移动通信组网技术PPT课件
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移动通信技术和系统介绍最新PPT课件

5G/6G应用场景拓展
5G/6G技术将不断拓展应用场景,包括智能交通、智能制造、智慧医疗、智慧城市等领域 。这些应用场景将推动5G/6G技术的不断发展和完善。
物联网与移动通信的融合应用
01 02
物联网与移动通信的互补性
物联网通过感知设备收集数据,而移动通信提供数据传输和处理的网络 基础设施。物联网与移动通信的融合应用将实现数据的实时传输和处理 ,推动智能化应用的发展。
容量
移动通信系统的容量是指在给定覆盖范围内,系统能够同时 支持的最大用户数或最大业务量。容量的大小取决于系统的 频谱效率、多址方式、调制方式等多种因素。提高系统容量 是移动通信技术发展的重要目标之一。
传输质量与时延
传输质量
移动通信系统的传输质量是指用户在进 行通信时所感受到的语音、数据等业务 的清晰度和稳定性。传输质量受到多种 因素的影响,如信号干扰、多径效应、 移动性管理等。为了提高传输质量,移 动通信系统需要采取一系列的技术措施 ,如信道编码、分集接收、功率控制等 。
数字调制
将数字信号转换为适合在信道中传 输的模拟信号,如QPSK、 16QAM、64QAM等调制方式。
自适应调制编码
根据信道质量动态调整调制方式和 编码速率,以最大化系统吞吐量。
多址接入与复用技术
多址接入技术
01
允许多个用户共享同一物理信道的技术,如FDMA、TDMA、
CDMA和NOMA等。
复用技术
可靠性
移动通信系统的可靠性是指系统在运行过程中能够保持稳定性和可用性的能力, 即在各种恶劣环境下都能够正常工作。为了提高系统可靠性,移动通信系统需要 采取一系列的容错和恢复措施,如冗余设计、故障检测与恢复等。
05
移动通信网络规划与设 计
5G/6G技术将不断拓展应用场景,包括智能交通、智能制造、智慧医疗、智慧城市等领域 。这些应用场景将推动5G/6G技术的不断发展和完善。
物联网与移动通信的融合应用
01 02
物联网与移动通信的互补性
物联网通过感知设备收集数据,而移动通信提供数据传输和处理的网络 基础设施。物联网与移动通信的融合应用将实现数据的实时传输和处理 ,推动智能化应用的发展。
容量
移动通信系统的容量是指在给定覆盖范围内,系统能够同时 支持的最大用户数或最大业务量。容量的大小取决于系统的 频谱效率、多址方式、调制方式等多种因素。提高系统容量 是移动通信技术发展的重要目标之一。
传输质量与时延
传输质量
移动通信系统的传输质量是指用户在进 行通信时所感受到的语音、数据等业务 的清晰度和稳定性。传输质量受到多种 因素的影响,如信号干扰、多径效应、 移动性管理等。为了提高传输质量,移 动通信系统需要采取一系列的技术措施 ,如信道编码、分集接收、功率控制等 。
数字调制
将数字信号转换为适合在信道中传 输的模拟信号,如QPSK、 16QAM、64QAM等调制方式。
自适应调制编码
根据信道质量动态调整调制方式和 编码速率,以最大化系统吞吐量。
多址接入与复用技术
多址接入技术
01
允许多个用户共享同一物理信道的技术,如FDMA、TDMA、
CDMA和NOMA等。
复用技术
可靠性
移动通信系统的可靠性是指系统在运行过程中能够保持稳定性和可用性的能力, 即在各种恶劣环境下都能够正常工作。为了提高系统可靠性,移动通信系统需要 采取一系列的容错和恢复措施,如冗余设计、故障检测与恢复等。
05
移动通信网络规划与设 计
第五章移动通信的组网技术PPT课件
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应该说明,这种规则的小区图形仅仅具有理论分析和 设计意义,实际中的基站天线覆盖区不可能是规则正 六边形。
我们把许多正六边形小区作为几何图形覆盖整个服务 区所构成的形状类似蜂窝的移动通信网称为小区制蜂 窝移动通信网或蜂窝网,下图给出了一个蜂窝网的全 展开图形。
蜂窝小区覆盖
5.2 区群的构成和激励方式
A
B
A
B
双频制示意图
n频制带状网
带状网同频干扰比较表 r小区半径,a为相邻小区的交叠宽度。
二、蜂窝网(面状网)
面状网是指服务区内用户的分布呈宽广的平面。 服务区内小区的划分取决于电波传播的条件和天线的 方向。如果基站采用全向天线,覆盖区实际上是一个 圆,但从理论上说,圆形小区邻接会出现多重覆盖或 无覆盖。
4、越区切换
当移动台从一个小区(指基站或者基站的覆盖范围)移 动到另一个小区时,为了保持移动用户的不中断通信需 要进行的信道切换称为越区切换。
越区切换从技术上可分硬切换和软切换 硬切换:新的连接建立前,先中断旧的连接。例如 GSM系统。 软切换:指既维持旧的连接,又同时建立新的连接。例 如CDMA系统。
在整个服务区中每个区的大小可以是相同的,分配给各小 区的频道数目也相同,但这只能适应用户密度均匀的情况。 然而,事实上服务区内的用户密度是不均匀的,例如闹市 区的用户密度大,话务量急增;郊区的用户密度较小,话 务量也较小。随着城市建设的不断发展,原来的用户低密 度区可能已变成高密度区。为了适应这种情况,在高用户 密度的地区,应将小区面积划分得小一些,或将小区中基 站全向覆盖改为定向覆盖,使每个小区所分配的频道数增 多,满足话务量增大的需要。图中的数字表示信道数。
原基站
新基站
在组网时,出于经费或地形地物等方面的考虑,会出现 无线电波覆盖不到的地区,称之为盲区或死区,如图所 示。为了实现整个服务区内的通信,使死区变活,消除 盲区,通常在适当的地方建立直放站,以沟通盲区和死 区内的移动台与基地站之间的通信。
2024版《移动通信系统》PPT课件

蜂窝移动通信网络规划与优化
网络规划
根据覆盖和容量需求,确定基站 位置、配置参数、频率规划等,
以保证网络质量和覆盖效果。
网络优化
针对网络运行中出现的问题,进 行参数调整、干扰排查、覆盖优 化等,以提高网络质量和用户满
意度。
规划与优化方法
包括传播模型校正、仿真模拟、 路测数据分析、参数调整等手段。
04
访问控制策略
根据用户身份和权限控制其对系统资源的访 问
审计与监控
对系统的访问和操作进行审计和监控,及时 发现和处理安全事件
08
未来移动通信发展趋势与 挑战
5G/6G愿景与关键技术挑战
5G/6G愿景
实现全球覆盖、超高速率、超低时延、超大连接, 构建万物互联的智能世界。
关键技术挑战
高频谱利用、大规模天线技术、超密集组网、全 频谱接入等。
无线城域网可应用于城市范围内 的多种场景,如智能交通、智能 电网、安防监控、应急通信等。
通过无线城域网,可以实现城市 范围内的快速、便捷、高效的无 线通信服务,推动城市的信息化 和智能化发展。
05
卫星移动通信系统
卫星移动通信概述及特点
卫星移动通信是利用地球静止轨 道卫星或中、低轨道卫星作为中 继站,实现区域乃至全球范围的
跟踪、监控和管理的一种网络。
02
物联网在移动通信中的应用场景
包括智能家居、智能交通、智能医疗、智能物流等。
03
物联网在移动通信中的技术实现
物联网在移动通信中的技术实现主要包括传感器技术、无线通信技术、
云计算技术等。通过这些技术,物联网可以实现与移动通信网络的深度
融合,为人们提供更加便捷、高效、智能的服务。
03
《移动通信网络》PPT课件

我国采用的三种3G标准是什么?各有哪些特点?
9.2 3G通信技术和标准
3G发展历程回顾:
•1985年FPLTMS概念被提出。 •1991年国际电联正式成立TG8/1任务组,专门负责FPLTMS的标准定制 工作。 •1996年FPLTMS更名为IMT-2000。 •1997年ITU向各国发出通函,要求各国在1998年6月之前提交关于IMT2000无线接口技术的候选方案,一共收到15份有关3G接口的技术方案 ,其中包括我国自主研究制定的TD-SCDMA标准。 •2000年5月,国际电联正式公布了第三代移动通信标准,CDMA技术以 其特有的优势为众多标准的基础。
EDGE
•俗称2.75G,是GPRS到3G之间的过渡产业 •传输速率可以达到384Kbps •主张利用现有的GSM资源
IMT-2000
• 第三代移动通信系统最早于1985年由ITU TG8/1提出,最初名为FPLMTS( Future Public Land Mobile Telecommunication System),后在1996年更改 为“IMT-2000”。
TD-CDMA解决的移动通信问题(续)
TD-SCDMA
•采用动态信道分配的方式,即根据用户的需求进行实时的动态资源分 配,包括频率,时隙和码字等。 •动态信道分配不仅提高了信道资源的利用率,且增强了对于网络中负 载和干扰变化的适应能力。
W-CDMA
W-CDMA( Wideband Code Division Multiple Access )
《移动通信网络》PPT课 件
内容提要
移动通信,特别
是3G,将成为“全面、 随时、随地”传输信息 的有效平台。
本章将介绍移动通信的 发展历程,重点讨论3G 通信技术以及移动互联 网的相关应用。
9.2 3G通信技术和标准
3G发展历程回顾:
•1985年FPLTMS概念被提出。 •1991年国际电联正式成立TG8/1任务组,专门负责FPLTMS的标准定制 工作。 •1996年FPLTMS更名为IMT-2000。 •1997年ITU向各国发出通函,要求各国在1998年6月之前提交关于IMT2000无线接口技术的候选方案,一共收到15份有关3G接口的技术方案 ,其中包括我国自主研究制定的TD-SCDMA标准。 •2000年5月,国际电联正式公布了第三代移动通信标准,CDMA技术以 其特有的优势为众多标准的基础。
EDGE
•俗称2.75G,是GPRS到3G之间的过渡产业 •传输速率可以达到384Kbps •主张利用现有的GSM资源
IMT-2000
• 第三代移动通信系统最早于1985年由ITU TG8/1提出,最初名为FPLMTS( Future Public Land Mobile Telecommunication System),后在1996年更改 为“IMT-2000”。
TD-CDMA解决的移动通信问题(续)
TD-SCDMA
•采用动态信道分配的方式,即根据用户的需求进行实时的动态资源分 配,包括频率,时隙和码字等。 •动态信道分配不仅提高了信道资源的利用率,且增强了对于网络中负 载和干扰变化的适应能力。
W-CDMA
W-CDMA( Wideband Code Division Multiple Access )
《移动通信网络》PPT课 件
内容提要
移动通信,特别
是3G,将成为“全面、 随时、随地”传输信息 的有效平台。
本章将介绍移动通信的 发展历程,重点讨论3G 通信技术以及移动互联 网的相关应用。
移动通信组网技术
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在实际的蜂窝系统中,需要对这两个目标进行协调和折衷。
推导载干比与小区簇的关系
C---移动台接收的载波功率
I---移动台接收的同频干扰功率。
若设有K个同频干扰小区,则移动台接收的载干比可表示为
C C
I
k
Ik
i1
问题:
满足同频载干比最低门限 少多大?
时 CI , s 要求的小区簇数目N至
推导载干比与小区簇的关系
11
移动通信的工作方式
➢ 单工通信
是指通信双方设备交替地进行收信和发信。根据通信方 是否使用相同的频率,单工制又分为同频单工和双频单工
常用的对讲机就采用这种通信方式
发射机 f1( f1)
f1( f2) 发射机
接收机
PTT
f1( f2 )
送受话器
PTT f1( f1 )
接收机 送受话器
电台(甲)
电台(乙)
蜂窝概念
➢ 蜂窝概念
整个无线覆盖区采用正六边形无线小区彼此邻接构成,把这
种六边形形状基站的覆盖范围称之为蜂窝网。
移动通信系统是采用一个叫基站的设备来提供无线服务范围 的。基站的覆盖范围有大有小,我们把基站的覆盖范围称之 为蜂窝。
许多小功率的发射机(小覆盖区)来代替单个的大功率发射机 (大覆盖区),每一个小覆盖区只提供服务范围内的一小部分 覆盖。每个基站分配整个系统可用信道中的一部分,相邻基 站则分配另外一些不同的信道,这样部分可用信道就分配给 了相邻的基站。给相邻的基站分配不同的信道组,则基站之 间(以及在它们控制下的移动用户之间)的干扰就最小。
2024/6/23
7
铁塔天馈系统
什么是天线? 基站天线是基站与手机之间的接口。它可以同时发射 和接收无线电波;发射时,天线将高频电流转换为电
专题课件5G移动通信技术PPT课件

自组织网络
传统移动通信网络中, 主要依靠人工方式
完成网络部署及运维,既耗费大量人力资源
又增加运行成本,而且网络优化也不理想。
在未来 5G 网络中,将面临网络的部署、
运营及维护的挑战, 这主要是由于网络存
PPT的内容输入完成之后,在“动画 ”菜单 栏中, 可以根 据需要 对不同 的内容 设置动 画效果F HX+LHJ。
5G通信技术应用领域
PPT的内容输入完成之后,在“动画 ”菜单 栏中, 可以根 据需要 对不同 的内容 设置动 画效果F HX+LHJ。
PPT的内容输入完成之后,在“动画 ”菜单 栏中, 可以根 据需要 对不同 的内容 设置动 画效果F HX+LHJ。
5G简介
第五代移动通信技术(英语:5th generation
低成本、提高系统容量和大规模设备连接。Release-
15中的5G规范的第一阶段是为了适应早期的商业部 PPT的内容输入完成之后,在“动画”菜单栏中,可以根据需要对不同的内容设置动画效果FHX+LHJ。
PPT的内容输入完成之后,在“动画 ”菜单 栏中, 可以根 据需要 对不同 的内容 设置动 画效果F HX+LHJ。
PPT的内容输入完成之后,在“动画 ”菜单 栏中, 可以根 据需要 对不同 的内容 设置动 画效果F HX+LHJ。 PPT的内容输入完成之后,在“动画 ”菜单 栏中, 可以根 据需要 对不同 的内容 设置动 画效果F HX+LHJ。
的核心技术之一 。因此, 超密集异构网络 成为未来 5G 网络提高数据流量的关键技 术。
PPT的内容输入完成之后,在“动画 ”菜单 栏中, 可以根 据需要 对不同 的内容 设置动 画效果F HX+LHJ。
(2024年)5G移动通信技术完整全套教案PPT教学电子课件

5G终端设备在智慧城市建设中可发挥重要 作用,如智能安防、智能照明、智能环保 等,提高城市管理水平和生活质量。
2024/3/26
26
07
5G安全挑战与应对策略
2024/3/26
27
5G安全挑战分析
5G网络架构的复杂性
5G网络架构包括核心网、传输网、接入网 等多个层面,每个层面都面临不同的安全威 胁和挑战。
6
02
5G网络架构与关键技术
ห้องสมุดไป่ตู้
2024/3/26
7
5G网络架构组成及功能
5G核心网(5GC)
提供网络功能,支持网络切片、边缘计算等 新型业务能力。
传输网
承载5G核心网和接入网之间的数据传输, 提供高带宽、低时延的传输通道。
2024/3/26
5G接入网(5G AN)
实现无线接入功能,包括gNB和ng-eNB两 种基站类型。
控制与转发分离
5G核心网将控制平面和用户平面分离,使得网络更加灵活,易于 扩展和维护。
网络切片技术
5G核心网支持网络切片技术,可以为不同业务场景提供定制化的 网络服务,满足多样化的业务需求。
16
5G核心网部署策略探讨
1
分布式部署
5G核心网采用分布式部署策略,将网络功能分 散到多个地理位置,提高网络的可靠性和性能。
信。
优势特点
02
提高频谱利用率和系统吞吐量,降低通信时延。
应用场景
03
适用于实时性要求较高的业务场景,如远程医疗、智能交通等
。
14
04
5G核心网演进与部署策略
2024/3/26
15
5G核心网架构变革及特点
2024/3/26
4G5G移动通信技术PPT完整全套教学课件

04
从4G到5G的过渡与融 合
4G/5G协同工作原理
双连接技术
4G/5G双连接技术允许用户设备同时连接到 4G和5G网络,实现数据分流和无缝切换, 提升网络吞吐量和用户体验。
网络切片
通过网络切片技术,4G和5G网络可以按需提供不 同等级的服务质量,满足不同应用场景的需求。
边缘计算
4G/5G协同工作结合边缘计算技术,将计算 任务卸载到网络边缘,降低数据传输时延, 提高处理效率。
利用效率。
智慧安防
利用4G5G网络进行高清视频监控、 人脸识别、智能报警等,提升城市治 安水平。
智慧环保
利用4G5G网络进行空气质量监测、 噪声监测、污染源监控等,促进城市 环境保护。
工业物联网
智能制造
工业自动化
通过4G5G网络实现工厂自 动化、工业机器人远程控制 、生产数据实时传输等,提
升制造业生产效率。
波束赋形技术
通过调整天线阵列的权值,形成指向性波束,提高信号覆盖范围和传输质量。
5G核心网演进及部署策略
核心网演进
5G核心网采用基于云化、虚拟化技术的网络架构,支持灵活扩 展和快速部署。
部署策略
包括独立组网和非独立组网两种策略,可根据运营商需求和网络 环境选择适合的部署方式。
网络功能虚拟化
通过虚拟化技术,将网络功能软件化,实现灵活部署和资源共享 。
人工智能与移动通信的融 合
人工智能将在未来移动通信中 发挥重要作用,包括网络优化 、智能终端和智能应用等方面 。
天地一体化信息网络构建
未来移动通信将实现天地一体 化信息网络的构建,整合卫星 通信和地面通信资源,提供全 球无缝覆盖的通信服务。
绿色通信与可持续发展
《移动通信组网》课件

Zigbee:低功耗、短距离无线通信技术, 适用于物联网设备
Part Four
移动通信组网的实 现
移动通信网络的规划与设计
网络规划:确定网络覆盖范围、容量、服务质量等 网络设计:选择合适的网络拓扑结构、传输技术、设备等 网络优化:优化网络性能,提高网络稳定性和可靠性 网络管理:监控网络运行状态,及时发现和解决问题
移动通信组网的应 用
移动通信在生活中的应用
手机通话:随时随地与亲朋好友保持联系
网络浏览:随时随地上网浏览新闻、购物、 看视频等
短信服务:发送文字、图片、视频等消息
定位服务:实时定位,方便查找位置和导 航
移动支付:方便快捷的支付方式,如支付 宝、微信支付等
物联网:智能家居、智能交通、智能医疗 等领域的应用
添加项标题
网络技术包括IP网络、SDN、NFV等
移动通信组网的架构
核心网:负责处理用户数据,提供各 种业务功能
接入网:负责将用户终端接入到核心 网,提供无线接入服务
传输网:负责将核心网和接入网连接 起来,提供高速、可靠的数据传输
用户终端:负责与接入网进行无线通 信,实现用户与网络的连接
网络管理:负责对网络进行监控、配 置和管理,保证网络的正常运行
认证技术制:通过访问控制策略,限制用 户访问网络资源的权限
安全协议:使用安全协议,确保数据传 输的完整性和机密性
安全审计:通过安全审计,记录网络活 动的日志,便于追踪和调查安全问题
安全培训:对员工进行安全培训,提高 员工的安全意识和技能
Part Five
4G时代:高速宽带,视频、直播等 业务普及
5G时代:超高速宽带,物联网、车 联网等应用场景丰富
移动通信系统的组成
基站:负责无 线信号的发射
Part Four
移动通信组网的实 现
移动通信网络的规划与设计
网络规划:确定网络覆盖范围、容量、服务质量等 网络设计:选择合适的网络拓扑结构、传输技术、设备等 网络优化:优化网络性能,提高网络稳定性和可靠性 网络管理:监控网络运行状态,及时发现和解决问题
移动通信组网的应 用
移动通信在生活中的应用
手机通话:随时随地与亲朋好友保持联系
网络浏览:随时随地上网浏览新闻、购物、 看视频等
短信服务:发送文字、图片、视频等消息
定位服务:实时定位,方便查找位置和导 航
移动支付:方便快捷的支付方式,如支付 宝、微信支付等
物联网:智能家居、智能交通、智能医疗 等领域的应用
添加项标题
网络技术包括IP网络、SDN、NFV等
移动通信组网的架构
核心网:负责处理用户数据,提供各 种业务功能
接入网:负责将用户终端接入到核心 网,提供无线接入服务
传输网:负责将核心网和接入网连接 起来,提供高速、可靠的数据传输
用户终端:负责与接入网进行无线通 信,实现用户与网络的连接
网络管理:负责对网络进行监控、配 置和管理,保证网络的正常运行
认证技术制:通过访问控制策略,限制用 户访问网络资源的权限
安全协议:使用安全协议,确保数据传 输的完整性和机密性
安全审计:通过安全审计,记录网络活 动的日志,便于追踪和调查安全问题
安全培训:对员工进行安全培训,提高 员工的安全意识和技能
Part Five
4G时代:高速宽带,视频、直播等 业务普及
5G时代:超高速宽带,物联网、车 联网等应用场景丰富
移动通信系统的组成
基站:负责无 线信号的发射
第五章 移动通信(共99张PPT)

2000s,第三代移动通信系统,欧洲、 的WCDMA ,北美 的CDMA-2000 ,中国的TD-SCDMA
6.1 移动通信概述
、移动通信的发展历程 5、移动通信的工作方式
3 (4)空分多址(SDMA)
CC:国家代号,中国为86; 物理信道:一个载频上的TDMA帧的一个时隙; (2)国际移动用户识别码(IMSI)
6.1 移动通信概述
3、移动通信的发展历程
1980s,第一代移动通信系统,1983年 的AMPS,1980 年北欧的NMT,1979年 的NAMTS,1985年英国TACS系统
1990s,第二代移动通信系统,1992年商用的GSM, 1991年北美的IS-54,1993年 的PDC,1993年 提出的IS-95 (N-CDMA)
因 与座机间不用电线相连, 故称为“无绳” 。
以有线 网为依托的通信方式,是有线 网的无线延伸
6.1 移动通信概述
集群移动通信系统
➢用于集团调度指挥; ➢可 用 信 道 为 系 统 的 全
体用户共用,具有自动 选择信道功能,是共享 资源、分担费用、共用 信道设备及服务的多用 途、高效能的无线调度 通信系统。
多址技术
频分多址 (FDMA):按频道划分用户,频带独享,时间共享
时分多址 (TDMA):按时隙划分用户,时隙独享,频率共享
码分多址 (CDMA):按码型划分用户,时隙/频率共享
空分多址 (SDMA):按空间角度划分用户,频率/时隙/码型共享
多址技术
(1)频分多址(FDMA)
Power
Time
区域覆盖技术
✓频率复用:处在不同位置(不同小区)上的用户可以同时使用相同
频率的信道 ✓可以极大地提高频谱利用率
6.1 移动通信概述
、移动通信的发展历程 5、移动通信的工作方式
3 (4)空分多址(SDMA)
CC:国家代号,中国为86; 物理信道:一个载频上的TDMA帧的一个时隙; (2)国际移动用户识别码(IMSI)
6.1 移动通信概述
3、移动通信的发展历程
1980s,第一代移动通信系统,1983年 的AMPS,1980 年北欧的NMT,1979年 的NAMTS,1985年英国TACS系统
1990s,第二代移动通信系统,1992年商用的GSM, 1991年北美的IS-54,1993年 的PDC,1993年 提出的IS-95 (N-CDMA)
因 与座机间不用电线相连, 故称为“无绳” 。
以有线 网为依托的通信方式,是有线 网的无线延伸
6.1 移动通信概述
集群移动通信系统
➢用于集团调度指挥; ➢可 用 信 道 为 系 统 的 全
体用户共用,具有自动 选择信道功能,是共享 资源、分担费用、共用 信道设备及服务的多用 途、高效能的无线调度 通信系统。
多址技术
频分多址 (FDMA):按频道划分用户,频带独享,时间共享
时分多址 (TDMA):按时隙划分用户,时隙独享,频率共享
码分多址 (CDMA):按码型划分用户,时隙/频率共享
空分多址 (SDMA):按空间角度划分用户,频率/时隙/码型共享
多址技术
(1)频分多址(FDMA)
Power
Time
区域覆盖技术
✓频率复用:处在不同位置(不同小区)上的用户可以同时使用相同
频率的信道 ✓可以极大地提高频谱利用率
现代移动通信移动通信组网原理-PPT文档资料

图4.11 基本网络结构
其 他 公 众 网
MS C
MS C
4.2 多址接入技术
4.2.1 4.2.2 4.2.3 4.2.4 频分多址(FDMA) 时分多址(TDMA) 码分多址(CDMA) FDMA、TDMA与CDMA系统容量比较
4.2.1 频分多址(FDMA)
频分多址是将给定的频谱资源划分为若干 个等间隔的频道 (或称信道)供不同的用户使用, 如图4.13所示。移动台MS1、MS2、…、MSk分 别分配有发射频道、、…、和接收频 道、、…、。我们将基站向移动台方向的信道 称为前向信道,而将移动台向基站方向的信道 称为反向信道。
…
Ck
Ck
BS
图4.20 伪随机码扩频多址方式原理图
1
N
TDM
A b (t )
模2加 扩频调制
PSK 调制
B S (t )
…
C
模2加 扩频解调
D
PSK 解调
TDM Zt (t)
1
Rs
…
0
…
N
C(t ) PN
f0
(a)
PN
f0
A点
B点
C点
D点
数字信号 干扰 无用信号 干扰
数字信号
Rs
Rc
4 18 11
3 17 10
6 20 13
5 19 12
4.1.4 基本网络结构
移动通信的基本网络结构如 图4.11所示。 基站通过传输链路与移动交换机相连,交换机 再与固定电信网络或其他通信网相连,所以移 动通信有以下两种通信链路:①移动用户←→ 基站←→交换机←→其他网络←→其他用户; ②移动用户←→基站←→交换机←→基站←→ 移动用户。
现代通信技术移动通信PPT37页

一、 邻道干扰 二、 远近效应 三、 同频干扰 四、 互调干扰
一、 邻道干扰 邻道干扰是指相邻或相近的频道信号所造成的干扰。 二、 远近效应 当两个移动台距基站的距离不同,而以相同的频率和相同的功率发送信号时,则基站接收来自远端移动台的有用信号将淹没在近端移动台所发送的信号之中,这种由于接收点位置不同,使得发信机与基站之间的路径损耗不同,而引起的接收功率下降被称之为远近效应。
下图给出了一典型的蜂窝移动通信系统。
二、 组网原则 1.蜂窝组网思路 随着移动通信用户数量的不断增加,业务范围的不断扩大,频率资源和可用频道数之间的矛盾日益突出。采用蜂窝组网方式的目的在于解决常规移动通信系统频谱匮乏、容量小、服务质量差和频谱利用率低等问题。
二、 频道间隔 相邻频道间隔为200kHz,每个频道采用时分多址接入方式共分为8个时隙,即8个频道(全速率),那么每个信道占用带宽为(200kHz/8)=25kHz。如果将来GSM采用半速率话音编码,那么每个频道将能容纳16个半速率频道,从而可达到提高频率利用率的目标。
三、 双工收发间隔 双工收发间隔为45MHz。 四、 频道配置 在900MHz频段的数字蜂窝移动通信系统中,采用了等间隔频道配置方式。
5.1.3 移动通信工作频段 在陆地移动通信系统中,主要采用 甚高频(VHF)频段(30~300MHz)和特 高频(UHF)频段(300~3000MHz)作为 其无线通信频率。
5.2 数字移动通信原理 5.2.1 数字移动通信中所采用的主要技术 5.2.2 抗干扰技术
四、 软切换 软切换是指当一个移动台需要与新基站进行通信时,并不先中断与原有基站的联系,因而软切换只能在相同频率的CDMA信道间进行,这样位于两个基站覆盖区交界处的移动台可以在不间断通信的条件下实现业务信道的切换,从而大大减少由于切换所带来的掉话,保证了通信的可靠性。
一、 邻道干扰 邻道干扰是指相邻或相近的频道信号所造成的干扰。 二、 远近效应 当两个移动台距基站的距离不同,而以相同的频率和相同的功率发送信号时,则基站接收来自远端移动台的有用信号将淹没在近端移动台所发送的信号之中,这种由于接收点位置不同,使得发信机与基站之间的路径损耗不同,而引起的接收功率下降被称之为远近效应。
下图给出了一典型的蜂窝移动通信系统。
二、 组网原则 1.蜂窝组网思路 随着移动通信用户数量的不断增加,业务范围的不断扩大,频率资源和可用频道数之间的矛盾日益突出。采用蜂窝组网方式的目的在于解决常规移动通信系统频谱匮乏、容量小、服务质量差和频谱利用率低等问题。
二、 频道间隔 相邻频道间隔为200kHz,每个频道采用时分多址接入方式共分为8个时隙,即8个频道(全速率),那么每个信道占用带宽为(200kHz/8)=25kHz。如果将来GSM采用半速率话音编码,那么每个频道将能容纳16个半速率频道,从而可达到提高频率利用率的目标。
三、 双工收发间隔 双工收发间隔为45MHz。 四、 频道配置 在900MHz频段的数字蜂窝移动通信系统中,采用了等间隔频道配置方式。
5.1.3 移动通信工作频段 在陆地移动通信系统中,主要采用 甚高频(VHF)频段(30~300MHz)和特 高频(UHF)频段(300~3000MHz)作为 其无线通信频率。
5.2 数字移动通信原理 5.2.1 数字移动通信中所采用的主要技术 5.2.2 抗干扰技术
四、 软切换 软切换是指当一个移动台需要与新基站进行通信时,并不先中断与原有基站的联系,因而软切换只能在相同频率的CDMA信道间进行,这样位于两个基站覆盖区交界处的移动台可以在不间断通信的条件下实现业务信道的切换,从而大大减少由于切换所带来的掉话,保证了通信的可靠性。
现代移动通信 第5版教学课件第03章 组网技术基础-3

思考:容量受到哪些因素的影响? ✓ 每个用户的忙时话务量Aa ✓ 呼损率B ✓ 信道数 l ======》总用户数:A/Aa
三、多信道共用的容量和信道利用率
2、多信道共用的容量计算
步骤1:由呼损率B和信道数 l ,确定系统可支持的 总呼叫话务量A
步骤2:确定每个用户的忙时话务量Aa
步骤3:计算系统所能容纳的用户数M
二、话务量与呼损
2、呼损率
数学表达式
✓ 令 A为呼叫成功的话务量
A C0t0
✓ 则呼损率为:
B A A' C C0
A
C
二、话务量与呼损
3、服务等级(GoS) 呼损率也称为服务等级(Grade of Service) 服务等级与用户满意度 ✓ 呼损率越小,成功呼叫概率越大,用户越满意。 主要可考用虑来两衡个量问最题忙:情况下用户进入系统的能力 ✓确定用户在忙时接入系统被阻塞的概率。 ✓确定符合GoS所需要的通信容量。
3 0.455 0. 602 0.725 0.899 1.057 1.271 1.980
4 0.869 1. 902 1.219 1.525 1.748 2.045 2.945
5 1.361 1. 657 1.875 2.218 2.054 2.881 4.010
6 1.909 2. 276 2.543 2.960 3.305 3.758 5.109
五、位置更新
不同MSC/VLR不同位置区的位置更新
小区1
小区3
(1)
(4) MSC
BSC
VLR
位置区1
小区2
位置区2
BSC
小区4
(2) (3)
MSC
HLR
(5)
VLR
三、多信道共用的容量和信道利用率
2、多信道共用的容量计算
步骤1:由呼损率B和信道数 l ,确定系统可支持的 总呼叫话务量A
步骤2:确定每个用户的忙时话务量Aa
步骤3:计算系统所能容纳的用户数M
二、话务量与呼损
2、呼损率
数学表达式
✓ 令 A为呼叫成功的话务量
A C0t0
✓ 则呼损率为:
B A A' C C0
A
C
二、话务量与呼损
3、服务等级(GoS) 呼损率也称为服务等级(Grade of Service) 服务等级与用户满意度 ✓ 呼损率越小,成功呼叫概率越大,用户越满意。 主要可考用虑来两衡个量问最题忙:情况下用户进入系统的能力 ✓确定用户在忙时接入系统被阻塞的概率。 ✓确定符合GoS所需要的通信容量。
3 0.455 0. 602 0.725 0.899 1.057 1.271 1.980
4 0.869 1. 902 1.219 1.525 1.748 2.045 2.945
5 1.361 1. 657 1.875 2.218 2.054 2.881 4.010
6 1.909 2. 276 2.543 2.960 3.305 3.758 5.109
五、位置更新
不同MSC/VLR不同位置区的位置更新
小区1
小区3
(1)
(4) MSC
BSC
VLR
位置区1
小区2
位置区2
BSC
小区4
(2) (3)
MSC
HLR
(5)
VLR
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13
4.2 区群的构成与激励方式
4.2.1 区群的组成 区群组成要求: ① 无空隙覆盖全部服务区。 ② 相邻同信道小区距离相等,则同频道再用距离最大。 可以证明,满足以上要求的区群组成应满足下式
Ni2 ijj2 式中,N为区群内小区数;i、j 为正整数。
由此式得出的各种区群形状如图4-5所示:
…
11
4.1.3带状网
带状网主要用于覆盖公路、铁路、海岸线等, 其服务区内的用户的分布呈带状分布,如图4-4所示 。
A
B
A
B
铁路、 河道
图4-4带状网(有向天线辐射)
12
4.1.4.蜂窝网 a.小区形状:正六边形 b.区群(由不同信道的N个小区组成) 组成模式:满足 Ni2ijj2 c.基站设置方式:中心激励、顶点激励 d.小区分裂
授课班级 授课时间 授课地点
课题内容:
通信技术、无线电0801
第
9月15日星期三
7
次
知行楼105
课
第四章 移动通信网组网技术 4.1区域覆盖 4.2区群的构建 4.3移动通信的网络结构
教学目的: 让学生掌握移动通信的体制、区群的构成、移动通信
网络的结构
教学方法: 新授法、演示法 Nhomakorabea重 点: 区群的构成、移动通信网络结构
7
图4-2 小区制(蜂窝)移动通信网
8
随着用户数的不断增加,无线小区还可以继续划小为 微小区(Microcell)和微微小区(Picrocell), 以不断 适应用户数增长的需要。 在实际中, 用小区分裂(Cell Splitting)、 小区扇形化(Sectoring)和覆盖区域逼近 (Coverage Zone Approaches )等技术来增大蜂窝系 统容量。 小区分裂是将拥塞的小区分成更小的小区,每个 小区都有自己的基站并相应的降低天线高度和减小发射机 功率。 由于小区分裂提高了信道的复用次数, 因而使系 统容量有了明显提高。 假设系统中所有小区都按小区半径 的一半来分裂, 如图4-3所示,理论上,系统容量增长接 近4倍。 小区扇形化依靠基站的方向性天线来减少同频干 扰以提高系统容量, 通常一个小区划分为3个120°的扇区 或是6个60°的扇区。
N=3, j=1 N=4, j=2
N=7, j=2 …
i=1
i=0
i=1
14
4.2.2 同频道小区的距离 同频道(信道)小区距离 D(以 N=19, j=3, i=2 为例来
推导)图4-6所示
15
4.2.3 中心激励与顶点激励
中心激励
顶点激励 16
图4-7 两种激励方式示意图
4.3 移动通信的网络结构
但是这种体制在移动台通话过程中,从一个小区转入
另一个小区时,移动台需要经常地更换工作频道。无线小
区的范围越小,通话中切换频道的次数就越多,这样对控
制交换功能的要求就提高了,再加上基站数量的增加,建
网的成本就提高了,所以无线小区的范围也不宜过小。通
常需根据用户密度或业务量的大小来确定无线小区半径,
目前,宏小区半径一般为1~5km左右。
• 4.3.2 实例:GSM 网络结构
Um接口
A-bis接口
A接口
B接口
BTS BTS
4.3.1 基本网络结构
基站通过网络结构传输链路和交换机相连,交 换机再与固定的电信网络相连,形成移动用户—— 基站——交换机——固定网络——固定用户——或 移动用户——基站——交换机——基站——移动用 户等通信链路。(见图4-8)
17
固定网络
交换机
交换机
基站
移动台
图 4-8基本网络结构示意图
18
通常为了扩大服务区域的范围, 基站天线架设得都很
高, 发射机输出功率也较大(一般在200 W左右), 其覆盖半
径大约为30~50 km。
5
图4-1 大区制移动通信示意图 6
4.1.2 小区制(蜂窝)
小区制就是把整个服务区域划分为若干个无线小区 (Cell), 每个小区分别设置一个基站, 负责本区移动 通信的联络和控制。 同时, 又可在移动业务交换中心 (MSC)的统一控制下, 实现小区之间移动用户通信的转 接,以及移动用户与市话用户的联系。比如,可以把图4-1 中的服务区域一分为七, 如图4-2所示。 每个小区(半径 为2~20 km, 目前小的有1~3 km,有的城市为500 m)各 设一个小功率基站(BS1~BS7),发射功率一般为5~20W, 以满足各无线小区移动通信的需要。
9
图4-3 按小区半径的一半进行小区分裂示意图 10
采用小区制不仅提高了频率的利用率,而且由于基站 功率减小,也使相互间的干扰减少了。此外,无线小区的 范围还可根据实际用户数的多少灵活确定,具有组网的灵 活性。采用小区制最大的优点是有效地解决了频道数量有 限和用户数增大之间的矛盾。所以,公用移动电话网均采 用这种体制。
难 点: 区群内小区数的计算、同频道小区距离的计算
能力培养: 培养学生掌握移动通信的网络结构及如何构建区群
课堂类型: 讲授课、演示课
教 具: 多媒体设备
1
组织教学
复习提问: 5分钟
1. 分集技术:空间分集、时间分集、频率分集 2. 合并方式:选择性合并、最大比值合并、等增益合并 3. 干扰:邻道干扰、同频干扰、互调干扰
而组网过程中必须要解决移动通信的体制、服务区域的 划分、区群的构成、移动网的组成、信道的结构、接入方 式、信令、路由、接续和多信道共用等一系列问题,才能 使网络正常运行。
4
4.1 区域覆盖
根据服务区域覆盖方式的不同可将移动通信网划分为大 区制和小区制。
4.1.1
大区制就是在一个服务区域(如一个城市)内只有一个或 几个基站(Base Station,BS),并由它负责移动通信的联 络和控制, 如图4-1所示。
导入新课: 5分钟 授 新 课: 70分钟
2
第四章 移动通信网组网技术
4.1 区域覆盖 4.2 区群的的构建 4.3 移动通信的网络结构 4.4 信令 4.5 蜂窝移动通信网络的频率规划 4.6 多信道共用技术 4.7 移动通信的交换技术 4.8 信道自动选择方式
3
随着移动通信用户数量的不断增加,业务范围的不断扩 大,频率资源和可用频道数之间的矛盾日益突出。采用蜂 窝组网方式的目的在于解决常规移动通信系统频谱匮乏、 容量小、服务质量差和频谱利用率低等问题,以实现移动 通信系统在大范围内有序的通信。
4.2 区群的构成与激励方式
4.2.1 区群的组成 区群组成要求: ① 无空隙覆盖全部服务区。 ② 相邻同信道小区距离相等,则同频道再用距离最大。 可以证明,满足以上要求的区群组成应满足下式
Ni2 ijj2 式中,N为区群内小区数;i、j 为正整数。
由此式得出的各种区群形状如图4-5所示:
…
11
4.1.3带状网
带状网主要用于覆盖公路、铁路、海岸线等, 其服务区内的用户的分布呈带状分布,如图4-4所示 。
A
B
A
B
铁路、 河道
图4-4带状网(有向天线辐射)
12
4.1.4.蜂窝网 a.小区形状:正六边形 b.区群(由不同信道的N个小区组成) 组成模式:满足 Ni2ijj2 c.基站设置方式:中心激励、顶点激励 d.小区分裂
授课班级 授课时间 授课地点
课题内容:
通信技术、无线电0801
第
9月15日星期三
7
次
知行楼105
课
第四章 移动通信网组网技术 4.1区域覆盖 4.2区群的构建 4.3移动通信的网络结构
教学目的: 让学生掌握移动通信的体制、区群的构成、移动通信
网络的结构
教学方法: 新授法、演示法 Nhomakorabea重 点: 区群的构成、移动通信网络结构
7
图4-2 小区制(蜂窝)移动通信网
8
随着用户数的不断增加,无线小区还可以继续划小为 微小区(Microcell)和微微小区(Picrocell), 以不断 适应用户数增长的需要。 在实际中, 用小区分裂(Cell Splitting)、 小区扇形化(Sectoring)和覆盖区域逼近 (Coverage Zone Approaches )等技术来增大蜂窝系 统容量。 小区分裂是将拥塞的小区分成更小的小区,每个 小区都有自己的基站并相应的降低天线高度和减小发射机 功率。 由于小区分裂提高了信道的复用次数, 因而使系 统容量有了明显提高。 假设系统中所有小区都按小区半径 的一半来分裂, 如图4-3所示,理论上,系统容量增长接 近4倍。 小区扇形化依靠基站的方向性天线来减少同频干 扰以提高系统容量, 通常一个小区划分为3个120°的扇区 或是6个60°的扇区。
N=3, j=1 N=4, j=2
N=7, j=2 …
i=1
i=0
i=1
14
4.2.2 同频道小区的距离 同频道(信道)小区距离 D(以 N=19, j=3, i=2 为例来
推导)图4-6所示
15
4.2.3 中心激励与顶点激励
中心激励
顶点激励 16
图4-7 两种激励方式示意图
4.3 移动通信的网络结构
但是这种体制在移动台通话过程中,从一个小区转入
另一个小区时,移动台需要经常地更换工作频道。无线小
区的范围越小,通话中切换频道的次数就越多,这样对控
制交换功能的要求就提高了,再加上基站数量的增加,建
网的成本就提高了,所以无线小区的范围也不宜过小。通
常需根据用户密度或业务量的大小来确定无线小区半径,
目前,宏小区半径一般为1~5km左右。
• 4.3.2 实例:GSM 网络结构
Um接口
A-bis接口
A接口
B接口
BTS BTS
4.3.1 基本网络结构
基站通过网络结构传输链路和交换机相连,交 换机再与固定的电信网络相连,形成移动用户—— 基站——交换机——固定网络——固定用户——或 移动用户——基站——交换机——基站——移动用 户等通信链路。(见图4-8)
17
固定网络
交换机
交换机
基站
移动台
图 4-8基本网络结构示意图
18
通常为了扩大服务区域的范围, 基站天线架设得都很
高, 发射机输出功率也较大(一般在200 W左右), 其覆盖半
径大约为30~50 km。
5
图4-1 大区制移动通信示意图 6
4.1.2 小区制(蜂窝)
小区制就是把整个服务区域划分为若干个无线小区 (Cell), 每个小区分别设置一个基站, 负责本区移动 通信的联络和控制。 同时, 又可在移动业务交换中心 (MSC)的统一控制下, 实现小区之间移动用户通信的转 接,以及移动用户与市话用户的联系。比如,可以把图4-1 中的服务区域一分为七, 如图4-2所示。 每个小区(半径 为2~20 km, 目前小的有1~3 km,有的城市为500 m)各 设一个小功率基站(BS1~BS7),发射功率一般为5~20W, 以满足各无线小区移动通信的需要。
9
图4-3 按小区半径的一半进行小区分裂示意图 10
采用小区制不仅提高了频率的利用率,而且由于基站 功率减小,也使相互间的干扰减少了。此外,无线小区的 范围还可根据实际用户数的多少灵活确定,具有组网的灵 活性。采用小区制最大的优点是有效地解决了频道数量有 限和用户数增大之间的矛盾。所以,公用移动电话网均采 用这种体制。
难 点: 区群内小区数的计算、同频道小区距离的计算
能力培养: 培养学生掌握移动通信的网络结构及如何构建区群
课堂类型: 讲授课、演示课
教 具: 多媒体设备
1
组织教学
复习提问: 5分钟
1. 分集技术:空间分集、时间分集、频率分集 2. 合并方式:选择性合并、最大比值合并、等增益合并 3. 干扰:邻道干扰、同频干扰、互调干扰
而组网过程中必须要解决移动通信的体制、服务区域的 划分、区群的构成、移动网的组成、信道的结构、接入方 式、信令、路由、接续和多信道共用等一系列问题,才能 使网络正常运行。
4
4.1 区域覆盖
根据服务区域覆盖方式的不同可将移动通信网划分为大 区制和小区制。
4.1.1
大区制就是在一个服务区域(如一个城市)内只有一个或 几个基站(Base Station,BS),并由它负责移动通信的联 络和控制, 如图4-1所示。
导入新课: 5分钟 授 新 课: 70分钟
2
第四章 移动通信网组网技术
4.1 区域覆盖 4.2 区群的的构建 4.3 移动通信的网络结构 4.4 信令 4.5 蜂窝移动通信网络的频率规划 4.6 多信道共用技术 4.7 移动通信的交换技术 4.8 信道自动选择方式
3
随着移动通信用户数量的不断增加,业务范围的不断扩 大,频率资源和可用频道数之间的矛盾日益突出。采用蜂 窝组网方式的目的在于解决常规移动通信系统频谱匮乏、 容量小、服务质量差和频谱利用率低等问题,以实现移动 通信系统在大范围内有序的通信。