移動通信概述

1移動通信技術(shù)2移動通信概述內(nèi)容：移動通信的概念、特點和工作方式移動通信的組網(wǎng)制式、區(qū)域結(jié)構(gòu)、多信道共用概念、信道自動選擇方式、頻率利用移動交換機(jī)的特殊功能和特有的跟蹤交換技術(shù)31、移動通信的基本概念什么是移動通信移動通信是指通信雙方至少有一方在移動中進(jìn)行信息交換的通信方式。至少有一方能移動；一種有線和無線相結(jié)合的通信方式；區(qū)域內(nèi)可隨時隨地進(jìn)行；為個人通信（5W通信）打下基礎(chǔ)；移動通信可以是雙向的，也可以是單向的。41.移動通信的基本概念移動通信的類型按使用對象分：軍用、民用；按用途和區(qū)域分：陸上、海上、空中；按經(jīng)營方式分：專用、公用；按信號性質(zhì)分：模擬、數(shù)字；按工作方式分：單工、半雙工、雙工制；按網(wǎng)絡(luò)形式分：單區(qū)制、多區(qū)制、蜂窩制；按多址方式分：FDMA、TDMA、CDMA51.移動通信的基本概念移動通信的特點移動通信是有線、無線相結(jié)合的通信方式。電波傳播條件惡劣，存在嚴(yán)重的多徑衰落。原因：接收信號由直射波和反射波疊加而成，各信號到達(dá)接收點時幅度和相位都不一樣，使接收信號電平起伏不定。要求：在進(jìn)行移動通信系統(tǒng)的設(shè)計時，必須具有一定的抗衰落的能力和儲備。61.移動通信的基本概念強(qiáng)干擾條件下工作。通信質(zhì)量的好壞不僅取于設(shè)備性能，還和外部噪聲與干擾有關(guān)。主要噪聲：人為噪聲，如汽車點火噪聲要求：選擇抗干擾性強(qiáng)的調(diào)制方式；設(shè)備具有足夠的抗人為噪聲能力。主要干擾：互調(diào)干擾，設(shè)備中器件的非線性引起，要求設(shè)備必須具有良好的選擇性；鄰道干擾，離基站近的移動臺的強(qiáng)信號干擾離基站遠(yuǎn)的鄰道上的移動臺的弱信號，要求移動臺采用自動功率控制電路。同頻干擾是相同載頻電臺間的干擾，主要由同頻復(fù)用引起，要求系統(tǒng)在組網(wǎng)時，給予充分的重視。71.移動通信的基本概念具有多卜勒效應(yīng)。多卜勒效應(yīng)：相對速度引起頻移。頻移與速度和入射波方向有關(guān)。要求：采用鎖相技術(shù)（頻率跟蹤和低門限性能）存在陰影區(qū)（盲區(qū)）。盲區(qū)：某些特定區(qū)域中，電波被吸收或被反射而使移動臺接收不到信息要求：在網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、設(shè)置基站時必須予以充分的考慮。用戶經(jīng)常移動，與基站間無固定聯(lián)系。要求采用跟蹤交換技術(shù)：如位置登記、越區(qū)切換、漫游81.移動通信的基本概念移動通信的發(fā)展1G（模擬系統(tǒng)）代表：美國的AMPS、英國的TACS等2G（數(shù)字系統(tǒng)）代表：泛歐的GSM、美國的DAMPS、IS-95CDMA等3G標(biāo)準(zhǔn)：基于GSM的WCDMA、基于IS-95CDMA的cdma2000、TD-SCDMA等4G、5G……為使2G系統(tǒng)能平滑過渡到3G，采用2.5G技術(shù)代表：GPRS（GSM向WCDMA過渡）91.移動通信的基本概念我國移動通信的發(fā)展1989年，模擬TACS；1994年，GSM系統(tǒng)；2001年，模擬網(wǎng)關(guān)閉，IS-95CDMA啟用，GPRS開通；目前，正向3G的商用發(fā)展，……101.移動通信的基本概念移動通信的工作方式單工方式：同時只能單方向工作，發(fā)信時需“按-講”操作同頻單工異頻單工半雙工方式：只有一方可收發(fā)同時進(jìn)行；另一方同時只能單方向工作雙工方式：通信雙方均可同時收發(fā)工作準(zhǔn)雙工方式：移動臺僅在發(fā)信時開啟發(fā)射機(jī)，而接收機(jī)常開。111.移動通信的基本概念移動通信系統(tǒng)的組成

組成：移動臺MS、基站BS、移動業(yè)務(wù)交換中心MSC及與市話網(wǎng)PSTN相連接的中繼線等

122、移動通信的組網(wǎng)技術(shù)組網(wǎng)制式大區(qū)制----小容量概念：在一個服務(wù)區(qū)內(nèi)只有一個基站負(fù)責(zé)移動通信的聯(lián)絡(luò)和控制

基站天線架設(shè)高，發(fā)射功率大上行采用分集接收區(qū)域內(nèi)所有頻率不能重復(fù)132、移動通信的組網(wǎng)技術(shù)小區(qū)制----大容量概念：將整個服務(wù)區(qū)劃分為若干個小無線區(qū)，每個小無線區(qū)分別設(shè)置一個基站負(fù)責(zé)本區(qū)的移動通信的聯(lián)絡(luò)和控制，同時又可在MSC的統(tǒng)一控制下，實現(xiàn)小區(qū)間移動通信的轉(zhuǎn)接及與公眾電話網(wǎng)的聯(lián)系。142、移動通信的組網(wǎng)技術(shù)優(yōu)點：同頻復(fù)用距離減小，提高了頻率利用率；

移動臺和基站的發(fā)射功率減小，同時也減小了相互干擾；小區(qū)范圍可根據(jù)用戶數(shù)靈活確定，容量增大；當(dāng)小區(qū)內(nèi)用戶數(shù)增加到一定程度，可進(jìn)行“小區(qū)分裂”缺點：移動臺切換概率增加，控制交換功能復(fù)雜，要求提高；基站數(shù)增加，建網(wǎng)成本提高152、移動通信的組網(wǎng)技術(shù)小區(qū)形狀的選擇采用全向天線對平面服務(wù)區(qū)作無縫覆蓋，常用圓內(nèi)接正多邊形代替圓表示無線小區(qū)形狀。能彼此鄰接構(gòu)成平面的圓內(nèi)接正多邊形有正三角形、正方形和正六邊形。162、移動通信的組網(wǎng)技術(shù)比較三種圓內(nèi)接正多邊形：正六邊形小區(qū)的中心間隔最大，各基站間的干擾最小；交疊區(qū)面積最小，同頻干擾最?。唤化B距離最小，便于實現(xiàn)跟蹤交換；覆蓋面積最大，對于同樣大小的服務(wù)區(qū)域，采用正六邊形構(gòu)成小區(qū)制所需的小區(qū)數(shù)最少，即所需基站數(shù)少，最經(jīng)濟(jì)；所需的頻率個數(shù)最少，頻率利用率高。一般采用正六邊形小區(qū)形狀。172移動通信的組網(wǎng)技術(shù)正六邊形無線區(qū)群的構(gòu)成正六邊形小區(qū)→單位無線區(qū)群→平面服務(wù)區(qū)

單位無線區(qū)群的構(gòu)成構(gòu)成條件：若干個無線區(qū)群能彼此鄰接；相鄰單位無線區(qū)群中的同頻小區(qū)中心間隔距離相等。構(gòu)成條件可表示為：N=a2+ab+b2。N為無線區(qū)群中的小區(qū)數(shù)；a、b為0或正整數(shù)，但不能同時為0不同的N值得到各不相同的無線區(qū)群形狀。181.2移動通信的組網(wǎng)技術(shù)單位無線區(qū)群的選擇考慮通信質(zhì)量，不能產(chǎn)生嚴(yán)重的同頻干擾；考慮頻率利用率，即同頻復(fù)用距離。頻率分配時，每個無線小區(qū)一個信道組；每個無線區(qū)群一組信道組，不同無線區(qū)群可采用相同信道組。同頻無線小區(qū)中心間隔距離dg大于或等于同頻復(fù)用保護(hù)距離D；N為無線區(qū)群中的小區(qū)數(shù)，r為小區(qū)半徑在滿足所需同頻復(fù)用距離前提下，N取最小值，使頻率利用率最高。191.2移動通信的組網(wǎng)技術(shù)無線小區(qū)的劃分服務(wù)區(qū)內(nèi)用戶密度均勻，采用的無線小區(qū)大小相同，每個小區(qū)分配的信道數(shù)相同；實際通信網(wǎng)絡(luò)中，用戶密度分布不均高用戶密度區(qū)域，無線小區(qū)應(yīng)小些或分配的信道數(shù)多些；低用戶密度區(qū)域，無線小區(qū)可大些或分配的信道數(shù)少些；當(dāng)原小區(qū)用戶密度增至一定程度，可實現(xiàn)小區(qū)分裂。201.2移動通信的組網(wǎng)技術(shù)移動通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)大容量小區(qū)制的區(qū)域結(jié)構(gòu)組成：無線小區(qū)→基站區(qū)→位置區(qū)→MSC區(qū)→業(yè)務(wù)區(qū)→PLMN移動通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)：二級網(wǎng)絡(luò)、三級網(wǎng)絡(luò)、四級網(wǎng)絡(luò)集中交換方式、分散交換方式常用三級集中交換式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)211.2移動通信的組網(wǎng)技術(shù)移動通信系統(tǒng)的信道結(jié)構(gòu)信道概念：通信網(wǎng)絡(luò)中一條雙向的信息傳輸通道；類型：話音信道、控制信道；有線信道、無線信道無線信道移動臺與基站間的一條雙向傳輸通道，使用兩個分開的無線頻率，上下行信道間的載頻間隔為雙工間隔。上行信道：由移動臺發(fā)射，基站接收下行信道：由基站發(fā)射，移動臺接收221.2移動通信的組網(wǎng)技術(shù)信道不同系統(tǒng)中信道的含義：模擬系統(tǒng)中：信道=頻道GSM系統(tǒng)中：信道=某載頻上的一個時隙CDMA系統(tǒng)中：信道=一個正交的地址碼231.2移動通信的組網(wǎng)技術(shù)頻率利用移動通信工作頻段頻段：超短波、微波傳播特點：直線視距傳播；繞射能力弱，反射能力強(qiáng)241.2移動通信的組網(wǎng)技術(shù)頻率資源資源特點：同一地區(qū)同時，頻率數(shù)量有限，不能無限使用，尤其不能重復(fù)使用，不能儲藏不同地區(qū)或不同時刻，頻率可重復(fù)使用頻率是永不枯竭的有限資源，具有時間、空間、頻率的三維特性使用：各地區(qū)間應(yīng)注意協(xié)調(diào)，不使用或使用不當(dāng)均為浪費頻率易被污染頻率資源嚴(yán)重短缺，在技術(shù)上要提高頻率利用率；在行政上要科學(xué)管理。251.2移動通信的組網(wǎng)技術(shù)頻譜管理國際上國內(nèi)日常管理頻譜分配的基本原則頻道間隔公共邊界的頻率協(xié)調(diào)多頻道共用頻率復(fù)用必須共同遵守的規(guī)則頻率利用率的評價261.2移動通信的組網(wǎng)技術(shù)影響頻率選擇的因素傳播環(huán)境的影響有關(guān)組網(wǎng)因素的影響多頻道共用的影響互調(diào)的影響頻道的分配方式分區(qū)分組方式（無三階互調(diào)）------小型專用網(wǎng)等頻距分配方式------大型公用網(wǎng)271.3移動通信的控制與交換移動交換系統(tǒng)移動交換設(shè)備功能：完成無線用戶之間、無線用戶與市話用戶之間建立通話時的接續(xù)和交換移動交換設(shè)備多為程控電話交換機(jī)。移動交換設(shè)備與程控電話交換機(jī)相比需要有一些特殊功能。因為移動用戶可在一定區(qū)域內(nèi)任意移動，完成移動用戶間或移動用戶與固定用戶間的一個接續(xù)，須經(jīng)固定的地面網(wǎng)和不固定的無線信道的鏈接，而且移動臺位置的變動使整個服務(wù)區(qū)內(nèi)話務(wù)分布狀態(tài)隨時發(fā)生劇烈的變化。281.3移動通信的控制與交換移動交換系統(tǒng)的特殊要求：用戶數(shù)據(jù)的存儲；用戶位置的登記；尋呼用戶的信令系統(tǒng)識別及處理；越區(qū)頻道轉(zhuǎn)換的處理；過荷控制；遠(yuǎn)距離檔案存??；路由的控制291.3移動通信的控制與交換移動通信中的控制技術(shù)位置登記概念：移動臺向基站發(fā)送報文，表明自己所處的位置的過程。幾個相關(guān)名詞：位置區(qū)、家區(qū)、被訪區(qū)、歸屬位置寄存器、訪問位置寄存器位置更新位置區(qū)的劃分301.3移動通信的控制與交換一齊呼叫概念：位置信息表明被呼移動用戶在某個位置區(qū)，但不知其所處的具體小區(qū)，因此位置區(qū)內(nèi)所有基站一齊發(fā)出被呼移動用戶識別碼，被叫移動用戶應(yīng)答后，即由應(yīng)答小區(qū)提供接續(xù)服務(wù)311.3移動通信的控制與交換越區(qū)切換概念：為了保證通信的連續(xù)性，正在通話的移動臺從一個小區(qū)進(jìn)入相鄰的另一小區(qū)時，工作頻道從一個無線頻道上轉(zhuǎn)換到另一個無線頻道上，而通話不中斷按切換小區(qū)的控制區(qū)域分類：在同一基站控制器BSC下的小區(qū)間的越區(qū)切換；在同一MSC，不同的BSC下的小區(qū)間進(jìn)行的越區(qū)切換；在不同MSC下的小區(qū)間的越區(qū)切換（也稱為越局切換）321.3移動通信的控制與交換切換時刻：根據(jù)基站接收到移動臺的信號強(qiáng)度測試報告或誤碼率報告確定硬切換與軟切換硬切換：移動臺越區(qū)過界時進(jìn)行的切換，在切換時，移動臺要先中斷與原通信基站的聯(lián)系，再建立與目標(biāo)基站間的通信；軟切換：移動臺在切換時，先不中斷與原通信基