第六章移動(dòng)通信6.1移動(dòng)通信概述6.2移動(dòng)通信的基本技術(shù)6.3數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)6.4第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)1現(xiàn)代移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)現(xiàn)在是1頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四移動(dòng)通信——“動(dòng)中通”通信雙方或至少其中一方在移動(dòng)環(huán)境下進(jìn)行信息傳遞的通信方式，包括移動(dòng)體之間或移動(dòng)體與固定體之間的通信。1、什么是移動(dòng)通信6.1移動(dòng)通信概述現(xiàn)在是2頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四模擬移動(dòng)通信系統(tǒng)，接續(xù)工作由人工操作完成，采用電子管，體積龐大、笨重且昂貴，使用短波段。第一階段交換系統(tǒng)為自動(dòng)交換，接續(xù)效率高，采用晶體管，體積大為減小，使用甚高頻。第二階段第一代移動(dòng)通信系統(tǒng)（蜂窩系統(tǒng)）第三階段第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)廣泛應(yīng)用和第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)的具體的設(shè)計(jì)、規(guī)劃和實(shí)施階段。第四階段3、移動(dòng)通信的發(fā)展歷程6.1移動(dòng)通信概述現(xiàn)在是3頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四

1980s，第一代移動(dòng)通信系統(tǒng)，1983年美國(guó)的AMPS，1980年北歐的NMT，1979年日本的NAMTS,1985年英國(guó)TACS系統(tǒng)

1990s，第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)，1992年商用的GSM，1991年北美的IS-54，1993年日本的PDC,1993年美國(guó)提出的IS-95（N-CDMA）

2000s，第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)，歐洲、日本的WCDMA

，北美的CDMA-2000

，中國(guó)的TD-SCDMA6.1移動(dòng)通信概述3、移動(dòng)通信的發(fā)展歷程現(xiàn)在是4頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四系統(tǒng)間沒(méi)有公共接口。無(wú)法與固定網(wǎng)迅速向數(shù)字化推進(jìn)相適應(yīng)，數(shù)字承載業(yè)務(wù)很難開(kāi)展。頻率利用率低，無(wú)法適應(yīng)大容量的要求。安全性差，易于被竊聽(tīng)，易做“假機(jī)”。第一代移動(dòng)通信系統(tǒng)特點(diǎn)6.1移動(dòng)通信概述3、移動(dòng)通信的發(fā)展歷程現(xiàn)在是5頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四頻譜利用率，系統(tǒng)容量大。

用戶(hù)能獲得多種服務(wù)（以話(huà)音業(yè)務(wù)為主，并提供低速率以電路型為主的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)）。能自動(dòng)漫游。話(huà)音質(zhì)量比第一代好。保密性好。可以與ISDN、PSTN等網(wǎng)絡(luò)互連。第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)6.1移動(dòng)通信概述3、移動(dòng)通信的發(fā)展歷程現(xiàn)在是6頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四

數(shù)據(jù)功能差，不能支持多媒體業(yè)務(wù)。如使用GSM手機(jī)上網(wǎng)，理論上只能達(dá)到9.6k的上網(wǎng)速度。全球不同的第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)彼此間不能兼容，使用的頻率也不一樣，全球漫游比較困難。第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)缺點(diǎn)6.1移動(dòng)通信概述3、移動(dòng)通信的發(fā)展歷程現(xiàn)在是7頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四具有全球標(biāo)準(zhǔn)使用全球公共頻帶具有全球使用的小型終端具有全球漫游能力

從媒體（Media）→多媒體（Multi-media）微蜂窩結(jié)構(gòu)提高改良的頻率使用效率具有高速的分級(jí)數(shù)據(jù)速率在固定位置環(huán)境下能達(dá)到2Mbps對(duì)步行用戶(hù)能達(dá)到384kbps對(duì)車(chē)載用戶(hù)能達(dá)到144kbps

第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)特點(diǎn)6.1移動(dòng)通信概述現(xiàn)在是8頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四①信道傳輸條件惡劣移動(dòng)臺(tái)使用無(wú)線(xiàn)信道，在電波傳播的過(guò)程中，由于多徑衰落、建筑物阻擋造成的陰影效應(yīng)、移動(dòng)臺(tái)運(yùn)動(dòng)引起的多普勒頻移等，使接收信號(hào)極不穩(wěn)定。信號(hào)起伏幅度可達(dá)30dB以上。6.1移動(dòng)通信概述4、移動(dòng)通信的特點(diǎn)現(xiàn)在是9頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四②強(qiáng)干擾情況下工作

移動(dòng)通信除受到汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的火花干擾及工業(yè)干擾以外，主要的干擾有互調(diào)干擾、鄰道干擾及同頻干擾。互調(diào)干擾：由于部件的非線(xiàn)性引起；非線(xiàn)性部件的輸出信號(hào)中，會(huì)包含輸入信號(hào)所沒(méi)有的新的頻率成分，如果這些新的頻率成分落入其他信號(hào)的頻率范圍之內(nèi)，就會(huì)對(duì)該信道造成干擾，稱(chēng)為互調(diào)干擾；鄰道干擾：相鄰或鄰近信道之間，由于信道隔離度不夠造成的干擾；

同頻干擾：相同頻率的無(wú)用信號(hào)造成的干擾。6.1移動(dòng)通信概述現(xiàn)在是10頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四③可供使用的頻率資源有限移動(dòng)通信的可用頻率范圍有限，而移動(dòng)通信的用戶(hù)數(shù)卻在猛增，故有效地利用頻率資源是移動(dòng)通信系統(tǒng)的一個(gè)重要研究課題。④建網(wǎng)技術(shù)復(fù)雜由于移動(dòng)臺(tái)在通信區(qū)域內(nèi)隨時(shí)運(yùn)動(dòng)，需要隨機(jī)選用無(wú)線(xiàn)通道，同時(shí)需支持位置登記、越區(qū)切換及漫游存取的跟蹤技術(shù)，這使其信令種類(lèi)比固定網(wǎng)要復(fù)雜得多。此外，在入網(wǎng)和計(jì)費(fèi)方式也有其特殊的要求。所以移動(dòng)通信系統(tǒng)相當(dāng)?shù)膹?fù)雜。6.1移動(dòng)通信概述現(xiàn)在是11頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四移動(dòng)通信工作方式單向通信方式雙向通信方式單工通信方式雙工通信方式半雙工通信方式6.1移動(dòng)通信概述5、移動(dòng)通信的工作方式現(xiàn)在是12頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四雙工通信方式通信雙方在通話(huà)時(shí)收發(fā)信機(jī)同時(shí)工作，即任意一方在發(fā)話(huà)的同時(shí)，也能收聽(tīng)到對(duì)方的信息，與普通有線(xiàn)電話(huà)的使用情況類(lèi)似；通信雙方通過(guò)雙工器來(lái)完成雙工通信；分為頻分雙工（FDD）和時(shí)分雙工（TDD）。6.1移動(dòng)通信概述5、移動(dòng)通信的工作方式現(xiàn)在是13頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四信道間隔：200kHz1710178518051880雙工距離:95MHz890915935960雙工距離:45MHzGSM900:GSM1800:6.1移動(dòng)通信概述5、移動(dòng)通信的工作方式現(xiàn)在是14頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四頻分雙工通信方式（FDD）收、發(fā)信機(jī)所用頻率不同，一般雙工頻差為幾MHZ

到幾十MHZ，即從頻率上來(lái)區(qū)分收發(fā)信道。優(yōu)點(diǎn)：使用方便，收發(fā)信機(jī)自身的干擾較小。缺點(diǎn)：需占用兩個(gè)頻段才能工作，占用頻譜資源多，

MS在通信中發(fā)射機(jī)經(jīng)常處于發(fā)射狀態(tài)，耗電大。6.1移動(dòng)通信概述現(xiàn)在是15頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四時(shí)分雙工通信方式（TDD）信號(hào)的接收和傳送在同一頻率的信道即載波的不同時(shí)隙，用保證時(shí)間來(lái)分離接收與傳輸信道。我國(guó)的3G技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)TD-SCDMA中就采用了此技術(shù)。與FDD模式相比具有以下五個(gè)方面優(yōu)勢(shì)：頻譜靈活性高頻譜利用率高支持不對(duì)稱(chēng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)有利于采用新技術(shù)成本低6.1移動(dòng)通信概述現(xiàn)在是16頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)無(wú)線(xiàn)尋呼系統(tǒng)無(wú)繩電話(huà)系統(tǒng)

6、常見(jiàn)的移動(dòng)通信系統(tǒng)集群移動(dòng)通信系統(tǒng)6.1移動(dòng)通信概述現(xiàn)在是17頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)

把整個(gè)服務(wù)區(qū)劃分成若干個(gè)較小的區(qū)域（小區(qū)），各小區(qū)均用小功率的基站發(fā)射機(jī)覆蓋，許多小區(qū)像蜂窩一樣覆蓋任意形狀的服務(wù)地區(qū)。6.1移動(dòng)通信概述現(xiàn)在是18頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四公用電話(huà)網(wǎng)無(wú)線(xiàn)電尋呼控制中心及主發(fā)射臺(tái)用戶(hù)回路市話(huà)中心要呼叫某一“袖珍玲”用戶(hù)，可撥尋呼中心的專(zhuān)用號(hào)碼，尋呼中心的話(huà)務(wù)員記錄所要尋找的用戶(hù)號(hào)碼及要代傳的號(hào)碼及要代傳的消息，并自動(dòng)在無(wú)線(xiàn)信道上發(fā)出呼叫.被呼用戶(hù)的袖珍接收機(jī)發(fā)出呼叫聲，并在液晶屏上顯示主呼用戶(hù)的電話(huà)號(hào)碼及簡(jiǎn)單消息。袖珍玲用戶(hù)利用鄰近市話(huà)電話(huà)機(jī)與主呼用戶(hù)通話(huà)。無(wú)線(xiàn)尋呼系統(tǒng)6.1移動(dòng)通信概述現(xiàn)在是19頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四普通話(huà)機(jī)座機(jī)市話(huà)局用戶(hù)線(xiàn)無(wú)繩電話(huà)系統(tǒng)普通的電話(huà)單機(jī)分成座機(jī)和手機(jī)兩部分座機(jī)與有線(xiàn)電話(huà)網(wǎng)連接，手機(jī)與座機(jī)間用無(wú)線(xiàn)電連接。因手機(jī)與座機(jī)間不用電線(xiàn)相連，故稱(chēng)為“無(wú)繩”電話(huà)。

以有線(xiàn)電話(huà)網(wǎng)為依托的通信方式，是有線(xiàn)電話(huà)網(wǎng)的無(wú)線(xiàn)延伸普通的電話(huà)單機(jī)分成座機(jī)和手機(jī)兩部分座機(jī)與有線(xiàn)電話(huà)網(wǎng)連接，手機(jī)與座機(jī)間用無(wú)線(xiàn)電連接。因手機(jī)與座機(jī)間不用電線(xiàn)相連，故稱(chēng)為“無(wú)繩”電話(huà)。6.1移動(dòng)通信概述現(xiàn)在是20頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四集群移動(dòng)通信系統(tǒng)用于集團(tuán)調(diào)度指揮；可用信道為系統(tǒng)的全體用戶(hù)共用，具有自動(dòng)選擇信道功能，是共享資源、分擔(dān)費(fèi)用、共用信道設(shè)備及服務(wù)的多用途、高效能的無(wú)線(xiàn)調(diào)度通信系統(tǒng)。6.1移動(dòng)通信概述現(xiàn)在是21頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四6.2.2移動(dòng)通信的組網(wǎng)技術(shù)6.2.1移動(dòng)信道特征及抗衰落方法6.2移動(dòng)通信的基本技術(shù)現(xiàn)在是22頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四

6.2.1移動(dòng)信道特征及抗衰落方法

移動(dòng)信道電波傳播原理移動(dòng)信道特征抗衰落方法現(xiàn)在是23頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四

蜂窩無(wú)線(xiàn)移動(dòng)通信系統(tǒng)中，電磁波傳播機(jī)理多種多樣，但總體上可歸結(jié)為：反射、繞射和散射。在城區(qū)，發(fā)射機(jī)和接收機(jī)之間一般無(wú)直射路徑，而高層建筑產(chǎn)生強(qiáng)烈的繞射損耗。另外，由于不同物體的多路徑反射，經(jīng)過(guò)不同長(zhǎng)度路徑的電磁波相互作用引起多徑損耗。同時(shí)，隨著發(fā)射機(jī)和接收機(jī)之間距離的不斷增加，引起電磁波強(qiáng)度的衰減。

移動(dòng)信道電波傳播原理現(xiàn)在是24頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四接收信道統(tǒng)計(jì)分析曲線(xiàn)移動(dòng)環(huán)境的場(chǎng)強(qiáng)特性移動(dòng)通信環(huán)境下場(chǎng)強(qiáng)變化劇烈場(chǎng)強(qiáng)變化的平均值隨距離增加而衰減場(chǎng)強(qiáng)特性曲線(xiàn)的中值呈慢速變化（慢衰落）場(chǎng)強(qiáng)特性曲線(xiàn)的瞬時(shí)值呈快速變化（快衰落）

移動(dòng)信道電波傳播原理現(xiàn)在是25頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四空間傳播損耗------路徑損耗陰影效應(yīng)------由地形結(jié)構(gòu)引起，表現(xiàn)為慢衰落多徑效應(yīng)------由移動(dòng)體周?chē)木植可⑸潴w引起的多徑傳播，表現(xiàn)為快衰落多普勒效應(yīng)------由于移動(dòng)體的運(yùn)動(dòng)速度和方向引起，多徑條件下將引起多普勒頻譜展寬

移動(dòng)信道特征現(xiàn)在是26頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四

分集接收技術(shù)：接收端對(duì)它收到的多個(gè)衰落特性互相獨(dú)立（攜帶同一信息）的信號(hào)進(jìn)行待定的處理，以降低信號(hào)的電平起伏。

抗衰落方法現(xiàn)在是27頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四空間分集技術(shù)---用2個(gè)以上的天線(xiàn)接收同一個(gè)信號(hào)頻率分集技術(shù)---用2個(gè)以上的載波頻率傳輸時(shí)間分集技術(shù)---在不同時(shí)間接收同一個(gè)信號(hào)極化分集技術(shù)---接收垂直和水平極化信號(hào)常用的分集技術(shù)

抗衰落方法現(xiàn)在是28頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四

6.2.2

移動(dòng)通信的組網(wǎng)技術(shù)

區(qū)域覆蓋技術(shù)

多址技術(shù)現(xiàn)在是29頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四蜂窩系統(tǒng)---“小區(qū)制”系統(tǒng)將所要覆蓋的地區(qū)劃分為若干個(gè)小區(qū)，每個(gè)小區(qū)的半徑可視用戶(hù)的分布密度在1-10km左右,在每個(gè)小區(qū)設(shè)立一個(gè)基站為本小區(qū)范圍內(nèi)的用戶(hù)服務(wù)。

-蜂窩分類(lèi)宏蜂窩(Macro-cell)2-20km

微蜂窩(Micro-cell)0.4－2km

微微蜂窩(Pico-cell)<400m

區(qū)域覆蓋技術(shù)現(xiàn)在是30頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四頻率復(fù)用：處在不同位置(不同小區(qū))上的用戶(hù)可以同時(shí)使用相同頻率的信道可以極大地提高頻譜利用率如果系統(tǒng)設(shè)計(jì)得不好，將產(chǎn)生嚴(yán)重的同頻干擾C1C1f1P0f1P0RRDD：同頻復(fù)用距離R：小區(qū)半徑

區(qū)域覆蓋技術(shù)現(xiàn)在是31頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四區(qū)群？ 通常由若干個(gè)鄰接小區(qū)構(gòu)成區(qū)群，再由區(qū)群披此鄰接構(gòu)成整個(gè)服務(wù)區(qū)；為防止同頻干擾，同一區(qū)群中的小區(qū)，不得使用相同的頻率；且鄰接區(qū)群中的同頻小區(qū)中心間距相等；

區(qū)域覆蓋技術(shù)現(xiàn)在是32頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四N=3N=4N=7

區(qū)域覆蓋技術(shù)現(xiàn)在是33頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四小區(qū)分裂隨著城市建設(shè)的發(fā)展，為適應(yīng)新的用戶(hù)密度變化，可采用“小區(qū)分裂”的方法，即將原有的無(wú)線(xiàn)小區(qū)進(jìn)一步細(xì)分，以增大系統(tǒng)的容量和密度。圖

增加新基站的分裂

區(qū)域覆蓋技術(shù)現(xiàn)在是34頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四

多址技術(shù)多址技術(shù)：在移動(dòng)通信系統(tǒng)中，有許多用戶(hù)都要同時(shí)通過(guò)同一個(gè)基站和其他用戶(hù)進(jìn)行通信，因而，必須對(duì)不同用戶(hù)和基站發(fā)出的信號(hào)賦予不同特征，使基站能從眾多用戶(hù)臺(tái)的信號(hào)中區(qū)分出是哪一個(gè)用戶(hù)臺(tái)發(fā)出來(lái)的信號(hào)，而各用戶(hù)臺(tái)又能識(shí)別出基站發(fā)出的信號(hào)中哪個(gè)是發(fā)給自己的信號(hào)。多址方式的類(lèi)型有：即頻分多址(FDMA)、時(shí)分多址(TDMA)、碼分多址(CDMA)和空分多址(SDMA)。現(xiàn)在是35頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四頻分多址(FDMA)：按頻道劃分用戶(hù)，頻帶獨(dú)享，時(shí)間共享時(shí)分多址(TDMA)：按時(shí)隙劃分用戶(hù)，時(shí)隙獨(dú)享，頻率共享碼分多址(CDMA)：按碼型劃分用戶(hù)，時(shí)隙/頻率共享空分多址(SDMA)：按空間角度劃分用戶(hù)，頻率/時(shí)隙/碼型共享

多址技術(shù)現(xiàn)在是36頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四（1）頻分多址（FDMA）PowerFrequencyTimeFDMA

將給定的頻譜資源劃分為若干個(gè)等間隔的頻道供不同的用戶(hù)使用。

多址技術(shù)現(xiàn)在是37頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四（1）頻分多址（FDMA）用戶(hù)識(shí)別：頻道號(hào)（在頻譜域?qū)崿F(xiàn)了用戶(hù)的正交分割）；特點(diǎn)：簡(jiǎn)單、容易實(shí)現(xiàn)，以頻道區(qū)分用戶(hù)地址，一個(gè)頻道傳輸一路模擬/數(shù)字話(huà)路；以頻率復(fù)用為基礎(chǔ)，需嚴(yán)格的頻率規(guī)劃，是頻率受限和干擾受限系統(tǒng)；對(duì)功控的要求不高，硬件設(shè)備取決于頻率規(guī)劃和頻道設(shè)置；應(yīng)用：模擬/數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)；

多址技術(shù)現(xiàn)在是38頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四（2）時(shí)分多址（TDMA）FrequencyPowerTimeFDMA/TDMA

把時(shí)間分成周期性的幀，每一幀再分為若干個(gè)時(shí)隙供用戶(hù)作信道使用。

多址技術(shù)現(xiàn)在是39頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四（2）時(shí)分多址（TDMA）用戶(hù)識(shí)別：時(shí)隙（在時(shí)間域?qū)崿F(xiàn)了用戶(hù)的正交分割）；特點(diǎn)：以頻率復(fù)用為基礎(chǔ)，小區(qū)內(nèi)以時(shí)隙區(qū)分用戶(hù)；每個(gè)時(shí)隙傳輸一路數(shù)字信號(hào)，軟件對(duì)時(shí)隙動(dòng)態(tài)配置；系統(tǒng)要求嚴(yán)格的系統(tǒng)定時(shí)同步；是時(shí)隙受限和干擾受限系統(tǒng)；應(yīng)用：GSM系統(tǒng)（載頻間隔：200KHz，每頻道8個(gè)時(shí)隙）；

多址技術(shù)現(xiàn)在是40頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四

在CDMA通信系統(tǒng)中，不同用戶(hù)傳輸信息所用的信號(hào)不是靠頻率不同或時(shí)隙不同來(lái)區(qū)分，而是用各自不同的編碼序列來(lái)區(qū)分，或者說(shuō)，靠信號(hào)的不同波形來(lái)區(qū)分。（3）碼分多址（CDMA）FrequencyCDMAPowerTime

多址技術(shù)現(xiàn)在是41頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四用戶(hù)識(shí)別：碼型（在碼域?qū)崿F(xiàn)用戶(hù)的正交分割）；特點(diǎn)：每個(gè)基站只需一個(gè)射頻系統(tǒng)；每個(gè)碼傳輸一路數(shù)字信號(hào)，每個(gè)用戶(hù)共享時(shí)間和頻率；是一個(gè)多址干擾受限系統(tǒng)；需要嚴(yán)格的功率控制；需要定時(shí)同步；軟容量、軟切換，系統(tǒng)容量大；抗衰落、抗多徑能力強(qiáng)；應(yīng)用：IS-95CDMA系統(tǒng)、cdma2000系統(tǒng)、WCDMA系統(tǒng)；（3）碼分多址（CDMA）

多址技術(shù)現(xiàn)在是42頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四（4）空分多址（SDMA）

通過(guò)空間的分割來(lái)區(qū)別不同的用戶(hù)，即通過(guò)控制用戶(hù)的空間輻射能量，使用定向波束天線(xiàn)來(lái)服務(wù)于不同的用戶(hù)。依靠智能天線(xiàn)實(shí)現(xiàn)。

多址技術(shù)現(xiàn)在是43頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四第六章移動(dòng)通信6.1移動(dòng)通信概述6.2移動(dòng)通信的基本技術(shù)6.3數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)6.4第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)現(xiàn)代移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)44現(xiàn)在是44頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四6.3.2CDMA蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)6.3.1GSM系統(tǒng)6.3數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)現(xiàn)在是45頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四

GSM原意為“GroupSpecialMobile”移動(dòng)特別小組，1991年在歐洲開(kāi)通了第一個(gè)系統(tǒng)，工作頻率為900MHz。同時(shí)MoU組織為該系統(tǒng)設(shè)計(jì)和注冊(cè)了市場(chǎng)商標(biāo)，將GSM更名為GlobalSystemforMobileCommunication，俗稱(chēng)“全球通”。同年，移動(dòng)特別小組還完成了制定1800MHz頻段的公共歐洲電信業(yè)務(wù)的規(guī)范，名為DCS1800系統(tǒng)。

GSM900和DCS1800就是我們平常講的“雙頻網(wǎng)絡(luò)”，兩系統(tǒng)功能相同，主要是工作頻率不同。

6.3.1GSM系統(tǒng)現(xiàn)在是46頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四GSM網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)現(xiàn)在是47頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四移動(dòng)臺(tái)（MS）GSM移動(dòng)通信網(wǎng)中用戶(hù)使用的設(shè)備；用戶(hù)識(shí)別模塊（SIM）卡:一張符合ISO標(biāo)準(zhǔn)的“智慧”磁卡，包含與用戶(hù)有關(guān)的無(wú)線(xiàn)接口信息以及用于鑒權(quán)和加密的信息；系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能

6.3.1GSM系統(tǒng)現(xiàn)在是48頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四基站子系統(tǒng)（BSS）構(gòu)成：BTS（基站收發(fā)臺(tái)）、BSC（基站控制器）、天線(xiàn)公用器、天線(xiàn)等。在一定無(wú)線(xiàn)覆蓋區(qū)中，由MSC控制與MS進(jìn)行通信的系統(tǒng)設(shè)備。在BSC中增加碼變換器及相應(yīng)的復(fù)用設(shè)備，完成PRE-LTP編碼與PCM碼之間的轉(zhuǎn)換。系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能

6.3.1GSM系統(tǒng)現(xiàn)在是49頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)(NSS)對(duì)GSM中MS之間通信和MS與其它通信網(wǎng)中用戶(hù)通信起著管理作用；主要功能包括：交換、移動(dòng)性管理、安全性管理及負(fù)責(zé)收集計(jì)費(fèi)、賬單信息等。系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能

6.3.1GSM系統(tǒng)現(xiàn)在是50頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四（1）MSC（移動(dòng)交換中心）

主要完成呼叫接續(xù)和交換任務(wù)；

MSC支持移動(dòng)性管理、計(jì)費(fèi)管理等網(wǎng)絡(luò)功能；每個(gè)MSC還應(yīng)能完成入口MSC的功能。PSTNGMSCVMSCBSS系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能

6.3.1GSM系統(tǒng)現(xiàn)在是51頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四（2）HLR（歸屬位置寄存器）中央數(shù)據(jù)庫(kù)，存儲(chǔ)其所轄區(qū)的所有移動(dòng)用戶(hù)的有關(guān)數(shù)據(jù)。用戶(hù)數(shù)據(jù)包括靜態(tài)數(shù)據(jù)：移動(dòng)用戶(hù)碼、訪(fǎng)問(wèn)能力、用戶(hù)類(lèi)別和補(bǔ)充業(yè)務(wù)等；動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)：MS目前所處的位置信息，以便建立至MS的呼叫路由；系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能

6.3.1GSM系統(tǒng)現(xiàn)在是52頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四（3）VLR（訪(fǎng)問(wèn)位置寄存器）動(dòng)態(tài)用戶(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)，存儲(chǔ)進(jìn)入其控制區(qū)域內(nèi)來(lái)訪(fǎng)移動(dòng)用戶(hù)的有關(guān)數(shù)據(jù)；這些數(shù)據(jù)是從該移動(dòng)用戶(hù)的HLR中獲取并進(jìn)行暫存的，一旦移動(dòng)用戶(hù)離開(kāi)該VLR的控制區(qū)域，則臨時(shí)存儲(chǔ)的該移動(dòng)用戶(hù)的數(shù)據(jù)就會(huì)被消除；系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能

6.3.1GSM系統(tǒng)現(xiàn)在是53頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四（4）鑒權(quán)中心（AUC）對(duì)移動(dòng)用戶(hù)鑒權(quán)，防止無(wú)權(quán)用戶(hù)接入系統(tǒng)；對(duì)無(wú)線(xiàn)鏈路上的話(huà)音、數(shù)據(jù)和信令信息進(jìn)行保密等，保證無(wú)線(xiàn)通信安全；AUC中存儲(chǔ)著鑒權(quán)信息和加密密鑰。系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能

6.3.1GSM系統(tǒng)現(xiàn)在是54頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四（5）移動(dòng)設(shè)備識(shí)別寄存器（EIR）存儲(chǔ)移動(dòng)設(shè)備的國(guó)際移動(dòng)設(shè)備識(shí)別碼（IMEI），對(duì)移動(dòng)設(shè)備進(jìn)行識(shí)別、監(jiān)視、閉鎖等功能；有三種表格清單白色清單：移動(dòng)設(shè)備準(zhǔn)許使用；灰色清單：可使用，但處于監(jiān)測(cè)狀態(tài)下；黑色清單：失竊而不準(zhǔn)使用；系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能

6.3.1GSM系統(tǒng)現(xiàn)在是55頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四操作支持子系統(tǒng)（OSS）操作支持子系統(tǒng)（OSS）需完成許多任務(wù)，包括移動(dòng)用戶(hù)管理、移動(dòng)設(shè)備管理以及網(wǎng)路操作和維護(hù)。包括網(wǎng)路管理中心（NMC）、安全性管理中心（SEMC）、用于用戶(hù)識(shí)別卡管理的個(gè)人化中心（PCS）、用于集中計(jì)費(fèi)管理的數(shù)據(jù)后處理系統(tǒng)（DPPS）等功能實(shí)體。系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能

6.3.1GSM系統(tǒng)現(xiàn)在是56頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四（1）移動(dòng)臺(tái)國(guó)際ISDN號(hào)碼（MSISDN）

MSISDN=CC+NDC+SN

CC：國(guó)家代號(hào)，中國(guó)為86；NDC：國(guó)內(nèi)地區(qū)碼，中國(guó)移動(dòng)為139、…；SN：移動(dòng)用戶(hù)號(hào)碼（包含HLR識(shí)別碼）；

GSM系統(tǒng)的編號(hào)計(jì)劃

6.3.1GSM系統(tǒng)現(xiàn)在是57頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四

GSM系統(tǒng)的編號(hào)計(jì)劃（2）國(guó)際移動(dòng)用戶(hù)識(shí)別碼（IMSI）IMSI=MCC+MNC+MSIN

MCC：移動(dòng)用戶(hù)所屬?lài)?guó)家代號(hào)，中國(guó)為460；MNC：移動(dòng)網(wǎng)號(hào)碼，中國(guó)移動(dòng)為00；MSIN：移動(dòng)用戶(hù)識(shí)別碼，由10位數(shù)字組成；

6.3.1GSM系統(tǒng)現(xiàn)在是58頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四（3）移動(dòng)臺(tái)漫游號(hào)碼（MSRN）這是針對(duì)移動(dòng)用戶(hù)的移動(dòng)特性而設(shè)置的號(hào)碼，其組成如下：OXYZ為被訪(fǎng)地的長(zhǎng)途區(qū)號(hào)；PQR為被訪(fǎng)地未使用的一個(gè)端局號(hào)；ABCD為臨時(shí)分配給移動(dòng)用戶(hù)的漫游號(hào)碼。當(dāng)一個(gè)HLR管轄多個(gè)MSC時(shí)，它們可公用一個(gè)端局號(hào)。

GSM系統(tǒng)的編號(hào)計(jì)劃

6.3.1GSM系統(tǒng)現(xiàn)在是59頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四（4）移動(dòng)用戶(hù)臨時(shí)識(shí)別碼（TMSI）使用TMSI代替IMSI，保證IMSI碼的安全；不超過(guò)4個(gè)字節(jié)，格式由各運(yùn)營(yíng)商決定；

GSM系統(tǒng)的編號(hào)計(jì)劃

6.3.1GSM系統(tǒng)現(xiàn)在是60頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四（5）國(guó)際移動(dòng)設(shè)備識(shí)別碼（IMEI）IMEI是唯一用來(lái)識(shí)別移動(dòng)臺(tái)設(shè)備的號(hào)碼，稱(chēng)作系列號(hào)或串號(hào)，它可防止非法移動(dòng)臺(tái)設(shè)備使用移動(dòng)臺(tái)業(yè)務(wù)。

GSM系統(tǒng)的編號(hào)計(jì)劃

6.3.1GSM系統(tǒng)現(xiàn)在是61頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四（6）位置區(qū)識(shí)別碼（LAI）LAI=MCC+MNC+LAC

MCC：移動(dòng)用戶(hù)所屬?lài)?guó)家代號(hào)，中國(guó)460；MNC：移動(dòng)網(wǎng)號(hào)碼，中國(guó)移動(dòng)00；LAC：位置區(qū)碼，2字節(jié)16進(jìn)制編碼；

GSM系統(tǒng)的編號(hào)計(jì)劃

6.3.1GSM系統(tǒng)現(xiàn)在是62頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四

GSM系統(tǒng)的主要參數(shù)發(fā)射頻帶(MHZ)基站935～960移動(dòng)臺(tái)890～915雙工間隔45MHZ載頻帶寬200KHZ射頻雙工信道總數(shù)124

小區(qū)半徑（KM）最小0.5最大35多址接入方式

TDMA/FDMA傳輸速率（kbps）

270.833全速率話(huà)音編譯碼比特率（kbps）13國(guó)際漫游能力有每載頻信道數(shù)全速率8半速率16

6.3.1GSM系統(tǒng)現(xiàn)在是63頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四多址技術(shù)：FDMA/TDMA

6.3.1GSM系統(tǒng)現(xiàn)在是64頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四工作頻段

信道間隔：200kHz1710178518051880雙工距離:95MHz890915935960雙工距離:45MHzGSM900:GSM1800:

6.3.1GSM系統(tǒng)現(xiàn)在是65頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四信道分類(lèi)物理信道：一個(gè)載頻上的TDMA幀的一個(gè)時(shí)隙；邏輯信道：根據(jù)在某個(gè)物理信道上傳輸信息類(lèi)型不同，定義了若干邏輯信道；邏輯信道分類(lèi)如下：

6.3.1GSM系統(tǒng)現(xiàn)在是66頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四信道分類(lèi)

6.3.1GSM系統(tǒng)現(xiàn)在是67頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四（1）業(yè)務(wù)信道（TCH）用于傳送編碼后的語(yǔ)音或用戶(hù)數(shù)據(jù)，分上行信道和下行信道。（2）控制信道（CCH）控制信道用于傳送控制呼叫進(jìn)程的信令或同步數(shù)據(jù)。信道分類(lèi)

6.3.1GSM系統(tǒng)現(xiàn)在是68頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四

控制信道（CCH）廣播信道（BCH）“一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)”單向控制信道，用于BS向MS廣播公用信息；頻率校正信道（FCCH）同步信道（SCH）廣播控制信道（BCCH）

6.3.1GSM系統(tǒng)現(xiàn)在是69頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四控制信道（CCH）共用控制信道（CCCH）“一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)”雙向控制信道，用于呼叫接續(xù)階段傳輸鏈路連接所需的控制信令；尋呼信道（PCH）隨機(jī)接入信道（RACH）準(zhǔn)許接入信道（AGCH）

6.3.1GSM系統(tǒng)現(xiàn)在是70頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四控制信道（CCH）專(zhuān)用控制信道（DCCH）“點(diǎn)對(duì)點(diǎn)”雙向控制信道，傳輸在呼叫接續(xù)階段和通信進(jìn)行當(dāng)中所需的控制信息；獨(dú)立專(zhuān)用控制信道（SDCCH）慢速輔助控制信道（SACCH）快速輔助控制信道（FACCH）

6.3.1GSM系統(tǒng)現(xiàn)在是71頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四

GSM系統(tǒng)的工作過(guò)程呼叫接續(xù)

越區(qū)切換

位置更新

6.3.1GSM系統(tǒng)現(xiàn)在是72頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四位置更新定義：移動(dòng)通信網(wǎng)為了跟蹤移動(dòng)臺(tái)的位置變化，而對(duì)其位置信息進(jìn)行登記、刪除和更新的過(guò)程；在GSM系統(tǒng)中，位置信息存儲(chǔ)在HLR和VLR中；（1）位置區(qū)

GSM蜂窩系統(tǒng)把整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的覆蓋區(qū)劃分為許多位置區(qū)，并以不同的LAI碼進(jìn)行標(biāo)識(shí)，此標(biāo)識(shí)在BCCH信道中傳送。

6.3.1GSM系統(tǒng)現(xiàn)在是73頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四位置更新

6.3.1GSM系統(tǒng)現(xiàn)在是74頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四（2）位置登記的三個(gè)步驟：在管理新LA的VLR中登記MT；修改HLR中記錄服務(wù)該MT的新VLR的ID號(hào)；在舊VLR和MSC中注銷(xiāo)該MT。位置更新

6.3.1GSM系統(tǒng)現(xiàn)在是75頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四

GSM系統(tǒng)的工作過(guò)程呼叫接續(xù)

越區(qū)切換位置更新

6.3.1GSM系統(tǒng)現(xiàn)在是76頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四

越區(qū)切換（1）定義將當(dāng)前正在進(jìn)行的移動(dòng)臺(tái)與BS之間的通信鏈路從當(dāng)前BS轉(zhuǎn)移到另一個(gè)BS的過(guò)程；該過(guò)程也稱(chēng)為自動(dòng)鏈路轉(zhuǎn)移ALT（automaticlinktransfer）。

6.3.1GSM系統(tǒng)現(xiàn)在是77頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四（2）越區(qū)切換方式硬切換：在新連接建立以前，先中斷舊的連接。（eg，TACS、GSM系統(tǒng)）

越區(qū)切換

6.3.1GSM系統(tǒng)現(xiàn)在是78頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四（2）越區(qū)切換方式軟切換：在與新BS建立可靠連接之后再中斷舊鏈路。（eg，IS-95系統(tǒng)）

越區(qū)切換要求：軟切換只能在同一頻率的信道間進(jìn)行。

6.3.1GSM系統(tǒng)現(xiàn)在是79頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四同一個(gè)BSC，不同小區(qū)同一個(gè)MSC/VLR，不同BSC不同MSC/VLR的區(qū)間切換（3）GSM系統(tǒng)中的越區(qū)種類(lèi)

越區(qū)切換

6.3.1GSM系統(tǒng)現(xiàn)在是80頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四同一BSC的越區(qū)切換同一個(gè)MSC/VLR，不同BSC間的越區(qū)切換

不同MSC的越區(qū)切換

6.3.1GSM系統(tǒng)現(xiàn)在是81頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四

GSM系統(tǒng)的工作過(guò)程呼叫接續(xù)

越區(qū)切換位置更新

6.3.1GSM系統(tǒng)現(xiàn)在是82頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四呼叫接續(xù)（1）移動(dòng)用戶(hù)主呼移動(dòng)用戶(hù)向固定用戶(hù)發(fā)起呼叫。（2）移動(dòng)用戶(hù)被呼固定用戶(hù)向移動(dòng)用戶(hù)發(fā)起呼叫。

6.3.1GSM系統(tǒng)現(xiàn)在是83頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四（1）移動(dòng)用戶(hù)主呼若MS處于激活且空閑狀態(tài)，要建立一個(gè)呼叫，只需撥被叫用戶(hù)號(hào)碼，再按“發(fā)送”鍵，MS便開(kāi)始啟動(dòng)呼叫程序：MS進(jìn)入“初始化”過(guò)程；網(wǎng)絡(luò)對(duì)MS進(jìn)行“鑒權(quán)”、“加密”處理；建立至被叫用戶(hù)的呼叫；

6.3.1GSM系統(tǒng)現(xiàn)在是84頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四（2）移動(dòng)用戶(hù)被呼首先，完成對(duì)MS的位置定位；其次，對(duì)MS進(jìn)行“尋呼”；再次，MS收到尋呼后，進(jìn)入“初始化”過(guò)程；最后，完成“呼叫接續(xù)”；

6.3.1GSM系統(tǒng)現(xiàn)在是85頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四

CDMA蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)概述CDMA蜂窩通信系統(tǒng)的無(wú)線(xiàn)傳輸

6.3.2CDMA蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)現(xiàn)在是86頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四幾種流行的多址技術(shù)：

FDMA

頻分多址每個(gè)用戶(hù)使用不同的頻率一個(gè)信道對(duì)應(yīng)一個(gè)頻率TDMA

時(shí)分多址每個(gè)用戶(hù)使用不同的時(shí)隙一個(gè)信道就是特定頻率的特定時(shí)隙CDMA

碼分多址一個(gè)信道對(duì)應(yīng)一種獨(dú)特的碼序列。每個(gè)用戶(hù)使用相同的頻率，但采用不同的碼序列。FrequencyTimePowerFrequencyTimePowerFrequencyTimePowerFDMATDMACDMA信道：通過(guò)傳輸媒介為一個(gè)用戶(hù)傳送信息的專(zhuān)用通路。CDMA蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)概述現(xiàn)在是87頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四多址干擾

CDMA蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)中，所有用戶(hù)在通信過(guò)程中都使用同一載波，占用相同的帶寬，即共享同一無(wú)線(xiàn)頻道，所以其中任一用戶(hù)的通信均會(huì)對(duì)其他用戶(hù)造成干擾，即“多址干擾”；且同時(shí)通話(huà)的用戶(hù)數(shù)越多，相互間的干擾越大。CDMA蜂窩通信系統(tǒng)特點(diǎn)現(xiàn)在是88頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四遠(yuǎn)近效應(yīng)由于系統(tǒng)中的許多電臺(tái)共用一個(gè)頻率發(fā)送或接收信號(hào)，因而近地強(qiáng)信號(hào)壓制遠(yuǎn)地弱信號(hào)的現(xiàn)象；CDMA蜂窩通信系統(tǒng)特點(diǎn)K信道K+1信道現(xiàn)在是89頁(yè)\一共有99頁(yè)\編輯于星期四功率控制為了獲得高質(zhì)量和高的容量，所有的信號(hào)不管離基站遠(yuǎn)近，到達(dá)基站的信號(hào)功率都應(yīng)該