用網路（一般是光纖）、無線的數字設備等等的。基站子系統可以看作是無線網路與有線網路之間的轉換器。
蜂窩：將一塊大的區域劃分為多個小的蜂窩，使用多個小功率發射器代替一個大功率發射機。一般使用正六邊形來描述蜂窩形狀。
頻率復用：每一個蜂窩使用一組頻道。如果兩個蜂窩相隔足夠遠，則可以使用同一組頻道。簇(cluster)：由N個蜂窩組成的蜂窩組，使用了全部的頻率資源頻率復用因子(reusefactor):1/N對於正六邊形的蜂窩，N=i^2+i*j+j^2,i>=1,j>=1，當i>1時，j≥0或當j>1時，i≥0.因此,N=3,4,7,9,12...
蜂窩的幾何表示
蜂窩通常使用正六邊形來表示。為什麼是正六邊形而不是圓？頂點到幾何中心等距的多邊形中，能夠完整（無重疊）地覆蓋某一區域可能的幾何形狀有：正方形、等邊三角形和正六邊形三種形狀。在正方形、等邊三角形和正六邊形中，正六邊形的面積最大。
蜂窩坐標系
使用(i,j)表示某一蜂窩的坐標。例如：蜂窩A的坐標為(2,1)
蜂窩信道分配
FDMA系統：利用信號衰減原理。關鍵：將頻譜劃分為若干個信道(用戶信道載波)，在距離足夠遠時可以復用信道。
靜態信道分配：每一蜂窩預先分配一組固定的信道，實現簡單。
動態信道分配：基站從MSC處動態分配一個信道，蜂窩可以使用所有的信道，降低了阻塞機率，實現複雜，需要實時流量檢測和基站間的協調處理。
網路類型
常見的磁蜂窩網路類型有：GSM網路（有些國家叫pcs-1900）、CDMA網路、3G網路、FDMA、TDMA、PDC、TACS、AMPS等。
類型分類
分散式磁蜂窩網路
一種分散式蜂窩通信系統，包括：一個網路；一個耦合到該網路的公共交換電話網(PSTN)；多個耦合到該網路的收發信機，多個收發信機在地理上相互分離，並且每一個都被配置成在一個無線介質上與相關小區中的移動站進行通信；至少一個耦合到該網路的數據處理系統，該至少一個數據處理系統被配置成執行電腦程式，該電腦程式包括適於使多個收發信機能在移動台之間以及一個移動台與PSTN之間傳遞數據的軟體功能塊，這些軟體功能塊包括：一個實施MM功能的移動性管理(MM)功能塊；一個實施VLR功能的訪問者位置登記(VLR)功能塊；一個實施CM功能的通信管理(CM)功能塊；多個實施RR功能的無線電資源(RR)功能塊，所述RR功能包括在移動台從一個小區移動到另一個小區的時候切換多個收發信機之間的通信，從而保持移動台與網路之間的通信。
蜂窩行動電話
所謂蜂窩行動電話是指服務區劃分為若干個彼此相鄰的小區，每個小區設立一個基站的網路結構。由於每個小區呈正六邊形，又彼此鄰接，從整體上看，形狀酷似蜂窩，所以人們稱它為“蜂窩”網。用若干蜂窩狀小區覆蓋整個服務區的大、中容量行動電話系統就叫做蜂窩行動電話系統，簡稱蜂窩行動電話。
蜂窩行動電話最大的好處是頻率可以重複使用。大家或許知道，在我們使用行動電話手機進行通信時，每個人都要占用一個信道，也就是說，系統要拿出一個信道供你使用。同時通話的人多了，有限的信道就可能不夠使用，於是便會出現通信阻塞的現象。採用蜂窩結構就可以使用同一組頻率在若干個相隔一定距離的小區重複使用，從而達到節省頻率資源的目的。譬如，我們將一個城市分成72個小區，每12個小區組成一個小區群。讓他們共同使用300個頻道。那么，我們就可以將300個頻道分成12個頻道組，每個組25個頻道，第一個小區群的1號小區使用第1組頻道，第一個小區群的2號小區使用第2組頻道，以此類推。經過適當安排，不同小區群的相同編號小區的頻道組是可以重複使用的。儘管這些小區基站所使用的無線電頻率相同，但由於他們彼此相隔較遠，而電波作用範圍有限，彼此不會造成干擾。這樣，一組頻率就可重複使用6次，原本300個頻道只能供300個用戶同時通話，卻可同時供1800個用戶同時通話了。
