移動(dòng)通信技術(shù)ch4v3-組網(wǎng)技術(shù)

1、移動(dòng)通信技術(shù)主講：劉琨辦公地點(diǎn)：圖書(shū)館三樓信軟學(xué)院辦公室辦公電話(huà)：6126732603E-mail: sailsmoon1本章思考1、有人說(shuō)CDMA是第三代移動(dòng)通信技術(shù)，對(duì)嗎？為什么？2、新型多址技術(shù)有哪些？簡(jiǎn)述之。3、到國(guó)外漫游是否需要換手機(jī)？2移動(dòng)通信組網(wǎng)技術(shù)多址技術(shù)區(qū)域覆蓋和信道分配網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)信令越區(qū)切換和位置管理3多址技術(shù)多址一個(gè)信道容納一個(gè)用戶(hù)，多個(gè)同時(shí)通話(huà)的用戶(hù),相互以信道來(lái)區(qū)分叫多址.多址接入的問(wèn)題用戶(hù)之間無(wú)線(xiàn)信道是如何連接的多址接入技術(shù)解決多址接入問(wèn)題的方法多址接入方式多址接入方式是移動(dòng)通信網(wǎng)體制范疇,關(guān)系到系統(tǒng)容量,小區(qū)構(gòu)成,頻譜和信道利用效率以及系統(tǒng)復(fù)雜性.基站的多路工作和移

2、動(dòng)臺(tái)的單路工作4多址接入方式表達(dá)式無(wú)線(xiàn)電信號(hào)可以表達(dá)為時(shí)間,頻率和碼型的函數(shù)s(c,f,t) = c(t) s(f,t)c(t):碼型函數(shù); s(f,t):時(shí)間和頻率的函數(shù)多址接入方式的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)是信號(hào)的正交分割原理.5多址分類(lèi)頻分多址(FDMA):頻道劃分,頻帶獨(dú)享,時(shí)間共享.6多址分類(lèi)-TDMA 時(shí)分多址(TDMA):時(shí)隙劃分,時(shí)隙獨(dú)占,頻率共享7多址分類(lèi)-CDMA碼分多址(CDMA):碼型劃分,時(shí)間和頻率共享.8FDMAFDMA系統(tǒng)原理FDMA系統(tǒng)中的干擾問(wèn)題FDMA系統(tǒng)的特點(diǎn)9FDMA系統(tǒng)原理頻分雙工FDD概念:每個(gè)用戶(hù)占用一個(gè)信道,一個(gè)信道含一對(duì)頻道前向信道:基站向移動(dòng)臺(tái)方向的信道反向

3、信道:移動(dòng)臺(tái)向基站方向的信道用戶(hù)地址:頻道號(hào)10FDMA的干擾問(wèn)題互調(diào)干擾概念:系統(tǒng)內(nèi)由于通過(guò)非線(xiàn)性器件(功率放大器)產(chǎn)生各種組合頻率成分落入本頻道接收機(jī)帶通內(nèi)造成對(duì)有用信號(hào)的干擾.解決辦法:盡可能提高系統(tǒng)線(xiàn)性程度,并用無(wú)互調(diào)頻率集.(頻率規(guī)劃)鄰道干擾概念:相鄰信道信號(hào)中產(chǎn)生的寄生輻射落入本頻道帶內(nèi)造成對(duì)有用信號(hào)的干擾解決辦法:采用旁瓣滾降更快的調(diào)制技術(shù),加大頻道間的隔離度.(頻率規(guī)劃)同頻道干擾概念:相鄰區(qū)群中同信道信號(hào)之間造成的干擾.解決辦法:合理選定蜂窩結(jié)構(gòu)與頻率規(guī)劃.11FDMA 的特點(diǎn)FDMA信道每次只能傳送一個(gè)電話(huà)每個(gè)信道占用一對(duì)載頻,相鄰載頻之間的間隔應(yīng)滿(mǎn)足傳輸信帶寬的要求符號(hào)

4、時(shí)間與平均延遲擴(kuò)展相比較很大,25kbps100kbps,碼間干擾引起誤碼極小移動(dòng)臺(tái)較簡(jiǎn)單基站復(fù)雜龐大,重復(fù)設(shè)置收發(fā)信設(shè)備.FDMA系統(tǒng),接收設(shè)備必須使用帶通濾波器允許指定信道內(nèi)信號(hào)通過(guò),濾除其他頻率信號(hào)越區(qū)切換較復(fù)雜和困難12TDMATDMA系統(tǒng)原理TDMA的幀結(jié)構(gòu)TDMA系統(tǒng)的同步與定時(shí)13復(fù)用與多址的聯(lián)系與區(qū)別復(fù)用：Multiplexing。復(fù)用把多路信號(hào)合并到一起進(jìn)行傳輸。復(fù)用是對(duì)資源來(lái)說(shuō)的，復(fù)用分時(shí)分、頻分、碼分等，復(fù)用是把資源分割供用戶(hù)使用的方式。多址：Multiple Access。多址的對(duì)象是用戶(hù)，是區(qū)分用戶(hù)和用戶(hù)的方式，每個(gè)用戶(hù)使用不同的址來(lái)區(qū)分。多址肯定要復(fù)用，不同用戶(hù)必須

5、占用不同的資源才能區(qū)分開(kāi)來(lái)；但復(fù)用不一定多址，單個(gè)用戶(hù)可以同時(shí)占用多個(gè)資源進(jìn)行接收，比如在GSM或3G中一個(gè)用戶(hù)占用多個(gè)頻道、多個(gè)碼道或多個(gè)時(shí)隙來(lái)提高傳輸速率就還是復(fù)用的概念。圖14TDMA系統(tǒng)原理概念:每個(gè)用戶(hù)占用一個(gè)時(shí)隙用戶(hù)地址:時(shí)隙15TDMA的幀結(jié)構(gòu)幀由時(shí)隙組成,時(shí)隙內(nèi)傳送的信號(hào)叫做突發(fā)(burst).典型幀長(zhǎng)在幾毫秒到幾十毫秒之間,GSM系統(tǒng)的幀長(zhǎng)為4.6ms(每幀8個(gè)時(shí)隙)TDMA/TDD系統(tǒng)中,某頻率上一幀中一半的時(shí)隙用于前向鏈路;后一半用于反向鏈路，收發(fā)在相同頻率上。TDMA/FDD系統(tǒng)中,一個(gè)幀,或者用于前向傳送,或者用于反向傳送,但前向和反向鏈路使用的載頻和時(shí)間不同.前向和

6、反向時(shí)隙間設(shè)置幾個(gè)延時(shí)時(shí)隙,以便用戶(hù)單元中無(wú)須使用雙工器.16TDMA時(shí)隙結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)考慮要素每幀時(shí)隙結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)考慮三個(gè)要素控制和信令信息的傳輸信道多徑的影響系統(tǒng)同步解決上述問(wèn)題的4個(gè)主要措施每個(gè)時(shí)隙內(nèi)專(zhuān)門(mén)劃出部分比特用于控制和信令信息地傳輸;為了便于接收端利用均衡器克服多徑引起地碼間干擾,在時(shí)隙中插入訓(xùn)練序列;上行鏈路的每個(gè)時(shí)隙留出一定的保護(hù)間隔;為了接收端同步,在每個(gè)時(shí)隙中傳輸同步序列.17TDMA時(shí)隙結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)考慮要素同步序列和訓(xùn)練序列可以分開(kāi)也可合二為一18TDMA的特點(diǎn)突發(fā)傳輸?shù)乃俾矢?遠(yuǎn)大于語(yǔ)音編碼速率,每路編碼速率為R bit/s,共N個(gè)時(shí)隙,則此載波上傳輸速率大于NR bit/s

7、(同步開(kāi)銷(xiāo))發(fā)射信號(hào)速率隨N的增大而提高,如果到達(dá)100kbps以上,碼間串?dāng)_將加大,必須采用自適應(yīng)均衡,補(bǔ)償傳輸失真.TDMA用不同的時(shí)隙發(fā)射和接收,因此不需要雙工器.基站復(fù)雜性減小.N個(gè)時(shí)分信道共用一個(gè)載波.抗干擾能力強(qiáng),頻率利用率高,系統(tǒng)容量大.越區(qū)切換簡(jiǎn)單.TDMA中移動(dòng)臺(tái)是不連續(xù)的突發(fā)式傳輸,所以切換處理對(duì)一個(gè)用戶(hù)單元來(lái)說(shuō)很簡(jiǎn)單.19CDMA概念:基于碼型結(jié)構(gòu)分割信道,頻率和時(shí)間共享碼分多址以擴(kuò)頻信號(hào)為基礎(chǔ),利用不同碼型實(shí)現(xiàn)不同用戶(hù)的信息傳輸.擴(kuò)頻信號(hào):經(jīng)過(guò)偽隨機(jī)序列調(diào)制的寬帶信號(hào),其帶寬比原始信號(hào)帶寬高幾個(gè)量級(jí).常用擴(kuò)頻信號(hào)有2類(lèi):跳頻碼分多址(FH-CDMA)直擴(kuò)碼分多址(DS-

8、CDMA)20跳頻碼分多址(FH-CDMA)每個(gè)用戶(hù)根據(jù)各自的偽隨機(jī)(PN)序列,動(dòng)態(tài)改變其已調(diào)信號(hào)的中心頻率.各用戶(hù)的中心頻率可在給定系統(tǒng)帶寬內(nèi)隨機(jī)改變.該系統(tǒng)帶寬通常比各用戶(hù)的已調(diào)信號(hào)帶寬寬地多.FH-CDMA類(lèi)似于FDMA,但使用的頻道是動(dòng)態(tài)變化地.FH-CDMA中各用戶(hù)使用的頻率序列要求相互正交(或準(zhǔn)正交),即在一個(gè)PN序列周期對(duì)應(yīng)的時(shí)間區(qū)間內(nèi),各用戶(hù)使用的頻率在任一時(shí)刻都不相同21直擴(kuò)碼分多址(DS-CDMA)所有用戶(hù)工作在相同的中心頻率上,輸入數(shù)據(jù)序列與PN序列相乘得到寬帶信息.不同用戶(hù)使用不同PN序列.PN序列相互正交,來(lái)區(qū)分不同用戶(hù).22CDMA系統(tǒng)的特點(diǎn)特點(diǎn):多用戶(hù)共享同一頻

9、率通信容量大容量的軟特性平滑的軟切換和有效的宏分集低信號(hào)功率譜密度,較強(qiáng)的抗窄帶干擾能力,對(duì)窄帶系統(tǒng)的干擾很小23CDMA的2個(gè)重要問(wèn)題CDMA信號(hào)的正交性不能保證,擴(kuò)頻碼集的非零互相關(guān)系數(shù)會(huì)引起用戶(hù)間的相互干擾(多址干擾)遠(yuǎn)近效應(yīng):移動(dòng)臺(tái)位置在動(dòng)態(tài)變化中,基站接收信號(hào)相差很大.或者由于深衰落的存在會(huì)使到達(dá)基站信號(hào)強(qiáng)度各不相同,強(qiáng)信號(hào)對(duì)弱信號(hào)有明顯的抑制作用,會(huì)使弱信號(hào)接收性能很差甚至無(wú)法通信.24SDMA概念:通過(guò)空間的分割來(lái)區(qū)別不同的用戶(hù).空間角度劃分.時(shí)間/頻率/碼型共享基本技術(shù):采用自適應(yīng)陣列天線(xiàn),在不同用戶(hù)方向上形成不同的波束.自適應(yīng)陣列天線(xiàn)有極小的波束和極快的跟蹤速度.自適應(yīng)天線(xiàn)提

10、供最理想的SDMA,提高在本小區(qū)內(nèi)不受其他用戶(hù)干擾的唯一信道.25三種系統(tǒng)容量的比較三種體制系統(tǒng)容量比較結(jié)果為:mCDMA=16mTACS=9m GSM以上容量比較, 是理想條件下得出的理論值.實(shí)際的CDMA系統(tǒng)容量比理論值有所下降.普遍看法,CDMA系統(tǒng)容量是模擬FDMA系統(tǒng)容量的810倍.26移動(dòng)通信組網(wǎng)技術(shù)多址技術(shù)區(qū)域覆蓋和信道分配網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)信令越區(qū)切換和位置管理27區(qū)域覆蓋在同一地點(diǎn)可同時(shí)工作的收發(fā)信機(jī)數(shù)目是有限的(如30),因此單個(gè)基站覆蓋一個(gè)服務(wù)區(qū)可容納的用戶(hù)數(shù)是有限的.采用多個(gè)基站覆蓋給定的服務(wù)區(qū)相同頻率在相隔一定距離的小區(qū)中重復(fù)使用,只要使用相同頻率的小區(qū)之間干擾足夠小.下面對(duì)不

11、同類(lèi)型的服務(wù)區(qū)討論小區(qū)的結(jié)構(gòu)和頻率的分配。28帶狀網(wǎng)主要用于覆蓋公路,鐵路,海岸等雙頻制三頻制從造價(jià)和頻率資源利用而言,雙頻制最好,但是從抗同頻干擾而言,雙頻制最差,因此一般考慮多頻制.29帶狀網(wǎng)的同頻干擾根據(jù)信號(hào)傳輸損耗與傳輸距離的四次方成正比,在最不利的情況下,得到同頻干擾抑制比列表:30蜂窩網(wǎng)小區(qū)的形狀區(qū)群的組成同頻(信道)的距離小區(qū)的分裂中心激勵(lì)與頂點(diǎn)激勵(lì)31小區(qū)的形狀由數(shù)學(xué)證明可知,要用多邊形無(wú)空隙,無(wú)重復(fù)覆蓋整個(gè)平面的區(qū)域,可取的形狀只有以下三種.這三種形狀中哪種最好?32三種形狀小區(qū)的比較當(dāng)服務(wù)總面積一定的情況下,正六邊形小區(qū)形狀最接近理想的圓形,用它覆蓋整個(gè)服務(wù)器所需的基站數(shù)最

12、少,最經(jīng)濟(jì).33區(qū)群的組成相鄰的小區(qū)不能用相同的信道,為了保證同信道小區(qū)之間相隔足夠的距離,附近若干個(gè)小區(qū)都不能用相同的信道,這些不同信道小區(qū)組成一個(gè)區(qū)群.組成區(qū)群的2個(gè)條件:區(qū)群之間可以鄰接,且無(wú)空隙無(wú)重疊的覆蓋鄰接后的區(qū)群保證各個(gè)相鄰?fù)诺佬^(qū)之間的距離相等經(jīng)數(shù)學(xué)證明可得,滿(mǎn)足以上兩個(gè)條件的區(qū)群內(nèi)的小區(qū)數(shù)應(yīng)滿(mǎn)足下式:N=i2 + ij +j234區(qū)群的組成35同頻小區(qū)的距離確定同頻小區(qū)的位置和距離的方法從某小區(qū)A出發(fā),先沿邊垂線(xiàn)方向跨j個(gè)小區(qū),再左(右)轉(zhuǎn)60,再跨i個(gè)小區(qū)到同信道小區(qū)A設(shè)小區(qū)的輻射半徑為r,可算出同信道小區(qū)中心之間的距離為D=3(i2 + ij +j2) * r = 3N

13、*r可看出:N越大,同信道小區(qū)的距離就越遠(yuǎn),抗同頻干擾的性能也越好.36中心激勵(lì)與頂點(diǎn)激勵(lì)中心激勵(lì):小區(qū)中央,用全向天線(xiàn)形成圓形覆蓋區(qū)頂點(diǎn)激勵(lì):基站在小區(qū)六邊形的3個(gè)頂點(diǎn)上,每個(gè)基站采用3副120度扇形輻射的定向天線(xiàn).頂點(diǎn)激勵(lì)接收的同頻干擾功率僅為采用全向天線(xiàn)系統(tǒng)的1/3,可減少同道干擾.37小區(qū)的分裂只有當(dāng)用戶(hù)密度均勻的情況下每個(gè)小區(qū)的大小可以是相同的.用戶(hù)密度不均勻,在用戶(hù)密度高的市中心小區(qū)面積小些,用戶(hù)密度低的市郊區(qū)小區(qū)面積大一些.用戶(hù)密度變大,小區(qū)面積變小.38信道(頻率)配置解決將給定的信道(頻率)如何分配給在一個(gè)區(qū)群的各個(gè)小區(qū).CDMA系統(tǒng)需要信道配置嗎?信道配置的方式:分區(qū)分組配

14、置法等頻距配置法其他頻率配置方法39分區(qū)分組配置法原則:盡量減少占用的總頻段,提高頻段利用率;同一區(qū)群不能使用相同的信道,避免同頻干擾;小區(qū)內(nèi)采用無(wú)三階互調(diào)的相容信道組,避免互調(diào)干擾;若每個(gè)區(qū)群有7個(gè)小區(qū),每個(gè)小區(qū)6個(gè)信道:第一組:1,5,14,20,34,36第二組: 2,9,13,18,21,31第三組: 3,8,19,25,33,40第四組: 4,12,16,22,37,39第五組: 6,10,27,30,32,41第六組: 7,11,24,26,29,35第七組: 15,17,23,28,38,42使用42個(gè)信道只占用42個(gè)頻段,是最佳的分配方案.缺點(diǎn):未考慮同一信道組中的頻率間隔,可

15、能出現(xiàn)較大的鄰道干擾.40等頻距配置法原則:按等頻率間隔來(lái)配置信道,頻距足夠大,可有效避免鄰道干擾.頻距大,干擾易于被接收機(jī)輸入濾波器濾除而不易作用到非線(xiàn)性器件,避免互調(diào)干擾的產(chǎn)生.根據(jù)群內(nèi)小區(qū)數(shù)N來(lái)確定同一信道組內(nèi)各信道之間的頻率間隔.例N =7,信道配置為:第一組:1,8,15,22,29第二組: 2,9,16,23,30第三組: 3,10,17,24,31第四組: 4,11,18,25,32第五組: 5,12,19,26,33第六組: 6,13,20,27,34第七組: 7,14,21,28,35優(yōu)點(diǎn):有效抑制鄰道干擾和互調(diào)干擾.41其他頻率配置方法動(dòng)態(tài)配置法:隨業(yè)務(wù)量的變化重新配置全部

16、信道.如果理想實(shí)現(xiàn),頻率利用率可提高20%50%但是及時(shí)算出新的配置方案，且能避免各類(lèi)干擾,電臺(tái)和天線(xiàn)共用器等裝備也要能適應(yīng),這是十分困難的.柔性配置法:準(zhǔn)備若干個(gè)信道,需要時(shí)向某個(gè)小區(qū)使用.控制比較簡(jiǎn)單,只要預(yù)留部分信道使各基站都能共用,可應(yīng)付局部業(yè)務(wù)量變化的情況,較為實(shí)用.42移動(dòng)通信組網(wǎng)技術(shù)多址技術(shù)區(qū)域覆蓋和信道分配網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)信令越區(qū)切換和位置管理43網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)基本網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)44基本網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)2種基本的通信鏈路移動(dòng)用戶(hù)-基站-交換機(jī)-固定網(wǎng)絡(luò)-固定用戶(hù)移動(dòng)用戶(hù)-基站-交換機(jī)-基站-移動(dòng)用戶(hù)基站與交換機(jī)之間，交換機(jī)與固定網(wǎng)絡(luò)之間一般采用有線(xiàn)鏈路。通常每個(gè)基站要同時(shí)支持5

17、0路語(yǔ)音呼叫，每個(gè)交換機(jī)可以支持近100個(gè)基站，交換機(jī)到固定網(wǎng)絡(luò)之間需要5000個(gè)話(huà)路的傳輸容量。45交換機(jī)的組成和基本原理交換機(jī)由交換網(wǎng)絡(luò)，接口和控制系統(tǒng)組成。交換網(wǎng)絡(luò)作用：在控制系統(tǒng)控制下，將任一輸入線(xiàn)和輸出線(xiàn)接通。46數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)組成部分:移動(dòng)臺(tái)(MS)基站分系統(tǒng)(BSS)基站控制器(BSC)基站收發(fā)信臺(tái)(BTS)網(wǎng)絡(luò)分系統(tǒng)（NSS）移動(dòng)交換中心(MSC)歸屬位置寄存器(HLR)訪(fǎng)問(wèn)位置寄存器(VLR)設(shè)備標(biāo)志寄存器(EIR)認(rèn)證中心(AUC)操作維護(hù)中心(OMC)47通信設(shè)備各廠(chǎng)商份額2008年TD-SCDMA基地臺(tái)市場(chǎng)占有率48通信設(shè)備各廠(chǎng)商份額2008年TD-SCD

18、MA基地臺(tái)市場(chǎng)占有率49移動(dòng)通信組網(wǎng)技術(shù)多址技術(shù)區(qū)域覆蓋和信道分配網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)信令越區(qū)切換和位置管理50信令在正常通話(huà)前后和過(guò)程中傳輸很多其他的控制信號(hào),比如摘機(jī),掛機(jī),空閑音,忙音,撥號(hào),振鈴,回鈴,頻道分配,用戶(hù)等級(jí)與管理,呼叫與應(yīng)答,越區(qū)切換等信號(hào)和通信有關(guān)的一系列控制信號(hào)通稱(chēng)信令.用戶(hù)信息直接通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)由發(fā)信者傳輸?shù)绞招耪?信令在通信網(wǎng)絡(luò)的不同環(huán)節(jié)(基站,移動(dòng)臺(tái),MSC等)之間傳輸,各環(huán)節(jié)處理分析并通過(guò)交互作用而形成一系列的操作控制,保證用戶(hù)信息有效而可靠的傳輸.信令分2類(lèi):接入信令:用戶(hù)到基站間的信令網(wǎng)絡(luò)信令:網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間的信令51接入信令Um接口協(xié)議棧第一層（最低層）L1是物理層。為

19、高層信息傳輸提供無(wú)線(xiàn)信道。第二層是數(shù)據(jù)鏈路層。為網(wǎng)絡(luò)層提供必要的數(shù)據(jù)傳輸結(jié)構(gòu)。第三層是網(wǎng)絡(luò)層。管理鏈路連接，控制呼叫過(guò)程，以及移動(dòng)管理和無(wú)線(xiàn)資源管理。根據(jù)信號(hào)形式不同數(shù)字信令音頻信令52數(shù)字信號(hào)常用的信令格式:前置碼(P):提供位同步信息,確定每一碼位的起始和終止時(shí)間.字同步碼(SW):也叫幀同步用于確定信息(報(bào)文)的開(kāi)始位.地址和數(shù)據(jù)碼(A或D):包括控制,選呼,撥號(hào)等信令.糾錯(cuò)碼(SP):糾錯(cuò)碼以降低信息傳輸速率為代價(jià)提高傳輸?shù)目煽啃?特點(diǎn)：速度快,容量大,可靠性高PSWA或DSP53音頻信令用不同的頻率或者頻率組合表示信令.常用的信令種類(lèi)單音頻信令雙音頻信令多音頻信令54單音頻信令帶內(nèi)單

20、音頻信令：用0.33kHz范圍內(nèi)不同的單音作為信令.例:SFD:F1至F8用于選呼.基站發(fā)F9表示信道忙,發(fā)F10表示信道空閑.要求:發(fā)端有多個(gè)不同的振蕩器;收端有相應(yīng)的選擇性極好的濾波器;優(yōu)點(diǎn):抗衰落性能好;缺點(diǎn):每個(gè)單音需持續(xù)200ms左右,處理速度慢.55雙音頻撥號(hào)信令撥號(hào)信令是移動(dòng)臺(tái)主叫時(shí)發(fā)往基站的信號(hào).43方式,就是市話(huà)網(wǎng)用戶(hù)環(huán)路中用的雙音多頻(DTMF)方式.用高音群的一個(gè)單音和低音群的一個(gè)單音代表一個(gè)十進(jìn)制數(shù).優(yōu)點(diǎn):每次發(fā)送的兩個(gè)單音頻差大,易于檢出;與市話(huà)兼容,不需轉(zhuǎn)換,傳送速度快;設(shè)備簡(jiǎn)單,性能可靠,成本低.#,*可以賦以他用.56網(wǎng)絡(luò)信令常用的網(wǎng)絡(luò)信令是7號(hào)信令,主要用于交

21、換機(jī)之間,交換機(jī)與數(shù)據(jù)庫(kù)之間交換信息.577號(hào)信令的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)7號(hào)信令網(wǎng)絡(luò)是與PSTN平行的獨(dú)立網(wǎng)絡(luò).587號(hào)信令網(wǎng)絡(luò)由3個(gè)部分組成：信令點(diǎn)(SP):發(fā)出和接收信令的設(shè)備,包括業(yè)務(wù)交換點(diǎn)(SSP)和業(yè)務(wù)控制點(diǎn)(SCP)信令鏈路信令轉(zhuǎn)移點(diǎn)(STP)SSP:電話(huà)交換機(jī),MSCSCP:提供增強(qiáng)型業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫(kù)，HLR或VLRSTP:在MSC和數(shù)據(jù)庫(kù)之間中轉(zhuǎn)SS7消息的交換機(jī).7號(hào)信令網(wǎng)絡(luò)的組成59移動(dòng)通信組網(wǎng)技術(shù)多址技術(shù)區(qū)域覆蓋和信道分配網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)信令越區(qū)切換和位置管理60越區(qū)切換概念將當(dāng)前正在進(jìn)行的移動(dòng)臺(tái)與基站間的通信鏈路從當(dāng)前基站轉(zhuǎn)移到另一個(gè)基站的過(guò)程.越區(qū)切換分類(lèi):硬切換:新的連接建立以前,先中斷舊的

22、連接.軟切換:既維持舊的連接又同時(shí)建立新連接,并利用舊鏈路的分集合并改善通信質(zhì)量,當(dāng)與新基站建立可靠連接后再中斷舊鏈路.越區(qū)切換包括3個(gè)方面的問(wèn)題:越區(qū)切換的準(zhǔn)則,何時(shí)需要進(jìn)行越區(qū)切換;越區(qū)切換如何控制;越區(qū)切換時(shí)信道分配.61越區(qū)切換的準(zhǔn)則根據(jù)移動(dòng)臺(tái)接收的平均信號(hào)強(qiáng)度.相對(duì)信號(hào)強(qiáng)度準(zhǔn)則(準(zhǔn)則1):在任何時(shí)間都選擇具有最強(qiáng)接收信號(hào)的基站.具有門(mén)限規(guī)定的相對(duì)信號(hào)強(qiáng)度準(zhǔn)則(準(zhǔn)則2):僅允許移動(dòng)用戶(hù)在當(dāng)前基站的信號(hào)足夠弱(低于某一門(mén)限),且新基站的信號(hào)強(qiáng)于本基站的信號(hào)情況下,才進(jìn)行越區(qū)切換.62具有滯后余量的相對(duì)信號(hào)強(qiáng)度準(zhǔn)則(準(zhǔn)則3):僅允許移動(dòng)用戶(hù)在新基站的信號(hào)強(qiáng)度比原基站強(qiáng)很多情況下進(jìn)行越區(qū)切換

23、.防止“乒乓效應(yīng)”具有滯后余量和門(mén)限規(guī)定的相對(duì)信號(hào)強(qiáng)度準(zhǔn)則(準(zhǔn)則4):僅允許移動(dòng)用戶(hù)在當(dāng)前基站的信號(hào)電平低于規(guī)定門(mén)限并且新基站的信號(hào)強(qiáng)度高于當(dāng)前基站一個(gè)給定之后余量時(shí)進(jìn)行越區(qū)切換.63越區(qū)切換的控制策略越區(qū)切換控制包括2個(gè)方面:越區(qū)切換的參數(shù)控制越區(qū)切換的過(guò)程控制過(guò)程控制方式分3種:移動(dòng)臺(tái)控制的越區(qū)切換網(wǎng)絡(luò)控制的越區(qū)切換移動(dòng)臺(tái)輔助的越區(qū)切換GSM,IS-95采用移動(dòng)臺(tái)輔助的越區(qū)切換64越區(qū)切換時(shí)的信道分配每個(gè)小區(qū)預(yù)留部分信道專(zhuān)門(mén)用于越區(qū)切換.那么新呼叫可用信道數(shù)會(huì)減少。由于從用戶(hù)角度看,正在進(jìn)行的通話(huà)中斷比新呼叫阻塞更令人討厭,因此使切換具有優(yōu)選權(quán),保留小區(qū)中所有可用信道的一小部分,專(zhuān)門(mén)為可能

24、要切換到該小區(qū)的通話(huà)所發(fā)出的切換請(qǐng)求服務(wù).65位置管理2個(gè)主要任務(wù)位置登記在移動(dòng)臺(tái)實(shí)時(shí)位置信息已知情況下,更新位置數(shù)據(jù)庫(kù).呼叫傳遞在有呼叫給移動(dòng)臺(tái)的情況下,根據(jù)HLR和VLR中位置信息定位移動(dòng)臺(tái).2個(gè)需解決的問(wèn)題位置更新移動(dòng)臺(tái)如何發(fā)現(xiàn)位置變化及何時(shí)報(bào)告它的當(dāng)前位置尋呼如何有效的確定移動(dòng)臺(tái)處于哪個(gè)小區(qū)66位置登記移動(dòng)通信系統(tǒng)分若干登記區(qū)(RA,GSM中成為位置區(qū)LA).當(dāng)一個(gè)移動(dòng)臺(tái)(MT)進(jìn)入一個(gè)新的RA,位置登記的步驟:在管理新RA的新VLR中登記MT(T1)修改HLR中記錄服務(wù)該MT的新VLR的ID(T2)在舊VLR和MSC中注銷(xiāo)MT(T3,T4).67呼叫傳遞2個(gè)步驟:確定為被呼MT服務(wù)的

25、VLR確定被呼MT在訪(fǎng)問(wèn)哪個(gè)小區(qū)68位置更新和尋呼當(dāng)用戶(hù)進(jìn)入一個(gè)新的RA,它將進(jìn)行位置更新.當(dāng)有呼叫要到達(dá)該用戶(hù)時(shí),將在該RA內(nèi)進(jìn)行尋呼,以確定移動(dòng)用戶(hù)在哪個(gè)小區(qū)范圍內(nèi).位置登記區(qū)越大,位置變更頻率越低,但每次呼叫尋呼的基站數(shù)目就越多.如果極限情況下,移動(dòng)臺(tái)每進(jìn)入一個(gè)小區(qū)就發(fā)送一次位置更新信息,則用戶(hù)位置更新開(kāi)銷(xiāo)非常大,但尋呼開(kāi)銷(xiāo)很小.69動(dòng)態(tài)位置更新策略三種動(dòng)態(tài)位置更新策略基于時(shí)間的位置更新策略:每個(gè)用戶(hù)每隔T秒周期性更新其位置.基于運(yùn)動(dòng)的位置更新策略:移動(dòng)臺(tái)跨越一定數(shù)量的小區(qū)邊界以后,移動(dòng)臺(tái)就進(jìn)行一次位置更新.基于距離的位置更新策略:移動(dòng)臺(tái)離開(kāi)上次位置更新時(shí)所在小區(qū)的距離超過(guò)一定值時(shí),移動(dòng)

26、臺(tái)進(jìn)行一次位置更新.基于距離的位置更新策略開(kāi)銷(xiāo)最大,要求移動(dòng)臺(tái)能有不同小區(qū)直接的距離消息,網(wǎng)絡(luò)必須以高效方式提供消息.基于時(shí)間和運(yùn)動(dòng)的位置更新策略實(shí)現(xiàn)比較簡(jiǎn)單,用定時(shí)器或者運(yùn)動(dòng)計(jì)數(shù)器就可跟蹤.70本章小結(jié)FDMA，TDMA，CDMA多址技術(shù)概念，原理，特點(diǎn)，容量比較區(qū)域覆蓋，信道分配方法移動(dòng)通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)接口越區(qū)切換，位置更新基本原理71本章思考1、有人說(shuō)CDMA是第三代移動(dòng)通信技術(shù)，對(duì)嗎？為什么？2、新型多址技術(shù)有哪些？簡(jiǎn)述之。3、到國(guó)外漫游是否需要換手機(jī)？72漫游費(fèi)的問(wèn)題國(guó)內(nèi)自動(dòng)漫游計(jì)費(fèi)方法（全球通用戶(hù)）在A(yíng)地開(kāi)戶(hù)的13X電話(huà)漫游至B地：1、打B地普通電話(huà)：收漫游費(fèi)0.5元每分2、打B地13X電話(huà)： 收漫游費(fèi)0.5元每分3、打A地普通電話(huà)：收B