機務(wù)員培訓材料筆記

1、移動臺接收到的電波一般是直射波和隨時變化的繞射波、反射波、散射波的疊加移動臺收到的電波存在多徑傳播，這會造成衰落衰落現(xiàn)象中，既有長期慢衰落，也有十分嚴重和頻繁的短期快衰落。多普勒效應(yīng)由于移動臺移動而產(chǎn)生的頻率偏移現(xiàn)象稱為多普勒效應(yīng)工作頻率越高，運動速度越快，多普勒頻移越大。移動臺所受到的噪聲影響主要來自于城市噪聲 移動通信網(wǎng)是多頻道、多電臺同時工作的通信系統(tǒng)。當移動臺工作時受到的干擾有互調(diào)干擾、鄰道干擾及同頻干擾等 互調(diào)干擾是指兩個或多個信號作用在通信設(shè)備的“非線性器件上，產(chǎn)生同有用信號頻率相近的組合頻率，從而對通信系統(tǒng)構(gòu)成干擾的現(xiàn)象。鄰道干擾是指相鄰或鄰近的信道或頻道之間的干擾，是由于一個強

2、信號串擾弱信號而造成的干擾同頻干擾是指相同載頻電臺之間的干擾無線設(shè)備工作方式的不同，移動通信可分為單工、雙工和半雙工三種方式。 l 一般說來，GSM900的工作頻段為890960MHz，其中上行頻率為890915 MHz ，下行頻率為935960 MHz，也稱PGSM (Primary GSM根本GSM，就是通常所常說的GSM900頻段； l EGSM (Enhanced GSM擴展GSM)，是 GSM 的擴展。EGSM 的工作頻率經(jīng)擴展后比 GSM 900 頻段低10MHz。EGSM900擴展GSM頻段上行頻率為880890 MHz ，下行頻率為925935 MHz； l GSM1800的工

3、作頻段為17101880，其中上行頻率為17101785 MHz ，下行頻率為18051880 MHz，也稱DCS1800Digital Cellular System at 1800MHz1800MHz數(shù)字蜂窩系統(tǒng)； 其中GSM1800頻段中我國政府批準使用的上行頻率為17101755 MHz ，下行頻率為18051850 MHz。由于適于移動通信的頻段僅限于UHF和VHF，所以可用的通道容量也是極其有限的。WiMAX 的全名是微波存取全球互通Worldwide Interoperability for Microwave Access，數(shù)字移動通信系統(tǒng)是一種雙向雙工通信系統(tǒng)。該系統(tǒng)一般由移

4、動臺MS、基站子系統(tǒng)BSS、移動交換子系統(tǒng)NSS、操作與維護子系統(tǒng)OSS等組成，按無線設(shè)備工作方式的不同，移動通信可分為單工、雙工和半雙工三種方式全雙工方式 全雙工方式是指通信雙方均可同時進行接收和發(fā)送信息。這種方式適用于公用移動通信系統(tǒng)，是廣泛應(yīng)用的一種方式。 移動通信網(wǎng)按照效勞區(qū)域覆蓋方式分為：大區(qū)制由一個基站(發(fā)射功率為50100 W)覆蓋整個效勞區(qū)，該基站負責效勞區(qū)內(nèi)所有移動臺的通信與控制。大區(qū)制的覆蓋半徑一般為3050 km。 可以在適當?shù)牡攸c設(shè)立假設(shè)干個分集接收站來改善上行傳輸小區(qū)制小區(qū)制是指將整個效勞區(qū)劃分為假設(shè)干小區(qū)，在每個小區(qū)設(shè)置一個基站，負責本小區(qū)內(nèi)移動臺的通信與控制。要設(shè)

5、置移動業(yè)務(wù)交換中心小區(qū)制根據(jù)效勞對象和地形的不同對效勞區(qū)域劃分為：帶狀效勞區(qū)面狀效勞區(qū)扇區(qū)劃分技術(shù)：使用定向天線代替基站中單獨的一根全向天線， 在扇區(qū)劃分的方法中，容量的提高正是通過降低同頻干擾，從而減小區(qū)群中的小區(qū)數(shù)量N，相應(yīng)提高頻率復用來實現(xiàn)的 天線根本功能 輻射和接收無線電波：發(fā)射時，把高頻電流轉(zhuǎn)換為電磁波；接收時把電磁波轉(zhuǎn)換為高頻電流。 通信天線種類 按方向性：全向、定向天線 按結(jié)構(gòu)特性：線狀天線、面狀天線信道是通信網(wǎng)絡(luò)傳遞信息的通道。 移動通信網(wǎng)的一個無線區(qū)內(nèi)，用戶對n個信道的使用有兩種方式：獨立信道方式和多信道共用方式獨立信道方式在信道分配原那么上簡單，但是信道利用率低；多共用信道

6、方式在相同多的用戶的信道的情況下，可明顯提高信道的利用率越區(qū)切換和位置管理 越區(qū)切換是指將當前正在進行的移動臺與基站之間的通信鏈路從當前基站移到另一個基站的過程越區(qū)切換的分類 硬切換、軟切換和更軟切換三種。信源編碼的作用(1) 實現(xiàn)模數(shù)AD變換，使之適合于在信道中傳輸；(2) 進行信息壓縮編碼，提高信息傳輸?shù)挠行孕诺谰幋a 以提高信息傳輸?shù)目煽啃詾槟康牡木幋a 增加信源的冗余度來實現(xiàn) 采用的方法：增大碼率或帶寬，與信源編碼正好相反 信道編碼技術(shù)的分類： 按照糾正過失的類型：糾正隨機錯誤、糾正突發(fā)錯誤 按照信息碼元和監(jiān)督碼元之間的約束方式分：分組碼、卷積碼 按照信息碼元和附加的監(jiān)督碼元之間的檢驗關(guān)

7、系：線性碼、非線性碼 按照碼字的結(jié)構(gòu)不同：系統(tǒng)碼、非系統(tǒng)碼 按照碼字中每個碼元的取值：二進制碼 、多進制碼克服由多徑效應(yīng)引起的碼間干擾 - 均衡技術(shù) 均衡即接收端的均衡器產(chǎn)生與信道相反的特性，來抵消信道時變多徑傳播特性引起的碼間干擾。均衡器通常是用濾波器來實現(xiàn)的，信令的含義 為通信系統(tǒng)有秩序地工作，在正常通話的前后和過程中傳輸很多其他的控制信號，諸如： 一般 網(wǎng)中不可缺少的摘機、掛機、空閑音、忙音、撥號、振鈴、回鈴音等信號； 以及無線通信網(wǎng)中所需的信道分配、用戶登記與管理、呼叫與應(yīng)答、越區(qū)信道切換和發(fā)射機功率控制等信號 令的根本功能是： 建立呼叫； 監(jiān)控呼叫； 去除呼叫。按系統(tǒng)性質(zhì)分由于移動通

8、信網(wǎng)有公用網(wǎng)和專用網(wǎng)之分，因此信令也可以分成公用網(wǎng)信令和專用網(wǎng)信令。1公用網(wǎng)信令：按照信令的信道來分類，又可以分為：隨路信令和公共信道信令。GSM系統(tǒng)主要參數(shù) 頻段：935960MHz基站發(fā)，890915MHz移動臺發(fā)；頻帶寬度：25MHz；通信方式：全雙工；載頻間隔：200kHz；信道分配：TDMA每載頻8時隙，全速信道8個，半速信道16個信道總速率：270.8kb/s；調(diào)制方式：GMSK話音：RPE-LTP 13kb/s；數(shù)據(jù)：9.6kb/s；分集接收：跳頻217跳/秒，交織信道編碼，自適應(yīng)均衡，判決反應(yīng)自適應(yīng)均衡器；每個時隙信道比特：33.8kb/sGSM 系統(tǒng)根本組成BSS： 基站子系

9、統(tǒng) BTS：基站收發(fā)信臺 BSC：基站控制器NSS： 網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng) OMC：操作維護中心 EIR：移動設(shè)備識別存放器 AUC： 鑒權(quán)中心 MSC：移動業(yè)務(wù)交換中心 VLR：來訪用戶位置存放器 HLR：歸屬用戶位置存放器 OSS： 操作支持子系統(tǒng)NMC：網(wǎng)絡(luò)管理中心 DPPS：數(shù)據(jù)后處理系統(tǒng) PCS： 用戶識別卡個人化中心 SEMC：平安性管理中心PDN：公用數(shù)據(jù)網(wǎng)PSTN：公用 網(wǎng)ISDN：綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng) MS： 移動臺MSPSTNISDNPLMNPSPDNHLR/AUCEIRBTSBSCMSC/VLROMCSEMCBSSNSSBTSNMCDPPSPCSOSS移動臺由移動終端和用戶識別卡SIM卡

10、組成。基站子系統(tǒng)BSS通過無線接口直接與移動臺相接，負責無線發(fā)送接收和無線資源管理。另一方面，基站子系統(tǒng)與網(wǎng)路子系統(tǒng)NSS中的移動業(yè)務(wù)交換中心MSC相連，實現(xiàn)移動用戶之間或移動用戶與固定網(wǎng)路用戶之間的通信連接，傳送系統(tǒng)信號和用戶信息等。對BSS局部進行操作維護管理，還要建立BSS與操作支持子系統(tǒng)OSS之間的通信連接?；臼瞻l(fā)信臺BTS基站收發(fā)信臺BTS屬于基站子系統(tǒng)的無線局部，由基站控制器BSC控制，一個基站控制器根據(jù)話務(wù)量需要可以控制數(shù)十個BTS。BTS主要分為基帶單元、載頻單元、控制單元三大局部?；鶐卧饕糜诒匾脑捯艉蛿?shù)據(jù)速率適配以及信道編碼等。載頻單元主要用于調(diào)制/解調(diào)與發(fā)射機/接

11、收機之間的耦合等?？刂茊卧敲从糜贐TS的操作與維護。 基站控制器BSC 基站控制器BSC是基站子系統(tǒng)BSS的控制局部，起著BSS的變換設(shè)備的作用，即各種接口的管理，承當無線資源和無線參數(shù)的管理。網(wǎng)路子系統(tǒng)NSS網(wǎng)路子系統(tǒng)NSS主要包含有GSM系統(tǒng)的交換功能和用于用戶數(shù)據(jù)與移動性管理、平安性管理所需的數(shù)據(jù)庫功能，它對GSM移動用戶的通信起著管理作用。NSS由一系列功能實體構(gòu)成，整個GSM系統(tǒng)內(nèi)部，通過符合CCITT信令系統(tǒng)No.7協(xié)議和GSM標準的7號信令網(wǎng)路互相通信。 移動業(yè)務(wù)交換中心MSC 移動業(yè)務(wù)交換中心MSC是網(wǎng)路的核心，它提供交換功能及面向系統(tǒng)其它功能實體：基站子系統(tǒng)BSS、歸屬用戶

12、位置存放器HLR、鑒權(quán)中心AUC、移動設(shè)備識別存放器EIR、操作維護中心OMC和面向固定網(wǎng)公用 網(wǎng)PSTN、綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)ISDN、分組交換公用數(shù)據(jù)網(wǎng)PSPDN、電路交換公用數(shù)據(jù)網(wǎng)CSPDN的接口功能，把移動用戶與移動用戶、移動用戶與固定網(wǎng)用戶互相連接起來訪問用戶位置存放器VLR 訪問用戶位置存放器VLR是效勞于其控制區(qū)域內(nèi)移動用戶的，VLR功能總是在每個MSC中綜合實現(xiàn)的歸屬用戶位置存放器HLR 歸屬用戶位置存放器HLR是GSM系統(tǒng)的中央數(shù)據(jù)庫，存儲著該HLR控制的所有存在的移動用戶的相關(guān)數(shù)據(jù) 所有移動用戶重要的靜態(tài)數(shù)據(jù)都存儲在HLR中，HLR還存儲且為MSC提供關(guān)于移動用戶實際漫游所在的M

13、SC區(qū)域有關(guān)動態(tài)信息數(shù)據(jù)鑒權(quán)中心AUCAUC屬于HLR的一個功能單元局部，專用于GSM系統(tǒng)的平安性管理。移動設(shè)備識別存放器EIR EIR存儲著移動設(shè)備的國際移動設(shè)備識別碼IMEI，確保網(wǎng)路內(nèi)所使用的移動設(shè)備的唯一性和平安性MSHLR/AUCMSCEIRBTSVLRVLRBSCMSCOMCSCUmBSSPSTNISDNPLMNPSPDNBGCDEFAbisNSSA移動通話區(qū)域等級劃分v 1、小區(qū)：一個基站或該基站的一局部扇形天 線 所覆蓋的區(qū)域。v 2、基站區(qū)：由一個基站的所有小區(qū)覆蓋的區(qū)域v 3、位置區(qū)：移動臺可任意移動不需要進行位置更新的區(qū)域；位置區(qū)可以由一個或假設(shè)干個小區(qū)組成。v 4、MS

14、C區(qū)：一個MSC區(qū)所管轄的所有小區(qū)共同覆蓋的區(qū)域。v 5、效勞區(qū)：移動臺可獲得效勞的區(qū)域v 6、簽約效勞區(qū)：用戶申請簽約限制業(yè)務(wù)后，用戶可獲得的效勞區(qū)。網(wǎng)絡(luò)對移動臺的位置管理有兩點 位置登記：移動網(wǎng)絡(luò)為了跟蹤移動臺的位置變化，而對其位置信息進行登記、刪除和更新的過程，也稱位置注冊 位置更新，有三種 三種位置更新 1】開機時的位置登記 2】移動臺漫游常規(guī)位置更新 周期位置更新臨時移動用戶識別碼TMSI 為了對IMSI保密，VLR可以給來訪移動用戶分配一個唯一的TMSI號碼，它僅在本地使用，為一個4字節(jié)的BCD二進制編碼。由各MSC自行分配中國頻率分配標準中國聯(lián)通CDMA 800MHz 82583

15、5 870880中國移動 GSM 900 890909 935954聯(lián)通GSM 900 909915 954960中國移動GSM 1800 17101720 18051815中國聯(lián)通GSM 1800 17301740 18251835PLMN為主從同步的通信網(wǎng)PLMN利用數(shù)字同步網(wǎng)的同步基準實現(xiàn)PLMN 的同步 各信令節(jié)點應(yīng)至少接受兩路同步定時信號一主一備關(guān)于同步 我國數(shù)字同步網(wǎng)分為四級。第一級由全國基準時鐘PRC由銫sè原子鐘和區(qū)域基準時鐘LPR銣rú鐘組成。第二級為加強型2級鐘，第三級為加強型3級鐘和3級鐘，第四級為4級時鐘 TMSC1，TMSC2的輸入同步基準來自第一

16、級基準時鐘，MSC/AUC的輸入同步基準來自第二級加強型二級時鐘PRCLPRTMSC1TMSC2BITSBITSBSCBTSHLR/AUCMSC/VLR數(shù)字同步網(wǎng)移動網(wǎng)第四級4級鐘v 第一級v 基準鐘v 省中心專用同步鏈路傳輸鏈路移動系統(tǒng)中的信道有物理信道和邏輯信道兩種，邏輯信道分為控制信道和業(yè)務(wù)信道業(yè)務(wù)信道Ø 話音業(yè)務(wù)信道ü 全速率話音業(yè)務(wù)信道TCH/F)ü 半速率話音業(yè)務(wù)信道TCH/H)ü 增強型全速率話音業(yè)務(wù)信道Enhanced TCH/F數(shù)據(jù)信道ü 9.6kbit/s， 全速率數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)信道TCH/F9.6ü 4.8kbit/s

17、， 全速率數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)信道TCH/F4.8ü 4.8kbit/s， 半速率數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)信道TCH/H4.8ü 2.4kbit/s，全速率數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)信道TCH/F2.4ü 2.4kbit/s，半速率數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)信道TCH/H2.4控制信道 控制信道CCH用于傳送信令或同步數(shù)據(jù).分類三大類ü 播送信道BCHü 公共控制信道CCCHü 專用控制信道DCCHBCH信道ü 頻率校正信道FCCHü 同步信道SCH， ü 播送控制信道BCCH，公共控制信道ü 尋呼信道PCH尋呼信道含有被叫移動臺的號碼信息，故只 有相應(yīng)的移

18、動臺才會響應(yīng)ü 隨機接入信道RACHü 接入允許信道AGCHü 接入允許信道和隨機接入信道成對使用。üGSM的幀結(jié)構(gòu) 1超幀=1326 TDMA幀6.12 秒 1個幀=5126幀的復幀或2651幀的復幀 126幀的復幀=26 TDMA幀120毫秒 151幀的復幀=51 TDMA幀3060/13毫秒上行鏈路下行鏈路-PCH + BCCH尋呼系統(tǒng)信息RACH隨機接入AGCH指配專用控制信道SDCCH + SACCH信令程序測量SDCCH + SACCH信令程序測量TCH +SACCH話音或數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)或信令程序測量TCH +SACCH話音或數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)或信令程序測量

19、跳頻v 1為了提高系統(tǒng)信道編碼及交織的有效性，可以采用跳頻技術(shù)，慢跳頻的原理是，所有移動臺依據(jù)從一個算法中導出的頻率序列上發(fā)送它的時隙。移動臺在一個時隙上發(fā)射或接收，下一個時隙又跳到另一個頻率上發(fā)射或接收。v 2、跳頻算法的參數(shù)是在呼叫建立及切換時發(fā)給移動臺的，每一突發(fā)脈沖序列改變一次頻率，跳頻的速率大約為217次/秒。v 3、支持播送控制信道BCCH的物理信道不跳。v 4、基地臺與移動臺在一個小區(qū)內(nèi)，跳頻是同步的。v 5、同一呼叫，TDMA第N幀時用C0而第N+1幀時用C1。v 6、對慢速移動終端，跳頻改善通話質(zhì)量明顯，大約有6.5 dB系統(tǒng)增益。采用跳頻技術(shù)，可利用跳頻圖案的正交性組成正交

20、跳頻網(wǎng)，從而防止頻率重用引起的同頻干擾。即使利用跳頻技術(shù)構(gòu)成準正交跳頻網(wǎng)，也能使同頻干擾離散化，即減少同頻干擾的重合次數(shù)，從而減少同頻干擾的影響。 SIM卡的觸角意義N.CN.CI/OVppGNDVccResetClkGPRS (general packet radio service)，也稱為通用無線分組業(yè)務(wù)，是一種基于GSM系統(tǒng)的無線分組交換技術(shù)，該技術(shù)屬于第二代與第三代移動通信之間的過渡技術(shù)，故也被稱作移動通信技術(shù)。它突破了GSM網(wǎng)只能提供電路交換的思維方式，實現(xiàn)分組交換GPRS具有很多優(yōu)點，具體如下：始終在線、傳輸速率高、等特點所謂CDMA，即在發(fā)送端使用各不相同的、相互準正交的偽隨機

21、地址碼調(diào)制其所發(fā)送的信號；在收端那么采用同樣的偽隨機地址碼從混合信號中解調(diào)檢測出相應(yīng)的信號。800M CDMA頻段是：移動臺：825MHz835MHz基 站：870MHz880MHz擴頻通信有何好處多個用戶可以同時占用相同頻帶，實現(xiàn)碼分多址。擴頻通信用高速的擴頻碼來擴展待傳輸?shù)臄?shù)字信息帶寬，從而在相同信噪比條件下，獲得較強的抗干擾能力和更大的系統(tǒng)容量 前向CDMA信道(基站到用戶站的碼分多址信道)劃分為：導頻信道 同步信道尋呼信道業(yè)務(wù)信道反向CDMA信道劃分為： 接入信道 反向業(yè)務(wù)信道CDMA覆蓋半徑是標準GSM的2倍。CDMA系統(tǒng)容量高的原因它的頻率復用系數(shù)遠遠超過其他制式的蜂窩系統(tǒng)，頻譜利

22、用率高，另一主要因素是它使用了話音激活技術(shù)小區(qū)呼吸功能軟容量提高誤幀率可增加可用信道數(shù),這時通話質(zhì)量降低呼吸功能：調(diào)整基站導頻值來調(diào)整小區(qū)覆蓋大小。系統(tǒng)采用軟切換技術(shù)CDMA是干擾受限系統(tǒng)p 所有移動用戶都占用相同帶寬和頻率，CDMA是一個自擾系統(tǒng)，用戶的增加要提高整個背景噪聲?？刂谱∮脩舻男盘枏姸?在保持高質(zhì)量通話的同時,就可以容納更多的用戶。p 有遠近效應(yīng)，需功率控制CDMA關(guān)鍵技術(shù)1、地址碼的選擇：m序列的PN碼作為地址碼2、分集技術(shù)：空間、時間與頻率分集3、功率控制：前向與反向功率控制4、語音編碼技術(shù)： 采用碼鼓勵線形預測編碼技術(shù)Q-CELP5、RAKE接收技術(shù)：克服多徑衰落6、切換： 軟切換、更軟切換與硬切換關(guān)于CDMA的地址碼p 地址碼的選擇直接影響到CDMA系統(tǒng)的容量、抗干擾能力、接入和切換速度等性能p 地址碼提供的PN碼序列應(yīng)接近白噪聲特性，自相關(guān)性要好，互相關(guān)性要弱，實現(xiàn)和編碼方案簡單等。p 長度為215 的PN序列 用于區(qū)分不同的基站信號p 長度為2421 的PN序列 在前向信道用于信號的保密，在反向信道用于區(qū)分不同的移動臺分集技術(shù)p 分集技術(shù)是指系統(tǒng)能同時接收兩個或更多個輸入信號，這些輸入信號的衰落互不相關(guān)。系統(tǒng)分別解調(diào)這些信號然后將它們相加，這樣可以接收到更多的有用信號，克服衰落。p 分集技術(shù)包括空間分集、