電力系統(tǒng)通信技術(shù)(下)

電力系統(tǒng)通信技術(shù)(下)第一頁，共163頁。5.1數(shù)字微波通信的概述5.1.1數(shù)字微波通信的概念

微波:頻率在300MHz～300GHz范圍內(nèi)，波長極短（1m～lmm）的電磁波。常用的范圍是1～40GHz。電磁波：fλ=c

微波通信:利用微波(射頻)作載波攜帶數(shù)字信息，通過無線電波空間進(jìn)行再生中繼（接力）的通信方式。模擬微波：攜帶的基帶信息是模擬信號(hào)數(shù)字載波：攜帶的基帶信息是數(shù)字信號(hào)微波通信是無線通信的一種方式。第二頁，共163頁。（一）無線電波和頻段劃分

無線電波：是一種頻率較低、波長較長的電磁波

中長波沿地面?zhèn)鞑?，繞射能力較強(qiáng)，沿地面?zhèn)鞑ィㄒ驗(yàn)榈孛鎻?qiáng)烈吸收能量）；短波靠電離層反射傳播；微波（波長為1m～lmm)，能穿透電離層，在大氣對(duì)流層中沿視線直線傳播，繞射能力很弱。頻段名稱頻率范圍波長范圍長波中波短波超短波（特高頻）30～300kHz300～3000kHz3～30MHz30～300MHz10000～1000m1000～100m100～10m10～1m微波分米波厘米波毫米波300MHz～3GHz3～30GHz30～300GHz100～10cm10～1cm1cm～1mm第三頁，共163頁。中長波沿地面?zhèn)鞑?，繞射能力較強(qiáng)，沿地面?zhèn)鞑ィㄒ驗(yàn)榈孛鎻?qiáng)烈吸收能量）地波；短波靠電離層反射傳播；微波（波長為1m～lmm)，能穿透電離層，在大氣對(duì)流層中沿視線直線傳播，繞射能力很弱。第四頁，共163頁。（四）地面遠(yuǎn)距離微波通信

微波：無線電波，類似光的傳播特性。微波在自由空間只能像光波一樣沿直線傳播，繞射能力很弱；在傳播過程中遇到不均勻介質(zhì)時(shí)，將產(chǎn)生折射和反射現(xiàn)象。地面上進(jìn)行遠(yuǎn)距離微波通信需要采用“中繼”方式，這是因?yàn)椋海?）微波的似光性——視距傳播

第五頁，共163頁。

圖5-2微波通信的中繼方式第六頁，共163頁。(2)微波能量的傳播損耗和補(bǔ)充無線電波在空間傳播過程中，能量要受到損耗。頻率越高，衰減越大。因此，欲實(shí)現(xiàn)地面上A、B兩地間的遠(yuǎn)距離微波通信，也必須采用“接力”方式，逐段收發(fā)放大，最終到達(dá)遠(yuǎn)距離收信端。

第七頁，共163頁。（二）微波通信的特點(diǎn)(1)微波頻段，受工業(yè)、天電和宇宙等外部干擾的影響很小，使微波通信的傳輸可靠性提高。12GHz以下，受風(fēng)雨冰雪等惡劣氣象條件的影響較小，可使微波通信的穩(wěn)定度大大提高。目前使用較多的頻段是2、4、6、7、8和11GHz。(2)微波頻段占有頻帶很寬，可以容納更多的無線電設(shè)備工作。全部長、中、短波頻段的總頻帶占有不到30MHz，而微波僅厘米波的頻帶就占有27×103MHz，幾乎是前者的103倍。占有頻帶越寬，可容納同時(shí)工作的無線電設(shè)備越多。信息容量大。(|Δf|=|-Δλc/λ2|)

(3)微波射束在視距范圍內(nèi)直線、定向傳播，天線的兩站間的通信，距離不會(huì)太遠(yuǎn)，一般為50km。第八頁，共163頁。5.1.2微波傳播特性（一）自由空間的電波傳播1.自由空間的概念

——理想介質(zhì)空間，即相當(dāng)于真空狀態(tài)的理想空間。在此空間充滿著均勻、理想的介質(zhì)。2.自由空間傳播損耗在自由空間傳播的電磁波不產(chǎn)生反射、折射、吸收和散射等現(xiàn)象，即總能量在傳播過程沒有被損耗掉。但是，電波在自由空間傳播時(shí)，其能量會(huì)因向空間擴(kuò)散而衰耗。第九頁，共163頁。

這是因?yàn)殡姴ㄓ商炀€輻射后，向周圍空間傳播，到達(dá)接收地點(diǎn)的能量僅是一小部分。距離越遠(yuǎn)，接收點(diǎn)的能量越小，如同一只燈泡所發(fā)出的光一樣，均勻地向四面八方擴(kuò)散出去。

這種電波擴(kuò)散衰耗稱為自由空間傳播損耗。傳播損耗為：

（5-1）式中：d為收發(fā)天線的直線距離，m；

f為發(fā)信頻率，Hz；

c為光速度，；第十頁，共163頁。當(dāng)距離以km為單位，頻率以GHz為單位時(shí)

若頻率以MHz為單位，則

自由空間傳播損耗:第十一頁，共163頁。3.自由空間傳播條件下收信電平的計(jì)算實(shí)際使用的天線均為有方向性天線。設(shè)收發(fā)天線增益分別為、；收發(fā)兩端饋線系統(tǒng)損耗分別為、；收發(fā)兩端分路系統(tǒng)損耗分別為、。則在自由空間傳播條件下，接收機(jī)的輸入電平為

第十二頁，共163頁。,，

求在自由空間傳播條件下，接收機(jī)的輸入電平和輸入功率。解:由式（5-2）式得例已知發(fā)信功率為，工作頻率,兩站間距離即第十三頁，共163頁。（二）地形地物對(duì)微波傳播的影響地形地物對(duì)微波電磁波會(huì)產(chǎn)生的現(xiàn)象:反射（reflection）、折射（Refraction）、繞射或衍射（diffraction）吸收（absorption）。1.平坦地表對(duì)微波的反射水面或平坦地面等地表對(duì)微波的反射，造成接收點(diǎn)的場強(qiáng)是直射波和反射波的矢量和。當(dāng)收發(fā)天線足夠高時(shí)，可以認(rèn)為直射波是自由空間波。2.地表障礙物對(duì)微波視距傳播的影響地表障礙物是諸如丘陵、山頭、樹林和高大建筑物等會(huì)阻擋電磁波視距傳播的地物。與自由空間傳播相比，地表障礙物對(duì)微波視距傳播的影響表現(xiàn)為引入了阻擋損耗。第十四頁，共163頁。（三）大氣對(duì)微波傳播的影響主要討論對(duì)流層（0～10km）對(duì)微波傳播的影響。表現(xiàn)在3個(gè)方面：1氧氣分子和水蒸汽分子對(duì)電磁波的吸收；2雨、霧、雪等氣象微粒對(duì)電磁波的吸收和散射；3對(duì)流層結(jié)構(gòu)的不均勻?qū)﹄姶挪ǖ恼凵?。?dāng)微波中繼通信系統(tǒng)的工作頻段在10GHz以下時(shí)，前兩個(gè)方面的影響不顯著，只需考慮對(duì)流層折射的影響；當(dāng)工作頻段在10GHz以上時(shí)，3個(gè)方面的影響都需考慮。第十五頁，共163頁。(五)數(shù)字微波信道的干擾和噪聲微波線路的干擾主要來自天饋系統(tǒng)和空間傳播引入，一般有回波干擾、交叉極化干擾、收發(fā)干擾、鄰近波道干擾、天線系統(tǒng)同頻干擾等。噪聲主要來自設(shè)備，如收、發(fā)信機(jī)熱噪聲以及本振源的熱噪聲等。解釋：波道：每個(gè)微波的傳輸通道極化方向：電場矢量的方向

第十六頁，共163頁。5.1.3數(shù)字微波的使用與發(fā)展簡況

起步：20世紀(jì)50年代，小容量、低頻段的數(shù)字微波通信系統(tǒng)。

實(shí)用化：70年代末得到了迅速發(fā)展，并形成了一個(gè)完整的技術(shù)系統(tǒng)。調(diào)制方式：(2PSK)-->(1024QAM)

頻譜利用率大大提高：傳輸一路碼流為64kb/s的數(shù)字電話，已能被壓縮到與一路模擬電話(帶寬4KHz)所占用的信道頻譜利用率相當(dāng)?；赟DH的數(shù)字微波通信系統(tǒng)：進(jìn)入90年代后，數(shù)字微波具有建站快、成本低、不須鋪設(shè)線路的特點(diǎn)，尤其適合于緊急通信、臨時(shí)通信、無線接入等用途。第十七頁，共163頁。5.2數(shù)字微波通信系統(tǒng)5.2.1數(shù)字微波通信系統(tǒng)的組成一條數(shù)字微波通信線路：兩端終端站，中間站。微波通信用于長途電話傳輸?shù)谑隧?，?63頁。5.2.2數(shù)字微波通信系統(tǒng)的主要技術(shù)為了提高數(shù)字微波信道的傳輸質(zhì)量和進(jìn)一步提高頻譜利用率，對(duì)新技術(shù)的研制和使用可概括為如下幾個(gè)方面：（一）多載頻多電平調(diào)制技術(shù)

1多電平：4PSK->8PSK、

16QAM->64QAM

2單載頻：一個(gè)波道的發(fā)信機(jī)(或收信機(jī))只使用一個(gè)載頻(即射頻)。為了減小數(shù)字微波通信的多徑衰落，把傳輸頻譜變窄是一種有效的方法。多載頻：在256QAM系統(tǒng)傳輸方式。例：單載頻：100Mb/s4個(gè)載頻：400Mb/s

而其占用波道的頻譜卻與只用一個(gè)載頻傳輸100Mb/s占用的頻譜相當(dāng)。第十九頁，共163頁。（二）干擾信號(hào)抵消技術(shù)

20世紀(jì)80年代中期，國外在數(shù)字微波通信系統(tǒng)中使用了這種技術(shù)。因干擾噪聲是數(shù)字微波通信系統(tǒng)中一種主要噪聲，所以當(dāng)信道中存在干擾信號(hào)時(shí)，可設(shè)法把干擾信號(hào)提取出來?；蛴昧硗獾姆椒ㄓ善渌胤将@得干擾信號(hào)，然后，加入到原信道去抵消存在的干擾。只要使提取的干擾信號(hào)與存在的干擾電平相等、相位相反，就可使原信道中的干擾成分大大減小，提高了信道的傳輸質(zhì)量。第二十頁，共163頁。（三）微波射頻頻率再用技術(shù)-提高頻譜利用率多波道工作時(shí)，在兩個(gè)微波站之間，往同一方向的多個(gè)發(fā)信頻率(對(duì)應(yīng)多個(gè)波道)間要有一定的頻率間隔。例如我國4GHz、960路干線模擬微波，波道間隔為29MHz。

(a)：同波道型頻率再用。（干擾信號(hào)抵消技術(shù)，抗同頻干擾）同一個(gè)微波頻率可水平極化，“=”

，主用F

同時(shí)又可以垂直極化，“⊥”，再用Fr(b)：插入波道型頻率再用。（兩個(gè)不同極化波的干擾程度比(α)低）再用波道插在兩個(gè)主用波道之間第二十一頁，共163頁。（四）收、發(fā)微波射頻單頻制技術(shù)

兩頻制：一個(gè)波道的收、發(fā)使用兩個(gè)不同的微波頻率。若收、發(fā)共用同一天線、饋線的系統(tǒng)，要求收發(fā)間去耦度不小于30dB。在我國4GHz、960設(shè)備中，收、發(fā)頻率相差213MHz。若采用收、發(fā)頻率分開的兩個(gè)天線、饋線系統(tǒng)，收發(fā)間去耦度可達(dá)到70～80dB。這就使從兩頻制進(jìn)展到單頻制成為可能，

單頻制：一個(gè)波道的收、發(fā)使用同一個(gè)微波頻率，不同極化方式。（可使系統(tǒng)的頻譜利用率提高一倍）主要問題：站內(nèi)本系統(tǒng)收、發(fā)之間的同頻干擾其它站的越站干擾問題解決方案：使用高性能的兩個(gè)天線、饋線系統(tǒng)對(duì)收、發(fā)信設(shè)備加強(qiáng)屏蔽和去耦采用干擾信號(hào)抵消技術(shù)等措施。第二十二頁，共163頁。反向防衛(wèi)度邊對(duì)邊去耦背對(duì)背去耦第二十三頁，共163頁。（五）多徑分集技術(shù)

多徑傳輸：電磁波傳輸經(jīng)過反射、折射和直射等多個(gè)不同的路徑，以不同的方向和時(shí)延到達(dá)收信點(diǎn)，而進(jìn)行矢量相加。

后果：微波通信中的頻率選擇性衰落。

設(shè)想：而多徑傳輸?shù)碾姴▍s載有相同的有用信息，所以人們想用數(shù)字分析的方法和信號(hào)處理技術(shù)，把有用信號(hào)分離出來，并加以利用，這就是多徑分集技術(shù)的設(shè)想。由于實(shí)現(xiàn)的難度較大，所以其進(jìn)展程度不快。第二十四頁，共163頁。

為滿足上述指標(biāo)，除了有主用波道和主用設(shè)備外，還附加有備用波道和備用設(shè)備。當(dāng)主用備用波道的切換要依據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)線路工作狀態(tài)的監(jiān)測(cè)和控制結(jié)果而定。

主控站，中心站：集中監(jiān)控功能的有人站

被控站，遠(yuǎn)方站：無人值守站微波站的無人值守和集中監(jiān)控勢(shì)在必行。監(jiān)控系統(tǒng)的遙測(cè)、遙信和遙控、遙調(diào)功能——四遙功能遙測(cè)：主控站向被控站發(fā)出詢問指令（書）遙測(cè)：被控站向主控站發(fā)送模擬量信息（電力系統(tǒng)遠(yuǎn)動(dòng)）遙控：主控站向被控站發(fā)送控制二元信息指令：開關(guān)(機(jī)械或電氣)投、切動(dòng)作。遙調(diào)：主控站向被控站發(fā)送調(diào)節(jié)指令：模擬量調(diào)節(jié)的電氣動(dòng)作。遙信：是各無人值守站向主控站發(fā)送表示站上設(shè)備工作狀態(tài)“正?！?、或“不正?！钡亩畔?1、0碼)的過程。

第二十五頁，共163頁。5.2.5天線、饋線系統(tǒng)發(fā)信設(shè)備->微波信號(hào)->饋線系統(tǒng)->發(fā)射天線->無線定向發(fā)射->接收天線->饋線系統(tǒng)->微波信號(hào)->收信設(shè)備。天線、饋線系統(tǒng)包括:天線和饋線、阻抗變換器、極化分離器、波道濾波器等。天線、饋線系統(tǒng)最基本的要求有：足夠的天線增益，良好的方向性，低損耗的饋線系統(tǒng)，極小的電壓駐波比，較高的極化去耦度，足夠的機(jī)械強(qiáng)度等。

數(shù)字微波或模擬微波的天饋線系統(tǒng)型式及技術(shù)要求基本相同。第二十六頁，共163頁。反向防衛(wèi)度邊對(duì)邊去耦背對(duì)背去耦第二十七頁，共163頁。2.卡塞格林天線

——雙反射器的拋物面天線，其外形簡圖如圖所示(a)：一般較常見(b)：近年來出現(xiàn)，圓柱屏蔽罩式。可降低向后方輻射的功率(降低后瓣)，又可減弱旁瓣。第二十八頁，共163頁。C‘、C為雙曲線的兩個(gè)焦點(diǎn)。若從C‘點(diǎn)向另一雙曲線作射線CP，過雙曲線上的一點(diǎn)P作雙曲線的法線MP。根據(jù)雙曲線性質(zhì)，α=β。即切面上的入射角等于反射角。因此，由C發(fā)出的射線C'P經(jīng)雙曲面反射后，就相當(dāng)于從C發(fā)出的射線一樣。第二十九頁，共163頁?？ㄈ窳痔炀€組成：三部分初級(jí)喇叭輻射器實(shí)焦點(diǎn)C'雙曲面副反射器拋物面主反射面焦點(diǎn)F，與(虛焦點(diǎn))C重合

由C‘-P-E就相當(dāng)于（C)F-P–E;

再經(jīng)拋物面主反射面聚焦作用，就成為平面波而發(fā)射出去。第三十頁，共163頁。5.4

一點(diǎn)多址（點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)）微波通信系統(tǒng)

5.4.1概述

——近年來發(fā)展起來的一種分布式無線通信方式，應(yīng)用：在一些幅員遼闊、用戶分散、人口密度相對(duì)較低、話務(wù)量較小的地區(qū)。如用有線方式難以到達(dá)的山區(qū)和海島。組成：一個(gè)中心站(又稱基地站)和不同方向的多個(gè)外圍站(或稱用戶站、遠(yuǎn)端站)第三十一頁，共163頁。1由于微波的視距傳播特性(似光性)，因此外圍站只能設(shè)在中心站的方圓50km范圍之內(nèi)。2中心站：全方向性天線，足夠高，外圍站：簡易定向天線（對(duì)準(zhǔn)中心站）相對(duì)低各外圍站之間通信必須通過中心站來建立。第三十二頁，共163頁。為了延伸系統(tǒng)的傳輸距離，也可以采用中繼接力的方式增設(shè)中繼站。根據(jù)需要，中繼站也可上、下話路。典型的一點(diǎn)多址微波通信系統(tǒng)組網(wǎng)類型可以是輻射型、分支型和直線型第三十三頁，共163頁。5.4.2一點(diǎn)多址微波通信系統(tǒng)的特點(diǎn)（1）用于農(nóng)村電話網(wǎng)的組成部分和城市公用電話網(wǎng)的延伸（2）它不適合作為話務(wù)量大的中繼線使用。當(dāng)某一外圍站的用戶數(shù)超過一套設(shè)備的最大容量時(shí)，可以利用增加設(shè)備的套數(shù)來解決。（3）除傳送電話外，還可提供數(shù)據(jù)傳輸，如傳真、電傳、電報(bào)等。其中對(duì)于速率為4.8kb/s以下的數(shù)據(jù)信號(hào)，可以不外接調(diào)制、解調(diào)器而直接在系統(tǒng)中傳送。第三十四頁，共163頁。例子：“農(nóng)村電網(wǎng)建設(shè)與改造”的通信部分定位：農(nóng)網(wǎng)通信系統(tǒng)處于電力系統(tǒng)通信網(wǎng)的邊緣，屬于支線通信網(wǎng)。其網(wǎng)絡(luò)布局多呈“面”狀分布，比較分散。主要問題：根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況，合理地選擇適當(dāng)?shù)耐ㄐ欧绞胶驮O(shè)備，實(shí)現(xiàn)通信網(wǎng)的覆蓋范圍、傳輸容量、信息路由、可靠性及經(jīng)濟(jì)指標(biāo)在滿足電力系統(tǒng)通信要求基礎(chǔ)上的統(tǒng)一。因此，建設(shè)一個(gè)合理的農(nóng)網(wǎng)通信系統(tǒng)，我們需要首先了解農(nóng)網(wǎng)通信系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀、一些適用于農(nóng)網(wǎng)的通信方式以及組建一個(gè)農(nóng)網(wǎng)通信系統(tǒng)時(shí)需要考慮的問題。第三十五頁，共163頁。移動(dòng)應(yīng)急和容災(zāi)根據(jù)網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)分析,有選擇地建設(shè)部分固定的和部分移動(dòng)的應(yīng)急容災(zāi)微波電路,對(duì)于光纖傳輸系統(tǒng)在遇到自然災(zāi)害以及緊急修復(fù)時(shí)能發(fā)揮重要作用。如:點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的SDH微波、PDH微波等,設(shè)備可做到集成度高、體積小、重量輕,建立連接迅速,并具備光纖接口,在OPGW、ADSS光纜斷纜情況下,便攜式微波設(shè)備可立即運(yùn)至現(xiàn)場,連接中斷處的纖芯,迅速恢復(fù)通信,滿足電力生產(chǎn)業(yè)務(wù)的通信需要,從而給光纜修復(fù)提供充足的時(shí)間。例如:成都曙光公司的SunetLINK6000E1數(shù)字微波通信系統(tǒng)(如圖1所示),有固定型和便攜移動(dòng)型,可工作于2.4～26GHz微波頻段,可提供4～32Mbit/s的數(shù)據(jù)傳輸速率,應(yīng)用十分廣泛。第三十六頁，共163頁。第三十七頁，共163頁。偏遠(yuǎn)廠站接入對(duì)于較為偏遠(yuǎn)、只有單回或同塔雙回輸電線路的變電站、水電站或火電廠等,可隨輸電線路建設(shè)1條OPGW光纜電路作為主用,另建設(shè)1條SDH微波通信電路作為備用。對(duì)于40～100km的輸電線路,只需建設(shè)2～3個(gè)微波站,具有較好的經(jīng)濟(jì)性,此外,從技術(shù)角度分析,微波電路比電力線載波備用容量大,若建設(shè)同塔第二條OPGW光纜電路,2條光纜同桿并架,相關(guān)性大,容易出現(xiàn)同時(shí)倒塔斷裂的風(fēng)險(xiǎn),因此,采用“光纖+微波”的方式作為偏遠(yuǎn)廠站的接入是一種較好的選擇。第三十八頁，共163頁。

5.5衛(wèi)星通信技術(shù)第三十九頁，共163頁。5.5衛(wèi)星通信技術(shù)

——利用人造地球衛(wèi)星作為中繼站來轉(zhuǎn)發(fā)無線微波，從而進(jìn)行兩個(gè)或多個(gè)地面站之間的通信。衛(wèi)星通信具有傳輸距離遠(yuǎn)、覆蓋面積大、通信容量大、用途廣、通信質(zhì)量好、抗破壞能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。

一顆通信衛(wèi)星總通信容量可實(shí)現(xiàn)上萬路雙向電話和十幾路彩色電視的傳輸。

衛(wèi)星通信工作在微波波段，與地面的微波接力通信類似，衛(wèi)星通信則利用高空衛(wèi)星進(jìn)行接力通信。

第四十頁，共163頁。高軌道通信衛(wèi)星：（本節(jié)介紹）運(yùn)行在赤道上空約36000km的同步衛(wèi)星。位于印度洋、大西洋、太平洋上空的三顆同步衛(wèi)星，基本可覆蓋全球。因衛(wèi)星的高度太高，故要求地面站發(fā)射機(jī)有強(qiáng)大的發(fā)射功率，接收靈敏度要高，天線增益要高。

低軌道通信衛(wèi)星：（移動(dòng)通信中介紹）是運(yùn)行在500～1500km上空的非同步衛(wèi)星，一般采用多顆小型衛(wèi)星組成一個(gè)星型網(wǎng)。通過星際通信可覆蓋全球。主要用于移動(dòng)通信和全球定位系統(tǒng)(GPS)。第四十一頁，共163頁。5.5.1衛(wèi)星通信概述（一）衛(wèi)星通信的發(fā)展衛(wèi)星通信是現(xiàn)代通信技術(shù)、航空航天技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)結(jié)合的重要成果。

近30年來，衛(wèi)星通信在國際通信、國內(nèi)通信、國防、移動(dòng)通信以及廣播電視等領(lǐng)域，得到了廣泛應(yīng)用。

衛(wèi)星通信之所以成為強(qiáng)有力的現(xiàn)代通信手段之一，是因?yàn)樗哂蓄l帶寬、容量大、適于多種業(yè)務(wù)、覆蓋能力強(qiáng)、性能穩(wěn)定、不受地理?xiàng)l件限制、成本與通信距離無關(guān)等特點(diǎn)。第四十二頁，共163頁。第一代“國際通信衛(wèi)星”(INTERLSAT-I）IS-I，原名“晨鳥”第四十三頁，共163頁。5.5.2衛(wèi)星通信的特點(diǎn)（一）衛(wèi)星通信的特點(diǎn)通信距離遠(yuǎn)，通信成本與距離無關(guān)。

覆蓋面積大，，可進(jìn)行多址通信通信容量大，傳送的業(yè)務(wù)種類多。信號(hào)傳輸質(zhì)量高，通信線路穩(wěn)定可靠建立通信電路靈活，機(jī)動(dòng)性好第四十四頁，共163頁。同步衛(wèi)星覆蓋第四十五頁，共163頁。（二）衛(wèi)星通信技術(shù)上的特殊性

第四十六頁，共163頁。第四十七頁，共163頁。5.5.3衛(wèi)星通信使用的頻率衛(wèi)星通信頻率一般工作在微波頻段，其主要原因是衛(wèi)星通信是電磁波穿越大氣層的通信，大氣中的水分子、氧分子、離子對(duì)電磁波的衰減隨頻率而變化。

可見，0.3-10GHz大氣損耗最小，比較適合于電波穿出大氣層的傳播，可以把電波看作是自由空間傳播，因此稱此頻率段為“無線電窗口”第四十八頁，共163頁。目前大部分通信衛(wèi)星民用、商用衛(wèi)星通信：使用4/6GHz頻段政府、軍事衛(wèi)星通信：使用7/8GHz頻段與民用衛(wèi)星通信系統(tǒng)在頻率上分開，避免相互干擾。由于4/6GHz通信衛(wèi)星的擁擠，以及與地面微波網(wǎng)的干擾問題，目前已開發(fā)使用11/14GHz頻段，并用于民用衛(wèi)星和廣播衛(wèi)星業(yè)務(wù)。

20/30GHz頻段也已經(jīng)開始使用，（損耗谷半透明無線電窗口）第四十九頁，共163頁。5.6衛(wèi)星通信系統(tǒng)的構(gòu)成5.6.1衛(wèi)星通信系統(tǒng)的基本組成

以地球同步衛(wèi)星通信系統(tǒng)，進(jìn)行電話通信的系統(tǒng)框圖。圖5-21衛(wèi)星電話通信系統(tǒng)第五十頁，共163頁。衛(wèi)星通信系統(tǒng)部分包括如下幾個(gè)部分內(nèi)容。（一）控制與管理系統(tǒng)（二）星上系統(tǒng)（三）地球站

第五十一頁，共163頁。第五十二頁，共163頁。5.6.2衛(wèi)星通信鏈路計(jì)算（一）衛(wèi)星通信鏈路構(gòu)成圖5-22是典型的衛(wèi)星通信鏈路的組成。特點(diǎn)：接收信號(hào)弱，延時(shí)長。主要計(jì)算：接收的輸入端載波與噪聲的功率比(載噪比)，其他部分鏈路的計(jì)算與一般的通信系統(tǒng)沒有區(qū)別。對(duì)于模擬衛(wèi)星通信，載噪比決定了系統(tǒng)輸出端的信噪比；對(duì)于數(shù)字衛(wèi)星通信，載噪比決定了系統(tǒng)輸出端的誤碼率。第五十三頁，共163頁。（2）有效全向輻射功率EIRP——代表地球站或通信衛(wèi)星發(fā)射系統(tǒng)的發(fā)射能力，發(fā)射天線所發(fā)射的功率與發(fā)射天線增益的乘積，即

EIRP=PTGT

（5-13）（3）自由空間損耗LP

設(shè)一個(gè)無方向性天線發(fā)射功率為PT(W)，若在距離為d(m)為足夠遠(yuǎn)的地方接收，設(shè)接收天線的有效接收面積為，則接收到的功率PR

（5-14）第五十四頁，共163頁。5.6.3衛(wèi)星通信多址技術(shù)

第五十五頁，共163頁。第五十六頁，共163頁。SDMA多址技術(shù)

SDMA多址技術(shù)的原理是利用地球站的地理位置不同，采用天線的波束成形技術(shù)，達(dá)到多用戶共享頻率資源、時(shí)間資源和碼資源，如圖所示。第五十七頁，共163頁。國家電力公司會(huì)議電視系統(tǒng)衛(wèi)星工程正在啟動(dòng)，對(duì)于地面通道不能直接到達(dá)的西藏、新疆等省電力公司將通過衛(wèi)星網(wǎng)與北京相連。第五十八頁，共163頁。第5章微波與衛(wèi)星通信技術(shù)小結(jié)微波的使用頻段特點(diǎn)地面遠(yuǎn)距離微波通信采用中繼方式的原因一點(diǎn)多址微波通信系統(tǒng)的特點(diǎn)衛(wèi)星通信技術(shù)的特點(diǎn)衛(wèi)星通信的有效全向輻射功率和接收系統(tǒng)的性能因素第五十九頁，共163頁。第六十頁，共163頁。

第6章移動(dòng)通信技術(shù)6.1移動(dòng)通信概述6.2移動(dòng)通信技術(shù)6.3GSM(全球數(shù)字移動(dòng)通信)系統(tǒng)及GPRS技術(shù)

6.4CDMA移動(dòng)通信系統(tǒng)6.5衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)6.6第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)第六十一頁，共163頁。6.1移動(dòng)通信概述6.1.1移動(dòng)通信概念

——通信的雙方中至少有一方是在移動(dòng)中進(jìn)行信息交換的通信方式。“動(dòng)中通”

終端的移動(dòng)性（手持機(jī)，車載臺(tái)）

個(gè)人的移動(dòng)性（SIM卡方式支持的業(yè)務(wù)）

業(yè)務(wù)的移動(dòng)性（200卡業(yè)務(wù)等）通信網(wǎng)的智能化和無線化使三者統(tǒng)一起來：個(gè)人通信網(wǎng)或個(gè)人通信業(yè)務(wù)圖6-1移動(dòng)通信第六十二頁，共163頁。6.1.2移動(dòng)通信特點(diǎn)電波傳輸特性復(fù)雜多普勒效應(yīng)慢衰落－建筑阻擋快衰落－多徑傳播干擾多而復(fù)雜噪聲干擾遠(yuǎn)近效應(yīng)鄰道干擾、互調(diào)干擾、共頻道干擾組網(wǎng)方式多樣靈活對(duì)設(shè)備要求更為苛刻用戶量大而頻率資源有限第六十三頁，共163頁。

多普勒效應(yīng):移動(dòng)形成的多普勒頻移將產(chǎn)生附加調(diào)制噪聲。移動(dòng)產(chǎn)生的多普勒頻率為：（6-1）式中：v為移動(dòng)速度；λ為工作波長；θ為電波入射角。變化范圍可達(dá)20～30dB。圖6-2普勒效應(yīng)第六十四頁，共163頁。

6.1.3移動(dòng)通信分類①按使用對(duì)象可分為民用設(shè)備和軍用設(shè)備；②按用戶的通話狀態(tài)和頻率使用方法可分為單工制、雙工制和半雙工制；③按多址方式可分為頻分多址(FDMA)、時(shí)分多址(TDMA)和碼分多址(CDMA)等；④按基站配置可分為單區(qū)制、多區(qū)制、蜂窩制等配置方式；⑤按用途和區(qū)域可分為陸地通信、海上通信和航空通信；

陸地移動(dòng)通信系統(tǒng)又可分為：（發(fā)展最快） 公眾移動(dòng)通信系統(tǒng)、 無線集群系統(tǒng) 無繩電話系統(tǒng)等。第六十五頁，共163頁。階段主要技術(shù)主要業(yè)務(wù)代表系統(tǒng)第一代（模擬蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)）模擬調(diào)頻、頻分多址電話美國的AMPS，英國TACS，北歐的NMT-900及日本HCNTS等第二代（GSM和窄帶CDMA（IS95-A）數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)）多址方式﹑調(diào)制技術(shù)﹑話音編碼﹑信道編碼﹑分集接收技術(shù)等采用了數(shù)字技術(shù)歐洲的GSM、美國的DAMPS（IS-54目前用IS-136，）及日本的JDC

第三代（寬帶，綜合的全球個(gè)人通信網(wǎng)）CDMAFPLMTS，UMTS第六十六頁，共163頁。6.1.5移動(dòng)通信發(fā)展史

1980s，第一代蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)：以AMPS和TACS為代表的模擬蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)是系統(tǒng)。1990s，第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)(數(shù)字蜂窩系統(tǒng))，兩種重要的移動(dòng)通信體制：TDMA體制，歐洲的GSM系統(tǒng)CDMA體制，美國的IS-95系統(tǒng)

2000后，第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)，三大主流WCDMA、歐洲的GSM系統(tǒng)的基礎(chǔ)上cdma2000、美國的IS-95CDMA系統(tǒng)的基礎(chǔ)上TD-SCDMA中國大唐電信時(shí)分雙工TDD模式支持不對(duì)稱業(yè)務(wù)又有中國政府和產(chǎn)業(yè)界的支持，國內(nèi)巨大的市場潛力第六十七頁，共163頁。移動(dòng)通信發(fā)展的主要技術(shù)問題及發(fā)展方向移動(dòng)通信未來的發(fā)展動(dòng)向:⑴提高頻譜利用率,開拓更高頻帶；⑵開發(fā)衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)；⑶新體制的研究；⑷全球一網(wǎng),每人一號(hào),實(shí)現(xiàn)人類通信理想目標(biāo)。

個(gè)人通信(PersonalCommunications)：

——是指無論任何人（Whoever）在任何地方（Wherever）、在任何時(shí)候（Whenever）、能向任何人（Whomever）提供任何方式（Whatever）的信息通信服務(wù)，是人類無約束自由通信的理想目標(biāo)。第六十八頁，共163頁。6.2移動(dòng)通信技術(shù)6.2.1移動(dòng)通信系統(tǒng)的組成移動(dòng)臺(tái)（MS：MobileStation）基站(BS：BaseStation)

移動(dòng)業(yè)務(wù)交換中心（MSC：MobileServiceSwitchingCentre）對(duì)其服務(wù)區(qū)內(nèi)的MS進(jìn)行交換和控制提供移動(dòng)網(wǎng)與固定公眾電信網(wǎng)的接口。第六十九頁，共163頁。無線區(qū)：每個(gè)基站都有一個(gè)可靠通信的服務(wù)范圍。無線小區(qū)的大小主要由發(fā)射功率和基站天線的高度決定?？煞譃椋捍髤^(qū)制

——一個(gè)城市由一個(gè)無線區(qū)覆蓋。大區(qū)制的基站發(fā)射功率很大，無線區(qū)覆蓋半徑可達(dá)25km以上。小區(qū)制

——覆蓋半徑為2km～10km的區(qū)域，且由多個(gè)無線區(qū)鏈合而成整個(gè)服務(wù)區(qū)的制式。小區(qū)制的基站發(fā)射功率很小。目前發(fā)展方向是將小區(qū)進(jìn)一步劃小，成為微區(qū)、宏區(qū)和毫區(qū)，其覆蓋半徑降至100m左右。第七十頁，共163頁。大區(qū)制移動(dòng)通信網(wǎng)大區(qū)制就是在一個(gè)服務(wù)區(qū)域(如一個(gè)城市)內(nèi)只有一個(gè)基站BS，并由它負(fù)責(zé)移動(dòng)通信的聯(lián)絡(luò)和控制。為了解決兩個(gè)方向通信不一致的問題，可以在適當(dāng)?shù)攸c(diǎn)設(shè)立若干個(gè)分集接收站，以保證在服務(wù)區(qū)內(nèi)的雙向通信質(zhì)量。發(fā)射機(jī)輸出功率一般為200W左右。覆蓋半徑大約為30～50km。第七十一頁，共163頁。大區(qū)制示意圖第七十二頁，共163頁。特點(diǎn)：

■信號(hào)傳輸損耗，通信距離有限

■覆蓋范圍30~50km，發(fā)射功率50~200W，天線很高(>30m)

■網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡單，頻道數(shù)目少，無需無線交換，直接與PSTN連。局限性

■覆蓋范圍有限

■服務(wù)的用戶容量有限

■服務(wù)性能較差

■頻譜利用率低大區(qū)制移動(dòng)通信網(wǎng)第七十三頁，共163頁。小區(qū)制移動(dòng)通信網(wǎng)小區(qū)制就是把整個(gè)服務(wù)區(qū)域劃分為若干個(gè)無線小區(qū)，每個(gè)小區(qū)分別設(shè)置一個(gè)基站，負(fù)責(zé)本區(qū)移動(dòng)通信的聯(lián)絡(luò)和控制。同時(shí)，又可在MSC的統(tǒng)一控制下，實(shí)現(xiàn)小區(qū)之間移動(dòng)用戶通信的轉(zhuǎn)接，以及移動(dòng)用戶與市話用戶的聯(lián)系?；景l(fā)射功率一般為5～20W，每個(gè)小區(qū)半徑為2～20km（小的也有的為1～3km）第七十四頁，共163頁。圖6-5小區(qū)制示意圖大區(qū)制下，要與5個(gè)移動(dòng)臺(tái)通話，必須使用5對(duì)頻率小區(qū)制下，要與5個(gè)移動(dòng)臺(tái)通話，可以使用3對(duì)頻率第七十五頁，共163頁。小區(qū)制的特點(diǎn)：

■頻率的利用率高；

■組網(wǎng)靈活；

■能夠有效解決頻道數(shù)量有限和用戶數(shù)增大的矛盾無線小區(qū)的范圍不宜過小:

在移動(dòng)臺(tái)通話過程中，從一個(gè)小區(qū)轉(zhuǎn)入另一個(gè)小區(qū)時(shí)，移動(dòng)臺(tái)需要經(jīng)常地更換工作頻道。無線小區(qū)的范圍越小，通話中轉(zhuǎn)換頻道的次數(shù)就越多，這樣對(duì)控制交換功能的要求就提高了，再加上基站數(shù)量的增加，建網(wǎng)的成本就提高了。小區(qū)制移動(dòng)通信網(wǎng)第七十六頁，共163頁。問題:如何利用有限的資源為盡可能多的用戶提供服務(wù)。以前：分割頻率來獲得更多的可用信道

——縮小了指配給每個(gè)用戶的帶寬，造成服務(wù)質(zhì)量下降。革新：蜂窩技術(shù)，分割地理區(qū)域。

——將服務(wù)區(qū)分割成多個(gè)蜂窩小區(qū)，能更加有效地使用無線頻率。

（三）服務(wù)區(qū)域的劃分第七十七頁，共163頁。圖6-6帶狀服務(wù)區(qū)示意圖

考慮服務(wù)對(duì)象及頻率組不相互干擾等因素，小區(qū)制一般分為：帶狀服務(wù)區(qū)（同頻干擾）

——基站可以使用定向天線(方向性強(qiáng)的天線)，小區(qū)按縱向排列覆蓋整個(gè)服務(wù)區(qū)。面狀服務(wù)區(qū)（三）服務(wù)區(qū)域的劃分第七十八頁，共163頁。圖6-7同頻干擾示意圖為避免鄰接小區(qū)使用相同頻率，造成干擾(同頻干擾),因而采用不同頻率組，在帶狀情況下可配備雙組(群)頻率。但是也可能發(fā)生干擾，如圖6-7所示，因此也可配備三組或四組等。第七十九頁，共163頁。2.面狀服務(wù)區(qū)

——服務(wù)小區(qū)的形狀采用正三角形、正方形、正六邊形，鄰接構(gòu)成整個(gè)服務(wù)區(qū)。如圖6-8所示。（三）服務(wù)區(qū)域的劃分第八十頁，共163頁。2.面狀服務(wù)區(qū)

——首選正六邊形因此，正六邊形在現(xiàn)代移動(dòng)通信網(wǎng)中得到了廣泛的應(yīng)用。所以又稱蜂窩式網(wǎng)。第八十一頁，共163頁。小區(qū)圖案和頻率復(fù)用第八十二頁，共163頁。6.2.3移動(dòng)通信中的切換、交接與漫游

基站的設(shè)置：——激勵(lì)方式中心激勵(lì)方式：將基站發(fā)射機(jī)安置在小區(qū)的中心，采用全向天線。頂點(diǎn)激勵(lì)方式：將基站發(fā)射機(jī)安置在六個(gè)小區(qū)頂點(diǎn)的三個(gè)點(diǎn)上，采用扇形天線,如三葉草形結(jié)構(gòu)

圖6-10三葉草形（每個(gè)基站三個(gè)無線小區(qū)）——采用120°的定向天線輻射電波進(jìn)行無線信號(hào)覆蓋。如果配置三組頻率，由于天線的方向性提供了一定的隔離度，因而在小區(qū)中信號(hào)不會(huì)產(chǎn)生干擾。

第八十三頁，共163頁。切換/交接：當(dāng)移動(dòng)體在運(yùn)動(dòng)中，從一個(gè)小區(qū)向另一個(gè)小區(qū)運(yùn)動(dòng)時(shí)，信道發(fā)生轉(zhuǎn)換。如移動(dòng)體從BS1)向BS2過渡時(shí)，切換可發(fā)生在：同一基區(qū)的不同小區(qū)；不同基區(qū)的不同頻率組；也可發(fā)生在不同的移動(dòng)交換區(qū)交接過程：首先是基站監(jiān)測(cè)移動(dòng)臺(tái)信號(hào)強(qiáng)度，當(dāng)信號(hào)降低到某一限值時(shí)就請(qǐng)求切換；比較周圍鄰接小區(qū)接收到移動(dòng)臺(tái)的信號(hào)強(qiáng)弱，當(dāng)某一基站的小區(qū)信號(hào)較強(qiáng)時(shí)，就切換到此基站的小區(qū)，通過信道轉(zhuǎn)換繼續(xù)進(jìn)行通話。同一交換區(qū)的切換第八十四頁，共163頁。圖6-12不同交換區(qū)的切換示意圖第八十五頁，共163頁。

漫游：指移動(dòng)臺(tái)在某地登記進(jìn)網(wǎng)后，可在異地（全球范圍內(nèi)）同樣進(jìn)行呼叫處理通信。全球通/世界陸地移動(dòng)通信網(wǎng)：小區(qū)制的蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)制式：

GSM：，歐洲，我國

D-AMPS：美國北美

D-NTT：日本第八十六頁，共163頁。第六章第二部分GSM與GPRS第八十七頁，共163頁。GSM系統(tǒng)概述GSM以前是GroupSpecialMobile(1982年設(shè)立)的縮寫，現(xiàn)在是(GlobalSystemforMobilecommunications)的縮寫。

“全球移動(dòng)通信系統(tǒng)”。由歐洲ETSI(EuropeanTelecommunicationsStandardizationInstitute)提出的第二代數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)。采用TDMA/FDMA

復(fù)用方式。是世界上目前使用最廣、用戶數(shù)最多的移動(dòng)通信系統(tǒng)。第八十八頁，共163頁。GSM歷史

1980sGSM900(泛歐數(shù)字蜂窩通信網(wǎng))標(biāo)準(zhǔn)的修訂。（900MHz）1990s完成了1800MHz頻段的移動(dòng)電信業(yè)務(wù)規(guī)范和運(yùn)營，名為DCS1800系統(tǒng)。1995年，完成了1900MHz頻段的PCS1900移動(dòng)電信業(yè)務(wù)規(guī)范。第八十九頁，共163頁。GSM的發(fā)展現(xiàn)狀

全世界已有歐洲、亞洲、非洲、美洲、大洋州的130多個(gè)國家和地區(qū)建立了GSM網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)全球漫游；移動(dòng)通信用戶的40％采用GSM，僅中國的用戶數(shù)就超過了1億。第九十頁，共163頁。GSM的性能特征

通信：無線移動(dòng)通信，支持話音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。移動(dòng)性：國際接入，采用chip-card可接入不同運(yùn)營商的GSM網(wǎng)絡(luò)。連通世界各地：一個(gè)號(hào)碼，網(wǎng)絡(luò)處理本地化。第九十一頁，共163頁。GSM的性能特征（續(xù)）容量大：頻譜效率較高、小區(qū)覆蓋較小、每小區(qū)用戶數(shù)較多傳輸質(zhì)量高：就無線通信而言，話音質(zhì)量高，可靠性高，高速運(yùn)動(dòng)場合（如汽車和火車上）也極少會(huì)發(fā)生電話呼叫中斷。安全功能：接入控制、通過chip-card和PIN鑒權(quán)。第九十二頁，共163頁。GSM的缺點(diǎn)

沒有完美的系統(tǒng)!!沒有端到端的用戶加密。沒有給用戶提供完全的64kb/s的ISDN帶寬。產(chǎn)生電磁輻射較強(qiáng)?？赡軙?huì)出現(xiàn)濫用私人數(shù)據(jù)的現(xiàn)象。系統(tǒng)高度復(fù)雜。在GSM標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)有幾處不相容。第九十三頁，共163頁。GSM系統(tǒng)構(gòu)成

GSM是一種公共陸地移動(dòng)網(wǎng)(PLMN)?！粢粋€(gè)國家內(nèi)可以由數(shù)個(gè)運(yùn)營商根據(jù)GSM標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)?！艚M成：?移動(dòng)臺(tái)(MS)：MobileStation?基站子系統(tǒng)(BSS)

：BaseStationSubsystem?網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)(NSS）：NetworkandSwitchingSubsystem

第九十四頁，共163頁。基站子系統(tǒng)(BSS)

：BaseStationSubsystemBaseTransceiverStation(BTS)BaseStationController(BSC)第九十五頁，共163頁。數(shù)據(jù)庫（1）

HLR：(歸屬位置寄存器HomeLocationRegister)

用來存儲(chǔ)本地用戶位置信息的數(shù)據(jù)庫

——一個(gè)存儲(chǔ)管理部門用于移動(dòng)客戶管理的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫。每個(gè)移動(dòng)客戶都應(yīng)在其歸屬位置寄存器（HLR）注冊(cè)登記。HLR所存儲(chǔ)的用戶信息分為兩類：有關(guān)用戶參數(shù)的信息，永久性例如用戶類別，業(yè)務(wù)限制,所提供的業(yè)務(wù)，用戶的各種號(hào)碼、識(shí)別碼，以及用戶的保密參數(shù)等。有關(guān)用戶當(dāng)前位置的信息，暫時(shí)性例如移動(dòng)臺(tái)漫游號(hào)碼、VLR地址等，用于建立至移動(dòng)臺(tái)的呼叫路由。第九十六頁，共163頁。數(shù)據(jù)庫（2）

VLR：(訪問位置寄存器VisitorLocationRegister)

存儲(chǔ)來訪用戶位置信息包含所有當(dāng)前在服務(wù)MSC中的移動(dòng)用戶的有關(guān)數(shù)據(jù)，臨時(shí)用戶識(shí)別號(hào)和移動(dòng)臺(tái)在網(wǎng)絡(luò)中準(zhǔn)確位置(位置區(qū)域識(shí)別號(hào))。是一個(gè)動(dòng)態(tài)用戶的數(shù)據(jù)庫。服務(wù)區(qū)移動(dòng)到另一個(gè)VLR服務(wù)區(qū)時(shí)，那么HLR在修改該用戶的位置信息后，還要通知原來的VLR，刪除此移動(dòng)用戶的位置信息。第九十七頁，共163頁。數(shù)據(jù)庫（3）EIR——設(shè)備識(shí)別寄存器EquipmentIdentityRegister?存儲(chǔ)GSM移動(dòng)站和用戶的權(quán)利；?通過核查白色，黑色和灰色三種清單，運(yùn)營部門就可判斷出移動(dòng)設(shè)備是準(zhǔn)許使用，失竊還是不準(zhǔn)使用的，還是由于技術(shù)故障二危及網(wǎng)絡(luò)正常運(yùn)行的設(shè)備。?偷竊或偽造的移動(dòng)站可被鎖死，而且有時(shí)甚至能被定位。第九十八頁，共163頁。鑒權(quán)中心(AUC)

AuthenticationCenter?鑒權(quán)參數(shù)用于GSM系統(tǒng)內(nèi)移動(dòng)終端的鑒權(quán)和空中接口用戶數(shù)據(jù)加密。?基于VLR的申請(qǐng)生成用戶的特定鑒權(quán)參數(shù)；可靠地識(shí)別用戶的身份，只允許有權(quán)用戶接入網(wǎng)絡(luò)并獲得服務(wù)。

第九十九頁，共163頁。HLR，AUC和EIR通常合設(shè)于同一物理實(shí)體中。第一百頁，共163頁。操作與維護(hù)中心(OMC)OperationsandMaintenanceCenter

對(duì)全網(wǎng)進(jìn)行監(jiān)控和操作，?例如系統(tǒng)的自檢、報(bào)警和備用設(shè)備的激活，?系統(tǒng)的故障診斷與處理；?話務(wù)量的統(tǒng)計(jì)和計(jì)費(fèi)數(shù)據(jù)的記錄與傳遞；?各種資料的收集、分析與顯示等。第一百零一頁，共163頁。6.3.3GSM系統(tǒng)的主要參數(shù)

GSM系統(tǒng)主要參數(shù)為：頻段、頻段寬度、通信方式、信道分配等，具體參數(shù)如下：第一百零二頁，共163頁。（一）GSM的工作頻段

第一百零三頁，共163頁。我國GSM900使用的頻段：上行890~915MHz，下行935~960MHz。?中國移動(dòng)公司：890～909MHz（上行），935～954MHz（下行），共19MHz帶寬。?中國聯(lián)通公司：909～915MHz（上行），954～960MHz（下行），共6MHz帶寬。我國DCS1800使用的頻段：僅中國移動(dòng)有DCS1800網(wǎng)絡(luò)：

1710～1720MHz（上行），

1805～1815MHz（下行），10MHz帶寬。第一百零四頁，共163頁。（一）GSM的工作頻段頻段寬度：25MHz；（GSM900中，移動(dòng)19MHz，聯(lián)通6MHz）通信方式：全雙工；載波間隔：200kHz；（對(duì)于一個(gè)頻道）信道分配：每個(gè)頻道采用TDMA方式，每載波8時(shí)隙，即8個(gè)全速信道，16個(gè)半速信道；頻道配置：采用等間隔頻道配置方法。（1）在900MHz頻段，頻道序號(hào)為1～124，共124個(gè)頻道，序號(hào)和頻道標(biāo)稱中心頻率的關(guān)系為：上行：fL(n)=890.200MHz+(n-1)×0.200MHz

下行：FH（n）=fL(n)+45MHz

其中，n=1～124。第一百零五頁，共163頁。GSM頻率劃分

第一百零六頁，共163頁。GSM的工作參數(shù)（2）在1800MHz頻段，頻道序號(hào)為512～885，共374個(gè)頻道（1785-1710）/0.2=375序號(hào)和頻道標(biāo)稱中心頻率的關(guān)系為：上行：fL(n)=1710.200MHz+(n-512)×0.200MHz下行：FH（n）=fL(n)+95MHz其中，n=512～885。蜂窩移動(dòng)通信最基本原理：頻率復(fù)用蜂窩系統(tǒng)可在不同的地理位置，即無線區(qū)群間重復(fù)使用各頻道組的頻道。信道總速率：270.83kb/s；調(diào)制方式：GMSK（高斯最小移頻鍵控），調(diào)制指數(shù)為0.3；第一百零七頁，共163頁。問題

1.雙頻系統(tǒng)的使用問題：雙頻系統(tǒng)即GSM900/1800雙頻段操作的系統(tǒng)，能有效解決GSM900系統(tǒng)頻率較窄，容量有限和話務(wù)負(fù)荷不足等問題。使用：單頻GSM900手機(jī)仍然在GSM900網(wǎng)中應(yīng)用，而雙頻手機(jī)可以在雙頻系統(tǒng)中自動(dòng)漫游、自動(dòng)切換，且始終保持在相對(duì)最佳信號(hào)狀態(tài)下。第一百零八頁，共163頁。雙頻系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)

除射頻外，GSM1800系統(tǒng)與GSM900系統(tǒng)有基本相同的軟硬件結(jié)構(gòu)；兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)相同，可共用MSC、HLR、BSC及OMC；兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)可共站址，可充分利用機(jī)房、傳輸、電源及其他配套設(shè)施，大大節(jié)省建設(shè)投資與日常維護(hù)費(fèi)用；GSM1800和GSM900的無線頻率規(guī)劃方法及工具基本相同；GSM1800無線覆蓋范圍小，小區(qū)半徑小，覆蓋相同的區(qū)域需要較多基站，因此提高了單位面積的網(wǎng)絡(luò)容量。GSM900移動(dòng)臺(tái)最大功率0.8~20WGSM1800移動(dòng)臺(tái)最大功率0.25~1W第一百零九頁，共163頁。三頻手機(jī)

支持亞洲、歐洲與北美GSM網(wǎng)絡(luò)(GSM900/1800/1900MHz）目前中國移動(dòng)已經(jīng)與世界五大洲的160多個(gè)國家和地區(qū)的230個(gè)運(yùn)營商開通了國際漫游業(yè)務(wù)，開通范圍還在不斷擴(kuò)大。除了日本、韓國和部分美洲國家外，只要是開通了漫游的國家和地區(qū)，客戶都可以使用自己的手機(jī)。日本和韓國的網(wǎng)絡(luò)制式與中國移動(dòng)的網(wǎng)絡(luò)不同，到日本和韓國漫游需要更換手機(jī)。美洲部分國家運(yùn)營商的網(wǎng)絡(luò)是GSM1900M的，在這些網(wǎng)絡(luò)漫游需要使用三頻手機(jī)，目前市場上大部分手機(jī)都支持三頻。在美國，除了使用三頻手機(jī)外，還可以使用NEXTEL公司的IDEN手機(jī)。這種手機(jī)在中國和美國都可以使用，只需將已開通國際漫游功能的SIM卡插入該手機(jī)中即可使用。第一百一十頁，共163頁。GSM多址方式與頻率復(fù)用

多址方式和雙工方式：TDMA/FDMA/FDD收發(fā)頻率間隔：GSM900:45MHz;DCS1800:95MHzGSM900中，占有25MHz帶寬，包含124對(duì)頻道，頻道間隔200kHz。每個(gè)載頻含8個(gè)時(shí)隙，時(shí)隙從0-7編碼。這相同頻率的8個(gè)時(shí)隙被稱為一個(gè)TDMA幀。用戶在某一時(shí)隙發(fā)送被稱為突發(fā)時(shí)隙(burst)。一個(gè)突發(fā)時(shí)隙長度為577S，一幀為4.615ms。共992個(gè)物理信道。124*8=992區(qū)群由347個(gè)小區(qū)組成，區(qū)群內(nèi)不使用相同頻道，每個(gè)小區(qū)含多個(gè)載頻。第一百一十一頁，共163頁。

圖在時(shí)域和頻域中的間隙120ms/8時(shí)隙=15ms15ms/26復(fù)幀≈0.577ms第一百一十二頁，共163頁。GSM-TDMA/FDMA

第一百一十三頁，共163頁。GSM面臨的問題和解決方法

用戶容量問題→擴(kuò)容?小區(qū)分裂技術(shù)(多小區(qū)扇區(qū)化)?頻段擴(kuò)展?更緊密的頻率復(fù)用技術(shù)?高效的語音編碼技術(shù)?分層小區(qū)結(jié)構(gòu)，微蜂窩與微微蜂窩技術(shù)?采用GSM900/1800雙頻系統(tǒng)?定期進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化業(yè)務(wù)容量問題?GPRS?EDGE?3G……第一百一十四頁，共163頁。

GPRS系統(tǒng)第一百一十五頁，共163頁。GSMII中的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)

GPRS(GeneralPacketRadioService)：通用分組無線業(yè)務(wù)1998完成標(biāo)準(zhǔn)。滿足移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的需求。在現(xiàn)有的GSM網(wǎng)絡(luò)上開通的一種新型的分組數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)。在現(xiàn)有GSM系統(tǒng)上發(fā)展出來的一種新的承載業(yè)務(wù)，目的是為GSM用戶提供分組形式的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。

GPRS網(wǎng)絡(luò)可給第三方業(yè)務(wù)商提供接入服務(wù)，大集團(tuán)用戶還可以直接利用GPRS網(wǎng)絡(luò)建立自己的虛擬專網(wǎng)。第一百一十六頁，共163頁。GPRS采用與GSM同樣的無線調(diào)制標(biāo)準(zhǔn)、頻帶、突發(fā)結(jié)構(gòu)、跳頻規(guī)則和幀結(jié)構(gòu)。現(xiàn)有基站子系統(tǒng)(BSS)可提供全面的GPRS覆蓋。第一百一十七頁，共163頁。GPRS允許用戶在端到端分組轉(zhuǎn)移模式下發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，而不利用電路交換模式的網(wǎng)絡(luò)資源，從而提供了一種高效低成本的無線分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，特別適用于間斷的、突發(fā)性的和頻繁的少量數(shù)據(jù)傳輸，也適用于偶爾的大數(shù)據(jù)量傳輸。僅當(dāng)有數(shù)據(jù)準(zhǔn)備要發(fā)送時(shí)才使用空閑的時(shí)隙：容量按需分配(例如同時(shí)使用8個(gè)時(shí)隙可達(dá)114kbit/s數(shù)據(jù)速率)。第一百一十八頁，共163頁。GPRS的主要特點(diǎn)：（1）GPRS采用分組交換技術(shù)，高效傳輸高速或低速數(shù)據(jù)和信令，優(yōu)化了對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源和無線資源的利用。（2）定義了新的GPRS無線信道，且分配方式十分靈活：每個(gè)TDMA幀可分配1到8個(gè)無線接口時(shí)隙。時(shí)隙能為活動(dòng)用戶所共享，且上行鏈路和下行鏈路的分配是獨(dú)立的。（3）支持中、高速率數(shù)據(jù)傳輸，可提供9.05---171.2kbit/s的數(shù)據(jù)傳輸速率(每用戶)。GPRS采用了與GSM不同的信道編碼方案，定義了CS-1、CS-2、CS-3和CS-4四種編碼方案。第一百一十九頁，共163頁。

（4）GPRS網(wǎng)絡(luò)接入速度快，提供了與現(xiàn)有數(shù)據(jù)網(wǎng)的無縫連接。

(5)GPRS支持基于標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)通信協(xié)議的應(yīng)用，可以和IP網(wǎng)、X.25網(wǎng)互聯(lián)互通。GPRS也允許短消息業(yè)務(wù)(SMS)經(jīng)GPRS無線信道傳輸。

(6)GPRS的設(shè)計(jì)使得它既能支持間歇的突發(fā)式數(shù)據(jù)傳輸，又能支持偶爾的大量數(shù)據(jù)的傳輸。它支持四種不同的QoS級(jí)別。GPRS能在0.5---1秒之內(nèi)恢復(fù)數(shù)據(jù)的重新傳輸。GPRS的計(jì)費(fèi)一般以數(shù)據(jù)傳輸量為依據(jù)。

第一百二十頁，共163頁。

(7)在GSMPLMN中，GPRS引入兩個(gè)新的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)：

GPRS服務(wù)支持節(jié)點(diǎn)(SGSN)：ServingGPRSSupportNode

它和MSC在同一等級(jí)水平，并跟蹤單個(gè)MS的存儲(chǔ)單元，實(shí)現(xiàn)安全功能和接入控制。節(jié)點(diǎn)SGSN通過幀中繼連接到基站系統(tǒng)。

GPRS網(wǎng)關(guān)支持節(jié)點(diǎn)GGSN：GatewayGPRSSupportNodeGGSN支持與外部分組交換網(wǎng)的互通，并經(jīng)由基于IP的GPRS骨干網(wǎng)和SGSN連通。(8)GPRS的安全功能同現(xiàn)有的GSM安全功能一樣。身份認(rèn)證和加密功能由SGSN來執(zhí)行。第一百二十一頁，共163頁。GPRS網(wǎng)絡(luò)組成服務(wù)支持節(jié)點(diǎn)SGSN：為MS提供移動(dòng)管理，路由選擇等服務(wù)的節(jié)點(diǎn)；(傳統(tǒng)交換機(jī)）網(wǎng)關(guān)支持節(jié)點(diǎn)GGSN：用于外部數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)的節(jié)點(diǎn)；（類似網(wǎng)關(guān)作用）PCU：packetControlUnit：完成RLC/MAC（RadioLinkcontrol/MediumAccessControl）PDN:PacketDataNetwork：外網(wǎng)第一百二十二頁，共163頁。第一百二十三頁，共163頁。用戶：

1包交換，傳統(tǒng)的話音電路交換，費(fèi)用高。

2不需要撥號(hào)，不需要訪問服務(wù)器的準(zhǔn)入

3最重要，支持IP協(xié)議，internet連接方便制造商：提供數(shù)據(jù)接入方法，容易升級(jí)運(yùn)營商：話音過渡到IP，投入設(shè)備少，成本低移動(dòng)夢(mèng)網(wǎng)等，利益分配。無線咨詢。第一百二十四頁，共163頁。6.3.7GPRS技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用

GPRS——將移動(dòng)通信與數(shù)據(jù)通信合二為一，使移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)具有提供更多增值業(yè)務(wù)的能力。電力系統(tǒng)對(duì)通信的要求是多樣的，在有些場合，電力通信還無法滿足電力生產(chǎn)的需要。引入電力通信專網(wǎng)之外通信技術(shù)是合適的。應(yīng)用GPRS技術(shù)滿足某些電力系統(tǒng)特殊需求。

GPRS網(wǎng)絡(luò)完全支持對(duì)行業(yè)集團(tuán)的特定應(yīng)用。第一百二十五頁，共163頁。1．在電力搶修監(jiān)控調(diào)度中的應(yīng)用電力搶修監(jiān)控調(diào)度系統(tǒng)將搶修現(xiàn)場情況與電網(wǎng)運(yùn)行情況、設(shè)備運(yùn)行系統(tǒng)資料、客服中心的報(bào)修系統(tǒng)、事故搶修決策預(yù)案等系統(tǒng)互聯(lián)，以保證各部分信息迅速流通、互動(dòng)，協(xié)助搶修調(diào)度人員科學(xué)快速地指揮事故搶修。通過基于GPRS的VPN通信系統(tǒng)，檢修車的終端設(shè)備成為電力內(nèi)部Intranet網(wǎng)絡(luò)的移動(dòng)終端，可與控制中心交互GPS位置信息、搶修信息、地理信息、圖像信息等，在檢修現(xiàn)場就可以了解電網(wǎng)的運(yùn)行情況、運(yùn)行資料、檢修預(yù)案。大大提高電力搶修的自動(dòng)化水平?；贕PRS的VPN在電力系統(tǒng)有如下的應(yīng)用。第一百二十六頁，共163頁。2．在配電網(wǎng)數(shù)據(jù)采集與配網(wǎng)自動(dòng)化中的應(yīng)用在配電系統(tǒng)中有大量的柱上檢測(cè)終端、變壓器檢測(cè)等設(shè)備，需要將采集的數(shù)據(jù)傳送到配網(wǎng)中心，配網(wǎng)自動(dòng)化需要將實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)傳送到控制中心，而配網(wǎng)設(shè)備數(shù)量巨大、布局分散、傳送的數(shù)據(jù)量卻不大，而采用傳統(tǒng)的電力載波、光纖、微波、擴(kuò)頻等通信手段，在經(jīng)濟(jì)性和可擴(kuò)充性上均不能完全適應(yīng)配網(wǎng)自動(dòng)化的的特點(diǎn)?；贕PRS的VPN，在傳輸速率，時(shí)延和QoS保障等均能滿足配電網(wǎng)自動(dòng)化和配電網(wǎng)數(shù)據(jù)采集的需要。完全可以作為配電網(wǎng)通信的一種選擇方案。第一百二十七頁，共163頁。3．在通信監(jiān)控中的應(yīng)用通信監(jiān)控一般由站內(nèi)的采集單元和監(jiān)控中心的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)組成，采集單元需要通過通信鏈路將采集的信息實(shí)時(shí)傳送到監(jiān)控中心。而在某些通信站是很難組織通信電路的，比如微波中繼站，本身并無下話路，即使采用公務(wù)通道，在設(shè)備出故障，需要通信監(jiān)控起作用時(shí)，往往監(jiān)控通道也隨設(shè)備故障同時(shí)中斷。又如在星形或鏈形的SDH光纖電路中，只要一個(gè)網(wǎng)元中斷，網(wǎng)管就丟失了對(duì)后面所有網(wǎng)元的管理監(jiān)視能力，而無法及時(shí)判斷和處理故障。因此需要一種獨(dú)立于被監(jiān)控的電路之外的通信電路來傳輸監(jiān)控信息，而為通信監(jiān)控另建通信電路在經(jīng)濟(jì)上是不可能的。因此，采用基于GPRS的VPN是一個(gè)很好的選擇。第一百二十八頁，共163頁。4．電力intranet無線延伸電力的辦公自動(dòng)化、調(diào)度自動(dòng)化等基于電力內(nèi)部Intranet的應(yīng)用目前已成為電力系統(tǒng)開展各項(xiàng)工作必不可少的工具。雖然在電力系統(tǒng)內(nèi)部都可以使用這些系統(tǒng)，但在基建工地、檢修現(xiàn)場、各種協(xié)調(diào)會(huì)的會(huì)場等場地就無法使用電力Intranet的服務(wù)了，而采用GPRS的VPN就可以在任何地點(diǎn)連接到電力的Intranet上。并且這樣的連接是有安全保障的。第一百二十九頁，共163頁。5．在圖像監(jiān)控中的應(yīng)用對(duì)于變電所的圖像監(jiān)控，由于電力通信光通信網(wǎng)一般都已覆蓋110kV以上的變電所，因此對(duì)于電壓等級(jí)較高的變電站都可用電力通信電路作為圖像監(jiān)控的通道。但是，對(duì)于數(shù)量較多的低電壓等級(jí)，又在偏遠(yuǎn)地區(qū)的變電站，電力通信還是薄弱的，大部分還在使用電力載波通信，對(duì)這些變電站的圖像監(jiān)控，采用基于GPRS的VPN是較合適的。另外，可移動(dòng)的圖像監(jiān)控系統(tǒng)在電力搶修、基建工程、線路驗(yàn)收等方面都獲得了廣泛應(yīng)用。

第一百三十頁，共163頁。

移動(dòng)公司的GPRS系統(tǒng)本身對(duì)公眾提供了多種多樣的GPRS應(yīng)用，許多GPRS公眾業(yè)務(wù)在電力系統(tǒng)中都是可以應(yīng)用的。如短信業(yè)務(wù)。對(duì)于用戶電表的自動(dòng)抄表系統(tǒng)和水庫水文監(jiān)測(cè)等系統(tǒng)來說，由于其信息點(diǎn)多，分散，信息量小，對(duì)實(shí)時(shí)性又沒有嚴(yán)格要求，因此最經(jīng)濟(jì)的通信手段是采用短信，而基于GPRS的短信，不像GSM的短信需要在信令通道傳輸，有更大的吞吐量和可靠性，因此更適合用于抄表系統(tǒng)和水庫水文監(jiān)測(cè)等系統(tǒng)的信息傳輸。第一百三十一頁，共163頁。第一百三十二頁，共163頁。6.4CDMA移動(dòng)通信系統(tǒng)6.4.1CDMA移動(dòng)通信系統(tǒng)概念

CDMA系統(tǒng):碼分多址技術(shù)擴(kuò)頻通信優(yōu)點(diǎn)：（1）大容量。CDMA系統(tǒng)的信道容量是模擬系統(tǒng)的10～20倍，是TDMA系統(tǒng)的4倍。（2）軟容量。傳統(tǒng)：FDMA、TDMA系統(tǒng)，當(dāng)小區(qū)服務(wù)的用戶數(shù)達(dá)到最大信道數(shù)時(shí)，系統(tǒng)無法再增添一個(gè)信號(hào)；此時(shí)若有新的呼叫，該用戶只能聽到忙音。對(duì)比：CDMA系統(tǒng)中，用戶數(shù)目和服務(wù)質(zhì)量之間可以相互折中，靈活確定。第一百三十三頁，共163頁。第一百三十四頁，共163頁。（3）軟切換。

——指當(dāng)移動(dòng)臺(tái)需要切換時(shí)，先與新的基站連通，再與原基站切斷聯(lián)系，而不是先切斷與原基站的聯(lián)系再與新的基站連通。在切換過程中與原小區(qū)和新小區(qū)同時(shí)保持通話，以保證電話的暢通?！跋冗B接再斷開（makebeforebreak）”，并不先中斷與原基站的聯(lián)系。軟切換只能在具有相同頻率的CDMA信道間進(jìn)行。這種類型的切換只發(fā)生在蜂窩內(nèi)，而不涉及移動(dòng)交換中心CDMA系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn):第一百三十五頁，共163頁。（4）高話音質(zhì)量和低發(fā)射功率。（5）話音激活。典型的全雙工雙向通話中，每次通話的占空比小于35%。在FDMA和TDMA系統(tǒng)里，由于通話停頓等使重新分配信道存在一定時(shí)延，因此難以利用話音激活技術(shù)。

CDMA系統(tǒng)因?yàn)槭褂昧丝勺兯俾事暣a器，在不講話時(shí)傳輸速率降低，減輕了對(duì)其他用戶的干擾，這即是CDMA系統(tǒng)的話音激活技術(shù)。CDMA系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn):第一百三十六頁，共163頁。（6）保密。

CDMA系統(tǒng)：CDMA碼址是個(gè)偽隨機(jī)碼，而且共有4.4萬億種可能的排列，因此，要破解密碼或竊聽通話內(nèi)容是很困難的。在防止串話、盜用等方面具有顯著的優(yōu)點(diǎn)。

——是移動(dòng)通信方面最有應(yīng)用前途的一種多址方式在美國研制比較成功的CDMA蜂窩通信系統(tǒng)：Qualcomm公司：帶寬為1.25MHz，稱為窄帶N-CDMA；SCSMobilecomm公司：帶寬為40MHz，稱為B–CDMA。第一百三十七頁，共163頁。6.4.2CDMA系統(tǒng)工作原理及技術(shù)（一）CDMA系統(tǒng)工作原理

——調(diào)制和多址連接技術(shù)的基礎(chǔ)：擴(kuò)頻通信信號(hào)發(fā)端：一高速偽隨機(jī)碼與數(shù)字信號(hào)相乘，擴(kuò)展信息傳輸帶寬。收信端：用相同的偽隨機(jī)序列與接收信號(hào)相乘，將擴(kuò)頻信號(hào)解擴(kuò)。偽隨機(jī)碼常常采用m序列，這是因?yàn)椋喝菀桩a(chǎn)生自相關(guān)特性優(yōu)良（歸一化自相關(guān)函數(shù)只有1和-1／K兩個(gè)值，K是m序列長度）第一百三十八頁，共163頁。圖CDMA擴(kuò)頻通信系統(tǒng)原理第一百三十九頁，共163頁。

擴(kuò)頻通信具有隱蔽性、保密性、抗干擾等優(yōu)點(diǎn)。 碼分多址技術(shù)就是利用了這一特點(diǎn)，采用不同相位的相同m序列作為多址通信的地址碼。 由于m序列的自相關(guān)特性與長度有關(guān)，作為地址碼，其長度應(yīng)盡可能長，以供更多用戶使用。 同時(shí)，可以獲得更高的處理增益和保密性，但是又不能太長，否則不僅使電路復(fù)雜，也不利于快速捕獲與跟蹤。第一百四十頁，共163頁。（二）CDMA系統(tǒng)的主要技術(shù)1.軟容量——用戶數(shù)目和服務(wù)質(zhì)量之間可以相互折中，靈活確定。例如：系統(tǒng)經(jīng)營者可在話務(wù)量高峰期將誤碼率稍微提高，從而增加可用信道數(shù)。同時(shí)，當(dāng)相鄰小區(qū)的負(fù)荷較輕時(shí)，本小區(qū)受到的干擾減少，容量就可適當(dāng)增加。第一百四十一頁，共163頁。

（6-4）當(dāng)有43個(gè)用戶時(shí)，接收機(jī)輸入信噪比的下降為（6-5）

只使該扇區(qū)內(nèi)的用戶誤碼率有所上升，信噪比降低，通話質(zhì)量稍有下降，但不致于發(fā)生出現(xiàn)忙音無信道的情況。這種在一個(gè)扇區(qū)，小區(qū)信道數(shù)可擴(kuò)容的現(xiàn)象稱軟容量。當(dāng)然，這種軟容量是以話音質(zhì)量降低為代價(jià)換來的，但不容許信噪比降低到極限值以下。例如，對(duì)一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)信道數(shù)為40的扇區(qū)，當(dāng)有第41個(gè)用戶呼叫時(shí)，這時(shí)對(duì)此區(qū)接收機(jī)輸入信噪比下降為：第一百四十二頁，共163頁。

體現(xiàn)軟容量的另一種形式是小區(qū)呼吸功能。

——指各個(gè)小區(qū)的覆蓋大小是動(dòng)態(tài)的。當(dāng)相鄰兩個(gè)小區(qū)負(fù)荷一輕一重時(shí)，負(fù)荷重的小區(qū)通過減小導(dǎo)頻發(fā)射功率，使本小區(qū)的邊緣用戶由于導(dǎo)頻強(qiáng)度不夠，切換到相鄰小區(qū)，使負(fù)荷分擔(dān)，即相當(dāng)于增加了容量。

第一百四十三頁，共163頁。2.軟切換軟切換只能在同一頻率的信道間進(jìn)行，因此，模擬系統(tǒng)、TDMA系統(tǒng)不具有這種功能，因此信道緊缺時(shí)會(huì)導(dǎo)致呼叫中斷。在模擬系統(tǒng)和數(shù)字TDMA系統(tǒng)中，如果一條信道不可用，呼叫必須重新分配到另一條信道，或者在切換時(shí)中斷。

CDMA系統(tǒng)中，在一個(gè)呼叫結(jié)束前，可以接納另一個(gè)呼叫。

CDMA系統(tǒng)還可提供多級(jí)服務(wù)。讓高檔次的用戶得到更多可用功率（容量）高檔次用戶的切換可排在其他用戶