移動(dòng)通信技術(shù)及系統(tǒng)應(yīng)用-第4章移動(dòng)通信主要技術(shù)

1、1第4章 移動(dòng)通信主要技術(shù)2l無(wú)線區(qū)域覆蓋結(jié)構(gòu)l頻率利用l移動(dòng)通信中的控制與交換l路由及接續(xù)l移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的抗衰落、抗干擾技術(shù)3l重點(diǎn) 多信道共用概念移動(dòng)通信系統(tǒng)中的路由選擇及接續(xù)跳頻、分集、功率控制、擴(kuò)頻 l難點(diǎn) 正六邊形區(qū)群結(jié)構(gòu)話務(wù)理論l目的和要求 了解移動(dòng)通信系統(tǒng)的組網(wǎng)制式、無(wú)線區(qū)群結(jié)構(gòu)、信道選擇方式掌握多信道共用、頻率復(fù)用概念理解移動(dòng)通信中的位置登記、越區(qū)切換、漫游等基本控制技術(shù)理解移動(dòng)通信系統(tǒng)中常用的抗衰落抗干擾技術(shù)4l區(qū)域覆蓋結(jié)構(gòu)l組網(wǎng)制式l正六邊形無(wú)線區(qū)群結(jié)構(gòu)l移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和信道5l根據(jù)其接續(xù)、覆蓋方式分成多重結(jié)構(gòu)無(wú)線小區(qū)基站區(qū)位置區(qū)MSC區(qū)PLMN區(qū)GSM服務(wù)區(qū)6l小區(qū)：一個(gè)基

2、站或基站的一部分（扇形天線）所覆蓋的區(qū)域。l基站區(qū)域：一個(gè)基站的所有小區(qū)所覆蓋的區(qū)域。l位置區(qū)：MS可任意移動(dòng)不需要進(jìn)行位置更新的區(qū)域。位置區(qū)可由一個(gè)或若干個(gè)小區(qū)組成。lMSC區(qū)：一個(gè)MSC所管轄的所有小區(qū)共同覆蓋的區(qū)域。一個(gè)MSC可由一個(gè)或若干個(gè)位置區(qū)組成。lPLMN服務(wù)區(qū)：若干個(gè)MSC區(qū)組成。l系統(tǒng)服務(wù)區(qū)：MS可獲得服務(wù)的區(qū)域，無(wú)須知道MS實(shí)際位置而可馬上通信的區(qū)域?？捎扇舾蓚€(gè)同標(biāo)準(zhǔn)公用移動(dòng)電話網(wǎng)組成。7l按服務(wù)區(qū)覆蓋方式可分為大區(qū)制小區(qū)制l大區(qū)制l小區(qū)制l小區(qū)形狀的選擇8l概念整個(gè)服務(wù)區(qū)內(nèi)只設(shè)一個(gè)基站，負(fù)責(zé)區(qū)內(nèi)聯(lián)絡(luò)與控制R為分集接收臺(tái)9l要求為增大服務(wù)區(qū)：天線架設(shè)要高；發(fā)射功率要大解決上

3、行信號(hào)弱的問(wèn)題：采用分集接收臺(tái)l優(yōu)點(diǎn)：設(shè)備簡(jiǎn)單，技術(shù)上易實(shí)現(xiàn)缺點(diǎn)：頻譜利用率低，用戶容量小 （所有MS采用不同頻率）l適用：小城市或業(yè)務(wù)量不大的城市10l概念整個(gè)服務(wù)區(qū)劃分為若干個(gè)小區(qū)，每個(gè)小區(qū)設(shè)一個(gè)基站，負(fù)責(zé)本小區(qū)的聯(lián)絡(luò)與控制，并在MSC的統(tǒng)一控制下，實(shí)現(xiàn)小區(qū)間轉(zhuǎn)接與其他網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)系適用：大容量移動(dòng)通信系統(tǒng)11l優(yōu)點(diǎn)服務(wù)區(qū)域縮小，同頻復(fù)用距離減小，提高了頻率利用率區(qū)域內(nèi)用戶數(shù)可靈活確定，小區(qū)的大小也可根據(jù)用戶數(shù)靈活確定小區(qū)中用戶數(shù)增大到一定程度，可實(shí)現(xiàn)“小區(qū)分裂”MS和BS發(fā)射功率減小，減小了相互間的干擾l缺點(diǎn)切換概率增加控制交換復(fù)雜建網(wǎng)成本提高小區(qū)數(shù)增加，BS數(shù)增加思考：為什么小區(qū)制能解決頻

4、道數(shù)有限 而用戶數(shù)不斷增加的矛盾？12l服務(wù)區(qū)形狀：線狀、面狀（無(wú)縫覆蓋）l相同地形地物、全向天線圓形小區(qū)l規(guī)劃設(shè)計(jì)中為鄰接覆蓋服務(wù)區(qū)，用圓內(nèi)接正多邊形代替圓(正三角形、正方形、正六邊形)13小區(qū)形狀正三角形正方形正六邊形比較相鄰小區(qū)的中心距離r大：BS間干擾小單位小區(qū)面積大：所需小區(qū)數(shù)少交疊區(qū)域距離r?。罕阌诟櫧粨Q交疊區(qū)域面積小：同頻干擾小最少頻率個(gè)數(shù)643少：頻率利用率高r2r32343r22r2332rr22r3223 . 1r22 r26 . 2r正六邊形小區(qū)形狀最佳，相互鄰接構(gòu)成蜂窩狀網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)14l無(wú)線區(qū)群的構(gòu)成l激勵(lì)方式15l無(wú)線區(qū)群（頻率分配）從覆蓋角度：無(wú)線小區(qū)無(wú)線區(qū)群服務(wù)區(qū)

5、由若干個(gè)無(wú)線小區(qū)構(gòu)成，區(qū)群內(nèi)使用不同頻率，不同的區(qū)群可使用相同的頻率16l構(gòu)成條件能彼此鄰接，同頻小區(qū)中心間隔距離相等N=a2 +ab +b2(a、b均為正整數(shù)或0，但不能同時(shí)為0，或一個(gè)為0一個(gè)為1)例：a=1,b=1N=3 a=2,b=0N=4 a=2,b=1N=7 a=3,b=1N=9 17圖2-5 各種單位無(wú)線區(qū)群的圖形18a=1,b=2N=7時(shí)的區(qū)域覆蓋同頻小區(qū)根據(jù)a,b值確定19a=1,b=1a=2,b=0a=1,b=220l同頻小區(qū)中心間隔距離距離同頻復(fù)用保護(hù)距離D不產(chǎn)生同頻干擾的最小距離同頻復(fù)用時(shí)不產(chǎn)生同頻干擾的條件 dg DNrdg321思考：如何選擇無(wú)線區(qū)群的小區(qū)數(shù)N？ （

6、1）N= a2 +ab +b2 （2） （3）在滿足上述兩個(gè)條件的情況下， 選N最小，頻率利用率最高。D3Nrdg22l類型中心激勵(lì)-全向天線頂點(diǎn)激勵(lì)-定向天線l三葉草形l120扇形l60扇形23定向天線的方向性提供了一定的隔離度，允許以較小的同頻復(fù)用距離工作單位無(wú)線區(qū)群的N數(shù)減小；全向天線改定向天線可減小同頻干擾24l無(wú)線區(qū)大小的確定（根據(jù)用戶數(shù)靈活確定）設(shè)服務(wù)區(qū)容量密度均勻無(wú)線區(qū)大小相同，每個(gè)無(wú)線區(qū)分配的信道數(shù)相同實(shí)際容量密度不同市區(qū)用戶密度高無(wú)線區(qū)小些，分配的信道數(shù)多些；郊區(qū)用戶密度低無(wú)線區(qū)大些，分配的信道數(shù)少些25容量密度不等時(shí)區(qū)域劃分26l小區(qū)分裂：一分三、一分四27l無(wú)線區(qū)域的劃分

7、依據(jù)（綜合考慮）地形地物情況容量密度通信容量有效利用頻譜28l無(wú)線區(qū)域覆蓋結(jié)構(gòu)l網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)l信道29移動(dòng)通信網(wǎng)基本結(jié)構(gòu)30l從頻率配置、覆蓋角度：無(wú)線小區(qū)無(wú)線區(qū)群服務(wù)區(qū)l從控制角度：無(wú)線小區(qū)基站小區(qū)位置區(qū)MSC區(qū)PLMN服務(wù)區(qū)GSM業(yè)務(wù)區(qū)l目前主要網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)：三級(jí)集中交換式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)（MSC、BS、MS）31l移動(dòng)本地網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)l移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)和其他網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的原則l移動(dòng)通信話路網(wǎng)與NO.7信令網(wǎng)的關(guān)系32l小規(guī)模、中規(guī)模、大規(guī)模本地網(wǎng)l本地網(wǎng)含義：具有相同長(zhǎng)途區(qū)號(hào)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中設(shè)備間連接關(guān)系 Pl移動(dòng)側(cè)：TMSC1、TMSC2-一、二級(jí)匯接中心 TMm、Tm-本地匯接局 GWm-移動(dòng)網(wǎng)關(guān) PSTN側(cè)：G

8、Wp -固網(wǎng)網(wǎng)關(guān)lHLR：一般設(shè)一個(gè)，可增設(shè)MSC：可一個(gè)或多個(gè)lGMSC、TMSC可兼作MSC，與路由方式相關(guān)lGWm和GMSC33小規(guī)模未建接口局已建接口局34中規(guī)模大規(guī)模35l與其他網(wǎng)絡(luò)的互連PSTN、PSPDN、CHINANETl原則：與其他網(wǎng)絡(luò)之間應(yīng)設(shè)接口局，接口局的數(shù)量應(yīng)盡量少，可獨(dú)立設(shè)置，也可兼設(shè) (GWp、GWm) 為澄清網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，與其他網(wǎng)絡(luò)間應(yīng)逐步采用來(lái)去話匯接方式，接口局作為網(wǎng)間結(jié)算的計(jì)費(fèi)點(diǎn)對(duì)來(lái)去話進(jìn)行計(jì)費(fèi)36l與NO.7的關(guān)系 每個(gè)節(jié)點(diǎn)均設(shè)信令點(diǎn)一般：TMSC1設(shè)HSTP TMSC2設(shè)LSTP MSC設(shè)SPGSM與NO.7的互聯(lián)37l傳輸信息的通道（雙向）有線信道、無(wú)線信

9、道（根據(jù)媒介不同分）l無(wú)線信道：MS與BS間的一條雙向傳輸通道FDD方式時(shí)雙向使用分開(kāi)的兩個(gè)無(wú)線頻率上行：MS BS下行：BS MSl雙工間隔：上下行頻率的差值l信道的含義模擬系統(tǒng)：信道=頻道（波道）-FDMA數(shù)字GSM：信道=時(shí)隙 -TDMACDMA： 信道=地址碼 -CDMA38l頻率資源l頻譜管理l同頻復(fù)用l多信道共用l多址技術(shù)l信道自動(dòng)選擇方式l載波干擾保護(hù)比39l特殊資源不會(huì)用盡、不能儲(chǔ)存不用與使用不當(dāng)都是浪費(fèi)l具有時(shí)間、空間、頻率三維特性同一時(shí)間、同一地點(diǎn)不能重復(fù)使用不同時(shí)間或不同地點(diǎn)可重復(fù)使用l同頻復(fù)用lTDMA（不同時(shí)間的頻率重復(fù)使用）40l頻譜分配的基本原則l影響頻率選擇的因

10、素41l無(wú)線電頻譜資源是國(guó)家和國(guó)際的一種公共資源，還須考慮國(guó)際、國(guó)內(nèi)及各地區(qū)之間的頻率協(xié)調(diào)問(wèn)題（有效利用）l管理機(jī)構(gòu)國(guó)際：ITU國(guó)內(nèi)：無(wú)線電管理委員會(huì)l日常管理工作：審核頻率使用的合法性；檢查有害干擾；檢查設(shè)備與系統(tǒng)的技術(shù)條件；考核操作人員的技術(shù)條件，登記業(yè)務(wù)種類，電臺(tái)使用日期等。l頻譜管理的任務(wù)：頻率使用的授權(quán)；建立頻率使用登記表；無(wú)線電監(jiān)測(cè)業(yè)務(wù)；控制人為噪聲等 42l頻道間隔模擬：25KHzGSM系統(tǒng)：200KHzIS-95 CDMA：1.25MHzl公共邊界的頻率協(xié)調(diào) 天然邊界共同遵守的基本原則，如：天線有效高度及最大發(fā)射功率的限制、雙方使用頻道的協(xié)調(diào)等l多頻道共用l頻率復(fù)用 43l必須

11、共同遵守的主要規(guī)則 規(guī)定900MHz頻段雙工間隔為45MHz（下行發(fā)高收低；上行收高發(fā)低）頻率分配合適的發(fā)射功率合適的天線有效高度44l頻譜利用率的評(píng)價(jià)影響因素l網(wǎng)路結(jié)構(gòu)l頻道帶寬l用戶密度l每用戶話務(wù)量l呼損率l共用頻道數(shù)定量評(píng)價(jià)：l在相同傳輸質(zhì)量和相同呼損（阻塞）率前提下的頻率利用率：Erl/(單位帶寬3KHz.km2) 或 Erl/(Hz.m2)45l傳播環(huán)境的影響不同頻段，應(yīng)用于不同系統(tǒng)不同環(huán)境，有不同的適用頻段l有關(guān)組網(wǎng)的影響容量頻率利用率l多頻道共用頻道間隔設(shè)備共用（天線等）l互調(diào)的影響多頻道共用、多系統(tǒng)同時(shí)工作46l無(wú)三階互調(diào)信道組分配法無(wú)三階互調(diào)頻率利用率低l分區(qū)分組信道分配法

12、無(wú)三階互調(diào)頻率利用率高運(yùn)算量大，適用于需要信道數(shù)較少的系統(tǒng)l等頻距頻道分配法有三階互調(diào)，可抑制適用大型公網(wǎng)第9章中詳細(xì)介紹47l同頻復(fù)用概念l同頻復(fù)用方式48l解決頻率擁擠的方法開(kāi)發(fā)新頻段（頻段有限）有效利用頻率，提高頻率利用率l同頻復(fù)用l多信道共用多址技術(shù)49l同頻復(fù)用同一載波的無(wú)線信道用于覆蓋相隔一定距離的不同區(qū)域（相當(dāng)于頻率資源再生）即：小區(qū)制中間隔一定距離重復(fù)使用相同頻率蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)由若干個(gè)無(wú)線小區(qū)構(gòu)成，區(qū)群內(nèi)使用不同頻率，不同的區(qū)群可使用相同的頻率假設(shè)每個(gè)群N個(gè)小區(qū)，則需N組頻率同頻復(fù)用須考慮同頻干擾問(wèn)題50l43 、33、26、13方式 43方式指4個(gè)基站組成一個(gè)無(wú)線區(qū)群，每個(gè)

13、基站3個(gè)扇區(qū)即至少需12個(gè)載頻構(gòu)成一個(gè)區(qū)群覆蓋的頻道組復(fù)用越緊密，頻率利用率越高但需考慮同頻干擾問(wèn)題選擇復(fù)用方式需考慮網(wǎng)絡(luò)具體情況51l頻率緊密復(fù)用需注意的問(wèn)題跳頻方式、功控、DTX等抗干擾措施跳頻點(diǎn)數(shù)頻率加載率網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化52l占用信道方式獨(dú)立信道方式多信道方式l多信道共用：多個(gè)用戶共同享用多個(gè)信道思考：多少用戶共用多少信道最佳？53l呼叫話務(wù)量A度量通話業(yè)務(wù)量或繁忙程度單位時(shí)間內(nèi)呼叫次數(shù)與每次呼叫平均占時(shí)的乘積 A=Ct (Erl)1Erl：一個(gè)信道被連續(xù)占用1小時(shí)的話務(wù)量一個(gè)信道的最大話務(wù)量多個(gè)信道或中繼線上的話務(wù)量可能大于1Erl54類型l完成話務(wù)量A0l損失話務(wù)量AL ( AL=A-A0

14、 ) 呼損：多信道共用時(shí)，由于用戶數(shù)大于信道數(shù)， 多個(gè)用戶同時(shí)需要通話時(shí)可能由于信道數(shù) 不夠而使一部分用戶不能通話，導(dǎo)致 呼叫失敗l損失話務(wù)量：呼叫失敗損失的話務(wù)量55l呼損率B多信道共用時(shí)呼叫失敗的概率B=(AL/A)100% =(CL/C)100% A、B在需求上是一對(duì)矛盾服務(wù)質(zhì)量、用戶需要B減小 需減小流入話務(wù)量需減小用戶數(shù)運(yùn)營(yíng)商不愿意56呼損率的計(jì)算l愛(ài)爾蘭公式 條件：呼叫的隨機(jī)性、同時(shí)間概率l愛(ài)爾蘭呼損表：A、B、n的關(guān)系 n：共用信道數(shù) 工程上使用niiniAnAB0!57A B n 1%2%3%5%7%10% 20%40.8691.0921.2591.5251.7482.0452

15、.94551.3611.6571.8752.2182.5042.8814.01061.9092.2762.5432.9603.3053.7585.10972.5012.9353.2503.7384.1394.6666.23083.1283.6273.9874.5434.9995.5977.36993.7834.3454.7485.3705.8796.5468.522104.4615.0845.5296.2166.7767.5119.68558l繁忙小時(shí)集中率K忙時(shí)：一天中最繁忙的一小時(shí)非忙時(shí)：K=忙時(shí)話務(wù)量/全日話務(wù)量 59l每用戶忙時(shí)話務(wù)量A用戶A用戶=CTK/3600 (Erl/用戶) C

16、：每天平均呼叫的次數(shù)T(秒)：每次呼叫平均占用信道時(shí)間CK：可視為忙時(shí)呼叫次數(shù)專用系統(tǒng)：0.06 Erl/用戶公用系統(tǒng)：0.01 Erl/用戶60l每信道容納的用戶數(shù) A/n表示一定呼損條件下，每信道平均話務(wù)量 n個(gè)信道容納的總用戶數(shù) mn=A/A用戶3600CTKnAAnAm用戶61例：每天每戶平均呼叫10次，每次呼叫占時(shí)100s，呼損率為10%，繁忙小時(shí)集中率為10%，求：（1）給定20個(gè)信道，能容納多少個(gè)用戶？（2）若區(qū)域內(nèi)有500個(gè)用戶，需要分配多少個(gè)信道？解： A用戶=CTK/3600=0.028 (Erl/用戶)（1）根據(jù)B=10%，n=20查愛(ài)爾蘭呼損表得： A=17.613Er

17、l mn=A/A用戶=17.613/0.028629個(gè)所以，給定20個(gè)信道可容納約629個(gè)用戶（2）A= mnA用戶=14 (Erl ) 根據(jù)A及B=10%查愛(ài)爾蘭呼損表得： n17個(gè)所以，500個(gè)用戶需共用約17個(gè)信道62l當(dāng)無(wú)線區(qū)共用信道數(shù)n一定時(shí)，B越大，A越大；信道利用率越高，B也越大，服務(wù)質(zhì)量越低，因此B應(yīng)選一個(gè)適當(dāng)值，一般為1020%用戶數(shù)與A、T有關(guān)。隨著n增加，提高，但n增加，接續(xù)速率下降，設(shè)備復(fù)雜，互調(diào)產(chǎn)物增多，因此n不能太大 l在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，既要保持一定的服務(wù)質(zhì)量，又要盡量提高信道的利用率，而且要求在經(jīng)濟(jì)技術(shù)上合理。為此，就必須選擇合理的呼損率，正確地確定每個(gè)用戶忙時(shí)的話務(wù)

18、量和采用多信道共用方式工作，然后，根據(jù)用戶數(shù)計(jì)算信道數(shù)，或者給定信道數(shù)計(jì)算能容納多少用戶數(shù)。 63l多路復(fù)用發(fā)端：用專門的合路設(shè)備將多用戶信號(hào) 合在一條路徑上傳輸收端：用分路設(shè)備將各用戶的信號(hào)分開(kāi)適用于有線傳輸提高中繼線路的利用率64l多址技術(shù)發(fā)端：給用戶信息賦予不同的特征， 然后向空中發(fā)射，自然合路收端：根據(jù)不同的特征，從空中提取自己的信號(hào)適用于無(wú)線傳輸提高頻率利用率類型（不同特征）lFDMA（頻率）lTDMA（時(shí)間）lCDMA（編碼）lSDMA（空間方向）6566l概念：以頻率區(qū)分不同的用戶信號(hào)每個(gè)用戶占用一個(gè)頻道傳輸信息區(qū)別于FDD（頻分雙工） FDM（頻分復(fù)用）l原理：發(fā)端：每個(gè)用戶的

19、信息調(diào)制到不同載頻上傳輸收端：接收解調(diào)獲取自己的信息6768l特點(diǎn)：頻率利用率低，系統(tǒng)容量有限每個(gè)頻道一對(duì)頻率，只可送一路話音信息連續(xù)傳輸。FDMA不需要復(fù)雜的成幀、同步和突發(fā)脈沖序列的傳輸，MS設(shè)備相對(duì)簡(jiǎn)單。技術(shù)成熟，易實(shí)現(xiàn)，但系統(tǒng)中多個(gè)頻率信號(hào)易相互干擾，且保密性差 BS的共用設(shè)備成本高且數(shù)量大每個(gè)信道需要一套收發(fā)信機(jī) 越區(qū)切換時(shí)，只能在話音信道中傳輸數(shù)字指令，要抹掉一部分話音而傳輸突發(fā)脈沖序列 l獨(dú)立應(yīng)用于模擬系統(tǒng)69l概念：以傳輸時(shí)間區(qū)分不同的用戶信號(hào)每個(gè)用戶占用一個(gè)頻道的不同時(shí)間段傳輸信息區(qū)別于TDD（時(shí)分雙工） TDM（時(shí)分復(fù)用）l原理：發(fā)端：每個(gè)用戶的信息調(diào)制到一個(gè)載頻上 在規(guī)定

20、的時(shí)間段傳輸收端：在規(guī)定的時(shí)間段接收 解調(diào)獲取自己的信息70l同步位同步(比特同步)幀同步系統(tǒng)定時(shí)(全網(wǎng)同步)-主從同步方式l定時(shí)提前量TA：為避免與下一時(shí)隙的信息重疊，根據(jù)估算的傳播時(shí)延確定發(fā)射的提前時(shí)間。 與突發(fā)中的保護(hù)間隔有相同功能TA根據(jù)MS與BTS間距離而定，在MS與BTS間不斷傳送 同步碼或從信號(hào)中提取時(shí)鐘71例：若小區(qū)半徑為R，電波傳播速率為c，則傳播時(shí)延為=R/c 若R=10km，則=33.3s 令保護(hù)時(shí)間Tg=，甚至略小一些 如：GSM中，NB的保護(hù)間隔為30.46s。 (=8.25/270.833k) 若R=35km，則=166.66s 令保護(hù)時(shí)間Tg166.66s 如：G

21、SM中，接入突發(fā)AB的保護(hù)間隔為252s，這是因?yàn)橄到y(tǒng)對(duì)接入突發(fā)不能提供定時(shí)提前量信息 (=68.25/270.833k)30.46166.66滿足，不需時(shí)間提前72l特點(diǎn)少量發(fā)射機(jī)可避免多發(fā)射機(jī)同時(shí)工作而產(chǎn)生互調(diào)干擾，抗干擾能力強(qiáng)，保密性好 不存在頻率分配問(wèn)題，對(duì)時(shí)隙的管理和分配簡(jiǎn)單而經(jīng)濟(jì)。對(duì)時(shí)隙動(dòng)態(tài)分配，有利于提高容量，系統(tǒng)容量較FDMA大 空閑時(shí)隙可用來(lái)檢測(cè)信號(hào)強(qiáng)度或控制信息，有利于加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)的控制功能和保證MS的越區(qū)切換 需要嚴(yán)格定時(shí)與同步，以免信號(hào)重疊或混淆因?yàn)樾诺罆r(shí)延不固定 可提高頻譜利用率，減少BS工作頻道數(shù)，從而降低BS造價(jià)，方便非話業(yè)務(wù)的傳輸 lGSM中采用FDMA/TDMA方

22、式73l概念：以不同編碼特征區(qū)分不同的用戶信號(hào)每個(gè)用戶、信息、基站用不同的編碼調(diào)制（地址調(diào)制）74l發(fā)端：不同用戶信息用不同的地址碼調(diào)制后傳輸收端：用與發(fā)送端相同的地址碼解調(diào)獲取自己的信息75l頻率利用率高使用相同頻率，占用相同帶寬，同時(shí)收發(fā)信號(hào)l容量大容量：CDMATDMAFDMACDMA約是TDMA的46倍 約是FDMA的20倍76l軟容量特性高負(fù)荷時(shí)，適當(dāng)降低通信質(zhì)量提高系統(tǒng)容量；小區(qū)呼吸：高負(fù)荷小區(qū)可適當(dāng)降低導(dǎo)頻信號(hào)強(qiáng)度，使周邊用戶切換到相鄰低負(fù)荷小區(qū)導(dǎo)頻信號(hào)強(qiáng)度77l軟切換特性MS在切換時(shí)先不中斷與原基站的連接，在與目標(biāo)基站建立可靠通信后，再中斷與原基站的通信一個(gè)MS可有多個(gè)BTS同

23、時(shí)提供通信連接l上下行功率控制GSM中利用APC對(duì)MS進(jìn)行功率控制（上行）CDMA可對(duì)MS進(jìn)行上行信號(hào)功率控制，也可對(duì)BTS進(jìn)行下行信號(hào)功率控制78l抗干擾、抗衰落、保密性好地址碼調(diào)制（地址碼的正交性）擴(kuò)頻技術(shù)的應(yīng)用79l容量：CDMATDMAFDMAlCDMA與GSM的容量比較lCDMA的容量不固定（軟容量）80lGSM中系統(tǒng)容量N的計(jì)算： W為頻帶寬度； B為信道間隔； m為小區(qū)頻率復(fù)用系數(shù)； M為信道總數(shù)例：4*3復(fù)用方式： W=1.25MHz；m=4；B=25KHz則：N=12.5個(gè)信道BmWmMN81lCDMA中系統(tǒng)容量的計(jì)算： W為頻帶寬度； Rb為信息速率； Eb/No為信噪比；

24、 G為扇形分區(qū)系數(shù)； F為信道復(fù)用系數(shù)； d為語(yǔ)音占空比例：W=1.2288MHz；Rb=9.6kbit/s；Eb/No=9dB；G=2.55；F=0.6；d=0.35則：N=74.8個(gè)信道dFGNERWNobb 182lCDMA中特有收端地址解調(diào)時(shí)須用與發(fā)端完全相同的地址碼l作用：實(shí)現(xiàn)本地地址碼與接收信號(hào)地址碼的同步頻率上相同，相位上一致83l原理兩個(gè)階段l捕獲階段：搜索發(fā)端信號(hào)，把發(fā)來(lái)的PN與本地PN在相位上納入可保持同步的范圍 一個(gè)PN碼元跟蹤階段：PN的頻率或相位有較小偏移時(shí)，系統(tǒng)都能自動(dòng)調(diào)整，保持精確同步當(dāng)收發(fā)端PN失步時(shí)，需重新捕獲和跟蹤84接收寬帶濾波相關(guān)解調(diào)捕獲PN碼發(fā)生器時(shí)鐘

25、源跟蹤85l實(shí)現(xiàn)過(guò)程：載頻捕獲偽碼捕獲偽碼跟蹤載頻跟蹤偽碼捕獲以載頻捕獲為前提：若載頻偏差較大，則會(huì)導(dǎo)致解擴(kuò)后輸出輻度過(guò)小，無(wú)法判斷收發(fā)PN的偏差；載頻跟蹤建立在偽碼跟蹤基礎(chǔ)上：若PN碼不同步，解擴(kuò)后輸出載噪比太低，導(dǎo)致鎖相環(huán)無(wú)法鎖定86l定向天線多波束天線l概念：以不同空間方向性區(qū)分不同的用戶信號(hào)每個(gè)用戶占用不同的空間波束l原理：（波束賦形）根據(jù)來(lái)波方向角估算確定定向發(fā)射方向自適應(yīng)陣列天線87l類型多波束天線（2G）自適應(yīng)陣列天線（3G）l應(yīng)用TDD方式易實(shí)現(xiàn)（上下行空間傳播特性接近）FDD方式較難（上下行空間傳播特性差異大）一般不單獨(dú)使用例：TD-SCDMA88l專用呼叫信道方式 -大容量

26、系統(tǒng)l循環(huán)定位方式l循環(huán)不定位方式 -小容量系統(tǒng)l循環(huán)分散定位方式89l專用呼叫信道指定的專門用于呼叫的信道作用l處理呼叫l(wèi)指定話音信道90l專用呼叫信道方式優(yōu)點(diǎn)：呼叫處理時(shí)間短適用大容量系統(tǒng)缺點(diǎn)：若在小容量系統(tǒng)中使用信道利用率低適用大容量系統(tǒng)91工作過(guò)程： MS在專用呼叫信道上守聽(tīng) MS被叫/主叫呼叫信道處理，并分配話音信道 MS轉(zhuǎn)入指定話音信道 通話 呼叫一方掛機(jī) MS話終，返回專用呼叫信道守聽(tīng)92l設(shè)臨時(shí)呼叫信道，所有MS信道留守聽(tīng)臨時(shí)呼叫信道l用空閑信號(hào)指示l有呼叫時(shí)在呼叫處理后變成話音信道其他不呼叫MS轉(zhuǎn)換到新的臨時(shí)呼叫信道l充分利用信道，但同搶概率大l空閑信道全被占滿時(shí)，不再發(fā)空閑

27、信號(hào)，MS不停掃描，若有呼叫，即為呼損93lMS隨機(jī)?？?，主叫時(shí)隨機(jī)接入，被叫時(shí)系統(tǒng)臨時(shí)指定呼叫信道所有未通話MS全部轉(zhuǎn)入臨時(shí)呼叫信道，基站選呼被呼MS占用該信道通話其余MS重新隨機(jī)?？縧接續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，互調(diào)干擾嚴(yán)重，同搶概率低94l所有空閑信道均可作臨時(shí)呼叫信道MS主叫可隨機(jī)接入MS被叫時(shí)，基站在所有臨時(shí)呼叫信道上發(fā)呼叫信號(hào)，MS占用接入l接續(xù)快，效率高，爭(zhēng)搶少接續(xù)控制較復(fù)雜，干擾嚴(yán)重95l同頻干擾保護(hù)比C/I同頻復(fù)用保護(hù)距離調(diào)整l鄰道干擾保護(hù)比C/AAPCl載波偏離400KHz時(shí)的干擾保護(hù)比鎖相環(huán)穩(wěn)定載頻l保護(hù)頻帶系統(tǒng)內(nèi)：FDD雙工間系統(tǒng)間不同系統(tǒng)間96l移動(dòng)交換系統(tǒng)的特殊要求l位置登記l越區(qū)

28、切換l漫游97l設(shè)備：數(shù)字程控交換機(jī)（特殊要求） （軟交換設(shè)備）l對(duì)移動(dòng)交換機(jī)的特殊要求用戶數(shù)據(jù)存儲(chǔ)：鑒權(quán)、位置信息、漫游用戶位置登記：有效尋呼和接入尋呼用戶的信令系統(tǒng)識(shí)別及處理：有效尋呼和接入越區(qū)切換：通話不中斷過(guò)荷控制：用戶流動(dòng)性、通信質(zhì)量保證遠(yuǎn)距離檔案存?。郝?、位置登記、鑒權(quán)、尋址路由控制：選路、切換98l概念：MS向BS發(fā)送報(bào)文表明自己所處位置的過(guò)程歸屬用戶位置寄存器HLR、訪問(wèn)用戶位置寄存器VLR中存儲(chǔ)l位置區(qū)家區(qū)(歸屬區(qū))-HLR被訪區(qū)-VLR99l類型強(qiáng)制登記-開(kāi)機(jī)或進(jìn)入新的位置區(qū)周期性登記-表明MS仍處于工作狀態(tài)l一齊呼叫概念：在有某MS的呼叫時(shí)，根據(jù)位置信息表明被呼用戶在某

29、個(gè)位置區(qū)，但不知其所處的具體小區(qū)時(shí)，則位置區(qū)內(nèi)所有基站一齊發(fā)出被呼移動(dòng)臺(tái)識(shí)別碼 位置區(qū)小區(qū) MS在收到被呼信息后自動(dòng)應(yīng)答，其他由應(yīng)答小區(qū)提供接續(xù)服務(wù)l延遲撥發(fā)：MS主叫時(shí)先撥號(hào)再按發(fā)射鍵發(fā)射 節(jié)省占用信道的時(shí)間100l概念通常：通話過(guò)程中，MS由一個(gè)小區(qū)進(jìn)入另一個(gè)小區(qū)時(shí)，為保持通話不斷，進(jìn)行的頻道轉(zhuǎn)換空閑狀態(tài)下的切換（控制信道）l類型根據(jù)控制區(qū)域劃分l同一BSC下小區(qū)間的切換l同一MSC，不同BSC下小區(qū)間的切換l不同MSC小區(qū)間的切換101根據(jù)切換實(shí)現(xiàn)過(guò)程分l硬切換：在切換時(shí)先中斷與原基站的通信，再建立與新基站的通信l軟切換：在切換時(shí)先不中斷與原基站的通信，與目標(biāo)基站取得可靠通信后再中斷與原基站的通信102硬切換：信號(hào)有短時(shí)中斷（GSM中要求B （100倍以上） 占用頻帶寬度W； 原始信號(hào)帶寬B擴(kuò)頻系統(tǒng)的頻帶寬度要求：處理增益Gp=W/B 12-窄帶 50以上-寬帶 100以上-擴(kuò)頻l作用：提高系統(tǒng)的抗干擾能力，改善通信質(zhì)量 常與CDMA系統(tǒng)結(jié)合使用。160l依據(jù)：香農(nóng)定理公式： C為系統(tǒng)容量； W為傳輸時(shí)占用頻帶寬度； S/N為信噪比 由公式可知：當(dāng)所需容量確定時(shí)， 傳輸帶寬增加，信噪比的要求可下降。 即系統(tǒng)的抗干擾能力提高