蜂窩移動通信組網(wǎng)技術

1、移動通信 數(shù)字移動通信的關鍵技術移動通信網(wǎng)按照服務區(qū)域覆蓋方式分為：移動通信網(wǎng)按照服務區(qū)域覆蓋方式分為：大區(qū)制大區(qū)制小區(qū)制小區(qū)制一、組網(wǎng)技術一、組網(wǎng)技術1. 區(qū)域覆蓋方式區(qū)域覆蓋方式 大區(qū)制大區(qū)制 由一個基站(發(fā)射功率為50100 W)覆蓋整個服務區(qū)，該基站負責服務區(qū)內(nèi)所有移動臺的通信與控制。大區(qū)制的覆蓋半徑一般為3050 km。 采用這種大區(qū)制方式時，由于采用單基站制，沒有重復使用頻率的問題，因此技術問題并不復雜。只需根據(jù)所覆蓋的范圍，確定天線的高度，發(fā)射功率的大小，并根據(jù)業(yè)務量大小，確定服務等級及應用的信道數(shù)。但也正是由于采用單基站制，因此基站的天線需要架設得非常高，發(fā)射機的發(fā)射功率也要很

2、高。即使這樣做，也只可保證移動臺收到基站的信號，而無法保證基站能收到移動臺的信號。因此這種大區(qū)制通信網(wǎng)的覆蓋范圍是有限的，只能適用于小容量的網(wǎng)絡，一般用在用戶較少的專用通信網(wǎng)中。 一、組網(wǎng)技術一、組網(wǎng)技術大區(qū)制大區(qū)制可以在適當?shù)牡攸c設立若干個分集接收站來改善上行傳輸。一、組網(wǎng)技術一、組網(wǎng)技術小區(qū)制小區(qū)制小區(qū)制是指將整個服務區(qū)劃分為若干小區(qū)，在每個小區(qū)設置一個基站，負責本小區(qū)內(nèi)移動臺的通信與控制。小區(qū)制的覆蓋半徑一般為210km，基站的發(fā)射功率一般限制在一定的范圍內(nèi)，以減少信道干擾。同時還要設置移動業(yè)務交換中心，負責小區(qū)間移動用戶的通信連接及移動網(wǎng)與有線網(wǎng)的連接，保證移動臺在整個服務區(qū)內(nèi)，無論在

3、哪個小區(qū)都能夠正常進行通信。 由于是多基站系統(tǒng)，因此小區(qū)制移動通信系統(tǒng)中需采用頻率復用技術。在相隔一定距離的小區(qū)進行頻率再用，可以提高系統(tǒng)的頻率利用率和系統(tǒng)容量，但網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)復雜，投資巨大。盡管如此，為了獲得系統(tǒng)的大容量，在大容量公用移動通信網(wǎng)中仍普遍采用小區(qū)制結(jié)構(gòu)。一、組網(wǎng)技術一、組網(wǎng)技術小區(qū)制小區(qū)制一、組網(wǎng)技術一、組網(wǎng)技術PSTN另一有線網(wǎng)另一有線網(wǎng)MSCMSCBSCBSCBSCBSCBTSBTSBTSBTSBTSBTSBTSBTSBTSBTSBTSBTSBTSBSCBSCBSC837516324356175243612774251314小區(qū)制根據(jù)服務對象和地形的不同對服務區(qū)小區(qū)制根據(jù)服務對

4、象和地形的不同對服務區(qū)域劃分為：域劃分為：u帶狀服務區(qū)u 面狀服務區(qū)一、組網(wǎng)技術一、組網(wǎng)技術帶狀服務區(qū)帶狀服務區(qū) 這種區(qū)域的無線小區(qū)，按橫向排列覆蓋整個服務區(qū)，整個系統(tǒng)這種區(qū)域的無線小區(qū)，按橫向排列覆蓋整個服務區(qū)，整個系統(tǒng)由許多細小的無線小區(qū)相連而成。由許多細小的無線小區(qū)相連而成。 基站天線使用全向輻射，覆蓋區(qū)形狀是圓形；可進行頻率復用基站天線使用全向輻射，覆蓋區(qū)形狀是圓形；可進行頻率復用；為防止同頻干擾，相鄰區(qū)域不能使用同一頻率；為防止同頻干擾，相鄰區(qū)域不能使用同一頻率；適用范圍：適用范圍： 一般應用在鐵路、公路、沿海和內(nèi)河航道的移動通一般應用在鐵路、公路、沿海和內(nèi)河航道的移動通信系統(tǒng)。信系

5、統(tǒng)。一、組網(wǎng)技術一、組網(wǎng)技術 為防止同頻干擾，相鄰區(qū)域不能采用統(tǒng)一頻率，為防止同頻干擾，相鄰區(qū)域不能采用統(tǒng)一頻率，可采用二頻組、三頻組或四頻組的頻率配置可采用二頻組、三頻組或四頻組的頻率配置雙頻組和三頻組的頻率設置的示意圖如下：雙頻組和三頻組的頻率設置的示意圖如下：一、組網(wǎng)技術一、組網(wǎng)技術面狀服務區(qū)面狀服務區(qū)在平面區(qū)域內(nèi)劃分小區(qū)。在平面區(qū)域內(nèi)劃分小區(qū)。全向天線的覆蓋區(qū)是圓形的。為不留空隙覆蓋整個服務區(qū)，全向天線的覆蓋區(qū)是圓形的。為不留空隙覆蓋整個服務區(qū)，各覆蓋區(qū)之間一定要重疊。各覆蓋區(qū)之間一定要重疊。 考慮重疊后，每個小區(qū)實際上的考慮重疊后，每個小區(qū)實際上的有效覆蓋區(qū)是一個圓的內(nèi)接多邊形。有效

6、覆蓋區(qū)是一個圓的內(nèi)接多邊形?？紤]覆蓋整個區(qū)域而沒有重疊和間隙的幾何形狀，分為考慮覆蓋整個區(qū)域而沒有重疊和間隙的幾何形狀，分為正三正三角形、正方形和正六邊形角形、正方形和正六邊形一、組網(wǎng)技術一、組網(wǎng)技術aaa其中六邊形在三種幾何形狀中具有最大的中心間隔和覆其中六邊形在三種幾何形狀中具有最大的中心間隔和覆蓋面積，而重疊區(qū)域?qū)挾群椭丿B區(qū)域的面積又最小。所蓋面積，而重疊區(qū)域?qū)挾群椭丿B區(qū)域的面積又最小。所以小區(qū)都采用正六邊形小區(qū)結(jié)構(gòu)，正六邊形構(gòu)成的網(wǎng)絡以小區(qū)都采用正六邊形小區(qū)結(jié)構(gòu)，正六邊形構(gòu)成的網(wǎng)絡形同蜂窩，因此，形同蜂窩，因此，把小區(qū)形狀為六邊形的小區(qū)制移動通把小區(qū)形狀為六邊形的小區(qū)制移動通信網(wǎng)稱為信

7、網(wǎng)稱為蜂窩網(wǎng)。蜂窩網(wǎng)。蜂窩網(wǎng)每區(qū)各使用一個無線電頻率，但隔幾區(qū)容許使用蜂窩網(wǎng)每區(qū)各使用一個無線電頻率，但隔幾區(qū)容許使用同一頻率，不會互相干擾。同一頻率，不會互相干擾。一、組網(wǎng)技術一、組網(wǎng)技術3、單位無線區(qū)群的構(gòu)成應滿足以下兩個條件：、單位無線區(qū)群的構(gòu)成應滿足以下兩個條件： 1、若干單位無線區(qū)群能彼此鄰接、若干單位無線區(qū)群能彼此鄰接 2、相鄰單位無線區(qū)群的同頻小區(qū)中心間隔距離、相鄰單位無線區(qū)群的同頻小區(qū)中心間隔距離dg是一樣的。滿足以是一樣的。滿足以上兩個條件的關系式如下：上兩個條件的關系式如下：N = a2 + ab + b2 式中式中N為構(gòu)成單位無線區(qū)群的正六邊形的數(shù)目。為構(gòu)成單位無線區(qū)群的

8、正六邊形的數(shù)目。a及及b均為正整數(shù)，包括均為正整數(shù)，包括零在內(nèi)，但零在內(nèi)，但a、b不能同時為零。不能同時為零。 按照以上條件，可確定按照以上條件，可確定N有如下數(shù)值有如下數(shù)值 a=1 b=1 N=3 a=2 b=0 N=4 a=2 b=1 N=7 a=2 b=2 N=12 a=3 b=0 N=9 | | | | | | N=3 a=1b=1 (dg/r0)=3N=4 a=2b=0 (dg/r0)=3.46N=7 a=2b=1 (dg/r0)=4.58N=12 a=3b=2 (dg/r0)=6N=13 a=3b=1 (dg/r0)=6.24N=9 a=3 b=0 (dg/r0)=5.2dg是同頻

9、小區(qū)中心距離r0是小區(qū)半徑dg/r0=3N 1123456711111r0dgN=7,a=2,b=1事實上服務區(qū)內(nèi)的用戶密度是不均勻的。因而在用戶密度高的市事實上服務區(qū)內(nèi)的用戶密度是不均勻的。因而在用戶密度高的市中心可以使小區(qū)面積小一點，而在郊區(qū)小區(qū)的面積可以大一些中心可以使小區(qū)面積小一點，而在郊區(qū)小區(qū)的面積可以大一些一、組網(wǎng)技術一、組網(wǎng)技術 對于已設置好的蜂窩通信網(wǎng)，隨著城市的發(fā)展，對于已設置好的蜂窩通信網(wǎng)，隨著城市的發(fā)展，原來低用戶密度區(qū)可能變成高密度區(qū)，這時相應地原來低用戶密度區(qū)可能變成高密度區(qū)，這時相應地在該地區(qū)設置新的基站，將小區(qū)面積劃小，解決以在該地區(qū)設置新的基站，將小區(qū)面積劃小，

10、解決以上問題可用上問題可用小區(qū)分裂小區(qū)分裂方法。方法。 一、組網(wǎng)技術一、組網(wǎng)技術 小區(qū)分裂是小區(qū)分裂是將擁塞的小區(qū)分成更小小區(qū)的方法將擁塞的小區(qū)分成更小小區(qū)的方法，每個小區(qū)都有自己的基站，并相應地降低天線高度和減每個小區(qū)都有自己的基站，并相應地降低天線高度和減小發(fā)射功率。小發(fā)射功率。 由于小區(qū)分裂由于小區(qū)分裂提高信道的復用次數(shù)提高信道的復用次數(shù)，使得單位面積，使得單位面積內(nèi)的信道數(shù)目增加，因而能內(nèi)的信道數(shù)目增加，因而能提高系統(tǒng)容量。提高系統(tǒng)容量。 如果分裂后小區(qū)半徑為原小區(qū)半徑的一半，則是如果分裂后小區(qū)半徑為原小區(qū)半徑的一半，則是1:4的分裂。的分裂。 一、組網(wǎng)技術一、組網(wǎng)技術無線小區(qū)的分裂（

11、1:3）一、組網(wǎng)技術一、組網(wǎng)技術無線小區(qū)的分裂（1:4）一、組網(wǎng)技術一、組網(wǎng)技術扇區(qū)化扇區(qū)化我們前面所說的小區(qū)都是指全向小區(qū)，即一個基站對應一個小區(qū)，有我們前面所說的小區(qū)都是指全向小區(qū)，即一個基站對應一個小區(qū)，有一根發(fā)射天線，將無線電波輻射到一根發(fā)射天線，將無線電波輻射到360度的范圍。度的范圍。如果采用全向小區(qū)，那么當同一地理區(qū)域內(nèi)的如果采用全向小區(qū)，那么當同一地理區(qū)域內(nèi)的MS數(shù)增加時，應該相數(shù)增加時，應該相應的增加小區(qū)數(shù)以擴大容量。為了在該地理區(qū)域安裝更多的小區(qū)，必須應的增加小區(qū)數(shù)以擴大容量。為了在該地理區(qū)域安裝更多的小區(qū)，必須減小小區(qū)的大小，而全向小區(qū)間的距離必須足夠遠，以防止同信道干擾

12、減小小區(qū)的大小，而全向小區(qū)間的距離必須足夠遠，以防止同信道干擾和鄰信道干擾。這種沖突會降低蜂窩網(wǎng)絡的性能。和鄰信道干擾。這種沖突會降低蜂窩網(wǎng)絡的性能。為了在同一地理區(qū)域內(nèi)獲得更大的容量，可以采用一種稱為為了在同一地理區(qū)域內(nèi)獲得更大的容量，可以采用一種稱為“扇區(qū)化扇區(qū)化”的技術，扇區(qū)化即是將一個基站分成多個小區(qū)，每個小區(qū)都有自己的的技術，扇區(qū)化即是將一個基站分成多個小區(qū)，每個小區(qū)都有自己的發(fā)射和接收天線，相當于一個獨立的小區(qū)。發(fā)射和接收天線，相當于一個獨立的小區(qū)。一、組網(wǎng)技術一、組網(wǎng)技術60扇形三葉草三葉草形形三角形三角形120扇扇形形三種主要的無線區(qū)圖形60扇形三葉草三葉草形形三角形三角形12

13、0扇扇形形天線基本功能天線基本功能輻射和接收無線電波：發(fā)射時，把高頻電流輻射和接收無線電波：發(fā)射時，把高頻電流轉(zhuǎn)換為電磁波；接收時把電磁波轉(zhuǎn)換為高頻轉(zhuǎn)換為電磁波；接收時把電磁波轉(zhuǎn)換為高頻電流。電流。通信天線種類通信天線種類按方向性：全向、定向天線按方向性：全向、定向天線按結(jié)構(gòu)特性：線狀天線、面狀天線按結(jié)構(gòu)特性：線狀天線、面狀天線天線技術天線技術小區(qū)1小區(qū)2小區(qū)3小區(qū)4小區(qū)5小區(qū)6小區(qū)7蜂窩組網(wǎng)蜂窩組網(wǎng)小區(qū)、扇區(qū)、載頻的示意圖小區(qū)、扇區(qū)、載頻的示意圖小區(qū)分布全向小區(qū)全向天線蜂窩組網(wǎng)蜂窩組網(wǎng)小區(qū)、扇區(qū)、載頻的示意圖小區(qū)、扇區(qū)、載頻的示意圖扇區(qū)1扇區(qū)2扇區(qū)3小區(qū)1頻點1頻點2頻點3扇區(qū)載頻3扇區(qū)載頻

14、1扇區(qū)載頻2扇區(qū)載頻4扇區(qū)載頻7扇區(qū)載頻5扇區(qū)載頻8扇區(qū)載頻6扇區(qū)載頻9三扇區(qū)分布S3/3/3（9扇區(qū)載頻）定向天線2. 多信道共用多信道共用 信道是通信網(wǎng)絡傳遞信息的通道。信道是通信網(wǎng)絡傳遞信息的通道。在移動通信網(wǎng)的一個無線區(qū)內(nèi)假設有在移動通信網(wǎng)的一個無線區(qū)內(nèi)假設有n個信道，個信道，m個用戶，個用戶，m個用戶對這個用戶對這n個信道的使用有兩種個信道的使用有兩種方式：方式：獨立信道方式獨立信道方式和和多信道共用方式多信道共用方式。獨立信道方式獨立信道方式：設一個無線區(qū)內(nèi)有：設一個無線區(qū)內(nèi)有n個信道，對個信道，對區(qū)域內(nèi)的每個用戶分別指定一個信道，不同信區(qū)域內(nèi)的每個用戶分別指定一個信道，不同信道內(nèi)

15、的用戶不能互換信道。道內(nèi)的用戶不能互換信道。一、組網(wǎng)技術一、組網(wǎng)技術獨立信道方式示意圖獨立信道方式示意圖 信道信道1 1用戶用戶1 2 3 4 5 6 7 81 2 3 4 5 6 7 8信道信道2 2用戶用戶 9 10 11 12 13 14 15 169 10 11 12 13 14 15 16.信道信道n n用戶用戶m-7 m-6 m-5 m-4 m-3 m-2 m-1 m-7 m-6 m-5 m-4 m-3 m-2 m-1 m m一、組網(wǎng)技術一、組網(wǎng)技術 信道信道1 1用戶用戶1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1

16、610 11 12 13 14 15 16 m-1 m m-1 m信道信道2 2.信道信道n n 共用信道方式示意圖共用信道方式示意圖一、組網(wǎng)技術一、組網(wǎng)技術兩種方式的比較兩種方式的比較: :獨立信道方式在信道分配原則上簡單，但是信道不能獨立信道方式在信道分配原則上簡單，但是信道不能充分利用，即充分利用，即信道利用率低信道利用率低；多共用信道方式在相同多的用戶的信道的情況下，會多共用信道方式在相同多的用戶的信道的情況下，會使用戶通話的阻塞概率明顯下降，即可明顯使用戶通話的阻塞概率明顯下降，即可明顯提高信道提高信道的利用率的利用率。多信道共用可使用戶數(shù)目明顯增加。但也多信道共用可使用戶數(shù)目明顯增

17、加。但也不是無止境的，否則將使阻塞率增加而影響質(zhì)量。不是無止境的，否則將使阻塞率增加而影響質(zhì)量。一、組網(wǎng)技術一、組網(wǎng)技術采用多信道共用方式，在保持一定通話質(zhì)量采用多信道共用方式，在保持一定通話質(zhì)量的情況下，一個信道究竟平均分配多少用戶的情況下，一個信道究竟平均分配多少用戶才合理才合理？這就是我們要討論的話務量和呼損問題。這就是我們要討論的話務量和呼損問題。 一、組網(wǎng)技術一、組網(wǎng)技術呼叫話務量呼叫話務量概念概念：指單位時間內(nèi)（指單位時間內(nèi)（1小時）進行的平均電話交換量小時）進行的平均電話交換量。 公式表示：公式表示： A=Ct0 C每小時平均呼叫次數(shù)（包括呼叫成功和呼叫失敗的每小時平均呼叫次數(shù)（

18、包括呼叫成功和呼叫失敗的次數(shù)）；次數(shù)）； t0每次呼叫平均占用信道的時間（包括接續(xù)時間和每次呼叫平均占用信道的時間（包括接續(xù)時間和通話時間）。通話時間）。如果如果t0以小時為單位，則以小時為單位，則話務量話務量A的單位是愛爾蘭的單位是愛爾蘭(Erl)。 一、組網(wǎng)技術一、組網(wǎng)技術呼損率呼損率概念概念：當多個用戶共用時，會出現(xiàn)許多用戶雖然發(fā)出呼叫：當多個用戶共用時，會出現(xiàn)許多用戶雖然發(fā)出呼叫，但因無信道而不能通話，但因無信道而不能通話 （即呼叫失敗（即呼叫失敗 ）。）。在一個通信在一個通信系統(tǒng)中，造成呼叫失敗的概率稱為呼叫損失概率，系統(tǒng)中，造成呼叫失敗的概率稱為呼叫損失概率，簡稱為簡稱為呼損率（呼

19、損率（B）。 設設A為呼叫成功而接通電話的話務量，簡稱為呼叫成功而接通電話的話務量，簡稱完成話務量完成話務量。Co為一小時內(nèi)呼叫成功而通話的次數(shù)，為一小時內(nèi)呼叫成功而通話的次數(shù)，t0為每次通話的平為每次通話的平均占用信道時間。則完成話務量為：均占用信道時間。則完成話務量為： A =C* t0 于是呼損率為：于是呼損率為： B=（A- A）/A*100%=（C-Co）/C *100% 其中（其中（A- A）為）為損失話務量損失話務量 。物理意義：物理意義：損失話務量與呼叫話務量之比的百分數(shù)。損失話務量與呼叫話務量之比的百分數(shù)。 一、組網(wǎng)技術一、組網(wǎng)技術呼損率呼損率B B愈小，成功呼叫的概率越大，

20、用戶就越滿愈小，成功呼叫的概率越大，用戶就越滿意。因此，意。因此，呼損率也稱為系統(tǒng)的服務等級呼損率也稱為系統(tǒng)的服務等級（或業(yè)務（或業(yè)務等級）。等級）。 呼損率呼損率和和話務量話務量是一對矛盾，即服務等級和信道利是一對矛盾，即服務等級和信道利用率是矛盾的。用率是矛盾的。 一、組網(wǎng)技術一、組網(wǎng)技術繁忙小時集中度繁忙小時集中度(K)K=忙時話務量/全日話務量 K一般為8%14% 忙時話務量（忙時話務量（a）假設每一用戶每天平均呼叫次數(shù)為假設每一用戶每天平均呼叫次數(shù)為C，每次呼叫平，每次呼叫平均占用信道的時間為均占用信道的時間為T（單位為秒），（單位為秒），K為繁忙小時為繁忙小時集中度，則每個用戶忙時

21、話務量為：集中度，則每個用戶忙時話務量為：a=C*T*K*(1/3600) 物理意義：物理意義：a為最繁忙的那個小時的話務量，是統(tǒng)計為最繁忙的那個小時的話務量，是統(tǒng)計平均值。平均值。 一、組網(wǎng)技術一、組網(wǎng)技術TCH擁塞率擁塞率TCH擁塞率有兩種定義，一種是包括切換因素所產(chǎn)生的擁塞率有兩種定義，一種是包括切換因素所產(chǎn)生的TCH擁塞率，一種是不包括切換因素所產(chǎn)生的擁塞率，一種是不包括切換因素所產(chǎn)生的TCH擁塞率擁塞率。其定義公式如下。其定義公式如下:TCH擁塞率擁塞率(包括切換包括切換)=TCH占用失敗次數(shù)占用失敗次數(shù)(包括切換包括切換) / TCH占用請求次數(shù)占用請求次數(shù)(包括包括切換切換)*1

22、00%TCH擁塞率擁塞率(不包括切換不包括切換)=TCH占用失敗次數(shù)（不包括切換）占用失敗次數(shù)（不包括切換）/TCH占用請求次數(shù)不占用請求次數(shù)不包括切換包括切換*100%3. 越區(qū)切換和位置管理越區(qū)切換和位置管理越區(qū)切換是指將當前正在進行的移動臺與基站之間的越區(qū)切換是指將當前正在進行的移動臺與基站之間的通信鏈路從當前基站移到另一個基站的過程。通信鏈路從當前基站移到另一個基站的過程。越區(qū)切換通常發(fā)生在移動臺從一個基站覆蓋的小區(qū)進越區(qū)切換通常發(fā)生在移動臺從一個基站覆蓋的小區(qū)進入到另一個基站覆蓋的小區(qū)的情況下，為了保持通信的入到另一個基站覆蓋的小區(qū)的情況下，為了保持通信的連續(xù)性，將移動臺與當前基站之

23、間的鏈路轉(zhuǎn)移到移動臺連續(xù)性，將移動臺與當前基站之間的鏈路轉(zhuǎn)移到移動臺與新基站之間的鏈路。與新基站之間的鏈路。一、組網(wǎng)技術一、組網(wǎng)技術39越區(qū)切換的分類越區(qū)切換的分類按照切換處理過程的不同，即按照當前鏈路是在新鏈路按照切換處理過程的不同，即按照當前鏈路是在新鏈路建立之前還是之后釋放可將越區(qū)切換類型分為建立之前還是之后釋放可將越區(qū)切換類型分為硬切換、軟硬切換、軟切換和更軟切換切換和更軟切換三種。三種。一、組網(wǎng)技術一、組網(wǎng)技術1. 信源編碼：信源編碼：在數(shù)字通信系統(tǒng)中傳輸?shù)氖菙?shù)字信息，信源編碼就是信源信號在數(shù)字通信系統(tǒng)中傳輸?shù)氖菙?shù)字信息，信源編碼就是信源信號的模數(shù)（的模數(shù)（AD）變換，即將模擬的信源

24、信號轉(zhuǎn)化成適于在信道）變換，即將模擬的信源信號轉(zhuǎn)化成適于在信道中傳輸?shù)臄?shù)字信號形式。中傳輸?shù)臄?shù)字信號形式。信源編碼的作用信源編碼的作用(1) 實現(xiàn)模數(shù)（實現(xiàn)模數(shù)（AD）變換，使之適合于在信道中傳輸；）變換，使之適合于在信道中傳輸；(2) 進行信息壓縮編碼，提高信息傳輸?shù)挠行?。進行信息壓縮編碼，提高信息傳輸?shù)挠行?。二、編碼技術二、編碼技術2. 信道編碼信道編碼以提高信息傳輸?shù)目煽啃詾槟康牡木幋a以提高信息傳輸?shù)目煽啃詾槟康牡木幋a增加信源的冗余度來實現(xiàn)增加信源的冗余度來實現(xiàn)采用的辦法：增大碼率或帶寬，與信源編碼正好相反采用的辦法：增大碼率或帶寬，與信源編碼正好相反 。二、編碼技術二、編碼技術 信

25、道編碼技術的分類：信道編碼技術的分類：按照糾正差錯的類型：糾正隨機錯誤、糾正突發(fā)錯誤按照糾正差錯的類型：糾正隨機錯誤、糾正突發(fā)錯誤按照信息碼元和監(jiān)督碼元之間的約束方式分：按照信息碼元和監(jiān)督碼元之間的約束方式分：分組碼、卷積碼分組碼、卷積碼按照信息碼元和附加的監(jiān)督碼元之間的檢驗關系：線性碼、非線性碼按照信息碼元和附加的監(jiān)督碼元之間的檢驗關系：線性碼、非線性碼按照碼字的結(jié)構(gòu)不同：系統(tǒng)碼、非系統(tǒng)碼按照碼字的結(jié)構(gòu)不同：系統(tǒng)碼、非系統(tǒng)碼按照碼字中每個碼元的取值：二進制碼按照碼字中每個碼元的取值：二進制碼 、多進制碼、多進制碼二、編碼技術二、編碼技術1.1.基站如何識別用戶？基站如何識別用戶？2.2.用戶

26、如何識別基站發(fā)給自己的信號？用戶如何識別基站發(fā)給自己的信號？BSMS1MS2MS3多個用戶共多個用戶共享信道，區(qū)享信道，區(qū)分用戶的方分用戶的方式稱為多址式稱為多址技術技術三、多址技術三、多址技術 多址方式的分類：多址方式的分類：頻分多址（FDMAFrequency Division Multiple Access）時分多址 (TDMATime Division Multiple Access)碼分多址 (CDMACode Division Multiple Access)空分多址 (SDMA)三、多址技術三、多址技術 FDMA 就是從若干信道頻率中為一個就是從若干信道頻率中為一個用戶指定一個信

27、道用戶指定一個信道。1、 頻分多址頻分多址-FDMA(Frequency Division Multiple Access）時間功率頻率25kHz2 、時分多址、時分多址-TDMA(Time Division Multiple Access) TDMA 是從時間上把一個信道頻率指定給若干是從時間上把一個信道頻率指定給若干個用戶，各時間分配單位叫做時隙。個用戶，各時間分配單位叫做時隙。時間頻率功率123456200kHz3 、碼分多址、碼分多址-CDMA(Code Division Multiple Access)CDMA 是很多用戶使用相同的寬帶無線信道，每個用是很多用戶使用相同的寬帶無線信道

28、，每個用戶使用一個特殊的識別數(shù)據(jù)信號（正交擴展碼）。所戶使用一個特殊的識別數(shù)據(jù)信號（正交擴展碼）。所以，識別數(shù)據(jù)決定著可收容的用戶數(shù)。以，識別數(shù)據(jù)決定著可收容的用戶數(shù)。頻率功率時間1.23MHz4、空分多址、空分多址-SDMA(Space Division Multiple Access)SDMA 即在相同時隙、相同頻率或相即在相同時隙、相同頻率或相同地址碼的情況下，可以根據(jù)信號不同地址碼的情況下，可以根據(jù)信號不同的中間傳播路徑而區(qū)分。同的中間傳播路徑而區(qū)分。SDMA是是一種信道增容方式，例如空分一種信道增容方式，例如空分碼分碼分多址（多址（SD-CDMA）。）。波束形成天線采用智能天線，基站

29、的波束形成天線采用智能天線，基站的智能天線形成多個波束覆蓋整個小區(qū)智能天線形成多個波束覆蓋整個小區(qū)，智能天線可定位于每個，智能天線可定位于每個MS。MSMSMSBTS克服由多徑效應引起的碼間干擾克服由多徑效應引起的碼間干擾 - 均衡技術均衡技術 均衡即接收端的均衡器產(chǎn)生與信道相反的特性，均衡即接收端的均衡器產(chǎn)生與信道相反的特性，來抵消信道來抵消信道時變多徑傳播特性引起的碼間干擾時變多徑傳播特性引起的碼間干擾。均衡器通常是用濾波器。均衡器通常是用濾波器來實現(xiàn)的，使用濾波器來補償失真的脈沖，判決器得到的解來實現(xiàn)的，使用濾波器來補償失真的脈沖，判決器得到的解調(diào)輸出樣本，是經(jīng)過均衡器修正過的或者清除了

30、碼間干擾之調(diào)輸出樣本，是經(jīng)過均衡器修正過的或者清除了碼間干擾之后的樣本。由于信道是時變的，要求均衡器的特性能夠自動后的樣本。由于信道是時變的，要求均衡器的特性能夠自動適應信道的變化而均衡，故稱自適應均衡。適應信道的變化而均衡，故稱自適應均衡。四、均衡技術四、均衡技術50信令的含義信令的含義在移動通信系統(tǒng)中，除了傳送用戶信息（通常是語音信息）之在移動通信系統(tǒng)中，除了傳送用戶信息（通常是語音信息）之外，為使整個系統(tǒng)有秩序地工作，還必須在正常通話的前后和過程外，為使整個系統(tǒng)有秩序地工作，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，諸如：中傳輸很多其他的控制信號，諸如：一般電話網(wǎng)中不可缺少的

31、摘機、掛機、空閑音、忙音、撥號、一般電話網(wǎng)中不可缺少的摘機、掛機、空閑音、忙音、撥號、振鈴、回鈴音等信號；振鈴、回鈴音等信號；以及無線通信網(wǎng)中所需的信道分配、用戶登記與管理、呼叫與以及無線通信網(wǎng)中所需的信道分配、用戶登記與管理、呼叫與應答、越區(qū)信道切換和發(fā)射機功率控制等信號。應答、越區(qū)信道切換和發(fā)射機功率控制等信號。信令信令 五、信令五、信令信令是與通信有關的一系列控制信號。信令是與通信有關的一系列控制信號。信令的基本功能是：信令的基本功能是： 建立呼叫；建立呼叫； 監(jiān)控呼叫；監(jiān)控呼叫； 清除呼叫。清除呼叫。信令操作過程示意圖信令操作過程示意圖五、信令五、信令52信令的分類信令的分類按照信令的

32、工作范圍來劃分信令分為兩種：按照信令的工作范圍來劃分信令分為兩種：（1）接入信令）接入信令：用戶到網(wǎng)絡節(jié)點間的信令。在蜂窩：用戶到網(wǎng)絡節(jié)點間的信令。在蜂窩移動通信中，接入信令是指移動臺到基站之間的信令。移動通信中，接入信令是指移動臺到基站之間的信令。（2）網(wǎng)絡信令）網(wǎng)絡信令：網(wǎng)絡節(jié)點之間的信令。常用的網(wǎng)絡：網(wǎng)絡節(jié)點之間的信令。常用的網(wǎng)絡信令就是信令就是7號信令，號信令， 它主要用于交換機之間、它主要用于交換機之間、 交換機與交換機與數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫(如如HLR、 VLR、 AUC)之間交換信息。之間交換信息。五、信令五、信令53按信令完成功能的不同，可以分為以下五類：按信令完成功能的不同，可以分為

33、以下五類：（1）狀態(tài)標志信令。）狀態(tài)標志信令。它是表明設備或信道工作狀態(tài)的一類信號。如摘機、掛它是表明設備或信道工作狀態(tài)的一類信號。如摘機、掛機、空閑、占線等。機、空閑、占線等。（2）操作指示信令。）操作指示信令。它是在通話完成以前或通話完成以后，為了系統(tǒng)執(zhí)行某它是在通話完成以前或通話完成以后，為了系統(tǒng)執(zhí)行某種特定的操作而發(fā)出的指令。如發(fā)撥號音或振鈴音，指配種特定的操作而發(fā)出的指令。如發(fā)撥號音或振鈴音，指配信道或轉(zhuǎn)換信道和斷掉話路等。信道或轉(zhuǎn)換信道和斷掉話路等。（3）撥號信令。）撥號信令。它是由移動用戶發(fā)出的代表用戶身份的特定編號信號。它是由移動用戶發(fā)出的代表用戶身份的特定編號信號。五、信令五、信令54（4）選擇性呼叫信令。）選擇性呼叫信令。這是移動通信網(wǎng)中特有的；這是移動通信網(wǎng)中特有的；它可以判別用戶身份，并且使發(fā)出的（它可以判別用戶身份，并且使發(fā)出的（1）、（）、（2）類指令）類指令具有針對性；具有針對性；它只對指定的用戶起作用，是一類重要的信號。它只對指定的用戶起作用，是一類重要的信號。（5）控制信令。）控制信令。它也是移動通信網(wǎng)所特有的；它也是移動通信網(wǎng)所特有的；它包括控制基站與移動臺之間無線信道的指配、連接、轉(zhuǎn)它包括控制基站與移動臺之間無線信道的指配、連接、轉(zhuǎn)移、停止（拆線）的