1、引入 隨著移動通信應用日益廣泛，有限的無線電頻率要提供給越來越多的用戶共同使用，頻道擁擠，相互干擾也成為阻礙移動通信發展的首要問題，解決這些問題的辦法就是按一定的規范組成移動通信網絡，保障網內的用戶有次序地通信。首先是頻率資源的管理與有效利用問題，其次是網絡控制方面的問題。第三章組網技術3.1 頻率管理與有效利用技術 3.2 區域覆蓋與信道配置3.3 移動通信系統的網絡結構3.4 多信道共用技術3.5 信令3.6 移動通信的移動性管理學習目標了解移動通信系統的網絡結構了解移動通信系統信令組成形式正確理解頻率管理與有效利用技術正確理解區域覆蓋與信道配置方法正確理解多信道共用技術正確理解移動通信的

2、移動性管理要點內容頻率管理與有效利用技術；區域覆蓋與信道配置方法；移動通信系統的網絡結構；多信道共用的概念和空閑信道的選取方法；數字信令和音頻信令；移動通信的移動性管理第三章組網技術3.1 頻率管理與有效利用技術 3.2 區域覆蓋與信道配置3.3 移動通信系統的網絡結構3.4 多信道共用技術3.5 信令3.6 移動通信的移動性管理引入 無線通信是利用無線電波在空間內傳播信息的，很多個用戶共用一個空間，如果在同一個時間、同一地點、同一方向上使用相同頻率的無線電波就容易形成干擾。移動通信的突出問題就是有限的可用頻率資源如何有次序的提供給越來越多的用戶而不相互發生干擾，這就涉及頻率的管理與有效利用技

3、術 。3.1 頻率管理與有效利用技術 3.1.1 頻率管理 3.1.2 無線信道 3.1.3 頻率的有效利用技術國際上，由國際電信聯盟（ITU）召開世界無線電管理大會，制定無線電使用規則。它包括各種無線電系統的定義、國際頻率分配表和使用頻率的原則、頻率的分配和登記、抗干擾的措施、移動業務的工作條件以及無線電業務的分類等。 3.1.1 頻率管理國際頻率分配表按照大區域劃分為：第一區：歐洲、非洲和原蘇聯及蒙古的部分亞洲地區；第二區：南北美洲（包括夏威夷）；第三區：亞洲（除原蘇聯和蒙古）和大洋州。 3.1.1 頻率管理國際頻率分配表按照業務種類劃分為：固定業務、移動業務（海、陸、空）、廣播業務、衛星

4、業務和遇險呼叫業務等。 3.1.1 頻率管理中國無線電頻率分配之頻率劃分： 3.1.1 頻率管理名稱符號頻率波長波段傳播特性主要用途低頻LF30-300K10KM-1KM長波地波為主越洋通信、中距離通信、地下巖層通信、遠距離導航中頻MF300K-3000KIKM-100M中波地波與天波為主航用通信、業余無線電通信、中距離導航高頻HF3M-30M100M-10M短波地波與天波為主遠距離短波通信、國際定點通信甚高頻VHF30M-300M10M-1M米波空間波人造電離層通信、空間飛行體通信、移動通信特高頻UHF300M-3000M1M-0.1M分米波空間波小容量微波中繼通信 雙工移動通信通信網，規定

5、工作在VHF頻段的收發頻差為5.7MHz，UHF450 MHz頻段的收發頻差為10 MHz，UHF900 MHz為45MHz，并規定基地臺對移動臺的下行鏈路的發射頻率高于移動臺對基地臺的上行鏈路的發射頻率。 3.1.1 頻率管理3.1 頻率管理與有效利用技術 3.1.1 頻率管理 3.1.2 無線信道 3.1.3 頻率的有效利用技術無線通信中劃分信道的方法有很多,如頻分多址、時分多址、碼分多址。但最終承載信息的都是頻率。移動臺在指定的頻率上工作的時候，信號不論采用何種調制技術，已調信號必然占有一定的帶寬，即相鄰信道之間必須有足夠的間隔，它們的關系如圖： 3.1.2 無線信道已調信號的占有頻帶是

6、指包含了信號90%功率的帶寬,它是決定信道間隔的主要因素,無線信道保證了這一帶寬即可保證本信道信息的有效傳輸.但是也不能忽略帶寬之外的輻射功率對鄰近信道的有害影響,因此相鄰信道之間還必須有一定的保護帶. 一般而言,占有帶寬大約為信道間隔的60%左右。我國規定的頻道間隔為25KHZ，其占有帶寬為16KHZ。 3.1.2 無線信道3.1 頻率管理與有效利用技術 3.1.1 頻率管理 3.1.2 無線信道 3.1.3 頻率的有效利用技術電波傳播不分地區和國界，它具有時間、空間、和頻率的三維性，可以從這三個方面對其實施有效利用，提高其利用率 。 頻率的有效利用技術1.頻率域的有效利用 一種方法是信道的

7、窄帶化。窄帶化的方法從基帶方面考慮可采用頻帶壓縮技術，如低速率的話音編碼等；從射頻調制方面考慮可采用各種窄帶調制技術，如窄帶和超窄帶調頻以及各種窄帶數字調制技術。應用窄帶化技術減小信道間隔后，可以在有限的頻段內設置更多的信道，從而提高頻率的利用率。 頻率的有效利用技術1. 信道的窄帶化 從基帶方面考慮可采用頻帶壓縮技術，如低速率的話音編碼等； 從射頻調制方面考慮可采用各種窄帶調制技術，如窄帶和超窄帶調頻以及各種窄帶數字調制技術。2、多址技術 例如FDMA即在頻率上劃分信道，每一個用戶占用一定的頻帶，為進一步提高頻率利用率，可采用更為合適的多址技術，如TDMA、CDMA以及它們的組合。 頻率域的

8、有效利用 在某一地區，若某一用戶固定占用某一信道，事實上它不可能占用全部時間，在該用戶空閑的時間內，任何其他用戶都無法再使用這個信道，只能讓它空閑著，這是很大的浪費。 計算表明，若多個信道供大量的用戶共同使用，則頻率資源的利用率還可以明顯提高。 當然，在信道共用的情況下，當某一用戶發出呼叫的時候，可能信道正被其他用戶占用，因而呼叫不通，即發生“呼損”（如同有線電話的占線）。 時間域的有效利用 在某一地區（空間）使用了某一頻率之后，只要能控制電波輻射的方向和功率，在相隔一定的距離之后的另一個地區可以重復使用這一頻率，這就是所謂的頻率“復用” 。 空間域的有效利用 頻率利用率的最終評價準則“頻譜空

9、間”指的是由頻寬、時間、實際物理空間所構成的三維空間，即 使用頻譜空間的大小=W使用的頻帶寬S占有的物理空間大小T使用時間。可見，為了提高頻率利用率，應壓縮信道間隔，減小電波輻射空間的大小，使信道經常處于使用狀態。討論討論怎么提高頻率的有效利用率?第三章組網技術3.1 頻率管理與有效利用技術 3.2 區域覆蓋與信道配置3.3 移動通信系統的網絡結構3.4 多信道共用技術3.5 信令3.6 移動通信的移動性管理3.2 區域覆蓋與信道配置 3.2.1 區域覆蓋 3.2.2 信道配置3.2.1 區域覆蓋區域覆蓋大區制小區制服務區域激勵方式小區分裂帶狀服務區域面狀服務區域三角形正方形六邊形蜂窩小區 小

10、區形狀區群構成宏蜂窩微蜂窩 智能蜂窩 中心激勵頂點激勵重新劃分小區小區扇形化三角形正方形六邊形蜂窩小區宏蜂窩微蜂窩 智能蜂窩小容量的大區制大區制“單一基地臺大面積覆蓋”方式小容量的大區制大區制定義：指一個服務區域(如個城市內)，只有一個或者少數幾個基地臺負責移動電話通信的聯絡和控制。每個基地臺基本上是獨立的 。 大區制的特點是：基地臺天線很高 ，發射機輸出功率也較大 ；兩個方向上的通信距離不一致 ；由于電磁兼容的原因 ，用戶容量幾十到數百個； 組網簡單、投資少、見效快 。大容量的小區制小區制“集中控制的多基地臺小區覆蓋”方式大容量的小區制小區制的定義：指將整個服務區劃分成若干個半徑為220km

11、的無線小區（cell），每個小區分別設置一個基地站，由它負責本區移動通信的聯絡和控制。同時，在移動業務交換中心(MSC)的統一控制下，實現小區之間移動用戶通信的轉接，以及移動用戶和市話用戶之間的通信 。大容量的小區制小區制的特點： 小區半徑小，基站發射功率較小； 同頻復用，提高了頻率的利用率； 移動臺經常更換工作頻道 ，控制交換技術的要求高； 建網的成本和復雜性亦有所提高用戶通信的轉接，以及 移動用戶和市話用戶之間的通信。采用小區制的移動通信的服務區是指移動臺能夠獲得服務的區域。通常服務區根據不同的業務要求、用戶區域分布、地形以及不產生相互干擾等因素可分為帶狀服務區和面狀服務區 。服務區域用戶

12、的分布呈帶狀或者條狀。例如鐵路的列車無線電話、長途汽車無線電話、內河航運的無線電話系統、沿海岸線的移動通信系統等都是帶狀服務區。帶（條）狀服務區服務區更多的是呈廣闊的面狀,在面狀服務區中劃分為更多的小區,組成移動通信網絡 。面狀服務區假設整個服務區的地形平坦、地物相同，且基站采用全向天線使基站輻射區域大體是一個圓形。 為了不留空隙的覆蓋整個平面服務區，一個個圓形的輻射小區之間會有大量的重疊區域。為了使多個小區彼此鄰接、無空隙、無重疊地覆蓋整個服務區，常用圓的內接正多邊形來近似圓，在這些正多邊形中，能夠全面無空隙、重疊的覆蓋整個區域的就只有：小區的形狀三種小區形狀的比較正六邊形相鄰小區的中心間隔

13、最大；小區的有效面積最大；重疊區域寬度和面積最小；重疊區域寬度和面積最小。三種小區形狀的比較小區的覆蓋半徑大多為1km35km。存在問題：一是“盲點”，由于電波在傳播過程中遇到障礙物而造成的陰影區域，該區域通信質量嚴重低劣；二是“熱點”，由于空間業務負荷的不均勻分布而形成的業務繁忙區域。宏蜂窩技術小區的覆蓋半徑大多為30m300m。應用范圍：解決“盲點”問題：提高覆蓋率，應用于一些宏蜂窩很難覆蓋到的盲點地區，如地鐵、地下室；解決“熱點”問題：提高容量，主要應用在高話務量地區，如繁華的商業街、購物中心、體育場等。微蜂窩技術 基站采用具有高分辨陣列信號處理能力的自適應天線系統，智能地監測移動臺所處

14、的位置，并以一定的方式將確定的信號功率傳遞給移動臺的蜂窩小區。 對于上行鏈路而言，采用自適應天線陣接收技術，可以極大地降低多址干擾，增加系統容量； 對于下行鏈路而言，則可以將信號的有效區域控制在移動臺附近半徑為100200 波長的范圍內，使同道干擾大小為減小。智能蜂窩技術區群的構成應滿足以下兩個條件： 若干個區群能彼此鄰接組成整個蜂窩服務區域,且無空隙地覆蓋整個面積。 相鄰區群中，同頻小區中心間隔距離應該相等并且最大 。區群的構成滿足以上兩個條件構成的區群的小區數目N是有限制的： Na2十ab十b2式中：a、b分別為同頻小區之間的二維距離。a、b均為整數，其中一個可以為0，不能同時為0。 當a

15、=1，b=1的時候，N=3，這表示三個小區組成一個區群；當a=0，b=3的時候，N=9，這表示九個小區組成一個區群。不同的小區數目N構成的服務區域圖形是不一樣的 。區群的構成區群小區數N的取值區群的構成N=3 a=1，b=1N=4 a=0，b=2N=7 a=1，b=2圖中dg表示相鄰區群的同頻小區的中心間距，稱為同頻小區的距離，即同頻再用距離 區群的構成N=12 a=2，b=2區群的構成尋找A小區的同頻小區，自A 小區出發，先沿邊的垂線方向跨過a個小區，逆時針或者順時針旋轉60度，再跨過b個小區，這就達到和A小區使用相同信道組的A小區了。A小區和A小區不屬一個區群。 尋找一個小區的同頻小區11

16、2111098765432112111098765432112111098765432112111098765432112111098765432112111098765432112111098765432112111098765432112111098765432112111098765432尋找一個小區的同頻小區同信道小區的確定AN=19N=19AAAAAA尋找一個小區的同頻小區在每個小區中，基站可以架設在小區的中心，用全向天線形成3600的圓形覆蓋區，這就是中心激勵方式 。中心激勵方式中心激勵方式3.激勵方式頂點激勵方式基站架設在每個正六邊形的三個頂點上，并用三個互成120度的扇形張角覆

17、蓋的定向天線，同樣也可覆蓋整個小區 。頂點激勵方式在實際應用中，頂點激勵有兩種常見的形式：三葉草型和120扇面。三葉草型120扇面頂點激勵方式三葉草型假如小區內有較大的阻礙物，如孤立的山岳或高大的建筑物，中心激勵方式難免有電磁輻射的陰影，若改為頂點激勵方式就可以避免陰影區域的出現。 頂點激勵與中心激勵相比較目的：提高系統的容量，增加新的用戶;方法：把每個小區都分裂成一定數目的半徑更小的小區;方式：重新劃分小區、小區扇形化。小區分裂提高系統容量的措施特點：干擾電平增大，需要建造新的基站 ，需要重新進行頻率規劃，增加了切換的次數，而且隨著小區半徑的減小，同頻干擾的就越嚴重。重新劃分小區原基站新基站

18、小區分裂重新劃分小區把小區分成幾個扇區，每個扇區使用一組不同的信道，并采用一副定向天線來覆蓋每個扇區。每個扇區都可以看作一個新的小區，包括三個扇區或者六個扇區。在市區一般采用三個扇區，而在農村一般是全方向性的小區，在覆蓋公路的時候則采用兩個扇區。基站可以位于小區中央，也可以位于小區的頂點。小區扇形化小區扇形化重新劃分小區：干擾電平增大，需要建造新的基站 ，需要重新進行頻率規劃，增加了切換的次數，而且隨著小區半徑的減小，同頻干擾的就越嚴重。小區扇形化：不增加基站的數目，增大C/I值，改善通信質量。重新劃分小區與小區扇形化相比較討論1.討論為什么選用正六邊形作為小區的基本圖形2.討論大區制與小區制

19、的區別小區制移動通信網服務區域的劃分一個HLR可以管理一個或多個MSC一個MSC對應一個VLR一個MSC/VLR可以管理多個位置區一個位置區（一般由BSC控制）可以管理多個基站小區（由BTS控制）位置區劃分示意圖 PLMN區.服務區 PLMN區MSC區.MSC區.位置區.位置區.基站覆蓋區.基站覆蓋區.小區小區. 3.2 區域覆蓋與信道配置 3.2.1 區域覆蓋 3.2.2 信道配置3.2.2 信道配置信道（頻率）配置主要是解決將給定的信道（頻率）如何分配給一個區群的各個小區。每個小區所分配的幾個信道就稱為一個信道組。在CDMA系統中，所有的用戶使用相同的工作頻率因而不需要進行頻率配置。頻率配

20、置主要針對FDMA和TDMA系統。信道分配（配置）的方式主要有兩種：分區分組配置法和等頻距配置法、分區分組配置法原則：盡量減小占用的總頻段，以提高頻段利用率；同一區群內不能使用相同的信道，以避免同頻道干擾；小區內采用無三階互調的相容信道組，以避免互調干擾。設給定的頻段以等間隔劃分為信道，按順序分別標明各信道的號碼為：1，2，3，。例：若每個區群有7個小區，每個小區需要6個信道，按上述原則進行分配，可得到以下結果。 、分區分組配置法 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

21、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 每一組信道分配給區群內的一個小區。這里使用42個信道只占用了42個信道的頻段，是最佳的分配方案。2、等頻距配置法按等頻率間隔來配置信道。只要頻距選得足夠大，就可以有效地避免鄰道干擾。這樣的頻率配置正好滿足產生互調的頻率關系，但正因為頻距大，干擾易于被接收機輸入濾波器濾除而不易作用到非線性器件，也就避免了互調的產生。配置時可根據區群內的小區數N來確定同一信道組內各信道之間的頻率間隔。例如，第一組用（1，1+N，1+2N，1+3N，），第二組用（2，2+N，2+3N， ）等

22、。例如N=7時，信道的配置如下：2、等頻距配置法 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、 這樣同一信道組內的信道最小頻率間隔為7個信道間隔，若信道間隔為25kHz,則其最小頻率間隔可達175kHz，這樣，接收機的輸入濾波器便可有效地抑制鄰道干擾和互調干擾。2、等頻距配置法如果是頂點激勵，每個基站應配置三組信道，向三個方向輻射，例如N=7，每個區群就需要有21個信道組。整個區群

23、內各個基站信道組的分布如下圖。 以上討論是一種信道固定配置法，適合移動臺業務分布相對固定的情況。固定配置法缺陷 ：頻率的利用率不高。實際上，移動臺業務的地理分布是經常會發生變化的，如早上從住宅區向商業區移動，傍晚有反向移動，發生交通事故或集會時又向某處集中。此時，某一小區業務量增大，原來配置的信道可能不夠用了，而相鄰小區業務量小，原來配置的信道可能有空閑，小區之間的信道又無法相互調劑。實際中采用的方法：動態配置法、柔性配置法動態配置法 隨業務量的變化重新配置全部信道；柔性配置法 準備若干個信道，需要時提供給某個小區使用。前者如能理想地實現，頻率利用率可提高20%50%，但要及時算出新的配置方案

24、，且能避免各類干擾，電臺及天線共用器等裝備也要能適應，這是十分困難的。后者控制比較簡單，只要預留部分信道使各基站都能共用，可應付局部業務量變化的情況，是一種比較實用的方法。第三章組網技術3.1 頻率管理與有效利用技術 3.2 區域覆蓋與信道配置3.3 移動通信系統的網絡結構3.4 多信道共用技術3.5 信令3.6 移動通信的移動性管理3.3 移動通信系統的網絡結構3.3.1 基本網絡結構3.3.2 移動通信網結構3.3.1 基本網絡結構移動通信的基本網絡結構3.3.1 基本網絡結構 移動通信網絡中使用的交換機通常稱為移動交換中心,即MSC。 它與常規交換機的不同之處是: MSC除了要完成常規交

25、換機的所有功能外,它還負責移動性管理和無線資源管理（包括越區切換、漫游、用戶位置登記管理等）。3.3.1 基本網絡結構移動通信的基本網絡結構3.3 移動通信系統的網絡結構3.3.1 基本網絡結構3.3.2 移動通信網結構1.單基站小容量移動通信網絡結構N用戶數量（市話用戶數量） M無線信道數量1.單基站小容量移動通信網絡結構 單基站小容量移動通信網絡結構是由一個基站構成的移動通信網。移動用戶通過市話用戶進入公用電話網。 這種網絡沒有交換中心,適用于中小城市，服務區域半徑一般不超過30km，用戶數量在500以下，其特點是結構簡單、經濟。移動用戶之間的呼叫需要通過市話局交換機進行交換后再接回基站。

26、 移動電話本地網結構 移動電話局在長途網中的位置 混合式區域聯網的移動通信網結構疊加式區域聯網的大、中容量移動通信網絡結構第三章組網技術3.1 頻率管理與有效利用技術 3.2 區域覆蓋與信道配置3.3 移動通信系統的網絡結構3.4 多信道共用技術3.5 信令3.6 移動通信的移動性管理3.4 多信道共用技術 移動通信頻率有效利用的三個基本方法信道的地區復用（利用空間隔離實現有效利用）多信道共用（利用時間隔離實現有效利用）頻譜的有效利用 壓縮信道間隔即信道窄帶化 采用寬帶多址技術和數據傳輸技術3.4 多信道共用技術3.4.1 多信道共用的概念3.4.2 話務量、呼損率和信道利用率3.4.3 空閑

27、信道的選取3.4.1 多信道共用的概念 所謂多信道共用是指多個無線信道為許多移動臺所共用，或者說，網內大量用戶共享若干無線信道。其目的也是為了提高信道利用率，所以與有線用戶共享中繼線的概念相似。多信道共用的信道指配方式按照用戶工作時占用的方式分類，分為獨立信道方式和多信道共用方式。3.4 多信道共用技術3.4.1 多信道共用的概念3.4.2 話務量、呼損率和信道利用率3.4.3 空閑信道的選取3.4.3 話務量、呼損率和信道利用率 話務量 呼損率 信道利用率 系統用戶數話務量話務量：在一特定時間內呼叫次數與每次呼叫平均占用時間的乘積。 話務量分為兩類 流入話務量（A） 完成話務量(A0)流入話

28、務量 流入話務量：單位時間內發生的平均呼叫次數（一般1小時）S：每次呼叫平均占用信道時間(小時/次) 單位：Erlang（Erl）1Erl（1個呼叫/小時，占用1小時） 完成話務量 完成話務量 A0= 0S0 ：單位時間內呼叫成功的次數S：每次呼叫平均占用信道時間(小時/次)呼損率 呼損率（B）：定義為損失話務量與流入話務量之比。用來說明呼叫損失的概率。 服務等級QoS，用呼損率B表示 B=0.05,則全部呼叫中未被接通的概率僅占5 B降低，A隨之降低，網內容納的用戶數減小 信道利用率信道被占用時間的總和就是話務量。信道利用率可用每個信道平均完成的話務量表示 越大表示每信道越忙，空閑的時間越短

29、，利用率越高。n ：共用的信道數繁忙小時集中度K 繁忙小時集中度K K一般選8%14%。每用戶忙時話務量C：用戶每天平均呼叫的次數T：每次呼叫平均占用信道的時間（秒/次）K：集中系數 Aa為最忙時間的那個小時的話務量，它是統計平均值每用戶忙時話務量【例】：C=3次/天，T=120秒/次，K=10%則Aa=0.01Erl/用戶 移動電話網的統計數字表明 公網Aa=0.01Erl 專網Aa=0.06Erl每個信道所能容納的用戶數 每用戶忙時話務量確定后，每個信道所能容納的用戶數m可由下式計算 n個信道組成的系統所能容納的用戶總數M為結 論 當共用信道數n一定時，呼損率B越大，系統的流入話務量A越大

30、，信道利用率越高，系統容納的用戶數越多。但服務質量越低。一般公網與其它系統B選5%-20%，專網可B選2%。結 論采用信道共用技術，可提高信道利用率，隨n增加， 增加，但提高的速度越來越少。如：N30時，提高不明顯。因此，共用信道數不宜太多。系統用戶數【例】某無線小區有8個信道（1個控制信道，7個話音信道），每天每個用戶平均呼叫10次，每次占用信道平均時間為80秒，呼損率要求為0.1，忙時集中度為0.125。問該無線小區能容納多少用戶。解：（1）求總話務量A （2）求每用戶的忙時話務量Aa （3）求每個信道能容納的用戶數m （4）求系統所容納的用戶數3.4 多信道共用技術3.4.1 多信道共用

31、的概念3.4.2 話務量、呼損率和信道利用率3.4.3 空閑信道的選取3.4.3 信道的自動選擇方式信道（信道）自動選擇的四種方式 專用呼叫信道方式 循環定位方式 循環不定位方式 循環分散定位方式多信道技術的主要問題是怎樣自動選擇信道。專用呼叫信道方式 這種方式是在網中設置專門的呼叫信道，專用于處理用戶的呼叫。移動用戶只要不在通話時，就停在這呼叫信道上守候。這種方式的優點是處理呼叫的速度快；但是，若用戶數和共用信道數不多時，專用呼叫信道處理呼叫并不繁忙，它又不能用于通話，利用率不高。因此，這種方式適用于大容量的移動通信網，是公用移動電話網所用的主要方式。循環定位方式 沒有專用的呼叫信道，由BS

32、臨時指定一個信道做呼叫信道，并在該臨時呼叫信道上發出空閑信號。平時所有未通話的移動臺都自動對全部信道進行掃描搜索，一旦在哪個信道上收到空閑信號，就停留在該信道上。因此在平時，所有移動臺都集中守侯在臨時呼叫信道上,當某個用戶叫通后，就在該信道上通話。此時基站要另選一個空閑信道作為臨時呼叫信道發出空閑信號，于是所有未通話的移動臺接收機都自動轉到新的臨時呼叫信道上守侯(定位)。這種方式信道利用率高(全部信道都可用作通話)，接續快；但由于所有不通話的移動臺都守侯在一個臨時呼叫信道上,同搶概率大,因此這種方式只適合小容量系統循環不定位方式 在循環定位方式的基礎上，為減少同搶概率而出現的一種改進方式。基站

33、在所有不通話的空閑信道上都發出空閑信號，網內移動臺自動掃描空閑信道，并隨機地停靠在就近的空閑信道上(不定位)，避免了像循環定位方式那樣所有不通話的移動臺都在一個臨時呼叫信道主叫搶占情況。當基站呼叫移動臺時，必須選擇一個空閑信道先發出時間足夠長的召集信號(其他空閑信道停發空閑信號)，而后再發出選呼信號。網內移動臺由于收不到空閑信號重新進入掃描狀態，一旦掃到召集信號就停在該信道上等候被呼。一旦發現自己未被呼中，重新處于不停的信道掃描狀態。循環不定位方式 循環不定位方式的優點是減少了同搶概率，但移動臺被呼叫的接續時間比較長。而且，系統的全部信道(不管通話與不通話)都處于工作狀態。這種多信道的常發狀態

34、,會引起嚴重的互調干擾，因此這種方式只適合信道數較少的系統。循環分散定位方式為克服循環定位方式時移動臺被呼叫的接續時間比較長的缺點，人們提出的一種方式，指基站在全部不通話的空閑信道上都發出空閑信號，網內移動臺分散停靠在各個空閑道上。移動臺主呼是在各自停靠的空閑信道上進行的，保留了循環不定位方式的優點。基站呼叫移動臺時，其呼叫信號在所以的空閑信道上發出，并等待應答信號，從而提高了接續的速度。這種方式接續快，效率高，同搶率小。但當基站呼叫移動臺時，這種方式必須在所有空閑信道上發出選呼信號，因而互調干擾比較嚴重。這種方式同樣只適合小容量系統。第三章組網技術3.1 頻率管理與有效利用技術 3.2 區域

35、覆蓋與信道配置3.3 移動通信系統的網絡結構3.4 多信道共用技術3.5 信令3.6 移動通信的移動性管理信令含有信號和指令雙重意思，它是移動通信系統內部實現自動控制的關鍵。在移動通信網中，除傳輸用戶信息（如語音信息）之外，為使整個網絡有序地工作，還必須在正常通話的前后和過程中傳輸很多其他的控制信號，如摘機、掛機和忙音等以及移動通信網中所需要的信道分配、用戶登記與管理、呼叫與應答、越區切換和發射機功率控制等信號。這些與通信有關的一系列控制信號稱為信令。什么是信令按傳輸方式的不同：信令可分為隨路信令和共路信令；按信號形式的不同：信令可分為數字信令和音頻信令；信令的分類隨路信令：信令和話音在同一條

36、電路上傳送，模擬電話網及早期數字中采用。缺點：信令傳送速度低； 容量及處理能力有限； 很難擴展到其他業務。結論: 遠不能滿足當今和未來通信網的要求信令的分類共路信令（No.7信令）：信令通路與話音通路分開，將若干條電路的信令集中在一條專門用于傳送信令的通道上傳送。特點：信令傳送速度快； 信令容量大； 具有提供大量信令的能力及增加信令 的靈活性； 可靠性高、適應性強。信令的分類信令的分類1 數字信令2 音頻信令數字信令已經廣泛應用于大容量的移動通信網中, 典型的格式如圖所示。其中 P為前置碼，提供位同步信息。 SW為字同步碼，用于確定信息的開始位.也叫幀同步. A或D為地址或數據碼，通常包括控制

37、,選呼,撥號等信令。各種系統都有其特殊的規定. SP為糾錯碼，也叫監督碼,用于檢錯和糾錯。 SPA或DSWP典型的數字信令格式數字信令的構成 基帶數字信令常以二進制0，1表示，為了能在移動臺（MS）與基站（BS）之間的無線信道中傳輸，必須進行調制。例如，對二進制數據流在發射機中可采用頻移鍵控（FSK）方式進行調制，即對數字信號“1”以高于發射機載頻的固定頻率發送；而“0”則以低于載頻的固定頻率發射。數字信令的傳輸 通常把在信息碼元序列中，加入監督碼元的辦法稱為差錯控制編碼，也稱為糾錯編碼。不同的編碼方法，有不同的檢錯或糾錯能力，有的編碼只能檢錯，不能糾錯。一般來說，監督位碼元所占比例越大（位數

38、越多），檢（糾）錯能力越強。監督碼元位數的多少，通常用多余度來衡量，因此，糾錯編碼是以降低信息傳輸速率為代價，來提高傳輸可靠性。數字信令的差錯控制編碼信令的分類1 數字信令2 音頻信令帶內單音頻信令 0.3-3kHz范圍內不同的單音.單音信令系統要求發端有多個不同頻率振蕩器,收端有相應選擇性極好濾波器，抗衰落性能好,但每一單音必須持200ms左右,處理速度慢。帶內單音頻信令F11124 HzF61540 HzF21200 HzF71640 HzF31275 HzF81745 HzF41355 HzF91860 HzF51446 HzF102110 Hz單音頻碼SFD帶外亞音頻信令 低于300H

39、z的單音。例如，用67Hz至250Hz間的43個頻率點的單音可對43個移動臺進行選臺呼叫，也可進行群呼，一次呼叫時間為4秒鐘。帶外亞音頻信令雙音頻撥號信令 移動臺主叫時發往基站的信號常用的有單音頻脈沖、雙音頻脈沖及43雙音多頻方式雙音頻信令高音群低音群1209 Hz1336 Hz1477 Hz697 Hz123770 Hz456852 Hz789941 Hz*0# 43方式的頻率組成 第三章組網技術3.1 頻率管理與有效利用技術 3.2 區域覆蓋與信道配置3.3 移動通信系統的網絡結構3.4 多信道共用技術3.5 信令3.6 移動通信的移動性管理什么是移動性管理 在移動通信系統中，移動終端沒有

40、固定的連接點，這個連接點是動態的，是隨著用戶的移動而不斷改變的。因此，移動通信是由動態(移動)的終端通過動態的連接點而構成一個動態的通信鏈路。利用“動態”性滿足“移動服務”是實現移動性網絡的一項核心技術，這就是移動性管理.移動性管理的內容小區選擇與位置登記:。它是移動臺開機后，首先需要進行的建立過程。小區重選與用戶漫游:它是當移動臺已選擇本地小區后，又離開該小區，進入某個服務區內另一個較遠的小區(處于不同的MSC之間)，但仍需要實現移動通信的基本保證。越區切換:它是移動臺在通信狀態下，從一個小區進入另一個小區，為了保持不間斷、無縫隙通信的一種有效手段。移動性管理的內容移動性管理根據移動臺所處的

41、狀態可以分為兩大類型:移動臺處于空閑(待機)狀態。它可看做移動性管理的宏觀層面，而且還可以進一步分為下列兩類，但這兩類同屬于位置登記類型：小區選擇與位置登記，移動臺開機后并處于未登記狀態；小區重新選擇與用戶漫游，移動臺開機后并處于已登記狀態，它主要用于漫游，在漫游中由于用戶已離開原小區并漫游至其他小區或服務區內，需要重新選擇小區和登記。移動臺處于聯機(通話)狀態。它可看做移動性管理的微觀層面，這時移動臺與網絡之間已存在一條點對點無線鏈路，由于用戶位置的移動，離開原小區而進入另一個新小區，產生了越區切換，網絡必須保證已建立的無線鏈路在切換時實現不間斷的通信。3.6 移動通信的移動性管理3.6.1

42、 空閑狀態 位置登記3.6.2 通話狀態 越區切換什么是位置登記 位置登記是指網絡跟蹤、保持移動臺所處的位置并存儲其位置信息，一般是存儲在兩個寄存器中。即靜態的歸屬用戶位置寄存器HLR和動態的訪問用戶位置寄存器VLR中。HLR 與VLR當一個移動用戶首次入網時，它必須通過移動交換中心（MSC），在相應的位置寄存器（HLR)中登記注冊，把其有關的參數（移動用戶識別碼、移動臺編號及業務類型等）全部放在位置寄存器中，于是網絡把這個位置寄存器稱為原籍位置寄存器移動臺的不斷運動將導致其位置的不斷變化，這種變動的位置信息由另一種位置寄存器，即訪問位置寄存器存儲。當移動臺進入其它地區“訪問”，該地區的VLR

43、要對這種來訪的移動臺進行位置登記，并向該移動臺的HLR查詢其有關參數HLR要臨時保存該VLR提供的位置信息，以便為其它用戶（包括固定的市話網用戶或另一個移動用戶）呼叫此移動臺提供所需要的路由位置登記的過程 在現有的移動通信系統中，將覆蓋區域分為若干個登記區RA（Registration Area）（在GSM中，登記區稱為位置區LALocation Area）。當一個移動終端（MT）進入一個新的RA，位置登記過程分為三個步驟： 在管理新RA的新VLR中登記MT 修改HLR中登記服務該MT的新VLR的ID 在舊VLR和MSC中注銷該MT呼叫傳遞的過程呼叫傳遞的過程主叫MT通過基站向其MSC發出呼叫

44、初始化信號；MSC通過地址翻譯過程確定被呼MT的HLR地址，并向該HLR發送位置請求消息；HLR確定出為被叫MT服務的VLR，并向該VLR發送路由請求消息；該VLR將該消息中轉給為被叫MT服務的MSC；被叫MSC給被叫的MT分配一個稱為臨時本地號碼TLDN(Temporary Local Directory Number)的臨時標識，并向HLR發送一個含有TLDN的應答消息HLR將上述消息中轉給為主呼MT服務的MSC；主叫MSC根據上述信息便可通過SS7網絡向被叫MSC請求呼叫建立上述步驟允許網絡建立從主叫MSC到被叫MSC的連接。但由于每個MSC與一個RA相聯系，而每個RA又有多個蜂窩小區，

45、這就需要通過尋呼的方法，確定出被叫MT在哪一個蜂窩小區中位置登記的內容位置登記主要包含以下內容：位置更新。當移動臺開機后或在移動過程中，收到的位置區識別與其存儲的位置區識別不一致時，即發出位置更新請求，并通知網絡更新該移動臺的新位置區識別消息。位置刪除。移動臺到一個新位置區后，需要為其在當前VLR重新登記并從原來VLR中刪除該移動臺的有關信息。周期性位置更新。使處于待機狀態且位置穩定的移動臺以適當的時間間隔周期性地進行位置更新。國際移動用戶識別號碼IMSI的位置更新。它產生在移動臺關機時及在所在位置區內開機時，或用戶識別卡(如GSM的SIM卡)取出插入時。移動臺的位置更新位置更新的概念 在空閑

46、模式下，當MS從一個位置區移到另一位置區時，必須進行登記，也就是說一旦MS發現其存儲器中的LAI與接收到的LAI發生了變化，便執行登記。這個過程就叫“位置更新”。基于時間的位置更新策略用戶每隔T秒周期性地更新其位置。T的確定可由系統根據呼叫到達間隔的概率分布動態確定。基于運動的位置更新策略當移動臺跨越一定數量的小區邊界（運動門限）以后，移動臺就進行一次位置更新。基于距離的位置更新策略當移動臺離開上次位置更新時所在小區的距離超過一定的值（距離門限）時，移動臺進行一次位置更新。最佳距離門限的確定取決于各個移動臺的運動方式和呼叫到達參數。 位置更新策略 基于距離的位置更新策略具有最好的性能，但實現它的開銷最大。它要求移動臺能有不同小區之間的距離信息，網絡必須能夠以高效的方式提供這樣的信息。而基于時間和