移动通信概述(1)

➢ 不同的N值得到各不相同的无线区群形状。
移动通信概述(1)
1.2移动通信的组网技术
– 单位无线区群的选择 ➢ 考虑通信质量，不能产生严重的同频干扰；考虑 频率利用率，即同频复用距离。 ➢ 频率分配时，每个无线小区一个信道组；每个无 线区群一组信道组，不同无线区群可采用相同信 道组。
✓ 同频无线小区中心间隔距离dg大于或等于同频复用保 护距离D；
1.2移动通信的组网技术
l 移动通信网络结构
– 大容量小区制的区域结构组成：无线小区→ 基站区→位置区→MSC区→PLMN→业务区
–移动通信网络结构：
➢ 二级网络、三级网络、四级网络 ➢ 集中交换方式、分散交换方式 ➢ 常用三级集中交换式网络结构
移动通信概述(1)
1.2移动通信的组网技术
l 移动通信系统的信道结构
解：根据呼损率要求及信道数，查表得总话务量A=5.579Erl
每个用户忙时话务量A用户=CTK/3600=0.027(Erl/用户) 每个信道容纳的用户数m=(A/n)/A用户=25.7（用户/信道）
系统所容纳的用户数m×n=25.7×8≈205（用户）
移动通信概述(1)
1.2移动通信的组网技术
➢ 当无线区共用信道数一定时，呼损率B越大，话务量A越 大，信道利用率η越高，服务质量越低
移动通信概述(1)
1.1移动通信的基本概念
l 我国移动通信的发展
➢ 1989年，模拟TACS； ➢ 1994年，GSM系统； ➢ 2001年，模拟网关闭，IS-95CDMA启用，
GPRS开通； ➢ 目前，3G的商用发展，……
移动通信概述(1)
1.1移动通信的基本概念
l 移动通信的工作方式
– 单工方式：同时只能单方向工作，发信时需“按-讲” 操作
➢ 能彼此邻接构成平面的圆内接正多边形有正三角 形、正方形和正六边形。
移动通信概述(1)
1.2移动通信的组网技术
➢ 比较三种圆内接正多边形：正六边形小区的中心 间隔最大，各基站间的干扰最小；交叠区面积最 小，同频干扰最小；交叠距离最小，便于实现跟 踪交换；覆盖面积最大，对于同样大小的服务区 域，采用正六边形构成小区制所需的小区数最少， 即所需基站数少，最经济；所需的频率个数最少， 频率利用率高。
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1.2移动通信的组网技术
– 信道的自动选择方式
➢ 移动台需占用信道进行通话时，大多采用自动选 择空闲信道方式
➢ 自动选择空闲信道方式：
✓ 专用呼叫信道方式 ✓ 循环定位方式 ✓ 循环不定位方式 ✓ 循环分散定位方式
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1.2移动通信的组网技术
➢ 专用呼叫信道方式
✓ 在给定的多个信道中，选择一个信道专门用作呼叫 ✓ 专用呼叫信道作用：处理呼叫（包括MS主叫或被叫）；
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1.2移动通信的组网技术
➢ 小区分裂
✓增大系统容量、降低用户密度，适应用户增 长
✓一分三方式、一分四方式
移动通信概述(1)
1.2移动通信的组网技术
➢ 无线区域的划分和组成，应根据地形地物情况、 容量密度、通信容量、频谱利用率等因素综合考 虑；
➢ 例：容量密度不等时的区域划分
移动通信概述(1)
– 频率资源
➢ 资源特点：
✓ 同一地区同时，频率数量有限，不能无限使用，尤其 不能重复使用，不能储藏
✓ 不同地区或不同时刻，频率可重复使用 ✓ 频率是永不枯竭的有限资源，具有时间、空间、频率
的三维特性
➢ 使用：
✓ 各地区间应注意协调，不使用或使用不当均为浪费 ✓ 频率易被污染 ✓ 频率资源严重短缺，在技术上要提高频率利用率；在
盲区：某些特定区域中，电波被吸收或被反射而使移动台 接收不到信息
要求：在网络规划、设置基站时必须予以充分的考虑。
–用户经常移动，与基站间无固定联系。
➢ 要求采用跟踪交换技术：如位置登记、越区切换、漫游
移动通信概述(1)
1.1移动通信的基本概念
l 移动通信的发展
– 1G（模拟系统）
代表：美国的AMPS、英国的TACS等
✓ 同频干扰是相同载频电台间的干扰，主要由同频复用引起， 要求系统在组网时，给予充分的重视
➢ 要求：选择抗干扰性强的调制方式；设备具有足够的抗人 为噪声能力。
移动通信概述(1)
1.1移动通信的基本概念
-具有多卜勒效应。
➢ 多卜勒效应：相对速度引起频移。频移与速度和入 射波方向有关。
➢ 要求：采用锁相技术（频率跟踪和低门限性能） –存在阴影区（盲区）。
➢ 一般采用正六边形小区形状。
移动通信概述(1)
1.2移动通信的组网技术
l 正六边形无线区群的构成
– 正六边形小区→ 单位无线区群→平面服务区 – 单位无线区群的构成
➢ 构成条件：若干个无线区群能彼此邻接；相邻单位无线区 群中的同频小区中心间隔距离相等。
➢ 构成条件可表示为：N=a2+ab+b2 。 N为无线区群中的小区数； a、b为0或正整数，但不能同时为0
– 信道
➢ 概念：通信网络中一条双向的信息传输通道； ➢ 类型：
✓ 话音信道、控制信道； ✓ 有线信道、无线信道
➢ 无线信道
✓ 移动台与基站间的一条双向传输通道，使用两个分开 的无线频率，上下行信道间的载频间隔为双工间隔。
✓ 上行信道：由移动台发射，基站接收 ✓ 下行信道：由基站发射，移动台接收
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1.2移动通信的组网技术
– 信道
➢ 不同系统中信道的含义：
✓ 模拟系统中：信道=频道 ✓ GSM系统中：信道=某载频上的一个时隙 ✓ CDMA系统中：信道=一个正交的地址码
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1.2移动通信的组网技术
l 多信道共用
– 提高频率利用率的方法
同频复用：间隔一定距离的两个无线小区使用相同频道组 多信道共用 ：网内大量用户共同享有若干个无线信道
衰落的能力和储备。
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1.1移动通信的基本概念
–强干扰条件下工作。
➢ 通信质量的好坏不仅取于设备性能，还和外部噪声与干扰 有关。
➢ 主要噪声：人为噪声，如汽车点火噪声 ➢ 主要干扰：
✓ 互调干扰，设备中器件的非线性引起，要求设备必须具有良 好的选择性；
✓ 邻道干扰，离基站近的移动台的强信号干扰离基站远的邻道 上的移动台的弱信号，要求移动台采用自动功率控制电路。
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1.1移动通信的基本概念
l 移动通信的类型
– 按使用对象分：军用、民用 ； – 按用途和区域分：陆上、海上、空中 ； – 按经营方式分：专用 、公用 ； – 按信号性质分：模拟、数字； – 按工作方式分：单工、半双工、双工制 ； – 按网络形式分：单区制、多区制、蜂窝制 ； – 按多址方式分：FDMA、TDMA、CDMA
➢ 多信道共用时，信道利用率提高，但接续速率下降，设备 复杂，互调产物增多
➢ 用户数不仅与话务量有关，而且与通话占用信道时间有关 ➢ 在系统设计时，既要保持一定的服务质量，又要尽量提高
信道的利用率，而且要求在经济技术上合理 ➢ 在系统设计时，必须选择合理的呼损率，正确确定每用户
忙时话务量，采用多信道共用方式工作，根据用户数计算 信道数，或者给定信道数计算能容纳用户数
1.2移动通信的组网技术
– 无线小区的划分
➢ 服务区内用户密度均匀，采用的无线小区大小相 同，每个小区分配的信道数相同；
➢ 实际通信网络中，用户密度分布不均
✓ 高用户密度区域，无线小区应小些或分配的信道数多 些；
✓ 低用户密度区域，无线小区可大些或分配的信道数少 些；
✓ 当原小区用户密度增至一定程度，可实现小区分裂。
– 2G（数字系统）
代表：泛欧的GSM、美国的DAMPS、IS-95CDMA等
– 3G
标准：基于GSM的WCDMA、基于IS-95CDMA的 cdma2000、TD-SCDMA等
– 4G、5G…… – 为使2G系统能平滑过渡到3G，采用2.5G、2.75G技
术
➢ 代表：GPRS（GSM向WCDMA过渡）
移动通信概述(1)
2021/4/30
移动通信概述(1)
1.1移动通信的基本概念
l 什么是移动通信
– 移动通信是指通信双方至少有一方在移动中 进行信息交换的通信方式。
➢ 至少有一方能移动； ➢ 一种有线和无线相结合的通信方式； ➢ 区域内可随时随地进行； ➢ 为个人通信（5W通信）打下基础； ➢ 移动通信可以是双向的，也可以是单向的。
同频单工 异频单工
– 半双工方式：只有一方可收发同时进行；另一方同 时只能单方向工作
– 双工方式：通信双方均可同时收发工作
➢ 准双工方式：移动台仅在发信时开启发射机，而接收机常 开。
移动通信概述(1)
1.1移动通信的基本概念
l 移动通信系统的组成
– 组成：移动台MS、基站BS、移动业务交换中心
MSC及与市话网PSTN相连接的中继线等
移动通信概述(1)
1.2移动通信的组网技术
l 组网制式
– 大区制----小容量
➢ 概念：在一个服务区内只有一个基站负责移动通 信的联络和控制
➢ 基站天线架设高， 发射功率大
➢ 上行采用分集接收 ➢ 区域内所有频率不能重复
移动通信概述(1)
1.2移动通信的组网技术
➢ 专用呼叫信道方式 适用：大容量移动电话系统 ➢ 循环定位方式 ➢ 循环不定位方式 ➢ 循环分散定位方式 适用：小容量系统
移动通信概述(1)
1.2移动通信的组网技术
l 频率利用
– 移动通信工作频段
➢ 频段：超短波、微波 ➢ 传播特点：直线视距传播；绕射能力弱，反射能
力强
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