現(xiàn)代移動(dòng)通信第4章：移動(dòng)通信組網(wǎng)原理

第4章移動(dòng)通信組網(wǎng)原理4.1移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成4.2多址接入技術(shù)4.3多信道共用技術(shù)

4.4移動(dòng)通信中的信令4.5移動(dòng)管理技術(shù)現(xiàn)代移動(dòng)通信》第4章：移動(dòng)通信組網(wǎng)原理共34頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第1頁(yè)!4.1移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成4.1.1大區(qū)制移動(dòng)通信網(wǎng)4.1.2小區(qū)制蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成4.1.3小區(qū)頻率配置4.1.4基本網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)現(xiàn)代移動(dòng)通信》第4章：移動(dòng)通信組網(wǎng)原理共34頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第2頁(yè)!4.1.1大區(qū)制移動(dòng)通信網(wǎng)所謂大區(qū)制就是在一個(gè)服務(wù)區(qū)內(nèi)只有一個(gè)或幾個(gè)基站，由該基站負(fù)責(zé)整個(gè)移動(dòng)通信網(wǎng)的聯(lián)絡(luò)與控制，如圖4.1所示。大區(qū)制的優(yōu)點(diǎn)是系統(tǒng)組成簡(jiǎn)單，投資少，見(jiàn)效快?，F(xiàn)代移動(dòng)通信》第4章：移動(dòng)通信組網(wǎng)原理共34頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第3頁(yè)!4.1.2小區(qū)制蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成1. 蜂窩網(wǎng)的由來(lái)2. 區(qū)群的結(jié)構(gòu)圖4.4正六邊形區(qū)群的構(gòu)成3. 同頻干擾保護(hù)與同頻復(fù)用距離4. 激勵(lì)方式5. 小區(qū)分裂現(xiàn)代移動(dòng)通信》第4章：移動(dòng)通信組網(wǎng)原理共34頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第4頁(yè)!4.1.3小區(qū)頻率配置1. 固定頻道分配所謂固定頻道分配就是給每個(gè)小區(qū)(或每個(gè)基站)分配一組預(yù)先確定好的話(huà)音頻道，基站的頻道是固定不變的。固定頻道分配有分區(qū)分組分配法和等頻距分配法兩種。圖4.107個(gè)基站21個(gè)扇形小區(qū)為一個(gè)區(qū)群的頻道分配2. 動(dòng)態(tài)頻道分配動(dòng)態(tài)頻道分配可以做到按業(yè)務(wù)量的大小，合理地在不同基站之間按需分配頻道，避免了小區(qū)忙閑不均的情況?，F(xiàn)代移動(dòng)通信》第4章：移動(dòng)通信組網(wǎng)原理共34頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第5頁(yè)!4.1.4基本網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)移動(dòng)通信的基本網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖4.11所示?；就ㄟ^(guò)傳輸鏈路與移動(dòng)交換機(jī)相連，交換機(jī)再與固定電信網(wǎng)絡(luò)或其他通信網(wǎng)相連，所以移動(dòng)通信有以下兩種通信鏈路：①移動(dòng)用戶(hù)←→基站←→交換機(jī)←→其他網(wǎng)絡(luò)←→其他用戶(hù)；②移動(dòng)用戶(hù)←→基站←→交換機(jī)←→基站←→移動(dòng)用戶(hù)?，F(xiàn)代移動(dòng)通信》第4章：移動(dòng)通信組網(wǎng)原理共34頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第6頁(yè)!4.2多址接入技術(shù)4.2.1頻分多址(FDMA)4.2.2時(shí)分多址(TDMA)4.2.3碼分多址(CDMA)4.2.4FDMA、TDMA與CDMA系統(tǒng)容量比較現(xiàn)代移動(dòng)通信》第4章：移動(dòng)通信組網(wǎng)原理共34頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第7頁(yè)!圖4.13頻分多址示意圖現(xiàn)代移動(dòng)通信》第4章：移動(dòng)通信組網(wǎng)原理共34頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第8頁(yè)!圖4.15時(shí)分多址示意圖現(xiàn)代移動(dòng)通信》第4章：移動(dòng)通信組網(wǎng)原理共34頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第9頁(yè)!圖4.19碼分多址示意圖現(xiàn)代移動(dòng)通信》第4章：移動(dòng)通信組網(wǎng)原理共34頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第10頁(yè)!4.2.4FDMA、TDMA與CDMA系統(tǒng)容量比較1. 模擬TACS系統(tǒng)(FDMA)的系統(tǒng)容量2. 數(shù)字GSM系統(tǒng)(TDMA)的系統(tǒng)容量3. 數(shù)字CDMA系統(tǒng)(CDMA)的系統(tǒng)容量現(xiàn)代移動(dòng)通信》第4章：移動(dòng)通信組網(wǎng)原理共34頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第11頁(yè)!4.3.1話(huà)務(wù)理論1. 話(huà)務(wù)量與呼損率呼損率、話(huà)務(wù)量、信道數(shù)、信道利用率之間的關(guān)系如表4.1所示。2. 信道數(shù)與用戶(hù)數(shù)的關(guān)系現(xiàn)代移動(dòng)通信》第4章：移動(dòng)通信組網(wǎng)原理共34頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第12頁(yè)!4.3.2空閑信道的選取1. 專(zhuān)用呼叫信道方式專(zhuān)用呼叫信道方式是在網(wǎng)中專(zhuān)門(mén)設(shè)置的呼叫信道，專(zhuān)門(mén)用于處理用戶(hù)的呼叫。專(zhuān)用呼叫信道的作用有兩個(gè)：一是處理呼叫；二是指配話(huà)音信道。2. 標(biāo)明空閑信道方式標(biāo)明空閑信道方式可分為“循環(huán)定位”、“循環(huán)不定位”、“循環(huán)分散定位”等方式。小容量移動(dòng)通信網(wǎng)比較適合采用這類(lèi)方式?，F(xiàn)代移動(dòng)通信》第4章：移動(dòng)通信組網(wǎng)原理共34頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第13頁(yè)!4.4.1數(shù)字信令的格式與傳輸1. 數(shù)字信令格式在傳輸數(shù)字信令時(shí)，為了便于收端解碼，通常要求數(shù)字信令按一定格式編排。信令的格式是多種多樣的，不同的通信系統(tǒng)的信令格式也各不相同。常用的數(shù)字信令格式有兩種，如圖4.22(a)、(b)所示。2. 數(shù)字信令的傳輸數(shù)字信令大體可分為低速和高速兩類(lèi)?，F(xiàn)代移動(dòng)通信》第4章：移動(dòng)通信組網(wǎng)原理共34頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第14頁(yè)!4.4.2信令協(xié)議的分層結(jié)構(gòu)在移動(dòng)通信中，空中接口的信令分為三層：物理層、鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層，如圖4.23所示。為了實(shí)現(xiàn)呼叫管理(CM)、移動(dòng)性管理(MM)和無(wú)線(xiàn)資源管理(RRM)，移動(dòng)臺(tái)和基站兩側(cè)的三層的對(duì)等層之間需要進(jìn)行對(duì)話(huà)，這種對(duì)話(huà)是以消息交換的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)的。這些消息是通過(guò)裝在鏈路層幀中的信息段進(jìn)行傳輸?shù)摹，F(xiàn)代移動(dòng)通信》第4章：移動(dòng)通信組網(wǎng)原理共34頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第15頁(yè)!4.4.3SS7信令1. SS7信令系統(tǒng)的基本功能結(jié)構(gòu)所謂開(kāi)放系統(tǒng)互連是指建網(wǎng)通信時(shí)所需的標(biāo)準(zhǔn)分層結(jié)構(gòu)和分層協(xié)議。根據(jù)開(kāi)放系統(tǒng)互連參考模型及協(xié)議規(guī)范，可以將各種不同的系統(tǒng)很容易地做到相互連接。即具有互連的開(kāi)放性。OSI采用7層結(jié)構(gòu)，如圖4.24所示。2. 關(guān)于SS7信令網(wǎng)7號(hào)信令網(wǎng)絡(luò)是與PSTN平行的一個(gè)獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)，是供傳送信令的數(shù)據(jù)鏈路構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)，疊加到信息網(wǎng)上。圖4.25信令網(wǎng)、信息網(wǎng)及其分層結(jié)構(gòu)現(xiàn)代移動(dòng)通信》第4章：移動(dòng)通信組網(wǎng)原理共34頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第16頁(yè)!圖4.25信令網(wǎng)、信息網(wǎng)及其分層結(jié)構(gòu)現(xiàn)代移動(dòng)通信》第4章：移動(dòng)通信組網(wǎng)原理共34頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第17頁(yè)!4.5.1位置管理在數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)中，位置管理主要由兩個(gè)位置管理數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)完成，即歸屬位置寄存器(HLR)和拜訪(fǎng)位置寄存器(VLR)。通常一個(gè)PLMN(公用陸地稱(chēng)動(dòng)通信網(wǎng))網(wǎng)絡(luò)由一個(gè)HLR和VLR組成。HLR的作用是存儲(chǔ)在其網(wǎng)絡(luò)內(nèi)注冊(cè)的所有用戶(hù)的信息，數(shù)據(jù)庫(kù)中包含兩類(lèi)信息：用戶(hù)信息與用戶(hù)當(dāng)前的位置信息；VLR的作用是管理該網(wǎng)絡(luò)中若干位置區(qū)(一個(gè)位置區(qū)由一定數(shù)量的蜂窩小區(qū)組成)內(nèi)的移動(dòng)用戶(hù)，為移動(dòng)交換中心(MSC)處理呼叫提供移動(dòng)用戶(hù)的位置數(shù)據(jù)信息。位置管理包括位置登記、位置更新、呼叫傳遞和尋呼幾個(gè)過(guò)程?，F(xiàn)代移動(dòng)通信》第4章：移動(dòng)通信組網(wǎng)原理共34頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第18頁(yè)!圖4.1大區(qū)制移動(dòng)通信示意圖現(xiàn)代移動(dòng)通信》第4章：移動(dòng)通信組網(wǎng)原理共34頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第19頁(yè)!圖4.4正六邊形區(qū)群的構(gòu)成現(xiàn)代移動(dòng)通信》第4章：移動(dòng)通信組網(wǎng)原理共34頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第20頁(yè)!圖4.107個(gè)基站21個(gè)扇形小區(qū)為一個(gè)區(qū)群的頻道分配現(xiàn)代移動(dòng)通信》第4章：移動(dòng)通信組網(wǎng)原理共34頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第21頁(yè)!圖4.11基本網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)現(xiàn)代移動(dòng)通信》第4章：移動(dòng)通信組網(wǎng)原理共34頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第22頁(yè)!4.2.1頻分多址(FDMA)頻分多址是將給定的頻譜資源劃分為若干個(gè)等間隔的頻道(或稱(chēng)信道)供不同的用戶(hù)使用，如圖4.13所示。移動(dòng)臺(tái)MS1、MS2、…、MSk分別分配有發(fā)射頻道、、…、和接收頻道、、…、。我們將基站向移動(dòng)臺(tái)方向的信道稱(chēng)為前向信道，而將移動(dòng)臺(tái)向基站方向的信道稱(chēng)為反向信道?，F(xiàn)代移動(dòng)通信》第4章：移動(dòng)通信組網(wǎng)原理共34頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第23頁(yè)!4.2.2時(shí)分多址(TDMA)1. 時(shí)分多址的原理圖4.15是TDMA通信系統(tǒng)的工作示意圖，圖中只畫(huà)出移動(dòng)臺(tái)到基站傳輸時(shí)信號(hào)占用時(shí)隙的情況。2. 時(shí)分多址通信系統(tǒng)的幀和時(shí)隙3. 時(shí)分多址通信系統(tǒng)中的同步和定時(shí)現(xiàn)代移動(dòng)通信》第4章：移動(dòng)通信組網(wǎng)原理共34頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第24頁(yè)!4.2.3碼分多址(CDMA)1. 碼分多址的概念圖4.19碼分多址示意圖2. 擴(kuò)頻碼分多址原理圖4.20示出了偽隨機(jī)碼擴(kuò)頻多址方式的原理框圖3. 直擴(kuò)(直接序列擴(kuò)頻)碼分多址系統(tǒng)的特點(diǎn)

(1) 具有擴(kuò)頻通信系統(tǒng)的所有優(yōu)點(diǎn)(2) 系統(tǒng)容量大(3) 不需要復(fù)雜的頻率分配和管理(4) 軟容量和小區(qū)呼吸功能(5) 軟切換(6) 不要均衡器(7) 設(shè)備簡(jiǎn)單(8) 存在多址干擾和遠(yuǎn)近效應(yīng)現(xiàn)代移動(dòng)通信》第4章：移動(dòng)通信組網(wǎng)原理共34頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第25頁(yè)!圖4.20偽隨機(jī)碼擴(kuò)頻多址方式原理圖現(xiàn)代移動(dòng)通信》第4章：移動(dòng)通信組網(wǎng)原理共34頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第26頁(yè)!4.3多信道共用技術(shù)4.3.1話(huà)務(wù)理論4.3.2空閑信道的選取現(xiàn)代移動(dòng)通信》第4章：移動(dòng)通信組網(wǎng)原理共34頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第27頁(yè)!表4.1呼損率、話(huà)務(wù)量、信道數(shù)、信道利用率之間的關(guān)系現(xiàn)代移動(dòng)通信》第4章：移動(dòng)通信組網(wǎng)原理共34頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第28頁(yè)!4.4移動(dòng)通信中的信令4.4.1數(shù)字信令的格式與傳輸4.4.2信令協(xié)議的分層結(jié)構(gòu)4.4.3SS7信令現(xiàn)代移動(dòng)通信》第4章：移動(dòng)通信組網(wǎng)原理共34頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第29頁(yè)!圖4.22數(shù)字信令格式現(xiàn)代移動(dòng)通信》第4章：移動(dòng)通信組網(wǎng)原理共34頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第30頁(yè)!圖4.23空中接口協(xié)議模型現(xiàn)代移動(dòng)通信》第4章：移動(dòng)通信組網(wǎng)原理共34頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第31頁(yè)!圖4.247號(hào)信令系統(tǒng)的協(xié)議結(jié)構(gòu)現(xiàn)代移動(dòng)通信》第4章：移動(dòng)通信組網(wǎng)原理共34頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第32頁(yè)!4.5移動(dòng)管理技術(shù)4.5.1位置管理4.5.2

越區(qū)信道切換現(xiàn)代移動(dòng)通信》第4章：移動(dòng)通信組網(wǎng)原理共34頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第33頁(yè)!4.5.2

越區(qū)信道切換