移动通信课件(第四版)-第6章
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移动通信系统原理ppt课件
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数字传输技术
数字调制技术
通过改变载波的振幅、频 率或相位来传输数字信号， 如ASK、FSK、PSK等。
数字复用技术
将多个低速数字信号合并 成一个高速数字信号进行 传输，如TDM、WDM等。
数字编码技术
通过编码提高数字信号的 抗干扰能力和传输效率， 如线性编码、卷积编码等。
扩频传输技术
直接序列扩频
信道
在移动通信中，信道是传输信息的媒介，包括物理信道和逻辑信道。物理信道 是实际传输信息的通道，而逻辑信道则是用于描述和控制物理信道的信息通道。
02
移动通信中的关键技术
多址技术
01
频分多址（FDMA）
将通信系统的总频段划分成若干等间隔的频道，分配给不同的用户使用。
02 03
时分多址（TDMA）
把时间分割成周期性的帧，每一帧再分割成若干个时隙，然后根据一定 的时隙分配原则，使各个移动台在每帧内只能按指定的时隙向基站发送 信号。
包括移动交换中心（MSC）、 拜访位置寄存器（VLR）、归属 位置寄存器（HLR）、鉴权中心 （AUC）和设备识别寄存器 （EIR）。
包括操作维护中心（OMC）。
CDMA网络架构
移动台（MS） 基站收发信系统（BTS）
基站控制器（BSC）
CDMA网络架构
移动交换中心（MSC） 访问位置寄存器（VLR）
移动通信系统原理ppt课件
目 录
• 移动通信概述 • 移动通信中的关键技术 • 移动通信网络架构 • 移动通信中的信号处理 • 移动通信中的传输技术 • 移动通信中的无线资源管理
01
移动通信概述
移动通信的定义与发展
定义
移动通信是指通信双方或至少有一 方在移动中进行信息交换的通信方 式。
移动通信基础知识ppt课件
C S/N W
S/N W
25
香农公式
传输技术——总览
增加覆盖
增加信道
增加带宽
增加SINR
覆盖增强技术
超密异构组网 D2D、M2M
频效提升技术
大规模天线、 FBMC、空间调制
频谱拓展技术
认知无线电、 毫米波、可见光
能效提升技术
绿色通信 干扰管理
多址技术、用户调度、资源分配、用户/网络协作
26
蜂窝网络结构概述
移动通信技术概述
话务量
话务量的概念 定义: T时间内发生平均呼叫次数和平均占用时 长的乘积
A = CT·t
A为T时间里的话务量 t为平均占用时长 CT为 T时间内一群话源所产生的平均呼叫次数 话务量单位：爱尔兰erl
移动通信技术概述
无线环境
噪声 多径 衰落 多址干扰
移动通信技术概述
11
• oscilloscope generates persistent trace • if there is no ISI – edge transitions are aligned “eye” is open
• as ISI increases – edge transitions become misaligned “eye starts to close”
Received signal strength
0
d2 BS d1 MS1
Distance
移动通信技术概述
时间色散 • 时间色散也是多径衰落的一种，然而，和瑞利衰落相比，天线接收到的
反射信号来自于和天线相距较远的物体。时间色散导致了码间串扰(InterSymbol Interference，ISI）现象的产生，即同一个bit的信息经过不同的 路径传输后，到达接收天线的时间是不同的，这样接收方无法判断哪一个 是正确的信息
S/N W
25
香农公式
传输技术——总览
增加覆盖
增加信道
增加带宽
增加SINR
覆盖增强技术
超密异构组网 D2D、M2M
频效提升技术
大规模天线、 FBMC、空间调制
频谱拓展技术
认知无线电、 毫米波、可见光
能效提升技术
绿色通信 干扰管理
多址技术、用户调度、资源分配、用户/网络协作
26
蜂窝网络结构概述
移动通信技术概述
话务量
话务量的概念 定义: T时间内发生平均呼叫次数和平均占用时 长的乘积
A = CT·t
A为T时间里的话务量 t为平均占用时长 CT为 T时间内一群话源所产生的平均呼叫次数 话务量单位：爱尔兰erl
移动通信技术概述
无线环境
噪声 多径 衰落 多址干扰
移动通信技术概述
11
• oscilloscope generates persistent trace • if there is no ISI – edge transitions are aligned “eye” is open
• as ISI increases – edge transitions become misaligned “eye starts to close”
Received signal strength
0
d2 BS d1 MS1
Distance
移动通信技术概述
时间色散 • 时间色散也是多径衰落的一种，然而，和瑞利衰落相比，天线接收到的
反射信号来自于和天线相距较远的物体。时间色散导致了码间串扰(InterSymbol Interference，ISI）现象的产生，即同一个bit的信息经过不同的 路径传输后，到达接收天线的时间是不同的，这样接收方无法判断哪一个 是正确的信息
移动通信第6章PPT课件
a
1
第6章 CDMA数字蜂窝移动通信系统
6.1 引 言
CDMA 是 码 分 多 址的英文 缩写 （ Code Division Multiple Access），它是在扩频通信技术上发展起来的一种崭新而成熟 的无线通信技术。CDMA技术的原理是基于扩频技术，即将需 传送的具有一定信号带宽信息数据，用一个带宽远大于信号带
标准中最先发布的标准，是真正在全球得到广泛应用的第一个
CDMA标准，这一标准支持8K编码话音服务。其后, 又分别出版
了13K话音编码器的TSB74标准，它支持1.9 GHz的CDMA PCS系
统的STD-008标准，其中13K编码话音服务质量已非常接近有线电
话的话音质量。随着移动通信对数据业务需求的增长，1998年2月，
6.3.1 前向业务信道
PCM 语 音 声 码器 卷 积编 码
符 号重 复 符 号收 缩 块 交织 数 据扰 码 功 率控 制 子 信 道 正 交扩 频 四 相扩 频 基 带滤 波
到 RF 部 分
减 小 语 音 需 要 的 比 特 速 率 。 工 作 在 全 速 率 1，/2,1/4 和 1/8 速 率 的 可 变 模 式 。 速 率1 声 码 器 的 全 速 输 出 速 率 为9.6 kb/s , 速 率 2的 全 速 输 出 速 率 为14.4 kb/s 提 供 错误 检 测 /纠正 。 每 输 入一 个 比 特有 两 个 符号 输 出
第6章 CDMA数字蜂窝移动通信系统
第6章 CDMA数字蜂窝移动通信系统
6.1 引言
6.2 CDMA空中接口协议层
6.3 CDMA前向信道
6.4 CDMA反向信道
6.5 功率控制
6.6 RAKE接收机
移动通信PPT课件
支持手机查询账户余额、转账汇款等金融 服务。
手机支付
允许用户使用手机完成购物支付。
位置服务
提供基于位置的信息查询、导航等服务。
移动互联网业务与应用
WAP业务
提供基于无线应用协议的手机上网服务。
移动互联网接入
支持手机通过3G/4G/5G网络接入互联网。
移动互联网业务与应用
微信/QQ等社交应用
支持手机聊天、语音通话、视频通话等社交功能。
常见的网络安全威胁
恶意软件、钓鱼攻击、DDoS攻击等
防护措施
防火墙、入侵检测系统、安全漏洞扫描等
网络安全协议
SSL/TLS、IPSec、WPA2等
身份认证与访问控制技术
1 2
身份认证方式 用户名/密码、数字证书、生物特征识别等
访问控制技术 基于角色的访问控制、基于属性的访问控制等
3
防止身份冒用和非法访问的措施 定期更换密码、多因素认证等
软件开发平台
Java ME、Android SDK、iOS SDK等。
安全性问题
恶意软件、数据泄露等。
移动终端的发展趋势与挑战
要点一
发展趋势
要点二
挑战
5G网络的应用、AI技术的融合、可穿戴设备的普及等。
电池续航能力的提升、数据安全性保障、用户体验优化等。
06
移动通信网络安全与隐私保护
网络安全威胁与防护措施
包括移动设备和SIM卡，用于提 供语音和数据服务。
包括基站控制器（BSC）和基站 收发信台（BTS），负责无线信 号的传输和接收。
包括移动交换中心（MSC）、 归属位置寄存器（HLR）、访问 位置寄存器（VLR）等，用于实 现呼叫建立、移动性管理和数 据交换等功能。
手机支付
允许用户使用手机完成购物支付。
位置服务
提供基于位置的信息查询、导航等服务。
移动互联网业务与应用
WAP业务
提供基于无线应用协议的手机上网服务。
移动互联网接入
支持手机通过3G/4G/5G网络接入互联网。
移动互联网业务与应用
微信/QQ等社交应用
支持手机聊天、语音通话、视频通话等社交功能。
常见的网络安全威胁
恶意软件、钓鱼攻击、DDoS攻击等
防护措施
防火墙、入侵检测系统、安全漏洞扫描等
网络安全协议
SSL/TLS、IPSec、WPA2等
身份认证与访问控制技术
1 2
身份认证方式 用户名/密码、数字证书、生物特征识别等
访问控制技术 基于角色的访问控制、基于属性的访问控制等
3
防止身份冒用和非法访问的措施 定期更换密码、多因素认证等
软件开发平台
Java ME、Android SDK、iOS SDK等。
安全性问题
恶意软件、数据泄露等。
移动终端的发展趋势与挑战
要点一
发展趋势
要点二
挑战
5G网络的应用、AI技术的融合、可穿戴设备的普及等。
电池续航能力的提升、数据安全性保障、用户体验优化等。
06
移动通信网络安全与隐私保护
网络安全威胁与防护措施
包括移动设备和SIM卡，用于提 供语音和数据服务。
包括基站控制器（BSC）和基站 收发信台（BTS），负责无线信 号的传输和接收。
包括移动交换中心（MSC）、 归属位置寄存器（HLR）、访问 位置寄存器（VLR）等，用于实 现呼叫建立、移动性管理和数 据交换等功能。
移动通信第四版
第一章考试的补充1.2（3）按多址方式可分为频分多址(FDMA)、时分多址(TDMA)和码分多址(CDMA)等；（填空题）单工通信，是指通信双方电台交替地进行收信和发信时分双工(TDD)定义频分双工(FDD)定义1.2.2 模拟网和数字网络数字通信系统的主要优点可归纳如下：蜂窝通信网络把整个服务区域划分成若干个较小的区域(Cell, 在蜂窝系统中称为小区)，各小区均用小功率的发射机(即基站发射机)进行覆盖，许多小区像蜂窝一样能布满(即覆盖)任意形状的服务地区同道干扰、区群、频率再用、越区切换（考概念）第一代：AMPS、TACS、NMT、C-450、NTT等第二代：GSM、IS-54（时分多址）、IS-95（码分多址）、JDC(后改名为PDC性能参数可参见表7-3第三代：WCDMA、cdma2000、 TD-SCDMA集群移动通信系统采用的基本技术是频率共用技术第二章调制解调考点：移动通信信道的基本特征是带宽有限，它取决于使用的频率资源和信道的传播特性；第二，干扰和噪声影响大，这主要是移动通信工作的电磁环境所决定的；第三，存在着多径衰落。
针对移动通信信道的特点，已调信号应具有高的频谱利用率和较强的抗干扰、抗衰落的能力若以90%能量所包括的谱线宽度(以载频为中心)作为调频信号的带宽，则可以证明调频信号的带宽为B = 2(m f+1)F m= 2(Δf m+F m)若以99%能量计算，则调频信号的带宽为这两个公式很重要一定要记住MSK是一种特殊形式的FSK，其频差是满足两个频率相互正交(即相关函数等于0)的最小频差并要求FSK信号的相位连续。
其频差Δf=f2-f1=1/2T b,（特殊用文字就是这些用公式就是下面这个公式（掌握MSK的产生方式）MSK信号也可以将非归零的二进制序列直接送入FM调制器中来产生，这里要求FM 调制器的调制指数为0.5。
高斯滤波的最小移频键控(GMSK)调制为什么提出GMSK：满足功率谱在相邻频道取值(即邻道辐射)低于主瓣峰值60 dB以上的要求GMSK信号就是通过在FM调制器前加入高斯低通滤波器(称为预调制滤波器)而产生的调制指数仍然是0.5 GF S K吸取了GM S K的优点，但放松了对调制指数的要求，通常调制指数在0.4~0.7之间即可满足要求QPSK的相位是正负3/4pi和正负1/4pi相互间可以直接跳变mffFmmB⋅++=)1(25.0/1=∆=bTfh图 2 - 25 QP S K 和OQP S K 的星座图和相位转移图 图 2 - 27 π/4-DQPSK 的相位关系(a ) QP S K; (b) OQP S K （非常重要的两个图要掌握）正交振幅调制(QAM)的一般表达式为 y (t ) = A m cos ωc t +B m sin ωc t 0≤t ＜T s (2 - 89) 式中，A 是固定的振幅， (d m , e m )由输入数据确定。
移动通信PPT课件
智能物联网
移动通信技术为智能物联网提供 了基础通信能力，推动了物联网 设备的广泛应用。
移动通信在物 联网中的应用
智能家居
移动通信技术实现智能家居设备间的互联互通，提供便捷的生活 体验。
工业自动化
在工厂生产线中，移动通信技术实现设备间的无线通信，提高生 产效率。
远程医疗
医生通过移动通信技术远程监控患者健康状况，实现及时诊断和 治疗。
竞争压力增大 01
随着技术的快速发展，新的竞争者不断涌现，加剧了移 动通信市场的竞争压力。
用户需求多样化 02
用户对移动通信服务的需求日益多样化，要求运营商提 供更加个性化、高品质的服务。
跨界合作与创新 03
为应对市场竞争，移动通信企业需要积极寻求跨界合作 与创新，拓展业务领域，提升竞争力。
移动通信的发展机遇与前景
移动通信技术是指通过无线电 波或其他介质进行信息传输的
通信技术。
移动通信特点
移动通信具有移动性、个人性、 无线性和通信的灵活性等特点。
移动通信分类
移动通信按照通信方式可以分 为蜂窝移动通信、卫星移动通
信等。
移动通信的发展历程
1G时代
1980年代初，第一代移动通信系统（1G）出现，基于模拟 信号传输。
借助人工智能和机器学习等先进 技术，未来的移动通信系统将更 加智能化，实现自适应的网络优
化和智能化的资源管理。
移动通信产业 的未来展望
更快的速度和更低的延迟
5G技术的进一步推广和6G技术的研发将使得未来移动通信拥有 更快的速度和更低的延迟。
更广泛的覆盖范围
随着技术的不断进步，未来移动通信将能够覆盖更广泛的地区， 包括偏远和农村地区。
移动通信PPT课件
移动通信-第四版课件(李建东、郭梯云-)-第6章PPT学习教案
移动通信-第四版课件(李建东、郭梯云-)第6章
会计学
1
6.1.1 发 展 简 况 模拟蜂窝网是在20世纪 80 年代迅速发展并得到广泛应用的一 种移动 通信系 统。 其代表性的系统如表 6 - 1 所示。
6.1 概 述
第1页/共25页
表 6 - 1 模 拟 蜂 窝 系 统一览 表
第2页/共25页
图 6 - 3 蜂窝系统的信道类型
第12页/共25页
6.2.2 控 制 信 号 及其 功能 1. 监 测 音 SAT(Supervisory Audio Tone) 监测音用于信道分配和对移动用户的通 话质量 进行监 测。 当某一话音信道要分配给某一移动用 户时， BS就在前向话音信道上发送SAT 信号。 移动台检测到SAT信号后， 就在反向话音信道上环回该SAT信 号。 BS收到返回的SAT信号后， 就确认此双向话音信道已经接通， 即可通话。
收机组成， 控制器用于与移
动电话局、 移动 第6页/共25页 台进行信令
交换和控制。 每个基站还配
6.1.3 主 要 功 能 表 6 - 1 所列的各种蜂窝网移动通信系统均具有 下列主 要功能 ： ① 具有与公用电话网进行自动交换的能 力。 ② 双工通信， 话音质量接近市话网标准。 ③ 双向自动拨号， 包括移动用户与市话用户间的直接 拨号以 及移动 台之间 的直接 拨号。 ④ 用户容量大， 一个系统一般能为几万个用户提供服 务， 还能适应业务增加需要， 通过小区分裂以扩充容量。
定位与过境切换定位与过境切换在移动台通话过程中在移动台通话过程中为其服务的基站定位接收机不为其服务的基站定位接收机不断监测来自移动台的信号电平断监测来自移动台的信号电平当发现环回的监测音当发现环回的监测音satsat的电平低于某一指定值平低于某一指定值sshsignalsshsignalstrengthstrengthhandoffhandoffrequestrequest即信号电平降至请求过境切换即信号电平降至请求过境切换的强度时的强度时立即告知立即告知mtsomtsomtsomtso当即命令邻近的当即命令邻近的bsbs同时同时监测该移动台的信号电平监测该移动台的信号电平并立即把测量结果向并立即把测量结果向mtsomtso报报第19页共25页过过境切换过境切换过寻呼与接入所谓寻呼是指当市话用户呼叫某一个移动用户时mtso通过某一个基站或位置区内的多个基站甚至所有基站发出呼叫信号包括被呼用户号码以及话音信道指配代号等
会计学
1
6.1.1 发 展 简 况 模拟蜂窝网是在20世纪 80 年代迅速发展并得到广泛应用的一 种移动 通信系 统。 其代表性的系统如表 6 - 1 所示。
6.1 概 述
第1页/共25页
表 6 - 1 模 拟 蜂 窝 系 统一览 表
第2页/共25页
图 6 - 3 蜂窝系统的信道类型
第12页/共25页
6.2.2 控 制 信 号 及其 功能 1. 监 测 音 SAT(Supervisory Audio Tone) 监测音用于信道分配和对移动用户的通 话质量 进行监 测。 当某一话音信道要分配给某一移动用 户时， BS就在前向话音信道上发送SAT 信号。 移动台检测到SAT信号后， 就在反向话音信道上环回该SAT信 号。 BS收到返回的SAT信号后， 就确认此双向话音信道已经接通， 即可通话。
收机组成， 控制器用于与移
动电话局、 移动 第6页/共25页 台进行信令
交换和控制。 每个基站还配
6.1.3 主 要 功 能 表 6 - 1 所列的各种蜂窝网移动通信系统均具有 下列主 要功能 ： ① 具有与公用电话网进行自动交换的能 力。 ② 双工通信， 话音质量接近市话网标准。 ③ 双向自动拨号， 包括移动用户与市话用户间的直接 拨号以 及移动 台之间 的直接 拨号。 ④ 用户容量大， 一个系统一般能为几万个用户提供服 务， 还能适应业务增加需要， 通过小区分裂以扩充容量。
定位与过境切换定位与过境切换在移动台通话过程中在移动台通话过程中为其服务的基站定位接收机不为其服务的基站定位接收机不断监测来自移动台的信号电平断监测来自移动台的信号电平当发现环回的监测音当发现环回的监测音satsat的电平低于某一指定值平低于某一指定值sshsignalsshsignalstrengthstrengthhandoffhandoffrequestrequest即信号电平降至请求过境切换即信号电平降至请求过境切换的强度时的强度时立即告知立即告知mtsomtsomtsomtso当即命令邻近的当即命令邻近的bsbs同时同时监测该移动台的信号电平监测该移动台的信号电平并立即把测量结果向并立即把测量结果向mtsomtso报报第19页共25页过过境切换过境切换过寻呼与接入所谓寻呼是指当市话用户呼叫某一个移动用户时mtso通过某一个基站或位置区内的多个基站甚至所有基站发出呼叫信号包括被呼用户号码以及话音信道指配代号等
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频分多址(FDMA) 第6章 频分多址(FDMA) 模拟蜂窝网
为了提高监测音的可靠性， 避免与话音信号相互 间干扰，AMPS系统和TACS系统均采用话音频带外的 5970、 6000 和 6030 Hz三个单音作为监测音。 每个区 群使用其中一个监测音， 相邻区群分别使用另外两个 监测音。 例如，由 7 个小区组成的区群， 其监测音的 分配如图 6 - 4 所示。
频分多址(FDMA) 第6章 频分多址(FDMA) 模拟蜂窝网
频分多址(FDMA) 第6章 频分多址(FDMA) 模拟蜂窝网
6.1 概述 6.2 系统控制及其信令 思考题与习题
频分多址(FDMA) 第6章 频分多址(FDMA) 模拟蜂窝网
6.1 概 述
6.1.1 发展简况 模拟蜂窝网是在20世纪 80 年代迅速发展并得到广泛应用 的一种移动通信系统。 其代表性的系统如表 6 - 1 所示。
频分多址(FDMA) 第6章 频分多址(FDMA) 模拟蜂窝网
根据上述SAT和ST信号的有无， 可以判断MS处于摘机 还是挂机状态， 如表 6 - 2 所示。 例如， 当基站收到移动台 环回的SAT信号时， 同时又收到ST， 则表示移动台处于挂 机状态； 若只收到环回的SAT信号， 而未收到ST， 则表明 此时移动台已摘机。
频分多址(FDMA) 第6章 频分多址(FDMA) 模拟蜂窝网
4. 某手机的灵敏度为 -110 dBm, 若接收机输入阻 抗为 50 ， 试求出相应的以电压表示的灵敏度。 5. 蜂窝系统中有哪些信道类型， 各有何特点? 在 话音信道中传输哪些控制信令? 6. 过境切换的含义是什么? 试简述过境切换的工 作过程。 7. SAT信号有何作用? 为何选用 5970、 6000和 6030 Hz三种类型的监测音?
频分多址(FDMA) 第6章 频分多址(FDMA) 模拟蜂窝网
图 6 - 1 蜂窝网移动电话系统结构
频分多址(FDMA) 第6章 频分多址(FDMA) 模拟蜂窝网
由图 6 - 1 可见， 蜂窝网移动电话系统本身由三大 部分组成， 即移动电话交换局(MTSO)、 基站(BS)和 移动台(MS)。 其中， MTSO(或MSC)是基站与市话网 之间的接口， 是蜂窝网控制中心， 它不仅具有一般程 控交换机所具有的交换、 控制功能， 还具有适应移动 通信特点的移动性管理功能， 以完成移动用户主呼或 被呼所必需的控制。
频分多址(FDMA) 第6章 频分多址(FDMA) 模拟蜂窝网
⑤ 采用小区制频率再用技术，当基站采用全向天线时， 一个区群由 12 个小区组成， 频率再用率为 1/12， 其频道分 配方法是等频距法， 以尽可能减少邻道干扰。 ⑥ 具有自动过境切换频道技术， 切换时间小于 20 ms。 ⑦ 设备通用性较强， 通常基站、 移动台等设备在网络覆 盖范围内可以通用。 ⑧ 各地之间可以连网， 具有自动漫游功能。
频分多址(FDMA) 第6章 频分多址(FDMA) 模拟蜂窝网
表 6 - 1 模拟蜂窝系统一览表
频分多址(FDMA) 第6章 频分多址(FDMA) 模拟蜂窝网
6.1.2 系统结构 通常， 在一个大型蜂窝网移动电话系统中有若干个移动电 话交换局(MTSO)， 也称作移动交换中心(MSC)。 图 6 - 1 示出 由两个移动电话交换局构成的蜂窝网移动电话系统结构。 这种 类型的网络系统常称作公共陆地移动网(PLMN)。 每一个MTSO 均与公用电话交换网(PSTN)和所属基站(BS)连接， 其连接方式 通常有电缆、 光纤或数字微波线路等， 它们之间都有相应的接 口标准。 每个移动用户在其常驻地的MTSO经过登记注册即可入网， 此移动电话交换局称作归属(或原籍)移动电话交换局(如MTSOA)， 经它所登记的移动用户称为本地用户。 当移动台进入另一个移 动电话交换局所管辖区时， 该移动电话交换局(如MTSOB)称为 被访问移动电话交换局， 来访的移动用户称为漫游用户。
频分多址(FDMA) 第6章 频分多址(FDMA) 模拟蜂窝网
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
图 6 - 3 蜂窝系统的信道类型
频分多址(FDMA) 第6章 频分多址(FDMA) 模拟蜂窝网
6.2.2 控制信号及其功能 1. 监测音 监测音SAT(Supervisory Audio Tone) 监测音用于信道分配和对移动用户的通话质量进行监测。 当某一话音信道要分配给某一移动用户时， BS就在前向话音 信道上发送SAT信号。 移动台检测到SAT信号后， 就在反向 话音信道上环回该SAT信号。 BS收到返回的SAT信号后， 就 确认此双向话音信道已经接通， 即可通话。
频分多址(FDMA) 第6章 频分多址(FDMA) 模拟蜂窝网
表 6 - 1 模拟蜂窝系统一览表
频分多址(FDMA) 第6章 频分多址(FDMA) 模拟蜂窝网
6.1.2 系统结构 通常， 在一个大型蜂窝网移动电话系统中有若干个移动电 话交换局(MTSO)， 也称作移动交换中心(MSC)。 图 6 - 1 示出 由两个移动电话交换局构成的蜂窝网移动电话系统结构。 这种 类型的网络系统常称作公共陆地移动网(PLMN)。 每一个MTSO 均与公用电话交换网(PSTN)和所属基站(BS)连接， 其连接方式 通常有电缆、 光纤或数字微波线路等， 它们之间都有相应的接 口标准。 每个移动用户在其常驻地的MTSO经过登记注册即可入网， 此移动电话交换局称作归属(或原籍)移动电话交换局(如MTSOA)， 经它所登记的移动用户称为本地用户。 当移动台进入另一个移 动电话交换局所管辖区时， 该移动电话交换局(如MTSOB)称为 被访问移动电话交换局， 来访的移动用户称为漫游用户。
频分多址(FDMA) 第6章 频分多址(FDMA) 模拟蜂窝网
每个基站主要由基站控制器和多部信道机等组成， 信道机的数量取决于基站同时与移动台通话的数目， 它们以频分多址方式工作， 对每个用户使用一对不同 的双工频率进行发射和接收信号。 基站信道机主要由 发射机、 接收机组成， 控制器用于与移动电话局、 移 动台进行信令交换和控制。 每个基站还配有定位接收 机， 监测移动台位置， 以便为越区切换服务。
频分多址(FDMA) 第6章 频分多址(FDMA) 模拟蜂窝网
6.2 系统控制及其信令
6.2.1 系统的控制结构 无论是AMPS系统还是TACS系统， 其系统控制都涉及公 用市话网、 移动电话局、 基站和移动台之间的话音和信令的 传输与交换。 蜂窝系统的控制结构如图 6 - 2 所示。
频分多址(FDMA) 第6章 频分多址(FDMA) 模拟蜂窝网
频分多址(FDMA) 第6章 频分多址(FDMA) 模拟蜂窝网
思考题与习题
1. 表 6 - 1 所列的各种模拟蜂窝系统的主要区别有 哪些? 各种系统之间能否实现漫游? 2. TACS系统中话音频偏为 9.5 kHz， 能否采用 AMPS系统的 12 kHz话音频偏? 试定量分析其原因。 3. 蜂窝网移动通信系统有哪些主要功能? 其中的预 拨号方式(或称呼前拨号)有何优越性?
频分多址(FDMA) 第6章 频分多址(FDMA) 模拟蜂窝网
图 6 - 1 蜂窝网移动电话系统结构
频分多址(FDMA) 第6章 频分多址(FDMA) 模拟蜂窝网
由图 6 - 1 可见， 蜂窝网移动电话系统本身由三大 部分组成， 即移动电话交换局(MTSO)、 基站(BS)和 移动台(MS)。 其中， MTSO(或MSC)是基站与市话网 之间的接口， 是蜂窝网控制中心， 它不仅具有一般程 控交换机所具有的交换、 控制功能， 还具有适应移动 通信特点的移动性管理功能， 以完成移动用户主呼或 被呼所必需的控制。
频分多址(FDMA) 第6章 频分多址(FDMA) 模拟蜂窝网
图 6 - 5 过境切换过程
频分多址(FDMA) 第6章 频分多址(FDMA) 模拟蜂窝网
4. 寻呼与接入 所谓“寻呼”， 是指当市话用户呼叫某一个移动用户时， MTSO通过某一个基站或位置区内的多个基站甚至所有基站 发出呼叫信号， 包括被呼用户号码以及话音信道指配代号等。 这些寻呼信号是在前向控制信道上发送的。
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5. 冲突退避 由于移动台的主呼是随机的， 因此若一个无线区内有两 个以上移动台同时发起主呼， 就会因争用控制信道而发生冲 突现象。 为此， 系统需要为减少冲突而建立一种退避规则。 AMPS和TACS系统采用的办法是： 在前向控制信道的信令中 每隔 10 位发一个忙/闲标志位。 当控制信道“忙”时， 该比 特位为“0”； 当控制信道“闲”时， 该比特位为“1”。 移 0 1 动台在反向控制信道中发出预告信息， 表示要占用控制信道 后， 继续观察前向控制信道的忙/闲位。 如果基站同意它占用， 就将忙/闲位从“闲”改置为“忙”， 同时也告诉了其它移动 台此控制信道已被占用。
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图 6 - 4 监测音的配置
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2. 信令音 信令音ST(Signalling Tone) 信令音在移动台至基站的反向话音信道中传输，它是 10 kHz的音频信号。 信令音的主要用途如下：第一， 当MS收到 BS发来的振铃信号时，MS在反向话音信道上向BS发送ST信 号， 表示振铃成功，一旦移动用户摘机通话， 就停发ST信 号； 第二， 移动台在过境切换频道前， 在MTSO控制下， BS在原来的前向话音信道上发送一个新分配的话音信道的指 令，MS收到该指令后， 就发送ST信号以表示确认。
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6.1.3 主要功能 表 6 - 1 所列的各种蜂窝网移动通信系统均具有下列主要 功能： ① 具有与公用电话网进行自动交换的能力。 ② 双工通信， 话音质量接近市话网标准。 ③ 双向自动拨号， 包括移动用户与市话用户间的直接拨 号以及移动台之间的直接拨号。 ④ 用户容量大， 一个系统一般能为几万个用户提供服务， 还能适应业务增加需要， 通过小区分裂以扩充容量。