移動通信主要技術(shù)(崗前培訓(xùn))

1、企業(yè)信息化部企業(yè)信息化部XXXXXX設(shè)計院有限公司設(shè)計院有限公司1顧客至上顧客至上 技術(shù)領(lǐng)先技術(shù)領(lǐng)先 精心設(shè)計精心設(shè)計 與時俱進與時俱進 1移動通信主要技術(shù)移動通信主要技術(shù)企業(yè)信息化部企業(yè)信息化部XXXXXX設(shè)計院有限公司設(shè)計院有限公司2顧客至上顧客至上 技術(shù)領(lǐng)先技術(shù)領(lǐng)先 精心設(shè)計精心設(shè)計 與時俱進與時俱進 2多址技術(shù)多址技術(shù)2 2編碼及交織技術(shù)編碼及交織技術(shù)3 34 4分集技術(shù)分集技術(shù)5 5數(shù)字調(diào)制技術(shù)數(shù)字調(diào)制技術(shù)1 1蜂窩技術(shù)蜂窩技術(shù)企業(yè)信息化部企業(yè)信息化部XXXXXX設(shè)計院有限公司設(shè)計院有限公司3顧客至上顧客至上 技術(shù)領(lǐng)先技術(shù)領(lǐng)先 精心設(shè)計精心設(shè)計 與時俱進與時俱進 31 1 蜂窩技術(shù)蜂

2、窩技術(shù)1.1 1.1 蜂窩的概念蜂窩的概念1.2 1.2 切換切換1.3 1.3 頻率復(fù)用頻率復(fù)用 移動通信移動通信主要技術(shù)主要技術(shù)420222022年年4 4月月2424日星期日日星期日1.1 1.1 蜂窩的概念蜂窩的概念 蜂窩的概念是蜂窩的概念是2020世紀(jì)世紀(jì)60607070年代首先由年代首先由BellBell實驗實驗室提出的，室提出的，19781978年年BellBell實驗室研制成功了采用蜂窩進實驗室研制成功了采用蜂窩進行網(wǎng)絡(luò)覆蓋的行網(wǎng)絡(luò)覆蓋的AMPSAMPS系統(tǒng)，該系統(tǒng)于系統(tǒng)，該系統(tǒng)于19831983年首先在美國年首先在美國芝加哥商用，隨后同屬于芝加哥商用，隨后同屬于1G1G系統(tǒng)的

3、系統(tǒng)的TACSTACS，以及，以及2G2G、3G3G系統(tǒng)均采用了蜂窩結(jié)構(gòu)進行網(wǎng)絡(luò)覆蓋，我們將其稱為系統(tǒng)均采用了蜂窩結(jié)構(gòu)進行網(wǎng)絡(luò)覆蓋，我們將其稱為蜂窩移動通信系統(tǒng)。蜂窩移動通信系統(tǒng)。 蜂窩技術(shù)的提出對移動通信的發(fā)展具有劃時代蜂窩技術(shù)的提出對移動通信的發(fā)展具有劃時代的意義。采用蜂窩結(jié)構(gòu)組網(wǎng)，極大的提高了系統(tǒng)容量，的意義。采用蜂窩結(jié)構(gòu)組網(wǎng)，極大的提高了系統(tǒng)容量，使得移動通信應(yīng)用于個人領(lǐng)域成為可能。使得移動通信應(yīng)用于個人領(lǐng)域成為可能。 移動通信移動通信主要技術(shù)主要技術(shù)520222022年年4 4月月2424日星期日日星期日1.1 蜂窩的概念蜂窩的概念1 1區(qū)域覆蓋的發(fā)展區(qū)域覆蓋的發(fā)展 在蜂窩概念出現(xiàn)之

4、前的移動通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)覆蓋在蜂窩概念出現(xiàn)之前的移動通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)覆蓋方式采用的是大區(qū)制，蜂窩小區(qū)就是相對于大區(qū)制而言方式采用的是大區(qū)制，蜂窩小區(qū)就是相對于大區(qū)制而言的，大區(qū)制移動通信系統(tǒng)通過使用大功率發(fā)射機（的，大區(qū)制移動通信系統(tǒng)通過使用大功率發(fā)射機（5050200W200W）、架設(shè)很高的天線（）、架設(shè)很高的天線（30m30m）而獲得一個大面積的）而獲得一個大面積的覆蓋范圍。大區(qū)制具有覆蓋面積大、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡單且無覆蓋范圍。大區(qū)制具有覆蓋面積大、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡單且無需移動交換機等優(yōu)點，但也有服務(wù)性能較差、頻譜利用需移動交換機等優(yōu)點，但也有服務(wù)性能較差、頻譜利用率低及用戶容量有限等缺點。因此，調(diào)整移動

5、通信系統(tǒng)率低及用戶容量有限等缺點。因此，調(diào)整移動通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，以使其既能用有限的頻率獲得大容量，同時又能結(jié)構(gòu)，以使其既能用有限的頻率獲得大容量，同時又能覆蓋大面積范圍，已迫在眉睫。覆蓋大面積范圍，已迫在眉睫。 移動通信移動通信主要技術(shù)主要技術(shù)620222022年年4 4月月2424日星期日日星期日1.1 蜂窩的概念蜂窩的概念 解決頻譜利用率低和用戶容量問題的有效方法是解決頻譜利用率低和用戶容量問題的有效方法是采用小區(qū)制。其思想是用許多小功率的發(fā)射機（小覆蓋采用小區(qū)制。其思想是用許多小功率的發(fā)射機（小覆蓋區(qū)）來代替單個的大功率發(fā)射機（大覆蓋區(qū)），每個小區(qū)）來代替單個的大功率發(fā)射機（大覆蓋區(qū)），每

6、個小功率發(fā)射機只提供服務(wù)范圍內(nèi)的一小部分覆蓋。功率發(fā)射機只提供服務(wù)范圍內(nèi)的一小部分覆蓋。 針對不同的服務(wù)區(qū)，小區(qū)制在覆蓋方式上可分為帶針對不同的服務(wù)區(qū)，小區(qū)制在覆蓋方式上可分為帶狀服務(wù)覆蓋區(qū)和面狀服務(wù)覆蓋區(qū)。帶狀服務(wù)覆蓋區(qū)主要狀服務(wù)覆蓋區(qū)和面狀服務(wù)覆蓋區(qū)。帶狀服務(wù)覆蓋區(qū)主要用于覆蓋公路、鐵路、海岸等。面狀服務(wù)覆蓋區(qū)主要用用于覆蓋公路、鐵路、海岸等。面狀服務(wù)覆蓋區(qū)主要用于覆蓋較大區(qū)域的平面，在平面區(qū)域內(nèi)劃分小區(qū)，組成于覆蓋較大區(qū)域的平面，在平面區(qū)域內(nèi)劃分小區(qū)，組成的網(wǎng)絡(luò)稱為蜂窩網(wǎng)。的網(wǎng)絡(luò)稱為蜂窩網(wǎng)。 移動通信移動通信主要技術(shù)主要技術(shù)720222022年年4 4月月2424日星期日日星期日1.1

7、蜂窩的概念蜂窩的概念2 2蜂窩小區(qū)的形狀蜂窩小區(qū)的形狀 一個蜂窩小區(qū)就是一個基站所覆蓋的有效面積。一個蜂窩小區(qū)就是一個基站所覆蓋的有效面積。蜂窩小區(qū)就形狀而言，由于無線電波傳播受地形地物蜂窩小區(qū)就形狀而言，由于無線電波傳播受地形地物的影響，它的形狀是不規(guī)則的，如的影響，它的形狀是不規(guī)則的，如圖圖1a1a。如果不考慮。如果不考慮地形地物的影響且采用全向天線，那么蜂窩小區(qū)的形地形地物的影響且采用全向天線，那么蜂窩小區(qū)的形狀就是一個圓，如狀就是一個圓，如圖圖1b1b。為了避免在服務(wù)區(qū)出現(xiàn)盲區(qū)，。為了避免在服務(wù)區(qū)出現(xiàn)盲區(qū)，我們必須用小區(qū)進行不留空隙地覆蓋，這樣一個個圓我們必須用小區(qū)進行不留空隙地覆蓋，

8、這樣一個個圓形小區(qū)之間一定含有很多的交疊。不考慮了交疊，實形小區(qū)之間一定含有很多的交疊。不考慮了交疊，實際上每個小區(qū)的有效覆蓋區(qū)域是一個多邊形。際上每個小區(qū)的有效覆蓋區(qū)域是一個多邊形。 移動通信移動通信主要技術(shù)主要技術(shù)820222022年年4 4月月2424日星期日日星期日1.1 蜂窩的概念蜂窩的概念c. 理論化理論化b. 理想化理想化a. 實際化實際化 圖圖 1 蜂窩小區(qū)形狀示意圖蜂窩小區(qū)形狀示意圖 可以證明，要用正多邊形無空隙、無重疊地覆蓋一個平面可以證明，要用正多邊形無空隙、無重疊地覆蓋一個平面區(qū)域，可取的形狀只能是三種，即正三角形、正方形和正六邊區(qū)域，可取的形狀只能是三種，即正三角形、

9、正方形和正六邊形。比較三種多邊形，正六邊形的小區(qū)面積最大，交疊面積最形。比較三種多邊形，正六邊形的小區(qū)面積最大，交疊面積最小，這就意味著在服務(wù)區(qū)面積一定的情況下，正六邊形的覆蓋小，這就意味著在服務(wù)區(qū)面積一定的情況下，正六邊形的覆蓋需要最少的小區(qū)數(shù)目，即最少基站，費用也是最少，如圖需要最少的小區(qū)數(shù)目，即最少基站，費用也是最少，如圖3-1c3-1c所示。所示。 移動通信移動通信主要技術(shù)主要技術(shù)920222022年年4 4月月2424日星期日日星期日1.1 蜂窩的概念蜂窩的概念 當(dāng)用正六邊形作為蜂窩小區(qū)的理論模型時，基站如果當(dāng)用正六邊形作為蜂窩小區(qū)的理論模型時，基站如果安裝在小區(qū)的中心，稱之為中心激

10、勵，如安裝在小區(qū)的中心，稱之為中心激勵，如圖圖2-12-1所所示?；臼尽；救绻惭b在正六邊形相同的三個頂點上，稱之為頂點激勵，如果安裝在正六邊形相同的三個頂點上，稱之為頂點激勵，如如圖圖2-22-2所所示。示。 圖圖2-1 中心激勵方式中心激勵方式 圖圖2-2 頂點頂點激勵方式激勵方式 移動通信移動通信主要技術(shù)主要技術(shù)1020222022年年4 4月月2424日星期日日星期日3 3蜂窩小區(qū)的分類蜂窩小區(qū)的分類 1.1 蜂窩的概念蜂窩的概念 一般根據(jù)蜂窩小區(qū)覆蓋半徑的不同可將其劃分為：宏一般根據(jù)蜂窩小區(qū)覆蓋半徑的不同可將其劃分為：宏蜂窩、微蜂窩、微微蜂窩。蜂窩、微蜂窩、微微蜂窩。 （1）宏蜂

11、窩）宏蜂窩 傳統(tǒng)的蜂窩網(wǎng)絡(luò)由宏蜂窩小區(qū)構(gòu)成，每小區(qū)的覆蓋半傳統(tǒng)的蜂窩網(wǎng)絡(luò)由宏蜂窩小區(qū)構(gòu)成，每小區(qū)的覆蓋半徑大多為徑大多為1km1km20km20km。由于覆蓋半徑較大，所以基站的發(fā)射。由于覆蓋半徑較大，所以基站的發(fā)射功率較強，一般在功率較強，一般在10W10W以上，天線架設(shè)也較高。每個小區(qū)分以上，天線架設(shè)也較高。每個小區(qū)分別設(shè)有一個基站，它與處于其服務(wù)區(qū)內(nèi)的移動臺建立無線別設(shè)有一個基站，它與處于其服務(wù)區(qū)內(nèi)的移動臺建立無線通信鏈路。通信鏈路。 移動通信移動通信主要技術(shù)主要技術(shù)1120222022年年4 4月月2424日星期日日星期日1.1 蜂窩的概念蜂窩的概念（2）微蜂窩）微蜂窩 微蜂窩小區(qū)是在

12、宏蜂窩小區(qū)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的技術(shù)，微蜂窩小區(qū)是在宏蜂窩小區(qū)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的技術(shù)，它的覆蓋半徑大約為它的覆蓋半徑大約為0.1km0.1km1km1km；發(fā)射功率較小，一般為；發(fā)射功率較小，一般為1 12W2W；基站天線置于相對低的地方，如屋頂下方，高于地；基站天線置于相對低的地方，如屋頂下方，高于地面面5 510m10m，傳播主要沿著街道的視線進行，信號在樓頂?shù)模瑐鞑ブ饕刂值赖囊暰€進行，信號在樓頂?shù)男孤┬　Ｒ虼?，微蜂窩最初被用來加大無線電覆蓋，消除泄漏小。因此，微蜂窩最初被用來加大無線電覆蓋，消除宏蜂窩中的宏蜂窩中的“盲點盲點”。同時由于低發(fā)射功率的微蜂窩基站。同時由于低發(fā)射功率的微蜂窩基

13、站允許較小的頻率復(fù)用距離，因此業(yè)務(wù)密度得到了巨大的增允許較小的頻率復(fù)用距離，因此業(yè)務(wù)密度得到了巨大的增長，且無線干擾很低，將它安置在宏蜂窩的長，且無線干擾很低，將它安置在宏蜂窩的“熱點熱點”上，上，可滿足該微小區(qū)域質(zhì)量與容量兩方面的要求?？蓾M足該微小區(qū)域質(zhì)量與容量兩方面的要求。 移動通信移動通信主要技術(shù)主要技術(shù)1220222022年年4 4月月2424日星期日日星期日1.1 蜂窩的概念蜂窩的概念（3）微微蜂窩）微微蜂窩 隨著容量需求進一步增長，運營者可按同一規(guī)隨著容量需求進一步增長，運營者可按同一規(guī)則安裝第三或第四層網(wǎng)絡(luò)，即微微蜂窩小區(qū)。微微蜂則安裝第三或第四層網(wǎng)絡(luò)，即微微蜂窩小區(qū)。微微蜂窩實

14、質(zhì)微蜂窩的一種，只是它的覆蓋半徑更小，一般窩實質(zhì)微蜂窩的一種，只是它的覆蓋半徑更小，一般只有幾十米；基站發(fā)射功率更小，大約在幾十到幾百只有幾十米；基站發(fā)射功率更小，大約在幾十到幾百毫瓦左右；其天線一般裝于建筑物內(nèi)業(yè)務(wù)集中地點。毫瓦左右；其天線一般裝于建筑物內(nèi)業(yè)務(wù)集中地點。微微蜂窩也是作為網(wǎng)絡(luò)覆蓋的一種補充形式而存在的，微微蜂窩也是作為網(wǎng)絡(luò)覆蓋的一種補充形式而存在的，它主要用來解決商業(yè)中心、會議中心等室內(nèi)覆蓋的通它主要用來解決商業(yè)中心、會議中心等室內(nèi)覆蓋的通信問題。信問題。 企業(yè)信息化部企業(yè)信息化部XXXXXX設(shè)計院有限公司設(shè)計院有限公司13顧客至上顧客至上 技術(shù)領(lǐng)先技術(shù)領(lǐng)先 精心設(shè)計精心設(shè)計

15、與時俱進與時俱進 1320222022年年4 4月月2424日星期日日星期日1 1 蜂窩技術(shù)蜂窩技術(shù)1.1 1.1 蜂窩的概念蜂窩的概念1.2 1.2 切換切換1.3 1.3 頻率復(fù)用頻率復(fù)用 移動通信移動通信主要技術(shù)主要技術(shù)1420222022年年4 4月月2424日星期日日星期日1.2 1.2 切換切換1 1定義定義 切換也稱越區(qū)切換，是指將當(dāng)前正在進行的移動臺切換也稱越區(qū)切換，是指將當(dāng)前正在進行的移動臺與基站之間的通信鏈路從當(dāng)前基站轉(zhuǎn)移到另一個基站的與基站之間的通信鏈路從當(dāng)前基站轉(zhuǎn)移到另一個基站的過程。該過程也稱為自動鏈路轉(zhuǎn)移過程。該過程也稱為自動鏈路轉(zhuǎn)移(ALT, Automatic

16、(ALT, Automatic Link Transfer)Link Transfer)。 2.2.越區(qū)切換包括以下三個方面的問題越區(qū)切換包括以下三個方面的問題 (1) 越區(qū)切換的準(zhǔn)則，也就是何時需要進行越區(qū)切換；越區(qū)切換的準(zhǔn)則，也就是何時需要進行越區(qū)切換；(2) 越區(qū)切換如何控制，它包括同一類型小區(qū)切換如何越區(qū)切換如何控制，它包括同一類型小區(qū)切換如何控制和不同類型小區(qū)之間切換如何控制；控制和不同類型小區(qū)之間切換如何控制；(3)越區(qū)切換時信道分配。越區(qū)切換時信道分配。 移動通信移動通信主要技術(shù)主要技術(shù)1520222022年年4 4月月2424日星期日日星期日1.2 切換切換3 3越區(qū)切換的準(zhǔn)則

17、越區(qū)切換的準(zhǔn)則 在決定何時需要進行越區(qū)切換時，通常是根據(jù)移動臺處接收的平在決定何時需要進行越區(qū)切換時，通常是根據(jù)移動臺處接收的平均信號強度來確定，也可以根據(jù)移動臺處的信噪比均信號強度來確定，也可以根據(jù)移動臺處的信噪比( (或信號干擾比或信號干擾比) )、誤比、誤比特率等參數(shù)來確定。特率等參數(shù)來確定。 假定移動臺從基站假定移動臺從基站1 1向基站向基站2 2運動，其信號強度的變化如圖運動，其信號強度的變化如圖3 3所所示。判示。判定何時需要越區(qū)切換的準(zhǔn)則如下。定何時需要越區(qū)切換的準(zhǔn)則如下。 圖圖3 越區(qū)切換示意圖越區(qū)切換示意圖 切換三部曲的控制原理如下：1 1 測量測量：包括測量控制、測量報告等

18、2 2 判決判決：以系統(tǒng)收集來的測量信息為基礎(chǔ)，進行判決，當(dāng)需要實施越區(qū)切換時，就發(fā)出相應(yīng)指令。3 3 切換切換：根據(jù)指令，執(zhí)行切換，或失敗回退等。 移動通信移動通信主要技術(shù)主要技術(shù)1620222022年年4 4月月2424日星期日日星期日1.2 切換切換（1）相對信號強度準(zhǔn)則（準(zhǔn)則）相對信號強度準(zhǔn)則（準(zhǔn)則1） 在任何時間都選擇具有最強接收信號的基站，如圖在任何時間都選擇具有最強接收信號的基站，如圖3 3中中的的A A處將要發(fā)生越區(qū)這種準(zhǔn)則的缺點是，在原基站的處將要發(fā)生越區(qū)這種準(zhǔn)則的缺點是，在原基站的信號強度仍滿足要求的情況下，會引發(fā)太多不必要的越信號強度仍滿足要求的情況下，會引發(fā)太多不必要的

19、越區(qū)切換。區(qū)切換。 （2）具有門限規(guī)定的相對信號強度準(zhǔn)則（準(zhǔn)則）具有門限規(guī)定的相對信號強度準(zhǔn)則（準(zhǔn)則2） 僅允許移動用戶在當(dāng)前基站的信號足夠弱僅允許移動用戶在當(dāng)前基站的信號足夠弱( (低于某低于某一門限一門限) )，且新基站的信號強于本基站的信號情況下，且新基站的信號強于本基站的信號情況下，才可以進行越區(qū)切換。如圖才可以進行越區(qū)切換。如圖3 3中中，在門限為，在門限為Th2Th2時，在時，在B B點將會發(fā)生越區(qū)切換。點將會發(fā)生越區(qū)切換。 移動通信移動通信主要技術(shù)主要技術(shù)1720222022年年4 4月月2424日星期日日星期日1.2 切換切換（3）具有滯后余量的相對信號強度準(zhǔn)則（準(zhǔn)則）具有滯后

20、余量的相對信號強度準(zhǔn)則（準(zhǔn)則3） 僅允許移動用戶在新基站的信號強度比原基站信號強僅允許移動用戶在新基站的信號強度比原基站信號強度強很多（即大于滯后余量）的情況下進行越區(qū)切換。例度強很多（即大于滯后余量）的情況下進行越區(qū)切換。例如圖如圖3 3中中的的C C點。該技術(shù)可以防止由于信號波動引起的移動點。該技術(shù)可以防止由于信號波動引起的移動臺在兩個基站之間的來回重復(fù)切換，即臺在兩個基站之間的來回重復(fù)切換，即“乒乓效應(yīng)乒乓效應(yīng)”。 （4）具有滯后余量和門限規(guī)定的相對信號強度準(zhǔn)則（準(zhǔn)則）具有滯后余量和門限規(guī)定的相對信號強度準(zhǔn)則（準(zhǔn)則4） 僅允許移動用戶在當(dāng)前基站的信號電子低于規(guī)定門僅允許移動用戶在當(dāng)前基站

21、的信號電子低于規(guī)定門限，并且新基站的信號強度高于當(dāng)前基站一個給定滯后限，并且新基站的信號強度高于當(dāng)前基站一個給定滯后余量時進行越區(qū)切換。余量時進行越區(qū)切換。 移動通信移動通信主要技術(shù)主要技術(shù)1820222022年年4 4月月2424日星期日日星期日1.2 切換切換4 4越區(qū)切換的控制策略越區(qū)切換的控制策略 越區(qū)切換控制包括兩個方面越區(qū)切換控制包括兩個方面: :一方面是越區(qū)切換的參數(shù)一方面是越區(qū)切換的參數(shù)控制，另一方面是越區(qū)切換的過程控制。參數(shù)控制在上面控制，另一方面是越區(qū)切換的過程控制。參數(shù)控制在上面已經(jīng)提到，這里主要討論過程控制。在移動通信系統(tǒng)中，已經(jīng)提到，這里主要討論過程控制。在移動通信系

22、統(tǒng)中，過程控制的方式主要有以下三種。過程控制的方式主要有以下三種。 (1) 移動臺控制的越區(qū)切換移動臺控制的越區(qū)切換 在該方式中，移動臺連續(xù)監(jiān)測當(dāng)前基站和幾個越區(qū)時在該方式中，移動臺連續(xù)監(jiān)測當(dāng)前基站和幾個越區(qū)時的候選基站的信號強度和質(zhì)量。當(dāng)滿足某種越區(qū)切換準(zhǔn)則的候選基站的信號強度和質(zhì)量。當(dāng)滿足某種越區(qū)切換準(zhǔn)則后，移動臺選擇具有可用業(yè)務(wù)信道的最佳候選基站，并發(fā)后，移動臺選擇具有可用業(yè)務(wù)信道的最佳候選基站，并發(fā)送越區(qū)切換請求。送越區(qū)切換請求。 移動通信移動通信主要技術(shù)主要技術(shù)1920222022年年4 4月月2424日星期日日星期日1.2 切換切換(2) 網(wǎng)絡(luò)控制的越區(qū)切換網(wǎng)絡(luò)控制的越區(qū)切換 在該

23、方式中，基站監(jiān)測來自移動臺的信號強度和質(zhì)量，在該方式中，基站監(jiān)測來自移動臺的信號強度和質(zhì)量，當(dāng)信號低于某個門限后，網(wǎng)絡(luò)開始安排向另一個基站的越區(qū)當(dāng)信號低于某個門限后，網(wǎng)絡(luò)開始安排向另一個基站的越區(qū)切換。網(wǎng)絡(luò)要求移動臺周圍的所有基站都監(jiān)測該移動臺的信切換。網(wǎng)絡(luò)要求移動臺周圍的所有基站都監(jiān)測該移動臺的信號，并把測量結(jié)果報告給網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)從這些基站中選擇一個號，并把測量結(jié)果報告給網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)從這些基站中選擇一個基站作為越區(qū)切換的新基站，把結(jié)果通過舊基站通知移動臺基站作為越區(qū)切換的新基站，把結(jié)果通過舊基站通知移動臺并通知新基站。并通知新基站。 (3) 移動臺輔助的越區(qū)切換移動臺輔助的越區(qū)切換 在該方式中，

24、網(wǎng)絡(luò)要求移動臺測量其周圍基站的信號在該方式中，網(wǎng)絡(luò)要求移動臺測量其周圍基站的信號質(zhì)量并把結(jié)果報告給舊基站，網(wǎng)絡(luò)根據(jù)測試結(jié)果決定何時質(zhì)量并把結(jié)果報告給舊基站，網(wǎng)絡(luò)根據(jù)測試結(jié)果決定何時進行越區(qū)切換以及切換到哪一個基站。進行越區(qū)切換以及切換到哪一個基站。 移動通信移動通信主要技術(shù)主要技術(shù)2020222022年年4 4月月2424日星期日日星期日1.2 切換切換5 5越區(qū)切換時的信道分配越區(qū)切換時的信道分配 越區(qū)切換時的信道分配是解決當(dāng)呼叫要轉(zhuǎn)換到新小區(qū)時，越區(qū)切換時的信道分配是解決當(dāng)呼叫要轉(zhuǎn)換到新小區(qū)時，新小區(qū)如何分配信道，使得越區(qū)失敗的概率盡量小。常用的新小區(qū)如何分配信道，使得越區(qū)失敗的概率盡量小

25、。常用的做法是在每個小區(qū)預(yù)留部分信道專門用于越區(qū)切換。這種做做法是在每個小區(qū)預(yù)留部分信道專門用于越區(qū)切換。這種做法的特點是：因新呼叫使可用信道數(shù)減少的，雖增加了呼損法的特點是：因新呼叫使可用信道數(shù)減少的，雖增加了呼損率，但減少了通話被中斷的概率。率，但減少了通話被中斷的概率。 移動通信移動通信主要技術(shù)主要技術(shù)2120222022年年4 4月月2424日星期日日星期日1.2 切換切換6 6切換切換的分類的分類 (1)(1)根據(jù)信令特點分為根據(jù)信令特點分為兩大類：一類是硬切換，另一類是軟切換兩大類：一類是硬切換，另一類是軟切換。 硬切換是指在新的連接建立以前，先中斷舊的連接。而軟切換是指既維持舊的

26、連接，又同時建立新的連接，并利用新、舊鏈路的分集合并來改善通信質(zhì)量，當(dāng)與新基站建立可靠連接之后再中斷舊鏈路。在CDMA系統(tǒng)中還有一種發(fā)生在同一基站不同扇區(qū)之間的軟切換，稱為更軟切換。 (2)根據(jù)切換的源小區(qū)和目標(biāo)小區(qū)的屬性分類，分為同頻切換、異頻切換、模式間切換（FDD-TDD）、系統(tǒng)間切換（如UMTS-GSM/CDMA2000）(3)根據(jù)切換的目的分類，可分為基于覆蓋的切換（基本功能）、基于負載平衡的切換（可選）、基于業(yè)務(wù)分擔(dān)的切換（可選）、基于速度估計的切換（可選）。 移動通信移動通信主要技術(shù)主要技術(shù)2220222022年年4 4月月2424日星期日日星期日1.2 切換切換7 7軟切換和硬

27、切換的特性對比軟切換和硬切換的特性對比異同軟切換硬切換切換后激活集中無線鏈路個數(shù)多條一條是否有切換中斷無有切換前后小區(qū)的頻率在同頻小區(qū)之間進行可以是同頻，異頻和異系統(tǒng)小區(qū)企業(yè)信息化部企業(yè)信息化部XXXXXX設(shè)計院有限公司設(shè)計院有限公司23顧客至上顧客至上 技術(shù)領(lǐng)先技術(shù)領(lǐng)先 精心設(shè)計精心設(shè)計 與時俱進與時俱進 2320222022年年4 4月月2424日星期日日星期日1 1 蜂窩技術(shù)蜂窩技術(shù)1.1 1.1 蜂窩的概念蜂窩的概念1.2 1.2 切換切換1.3 1.3 頻率復(fù)用頻率復(fù)用 移動通信移動通信主要技術(shù)主要技術(shù)2420222022年年4 4月月2424日星期日日星期日1.3 1.3 頻率復(fù)用

28、頻率復(fù)用1 1頻率復(fù)用的概念頻率復(fù)用的概念 頻率復(fù)用就是相同頻率的重新使用。相鄰小區(qū)不能使頻率復(fù)用就是相同頻率的重新使用。相鄰小區(qū)不能使用相同的頻率，但由于每個小區(qū)基站發(fā)射的功率較小，兩用相同的頻率，但由于每個小區(qū)基站發(fā)射的功率較小，兩個相距一定距離的小區(qū)是可以使用相同的頻率的。頻率復(fù)個相距一定距離的小區(qū)是可以使用相同的頻率的。頻率復(fù)用技術(shù)很好的解決了頻率資源和系統(tǒng)容量之間的矛盾。用技術(shù)很好的解決了頻率資源和系統(tǒng)容量之間的矛盾。 2 2區(qū)群區(qū)群 為了便于討論頻率復(fù)用技術(shù)我們首先給出區(qū)群的概念，為了便于討論頻率復(fù)用技術(shù)我們首先給出區(qū)群的概念，若干個彼此鄰接的小區(qū)按一定方式排列便構(gòu)成了區(qū)群。若干個

29、彼此鄰接的小區(qū)按一定方式排列便構(gòu)成了區(qū)群。 移動通信移動通信主要技術(shù)主要技術(shù)2520222022年年4 4月月2424日星期日日星期日1.3 頻率復(fù)用頻率復(fù)用（1）區(qū)群的結(jié)構(gòu)）區(qū)群的結(jié)構(gòu) 區(qū)群是由若干小區(qū)構(gòu)成的，而且各小區(qū)要求鄰接，因此區(qū)群是由若干小區(qū)構(gòu)成的，而且各小區(qū)要求鄰接，因此同一區(qū)群內(nèi)各小區(qū)均要求使用不同的頻率組，而任一小區(qū)同一區(qū)群內(nèi)各小區(qū)均要求使用不同的頻率組，而任一小區(qū)所使用的頻率組，在其它區(qū)群相應(yīng)的小區(qū)中還可以再次使所使用的頻率組，在其它區(qū)群相應(yīng)的小區(qū)中還可以再次使用，這就是頻率復(fù)用，區(qū)群是頻率復(fù)用的基本單位。用，這就是頻率復(fù)用，區(qū)群是頻率復(fù)用的基本單位。圖圖5 5給給出來出來A

30、 A、B B、C C、D D四個小區(qū)構(gòu)成的區(qū)群結(jié)構(gòu)。四個小區(qū)構(gòu)成的區(qū)群結(jié)構(gòu)。圖圖5 區(qū)群結(jié)構(gòu)示意圖區(qū)群結(jié)構(gòu)示意圖 移動通信移動通信主要技術(shù)主要技術(shù)2620222022年年4 4月月2424日星期日日星期日1.3 頻率復(fù)用頻率復(fù)用（2）區(qū)群中小區(qū)的數(shù)目）區(qū)群中小區(qū)的數(shù)目區(qū)群應(yīng)彼此相鄰接；區(qū)群應(yīng)彼此相鄰接；相鄰區(qū)群內(nèi)任意兩個同頻復(fù)用小區(qū)中心距離應(yīng)該相等。相鄰區(qū)群內(nèi)任意兩個同頻復(fù)用小區(qū)中心距離應(yīng)該相等。 區(qū)群的構(gòu)成應(yīng)滿足以下兩個條件：區(qū)群的構(gòu)成應(yīng)滿足以下兩個條件：滿足以上兩個條件的情況下，構(gòu)成區(qū)群的小區(qū)個數(shù)滿足以上兩個條件的情況下，構(gòu)成區(qū)群的小區(qū)個數(shù)N為為22Niijj式中式中i、j是不同時為零的正

31、整數(shù)。根據(jù)關(guān)系式，可以求出是不同時為零的正整數(shù)。根據(jù)關(guān)系式，可以求出N可等于可等于3、4、7、9、12等。等。 移動通信移動通信主要技術(shù)主要技術(shù)2720222022年年4 4月月2424日星期日日星期日1.3 頻率復(fù)用頻率復(fù)用ABCDEFGABCDEFG R60o i j D尋求同頻小區(qū)的方法尋求同頻小區(qū)的方法同頻小區(qū)之間的距離公式同頻小區(qū)之間的距離公式223()3iijDjRNR可見區(qū)群內(nèi)小區(qū)數(shù)可見區(qū)群內(nèi)小區(qū)數(shù)N越大，同頻小區(qū)的距離就越遠，抗越大，同頻小區(qū)的距離就越遠，抗同頻干擾的性能也就越好。定義同頻干擾抑制因子為同頻干擾的性能也就越好。定義同頻干擾抑制因子為 3DQNR沿著任何一條六邊形

32、邊垂直移動沿著任何一條六邊形邊垂直移動i個小區(qū)；個小區(qū)；逆（順）時針旋轉(zhuǎn)逆（順）時針旋轉(zhuǎn)60度再移動度再移動j個小區(qū)。個小區(qū)。 （3）同頻小區(qū)之間的距離）同頻小區(qū)之間的距離企業(yè)信息化部企業(yè)信息化部XXXXXX設(shè)計院有限公司設(shè)計院有限公司28顧客至上顧客至上 技術(shù)領(lǐng)先技術(shù)領(lǐng)先 精心設(shè)計精心設(shè)計 與時俱進與時俱進 2820222022年年4 4月月2424日星期日日星期日多址技術(shù)多址技術(shù)2 2編碼及交織技術(shù)編碼及交織技術(shù)3 34 4分集技術(shù)分集技術(shù)5 5數(shù)字調(diào)制技術(shù)數(shù)字調(diào)制技術(shù)1 1蜂窩技術(shù)蜂窩技術(shù)企業(yè)信息化部企業(yè)信息化部XXXXXX設(shè)計院有限公司設(shè)計院有限公司29顧客至上顧客至上 技術(shù)領(lǐng)先技術(shù)領(lǐng)

33、先 精心設(shè)計精心設(shè)計 與時俱進與時俱進 2920222022年年4 4月月2424日星期日日星期日2 2 多址技術(shù)多址技術(shù)2.1 2.1 多址方式的概念多址方式的概念2.2 2.2 多址多址方式方式的分類的分類2.3 2.3 多址多址方式的比較方式的比較 移動通信移動通信主要技術(shù)主要技術(shù)3020222022年年4 4月月2424日星期日日星期日2.1 2.1 多址方式的概念多址方式的概念 多址技術(shù)所要解決的問題是多個用戶如何共享公共通信多址技術(shù)所要解決的問題是多個用戶如何共享公共通信資源，蜂窩系統(tǒng)向用戶提供的通信資源包括時間、頻率、空資源，蜂窩系統(tǒng)向用戶提供的通信資源包括時間、頻率、空間和編碼

34、方式（碼序列），它們分別屬于時域、頻域、空域間和編碼方式（碼序列），它們分別屬于時域、頻域、空域和碼域。為了高效地利用通信資源，需要對一部分資源進行和碼域。為了高效地利用通信資源，需要對一部分資源進行共享，而將另一部分資源進行分割，共享可以提高系統(tǒng)的容共享，而將另一部分資源進行分割，共享可以提高系統(tǒng)的容量，而通過分割可以區(qū)分出不同的信道，提供給不同的用戶量，而通過分割可以區(qū)分出不同的信道，提供給不同的用戶使用，這便形成多址。使用，這便形成多址。 通過對通信資源的不同分割方式，也就形成了不同的多通過對通信資源的不同分割方式，也就形成了不同的多址方式，理想的分割應(yīng)使信道上傳輸?shù)挠脩粜盘枬M足正交的址

35、方式，理想的分割應(yīng)使信道上傳輸?shù)挠脩粜盘枬M足正交的要求。要求。 移動通信移動通信主要技術(shù)主要技術(shù)3120222022年年4 4月月2424日星期日日星期日2.1 多址方式的概念多址方式的概念 設(shè)用戶設(shè)用戶i的信號波形為的信號波形為xi(t)，i=1，2，; xi(t)的傅立葉變的傅立葉變換為換為Xi(f)； xi(t)的偽隨機碼波形為的偽隨機碼波形為ci(t)。那么，如果滿足。那么，如果滿足正交的數(shù)學(xué)機理如下：正交的數(shù)學(xué)機理如下：則用戶之間是正交的。滿足以上正交化過程的多址方式分別則用戶之間是正交的。滿足以上正交化過程的多址方式分別是是TDMA、FDMA、CDMA、SDMA。1( )( )0i

36、jKijx t x t dt 其其他他2()()0ijKijXf Xf df 其其他他或或3( ) ( )0ijKijc t c t dt 其其他他或或企業(yè)信息化部企業(yè)信息化部XXXXXX設(shè)計院有限公司設(shè)計院有限公司32顧客至上顧客至上 技術(shù)領(lǐng)先技術(shù)領(lǐng)先 精心設(shè)計精心設(shè)計 與時俱進與時俱進 3220222022年年4 4月月2424日星期日日星期日2 2 多址技術(shù)多址技術(shù)2.1 2.1 多址方式的概念多址方式的概念2.2 2.2 多址多址方式方式的分類的分類2.3 2.3 多址多址方式的比較方式的比較企業(yè)信息化部企業(yè)信息化部XXXXXX設(shè)計院有限公司設(shè)計院有限公司33顧客至上顧客至上 技術(shù)領(lǐng)先

37、技術(shù)領(lǐng)先 精心設(shè)計精心設(shè)計 與時俱進與時俱進 多址多址技術(shù)技術(shù)- -分類分類n頻分多址頻分多址 (FDMA)-(FDMA)-按頻道劃分用戶，頻帶獨享，時間共按頻道劃分用戶，頻帶獨享，時間共享享n時分多址時分多址 (TDMA)-(TDMA)-按時隙劃分用戶，時隙獨享，頻率共按時隙劃分用戶，時隙獨享，頻率共享享n碼分多址碼分多址 (CDMA)-(CDMA)-按碼型劃分用戶，時隙按碼型劃分用戶，時隙/ /頻率共享頻率共享n空分多址（空分多址（SDMASDMA）-基于基于空間角度空間角度分隔信道，頻率、時間、分隔信道，頻率、時間、碼字共享碼字共享企業(yè)信息化部企業(yè)信息化部XXXXXX設(shè)計院有限公司設(shè)計院

38、有限公司34顧客至上顧客至上 技術(shù)領(lǐng)先技術(shù)領(lǐng)先 精心設(shè)計精心設(shè)計 與時俱進與時俱進 頻分多址（頻分多址（FDMAFDMA）技術(shù)）技術(shù)物理物理實現(xiàn)實現(xiàn)方法：方法： 將頻率帶寬劃分為一系列不重疊的子頻帶（頻道），讓不同的用戶信號使用不同的子頻帶，在接收端采用帶通濾波器將不同的用戶信號區(qū)分開來。含義含義：每個用戶占用一個頻率用戶識別：用戶識別：頻道號特點：特點：簡單，容易實現(xiàn)，適用于模擬和數(shù)字信號以頻率復(fù)用為基礎(chǔ)，以頻帶劃分各種小區(qū)需要嚴格的頻率規(guī)劃，是頻率受限和干擾受限系統(tǒng)以頻道區(qū)分用戶地址，一個頻道傳輸一路模擬/數(shù)字話路對功控的要求不嚴，硬件設(shè)備取決于頻率規(guī)劃和頻道設(shè)置基站由多部不同載波頻率的發(fā)

39、射機同時工作不適宜大容量系統(tǒng)使用應(yīng)用應(yīng)用：無線電廣播、模擬/數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)PowerFrequencyTimeFDMA企業(yè)信息化部企業(yè)信息化部XXXXXX設(shè)計院有限公司設(shè)計院有限公司35顧客至上顧客至上 技術(shù)領(lǐng)先技術(shù)領(lǐng)先 精心設(shè)計精心設(shè)計 與時俱進與時俱進 時分多址（時分多址（TDMATDMA）技術(shù)）技術(shù)物理實現(xiàn)物理實現(xiàn)方法：方法：將時間段劃分為一系列不重疊的時間片（時隙），通過定時的采樣門即可將不同的用戶信號區(qū)分開來含義含義：每個用戶占用一個時隙：每個用戶占用一個時隙用戶識別：時隙用戶識別：時隙特點：特點：以頻率復(fù)用為基礎(chǔ)，小區(qū)內(nèi)以時隙區(qū)分用戶以頻率復(fù)用為基礎(chǔ)，小區(qū)內(nèi)以時隙區(qū)分用戶每個

40、時隙傳輸一路數(shù)字信號，軟件對時隙動態(tài)配置每個時隙傳輸一路數(shù)字信號，軟件對時隙動態(tài)配置系統(tǒng)要求嚴格的系統(tǒng)定時同步系統(tǒng)要求嚴格的系統(tǒng)定時同步對功控的要求不嚴對功控的要求不嚴是時隙受限和干擾受限系統(tǒng)是時隙受限和干擾受限系統(tǒng)TDD模式下，上下型信道信息可以共享模式下，上下型信道信息可以共享應(yīng)用：應(yīng)用：GSM系統(tǒng)系統(tǒng)FrequencyPowerTimeFDMA/TDMA企業(yè)信息化部企業(yè)信息化部XXXXXX設(shè)計院有限公司設(shè)計院有限公司36顧客至上顧客至上 技術(shù)領(lǐng)先技術(shù)領(lǐng)先 精心設(shè)計精心設(shè)計 與時俱進與時俱進 碼分多址（碼分多址（CDMACDMA）技術(shù)）技術(shù)物理實現(xiàn)：系統(tǒng)物理實現(xiàn)：系統(tǒng)中的所有用戶信號可以占

41、用相同的時間和頻率，區(qū)分不同中的所有用戶信號可以占用相同的時間和頻率，區(qū)分不同用戶信號則是通過正交或準(zhǔn)正交的擴頻碼來用戶信號則是通過正交或準(zhǔn)正交的擴頻碼來實現(xiàn)。實現(xiàn)。含義含義：每個用戶使用一個碼型，頻率：每個用戶使用一個碼型，頻率/ /時間共享時間共享用戶識別：碼型用戶識別：碼型特點：特點：每個基站只需一個射頻系統(tǒng)每個基站只需一個射頻系統(tǒng)每個碼傳輸一路數(shù)字信號每個碼傳輸一路數(shù)字信號每個用戶共享時間和頻率每個用戶共享時間和頻率是一個多址干擾受限系統(tǒng)是一個多址干擾受限系統(tǒng)需要嚴格的功率控制需要嚴格的功率控制需要定時同步需要定時同步軟容量、軟切換，系統(tǒng)容量大軟容量、軟切換，系統(tǒng)容量大抗衰落、抗多徑能

42、力強抗衰落、抗多徑能力強應(yīng)用：應(yīng)用：IS-95 IS-95 CDMACDMA、cdma2000cdma2000、WCDMAWCDMA、TD-SCDMATD-SCDMAFrequencyCDMAPowerTime企業(yè)信息化部企業(yè)信息化部XXXXXX設(shè)計院有限公司設(shè)計院有限公司37顧客至上顧客至上 技術(shù)領(lǐng)先技術(shù)領(lǐng)先 精心設(shè)計精心設(shè)計 與時俱進與時俱進 SDMASDMA（空分多址）（空分多址）nSpatial Division Multiple Accessn利用空間分割構(gòu)成不同的信道n是一種信道增容方式，與其他多址方式完全兼容，從而可實現(xiàn)組合的多址方式，例如空分-碼分多址（SD-CDMA）n實現(xiàn)的

43、關(guān)鍵是智能天線技術(shù)企業(yè)信息化部企業(yè)信息化部XXXXXX設(shè)計院有限公司設(shè)計院有限公司38顧客至上顧客至上 技術(shù)領(lǐng)先技術(shù)領(lǐng)先 精心設(shè)計精心設(shè)計 與時俱進與時俱進 3820222022年年4 4月月2424日星期日日星期日2 2 多址技術(shù)多址技術(shù)2.1 2.1 多址方式的概念多址方式的概念2.2 2.2 多址多址方式方式的分類的分類2.3 2.3 多址多址方式的比較方式的比較 移動通信移動通信主要技術(shù)主要技術(shù)3920222022年年4 4月月2424日星期日日星期日2.3 2.3 多址多址方式的比較方式的比較 這里我們對這里我們對FDMAFDMA、TDMATDMA和和CDMACDMA三種多址方式作一

44、分析比三種多址方式作一分析比較。較。1. 業(yè)務(wù)支持的靈活性業(yè)務(wù)支持的靈活性 完全采用完全采用FDMA方式的系統(tǒng)主要是早期的模擬系方式的系統(tǒng)主要是早期的模擬系統(tǒng)，主要用來統(tǒng)，主要用來支持語音業(yè)務(wù)支持語音業(yè)務(wù)。由于模擬系統(tǒng)很難支持。由于模擬系統(tǒng)很難支持具有可變速率的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，因而純的具有可變速率的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，因而純的FDMA方式在現(xiàn)方式在現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)中很少單獨使用，新的系統(tǒng)逐漸向代通信網(wǎng)絡(luò)中很少單獨使用，新的系統(tǒng)逐漸向TDMA方式演進。考慮到方式演進。考慮到FDMA所需的技術(shù)復(fù)雜度較低，實所需的技術(shù)復(fù)雜度較低，實際上多數(shù)的系統(tǒng)采用了際上多數(shù)的系統(tǒng)采用了FDMA/TDMA結(jié)合的方式。結(jié)合的方式。 移動

45、通信移動通信主要技術(shù)主要技術(shù)4020222022年年4 4月月2424日星期日日星期日2.3 多址方式的比較多址方式的比較 TDMA是一種數(shù)字接入和傳輸方式，能夠單獨是一種數(shù)字接入和傳輸方式，能夠單獨支持語音支持語音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，也能為綜合的語音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)提供更為靈活和也能為綜合的語音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)提供更為靈活和方便的支持方便的支持。TDMA網(wǎng)絡(luò)中采用同步時隙傳輸?shù)姆绞娇梢灾ЬW(wǎng)絡(luò)中采用同步時隙傳輸?shù)姆绞娇梢灾С止潭ㄋ俾实臉I(yè)務(wù)，如語音等，也可以提供對數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的支持固定速率的業(yè)務(wù)，如語音等，也可以提供對數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的支持，即為語音傳輸設(shè)計的時隙也可以單獨或者通過組合的方持，即為語音傳輸設(shè)計的時隙也

46、可以單獨或者通過組合的方式提供不同速率的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)傳輸。只是對于具有突發(fā)性質(zhì)的式提供不同速率的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)傳輸。只是對于具有突發(fā)性質(zhì)的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)傳輸而言，其支持效率可能有所降低。數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)傳輸而言，其支持效率可能有所降低。 CDMA也是一種數(shù)字接入和傳輸方式，能夠單獨也是一種數(shù)字接入和傳輸方式，能夠單獨支持語支持語音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，也能靈活方便地支持綜合的業(yè)務(wù)音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，也能靈活方便地支持綜合的業(yè)務(wù)。相對于。相對于TDMA，CDMA的主要優(yōu)點在于其時間占用和傳輸質(zhì)量具有的主要優(yōu)點在于其時間占用和傳輸質(zhì)量具有很大的靈活性。很大的靈活性。 移動通信移動通信主要技術(shù)主要技術(shù)4120222022年年4 4月月24

47、24日星期日日星期日2.3 多址方式的比較多址方式的比較 2. 傳輸性能傳輸性能 獨立采用獨立采用FDMA方式的系統(tǒng)一般是模擬系統(tǒng)，其傳輸性能受方式的系統(tǒng)一般是模擬系統(tǒng)，其傳輸性能受到傳輸環(huán)境的影響較大，而改進其傳輸性能的技術(shù)手段卻不多。到傳輸環(huán)境的影響較大，而改進其傳輸性能的技術(shù)手段卻不多。 TDMA系統(tǒng)通常采用了數(shù)字收發(fā)技術(shù)，可以使傳輸性能得系統(tǒng)通常采用了數(shù)字收發(fā)技術(shù)，可以使傳輸性能得到很大改進，比如，采用信道編解碼、交織、各種均衡技術(shù)以到很大改進，比如，采用信道編解碼、交織、各種均衡技術(shù)以及分集手段，可以有效地提高其傳輸性能。及分集手段，可以有效地提高其傳輸性能。 CDMA系統(tǒng)也是數(shù)字傳

48、輸系統(tǒng)，也采用了許多先進的數(shù)字系統(tǒng)也是數(shù)字傳輸系統(tǒng)，也采用了許多先進的數(shù)字信號處理技術(shù)，除了信號處理技術(shù)，除了TDMA所使用的技術(shù)之外，還有一些專用所使用的技術(shù)之外，還有一些專用的技術(shù)，比如的技術(shù)，比如RAKE接收技術(shù)等。另外，與一般的接收技術(shù)等。另外，與一般的TDMA系統(tǒng)系統(tǒng)相比，相比，CDMA通常是寬帶傳輸系統(tǒng)，因而通常是寬帶傳輸系統(tǒng)，因而CDMA系統(tǒng)在抗干擾、系統(tǒng)在抗干擾、抗多徑衰落方面具有優(yōu)勢。抗多徑衰落方面具有優(yōu)勢。 移動通信移動通信主要技術(shù)主要技術(shù)4220222022年年4 4月月2424日星期日日星期日2.3 多址方式的比較多址方式的比較 3. 系統(tǒng)容量系統(tǒng)容量 從理論上看，給定

49、的通信資源無論采用何種分配方式，從理論上看，給定的通信資源無論采用何種分配方式，其系統(tǒng)容量應(yīng)該是相同的，但不同的多址方式將給定通信資其系統(tǒng)容量應(yīng)該是相同的，但不同的多址方式將給定通信資源轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)可用資源的過程中，轉(zhuǎn)化效率是不同的，這導(dǎo)源轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)可用資源的過程中，轉(zhuǎn)化效率是不同的，這導(dǎo)致了實際系統(tǒng)中，致了實際系統(tǒng)中， CDMA 容量容量TDMA 容量容量 FDMA 容量。容量。 移動通信移動通信主要技術(shù)主要技術(shù)4320222022年年4 4月月2424日星期日日星期日2.3 多址方式的比較多址方式的比較 實際系統(tǒng)容量計算實際系統(tǒng)容量計算蜂窩系統(tǒng)的無線容量可定義為蜂窩系統(tǒng)的無線容量可定義為 t

50、cBmB N 信道/小區(qū) 式中，式中，m是無線容量大??；是無線容量大??；Bt是分配給系統(tǒng)的總的頻譜；是分配給系統(tǒng)的總的頻譜；Bc是信道帶寬；是信道帶寬；N是頻率復(fù)用的小區(qū)數(shù)。是頻率復(fù)用的小區(qū)數(shù)。 FDMA蜂窩系統(tǒng)的容量蜂窩系統(tǒng)的容量 對于模擬對于模擬FDMA系統(tǒng)來說，如果采用頻率重用的小區(qū)數(shù)系統(tǒng)來說，如果采用頻率重用的小區(qū)數(shù)為為N，根據(jù)對同頻干擾和系統(tǒng)容量的討論可知，對于小，根據(jù)對同頻干擾和系統(tǒng)容量的討論可知，對于小區(qū)制蜂窩網(wǎng)區(qū)制蜂窩網(wǎng) 23CNI 移動通信移動通信主要技術(shù)主要技術(shù)4420222022年年4 4月月2424日星期日日星期日2.3 多址方式的比較多址方式的比較 即頻率重用的小區(qū)數(shù)

51、即頻率重用的小區(qū)數(shù)N由所需的載干比來決定?？汕蟮糜伤璧妮d干比來決定?？汕蟮肍DMA的無線容量如下的無線容量如下23tcBmCBI 信道/小區(qū) TDMA蜂窩系統(tǒng)的容量蜂窩系統(tǒng)的容量 對于數(shù)字對于數(shù)字TDMA系統(tǒng)來說，由于數(shù)字信道所要求的載干比系統(tǒng)來說，由于數(shù)字信道所要求的載干比可以比模擬制的小可以比模擬制的小45dB ，因而頻率復(fù)用距離可以再近，因而頻率復(fù)用距離可以再近一些。如一些。如N=3的圖案?？汕蟮玫膱D案?？汕蟮肨DMA的無線容量如下的無線容量如下 23tcB KmCBI 其中，設(shè)載波間隔為其中，設(shè)載波間隔為Bc，每載波共有，每載波共有K個時隙。個時隙。 移動通信移動通信主要技術(shù)主要技術(shù)

52、4520222022年年4 4月月2424日星期日日星期日2.3 多址方式的比較多址方式的比較 CDMA蜂窩系統(tǒng)的容量蜂窩系統(tǒng)的容量CDMA系統(tǒng)的容量是干擾受限的，而系統(tǒng)的容量是干擾受限的，而FDMA和和TDMA系統(tǒng)的系統(tǒng)的容量是帶寬受限的。決定容量是帶寬受限的。決定CDMA數(shù)字蜂窩系統(tǒng)容量的主要參數(shù)字蜂窩系統(tǒng)容量的主要參數(shù)是：處理增益、數(shù)是：處理增益、Eb/N0 、 語音負載周期、頻率再用效率以語音負載周期、頻率再用效率以及基站天線扇區(qū)數(shù)。及基站天線扇區(qū)數(shù)。 只考慮一般擴頻通信系統(tǒng)，接收信號的只考慮一般擴頻通信系統(tǒng)，接收信號的載干比可以寫成載干比可以寫成00/bbbbR EENCIN WWR

53、如果如果m個用戶共用一個無線信道，顯然每一用戶的信號都受個用戶共用一個無線信道，顯然每一用戶的信號都受到其他到其他m1個用戶信號的干擾。假設(shè)到達一個接收機的信號個用戶信號的干擾。假設(shè)到達一個接收機的信號強度和各干擾強度都相等，則載干比為強度和各干擾強度都相等，則載干比為11CIm 移動通信移動通信主要技術(shù)主要技術(shù)4620222022年年4 4月月2424日星期日日星期日2.3 多址方式的比較多址方式的比較 01bbWRmEN于是于是信道/小區(qū) 如果考慮擴頻帶寬中的背景熱噪聲如果考慮擴頻帶寬中的背景熱噪聲則公式修正為則公式修正為 01bbWRmECN 采用話音激活技術(shù)，則須引入采用話音激活技術(shù)，

54、則須引入d（占空比）來修正（占空比）來修正 011bbWRmECdN 移動通信移動通信主要技術(shù)主要技術(shù)4720222022年年4 4月月2424日星期日日星期日2.3 多址方式的比較多址方式的比較 采用扇區(qū)化后，還須引入因子采用扇區(qū)化后，還須引入因子G（扇區(qū)分區(qū)系數(shù)）（扇區(qū)分區(qū)系數(shù)） 011bbWRmGECdN 考慮到頻率復(fù)用，再引入因子考慮到頻率復(fù)用，再引入因子F（信道復(fù)用效率）（信道復(fù)用效率） 011bbWRmG FECdN 移動通信移動通信主要技術(shù)主要技術(shù)4820222022年年4 4月月2424日星期日日星期日2.3 多址方式的比較多址方式的比較-總結(jié)總結(jié) FDMATDMACDMA特點

55、特點按頻道劃分用戶，頻帶獨享，時間共享按時隙劃分用戶，時隙獨享，頻率共享按碼型劃分用戶，時隙/頻率共享優(yōu)點優(yōu)點技術(shù)比較成熟、容易實現(xiàn)、覆蓋范圍較大等比模擬移動通信系統(tǒng)有抗干擾能力強、頻率利用率高等具有更大的通信量，容量與質(zhì)量之間存在“軟”的關(guān)系，“軟切換能力”，抗干擾、抗多徑衰落、保密性強等缺點缺點頻率利用率低、保密性差、設(shè)備復(fù)雜、維護量大等話音失真大、手機發(fā)射功率大等多址干擾受限主要主要應(yīng)用應(yīng)用無線電廣播系統(tǒng)及模擬、數(shù)字蜂窩系統(tǒng)GSMCDMA、WCDMA、TD-SCDMA企業(yè)信息化部企業(yè)信息化部XXXXXX設(shè)計院有限公司設(shè)計院有限公司49顧客至上顧客至上 技術(shù)領(lǐng)先技術(shù)領(lǐng)先 精心設(shè)計精心設(shè)計

56、與時俱進與時俱進 4920222022年年4 4月月2424日星期日日星期日多址技術(shù)多址技術(shù)2 2編碼及交織技術(shù)編碼及交織技術(shù)3 34 4分集技術(shù)分集技術(shù)5 5數(shù)字調(diào)制技術(shù)數(shù)字調(diào)制技術(shù)1 1蜂窩技術(shù)蜂窩技術(shù)企業(yè)信息化部企業(yè)信息化部XXXXXX設(shè)計院有限公司設(shè)計院有限公司50顧客至上顧客至上 技術(shù)領(lǐng)先技術(shù)領(lǐng)先 精心設(shè)計精心設(shè)計 與時俱進與時俱進 5020222022年年4 4月月2424日星期日日星期日3 3 編碼及交織技術(shù)編碼及交織技術(shù)3.1 3.1 語音編碼語音編碼3.2 3.2 信道編碼信道編碼3.3 3.3 交織交織 移動通信移動通信主要技術(shù)主要技術(shù)5120222022年年4 4月月24

57、24日星期日日星期日3.1 3.1 語音編碼語音編碼1. 語音編碼的分類語音編碼的分類通信系統(tǒng)中的語音編碼的目的是解除語音信源的統(tǒng)計相關(guān)通信系統(tǒng)中的語音編碼的目的是解除語音信源的統(tǒng)計相關(guān)性，語音編碼大致分為三類。性，語音編碼大致分為三類。 (1) (1) 波形編碼波形編碼 波形編碼是以精確再現(xiàn)語音波形為目的，并以保真度即波形編碼是以精確再現(xiàn)語音波形為目的，并以保真度即自然度為度量標(biāo)準(zhǔn)的編碼方法。這類編碼是保留語音個性自然度為度量標(biāo)準(zhǔn)的編碼方法。這類編碼是保留語音個性特征為主要目標(biāo)的方法，其碼速較高。特征為主要目標(biāo)的方法，其碼速較高。 常用的波形編碼：常用的波形編碼：PCMPCM、DPCMDPC

58、M、ADPCM ADPCM 應(yīng)用：適用于骨干（固定）通信網(wǎng)。應(yīng)用：適用于骨干（固定）通信網(wǎng)。 移動通信移動通信主要技術(shù)主要技術(shù)5220222022年年4 4月月2424日星期日日星期日3.1 語音編碼語音編碼(2) (2) 參量編碼參量編碼 利用人類的發(fā)聲機制，僅傳送反映語音波形變化主要參利用人類的發(fā)聲機制，僅傳送反映語音波形變化主要參量的編碼方法。在接收端，可根據(jù)發(fā)聲模型，由傳送過來量的編碼方法。在接收端，可根據(jù)發(fā)聲模型，由傳送過來的變化參量激勵產(chǎn)生人工合成的語音。參量編碼的主要標(biāo)的變化參量激勵產(chǎn)生人工合成的語音。參量編碼的主要標(biāo)準(zhǔn)是可懂度。顯然，這類編碼是以提取并傳送語音的共性準(zhǔn)是可懂度。

59、顯然，這類編碼是以提取并傳送語音的共性特征參量為目的的編碼方式，其碼速較低。（聲碼器）特征參量為目的的編碼方式，其碼速較低。（聲碼器） 常用的參量編碼：常用的參量編碼：LPCLPC 應(yīng)用：主要用于軍事保密通信。應(yīng)用：主要用于軍事保密通信。 移動通信移動通信主要技術(shù)主要技術(shù)5320222022年年4 4月月2424日星期日日星期日3.1 語音編碼語音編碼(3) (3) 混合編碼混合編碼 混合編碼是吸取上述兩類編碼的優(yōu)點，以參量編碼為混合編碼是吸取上述兩類編碼的優(yōu)點，以參量編碼為基礎(chǔ)，并附加一定的波形編碼特征，以實現(xiàn)在可懂度基基礎(chǔ)，并附加一定的波形編碼特征，以實現(xiàn)在可懂度基礎(chǔ)上適當(dāng)改善自然度目的的

60、編碼方式。其碼速介于上述礎(chǔ)上適當(dāng)改善自然度目的的編碼方式。其碼速介于上述兩類編碼之間。（軟聲碼器）兩類編碼之間。（軟聲碼器） 常用的參量編碼：常用的參量編碼：MPLPC(MPLPC(多脈沖激勵多脈沖激勵LPC)LPC)；CELPCCELPC。 應(yīng)用：主要應(yīng)用于移動通信。應(yīng)用：主要應(yīng)用于移動通信。 移動通信中一方面由于頻率資源有限移動通信中一方面由于頻率資源有限, ,因此要求語音編碼采用低碼速因此要求語音編碼采用低碼速, ,而另一方面由于移動通信信號可能要進入公共骨干通信網(wǎng)而另一方面由于移動通信信號可能要進入公共骨干通信網(wǎng), ,因此必須因此必須基本滿足公共骨干網(wǎng)的最低要求基本滿足公共骨干網(wǎng)的最低