無線通信基礎(chǔ)知識(shí)

1、無線通信基礎(chǔ)知識(shí)工程技術(shù)服務(wù)中心工程技術(shù)服務(wù)中心課程內(nèi)容課程內(nèi)容第一章 無線通信基本概念第二章 GSM通信系統(tǒng)概述第三章 CDMA通信系統(tǒng)概述第四章 射頻基礎(chǔ)知識(shí)第一章第一章 無線通信的基本概念無線通信的基本概念l第二節(jié) 無線通信頻段和的劃分l第三節(jié) 我國常用移動(dòng)通信使用頻段l第四節(jié) 自由空間傳播損耗第一章第一章 無線通信的基本概念無線通信的基本概念無線通信無線通信-利用電磁波的輻射和傳播，經(jīng)過空間傳送信息的通信方利用電磁波的輻射和傳播，經(jīng)過空間傳送信息的通信方式稱之為無線電通信式稱之為無線電通信, ,也稱之為無線通信。也稱之為無線通信。利用無線通信可以傳送電報(bào)、電話、傳真、數(shù)據(jù)、圖像以及廣播

2、利用無線通信可以傳送電報(bào)、電話、傳真、數(shù)據(jù)、圖像以及廣播和電視節(jié)目等通信業(yè)務(wù)。和電視節(jié)目等通信業(yè)務(wù)。無線通信泛指不需要物理連接線的通信，如：無線電臺(tái)、無線電視、無線通信泛指不需要物理連接線的通信，如：無線電臺(tái)、無線電視、無線局域網(wǎng)、手機(jī)無線局域網(wǎng)、手機(jī)GPRSGPRS上網(wǎng)等。上網(wǎng)等。 第一章第一章 無線通信的基本概念無線通信的基本概念無線通信系統(tǒng)種類無線通信系統(tǒng)種類移動(dòng)蜂窩網(wǎng)系統(tǒng)第一代：模擬蜂窩網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)（AMPS）;第二代（GSM, IS-95) 、第三代（CDMA2000,WCDMA,TD-SCDMA）局域網(wǎng)系統(tǒng)無線局域網(wǎng)（WLAN）、無線廣域網(wǎng)（WWAN）廣播電視系統(tǒng)衛(wèi)星通信系統(tǒng)近距無線通

3、信網(wǎng)絡(luò)無線個(gè)域網(wǎng)（WPAN）無線傳感器網(wǎng)絡(luò)（WSN）無線射頻識(shí)別（RFID）第一章第一章 無線通信的基本概念無線通信的基本概念移動(dòng)通信:所謂移動(dòng)通信就是指移動(dòng)體之間、移動(dòng)體與固定體之間的通信。第一章第一章 無線通信的基本概念無線通信的基本概念l第一節(jié) 無線通信概述 l第三節(jié) 我國常用移動(dòng)通信使用頻段l第四節(jié) 自由空間傳播損耗第一章第一章 無線通信的基本概念無線通信的基本概念表表1-1 無線通信使用的電磁波的頻率范圍和波段無線通信使用的電磁波的頻率范圍和波段頻段名稱頻率范圍波段名稱波長范圍極低頻（ELF）330Hz極長波10010Mm（108107m）超低頻（SLF）30300Hz超長波101M

4、m（107106m）特低頻（ULF）3003000Hz特長波1000100km（106105m）甚低頻（VLF）330kHz甚長波10010km（105104m）低頻（LF）30300kHz長波101km（104103m）中頻（MF）3003000kHz中波1000100m（103102m）高頻（HF）330MHz短波10010m（10210m）甚高頻（VHF）30300MHz超短波（米波）101m第一章第一章 無線通信的基本概念無線通信的基本概念 表表1-1 1-1 無線通信使用的電磁波的頻率范圍和波段（續(xù)）無線通信使用的電磁波的頻率范圍和波段（續(xù)）頻段名稱頻率范圍波段名稱波長范圍特高頻（U

5、HF）3003000MHz分米波10.1m（110-1m）超高頻（SHF）330GHz厘米波101cm（10-110-2m）極高頻（EHF）30300GHz毫米波101mm（10-210-3m）至高頻（THF）3003000GHz微波亞毫米波10.1mm（10-310-4m）光波310-3310-5mm（310-6310-8m）由于種種原因，在一些歐、美、日等西方國家常常把部分微波波段分為L、S、C、X、Ku、K、Ka等波段（或稱子波段），具體如表1 - 2所示。第一章第一章 無線通信的基本概念無線通信的基本概念表表 1-2 無線通信中所使用的部分微波波段的名稱無線通信中所使用的部分微波波段的

6、名稱 頻率和波長 波段代號(hào)頻率范圍波長范圍L12GHz3015cmS24GHz157.5cmC48GHz7.53.75cmX813GHz3.752.31cmKu1318GHz2.311.67cmK1828GHz1.671.07cmKa2840GHz1.070.75cm第一章第一章 無線通信的基本概念無線通信的基本概念l第一節(jié) 無線通信概述 l第二節(jié) 無線通信使用的頻段和波段l第四節(jié) 自由空間傳播損耗第一章第一章 無線通信的基本概念無線通信的基本概念 2G2G通信網(wǎng)絡(luò)制式的頻率劃分以及與載波信道之間換算通信網(wǎng)絡(luò)制式的頻率劃分以及與載波信道之間換算 1.1 1.1 移動(dòng)移動(dòng)GSM900MGSM90

7、0M數(shù)字蜂窩網(wǎng)移動(dòng)通信系統(tǒng)：數(shù)字蜂窩網(wǎng)移動(dòng)通信系統(tǒng)： 工作頻段：上行890909MHz 下行935954 MHz頻率與信道之間換算公式：上行：F=890+0.2*指令載波頻率號(hào) 下行：F=935+0.2*指令載波頻率號(hào)移動(dòng)移動(dòng)GSM900MGSM900M系統(tǒng)使用頻點(diǎn)為系統(tǒng)使用頻點(diǎn)為1-95.1-95.（9595號(hào)頻點(diǎn)為保護(hù)頻點(diǎn)）號(hào)頻點(diǎn)為保護(hù)頻點(diǎn)）補(bǔ)充：885890/930935MHz分配給GSM-R系統(tǒng)使用，移動(dòng)在離鐵路較遠(yuǎn)的很多地區(qū)使用邊緣的5M頻段，其頻點(diǎn)為（9991023），頻率與信道換算方法為： 上行：F=885+0.2*（指令載波頻率號(hào)-999） 下行：F=930+0.2*（指令載波

8、頻率號(hào)-999）第一章第一章 無線通信的基本概念無線通信的基本概念工作頻段：上行1710-1720MHz 下行1805-1815MHz頻率與信道之間換算公式：上行：1710.2MHz+(N-512)*0.2 下行：1805.2MHz+(N-512)*0.2移動(dòng)移動(dòng)GSM1800MGSM1800M系統(tǒng)使用頻點(diǎn)為系統(tǒng)使用頻點(diǎn)為512-561.512-561.1.2 1.2 移移動(dòng)動(dòng)GSM1800MGSM1800M數(shù)字蜂數(shù)字蜂窩窩網(wǎng)移網(wǎng)移動(dòng)動(dòng)通信系通信系統(tǒng)統(tǒng)： ： 第一章第一章 無線通信的基本概念無線通信的基本概念 1.3 1.3 聯(lián)通聯(lián)通GSM900MGSM900M數(shù)字蜂窩網(wǎng)移動(dòng)通信系統(tǒng)：數(shù)字蜂窩

9、網(wǎng)移動(dòng)通信系統(tǒng)： 工作頻段：上行909915MHz 下行954960 MHz頻率與信道之間換算公式：上行：F=890+0.2*指令載波頻率號(hào) 下行：F=935+0.2*指令載波頻率號(hào)聯(lián)通聯(lián)通GSM900MGSM900M系統(tǒng)使用頻點(diǎn)為系統(tǒng)使用頻點(diǎn)為96-124.96-124.第一章第一章 無線通信的基本概念無線通信的基本概念1.4 1.4 聯(lián)通聯(lián)通GSM1800MGSM1800M數(shù)字蜂窩網(wǎng)移動(dòng)通信系統(tǒng)：數(shù)字蜂窩網(wǎng)移動(dòng)通信系統(tǒng)：工作頻段：上行17451755MHz 下行18401850 MHz頻率與信道之間換算公式：上行：1710.2MHz+(N-512)*0.2 下行：1805.2MHz+(N-

10、512)*0.2 聯(lián)通聯(lián)通GSM1800MGSM1800M系統(tǒng)使用頻點(diǎn)為系統(tǒng)使用頻點(diǎn)為687-736.687-736.第一章第一章 無線通信的基本概念無線通信的基本概念1.5 1.5 電電信信CDMA800MCDMA800M數(shù)字蜂數(shù)字蜂窩窩網(wǎng)移網(wǎng)移動(dòng)動(dòng)通信系通信系統(tǒng)統(tǒng)： ：工作頻段：上行825835MHz 下行870880 MHz頻率PN碼換算公式：上行：F=825+指令載波頻率號(hào)*0.03 下行：F=870+指令載波頻率號(hào)*0.03電信電信CDMA800MCDMA800M系統(tǒng)常用使用頻點(diǎn)為：系統(tǒng)常用使用頻點(diǎn)為： 37 37 、 78 78 、 119 119 、 160160、201201、

11、242242、283283其中283為基本頻道，前3個(gè)EVDO頻點(diǎn)使用，后3個(gè)CDMA2000使用；160隔離第一章第一章 無線通信的基本概念無線通信的基本概念1.6 3G1.6 3G頻頻段的劃分：段的劃分：移動(dòng)TD-SCDMA系統(tǒng)：18801920MHz 、 20102025MHz、 23002400MHz ； 聯(lián)通WCDMA： 1940-1955MHz/2130-2145MHz； 電信cdma2000: 1920-1935MHz/2110-2125MHz。WCDMA頻率與信道之間換算公式：信道號(hào)=5*F（MHz），頻道間隔200KHz,可用頻率是3個(gè),上行中心頻點(diǎn)號(hào)：96129888 下行

12、中心頻點(diǎn)號(hào)：1056210838 TD-SCDMA目前使用的頻點(diǎn)：10055、10063、10071、10080、10088、10096、10104、10112、10120.第一章第一章 無線通信的基本概念無線通信的基本概念l第一節(jié) 無線通信概述 l第二節(jié) 無線通信使用的頻段和波段l第三節(jié) 我國常用移動(dòng)通信使用頻段第一章第一章 無線通信的基本概念無線通信的基本概念自由空間損耗自由空間損耗 自由空間是指相對(duì)于介電參數(shù)和相對(duì)導(dǎo)磁率均為一的均勻介質(zhì)所存在的空間，它是一個(gè)理想的無限大的空間，以為了簡(jiǎn)化問題的研究而提出的一種科學(xué)的抽象。自由空間損耗公式：Ls=32.45+20lgF+20lgD思考題思考

13、題何謂無線通信？何謂無線通信？WCDMA的工作頻段？該頻段屬于哪一波段的工作頻段？該頻段屬于哪一波段？按照自由空間損耗公式計(jì)算參考距離為按照自由空間損耗公式計(jì)算參考距離為1m處處的的GSM900MHz頻率損耗為多少頻率損耗為多少?解答解答利用電磁波的輻射和傳播，經(jīng)過空間傳送信息的通信方式稱之為無線電通信（ Wireless Communication ），也稱之為無線通信。WCDMA工作頻段：上行19401955MHz，下行21302145MHz，屬于微波波段。LS=32.45+20lgF+20lgD=32.45+20lg900+20lg0.001=32.45+59-60=31.45dBm本章

14、小結(jié)本章小結(jié)本章內(nèi)容主要是想讓大家熟悉無線通信的概念、無線通信的頻本章內(nèi)容主要是想讓大家熟悉無線通信的概念、無線通信的頻段，以及三大運(yùn)營商段，以及三大運(yùn)營商2G和和3G頻段的劃分和頻段的劃分和載波信道之間換算載波信道之間換算方法。方法。課程內(nèi)容課程內(nèi)容第一章 無線通信基本概念第二章 GSM通信系統(tǒng)概述第三章 CDMA通信系統(tǒng)概述第四章 射頻基礎(chǔ)知識(shí)第二章 GSM通信系統(tǒng)概述l第二節(jié) GSM頻率分配l第三節(jié) 第二章 GSM通信系統(tǒng)概述系統(tǒng)組成系統(tǒng)組成移動(dòng)臺(tái)（移動(dòng)臺(tái)（MS）交換網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)交換網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng) （NSS） 基站子系統(tǒng)基站子系統(tǒng) （BSS）操作維護(hù)子系統(tǒng)（操作維護(hù)子系統(tǒng)（OSS） 第二章 G

15、SM通信系統(tǒng)概述PLMNPSTNISDNPDNMSMSMSMSMSMSSPSPSPBTSBSCBSSBSSMSC公眾信息網(wǎng)移動(dòng)交換分系統(tǒng)NSS基站分系統(tǒng)BSS移動(dòng)臺(tái)MSOMCVLRHLR EIRAUC無線接口GSM網(wǎng)No.7SddpBTSBSC基站控制器BTS基站收發(fā)信臺(tái)BSS基站分系統(tǒng)MS移動(dòng)臺(tái)SP信號(hào)節(jié)點(diǎn)OMC運(yùn)行管理中心HLR歸屬位置寄存器VLR訪問位置寄存器EIR設(shè)備識(shí)別碼登記處MSC移動(dòng)交換中心AUC鑒權(quán)中心PLMN公眾陸地移動(dòng)通信網(wǎng)PSTN公眾交換電話網(wǎng)ISDN綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)PDN公眾數(shù)字網(wǎng)第二章 GSM通信系統(tǒng)概述基站子系統(tǒng)（基站子系統(tǒng)（BSSBSS） 組成：基站控制器組成：基站

16、控制器BSCBSC、基站收發(fā)信臺(tái)、基站收發(fā)信臺(tái)BTSBTS BSCBSC：對(duì)一個(gè)或多個(gè)：對(duì)一個(gè)或多個(gè)BTSBTS進(jìn)行控制，負(fù)責(zé)無線網(wǎng)絡(luò)資源的進(jìn)行控制，負(fù)責(zé)無線網(wǎng)絡(luò)資源的管理、小區(qū)配置數(shù)據(jù)、功率控制、定位和切換管理、小區(qū)配置數(shù)據(jù)、功率控制、定位和切換 BTSBTS：收發(fā)信臺(tái)，負(fù)責(zé)無線傳輸、無線分集、信道加密：收發(fā)信臺(tái)，負(fù)責(zé)無線傳輸、無線分集、信道加密及跳頻等及跳頻等第二章 GSM通信系統(tǒng)概述 網(wǎng)絡(luò)交換子系統(tǒng)（網(wǎng)絡(luò)交換子系統(tǒng)（NSSNSS） NSSNSS主要完成交換功能和客戶數(shù)據(jù)與移動(dòng)性管理、安全性主要完成交換功能和客戶數(shù)據(jù)與移動(dòng)性管理、安全性管理所需的數(shù)據(jù)庫功能管理所需的數(shù)據(jù)庫功能 功能實(shí)體：功

17、能實(shí)體： MSC/VLRMSC/VLR HLR/AUCHLR/AUC EIREIR第二章 GSM通信系統(tǒng)概述MSC-MSC-移動(dòng)交換中心移動(dòng)交換中心功能：完成最基本的交換功能與其它通信網(wǎng)的接口支持位置登記、越區(qū)切換、自動(dòng)漫游等應(yīng)能完成GMSC的功能（關(guān)口局功能）GMSC：在較大容量通信網(wǎng)中，固網(wǎng)用戶與移動(dòng)用戶通信時(shí)，呼叫首先接續(xù)至關(guān)口局，再由其獲取位置信息然后進(jìn)行接續(xù)第二章 GSM通信系統(tǒng)概述HLR-歸屬位置寄存器功能： 系統(tǒng)的中央數(shù)據(jù)庫，存放用戶的所有信息-漫游用戶的權(quán)限、基本業(yè)務(wù)、補(bǔ)充業(yè)務(wù)、位置信息 一個(gè)HLR可以覆蓋幾個(gè)交換區(qū)或整個(gè)移動(dòng)網(wǎng) 為MSC呼叫提供所需的路由信息等相關(guān)數(shù)據(jù)第二章

18、GSM通信系統(tǒng)概述AUC-鑒權(quán)中心功能：存儲(chǔ)用戶的加密信息，保護(hù)用戶合法地位AUC受嚴(yán)格保護(hù)物理實(shí)體上與HLR一體產(chǎn)生鑒權(quán)與加密的客戶三參數(shù)：RAND（隨機(jī)碼）、響應(yīng)數(shù)（SRES）、密鑰（Kc）第二章 GSM通信系統(tǒng)概述EIR-EIR-移動(dòng)設(shè)備識(shí)別寄存器移動(dòng)設(shè)備識(shí)別寄存器功能：存儲(chǔ)與移動(dòng)臺(tái)IMEI有關(guān)的信息對(duì)IMSI進(jìn)行復(fù)核，防止未經(jīng)許可的移動(dòng)臺(tái)使用移動(dòng)網(wǎng)IMSI：國際移動(dòng)設(shè)備識(shí)別碼第二章 GSM通信系統(tǒng)概述GSMGSM系統(tǒng)接口圖系統(tǒng)接口圖第二章 GSM通信系統(tǒng)概述 Um(Um(空中接口空中接口) )： Um Um接口是移動(dòng)臺(tái)接口是移動(dòng)臺(tái)MSMS與與BTSBTS之間的接口，用于移動(dòng)臺(tái)與之間的接

19、口，用于移動(dòng)臺(tái)與GSMGSM系統(tǒng)的固定部分之間的互通。系統(tǒng)的固定部分之間的互通。GSMGSM空中接口的物理鏈路是無線鏈路，采用空中接口的物理鏈路是無線鏈路，采用TDMATDMA多址方式和多址方式和GMSKGMSK調(diào)制方式。該接口上傳遞的信息主要包括無線資源管調(diào)制方式。該接口上傳遞的信息主要包括無線資源管理、移動(dòng)性管理和接續(xù)管理等。理、移動(dòng)性管理和接續(xù)管理等。第二章 GSM通信系統(tǒng)概述 Abis:Abis: Abis Abis接口是指接口是指BTSBTS與與BSCBSC之間的接口。此接口支持所有向用戶提供之間的接口。此接口支持所有向用戶提供 的業(yè)務(wù)，并支持隊(duì)的業(yè)務(wù)，并支持隊(duì)BTSBTS無線設(shè)備的

20、控制和無線頻率的分配。無線設(shè)備的控制和無線頻率的分配。AbisAbis 是專用接口，只能使用同一家的是專用接口，只能使用同一家的BTSBTS和和BSCBSC進(jìn)行互連。進(jìn)行互連。第二章 GSM通信系統(tǒng)概述A A接口：接口： A A接口是接口是NSSNSS和和BSSBSS之間的接口。該接口傳送有關(guān)移動(dòng)呼叫處理、之間的接口。該接口傳送有關(guān)移動(dòng)呼叫處理、基站管理、移動(dòng)臺(tái)管理、信道管理等信息、并與基站管理、移動(dòng)臺(tái)管理、信道管理等信息、并與UmUm接口互通，在移接口互通，在移動(dòng)臺(tái)和動(dòng)臺(tái)和MSCMSC之間互傳信息。之間互傳信息。第二章 GSM通信系統(tǒng)概述l第二節(jié)第二節(jié) GSMGSM頻率分配頻率分配l第三節(jié)第

21、三節(jié) 第二章 GSM通信系統(tǒng)概述GSMGSM頻率分配頻率分配CDMA CDMA 上行上行CDMA CDMA 下行下行825 835825 835聯(lián)聯(lián)通通CDMACDMA870 880870 880聯(lián)聯(lián)通通CDMACDMAGSM GSM 上行上行890 909 915890 909 915移移動(dòng)動(dòng)GSMGSM聯(lián)聯(lián)通通GSMGSMGSM GSM 下行下行移移動(dòng)動(dòng)GSMGSM聯(lián)聯(lián)通通GSMGSM935 954 960935 954 960我國移我國移動(dòng)動(dòng)通信工作通信工作頻頻段段第二章 GSM通信系統(tǒng)概述工作頻段的分配（對(duì)照）CDMA CDMA 上行上行CDMA CDMA 下行下行825 835825

22、 835電信電信CDMACDMA 870 880 870 880電信電信CDMACDMAGSM GSM 上行上行890 909 915890 909 915移動(dòng)移動(dòng)GSMGSM聯(lián)通聯(lián)通GSMGSMGSM GSM 下行下行移動(dòng)移動(dòng)GSMGSM聯(lián)通聯(lián)通GSMGSM935 954 960935 954 960我國移動(dòng)通信工作頻段我國移動(dòng)通信工作頻段原部隊(duì)原部隊(duì)AMPSAMPS原部隊(duì)原部隊(duì)AMPSAMPS845845EGSMEGSMEGSMEGSM西北五省西北五省AMPSAMPS西北五省西北五省AMPSAMPSETACSETACSETACSETACSTACSTACSTACSTACS8808808908

23、90905905925925935935950950第二章 GSM通信系統(tǒng)概述工作頻段的分配工作頻段的分配-DCS1800-DCS1800DCS DCS 上行上行1710 1785 1710 1785 DCS DCS 下行下行1805 1880 1805 1880 DCS-1800DCS-1800工作頻段工作頻段第二章 GSM通信系統(tǒng)概述干擾保護(hù)比干擾保護(hù)比-C/I-C/I干擾保護(hù)比：信號(hào)強(qiáng)度與干擾信號(hào)的比值 一定的干擾保護(hù)比才能保證正常通話 GSM規(guī)范參數(shù)： 同頻干擾保護(hù)比：C/I9dB 鄰頻干擾保護(hù)比：C/I-6dB 載波偏離400KHz干擾保護(hù)比：C/I-41dB第二章 GSM通信系統(tǒng)概

24、述l第三節(jié)第三節(jié) GSMGSM相關(guān)技術(shù)相關(guān)技術(shù)第二章 GSM通信系統(tǒng)概述何為多址？何為多址？在蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)中，通常有很多移動(dòng)臺(tái)同時(shí)通過基站和其它用戶進(jìn)行通信因而必須對(duì)不同的移動(dòng)臺(tái)和基站發(fā)出的信號(hào)賦予不同的特征，使基站能從眾多的信號(hào)中區(qū)分出是那一個(gè)移動(dòng)臺(tái)發(fā)出的信號(hào)，而每個(gè)移動(dòng)臺(tái)也能識(shí)別出基站發(fā)出的信號(hào)中那一個(gè)是發(fā)給自己的信號(hào)。解決這個(gè)問題的方法稱為多址技術(shù)。第二章 GSM通信系統(tǒng)概述多址方式類型有：頻分多址（FDMA） 時(shí)分多址（TDMA） 碼分多址（CDMA）第二章 GSM通信系統(tǒng)概述時(shí)分多址概念時(shí)分多址概念時(shí)分多址：每一頻點(diǎn)分成時(shí)分多址：每一頻點(diǎn)分成8 8個(gè)時(shí)隙，每個(gè)時(shí)隙為個(gè)時(shí)隙，每個(gè)時(shí)

25、隙為 一個(gè)信道，一個(gè)信道，因此一個(gè)頻點(diǎn)可以供給因此一個(gè)頻點(diǎn)可以供給8 8個(gè)移動(dòng)用戶同時(shí)使用。個(gè)移動(dòng)用戶同時(shí)使用。第二章 GSM通信系統(tǒng)概述時(shí)分多址信道概念時(shí)分多址信道概念信道：物理信道、邏輯信道信道：物理信道、邏輯信道物理信道就是一個(gè)時(shí)隙邏輯信道根據(jù)BTS與MS之間傳遞信息種類不同而定義為不同 的信道邏輯信道分成業(yè)務(wù)信道和控制信道業(yè)務(wù)信道（TCH）：傳送話音或客戶數(shù)據(jù)，點(diǎn)對(duì)點(diǎn)方式傳送第二章 GSM通信系統(tǒng)概述何為分集？何為分集？所謂分集即在若干支路上接收相互間相關(guān)性很小的載有同一消息的信號(hào)，然后通過合并技術(shù)在將各個(gè)支路的信號(hào)合并輸出，那么便可在接收終端上大大降低深度衰落的概率。由于衰落具有頻率

26、、時(shí)間和空間的選擇性，因此分集技術(shù)主要包括空間分集、時(shí)間分集、頻率分集和極化分集。第二章 GSM通信系統(tǒng)概述時(shí)間分集：通過一定的時(shí)延來發(fā)送同一消息，或在系統(tǒng)所能承受的時(shí)延 范圍內(nèi)在不同的時(shí)間內(nèi)各發(fā)送消息的一部分。 時(shí)間分集通過交織技術(shù)來完成 交織技術(shù)：把N個(gè)分組中的第1個(gè)比特取出來組成新的N1分組，第 2個(gè)比特取出來組成新的N2分組,然后發(fā)送新的分組 某個(gè)新的分組丟失，對(duì)于原信息串來說丟失的是某個(gè)數(shù)據(jù)位，利 用信道編碼糾錯(cuò)，可以恢復(fù)原來的消息第二章 GSM通信系統(tǒng)概述極化分集極化分集把二付接收天線極化角度互成一定的角度，可以獲得較好的效果這種分集天線可以集成于一付天線內(nèi)實(shí)現(xiàn)，對(duì)于個(gè)扇區(qū)只需一付

27、Tx天線和一付Rx天線采用雙工器，則只需一付收發(fā)合一的天線，但對(duì)天線要求較高第二章 GSM通信系統(tǒng)概述跳頻技術(shù)跳頻技術(shù)跳頻分類：慢跳頻、快跳頻跳頻分類：慢跳頻、快跳頻GSMGSM采用慢跳頻：基帶跳頻、射頻跳頻采用慢跳頻：基帶跳頻、射頻跳頻頻率分集主要采用跳頻技術(shù)來實(shí)現(xiàn)頻率差別越大，衰落特性就越獨(dú)立，效果就越好跳頻可以起到干擾源分集的作用，提高通話質(zhì)量跳頻對(duì)于大量用戶的系統(tǒng)特別重要第二章 GSM通信系統(tǒng)概述功率控制功率控制 功率控制是在一定范圍內(nèi)，用無線方式來改變移動(dòng)臺(tái)或基站 (或兩者)的傳輸功率，從而減低整個(gè)系統(tǒng)的干擾，提高頻譜 利用率并延長移動(dòng)臺(tái)的電池壽命。第二章 GSM通信系統(tǒng)概述越區(qū)切換

28、在數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信中當(dāng)移動(dòng)臺(tái)從一個(gè)小區(qū)移動(dòng)到另一個(gè)小區(qū)時(shí)，為了保持繼續(xù)的正常通話不至中斷，需要進(jìn)行越區(qū)切換，即由移動(dòng)服務(wù)交換中心（MSC）命令移動(dòng)臺(tái)從一個(gè)小區(qū)的無線頻道上的通話轉(zhuǎn)接到另一小區(qū)的無線頻道上。第二章 GSM通信系統(tǒng)概述在移動(dòng)中的移動(dòng)臺(tái)，由于接收質(zhì)量原因，需要通過空中接口不在移動(dòng)中的移動(dòng)臺(tái)，由于接收質(zhì)量原因，需要通過空中接口不時(shí)地改變與系統(tǒng)的連接，這種能力稱為時(shí)地改變與系統(tǒng)的連接，這種能力稱為“漫游漫游”思考題思考題GSM系統(tǒng)組成？系統(tǒng)組成？跳頻技術(shù)的用途？功率控制的作用？跳頻技術(shù)的用途？功率控制的作用？解答解答GSMGSM系統(tǒng)由：移動(dòng)臺(tái)（系統(tǒng)由：移動(dòng)臺(tái)（MSMS） 、交換網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)

29、、交換網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng) （NSSNSS） 基站子系統(tǒng)基站子系統(tǒng) （BSSBSS） 、操作維護(hù)子系統(tǒng)（、操作維護(hù)子系統(tǒng)（OSSOSS） 四部分組成。四部分組成。跳頻技術(shù)用途：跳頻可以起到干擾源分集的作用，提高通話質(zhì)量跳頻技術(shù)用途：跳頻可以起到干擾源分集的作用，提高通話質(zhì)量功率控制的作用：功率控制的作用：功率控制是在一定范圍內(nèi)，用無線方式來改變功率控制是在一定范圍內(nèi)，用無線方式來改變移動(dòng)臺(tái)或基站移動(dòng)臺(tái)或基站( (或兩者或兩者) )的傳輸功率，從而減低整個(gè)系統(tǒng)的干擾，的傳輸功率，從而減低整個(gè)系統(tǒng)的干擾，提高頻譜利用率并延長移動(dòng)臺(tái)的電池壽命。提高頻譜利用率并延長移動(dòng)臺(tái)的電池壽命。本章小結(jié)本章小結(jié) 本章內(nèi)容主

30、要是想讓大家熟悉本章內(nèi)容主要是想讓大家熟悉GSMGSM系統(tǒng)的組成、以及系統(tǒng)的組成、以及GSMGSM系統(tǒng)的系統(tǒng)的相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)。相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)。課程內(nèi)容課程內(nèi)容第一章 無線通信基本概念第二章 GSM通信系統(tǒng)概述第三章 CDMA通信系統(tǒng)概述第四章 射頻基礎(chǔ)知識(shí)第三章 CDMA通信系統(tǒng)概述CDMACDMA系統(tǒng)系統(tǒng)原理原理 碼分多址（碼分多址（CDMACDMA）是一種利用擴(kuò)頻技術(shù)所形成的擴(kuò)頻碼是一種利用擴(kuò)頻技術(shù)所形成的擴(kuò)頻碼（即偽隨機(jī)碼、地址碼）實(shí)現(xiàn)的多址技術(shù)。（即偽隨機(jī)碼、地址碼）實(shí)現(xiàn)的多址技術(shù)。 系統(tǒng)為每個(gè)用戶系統(tǒng)為每個(gè)用戶 分配各自特定地址碼。分配各自特定地址碼。第三章 CDMA通信系統(tǒng)概述第三章

31、CDMA通信系統(tǒng)概述CDMACDMA網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)特點(diǎn) CDMACDMA系統(tǒng)中用系統(tǒng)中用PNPN碼來區(qū)分各基站小區(qū)碼來區(qū)分各基站小區(qū), ,類似于類似于GSMGSM中的中的CIDCID。 采用了多種分集方式。采用了多種分集方式。 采用了話音激活技術(shù)和扇區(qū)化技術(shù)。采用了話音激活技術(shù)和扇區(qū)化技術(shù)。 采用了移動(dòng)臺(tái)輔助的軟切。采用了移動(dòng)臺(tái)輔助的軟切。 采用了功率控制技術(shù)，這樣降低了平準(zhǔn)發(fā)射功率。采用了功率控制技術(shù)，這樣降低了平準(zhǔn)發(fā)射功率。 具有軟容量特性。具有軟容量特性。 兼容性好。兼容性好。 CDMACDMA的頻率利用率高，不需頻率規(guī)劃。的頻率利用率高，不需頻率規(guī)劃。 CDMACDMA高效率的高效率的O

32、CELPOCELP話音編碼。話音編碼。第三章 CDMA通信系統(tǒng)概述CDMACDMA自干擾自干擾備注：Eb/N0是每個(gè)bit上的能量與干擾功率譜密度的比值。Ec/Io是每個(gè)Chip上的能量與干擾功率譜密度的比值。也可以定義為是導(dǎo)頻功率與載頻帶寬內(nèi)總的信號(hào)功率的比值，也叫做導(dǎo)頻強(qiáng)度。是衡量導(dǎo)頻是否被激活以及小區(qū)之間切換的參數(shù)。（Ec/Io(dB) Ec-RSSI）第三章 CDMA通信系統(tǒng)概述導(dǎo)頻污染導(dǎo)頻污染導(dǎo)頻污染是指當(dāng)手機(jī)收到4個(gè)或更多個(gè)Ec/Io 的強(qiáng)度都大于T_add 的導(dǎo)頻，且其中沒有一個(gè)導(dǎo)頻的強(qiáng)度大到可作為主導(dǎo)頻時(shí)所發(fā)生的。導(dǎo)頻污染在導(dǎo)頻污染區(qū)里Ec/Io很差而且手機(jī)Idle的信號(hào)不停變

33、換造成手機(jī)起呼困難；此時(shí)手機(jī)若在通話狀態(tài)，由于某個(gè)導(dǎo)頻突然變強(qiáng)而它又不在移動(dòng)臺(tái)的有效集里，這時(shí)手機(jī)將會(huì)掉話。第三章 CDMA通信系統(tǒng)概述CDMA頻率劃分目前中國聯(lián)通窄帶CDMA共有10M帶寬，上行：825-835MHz下行：870-880MHz 每載波帶寬1.23M，共有7個(gè)載頻。目前CDMA-IS95用的是第7號(hào)載頻，信道號(hào)是283，中心頻率為：833.49/878.49MHz。 上行中心頻率上行中心頻率=825MHz+0.03MHz=825MHz+0.03MHz* *信道號(hào)信道號(hào)下行中心頻率下行中心頻率=870MHz+0.03MHz=870MHz+0.03MHz* *信道號(hào)信道號(hào)第三章 C

34、DMA通信系統(tǒng)概述第三章 CDMA通信系統(tǒng)概述功率控制功率控制CDMA功率控制使他們以最低的功率電平滿足信號(hào)干擾比要求，功率控制保證每個(gè)用戶信號(hào)既能符合最低的通信要求，同時(shí)又避免對(duì)其它用戶信號(hào)產(chǎn)生不必要的干擾(移動(dòng)臺(tái)所需的發(fā)射功率不僅取決于移動(dòng)臺(tái)至基站的距離，而且取決于總干擾電平)。功率控制在前向鏈路上采用閉環(huán)控制算法，在反向鏈路上則采用開環(huán)-閉環(huán)控制算法。第三章 CDMA通信系統(tǒng)概述切換的概念切換的概念 切換是指當(dāng)移動(dòng)臺(tái)走出原服務(wù)小區(qū)將要進(jìn)入另一個(gè)服務(wù)小區(qū)時(shí)，原基站與移動(dòng)臺(tái)之間的鏈路將由新基站與移動(dòng)臺(tái)之間的鏈路來取代的過程。CDMA系統(tǒng)支持多種類型的切換，包括硬切換、軟切換和更軟切換。第三章

35、 CDMA通信系統(tǒng)概述硬切換硬切換 硬切換是指在切換的過程中，業(yè)務(wù)信道有瞬時(shí)的中斷的切換過 程。硬切換包括以下兩種情況： 同一MSC中的不同頻道之間； 不同MSC之間。第三章 CDMA通信系統(tǒng)概述軟切換（軟切換（Soft HandoffSoft Handoff）l 軟切換是指在切換過程中，在中斷與舊的小區(qū)的聯(lián)系之前，先用相同頻率建立 與新的小區(qū)的聯(lián)系。手機(jī)在兩個(gè)或多個(gè)基站的覆蓋邊緣區(qū)域進(jìn)行切換時(shí)，手機(jī)同時(shí)接收多個(gè)基站（大多數(shù)情況下是兩個(gè)）的信號(hào)，幾個(gè)基站也同時(shí)接收該手機(jī)的信號(hào)，直到滿足一定的條件后手機(jī)才切斷同原來基站的聯(lián)系。如果兩個(gè)基站之間采用的是不同頻率，則這時(shí)發(fā)生的切換是硬切換。軟切換包括

36、以下四種情況：l 同一基站的兩個(gè)扇區(qū)之間；（ 如果切換發(fā)生在兩個(gè)相同頻率的扇區(qū)之間的話，這種切換稱為更軟切換（Softer Handoff）；l 不同基站的兩個(gè)小區(qū)之間；l 不同基站的小區(qū)和扇區(qū)之間的三方切換；l 不同基站控制器之間。第三章 CDMA通信系統(tǒng)概述導(dǎo)頻集導(dǎo)頻集激活集：當(dāng)前手機(jī)正在保持連接的業(yè)務(wù)信道所對(duì)應(yīng)的導(dǎo)頻的集合。候選集：導(dǎo)頻信號(hào)強(qiáng)度足夠，手機(jī)可以成功解調(diào)，隨時(shí)可以接入。相鄰集：當(dāng)前不在有效或候選集里，但可能會(huì)進(jìn)入候選集的導(dǎo)頻的集。剩余集：包含當(dāng)前系統(tǒng)中除了有效集、候選集、相鄰集外的所有 可能的導(dǎo)頻。第三章 CDMA通信系統(tǒng)概述搜索窗搜索窗有效導(dǎo)頻集搜索窗：有效導(dǎo)頻集搜索窗口的

37、設(shè)置決定了對(duì)無線信號(hào)由于地形和建筑物的反射所造成的多路徑延遲的可接受度。鄰小區(qū)搜索窗：鄰小區(qū)搜索窗口參數(shù)的設(shè)置決定了對(duì)手機(jī)主參考信號(hào)和其鄰小區(qū)信號(hào)之間的時(shí)延的可接受度。剩余導(dǎo)頻集搜索窗：此參數(shù)值的設(shè)置范圍是：015，默認(rèn)值為2。初期建議值10（100chips），如果經(jīng)優(yōu)化后鄰集列表設(shè)置得比較合理，在剩余集中幾乎沒有可能發(fā)生切換的導(dǎo)頻，那么可將該值設(shè)置比較小。 思考題思考題CDMA系統(tǒng)原理？系統(tǒng)原理？切換的概念？切換的概念？解答解答CDMACDMA系統(tǒng)原理：系統(tǒng)原理：碼分多址（碼分多址（CDMACDMA）是一種利用擴(kuò)頻技術(shù)所形是一種利用擴(kuò)頻技術(shù)所形成的擴(kuò)頻碼（即偽隨機(jī)碼、地址碼）實(shí)現(xiàn)的多址技術(shù)

38、。成的擴(kuò)頻碼（即偽隨機(jī)碼、地址碼）實(shí)現(xiàn)的多址技術(shù)。 系統(tǒng)為系統(tǒng)為每個(gè)用戶分配各自特定地址碼。每個(gè)用戶分配各自特定地址碼。切換的概念：切換的概念：切換是指當(dāng)移動(dòng)臺(tái)走出原服務(wù)小區(qū)將要進(jìn)入另一個(gè)切換是指當(dāng)移動(dòng)臺(tái)走出原服務(wù)小區(qū)將要進(jìn)入另一個(gè)服務(wù)小區(qū)時(shí)，原基站與移動(dòng)臺(tái)之間的鏈路將由新基站與移動(dòng)臺(tái)之服務(wù)小區(qū)時(shí)，原基站與移動(dòng)臺(tái)之間的鏈路將由新基站與移動(dòng)臺(tái)之間的鏈路來取代的過程。間的鏈路來取代的過程。CDMACDMA系統(tǒng)支持多種類型的切換，包括硬系統(tǒng)支持多種類型的切換，包括硬切換、軟切換和更軟切換。切換、軟切換和更軟切換。本章小結(jié)本章小結(jié) 本章內(nèi)容主要是想讓大家熟悉本章內(nèi)容主要是想讓大家熟悉CDMACDMA系

39、統(tǒng)的原理、以及系統(tǒng)的原理、以及CDMACDMA系統(tǒng)系統(tǒng)的相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)。的相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)。課程內(nèi)容課程內(nèi)容第一章 無線通信基本概念第二章 GSM通信系統(tǒng)概述第三章 CDMA通信系統(tǒng)概述第四章 射頻基礎(chǔ)知識(shí)第四章 射頻基礎(chǔ)知識(shí)l第一節(jié)第一節(jié) 功率單位簡(jiǎn)介功率單位簡(jiǎn)介l第二節(jié)第二節(jié) 天線傳播相關(guān)單位簡(jiǎn)介天線傳播相關(guān)單位簡(jiǎn)介l第三節(jié)第三節(jié) 微波射頻常用物理量微波射頻常用物理量l第四節(jié)第四節(jié) 其他其他第四章 射頻基礎(chǔ)知識(shí)絕對(duì)功率的dBm表示此指標(biāo)是反映放大器的輸出能力，單位：w、mw、dBm注：dBm是取1 mw作為基準(zhǔn)值，以分貝表示的絕對(duì)功率電平,換算公式：電平（dBm）=10 lg功率mw/1mw5w

40、=10 lg5000=37 dBm10w=10 lg10000=40 dBm20w=10 lg20000=43 dBm1w=10 lg1000=30 dBm從上看出：功率每增加一倍，電平值增加3 dBm功率單位簡(jiǎn)介功率單位簡(jiǎn)介第四章 射頻基礎(chǔ)知識(shí) 相對(duì)功率的相對(duì)功率的dBdB表示表示射頻信號(hào)的相對(duì)功率常射頻信號(hào)的相對(duì)功率常用用dBdB和和dBcdBc兩種形式表示，其區(qū)別在于：兩種形式表示，其區(qū)別在于：dBdB是是任意兩個(gè)功率的比值的對(duì)數(shù)表示形式，而任意兩個(gè)功率的比值的對(duì)數(shù)表示形式，而dBcdBc是某一頻點(diǎn)輸出功率和是某一頻點(diǎn)輸出功率和載頻輸出功率的比值的對(duì)數(shù)表示形式。載頻輸出功率的比值的對(duì)數(shù)表

41、示形式。第四章 射頻基礎(chǔ)知識(shí)l第一節(jié)第一節(jié) 功率單位簡(jiǎn)介功率單位簡(jiǎn)介l第二節(jié)第二節(jié) 天線傳播相關(guān)單位天線傳播相關(guān)單位l第三節(jié)第三節(jié) 微波射頻常用物理量微波射頻常用物理量l第四節(jié)第四節(jié) 其他其他第四章 射頻基礎(chǔ)知識(shí)天線和天線增益天線和天線增益天線增益一般由天線增益一般由dBi或或dBd表示。表示。dBi是指天線相對(duì)于無方向天線的是指天線相對(duì)于無方向天線的功率能量密度之比，功率能量密度之比，dBd是指相對(duì)于半波振子是指相對(duì)于半波振子Dipole 的功率能量密的功率能量密度之比，半波振子的增益為度之比，半波振子的增益為2.15dBi，因此，因此0dBd=2.15dBi。天線傳播相關(guān)單位天線傳播相關(guān)單

42、位第四章 射頻基礎(chǔ)知識(shí)l第一節(jié)第一節(jié) 功率單位簡(jiǎn)介功率單位簡(jiǎn)介l第二節(jié)第二節(jié) 天線傳播相關(guān)單位天線傳播相關(guān)單位l第三節(jié)第三節(jié) 微波射頻常用物理量微波射頻常用物理量l第四節(jié)第四節(jié) 其他其他第四章 射頻基礎(chǔ)知識(shí)增益(db)：即放大倍數(shù)，單位為分貝(dB)，即db=10 lgA（A為功放倍數(shù)）駐波比（回波損耗）行駐波狀態(tài)時(shí)，波腹電壓與波節(jié)電壓之比（VSWR），也可是輸出功率與反射功率之比。駐波比反映傳輸性能的好壞。它是行波系數(shù)的倒數(shù)，其值在1到無窮大之間，駐波比為1，表示完全匹配,為無窮大則表示反射,全失配.駐波比反映傳輸性能的好壞。它是行波系數(shù)的倒數(shù)，其值在1到無窮大之間，駐波比為1，表示完全匹配,為無窮大則表示反射,全失配. 駐波比與回波損耗對(duì)照表：駐波比與回波損耗對(duì)照表： 駐波過大會(huì)減小基站的覆蓋并造成系統(tǒng)內(nèi)干擾加大駐波過大會(huì)減小基站的覆蓋并造成系統(tǒng)內(nèi)干擾加大, ,影響基站的服務(wù)影響基站的服務(wù)性能性能, ,一般要求駐波一般要求駐波1.2,1.2,最大不超過最大不超過1.51.5。VSWR 1.21.251.301.351.41.5回波損耗 211917.616.615.614微波射頻常用物理量微波射頻常用物理量第四章 射頻基礎(chǔ)知識(shí)單工單頻單工制，收發(fā)使用同一頻率，收發(fā)不能同時(shí)進(jìn)行。雙工