移動(dòng)通信概論課件

1、第第1 1章章 概論概論 第第1章章 概論概論 1.1 移動(dòng)通信的主要特點(diǎn)移動(dòng)通信的主要特點(diǎn) 1.2 移動(dòng)通信系統(tǒng)的分類移動(dòng)通信系統(tǒng)的分類 1.3 常用移動(dòng)通信系統(tǒng)常用移動(dòng)通信系統(tǒng) 1.4 移動(dòng)通信的基本技術(shù)移動(dòng)通信的基本技術(shù) 思考題與習(xí)題思考題與習(xí)題 第第1 1章章 概論概論 1.1 移動(dòng)通信的主要特點(diǎn)移動(dòng)通信的主要特點(diǎn) 1. 移動(dòng)通信必須利用無線電波進(jìn)行信息傳輸 這種傳播媒質(zhì)允許通信中的用戶可以在一定范圍內(nèi)自由活動(dòng)， 其位置不受束縛， 不過無線電波的傳播特性一般都很差。 首先， 移動(dòng)通信的運(yùn)行環(huán)境十分復(fù)雜， 電波不僅會(huì)隨著傳播距離的增加而發(fā)生彌散損耗， 并且會(huì)受到地形、 地物的遮蔽而發(fā)生“

2、陰影效應(yīng)”， 而且信號(hào)經(jīng)過多點(diǎn)反射， 第第1 1章章 概論概論 會(huì)從多條路徑到達(dá)接收地點(diǎn)， 這種多徑信號(hào)的幅度、 相位和到達(dá)時(shí)間都不一樣， 它們相互疊加會(huì)產(chǎn)生電平衰落和時(shí)延擴(kuò)展； 其次， 移動(dòng)通信常常在快速移動(dòng)中進(jìn)行， 這不僅會(huì)引起多普勒（Doppler）頻移， 產(chǎn)生隨機(jī)調(diào)頻， 而且會(huì)使得電波傳播特性發(fā)生快速的隨機(jī)起伏， 嚴(yán)重影響通信質(zhì)量。 因此， 移動(dòng)通信系統(tǒng)必須根據(jù)移動(dòng)信道的特征， 進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)。 第第1 1章章 概論概論 2. 移動(dòng)通信是在復(fù)雜的干擾環(huán)境中運(yùn)行的 除去一些常見的外部干擾， 如天電干擾、 工業(yè)干擾和信道噪聲外， 系統(tǒng)本身和不同系統(tǒng)之間， 還會(huì)產(chǎn)生這樣或那樣的干擾。 因?yàn)樵?/p>

3、移動(dòng)通信系統(tǒng)中， 常常有多部用戶電臺(tái)在同一地區(qū)工作， 基站還會(huì)有多部收發(fā)信機(jī)在同一地點(diǎn)上工作， 這些電臺(tái)之間會(huì)產(chǎn)生干擾。 歸納起來，這些干擾有鄰道干擾、互調(diào)干擾、共道干擾、多址干擾，以及遠(yuǎn)近效應(yīng)（即近地?zé)o用強(qiáng)信號(hào)壓制遠(yuǎn)地有用弱信號(hào)的現(xiàn)象）等等 。 在移動(dòng)通信中，對(duì)抗和減少這些有害干擾至關(guān)重要。第第1 1章章 概論概論 3. 移動(dòng)通信可以利用的頻譜資源非常有限， 而移動(dòng)通信業(yè)務(wù)量的需求卻與日俱增 如何提高通信系統(tǒng)的通信容量， 始終是移動(dòng)通信發(fā)展中的焦點(diǎn)。 為了解決這一矛盾， 一方面要開辟和啟用新的頻段； 另一方面要研究各種新技術(shù)和新措施， 以壓縮信號(hào)所占的頻帶寬度和提高頻譜利用率。 第第1 1章

4、章 概論概論 4. 移動(dòng)通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)多種多樣， 網(wǎng)絡(luò)管理和控制必須有效 根據(jù)通信地區(qū)的不同需要， 移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)可以組成帶狀(如鐵路公路沿線)、 面狀(如覆蓋一城市或地區(qū))或立體狀(如地面通信設(shè)施與中、 低軌道衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)的綜合系統(tǒng))等， 可以單網(wǎng)運(yùn)行， 也可以多網(wǎng)并行并實(shí)現(xiàn)互連互通。 因此需要很強(qiáng)的管理和控制功能，如用戶的登記和定位，通信鏈路的建立和拆除，信道的分配和管理，通信的擊飛、鑒權(quán)、安全和保密管理，以及漫游和過境切換等等。第第1 1章章 概論概論 5. 移動(dòng)通信設(shè)備(主要是移動(dòng)臺(tái))必須適于在移動(dòng)環(huán)境中使用 對(duì)手機(jī)的主要要求是體積小、 重量輕、 省電、 操作簡(jiǎn)單和攜帶方便。 車載臺(tái)

5、和機(jī)載臺(tái)除要求操作簡(jiǎn)單和維修方便外， 還應(yīng)保證在震動(dòng)、 沖擊、 高低溫變化等惡劣環(huán)境中正常工作。第第1 1章章 概論概論 1.2 移動(dòng)通信系統(tǒng)的分類移動(dòng)通信系統(tǒng)的分類 移動(dòng)通信有以下多種分類方法： 按使用對(duì)象可分為民用設(shè)備和軍用設(shè)備； 按使用環(huán)境可分為陸地通信、 海上通信和空中通信； 按多址方式可分為頻分多址(FDMA)、 時(shí)分多址(TDMA)和碼分多址(CDMA)等； 第第1 1章章 概論概論 按覆蓋范圍可分為廣域網(wǎng)和局域網(wǎng)； 按業(yè)務(wù)類型可分為電話網(wǎng)、 數(shù)據(jù)網(wǎng)和多媒體網(wǎng)； 按工作方式可分為同頻單工、 異頻單工、 異頻雙工和半雙工； 按服務(wù)范圍可分為專用網(wǎng)和公用網(wǎng)； 按信號(hào)形式可分為模擬網(wǎng)和數(shù)

6、字網(wǎng)。 第第1 1章章 概論概論 1.2.1 工作方式 1. 單工通信 所謂單工通信， 是指通信雙方電臺(tái)交替地進(jìn)行收信和發(fā)信。 根據(jù)收、 發(fā)頻率的異同， 又可分為同頻單工和異頻單工。 單工通信常用于點(diǎn)到點(diǎn)通信， 參見圖1-1。 第第1 1章章 概論概論 圖1-1 單工通信 發(fā)射機(jī)f1(f1)接收機(jī)送受話器f1(f2)PTT發(fā)射機(jī)接收機(jī)送受話器PTTf1(f1)f1(f2)電臺(tái)甲電臺(tái)乙第第1 1章章 概論概論 同頻單工是指通信雙方(如圖1-1中的電臺(tái)甲和電臺(tái)乙)使用相同的頻率f1工作， 發(fā)送時(shí)不接收， 接收時(shí)不發(fā)送。 平常各接收機(jī)均處于守候狀態(tài)， 即把天線接至接收機(jī)等候被呼。 當(dāng)電臺(tái)甲要發(fā)話時(shí)，

7、 它就按下其送受話器的按講開關(guān)(PTT)， 一方面關(guān)掉接收機(jī)， 另一方面將天線接至發(fā)射機(jī)的輸出端， 接通發(fā)射機(jī)開始工作。 當(dāng)確知電臺(tái)乙接收到載頻為f1的信號(hào)時(shí)， 即可進(jìn)行信息傳輸。 第第1 1章章 概論概論 異頻單工通信方式，收發(fā)信機(jī)使用不同的頻率分別進(jìn)行發(fā)送和接收。例如，電臺(tái)甲的發(fā)射頻率及電臺(tái)乙的接收頻率為f1 ，電臺(tái)乙的發(fā)射頻率和電臺(tái)甲的接收頻率為f2。不過，同一部電臺(tái)的發(fā)射機(jī)與接收機(jī)還是輪換進(jìn)行工作的，這一點(diǎn)與同頻單工相同。 異頻單工和同頻單工的差異僅僅是收發(fā)頻率的異同而已。第第1 1章章 概論概論 2. 雙工通信 所謂雙工通信， 是指通信雙方可同時(shí)進(jìn)行傳輸消息的工作方式， 有時(shí)亦稱全雙

8、工通信， 如圖1-2所示。 圖中， 基站的發(fā)射機(jī)和接收機(jī)分別使用一副天線， 而移動(dòng)臺(tái)通過雙工器共用一副天線。 雙工通信一般使用一對(duì)頻道， 以實(shí)施頻分雙工(FDD)工作方式。 這種工作方式使用方便， 同普通有線電話相似， 接收和發(fā)射可同時(shí)進(jìn)行。 第第1 1章章 概論概論 圖1-2 雙工通信 發(fā)射機(jī)f1接收機(jī)受話器f2發(fā)射機(jī)接收機(jī)受話器基站移動(dòng)臺(tái)雙工器f2f1送話器送話器f1f2第第1 1章章 概論概論 3. 半雙工通信 半雙工通信的組成與圖1-2相似， 移動(dòng)臺(tái)采用單工的“按講”方式， 即按下按講開關(guān)， 發(fā)射機(jī)才工作， 而接收機(jī)總是工作的。 基站工作情況與雙工方式完全相同。 第第1 1章章 概論概

9、論 1.2.2 數(shù)字網(wǎng)的優(yōu)點(diǎn) 數(shù)字通信系統(tǒng)的主要優(yōu)點(diǎn)可歸納如下： (1) 頻譜利用率高， 有利于提高系統(tǒng)容量。 采用高效的信源編碼技術(shù)、 高頻譜效率的數(shù)字調(diào)制解調(diào)技術(shù)、 先進(jìn)的信號(hào)處理技術(shù)和多址方式以及高效動(dòng)態(tài)資源分配技術(shù)等， 可以在不增加系統(tǒng)帶寬的條件下增多系統(tǒng)同時(shí)通信的用戶數(shù)。 第第1 1章章 概論概論 (2) 能提供多種業(yè)務(wù)服務(wù)， 提高通信系統(tǒng)的通用性。 數(shù)字系統(tǒng)傳輸?shù)氖恰?”、 “0”形式的數(shù)字信號(hào)。 話音、 圖像、 音樂或數(shù)據(jù)等數(shù)字信息在傳輸和交換設(shè)備中的表現(xiàn)形式都是相同的， 信號(hào)的處理和控制方法也是相似的， 因而用同一設(shè)備來傳送任何類型的數(shù)字信息都是可能的。 利用單一通信網(wǎng)絡(luò)來提供

10、綜合業(yè)務(wù)服務(wù)正是未來通信系統(tǒng)的發(fā)展方向。 第第1 1章章 概論概論 (3) 抗噪聲、 抗干擾和抗多徑衰落的能力強(qiáng)。 這些優(yōu)點(diǎn)有利于提高信息傳輸?shù)目煽啃裕?或者說保證通信質(zhì)量。 采用糾錯(cuò)編碼、 交織編碼、 自適應(yīng)均衡、 分集接收以及擴(kuò)跳頻技術(shù)等， 可以控制由任何干擾和不良環(huán)境產(chǎn)生的損害， 使傳輸差錯(cuò)率低于規(guī)定的閾值。 第第1 1章章 概論概論 (4) 能實(shí)現(xiàn)更有效、 靈活的網(wǎng)絡(luò)管理和控制。 數(shù)字系統(tǒng)可以設(shè)置專門的控制信道用來傳輸信令信息， 也可以把控制指令插入業(yè)務(wù)信道的比特流中， 進(jìn)行控制信息的傳輸， 因而便于實(shí)現(xiàn)多種可靠的控制功能。 (5) 便于實(shí)現(xiàn)通信的安全保密。 (6) 可降低設(shè)備成本以及

11、減小用戶手機(jī)的體積和重量。 第第1 1章章 概論概論 1.2.3 通信業(yè)務(wù) 移動(dòng)通信的傳統(tǒng)業(yè)務(wù)是電話通信。 最近10多年來， 隨著計(jì)算機(jī)的迅速發(fā)展和人們信息交往的日益頻繁與多樣化， 對(duì)數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨笠才c日俱增。 現(xiàn)在，移動(dòng)通信中的多媒體業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)量大概占總業(yè)務(wù)量的70%80%。 第第1 1章章 概論概論 在第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)中， 盡管主要業(yè)務(wù)是話音業(yè)務(wù)， 但也可以提供豐富的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)， 如短消息、 低速率的Internet接入等業(yè)務(wù)。 在第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)中， 由于其傳輸速率的提高， 在中等移動(dòng)速度的情況下， 可以達(dá)到384 kb/s的傳輸速率， 因而人們可以享用中等速率的多媒體業(yè)務(wù)， 包括話音、

12、 圖像和數(shù)據(jù)等。第第1 1章章 概論概論 任何工業(yè)的發(fā)展都與產(chǎn)生它的背景相適應(yīng)， 移動(dòng)通信的發(fā)展也不例外， 它既受技術(shù)發(fā) 展的驅(qū)動(dòng)， 也受市場(chǎng)需求的驅(qū)動(dòng)。 若干年來， 移動(dòng)通信基本上圍繞著兩種主干網(wǎng)絡(luò)在發(fā) 展， 這就是基于話音業(yè)務(wù)的通信網(wǎng)絡(luò)和基于分組數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐ㄐ啪W(wǎng)絡(luò)。 根據(jù)運(yùn)行環(huán)境和市場(chǎng)需求的不同， 前者又分為以蜂窩網(wǎng)為代表的高功率寬（廣）域網(wǎng)和以無繩電話網(wǎng)為代表的低功率局域網(wǎng)； 后者又可分為寬帶LAN之類的高速局域網(wǎng)和移動(dòng)數(shù)據(jù)網(wǎng)之類的低速寬（廣）域網(wǎng)。 圖1-3是移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)分類的示意圖。 第第1 1章章 概論概論 圖1-3 移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的分類 無繩(低功率局域網(wǎng))蜂窩(高功率寬域網(wǎng))基于

13、話音的網(wǎng)絡(luò)寬帶LAN(高速局域網(wǎng))移動(dòng)數(shù)據(jù)(低速寬域網(wǎng))基于數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)通信系統(tǒng)第第1 1章章 概論概論 1.3 常用移動(dòng)通信系統(tǒng)常用移動(dòng)通信系統(tǒng) 1.3.1 無線電尋呼系統(tǒng) 無線電尋呼系統(tǒng)是一種單向通信系統(tǒng)。 無線電尋呼系統(tǒng)的用戶設(shè)備是袖珍式接收機(jī)， 稱作袖珍鈴， 俗稱“BB機(jī)”， 這是由于它的振鈴聲近似于“BB”聲音之故。 圖1-4示出了無線電尋呼系統(tǒng)的組成。 第第1 1章章 概論概論 圖1-4 無線電尋呼系統(tǒng)示意圖 公用電話網(wǎng)無線電尋呼控制中心及主發(fā)射臺(tái)用戶回路發(fā)射臺(tái)發(fā)射臺(tái)第第1 1章章 概論概論 1.3.2 蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng) 早期的移動(dòng)通信系統(tǒng)在其覆蓋區(qū)域中心設(shè)置大功率的發(fā)射機(jī)， 采

14、用高架天線把信號(hào)發(fā)送到整個(gè)覆蓋地區(qū)(半徑可達(dá)幾十千米)。 這種系統(tǒng)的主要矛盾是它同時(shí)能提供給用戶使用的信道數(shù)極為有限， 遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了移動(dòng)通信業(yè)務(wù)迅速增長(zhǎng)的需要。 例如， 在20世紀(jì)70年代于美國(guó)紐約開通的IMTS(Improved Mobile Telephone Service)系統(tǒng)(如圖 1 - 5(a)所示)， 僅能提供12對(duì)信道。 也就是說， 網(wǎng)中只允許12對(duì)用戶同時(shí)通話， 倘若同時(shí)出現(xiàn)第13對(duì)用戶要求通話， 就會(huì)發(fā)生阻塞。第第1 1章章 概論概論 蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)把整個(gè)服務(wù)區(qū)域劃分成若干個(gè)較小的區(qū)域(Cell, 在蜂窩系統(tǒng)中稱為小區(qū))， 各小區(qū)均用小功率的發(fā)射機(jī)(即基站發(fā)射機(jī))進(jìn)行覆蓋，

15、 許多小區(qū)像蜂窩一樣能布滿(即覆蓋)任意形狀的服務(wù)地區(qū)， 如圖 1 - 5(b)所示。第第1 1章章 概論概論 圖 1 - 5 大區(qū)覆蓋與小區(qū)覆蓋(a) 大區(qū)覆蓋； (b) 小區(qū)覆蓋第第1 1章章 概論概論 通常， 相鄰小區(qū)不允許使用相同的頻道， 否則會(huì)發(fā)生相 互干擾(稱同道干擾)。 但由于各小區(qū)在通信時(shí)所使用的功率較小， 因而任意兩個(gè)小區(qū)只要相互之間的空間距離大于某一數(shù)值， 即使使用相同的頻道， 也不會(huì)產(chǎn)生顯著的同道干擾(保證信干比高于某一門限)。為此， 把若干相鄰的小區(qū)按一定的數(shù)目劃分成區(qū)群 (Cluster), 并把可供使用的無線頻道分成若干個(gè)(等于區(qū)群中的小區(qū)數(shù))頻率組， 區(qū)群內(nèi)各小區(qū)

16、均使用不同的頻率組， 而任一小區(qū)所使用的頻率組， 在其它區(qū)群相應(yīng)的小區(qū)中還可以再用， 這就是頻率再用， 如圖 1 - 6 所示。 第第1 1章章 概論概論 圖 1 - 6 蜂窩系統(tǒng)的頻率再用 BGA小區(qū)8FBCEDBGDAGFE再用距離七小區(qū)群相同字母小區(qū)使用相同頻率組小區(qū)1第第1 1章章 概論概論 圖 1 - 7 是蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)的示意圖。 圖中七個(gè)小區(qū)構(gòu)成一個(gè)區(qū)群。 小區(qū)編號(hào)代表不同的頻率組。 小區(qū)移動(dòng)交換中心(MSC)相連。 MSC在網(wǎng)中起控制和管理作用， 對(duì)所在地區(qū)已注冊(cè)登記的用戶實(shí)施頻道分配， 建立呼叫， 進(jìn)行頻道切換， 提供系統(tǒng)維護(hù)和性能測(cè)試， 并存儲(chǔ)計(jì)費(fèi)信息等。 MTSO是移動(dòng)

17、通信網(wǎng)和公共電話交換網(wǎng)的接口單元， 既保證網(wǎng)中移動(dòng)用戶之間的通信， 又保證移動(dòng)用戶和有線用戶之間的通信。第第1 1章章 概論概論 圖 1 - 7 蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)的示意圖124MSC3675基站至公用電話網(wǎng)第第1 1章章 概論概論 當(dāng)移動(dòng)用戶在蜂窩服務(wù)區(qū)中快速運(yùn)動(dòng)時(shí)， 用戶之間的通話常常不會(huì)在一個(gè)小區(qū)中結(jié)束。 快速行駛的汽車在一次通話的時(shí)間內(nèi)可能跨越多個(gè)小區(qū)。 當(dāng)移動(dòng)臺(tái)從一個(gè)小區(qū)進(jìn)入另一相鄰的小區(qū)時(shí)， 其工作頻率及基站與移動(dòng)交換中心所用的接續(xù)鏈路必須從它離開的小區(qū)轉(zhuǎn)換到正在進(jìn)入的小區(qū)， 這一過程稱為 越區(qū)切換 。 第第1 1章章 概論概論 其控制機(jī)理如下： 當(dāng)通信中的移動(dòng)臺(tái)到達(dá)小區(qū)邊界時(shí)， 該

18、小區(qū)的基站能檢測(cè)出此移動(dòng)臺(tái)的信號(hào)正在逐漸變?nèi)酰?而鄰近小區(qū)的基站能檢測(cè)出這個(gè)移動(dòng)臺(tái)的信號(hào)正在逐漸變強(qiáng)， 系統(tǒng)收集來自這些有關(guān)基站的檢測(cè)信息， 進(jìn)行判決， 當(dāng)需要實(shí)施越區(qū)切換時(shí)， 就發(fā)出相應(yīng)的指令， 使正在越過邊界的移動(dòng)臺(tái)將其工作頻率和通信鏈路從離開的小區(qū)切換到進(jìn)入的小區(qū)。 整個(gè)過程自動(dòng)進(jìn)行， 用戶并不知道， 也不會(huì)中斷行進(jìn)中的通話。 越區(qū)切換的示意圖見圖 1 - 8。第第1 1章章 概論概論 圖 1 - 8 越區(qū)切換示意圖 移動(dòng)交換中心蜂窩A時(shí)間1時(shí)間2時(shí)間3蜂窩B當(dāng)移動(dòng)單元從蜂窩B越區(qū)到蜂窩A時(shí)，切換在移動(dòng)交換中心的控制下進(jìn)行第第1 1章章 概論概論 表 1 - 1 給出了幾種模擬蜂窩移動(dòng)通

19、信系統(tǒng)的性能參數(shù)。 這些系統(tǒng)包括： AMPS、 TACS、 NMT、 C-450、 NTT等。 我們將在第6章和第7章中對(duì)第二代數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)進(jìn)行討論， 它們包括GSM、 IS-54、 IS-95、 JDC(后改名為PDC)等， 其性能參數(shù)可參見表7-4。 在第8章和第9章中還將對(duì)第三代數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)進(jìn)行討論， 它們主要包括WCDMA、 cdma2000、 TD-SCDMA等， 其性能參數(shù)可參見表9-4。第第1 1章章 概論概論 表 1 - 1 幾種模擬蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng) 第第1 1章章 概論概論 1.3.3 無繩電話系統(tǒng) 簡(jiǎn)單的無繩電話機(jī)把普通的電話單機(jī)分成座機(jī)和手機(jī)兩部分， 座機(jī)

20、與有線電話網(wǎng)連接， 手機(jī)與座機(jī)之間用無線電連接， 這樣， 允許攜帶手機(jī)的用戶可以在一定范圍內(nèi)自由活動(dòng)時(shí)進(jìn)行通話， 見圖 1 - 9。 因?yàn)槭謾C(jī)與座機(jī)之間不需要用電線連接， 故稱之為“無繩”電話機(jī)。第第1 1章章 概論概論 圖 1 - 9 無繩電話系統(tǒng)示意圖 市話局用戶線座機(jī)普通話機(jī)第第1 1章章 概論概論 無繩電話的手機(jī)、 座機(jī)與電信點(diǎn)所發(fā)射的功率均在10 mW以下， 無線覆蓋半徑約在100 m左右。 表 1 - 2 給出了幾種模擬無繩電話系統(tǒng)的主要參數(shù)。 表中給出了日本、 美國(guó)和歐洲的標(biāo)準(zhǔn)。 我國(guó)模擬無繩電話系統(tǒng)采用45 MHz/48 MHz的頻段。 在第7章中我們將對(duì)數(shù)字無繩電話系統(tǒng)和低功

21、率無線系統(tǒng)進(jìn)行討論， 它們包括CT-2、 DECT、 PHS、 PACS。第第1 1章章 概論概論 表 1 - 2 幾種無繩電話系統(tǒng)的主要參數(shù) 第第1 1章章 概論概論 無繩電話是一種以有線電話網(wǎng)為依托的通信方式， 也可以說它是有線電話網(wǎng)的無線延伸， 具有發(fā)射功率小、 省電、 設(shè)備簡(jiǎn)單、 價(jià)格低廉、 使用方便等優(yōu)點(diǎn)， 因而發(fā)展十分迅速， 目前數(shù)字式無繩電話系統(tǒng)(低功率無線系統(tǒng))在我國(guó)得到了廣泛的應(yīng)用(我國(guó)使用的標(biāo)準(zhǔn)是PHS)。第第1 1章章 概論概論 1.3.4 集群移動(dòng)通信系統(tǒng) 1. 集群的概念 集群移動(dòng)通信系統(tǒng)采用的基本技術(shù)是頻率共用技術(shù)。 其主要做法是： 把一些由各部門分散建立的專用通信

22、網(wǎng)集中起來，統(tǒng)一建網(wǎng)和管理，并動(dòng)態(tài)地利用分配給它們的有限個(gè)頻道，以容納數(shù)目更多的用戶； 第第1 1章章 概論概論 改進(jìn)頻道共用的方式，即移動(dòng)用戶在通信的過程中，不是固定地占用某一個(gè)頻道，而是在按下其“按講開關(guān)”(PTT)時(shí)，才能占用一個(gè)頻道；一旦松開PTT，頻道將被釋放，變成空閑頻道，并允許其它用戶占用該頻道。第第1 1章章 概論概論 2. 集群系統(tǒng)的用途和特點(diǎn) 集群系統(tǒng)主要以無線用戶為主， 即以調(diào)度臺(tái)與移動(dòng)臺(tái)之間的通話為主。 集群系統(tǒng)與蜂窩式通信系統(tǒng)在技術(shù)上有很多相似之處， 但在主要用途、 網(wǎng)絡(luò)組成和工作方式上有很多差異。第第1 1章章 概論概論 集群通信系統(tǒng)屬于專用移動(dòng)通信網(wǎng)， 適用于在各

23、個(gè)行業(yè)(或幾個(gè)行業(yè)合用)中間進(jìn)行調(diào)度和指揮， 對(duì)網(wǎng)中的不同用戶常常賦予不同的優(yōu)先等級(jí)。 蜂窩通信系統(tǒng)屬于公眾移動(dòng)通信網(wǎng)， 適用于各階層和各行業(yè)中個(gè)人之間的通信， 一般不分優(yōu)先等級(jí)。第第1 1章章 概論概論 集群通信系統(tǒng)根據(jù)調(diào)度業(yè)務(wù)的特征， 通常具有一定的限時(shí)功能， 一次通話的限定時(shí)間大約為1560 s(可根據(jù)業(yè)務(wù)情況調(diào)整)。 蜂窩通信系統(tǒng)對(duì)通信時(shí)間一般不進(jìn)行限制。 集群通信系統(tǒng)的主要服務(wù)業(yè)務(wù)是無線用戶和無線用戶之間的通信, 蜂窩通信系統(tǒng)卻有大量的無線用戶與有線用戶之間的通話業(yè)務(wù)。 第第1 1章章 概論概論 集群通信系統(tǒng)一般采用半雙工(現(xiàn)在已有全雙工產(chǎn)品)工作方式， 因而， 一對(duì)移動(dòng)用戶之間進(jìn)行

24、通信只需占用一對(duì)頻道。 蜂窩通信系統(tǒng)都采用全雙工工作方式， 因而， 一對(duì)移動(dòng)用戶之間進(jìn)行通信， 必須占用兩對(duì)頻道。 在蜂窩通信系統(tǒng)中， 可以采用頻道再用技術(shù)來提高系統(tǒng)的頻率利用率； 而在集群系統(tǒng)中， 主要是以改進(jìn)頻道共用技術(shù)來提高系統(tǒng)的頻率利用率的。第第1 1章章 概論概論 3. 集群系統(tǒng)的組成 集群系統(tǒng)均以基本系統(tǒng)為模塊， 并用這些模塊擴(kuò)展為區(qū)域網(wǎng)。 根據(jù)覆蓋的范圍及地形條件， 基本系統(tǒng)可由單基站或多基站組成。 集群系統(tǒng)的控制方式有兩種， 即專用控制信道的集中控制方式和隨路信令的分布控制方式， 分別如圖 1 - 10(a)和(b)所示。 第第1 1章章 概論概論 圖 1 - 10 集群網(wǎng)絡(luò)的

25、基本結(jié)構(gòu)(a) 集中控制方式； (b) 分布控制方式系統(tǒng)管理終端系統(tǒng)控制中心(SCC)電話互聯(lián)器PSTNPABX調(diào)度臺(tái)調(diào)度臺(tái)轉(zhuǎn)發(fā)器1轉(zhuǎn)發(fā)器2轉(zhuǎn)發(fā)器 M基站(BS)天線共用設(shè)備移動(dòng)臺(tái)1移動(dòng)臺(tái)N調(diào)度臺(tái)手機(jī)(a)第第1 1章章 概論概論 圖 1 - 10 集群網(wǎng)絡(luò)的基本結(jié)構(gòu)(a) 集中控制方式； (b) 分布控制方式系統(tǒng)管理終端其它系統(tǒng)或RNT調(diào)度臺(tái)無線網(wǎng)絡(luò)終端RNT邏輯控制單元(LCU)轉(zhuǎn)發(fā)器1轉(zhuǎn)發(fā)器2LCU轉(zhuǎn)發(fā)器MLCU天線共用設(shè)備(b)基站(BS)移動(dòng)臺(tái)1移動(dòng)臺(tái)N調(diào)度臺(tái)手機(jī)PABX或PSTN第第1 1章章 概論概論 集群系統(tǒng)的基本設(shè)備如下： 轉(zhuǎn)發(fā)器。 它由收、 發(fā)信機(jī)和電源組成。 每個(gè)頻道均配

26、一個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器。 對(duì)于分布式控制的集群系統(tǒng)， 每個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器均有一個(gè)邏輯控制單元。 天線共用設(shè)備。 它包括天線、 饋線和共用器(如收發(fā)天線共用器、 基站的發(fā)射合路器和接收耦合器)。第第1 1章章 概論概論 系統(tǒng)控制中心(系統(tǒng)控制器)。 分布式控制系統(tǒng)雖無集中控制中心， 但在聯(lián)網(wǎng)時(shí)， 可通過無線網(wǎng)絡(luò)控制終端。 調(diào)度臺(tái)。 調(diào)度臺(tái)可分為無線調(diào)度臺(tái)和有線調(diào)度臺(tái)。 無線調(diào)度臺(tái)由收發(fā)信機(jī)、 控制單元、 操作臺(tái)、 天線和電源等組成。 有線調(diào)度臺(tái)可以是簡(jiǎn)單的電話機(jī)或帶顯示的操作臺(tái)。 移動(dòng)臺(tái)。 移動(dòng)臺(tái)有車載臺(tái)和手機(jī)。 它們均由收發(fā)信機(jī)、 控制單元、 天線和電源等組成。第第1 1章章 概論概論 4. 集群方式 (1) 消

27、息集群(Message Trunking)。 在消息集群系統(tǒng)中， 每一次呼叫通話期間， 一次性地分配一對(duì)無線頻道， 而且在通話完畢后(即松開PTT開關(guān)后)， 轉(zhuǎn)發(fā)器繼續(xù)在該頻道上工作6 s左右(即脫離時(shí)間約為6 s), 才算完成此次接續(xù)過程。 消息集群的典型呼叫格式如圖 1 - 11 所示。 這里所謂的典型呼叫格式， 是由大量實(shí)測(cè)和統(tǒng)計(jì)而得到的結(jié)果， 指的是在一次通信過程中， 通信雙方占用時(shí)間的統(tǒng)計(jì)規(guī)律， 并非通常所說的消息格式。第第1 1章章 概論概論 圖 1 - 11 消息集群的典型呼叫格式 移動(dòng)臺(tái)1發(fā)射4 s2 s暫停移動(dòng)臺(tái)2應(yīng)答4 s2 s暫停移動(dòng)臺(tái)1發(fā)射4 s2 s暫停移動(dòng)臺(tái)2應(yīng)答4

28、 s脫離時(shí)間6 s消息時(shí)間22 s總的傳輸時(shí)間28 s信道1第第1 1章章 概論概論 (2) 傳輸集群(Transmission Trunking)。 傳輸集群通話中， 并非始終占用某一個(gè)頻道， 當(dāng)發(fā)話一方松開PTT時(shí)， 對(duì)這一頻道的占用即告結(jié)束， 對(duì)方回答或本方再發(fā)話時(shí)， 都要重新分配并占用新的空閑頻道。 亦即在通話中， 每按一次PTT開關(guān)就重新占用頻道一次。第第1 1章章 概論概論 因此， 傳輸集群可以充分利用頻道的空閑時(shí)間， 其頻道利用率可以明顯提高。 不過， 要實(shí)現(xiàn)這種傳輸集群， 用戶所用的PTT必須保證用戶講話時(shí)立即接通， 講話停頓時(shí)立即松開。 這樣做會(huì)帶來一個(gè)問題， 即用戶的話音略

29、有間隙時(shí)， PTT就可能松開， 使所用頻道也立即放棄而被其它用戶所占用， 其后再講話時(shí)又要重新占用新的空閑頻道， 從而會(huì)導(dǎo)致消息傳輸不連續(xù)或形成通話中斷現(xiàn)象。 傳輸集群的典型呼叫格式如圖 1 -12所示。第第1 1章章 概論概論 圖 1 - 12 傳輸集群的典型呼叫格式移動(dòng)臺(tái)1發(fā)射信道14 s信道可再分配移動(dòng)臺(tái)2應(yīng)答4 s信道可再分配總的傳輸時(shí)間16 s信道2信道可再分配移動(dòng)臺(tái)2應(yīng)答信道可再分配4 s信道3信道可再分配信道可再分配4 s移動(dòng)臺(tái)1發(fā)射第第1 1章章 概論概論 (3) 準(zhǔn)傳輸集群(Quasi Transmission Trunking)。 準(zhǔn)傳輸集群是為了克服傳輸集群的缺點(diǎn)而提出的

30、一種改進(jìn)型集群方式， 也可以看作是傳輸集群和消息集群的折中方案。 其做法是： 一方面(和消息集群相比)把脫離的時(shí)間縮短為0.52 s; 另一方面(和傳輸集群相比)在每次PTT松開之后增加0.5 s的保持時(shí)間， 然后釋放頻道。 其典型呼叫格式見圖 1 - 13。 第第1 1章章 概論概論 圖 1 - 13 準(zhǔn)傳輸集群的典型呼叫格式 移動(dòng)臺(tái)1發(fā)射信道14 s信道可再分配移動(dòng)臺(tái)2應(yīng)答4 s信道可用總的傳輸時(shí)間18 s0.5 s0.5 s信道2移動(dòng)臺(tái)2應(yīng)答4 s信道可用移動(dòng)臺(tái)1發(fā)射4 s0.5 s0.5 s信道可再分配第第1 1章章 概論概論 這種準(zhǔn)傳輸集群的工作方式由美國(guó)摩托羅拉(Motorola)

31、公司首先使用， 經(jīng)過大量試驗(yàn)后表明這種方法的頻率利用率略低于傳輸集群， 但能防止有害的消息中斷現(xiàn)象。 表 1 - 3 給出了部分集群移動(dòng)通信系統(tǒng)的主要參數(shù)。 第第1 1章章 概論概論 表 1 - 3 部分集群移動(dòng)通信系統(tǒng)的主要參數(shù) 第第1 1章章 概論概論 1.3.5 移動(dòng)衛(wèi)星通信系統(tǒng) 利用衛(wèi)星中繼， 在海上、 空中和地形復(fù)雜而人口稀疏的地區(qū)中實(shí)現(xiàn)移動(dòng)通信， 具有獨(dú)特的優(yōu)越性， 很早就引起人們的重視。 1976年， 國(guó)際海事衛(wèi)星組織(IMARSAT)首先在太平洋、 大西洋和印度洋上空發(fā)射了三顆同步衛(wèi)星， 組成了IMARSAT-A系統(tǒng)， 為在這三個(gè)大洋上航行的船只提供通信服務(wù)。 其后， 又先后增

32、加了IMARSAT-C、 IMARSAT-M、 IMARSAT-B和IMARSAT-機(jī)載等系統(tǒng)。 第第1 1章章 概論概論 目前， 世界上有不少國(guó)家提出了發(fā)展低軌道衛(wèi)星通信的計(jì)劃， 表 1 - 4 給出了部分系統(tǒng)的部分參數(shù)。第第1 1章章 概論概論 表 1 - 4 低軌道移動(dòng)衛(wèi)星通信系統(tǒng)的部分參數(shù) 第第1 1章章 概論概論 表中由美國(guó)Motorola公司提出的“銥”(IRIDIUM)系統(tǒng)開始計(jì)劃設(shè)置7條圓形軌道均勻分布于地球的極地方向， 每條軌道上有11顆衛(wèi)星， 總共有77顆衛(wèi)星在地球上空運(yùn)行， 這和銥原子中有77個(gè)電子圍繞原子核旋轉(zhuǎn)的情況相似， 故取名為銥系統(tǒng)。 圖 1 - 14 是銥系統(tǒng)的

33、衛(wèi)星軌道示意圖。 現(xiàn)在該系統(tǒng)改用66顆衛(wèi)星， 分6條軌道在地球上空運(yùn)行，但原名未改。 下面對(duì)銥系統(tǒng)的特點(diǎn)作簡(jiǎn)略介紹。 第第1 1章章 概論概論 圖 1 - 14 銥系統(tǒng)衛(wèi)星軌道示意圖 第第1 1章章 概論概論 1.3.6 分組無線網(wǎng) 分組無線網(wǎng)是一種利用無線信道進(jìn)行分組交換的通信網(wǎng)絡(luò)， 即網(wǎng)絡(luò)中傳送的信息要以“分組”或稱“信包”(有時(shí)簡(jiǎn)稱“包”)為基本單元。 分組是由若干比特組成的信息段， 通常包含“包頭”和“正文”兩部分。 包頭中含有該分組的源地址(起始地址)、 宿地址(目的地址)和有關(guān)的路由信息等； 正文是真正需要傳送的信息。第第1 1章章 概論概論 分組傳輸方式是存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)方式的一種， 用

34、戶終端必須先把要傳送的信息存儲(chǔ)、 分段、 加上包頭以構(gòu)成分組， 才能送上無線信道進(jìn)行傳輸。 這一過程必然要產(chǎn)生額外的時(shí)間延遲。因此， 分組無線網(wǎng)特別適用于實(shí)時(shí)性要求不嚴(yán)和短消息比較多的數(shù)據(jù)通信。 如果要用分組無線網(wǎng)傳輸分組話音， 則必須保證時(shí)間延遲不大于規(guī)定值。第第1 1章章 概論概論 圖1-15 ALOHA系統(tǒng)簡(jiǎn)圖數(shù)據(jù)終端分組無線電臺(tái)中繼站集中器計(jì)算中心第第1 1章章 概論概論 隨著數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的增長(zhǎng)， 世界上各國(guó)都在致力于發(fā)展移動(dòng)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)， 其中大都以分組傳輸技術(shù)為基礎(chǔ)。 例如： (1) ARDIS系統(tǒng)(先進(jìn)的無線電數(shù)據(jù)信息設(shè)備)， 由美國(guó)IBM和Motorola公司在1983年提出。 (

35、2) Mobitex系統(tǒng)(全國(guó)性互連的集群無線電網(wǎng)絡(luò)), 由Ericsson公司和瑞典電信公司開發(fā)， 1986年在瑞典首次運(yùn)行， 1991年為美國(guó)采用。第第1 1章章 概論概論 (3) CDPD系統(tǒng)(蜂窩數(shù)字分組數(shù)據(jù)), 由IBM公司聯(lián)合9家運(yùn)營(yíng)商開發(fā)。 (4) TETRA系統(tǒng)(全歐集群無線電), 是ESTI為集群無線電和移動(dòng)數(shù)據(jù)系統(tǒng)制定的公共標(biāo)準(zhǔn)。 (5) 第二代北美數(shù)字蜂窩IS-54和IS-95系統(tǒng)， 它們均能提供一組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)， 其中既有電路模式業(yè)務(wù)， 又有分組模式業(yè)務(wù)。 在GSM系統(tǒng)中， 分組模式成為通用分組無線業(yè)務(wù)(GPRS)， 我們將在第9章對(duì)其作詳細(xì)介紹。 表 1 - 5 列出了幾

36、種移動(dòng)數(shù)據(jù)設(shè)備的特性和參數(shù)。第第1 1章章 概論概論 表 1 - 5 幾種移動(dòng)數(shù)據(jù)設(shè)備的特性和參數(shù)第第1 1章章 概論概論 1.4 移動(dòng)通信的基本技術(shù)移動(dòng)通信的基本技術(shù) 1.4.1 調(diào)制技術(shù) 調(diào)頻技術(shù)的應(yīng)用曾對(duì)模擬移動(dòng)通信的發(fā)展產(chǎn)生過極大的推動(dòng)作用， 迄今， 這種調(diào)制技術(shù)仍廣泛應(yīng)用于許多模擬移動(dòng)通信系統(tǒng)中。 第第1 1章章 概論概論 在實(shí)際應(yīng)用中， 有兩類用得最多的數(shù)字調(diào)制方式： (1) 線性調(diào)制技術(shù)， 主要包括PSK、 QPSK、 DQPSK、 OK-QPSK、 4-DQPSK和多電平PSK等。 (2) 恒定包絡(luò)(連續(xù)相位)調(diào)制技術(shù)， 主要包括MSK、 GMSK、 GFSK和TFM等。 第第

37、1 1章章 概論概論 1.4.2 移動(dòng)信道中電波傳播特性的研究 移動(dòng)信道的傳播特性對(duì)移動(dòng)通信技術(shù)的研究、 規(guī)劃和設(shè)計(jì)十分重要， 歷來是人們非常關(guān)注的研究課題。 在移動(dòng)信道中， 發(fā)送到接收機(jī)的信號(hào)會(huì)受到傳播環(huán)境中地形、 地物的影響而產(chǎn)生繞射、 反射或散射， 因而形成多徑傳播。 多徑傳播將使接收端的合成信號(hào)在幅度、 相位和到達(dá)時(shí)間上發(fā)生隨機(jī)變化， 嚴(yán)重地降低接收信號(hào)的傳輸質(zhì)量， 這就是所謂的多徑衰落。 第第1 1章章 概論概論 研究移動(dòng)信道的傳播特性， 首先要弄清移動(dòng)信道的傳播規(guī)律和各種物理現(xiàn)象的機(jī)理以及這些現(xiàn)象對(duì)信號(hào)傳輸所產(chǎn)生的不良影響， 進(jìn)而研究消除各種不良影響的對(duì)策。 為了給通信系統(tǒng)的規(guī)劃和

38、設(shè)計(jì)提供依據(jù)， 人們通常通過理論分析或根據(jù)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析(或二者結(jié)合)， 來總結(jié)和建立有普遍性的數(shù)學(xué)模型， 利用這些模型， 可以估算一些傳播環(huán)境中的傳播損耗和其它有關(guān)的傳播參數(shù)。 第第1 1章章 概論概論 理論分析方法通常用射線表示電磁波束的傳播， 在確定收發(fā)天線的高度、 位置和周圍環(huán)境的具體特征后， 根據(jù)直射、 折射、 反射、 散射、 透射等波動(dòng)現(xiàn)象， 用電磁波理論計(jì)算電波傳播的路徑損耗及有關(guān)信道參數(shù)。 實(shí)測(cè)分析方法是指在典型的傳播環(huán)境中進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試， 并用計(jì)算機(jī)對(duì)大量實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析， 以建立預(yù)測(cè)模型(如沖擊響應(yīng)模型)， 進(jìn)行傳播預(yù)測(cè)。 第第1 1章章 概論概論 1.4.3 多址

39、方式 多址方式的基本類型有頻分多址(FDMA)、 時(shí)分多址(TDMA)和碼分多址(CDMA)。 實(shí)際中也常用到三種基本多址方式的混合多址方式， 比如， 頻分多址時(shí)分多址(FDMATDMA)、 頻分多址碼分多址(FDMACDMA)、 時(shí)分多址碼分多址(TDMACDMA)等等。 此外， 隨著數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的需求日益增長(zhǎng)， 另一類隨機(jī)多址方式如ALOHA和載波檢測(cè)多址(CSMA)等也日益得到廣泛應(yīng)用， 其中也包括固定多址和隨機(jī)多址的綜合應(yīng)用。 第第1 1章章 概論概論 選用什么樣的多址方式取決于通信系統(tǒng)的應(yīng)用環(huán)境和要求。 若干年來， 由于移動(dòng)通信業(yè)務(wù)的需求量與日俱增， 移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展重點(diǎn)一直是在頻譜資

40、源有限的條件下， 努力提高通信系統(tǒng)的容量。 因此， 未來采用什么樣的多址方式更有利于提高通信系統(tǒng)的容量， 也成為人們非常關(guān)心和有爭(zhēng)議的問題。 第第1 1章章 概論概論 通常認(rèn)為： TDMA系統(tǒng)的通信容量大于FDMA系統(tǒng)， 而CDMA系統(tǒng)的通信容量又大于FDMA和TDMA系統(tǒng)。 因此， 有關(guān)CDMA多址方式的應(yīng)用研究從20世紀(jì)90年代以來一直非?；钴S。 美國(guó)TIA于1993年通過了以Qualcomm公司所提出的以窄帶CDMA方案(系統(tǒng)帶寬為1.25 MHz)為基礎(chǔ)的雙模式CDMA標(biāo)準(zhǔn)（IS-95）。 IS-95標(biāo)準(zhǔn)已獲得廣泛應(yīng)用。 在第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)中也主要采用CDMA多址技術(shù)， 但有多種具體

41、的實(shí)現(xiàn)方案， 如WCDMA、 MC-CDMA、 TD-SCDMA等。 另外， 我國(guó)學(xué)者還提出了LAS-CDMA的技術(shù)方案。 第第1 1章章 概論概論 1.4.4 抗干擾措施 抗干擾歷來是無線電通信的重點(diǎn)研究課題。 在移動(dòng)信道中， 除存在大量的環(huán)境噪聲和干擾外， 還存在大量電臺(tái)產(chǎn)生的干擾， 如鄰道干擾、 共道干擾和互調(diào)干擾等。 網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)、 開發(fā)和生產(chǎn)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)時(shí)， 必須預(yù)計(jì)到網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行環(huán)境中會(huì)出現(xiàn)的各種干擾(包括網(wǎng)絡(luò)外部產(chǎn)生的干擾和網(wǎng)絡(luò)自身產(chǎn)生的干擾)強(qiáng)度， 并采取有效措施， 保證網(wǎng)絡(luò)在運(yùn)行時(shí)， 干擾電平和有用信號(hào)相比不超過預(yù)定的門限值(通常用信噪比SN或載干比CI來度量)， 或者保證傳

42、輸差錯(cuò)率不超過預(yù)定的數(shù)量級(jí)。 第第1 1章章 概論概論 移動(dòng)通信系統(tǒng)中采用的抗干擾措施是多種多樣的， 主要有： 利用信道編碼進(jìn)行檢錯(cuò)和糾錯(cuò)(包括前向糾錯(cuò)FEC和自動(dòng)請(qǐng)求重傳ARQ)是降低通信傳輸?shù)牟铄e(cuò)率， 保證通信質(zhì)量和可靠性的有效手段； 為克服由多徑干擾所引起的多徑衰落， 廣泛采用分集技術(shù)(包括空間分集、 頻率分集、 時(shí)間分集以及RAKE接收技術(shù)等)、 自適應(yīng)均衡技術(shù)和選用具有抗碼間干擾和時(shí)延擴(kuò)展能力的調(diào)制技術(shù)(如多電平調(diào)制、 多載波調(diào)制等)； 第第1 1章章 概論概論 為提高通信系統(tǒng)的綜合抗干擾能力而采用擴(kuò)頻和跳頻技術(shù)； 為減少蜂窩網(wǎng)絡(luò)中的共道干擾而采用扇區(qū)天線、 多波束天線和自適應(yīng)天線陣

43、列等； 在CDMA通信系統(tǒng)中， 為了減少多址干擾而使用干擾抵消和多用戶信號(hào)檢測(cè)器技術(shù)。 第第1 1章章 概論概論 1.4.5 組網(wǎng)技術(shù) 1. 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 在通信網(wǎng)絡(luò)的總體規(guī)劃和設(shè)計(jì)中必須解決的一個(gè)問題是： 為了滿足運(yùn)行環(huán)境、 業(yè)務(wù)類型、用戶數(shù)量和覆蓋范圍等要求， 通信網(wǎng)絡(luò)應(yīng)該設(shè)置哪些基本組成部分(比如， 基站和移動(dòng) 臺(tái)、 移動(dòng)交換中心、 網(wǎng)絡(luò)控制中心、 操作維護(hù)中心等)和這些組成部分應(yīng)該怎樣部署， 才能構(gòu)成一種實(shí)用的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。 第第1 1章章 概論概論 作為例子， 圖1-16給出的是數(shù)字蜂窩通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)， 其組成部分為： 移動(dòng)交換中心(MSC)， 基站分系統(tǒng)(BSS)(含基站控制器(BSC

44、)、 基站收發(fā)信臺(tái)(BTS)， 移動(dòng)臺(tái)(MS)， 歸屬位置寄存器(HLR)， 訪問位置寄存器(VLR)， 設(shè)備標(biāo)志寄存器(EIR)， 認(rèn)證中心(AUC)和操作維護(hù)中心(OMC)。 網(wǎng)絡(luò)通過移動(dòng)交換中心(MSC)還與公共交換電話網(wǎng)(PSTN)、 綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)(ISDN)以及公共數(shù)據(jù)網(wǎng)(PDN)相連接。 第第1 1章章 概論概論 圖1-16 數(shù)字蜂窩通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)EIRBSSMSCAUCHLRVLROMCMSCBTS BSCPSTNPDNISDN固定網(wǎng)MSMS第第1 1章章 概論概論 2. 網(wǎng)絡(luò)接口 如前所述， 移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)由若干個(gè)基本部分(或稱功能實(shí)體)組成。 在用這些功能實(shí)體進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)部署時(shí)， 為了相互之間交換信息， 有關(guān)功能實(shí)體之間都要用接口進(jìn)行連接。 同一通信網(wǎng)