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移動通信直放站系統(tǒng)移動通信直放站系統(tǒng)基礎(chǔ)知識目錄移動通信概述GSM數(shù)字移動通信CDMA數(shù)字移動通信PHS通信系統(tǒng)射頻、光纖、網(wǎng)絡(luò)知識Sunnada工程技術(shù)培訓(xùn)書籍√移動通信直放站系統(tǒng)基礎(chǔ)知識綜合覆蓋系統(tǒng)綜合覆蓋系統(tǒng)工程材料介紹工程作業(yè)指導(dǎo)書工程施工規(guī)范 移動通信概述1.移動通信概述移動通信是指通信雙方至少有一方在移動狀態(tài)中進行信息的傳輸和交換。由于廣泛地利用了通信工具,替代了出差、聯(lián)系工作,即可大量節(jié)約能源,又可節(jié)約大量的旅途時間,提高了社會生產(chǎn)、流通領(lǐng)域各個環(huán)節(jié)的速度和效率,創(chuàng)造出更多、更高的社會經(jīng)濟價值。1.1移動通信發(fā)展移動通信起始于20世紀20年代,是20世紀的重大成就之一。在1895年發(fā)明了無線電之后,有關(guān)人士將莫爾斯電報用于船舶通信上,曾在1912年的一次海難中起到了通信作用,使得695人獲救生還。從此開始了移動通信的發(fā)展。自20世紀70年代后期第一代蜂窩網(wǎng)(1G)在美國、日本和歐洲國家為公眾開放使用以來,頻譜資源的不足和模擬電子技術(shù)的局限性制約著蜂窩移動通信的發(fā)展。直至1990年,泛歐數(shù)字蜂窩網(wǎng)正式向公眾開放使用,采用數(shù)字時分多址(TDMA)技術(shù),信道帶寬200kHz,使用新的900MHz頻譜,稱為GSM(全球移動通信系統(tǒng))系統(tǒng),屬于第二代蜂窩網(wǎng)(2G),這是具有現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)特征的第一個全球數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng),從而使GSM成為世界上最流行的數(shù)字蜂窩網(wǎng)標準,隨后,世界各國政府又聯(lián)合制定了GSM的等效技術(shù)標準――DCS1800,它在1.8~2GHz上提供個人通信業(yè)務(wù)(PCS)。1991年開始使用數(shù)字時分多址(TDMA),1993年又有基于碼分多址(CDMA)的數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng),分別稱為IS-54和IS-95。20世紀90年代后,第二代數(shù)字蜂窩網(wǎng)廣泛使用,數(shù)字通信技術(shù)成為大勢所趨,2G除了提供移動手機互通電話外,還容許移動用戶的手機或便攜電腦實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信。這意味著,2G的基站可能提供這類應(yīng)用的不對稱傳輸通路,用戶至基站方向的上行信息較短,而基站至用戶方向的下行線路傳送信息可以較長。這樣的蜂窩網(wǎng)被稱為GPRS(通用分組無線業(yè)務(wù)),即介于2G~3G之間,俗稱二代半(2.5G)。20世紀90年代末至21世紀初,第二代移動通信系統(tǒng)積極參與、準備迎接即將來臨的第三代移動通信系統(tǒng)(3G)。3G被稱為使IMT-2000(國際移動通信系統(tǒng)),他將采用最新的無線電技術(shù)、發(fā)揮各種通信技術(shù)的優(yōu)點,能夠適應(yīng)世界各國的數(shù)字蜂窩網(wǎng)和個人通信業(yè)務(wù)(PCS)使用。我國模擬蜂窩移動電話網(wǎng)1986年開始組建,郵電部于1987年引進了美國Motorola公司、瑞典Ericsson公司的900MHzTACS體制系統(tǒng)。1995年以前,我國主要發(fā)展900MHzTACS模擬蜂窩移動電話。數(shù)字移動電話網(wǎng)的建設(shè),起步于1994年9月。廣東率先建成特區(qū)及珠江三角洲數(shù)字移動電話網(wǎng),初期容量為5萬戶,10月份試運行。我國CDMA網(wǎng)絡(luò)于2002年初正式開網(wǎng)放號,按照中國聯(lián)通的發(fā)展計劃,我國將建世界最大、最好的CDMA網(wǎng)絡(luò),其中第一期工程網(wǎng)絡(luò)容量1515萬,覆蓋全國31個?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市)的300多個地級市和2000多個縣級市。截止2001年3月,世界各地已有160多個CDMA網(wǎng)絡(luò),覆蓋了美洲、歐洲、大洋洲、亞洲、非洲、等許多國家。全球CDMA移動通信用戶達9,000萬,較2000年增加58%。從1999年起,美國CDMA用戶發(fā)展就牢牢地占據(jù)了第一的位置;在亞太地區(qū):中國香港、日本、韓國、澳大利亞、泰國、印度、菲律賓、新西蘭、孟加拉國等許多國家和地區(qū)都已建有CDMA商用網(wǎng)絡(luò),其中韓國是全球最大的CDMA市場之一,CDMA用戶達2700萬。1.2我國移動通信發(fā)展過程:在第一代移動通信技術(shù)主要指蜂窩式(TACS)模擬移動通信,其載波間隔25kHz,技術(shù)特征是蜂窩網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)克服了大區(qū)制容量低、活動范圍受限的問題。第二代移動通信是蜂窩數(shù)字移動通信,使蜂窩系統(tǒng)具有數(shù)字傳輸所能提供的綜合業(yè)務(wù)等種種優(yōu)點。第二代半移動通信可以說是CDMA了,只有CDMA能實現(xiàn)二代到二代半、二代半到三代的平滑過渡,因此“二代半”具有不同的含義。它能提供7到10倍于模擬技術(shù)、6倍于TDMA數(shù)字移動通信技術(shù)的容量。第三代移動通信的主要特征使除了能提供第二代移動通信系統(tǒng)所擁有的各種優(yōu)點,克服了其缺點外,還能夠提供寬帶多媒體業(yè)務(wù)能提供高質(zhì)量的視頻寬帶多媒全綜合業(yè)務(wù),并能實現(xiàn)全球漫游。核心技術(shù)上從第二代到第三代有著重大的變遷。1.3移動通信的特點1.3.1移動通信具有有線無線相結(jié)合的通信方式。1.3.2電波傳播有嚴重的衰落現(xiàn)象。1.3.3遠近效應(yīng)。移動通信是在運動過程中進行通信的,大量的移動臺之間會出現(xiàn)近處移動臺干擾遠距離移動臺的通信現(xiàn)象。因此要求移動臺發(fā)射功率具有自動調(diào)整功能。1.3.4經(jīng)常處于強干擾條件下工作。1.3.5陰影區(qū)(盲區(qū))。1.3.6多普勒效應(yīng)。指當波源與觀察者有相對運動時,觀察者接收到的波的頻率和波源發(fā)出的頻率不同的現(xiàn)象。兩者相互接近時,觀察者接收到的頻率升高,相互遠離時,頻率降低。1.4移動通信分類1.4.1按設(shè)備的使用環(huán)境分為:陸地移動通信、海上移動通信、航空移動通信。1.4.2按服務(wù)對象分為:公用移動通信和專用移動通信。公用移動通信是目前我國由中國移動和中國聯(lián)通經(jīng)營的移動電話業(yè)務(wù)。1.4.3按移動通信設(shè)備分:1、蜂窩狀移動電話系統(tǒng)。2、專用調(diào)度電話。3、集群調(diào)度移動電話。4、無中心個人無線電話系統(tǒng)。5、公用無繩電話系統(tǒng)。6、移動衛(wèi)星通信系統(tǒng)。7、移動數(shù)據(jù)通信。1.4.4通信按工作頻段分:根據(jù)通信設(shè)備的工作頻率不同,通信通??煞譃殚L波通信、中波通信、短波通信、微波通信等。為了較全面對通信中所使用的頻段有所了解,下面把通信使用的頻段及說明列入下表:表1-1通信使用的頻段及主要用途頻率范圍(f)波長(λ)符號常用傳輸媒介用途3Hz~30kHz108~104m甚低頻VLF有線線對長波無線電音頻、電話、數(shù)據(jù)終端、長距離導(dǎo)航、時標30Hz~300kHz104~103m低頻LF有線線對長波無線電導(dǎo)航、信標、電力線通信300kHz~3MHz103~102m中頻MF同軸電纜中波無線電調(diào)幅廣播、移動陸地通信、業(yè)余無線電3~30MHz102~10m高頻HF同軸電纜短波無線電移動無線電話、短波廣播、定點軍用通信、業(yè)余無線電30~300MHz10~1m甚高頻VHF同軸電纜米波無線電電視、調(diào)頻廣播、空中管制、車輛通信、導(dǎo)航、集群通信、無線尋呼300MHz~3GHz100~10cm特高頻UHF波導(dǎo)分米波無線電電視、空間遙測、雷達導(dǎo)航、點對點通信、移動通信3~30GHz10~1cm超高頻SHF波導(dǎo)厘米波無線電微波接力、衛(wèi)星和空間通信、雷達30~300GHz10~1mm極高頻EHF波導(dǎo)毫米波無線電雷達、微波接力、射電天文學(xué)105~107GHz310-4~310-6cm紫外、可見光紅外光纖激光空間傳播光通信通信中工作頻率和工作波長可互換,公式為:λ=C/f式中,λ為工作波長;f為工作頻率;C為電波在自由空間中的傳播速度,通常認為C=3×108m/s1.5移動通信無線設(shè)備的工作方式1.5.1無線電通信工作方式有以下幾種:(1)單向通信方式。這是最簡單的一種工作方式,也是最原始的通信方式,即兩個移動電臺,一個作發(fā)射臺,一個作接收臺。(2)雙向通信方式。這種方式通信雙方可以相互對話,即固定臺(基站)或移動臺與移動臺之間互作發(fā)射臺或接收臺進行通信。如常見的對講機。(3)中繼通信方式。當兩用戶相距較遠時,或受地形影響,如建筑物、高山等,可以通過中繼轉(zhuǎn)發(fā)即中繼方式,以擴大移動通信的服務(wù)范圍。1.5.2按頻率不同的無線通信方式有以下幾種:(1)單頻單工(2)異頻單工方式(3)雙頻雙工方式——即在收發(fā)信機和天線之間插入一個雙工器以實現(xiàn)共用一副天線,可同時完成發(fā)射和接收信號。(4)中繼轉(zhuǎn)發(fā)方式。1.6干擾和噪聲概述:外部噪聲和干擾是使通信性能變壞的重要因素。接收機能否正常工作,不緊取決于接收機輸入信號的大小,而且取決于噪聲和干擾的大小。比如說,在接收機靈敏度很高的情況下,當外部噪聲和干擾遠高于接收機的固有噪聲時,接收機的實際靈敏度就會大大降低。外部噪聲分自然噪聲和人為噪聲。自然噪聲主要是天電噪聲、宇宙噪聲和太陽噪聲;人為噪聲是各種電氣設(shè)備所產(chǎn)生的噪聲。自然噪聲一般比接收機固有噪聲低得多,故可忽略不計。通常,僅需考慮人為噪聲。1.6.1移動通信系統(tǒng)中的主要干擾(1)發(fā)射機互調(diào)和接收機互調(diào)在移動通信系統(tǒng)中,三階互調(diào)是主要考慮的內(nèi)容。(2)鄰道干擾由于移動臺有可能與基站靠得很近,這樣一來鄰近信道的信號就可能很大,這種干擾的產(chǎn)生,主要是發(fā)射機帶外輻射造成的。(3)同頻干擾由于移動通信采用信道地區(qū)復(fù)用,因此在系統(tǒng)設(shè)計時要考慮同頻復(fù)用的距離,和地理條件等因素。除以上三方面主要干擾外,還有發(fā)射機寄生輻射、接收機寄生靈敏度、接收機阻塞等。2互調(diào)干擾的起因互調(diào)的產(chǎn)生是由于多個信號加至非線性器件上產(chǎn)生大量的互調(diào)產(chǎn)物。這些新的頻率成分的產(chǎn)生是由于器件的非線性特性造成的。1.6.3發(fā)射機互調(diào)為了提高效率,發(fā)射機輸出級通常是工作于C類的非線性狀態(tài)。當一臺發(fā)射機輸出級與另一臺或多臺發(fā)射機的輸出信號耦合時,通常它本身的非線性作用將產(chǎn)生很多互調(diào)產(chǎn)物,互調(diào)產(chǎn)物又通過天線輻射出去,因而造成對接收機的干擾,這種由于發(fā)射機末級的非線性產(chǎn)生的互調(diào),稱為發(fā)射機互調(diào)。1.6.4接收機互調(diào)由于接收機前端射頻通帶較寬,假如有兩個或多個干擾信號進入高放或混頻級。則通過他們自身的非線性作用。各干擾信號就會彼此混頻。若互調(diào)產(chǎn)物落入接收機帶內(nèi)。就會造成接收機的互調(diào)干擾。小結(jié)什么是移動通信?它在人們生活中的作用?移動通信特點?移動無線設(shè)備的工作方式有哪幾種?互調(diào)產(chǎn)物產(chǎn)生的原因是什么?移動通信系統(tǒng)中主要的干擾有哪些方面?減小發(fā)射機互調(diào)干擾的措施是什么?減小接收機互調(diào)干擾的措施是什么?GSM數(shù)字移動通信1982年歐洲郵電主管部門會議建立了移動通信特別組(GSM),著手進行泛歐蜂窩狀移動通信系統(tǒng)標準工作。1991年在歐洲開通第一個系統(tǒng),同時將GSM更名為“全球移動通信系統(tǒng)”(GlobalSystemforMobilecommunications)。從此蜂窩移動通信跨入了第二代數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)。并提出主要參數(shù)如下:頻段:935~960MHz(基站發(fā));890~915MHz(移動臺發(fā));頻帶寬度:25MHz;通信方式:全雙工;載波間隔:200KHz;信道分配TDMA每載波8時隙,全速信道8個,半速信道16個;信道總速率:270.83Kbit/s;調(diào)制方式:GMSK調(diào)制指數(shù)0.3;話音RPE---LTP13Kbit/s規(guī)則脈沖激勵線性預(yù)測編碼;數(shù)據(jù)9.6kbit/s;分集接收:跳頻217跳/s,交錯信道編碼,自適應(yīng)均衡,判決反饋自適應(yīng)均衡器(16us以上);每個時隙信道比特率:22.8kbit/s。2.2.網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)2.2.1.數(shù)字蜂窩網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)由三個部分組成,即交換系統(tǒng)(NSS)、基站系統(tǒng)(BSS)、操作和支持系統(tǒng)(OSS)。2.2.2.交換系統(tǒng)由五部分組成:移動業(yè)務(wù)交換中心(MSC),本地用戶位置寄存器(HLR),外來用戶位置寄存器(VLR),鑒別中心(AUC)和設(shè)備識別寄存器(?EIR)?;鞠到y(tǒng)(BSS)包含兩部分:基站控制器(BSC)和基站收發(fā)信機(BTS)。從功能上看,BTS主要負責無線傳輸,BSC主要負責控制和管理。通常,交換系統(tǒng)中一個MSC監(jiān)控一個或多個BSC,每個BSC控制多個BTS。EIRHLR/AUCBTSEIRHLR/AUCBTSISDNPLMNPSTNPSPDNISDNPLMNPSTNPSPDNMSC/VLRBSCBTSMSC/VLRBSCBTSOMCBTSOMCBTSISDN---------綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng) OMC----------操作和維護中心PLMN--------公共陸地移動網(wǎng) EIR------------設(shè)備識別寄存器PSTN---------公共交換電話網(wǎng) BSC------------基站控制器PSPDN-------分組交換公用數(shù)據(jù)網(wǎng) BTS------------基站收發(fā)信臺MSC-------------移動交換中心 VLR------------外來用戶位置寄存器AUC-------------鑒別中心 HLR------------本地用戶位置寄存器2.3.頻率配置數(shù)字公用陸地蜂窩網(wǎng)移動通信網(wǎng)采用900MHz頻段:890~915MHz(移動臺發(fā),基站收);935~960MHz(基站發(fā),移動臺收);隨著業(yè)務(wù)的發(fā)展可視需要向下擴展是向前1.8GHz頻段擴展.2.3.2.頻道間隔相鄰頻道間隔200kHz,每個頻道采用時分多址接入(TDMA)方式分為8個時隙,即8個信道,如果采用半速率話音編碼后,每個頻道可容納16個半速率信道。2.3.3.頻道序號與頻道標稱中心頻率的關(guān)系為:下行:F(n)=935.2MHz+(n-1)×0.2MHz上行:F(n)=890.2MHz+(n-1)×0.2MHz2.3.4.干擾保護比同頻干擾保護比:C/I(載頻/干擾)≥9dB鄰頻干擾保護比:C/I(載頻/干擾)≥-9dB載頻偏離400kHz時的干擾保護比:C/I(載頻/干擾)≥-41dB工程設(shè)計時需對以上C/I值另加3dB。2.4.接口與信令2.4.1.BTS與BSC之間的接口------Abis接口。Abis接口用2Mbit/s數(shù)字接口或64kb/sPCM數(shù)字傳輸鏈路來實現(xiàn)。BTS與MS之間的空中接口------亦稱Um接口,此接口習慣上也稱無線接口。無線接口是移動臺(MS)與基站收發(fā)信機(BTS)之間接口的統(tǒng)稱。它使用了每個載頻占用一個TDMA幀的時分多址的概念,每幀包括8時隙(TS),從BTS到MS的方向定為下行,相反的方向稱為上行。A接口,從系統(tǒng)的功能實現(xiàn)而言,就是移動交換中心(MSC)與基站控制器(BSC)之間的互連接口,其物理連接是通過采用標準的2Mb/sPCM數(shù)字傳輸鏈路來實現(xiàn)。2.4.4.信道的定義(1).物理信道:一個載頻上的TDMA幀的一個時隙稱為一個物理信道。它相當于FDMA系統(tǒng)中的一個頻道,每個用戶通過一系列頻率的一個接入系統(tǒng),因此,GSM中每個載頻有8個物理信道,信道0~7(時隙0~7)。(2).邏輯信道:大量的信息傳遞于BTS與MS之間,根據(jù)傳遞信道的種類,我們定義不同的邏輯信道。邏輯信道在傳輸過程中要被放在某個物理信道上。邏輯信道可分為兩類,業(yè)務(wù)信道和控制信道。a.業(yè)務(wù)信道(TCH):用于傳送編碼后的話音或用戶數(shù)據(jù)b.控制信道(CCH):用于傳送信令或同步數(shù)據(jù)??刂菩诺婪秩N:廣播、公共及專用控制信道。2.4.5.廣播信道可分為:(1).頻率校正信道(FCCH):此信道供用戶傳送校正MS頻率的信息。同步信道(SCH):此信道傳送給MS的幀同步(TDMA幀號)和BTS的識別碼(BSC)信息。(2).廣播控制信道(BCCH):此信道廣播每個BTS的通用信息(小區(qū)特定信息)(3).公共控制信道(CCCH):用于呼叫接續(xù)階段傳輸鏈路連接所需要的控制信令。(4).尋呼信道(PCH):此信道用于尋呼(搜索)MS的信息。(5).隨機接入信道(RACH):MS通過此信道申請分配一個SDCCH,它可作為對尋呼的響應(yīng)或MS主叫登記時的接入。(6).允許接入信道(AGCH):此信道用于為MS分配一個SDCCH。2.4.6.專用控制信道(DCCH)可分為:(1).獨立專用控制信道(SDCCH):用于在分配TCH之前呼叫建立過程中傳送系統(tǒng)信令。例如登記和鑒權(quán)在此信道上進行。(2).慢速隨路控制信道(SACCH):與一個業(yè)務(wù)信道TCH或一個獨立專用控制信道SCDDH相關(guān)。它是一個傳送連接信息的連續(xù)數(shù)據(jù)信道;如傳送移動臺接收到的關(guān)于服務(wù)及鄰近小區(qū)的信號強度的測試報告。這對實現(xiàn)移動臺參與的切換功能是必要的,它還用于MS的功率管理和時間的調(diào)整。上、下行,點對點(移動對移動)(3).快速隨路控制信道(FACCH):與一個業(yè)務(wù)信道TCH相關(guān)。FACCH在話間傳輸過程中,如果突然需要以比慢速隨路控制信道SACCH所能處理的高得多的速度傳送信令信息,則借用20ms的話音(數(shù)據(jù))突發(fā)脈沖序列來傳信令。這種情況通常在切換時使用。由于話音譯碼器會重復(fù)最后20ms的話音,所以這種中斷不被用戶查覺。2.5.通用分組無線業(yè)務(wù)(GPRS)通用分組無線業(yè)務(wù)(GPRS,GeneralPacketRadioService)是GSM標準化組織制定的一套標準,以實現(xiàn)移動分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。GPRS網(wǎng)絡(luò)是一個傳輸承載平臺,提供的是端分組交換方式下數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收。GPRS的實現(xiàn)是在GSM網(wǎng)絡(luò)上增加分組數(shù)據(jù)服務(wù)設(shè)備,并對GSM無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進行升級,從而利用現(xiàn)有的GSM無線覆蓋提供分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。2.5.1GPRS的特點(1).速度快GPRS在傳輸上支持4種編碼方式并采用多時隙(最多8個時隙)合并傳輸技術(shù),使數(shù)據(jù)速率最高可達171Kbit/s。在網(wǎng)絡(luò)接入上,由于GPRS網(wǎng)本身就是一個分組型數(shù)據(jù)網(wǎng),提供較高的接入速率,支持IP協(xié)議,因此與數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)建立連接的時間僅幾秒鐘,而且支持一個用戶占用多個信道,快于電路型數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。(2).利用率高“分組”的固有特點使得GPRS具有按需分配頻率資源和網(wǎng)絡(luò)傳輸資源的能力,即資源利用率高。因此也使得用戶時間利用率高、資金利用率高(GPRS可按流量計費)。同時使GPRS更適應(yīng)數(shù)據(jù)通信的突發(fā)性的特點。(3).近況和前景都看好。GPRS充分利用現(xiàn)有的無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋,投資少,功能強,近期容易鋪開。技術(shù)上是分組與IP結(jié)合,順應(yīng)了通信網(wǎng)的發(fā)展趨勢,是第二代向第三代過渡的主力軍。2.5.2.GPRS的業(yè)務(wù)GPRS是一個采用業(yè)務(wù)承載平臺,提蒼茫的是數(shù)據(jù)終端到業(yè)務(wù)平臺的傳輸通道。真正業(yè)務(wù)是依靠業(yè)務(wù)開發(fā)平臺實現(xiàn),提供豐富的基于IP的移動的業(yè)務(wù),GPRS幾乎可以支持除交互式多媒體業(yè)務(wù)以外的所有數(shù)據(jù)應(yīng)用業(yè)務(wù)。GPRS業(yè)務(wù)可分為點以點業(yè)務(wù)和點對多點業(yè)務(wù)。目前點對多點規(guī)范尚未完成。點對點業(yè)務(wù)包括但不限于以下業(yè)務(wù):(1).TERNET業(yè)務(wù),向用戶提供便捷和高速的移動INTERNET業(yè)務(wù),如Web瀏覽,E—mail,TELNET,F(xiàn)TP,目錄服務(wù),遠程監(jiān)控,在線數(shù)據(jù)庫,信息查詢,電子商務(wù)等。(2).移動辦公業(yè)務(wù)(提供與企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)Intraner互通)(3).WAP業(yè)務(wù)(4).GPRS傳短消息(5).遠程操作(在線股票交易、移動銀行等)(6).定位業(yè)務(wù)(GPS定位信息傳輸)(7).信息服務(wù),如新聞、股市行情、調(diào)度管理、訂票、天氣預(yù)報、電子郵件、娛樂等。2.5.3.GPRS對GSM網(wǎng)絡(luò)的影響(1).現(xiàn)有設(shè)備的改造BTS:需升級支持新的邏輯信道結(jié)構(gòu)和編碼方式。對于編碼方式CS1和CS2,目前廠家的設(shè)備絕大部分只需軟件升級即可。BSC:需要增加新的分組數(shù)據(jù)處理單元PCU模塊。部分廠家采用的是在BSC中插入單元的方式,部分是采用分立設(shè)備。HLR:需要支持GPRS的用戶數(shù)據(jù)和路由信息及與SGSN的Gr接口,因此需要軟件升級。MSC/VLR:如果需要MSC與SGSN的Gs接口,則需要對MSC做軟件升級,如果不采用Gs接口,則MSC無需改造。OMC:需要增加對新的網(wǎng)絡(luò)單元進行管理的功能。計費系統(tǒng):由于GPRS采用了與電路型業(yè)務(wù)完全不同的計費信息,因此需要改造原計費系統(tǒng)。終端:需要引入支持GPRS的終端。GPRS定義了三類終端:A類:GPRS和GSM電路型業(yè)務(wù)可同時工作;B類:可同時附著在GPRS和GSM電路型業(yè)務(wù)上,但兩者不能同時工作,只能交替工作;C類:只能附著在一類業(yè)務(wù)上,需要人工切換工作。2.6.增強型數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)(EDGE)增強型數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)(EnhancedDateforGSMEvolution-EDGE)采用一種改進的GSM調(diào)制技術(shù),目前處于研究階段。EDGE通過在無線信道上將原來的GMSK調(diào)制技術(shù)改為QAM,與GSM相比,在相同的帶寬條件下可以提供比原來高3倍的吞吐量,每時隙的速率提高到48Kbit/s,同時允許集中使用多達8個時隙,即在使用8個時隙的情況下速率可以達到384kbit/s。EDGE是GPRS的升級,是GPRS向前演進的一個過程,兩者本質(zhì)上沒有什么變化,屬于增強型GPRS數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),只是信號方式發(fā)生改變,能夠充分保證GPRS與第三代移動通信的并存和兩者之間的漫游切換。GPRS技術(shù)規(guī)范的著眼點與CDMA完全相反。大家知道,GSM網(wǎng)絡(luò)在全球有著最廣泛的應(yīng)用,如何保證全球眾多的GSM運營商不被移動通信技術(shù)發(fā)展所淘汰是一個非?,F(xiàn)實的技術(shù)難題。這就是GPRS技術(shù)的初衷,也就注定它難免會受到許多技術(shù)的制約。所以,GPRS至今在全球范圍仍未有一個切實的平滑過渡到3G的技術(shù)解決方案。GSM、GPRS、CDMA20001X的比較對比項目GSMGPRSCDMA20001X向3G過渡的技術(shù)解決方案交換網(wǎng)絡(luò);采用GPRS過渡.無線網(wǎng)絡(luò):需重建;用戶手機更換沒有即將商用過渡中運行商需更換主設(shè)備需要不需要過渡后現(xiàn)在的手機仍能通話不能不能數(shù)據(jù)傳輸?shù)睦碚摌O限9.6kbps171kbps6Mbps已實現(xiàn)的傳輸速率9.6kbps25~50kbps2.4Mbps局部話務(wù)量激增的智能平衡無無有手機最大發(fā)射功率2W2W2W手機最小發(fā)射功率200mW200mW<0.1mW固定電話的通話質(zhì)量不可能達到不可能達到可以達到在嘈雜環(huán)境清晰通話不能不能能移動中掉話率有有理論上無解密通話內(nèi)容的難度較難較難基本不可能支持短消息能力強強非常強支持WAP上網(wǎng)能力弱強非常強支持多媒體服務(wù)能力無弱強2.7.SIM卡常識SIM卡是一種含有集成電路的卡片,它具有一定的智能,SIM卡有兩個用戶必須知道的密碼,一個叫做PIN碼,另一個叫做普開碼(PUK)。PIN碼是四位數(shù),PUK碼有8位數(shù)。當PIN碼三次輸入錯誤,SIM卡就被鎖住,并要求輸入PUK碼,有些地方PUK碼不直接告訴用戶,而是在當?shù)匕l(fā)卡部門掌握PUK碼,便于增加保密級別。在輸入PUK碼時,必須小心,如果輸入十次都是錯的,那么這張卡就做廢了。SIM卡中存有許多重要信息,如號碼、密鑰等。仿造兩張同樣的SIM卡幾乎不可能。SIM卡本身具有防水,抗靜電的功能。可在-20℃±85℃溫度范圍內(nèi)保存。2.8.跳頻技術(shù)跳頻可分為快速和慢速跳頻,在GSM中采用的是慢速跳頻,其特點是按照固定的間隔改變一個信道使用的頻率。根據(jù)GSM的建議,基站無線信道的跳頻是以每一個物理信道為基礎(chǔ),因此對于移動臺來說,只需要在每個幀的相應(yīng)時隙跳變一次即可,即每秒跳217次。它在一個時隙內(nèi)用固定的頻率發(fā)送和接收,然后在該時隙后需條到下一個TDMA幀,由于監(jiān)視其他基站需要時間,故允許跳頻的時間約為1ms,收發(fā)頻率為雙工頻率。但對基站系統(tǒng)來說,每個基站中的TRX(收發(fā)信機)要同時于多個移動臺通信,因此,對于每個TRX來說,能根據(jù)通信使用的物理信道,在其每個時隙上按照不同的跳頻方案來進行跳變。2.8.1跳頻的種類及各自實現(xiàn)的方法GSM中的跳頻可分為基帶跳頻和射頻跳頻兩種?;鶐l是通過腔體合成器來實現(xiàn)的,而射頻跳頻是通過混合合成器來實現(xiàn)的。當采用基站帶跳頻時,它的原理是在幀單元和載頻單元之間加入了一個以時隙為基礎(chǔ)的交換單元,通過把某個時隙的信號切換到相應(yīng)的無線頻率上來實現(xiàn)跳頻,這種做法的特點是比較簡單,而且費用也低。由于腔體合成器要求起每個發(fā)信機的頻率都是固定的,因此當發(fā)信機要改動頻率時,只能人工調(diào)諧到新的頻率上,其話音信號隨著突發(fā)脈沖的變化而使用不同的頻率發(fā)射機發(fā)射。因此若要完成跳頻功能,就需要收發(fā)信機在跳頻總線上不停的掃描觀察,當總線發(fā)現(xiàn)有要求使用某一頻率時,總線就自動指向擁有該頻率的發(fā)信機上來發(fā)送信號。采用基帶跳頻的小區(qū)載頻與該小區(qū)使用的頻點數(shù)是一樣的。當采用射頻跳頻時,它是在通過其每個TRX的頻率合成器進行控制,使其在每個時隙的基礎(chǔ)上按照不同的方案進行跳頻。它采用的混合合成器對頻帶的要求十分寬松,每個發(fā)信機都可使用一組相同的頻率,采用不同的MAIO(移動分配索引偏移)加以區(qū)分。但它必須有一個固定發(fā)射BCCH頻率的發(fā)信機,其它發(fā)信機可隨著跳頻序列值改變而改變。兩者的區(qū)別是:跳頻采用的腔體合成器最多可配置8個發(fā)信機,而且衰耗小,僅為3.5dB;而射頻跳頻采用的混合合成器的容量較小,最多可配置4個發(fā)信機,而且衰耗大,當為H2D時,衰耗為4.5dB;當為H4D時,衰耗為8dB,顯然,當基站配置較大時采用混合合成器的基站覆蓋要小;腔體合成器對頻段的要求不如混合合成器靈活,混合合成器所帶的發(fā)信機可以使用一組頻率,頻點的間隔要求為200kHz;腔體合成器的發(fā)信機僅能使用固定的頻率發(fā)射,而且所用頻點的間隔要求大于600kHz;基帶跳頻的每個發(fā)信機只能對應(yīng)一個頻點,而射頻跳頻的每個發(fā)信機能夠發(fā)送所有參與跳頻的頻點。當使用基帶跳頻時攜帶BCCH頻點的TX若出現(xiàn)故障,則易導(dǎo)致整個小區(qū)的癱瘓。而在使用射頻跳頻時則不會出現(xiàn)這類情況,因為每個TX都能發(fā)送BCCH頻點,攜帶BCCH信道的載頻優(yōu)先級最高,當該載頻出現(xiàn)問題時,攜帶BCCH信道的TDMA幀能夠自動通過另一個載頻發(fā)射出去。2.8.2跳頻的優(yōu)點GSM采用跳頻有兩個原因,是因為它可起到頻率分集和干擾源分集的作用。跳頻可起到頻率分集的作用跳頻是要保證同一個信息使用幾個頻率發(fā)送,從而可提高無線信號抗衰弱的能力。不同頻率信號的衰弱特性不同,而且隨著頻率差別增大時,衰弱特性更加獨立。對于相距足夠遠的頻率,它們可看作是完全獨立。當移動臺以高速移動時,跳頻基本起不到什么作用。然而對于擁有大量手持機用戶的系統(tǒng)是很重要的,因為手持機的用戶通常運動速度較慢或者處于靜止狀態(tài),在此時跳頻優(yōu)越性就顯示出來了,它所能提供的增益大概是在6.5dB左右。跳頻可起到干擾源分集作用在業(yè)務(wù)量密集的地方,網(wǎng)絡(luò)的容量將受到由于頻率復(fù)用產(chǎn)生的干擾限制。當不選跳頻時,如一頻點出現(xiàn)干擾,則當用戶占用該頻點時就會造成通話質(zhì)量使用戶難以忍受,而當使用跳頻時,該干擾情況就會被該載波的其它呼叫所共享,整個網(wǎng)絡(luò)的性能將得到提高。經(jīng)分析使用跳頻的網(wǎng)絡(luò)可比不采用跳頻的網(wǎng)絡(luò)高出3dB的增益。2.8.3跳頻系列在小區(qū)參數(shù)的定義中定義了兩個頻率組,一個稱為“小區(qū)分配表CA”(CELLALLOCATION)用來定義該小區(qū)所用到的所有頻點,另一個被稱為“移動分配表MA)(MOBILEALLOCATION)用來定義參與跳頻的所有頻點。在此值得注意的是,攜帶有BCCH的載頻,不能用于跳頻,因為它攜帶有FCCH、SCH及BCCH信道,需要不停的向該小區(qū)的所有手機廣播同步消息及系統(tǒng)消息。編號和主要業(yè)務(wù)移動臺ISDN號碼是指主叫用戶為呼叫數(shù)字公用陸地蜂窩移動通信網(wǎng)中用戶所需撥的號碼。CC為國家碼,我國為86;NDC為國內(nèi)目的地碼,即網(wǎng)絡(luò)接入號,中國移動GSM網(wǎng)為139~135,中國聯(lián)通公司GSM為130~131;SN為用戶號碼,采用等長8位編號計劃。中國移動SN號碼結(jié)構(gòu)是ABCDabcd,其中BCD為每個移動業(yè)務(wù)本地網(wǎng)原籍用戶位置寄存器(HLR)號碼,abcd為移動用戶碼;中國聯(lián)通公司SN號碼結(jié)構(gòu)是ABCabcde,ABC是移動業(yè)務(wù)本地網(wǎng)的原籍位置寄存器號碼,abcde是移動用戶碼。MCC為移動用戶國家碼,由3位數(shù)字組成,唯一地識別移動用戶所屬的國家。我國為460;MNC為移動網(wǎng)號,由2位數(shù)字組成,用于識別移動用戶所歸屬的移動網(wǎng)。中國移動GSMPLMN網(wǎng)為00,中國聯(lián)通公司GSMPLMN網(wǎng)為01;LAC為位置區(qū)號碼,是一個2ByteBCD編碼,表示為ABCD。在一個GSMPLMN網(wǎng)中可定義65536個不同的位置區(qū)。小結(jié):我國數(shù)字公用陸地蜂窩移動通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是怎樣的?以及各部分主要功能?簡述GSM系統(tǒng)主要參數(shù)?數(shù)字無線接口中的物理信道是什么?邏輯信道是什么含義?頻道序號與頻道標稱中心頻率的關(guān)系GPRS指什么?它的主要特點?跳頻優(yōu)點及種類?CDMA數(shù)字移動通信CDMA是英文CodeDivisionMultipleAccess的縮寫,直譯為碼分多址。最先由美國高通公司開發(fā)出來的。作為無線通訊技術(shù)的一種規(guī)范,它是在數(shù)字通信技術(shù)的分支——擴頻通信的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。專家們常常用房子中的交談來形象地解釋CDMA——一個寬敞的房間里正在舉行聚會,高朋滿座。假想賓客們都是一對一地交談,假設(shè)每一對人都使用一種語言:英語、中文、日語、俄語……所有交談地人都只懂這一種語言,這樣對于正在交談地中的任何一對來說,都能聽懂對方的語言,而聽不明白另外任何一方的交談內(nèi)容。因此,雖然房間里的人很多,但相互之間不會信息干擾。在這個比喻里,房間相當于CDMA系統(tǒng)中的一個載波,交談?wù)咚褂玫恼Z言相當于區(qū)分不同用戶和信道的編碼;交談中的人就如同CDMA系統(tǒng)中正在通話的用戶;再經(jīng)過抑制背景噪音的處理,就形成了一個“CDMA”系統(tǒng)。與此相對照,還是設(shè)想一個寬敞的房間里正舉行聚會,模擬移動通信技術(shù)(FDMA)解決辦法是,按次序分別將需要交談的兩個人招入房間安排談話;GSM數(shù)字移動通信技術(shù)(TDMA)的解決辦法是,將所有的人同時招入房間,按次序先后安排其中的兩個人分別輪流進行談話;由此可見用CDMA可以提高頻譜的利用率。3.1.1網(wǎng)絡(luò)參考模型
?CDMA網(wǎng)絡(luò)參考模型定義了網(wǎng)中的功能實體和相互間的接口,見圖1。從圖中可看出CDMA網(wǎng)絡(luò)參考模型與GSM網(wǎng)相似。MSC移動交換中心HLR歸屬位置寄存器
VLR拜訪位置寄存器AC鑒權(quán)中心
MC短消息中心SME短消息實體
PSTN公用交換電話網(wǎng)MS移動臺
EIR設(shè)備識別寄存器BS基站系統(tǒng)
OMC操作維護中心IWF互連功能圖1CDMA網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)參考模型3.1.2頻率配置???中國聯(lián)通CDMA網(wǎng)的工作頻段為825MHz~835MHz(基站收)、870MHz~880MHz(基站發(fā)),即10MHz可用頻率,上下行頻率間隔為45MHz。CDMA基本頻道為AMPS的283號頻道(833.49MHz),第二CDMA頻道為242號(832.26MHz)。擴展CDMA頻道依次為201號(831.03MHz)、160號(829.80MHz)、119號(828.57MHz)、78號(827.34MHz)和37號(826.11MHz)。3.2.CDMA的起源擴頻技術(shù)的起源要追溯到第二次世界大戰(zhàn)時期,當時的技術(shù)初衷是為了防止敵方的干擾,解決在戰(zhàn)場強電子干擾環(huán)境中如何進行清晰通話的難題。大家知道在第一代模擬移動通信以及第二代GSM數(shù)字移動通訊所采用的帶寬只有幾十千赫,因此一方只需要使用一個相同發(fā)射頻率和足夠大功率的發(fā)射機就可以非常容易地干擾對方的通信。因為無論調(diào)幅、調(diào)頻技術(shù)都很難從電子干擾環(huán)境中恢復(fù)原始信息。擴頻通信的構(gòu)想就是通過特殊的擴頻密碼處理,把信號能量擴散到一個很寬頻帶上,使信號湮沒在噪聲里;在接受端,只有通過相同的碼才能把信號恢復(fù)出來;整個過程就象加密、解密一樣,我們稱之為“直接序列擴頻”。由于信號湮沒在噪聲里,故很難為敵方偵測。因此,在擴頻通信基礎(chǔ)上發(fā)展起來的CDMA技術(shù)在軍事領(lǐng)域中有著廣泛的應(yīng)用。中國聯(lián)通現(xiàn)開通的CDMA網(wǎng),就是在原軍隊133長城網(wǎng)的基礎(chǔ)上建成的。通過大幅度的擴展,已覆蓋全國。3.3.中國聯(lián)通的CDMA 目前,比較成熟的CDMA商用技術(shù)有cdma0ne(即IS—95A)和IS—95B以及cdma20001X,而cdma20001XEV—DO也完成了技術(shù)研發(fā)。朗訊科技有限公司于2001年4月實現(xiàn)了基于CDMA商用網(wǎng)絡(luò)平臺的高速數(shù)據(jù)通信,速率高達2.4Mbps。中國聯(lián)通采取了IS—95A與cdma20001X混合組網(wǎng)的辦法,既保障了現(xiàn)有通信的實際需求,確保手機價格與GSM手機基本相同,同時又保持了技術(shù)上的前瞻性,以滿足現(xiàn)階段及將來用戶對移動數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的需要。由于現(xiàn)階段入網(wǎng)的CDMA手機到3G時代同樣能使用,所以一旦市場、技術(shù)條件成熟即可適時向3G平滑過渡,可以說這是一個萬全之策。3.4.關(guān)于3G在全球一體化的新經(jīng)濟時代,3G意味著全球適用的標準、新型的業(yè)務(wù)、更大的覆蓋以及更多的頻譜資源,以支持更多的用戶隨時溝通。3.5.什么是3G3G,第三代移動通信系統(tǒng)的簡稱(the3rdGeneration),國際電聯(lián)也稱IMT—2000(InternationalMobileTelecommunictionsintheyear2000),歐洲電信業(yè)巨頭們則稱其為UMTS(通用移動通信系統(tǒng))。它的突出特點是能夠?qū)⒄Z音通信和多媒體通信相組合,因此其可能的增值服務(wù)范圍將包括圖象、音樂、網(wǎng)頁瀏覽、視頻會議以及其他一些信息服務(wù)。在全球一體化的新經(jīng)濟時代,3G意味著全球適用的標準、新型的業(yè)務(wù)、更大的覆蓋以及更多的頻譜資源,以支持更多的用戶隨時溝通。3.6.3G的基礎(chǔ)首先,高速數(shù)據(jù)傳輸率能力是移動通信系統(tǒng)具備強大功能的基礎(chǔ)。GSM終端接入速率有限(最高9.6kbps),而采用CDMA技術(shù)的3G的數(shù)據(jù)傳輸速度將是現(xiàn)在GSM速率的千倍以上。其次,目前的GSM系統(tǒng)在頻譜效率上僅是模擬系統(tǒng)的3倍,容量有限,而且在話音質(zhì)量上出很難達到有線電話的水平。而CDMA技術(shù)對頻譜的利用率高于GSM系統(tǒng)約4—5倍,同時具有系統(tǒng)容量大、話音質(zhì)量好、抗干擾性強、保密性優(yōu)越等特點。由于CDMA技術(shù)完全適應(yīng)現(xiàn)代移動通信網(wǎng)大容量、高質(zhì)量、高速率、國際漫游、綜合多媒體業(yè)務(wù)等要求,因此它已成為3G的核心技術(shù)。3.7CDMA的.演進CDMA技術(shù)從IS—95A、95B、HDR向第三代cdma2000的方向發(fā)展,其發(fā)展歷程如下:3.7.1.IS—95A(即cdma0ne):1995年制定的標準,疊加(Overlay)在AMPS上,話音質(zhì)量和容量得到大幅度的提高,頻譜得到高效利用,它的數(shù)據(jù)傳輸能力一般為14.4kbit/s。目前全球的CDMA網(wǎng)絡(luò)是以IS95A為主,中國聯(lián)通今年建設(shè)的CDMA網(wǎng)絡(luò)也將選用IS95A增強型標準。3.7.2.IS—95B:1999年制定的標準,它可提供64Kbit/s速率的數(shù)據(jù)傳輸能力,允許8個業(yè)務(wù)信道組合在一起,其數(shù)傳速率將取決于使用的信道數(shù)。它支持高級的數(shù)據(jù)接入?yún)f(xié)議,如TCP和ADSL等,為Internet的接入提供高速、靈活、方便的服務(wù)。日本的運營商已建立IS—95B商用網(wǎng)。3.7.3.IS—95C:IS—95C完全兼容IS—95A和95B。IS—95C主要改進聲碼器、扇區(qū)設(shè)計、尋呼信道和省電時隙,以便進一步提高容量,增加正向傳輸速率和降低反向信延的EMI,使傳輸速率達到64Kbps,但目前全球仍無IS95C的CDMA商業(yè)網(wǎng)絡(luò)。在IS—95C的基礎(chǔ)上,新近還出現(xiàn)了一種IS—95HDR(HighDataRate)高速數(shù)據(jù)速率系統(tǒng)。HDR技術(shù)可提供2456Kbps以上的數(shù)據(jù)傳輸速率。3.7.4.cdma2000:cdma0ne(即IS—95A)系統(tǒng)向cdma2000系統(tǒng)的演進分為空中接口的演進、核心網(wǎng)絡(luò)的演進等幾個方面。cdma20001X系統(tǒng)是cdma2000的第一階段,cdma2000—1X容量達到原有IS—95A系統(tǒng)的兩倍,可支持153.6Kbit/s的數(shù)據(jù)傳輸。核心網(wǎng)絡(luò)部分引入了包交換技術(shù),支持移動IP業(yè)務(wù)。為了在cdma2000-1x基礎(chǔ)上時一步增強能力,以便與WCDMA競爭,3GPP2已制定了支持速率高于2Mbit/s的增強標準cdma2000-1xEV,包含1xEVDO(即HDR)和1xEVDV。其中1xHDR技術(shù)上已成熟,最大下行鏈路傳輸速率達2.4Mbit/s,平均吞吐量:600kbit/s(下行鏈路),220kbit/s(上行鏈路)。日本IDD公司將與日立合作在2001年7月開始HDR商業(yè)試運營。3.8.通向3G的未來之路首先,CDMA技術(shù)規(guī)范的著眼點就是3G,IS—95A、cdma20001Xrtt、cdma20001xEV—DO、cdma20001xEV—DV等就是3G的各個實施階段,這是一條真正的平滑過渡的3G之路,整個過程就象計算機95WIN——98WIN——WIN2000操作系統(tǒng)的升級過程。因此,對移動運營商來說只需要添置少量設(shè)備及軟件升級即可,對用戶而言無須更換手機照樣在3G時代通話。當然,如需要3G時代的多媒體業(yè)務(wù)(網(wǎng)絡(luò)電視等),而原先的CDMA手機又沒有所需的功能,則還是需要更新的具有相應(yīng)功能的手機。3.9.CDMA系統(tǒng)的主要優(yōu)點3.9.1.大容量根據(jù)理論計算及實際試驗表明,CDMA系統(tǒng)的信道容量是模擬系統(tǒng)的10~20倍,是TDMA系統(tǒng)的4倍。CDMA系統(tǒng)的高容量主要是因為它的頻率復(fù)用系數(shù)遠遠超過其它制式的蜂窩系統(tǒng),同時CDMA系統(tǒng)中使用的話音激活、扇區(qū)化及快速功率控制等技術(shù),也有助于增加系統(tǒng)容量。3.9.2.軟容量在FDMA、TDMA系統(tǒng)中,當小區(qū)服務(wù)的用戶數(shù)達到最大信道數(shù),已滿負荷的系統(tǒng)再無法增添一個信號此時若有新的呼叫,該用戶只能聽到忙音。而在CDMA系統(tǒng)中,用戶數(shù)目和服務(wù)質(zhì)量之間可以不斷尋求平衡點,靈活確定。系統(tǒng)運營者可以在話務(wù)量高峰期將某些參數(shù)進行調(diào)整,例如可以將目標誤幀率稍稍提高,從而增加可用信道數(shù)。同時,在相鄰小區(qū)的負荷較輕時,本小區(qū)受到的干擾較小,容量就可以適當增加。體現(xiàn)軟容量的另外一種形式是小區(qū)呼吸功能。所謂小區(qū)呼吸功能就是指各個小區(qū)的覆蓋大小是動態(tài)的。當相鄰兩個小區(qū)負荷一輕一重時,負荷重的小區(qū)通過減小導(dǎo)頻發(fā)射功率,使本小區(qū)的邊緣用戶由于導(dǎo)頻強度不夠,自動切換到相鄰的小區(qū)。這樣使負荷在相鄰小區(qū)間合理分擔,即相當于了容量。這項功能可以避免在切換過程中由于信道短缺千萬的掉話。在模擬系統(tǒng)和數(shù)字TDMA系統(tǒng)中,如果沒有可用信道,呼叫必須重新被分配到另一條候選信道,或者在切換時中斷。但是在CDMA中,可以適當提高用戶的可接受的誤比特率直到另外一個呼叫結(jié)束。3.9.3.軟切換所謂軟切換是指移動臺需要切換時,先與新的基站連通再與原基站切斷聯(lián)系,而不是先切斷與原基站的聯(lián)系再與新的基站連通。軟切換可以有效地提高的可靠性,大大減少切換造成的掉話。(據(jù)統(tǒng)計,模擬系統(tǒng)、TDMA系統(tǒng)無線信道上的掉話90%發(fā)生的切換中。)同時,軟切換還提供分集。在軟切換中,由于各個小區(qū)采用同一頻帶,因而移動臺可同時與小區(qū)A和鄰近小區(qū)B同時進行通信。在反向信道,兩基站分別接收來自移動臺的有用信號,以幀為單位譯碼分別傳給移動交換中心,移動交換中心內(nèi)的聲碼器/選擇器(Vocoder/Selector)也以幀為單位,通過對每一幀數(shù)據(jù)后面的CRC校驗碼來分別校驗這兩幀的好壞,如果只有一幀為好幀,則聲碼器就選擇這一好幀進行聲碼變換;如果兩幀都為好幀,則聲碼器就任選一幀進行聲碼變換;如果兩幀都為壞幀,則聲碼器放棄當前幀,取出前面的一個好幀進行聲碼變換。這樣就保證了基站最佳的接收結(jié)果。在前向信道,兩個小區(qū)的基站同時向移動臺發(fā)射有用的信號,移動臺把其中一個基站來的有用信號實際作為多徑信號進行分集接收。這樣在軟切換中,由于采用了空間分集技術(shù),大大提高了移動臺在小區(qū)邊緣的通信質(zhì)量,增加了系統(tǒng)的容量。從反向鏈路來說,移動臺根據(jù)傳播狀況的基站情況來調(diào)整發(fā)射功率在第三章的反向功控中有詳細的介紹,減少了反向鏈路的干擾,從而增加了反向鏈路的容量。3.9.4.采用多種分集技術(shù)分集技術(shù)是指系統(tǒng)能同時接收并有效利用兩個或多個輸入信號,這些輸入信號的衰落互不相關(guān)。系統(tǒng)分別解調(diào)這些信號然后將它們相加,這樣可以接收到更多的有用信號,克服衰落。移動通信信道是一種多徑衰落信道,發(fā)射的信號要經(jīng)過直射、反射、散射等多條傳播路徑才能到達接收端,而且隨著移動臺的移動,各條傳播路徑上的信號負擔、時延及相位隨時隨地發(fā)生變化,所以接收到的信號的電平是起伏的、不穩(wěn)定的,這些不同相位的多徑信號相互迭加就形成衰落。迭加后的信號幅度變化符合瑞利分布,因而又稱瑞利衰落。瑞利衰落隨時間急劇變化時,稱為“快衰落”。而陰影衰落是由于地形的影響(例如建筑物的陰擋等)而造成的信號中值的緩慢變化。分集接收是克服多徑衰落的一個有效方法。采用這種方法,接收機可對多個攜有相同信息且衰落特性相互獨立的接收信號在合并處理之后進行判決。由于衰落具有頻率、時間和空間的選擇性,因此分集技術(shù)包括頻率分集、空間分集和時間分集。頻率分集根據(jù)衰落的頻率選擇性,當兩個頻率間隔大于信道的相關(guān)帶寬時,接收到的此兩種頻率的衰落信號不相關(guān)。市區(qū)的相關(guān)帶寬一般為50KHz左右,郊區(qū)的相關(guān)帶寬一般為250KHz左右。而碼分多址的一個信道帶寬為1.23MHz,無論在郊區(qū)還是在市區(qū)都遠遠大于相關(guān)帶寬的要求,所以碼分多址的寬帶傳輸本身就是頻率分集??臻g分集減弱慢衰落的影響可采用空間分集,即用幾個獨立天線或在不同場地分別發(fā)送和接收信號,以保證各信號之間的衰落獨立。由于這此信號在傳輸過程中的地理環(huán)境不同,所以各信號的衰落各不相同。采用選抬起性合成技術(shù)選擇較強的一個輸出,降低了地形等因素對信號的影響。時間分集時間分集是利用基站和移動臺的Rake接收機來完成的。對于一個信道帶寬為1.23MHz的碼分多址系統(tǒng),當來自兩個不同路徑的信號的時延差為lus,也就是這兩條路徑相差大約為0.3Km時,Rake就可以將它們分別提取出來而不互相混淆。CDMA系統(tǒng)對多徑的接收能力在基站和移動臺是不同的。在基站處,對應(yīng)與每一個反向信道,都有四個數(shù)字解調(diào)器,而每個數(shù)字解調(diào)器又包含兩個搜索單元和一個解調(diào)單元。搜索單元的作用是在規(guī)定的窗口內(nèi)迅速搜索多徑,搜索到之后再交給數(shù)字解調(diào)單元。這樣對于一條反向業(yè)務(wù)信道,每個基站同時解調(diào)四個多徑信號,進行矢量合并,再進行數(shù)字判決恢復(fù)信號。如果移動臺處在三方軟切換中,三個基站同時解調(diào)同一個反向業(yè)務(wù)信道(空間分集),這樣最多時相當于12個解調(diào)器同時解調(diào)同一反向信道,這在TDMA中是不可能實現(xiàn)的。而在移動臺里,一般只有三個數(shù)字解調(diào)單元,一個搜索單元。搜索單元的作用也是迅速搜索可用的多徑。當只接收到一個基站的信號時,移動臺可同時解調(diào)三個多徑信號進行矢量合并。如果移動臺處在三方軟切換中,三個基站同時向該移動臺發(fā)送信號,移動臺最多也只能同時解調(diào)三個多徑信號進行矢量合并,也就是說,在移動臺端,對從不同基站來的信號與從不同基站來的多徑信號一起解調(diào)。但這里也有一定的規(guī)則,如果處在三方軟切換中,即使從其中一個基站來的第二條路徑信號強度大于從另外兩個基站來的信號的強度,移動臺也不解調(diào)這條多徑信號,而是盡量多地解調(diào)從不同基站來的信號,以便獲得來自不同基站的功率控制比特,使自身發(fā)射功率總處于最低的狀態(tài),以減少對系統(tǒng)的干擾。這樣就加強了空間分集的作用。CDMA系統(tǒng)中就這樣綜合利用了頻率分集、空間分集和時間分集來抵搞衰落對信號的影響,從而獲得高質(zhì)量的通信性能。3.9.5.話音激活典型的全雙工雙向通話中,每次的通話的占空比小于35%,在FDMA和TDMA系統(tǒng)中,由于通話停頓等重新分配信道存在一定的時延,所以難以利用話音激活因素。CDMA系統(tǒng)因為使用了可變速率聲碼器,在不講話時傳輸速率低,減輕了對其它用戶的干擾,這即是CDMA系統(tǒng)的話音激活技術(shù)。3.9.6.保密CDMA系統(tǒng)的信號擾碼方式提供了高度的保密性,使這種數(shù)字蜂窩系統(tǒng)在防止串話,盜用等方面具有其它系統(tǒng)不可比擬的優(yōu)點。3.9.7.低發(fā)射功率眾所周知,由于CDMA(IS-95)系統(tǒng)中采用快速的反向功率控制、軟切換、語音激活等技術(shù),以及IS-95規(guī)范對手機最大發(fā)射功率的限制,使CDMA手機在通信過程中輻射功率很小而享有“綠色手機”的美譽,與GSM相比,這是CDMA的重要優(yōu)點之一。從手機發(fā)射功率了限制的角度來比較:目前普遍使用的GSM手機900MHz頻段最大發(fā)射功率為2W(33dBm),1800MHz頻段最大發(fā)射功率為1W(30dBm),同時規(guī)范要求,對于GSM900和1800頻段,通信過程中手機最小發(fā)射功率分別不能低于5dBm和0dBm。CDMAIS-95A規(guī)范對手機最大發(fā)射功率為0.2W-1W(23dBm-30dBm),實際上目前網(wǎng)絡(luò)上允許手機的最大發(fā)射功率為23dBm(0.2W),規(guī)范對CDMA手機最小發(fā)射功率沒有要求。在實際通信過程中,在某個時刻某個地點,手機的實際發(fā)射功率取決于環(huán)境、系統(tǒng)對通信質(zhì)量的要求、語音激活等諸多因素,實際上就是取決于系統(tǒng)的鏈路預(yù)算。在通常的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計和規(guī)劃中,對于基本相同的誤幀率要求,GSM系統(tǒng)要求到達基站的手機信號的載干比通常為9dB左右,由于CDMA系統(tǒng)采用擴頻技術(shù),擴頻增益對全速率編碼的增益為21dB(對其他低速率編碼的增益更大),所以對解擴前信號的等效載干比的要求為-14dB!(CDMA系統(tǒng)通常要解擴后信號Eb/No的值7dB左右)。從手機發(fā)射功率的初始值的取定及功率控制機制的角度來進行比較:手機與系統(tǒng)的通信可分為兩個階段:一是接入階段,二是通話階段。對于GSM系統(tǒng),手機在隨機接入階段沒有進入專用模式以前,是沒有功率控制的。為保證接入成功,手機以系統(tǒng)能允許的最大功率發(fā)射(通常是手機的最大發(fā)射功率)。在分配專用信道(SDCCH或TCH)后,手機會根據(jù)基站的指令調(diào)整手機的發(fā)射功率,調(diào)整的步長通常為2dB。調(diào)整的頻率為60ms一次。對于CDMA系統(tǒng),在隨機接入狀態(tài)下,手機會根據(jù)接收到的基站的信號電平估計一個較小的值作為手機的初始發(fā)射功率,發(fā)送第一個接入試探,如果在規(guī)定的時間內(nèi)沒有得到基站的應(yīng)答信息,手機會加大發(fā)射功率,發(fā)送第二個接入試探,如果在規(guī)定時間內(nèi)還沒有得到基站的應(yīng)答信息,手機會再加大發(fā)射功率。這個過程重復(fù)下去,直到收到基站的應(yīng)答或者到達設(shè)定的最多嘗試次數(shù)為止。在通話狀態(tài)下,每1.25ms基站會向手機發(fā)送一個功率控制命令信息,命令手機增大或減少發(fā)射功率,步長通常為1dB。由上面的比較可以看出,總體而言,考慮到CDMA系統(tǒng)其它獨有的技術(shù),如軟切換、RAKE接收機對多徑的分集作用、強有力的前向糾錯算法對上行鏈路預(yù)算的改善等,CDMA系統(tǒng)對手機的發(fā)射功率的要求比GSM系統(tǒng)對手機發(fā)射功的要求要小得多,而且GSM手機在接入過程中以最大的功率發(fā)射,在通話過程中功率控制速度較慢,所以手機以大功率發(fā)射的機率較大;CDMA手機獨特的隨機接入機制和快速的反向功率控制,可以使手機平均發(fā)射功率維持在一個較低的水平。3.9.8.大覆蓋范圍CDMA的鏈路預(yù)算中包含以下的一些因素:軟切換增益、分集增益等,這些都是CDMA技術(shù)本身帶來的,是GSM技術(shù)沒有的。雖然CDMA在鏈路預(yù)算中還要考慮自干擾對覆蓋范圍的影響(加入了干擾余量因子)以及CDMA手機最大發(fā)射功率低于GSM手機的最大發(fā)射功率,但是從總體來說,CDMA的鏈路預(yù)算所得出的允許的最大路徑損耗要比GSM大(一般是5-10dB)。這意味著,在相同的發(fā)射功率和相同的天線高度條件下,CDMA有更大的覆蓋半徑,因此需要的基站也更少(對于覆蓋受限的區(qū)域這一點意義重大)。另外的優(yōu)勢是,對于相同的覆蓋半徑,CDMA所需要的功率更低。3.10.CDMA的信道3.10.1.CDMA中使用的地址碼偽隨機序列(或稱PN碼)具有類似于噪聲序列的性質(zhì),是一種貌似隨機但實際上是有規(guī)律的周期性二進制序列。在采用碼分多址方式的通信技術(shù)中,地址碼都是從偽隨機序列中選取的,但是不同的用途選用不同的偽隨機序列。不同的基站采用不同相位的m序列進行調(diào)制,其相位差至少為64個碼片,這樣最多可有512不同的相位可用。3.10.2.反向信道反向信道由接入信道和反向業(yè)務(wù)信道組成。這些信道采用直接序列擴頻的CDMA技術(shù)共用于同一CDMA頻率。在這一反向信道上,基站和用戶使用不同的長碼掩碼區(qū)分每一個接入信道和反向業(yè)務(wù)信道。3.10.3.前向信道前向信道由以下碼分信道組成:導(dǎo)頻信道、同步信道、尋呼信道(最多可以有7個)和若干個業(yè)務(wù)信道。每一個碼分信道都要經(jīng)過一個Walsh函數(shù)進行正交擴頻,然后又由1.2288Mchip/s速率的偽噪聲序列擴頻。在基站可按照頻分多路方式使用多個前向CDMA信道(1.23MHz)。前向碼分信道最多為64個,但前向碼分信道的配置并不是固定的,其中導(dǎo)頻信道一定要有,其余的碼分信道可根據(jù)情況配置。例如可以用業(yè)務(wù)信道一對一地取代尋呼信尋呼信道和同步信道,這樣最多可以達到有一個導(dǎo)頻信道、0個尋呼信道、0個同步信道和63個業(yè)務(wù)信道,這種情況只可能發(fā)生在基站擁有兩個以上的CDMA信道(即帶寬大于2.5MHz),其中一個為基本CDMA信道(1.23MHz),所有的移動臺都先集中在基本信道上工作,此時,若基本CDMA業(yè)務(wù)信道忙,可由基站在基本CDMA信道(輔助CDMA信道)上進行業(yè)務(wù)通信,這時這個輔助CDMA信道只需要一個導(dǎo)頻信道,而不再需要同步信道和尋呼信道。(1).導(dǎo)頻信道導(dǎo)頻信道在CDMA前向信道上是不停發(fā)射的。它的主要功能包括:移動臺用它來捕獲系統(tǒng)提供時間與相位跟蹤的參數(shù)用于使所有在基站覆蓋區(qū)中的移動臺進行同步和切換導(dǎo)頻相位的偏置用于扇區(qū)或基站的識別基站利用導(dǎo)頻PN序列的時間偏置來標識每個前向信道。由于CDMA系統(tǒng)的頻率復(fù)用系數(shù)為“1”,即相鄰小區(qū)可以使用相同的頻率,所以頻率規(guī)劃變得簡單了,導(dǎo)頻信道用偏置指數(shù)(0~511)來區(qū)別。偏置指數(shù)是指相對于0偏置導(dǎo)頻PN序列的偏置值。雖然導(dǎo)頻PN序列的偏置值有215個,但實際取值只能是512個值中的一個(215/64=512)。一個導(dǎo)頻PN序列的偏置(用比特片表示)等于其偏置指數(shù)乘以64。例如,若導(dǎo)頻PN序列偏置指數(shù)是4,則該導(dǎo)頻的PN序列偏置為:4×64=320chips。一個前向CDMA信道的所有碼分信道使用相同的導(dǎo)頻PN序列。(2).同步信道同步信道在發(fā)射前要經(jīng)過卷積編碼、碼符號重復(fù)、交織、擴頻和調(diào)制等步驟。在基站覆蓋區(qū)中開機狀態(tài)的移動臺利用它來獲得初始的時間同步。同步信道的比特率是1200bit/s,其幀長為26.666ms。同步信道上使用的PN序列偏置與同一前向信道的導(dǎo)頻信道使用的相同。一旦移動臺捕獲到導(dǎo)頻信道,即與導(dǎo)頻PN序列同步,這時可認為移動臺在這個前向信道也達到同步。這是因為同步信道和其它所有碼分信道是用相同的導(dǎo)頻PN序列進行擴頻的,并且同一前向信道上的整和交織器定時也是用導(dǎo)頻PN序列進行校準的。3.11.功率控制3.11.1.介紹進行功率控制是系統(tǒng)容量最大化的主要方法,同時也是CDMA移動通信系統(tǒng)能夠正常工作的先決條件之一。移動臺的發(fā)射功率必須進行控制,使其在盡量降低對其它用戶干擾的前提下到達基站時有足夠的能量,以保證系統(tǒng)預(yù)定的通話質(zhì)量。在CDMA系統(tǒng)中,所有的基站共用同一個寬帶信道,因此由同一小區(qū)中的其它用戶和周圍小區(qū)中的其它用戶所造成的自干擾成為限制系統(tǒng)容量的主要因素。一般來說,當每一個用戶到達基站時的信噪比(SNR)是達到系統(tǒng)性能要求可以接受的最小值時,系統(tǒng)容量達到最大。既然絕大部分噪聲是由其它用戶造成的,因此各個用戶到達基站接收機時應(yīng)該具有相同的能量。在移動傳播環(huán)境中這需要移動臺和基站共同協(xié)調(diào)進行動態(tài)的功率控制才能夠?qū)崿F(xiàn)。在所有的移動通信系統(tǒng)中都存在遠近效應(yīng)。因為移動臺在給定的小區(qū)中是移動的,一些移動臺距離基站近,而另外一些移動臺距離基站遠,如果不進行功率控制,距離基站近的移動臺到達基站時的信號比較強,因此在反向鏈路上會對其它移動臺造成很大的干擾。在功率控制中,當移動臺的信噪比(SNR)超過給定的門限時,基站命令該移動臺降低發(fā)射功率,反之則要求其高發(fā)射功率。3.11.2.前向功控CDMA的前向信道功率要分配給導(dǎo)頻信道、同步信道、尋呼信道和各個業(yè)務(wù)信道。基站需要調(diào)整分配給每一個業(yè)務(wù)信道的功率,使處于不同傳播環(huán)境下的各個移動臺都得到足夠的信號能量。一般來說,該調(diào)整范圍比較小,在標稱功率上下浮動范圍建議是±3到±4dB(各個設(shè)備廠家可能不同)?;就ㄟ^移動臺對前向鏈路誤幀率的報告來決定是增加發(fā)射功率還是減小發(fā)射功率。移動臺的報告分為定期報告和門限報告。定期報告顧名思義就是隔一段時間匯報一次;門限報告就是當FER(誤幀率)達到一定門限時才報告。這個門限是由運營者根據(jù)對話音質(zhì)量的不同要求設(shè)置的。這兩種報告可以同時存在,也可以只要一種,可以根據(jù)運營者的具體要求來設(shè)定。3.11.3.反向功控反向功控涉及到開環(huán)估計等概念。開環(huán)估計是指移動臺僅僅根據(jù)接收到的來自基站的信號強度來粗略估計信道傳播環(huán)境,并相應(yīng)調(diào)整自己的反向發(fā)射功率,是單方面的調(diào)整。例如當移動臺檢測到所接收到的前向功率比較高時,通常表明它離基站較近,傳播環(huán)境較好,因此移動臺可以降低其平均發(fā)射功率。當然,這樣就忽略了前向信道和反向信道并不相關(guān)的事實,會導(dǎo)致在短時間內(nèi)出現(xiàn)較大的誤差,并且由于無線信道的快衰特性,開環(huán)功控還需要更快速更準確的校準,這需要由閉環(huán)功控來完成。閉環(huán)校準是指在開環(huán)估計的基礎(chǔ)上,移動臺根據(jù)在前向業(yè)務(wù)信道上收到的功率控制指令快速校正自己的發(fā)射功率(每秒800次),其中的功率控制指令(升或降)是由基站根據(jù)它所接收的移動臺信號的質(zhì)量來決定的。由于功率控制指令由基站根據(jù)反向業(yè)務(wù)信道質(zhì)量產(chǎn)生,再通過前向信道發(fā)送給移動臺,令其調(diào)整反向發(fā)射功率,形成了控制環(huán)路,因此稱這種方式為閉環(huán)校正。閉環(huán)校正又分為內(nèi)環(huán)和外環(huán)兩部分。內(nèi)環(huán)指基站接收移動臺的信號后,將基強度與一門限(下面稱為“閉環(huán)門限”)相比,如果高于該門限,向移動臺發(fā)送“降低發(fā)射功率”的功率控制指令,否則發(fā)送“增加發(fā)射功率”的指令;外環(huán)的作用是對內(nèi)環(huán)門限進行調(diào)整,這種調(diào)整是根據(jù)基站所接收到的反向業(yè)務(wù)信道的質(zhì)量指標(誤幀率)的變化來進行的。通常FER都有一定的目標值,當實際接收的FER高于目標值時,基站就需要提高內(nèi)環(huán)門限,以增加移動臺的反向發(fā)射功率;反之,當實際接收的FER低于目標值時,基站就適當降低內(nèi)環(huán)門限,以降低移動臺的反向發(fā)射功率。最后,在基站和移動臺的共同作用下,使基站能夠在保證一定接收質(zhì)量的前提下,讓移動臺以盡可能低的功率發(fā)射信號,以減小對其它用戶的干擾,提高容量。小結(jié):CDMA系統(tǒng)的主要優(yōu)點?CDMA系統(tǒng)的頻率分配?CDMA系統(tǒng)中,前向和反向信道如何實現(xiàn)功率控制的?PHS通信系統(tǒng)PHS(PersonalHandyphoneSystem)即個人攜帶電話系統(tǒng),它融合了固定電話和PHS技術(shù)的優(yōu)點,在中國電信市場上顯示出極強的生命力。4.1.PHS系統(tǒng)的組成PSTNLERTATCNETMAN交換機RPCCSCRPRPCSCSPSPSPSPSPSTNLERTATCNETMAN交換機RPCCSCRPRPCSCSPSPSPSPS基站(RP/CS):有10mW,200mW,500mW等四種不同發(fā)射功率的類型?;究刂破鳎≧PC/CSC):接收局端設(shè)備RT的信號來控制基站。手機(PS):安全保密性好,具有與固定電話相媲美的音質(zhì),10mW的低發(fā)射功率,確保對人體無電磁輻射傷害,被譽為綠色環(huán)保手機。4.2.PHS系統(tǒng)的主要技術(shù)指標性能PHS系統(tǒng)工作頻率(MHz)1900~1915雙工方式時分多址/時分多工(TDMA/TDD)基站發(fā)送平均功率(mW)10,200,500手機發(fā)送平均功率(mW)10雙工信道數(shù)/頻道4載波間隔(kHz)300載波數(shù)49信道分配動態(tài)信道分配時分多址幀長5ms4.3.PHS系統(tǒng)存在的問題PHS系統(tǒng)采用1.9GHz頻段,所以它的穿透能力較差,加之基站功率比較小,所以室內(nèi)信號覆蓋比較差。PHS系統(tǒng)采用微蜂窩技術(shù),每個基站覆蓋范圍在100~200m之間,因此在移動中通話會感到較多的切換,并有1s左右的無音,一般它的移動速度不能超過35km/h。4.4.PHS系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)4.我國PHS系統(tǒng)使用的頻率為1895.15~1917.95MHz。每個載頻所占用的帶寬為300kHz,整個頻段的可用載頻為77個。載頻頻率f=1895.1+0.36×(N-1)MHzN為載頻號,范圍是1~77。TS#1TS#2TS#3TS#4TS#5TS#6TS#7TS#TS#1TS#2TS#3TS#4TS#5TS#6TS#7TS#8下行2.5ms上行2.5ms上、下行時隙對應(yīng)關(guān)系625μS每個時隙稱為一個物理信道,他可用于信令的傳輸,稱為控制時隙,也可用于用戶信息,稱為通信時隙。在PHS系統(tǒng)中一個載頻提供4對信道,其中1對信道作為控制信道,另外3對信道作為語音信道。為解決系統(tǒng)的大話務(wù)量問題,還可以將幾臺基站捆綁在一起。其中一對信道作為控制信道,其余所有的信道作為語音信道使用。PHS系統(tǒng)采用了動態(tài)信道分配方式,因此同一網(wǎng)絡(luò)的不同基站采用了相同的控制信道。國家無委規(guī)定26號載頻、28號載頻可做為PHS系統(tǒng)控制載頻。同一地區(qū)不同運營商必須采用不同控制信道,不同廠商設(shè)備使用控制信道可能不同。注:26號載頻中心頻點:1902.65MHz28號載頻中心頻點:1903.25MHzF(MHz)=1903.25+0.3×(CH-28)F(MHz)=1902.65+0.3×(CH-26)CH=(F-1903.25)/0.3+28CH=(F-1902.65)/0.3+264.為了滿足大話務(wù)量的需求,PHS系統(tǒng)把微蜂窩技術(shù)和信道動態(tài)分配技術(shù)緊密結(jié)合起來,不當提高頻率利用率,而且要極大的提高系統(tǒng)的無線信道容量。PHS系統(tǒng)信道動態(tài)分配步驟如下:手機(PS)在呼入、呼出和越區(qū)切換時,首先要選擇優(yōu)先級別最高的頻率號F和時隙號S(信道號);對所選擇的F,S信道進行干擾電平測試;如所監(jiān)測到的干擾電平值低于第一門限值(-81dBm),這時就選用該信道。否則進入第四步;選擇下一個優(yōu)先的頻率號F和時隙號S(信道號);重復(fù)上述步驟,直到找到可用信道為止;如果沒有可用信道,則按上述步驟1至5,以第二門限值(-67dBm)為標準進行監(jiān)測比較,直到找到可用信道為止。4.由于PHS系統(tǒng)無線部分是采用微蜂窩技術(shù),所以手機在移動通話時就會頻繁切換,同一個基站控制器(RPC)控制的基站(RP)之間的切換稱為區(qū)內(nèi)切換,不同的局端設(shè)備(RT)之間的切換稱為區(qū)間切換。在PS通話期間,其話音信道不斷地監(jiān)視無線傳輸質(zhì)量,無論是RP還是PS都從接收信號強度(RSSI)和誤碼率(FER)這兩個指標來監(jiān)視信道的質(zhì)量,任何一個不滿足要求,都可以發(fā)生切換。當PS接收到的信號低于切換電平(32dBμV)時,PS開始搜索其他RP,進而信號減弱到切換保持電平(26dBμV)時,PS開始準備切換,當信號降低到切換電平(24dBμV)時,PS開始切換,此時PS要切換到新信號滿足要求的RP上去。PS有自動切換功能,在切換原通話信道之前,他會選擇新的RP,重新建立信道。在此過程中,不需要在網(wǎng)絡(luò)端監(jiān)控無線鏈路質(zhì)量,PHS系統(tǒng)仍可提供穩(wěn)定的通信服務(wù)。對于在同一個RPC內(nèi)的切換,不需要在RT端進行任何操作就可以由RPC完成,建立新的連接信道后,會向原RP發(fā)送拆線信息。對于不同RPC之間的越區(qū)切換,涉及到RT與RPC鏈路的信息切換,新的RPC向RT端發(fā)送指示越區(qū)切換的建立信息,然后RT向新的RPC發(fā)送建立連接信息,而向原RPC發(fā)送拆線信息。4.4.4.在移動通信系統(tǒng)中決定小區(qū)切換的因素有以下兩個主要參數(shù):1.用戶當前接收小區(qū)電平2.用戶當前接收小區(qū)誤碼率在GSM系統(tǒng)中,手機始終搜索相鄰小區(qū)的信號,當當前服務(wù)小區(qū)信號低于相鄰小區(qū)一定差值或當用戶接收誤碼率高于某個閥值時進行小區(qū)切換。在CDMA系統(tǒng)中,手機始終搜索相鄰小區(qū)的信號,當當前服務(wù)小區(qū)信號低于相鄰小區(qū)一定差值、用戶接收誤碼率高于某個閥值或接收能噪比低于一定值時進行小區(qū)切換。在PHS系統(tǒng)中,當手機接收電平低于切換電平時手機進行相鄰小區(qū)搜索,當手機接收電平低于切換保持電平時手機準備進行切換,當手機接收電平低于切換電平時手機進行小區(qū)切換。但在PHS系統(tǒng)中要求目標切換小區(qū)的接收電平必須高于32dBuV,且誤碼率必須低于一定值。采用動態(tài)信道分配的網(wǎng)絡(luò),基站每次分配給每個用戶的工作頻率可能都不相同,因此每個基站同時所使用的載波頻率數(shù)不固定,但基站可同時支持的工作時隙數(shù)量是固定的,因此對于動態(tài)信道分配的網(wǎng)絡(luò),其容量以實際可用最多工作信道(時隙)數(shù)來描述。4.5.…..CSC…..CSCCSCSGPS同步時鐘信號源至RTA.CSC同步方式在基站控制器(CSC)中引入同步信號,并通過傳輸線將同步信號傳輸給基站,實現(xiàn)基站同步。一般該類同步方式適用于小功率基站圖1-5圖1-5B.主站同步方式CSCSCSCSCSCSGPSCSCSCSCSCSCSGPS主站從站從站從站從站從站圖圖1-6主站同步時基站同步等級共分為四級即:0、1、2、3(該參數(shù)在基站ID中表示,詳見PHS系統(tǒng)測試方法)其中0給基站表示該站為主站,1級表示該站為直接收主站同步信號,2級表示該站所收的同步信號是收同步等級為1級的基站所轉(zhuǎn)發(fā),而不是直接接收主站同步信號,3級則表示該基站所收同步信號為同步等級為2的基站所轉(zhuǎn)發(fā)。由于同步信號每經(jīng)過一次轉(zhuǎn)發(fā)均會產(chǎn)生一定偏移,在PHS系統(tǒng)中基站最多只能同步3層基站,因此同步等級總共只有四級。由于PHS系統(tǒng)同步需重啟基站,因此一般系統(tǒng)定義其每天夜間(如12:00)進行全網(wǎng)同步。小結(jié):簡說PHS系統(tǒng)的組成?PHS系統(tǒng)的主要技術(shù)指標?請描述PHS系統(tǒng)的頻率、信道和幀結(jié)構(gòu)PHS系統(tǒng)的切換技術(shù)?PHS系統(tǒng)同步方式有哪幾種?射頻、光纖、網(wǎng)絡(luò)知識4.1.射頻知識功率/電平(dBm):放大器的輸出能力,一般單位為w、mw、dBm
注:dBm是取1mw作基準值,以分貝表示的絕對功率電平。換算公式:
????電平(dBm)=10lg???????????
?????????????5W→??10lg(5000mw/1mw)=37d
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