第5章 組網(wǎng)技術(shù)

1、勤學(xué) 務(wù)實(shí) 開拓 創(chuàng)新 1第 5章 組網(wǎng)技術(shù)勤學(xué) 務(wù)實(shí) 開拓 創(chuàng)新 2引言 前面學(xué)習(xí)的技術(shù)都是在移動環(huán)境下點(diǎn)對點(diǎn)的傳輸問題，前面學(xué)習(xí)的技術(shù)都是在移動環(huán)境下點(diǎn)對點(diǎn)的傳輸問題，組網(wǎng)后會帶來很多新問題。組網(wǎng)后會帶來很多新問題。 頻率資源如何共享頻率資源如何共享?-?-多址技術(shù)多址技術(shù)。 有限的頻率資源如何提供給巨量用戶使用有限的頻率資源如何提供給巨量用戶使用- -頻率資源有效頻率資源有效利用技術(shù)利用技術(shù)。 服務(wù)區(qū)內(nèi)設(shè)多少個(gè)基站？頻率怎樣分配？服務(wù)區(qū)內(nèi)設(shè)多少個(gè)基站？頻率怎樣分配？- -區(qū)域覆蓋技術(shù)。區(qū)域覆蓋技術(shù)。 基站間怎樣互聯(lián)？如何與固定網(wǎng)絡(luò)連接？基站間怎樣互聯(lián)？如何與固定網(wǎng)絡(luò)連接？- -網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)網(wǎng)

2、絡(luò)結(jié)構(gòu)。 如何保證通信連續(xù)？如何管理隨機(jī)移動用戶如何保證通信連續(xù)？如何管理隨機(jī)移動用戶?-?-移動性管移動性管理理。 組網(wǎng)會不會帶來新的干擾組網(wǎng)會不會帶來新的干擾- -移動信道中的干擾移動信道中的干擾。勤學(xué) 務(wù)實(shí) 開拓 創(chuàng)新 3一、多址技術(shù)一、多址技術(shù)一、多址技術(shù) 許多用戶同時(shí)通話，以不同的信道分隔，防止相互干許多用戶同時(shí)通話，以不同的信道分隔，防止相互干擾，各用戶信號通過在射頻波道上的復(fù)用，從而建立各自擾，各用戶信號通過在射頻波道上的復(fù)用，從而建立各自的信道，以實(shí)現(xiàn)雙邊通信的連接，稱為多址連接。的信道，以實(shí)現(xiàn)雙邊通信的連接，稱為多址連接。 主要解決眾多用戶如何高效共享給的頻譜資源。主要解決眾

3、多用戶如何高效共享給的頻譜資源。 多址方式的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)是信號的正交分割原理。無線電多址方式的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)是信號的正交分割原理。無線電信號可以表達(dá)為時(shí)間、頻率和碼型的函數(shù)，即可寫作信號可以表達(dá)為時(shí)間、頻率和碼型的函數(shù)，即可寫作 s s(c(c，f f，t)t)= =c c(t)(t)s s( f( f，t)t) 式中，式中，c c(t)(t)是碼型函數(shù)；是碼型函數(shù)；s s( f( f，t)t)是時(shí)間是時(shí)間t t和頻率和頻率f f的函數(shù)。的函數(shù)。 就有了就有了FDMAFDMA、TDMATDMA、CDMACDMA三種主要多址方式。三種主要多址方式。勤學(xué) 務(wù)實(shí) 開拓 創(chuàng)新 4FDMA1 1、FDMAFDMA

4、 通過頻率分割來區(qū)別不同用戶，將給定的頻段劃分為通過頻率分割來區(qū)別不同用戶，將給定的頻段劃分為若干等間隔的頻道供不同用戶使用。若干等間隔的頻道供不同用戶使用。 系統(tǒng)為每一個(gè)用戶指定了特定頻道，這些頻道按要求系統(tǒng)為每一個(gè)用戶指定了特定頻道，這些頻道按要求分配給請求服務(wù)的用戶。分配給請求服務(wù)的用戶。 在呼叫的整個(gè)過程中，其他用戶不能共享這一頻段。在呼叫的整個(gè)過程中，其他用戶不能共享這一頻段。 勤學(xué) 務(wù)實(shí) 開拓 創(chuàng)新 5FDMA 為為每個(gè)用戶分配一個(gè)信道，即一對頻譜。每個(gè)用戶分配一個(gè)信道，即一對頻譜。 較高的頻譜用作為前向信道即基站向移動較高的頻譜用作為前向信道即基站向移動臺方向的信道。臺方向的信道

5、。 較低的頻譜用作為反向信道即移動臺向基較低的頻譜用作為反向信道即移動臺向基站方向的信道。站方向的信道。 必須同時(shí)占用必須同時(shí)占用2 2個(gè)信道（個(gè)信道（2 2對頻譜）才對頻譜）才能實(shí)現(xiàn)雙工通信。能實(shí)現(xiàn)雙工通信。 基站必須同時(shí)發(fā)射和接收多個(gè)不同頻基站必須同時(shí)發(fā)射和接收多個(gè)不同頻率的信號。率的信號。 任意兩個(gè)移動用戶之間進(jìn)行通信都必任意兩個(gè)移動用戶之間進(jìn)行通信都必須經(jīng)過基站的中轉(zhuǎn)。須經(jīng)過基站的中轉(zhuǎn)。 設(shè)置頻道間隔，以免因系統(tǒng)的頻率漂移造設(shè)置頻道間隔，以免因系統(tǒng)的頻率漂移造成頻道間重疊。成頻道間重疊。 前向信道與反向信道之間設(shè)有保護(hù)頻帶。前向信道與反向信道之間設(shè)有保護(hù)頻帶。 FDMA系統(tǒng)頻譜分割示意

6、圖勤學(xué) 務(wù)實(shí) 開拓 創(chuàng)新 6FDMA FDMA FDMA系統(tǒng)中的干擾問題系統(tǒng)中的干擾問題 1 1）互調(diào)干擾）互調(diào)干擾 互調(diào)干擾是指系統(tǒng)內(nèi)由于非線性器件產(chǎn)生的各種組合頻互調(diào)干擾是指系統(tǒng)內(nèi)由于非線性器件產(chǎn)生的各種組合頻率成分落入本頻道接收機(jī)通帶內(nèi)造成的對有用信號的干擾。率成分落入本頻道接收機(jī)通帶內(nèi)造成的對有用信號的干擾。（2 2）鄰道干擾）鄰道干擾 鄰道干擾是指相鄰頻道信號中存在的寄生輻射落入本頻鄰道干擾是指相鄰頻道信號中存在的寄生輻射落入本頻道接收機(jī)帶內(nèi)造成的對有用信號的干擾。道接收機(jī)帶內(nèi)造成的對有用信號的干擾。 3 3）同頻道干擾）同頻道干擾 同頻道干擾一般是指相同頻率電臺之間的干擾。同頻道干

7、擾一般是指相同頻率電臺之間的干擾。 在蜂窩系統(tǒng)中，同頻道干擾是指相鄰區(qū)群中同信道信號在蜂窩系統(tǒng)中，同頻道干擾是指相鄰區(qū)群中同信道信號之間造成的干擾。之間造成的干擾。選用無互調(diào)的頻率集選用無互調(diào)的頻率集加大頻道間的隔離度加大頻道間的隔離度合理地選定蜂窩結(jié)構(gòu)與頻率規(guī)劃，即合理地選合理地選定蜂窩結(jié)構(gòu)與頻率規(guī)劃，即合理地選擇同頻道干擾抑制因子擇同頻道干擾抑制因子Q Q（同頻復(fù)用比）。（同頻復(fù)用比）。勤學(xué) 務(wù)實(shí) 開拓 創(chuàng)新 7FDMA FDMA FDMA系統(tǒng)的特點(diǎn)系統(tǒng)的特點(diǎn) 每信道占用一個(gè)載頻，相鄰載頻之間的間隔應(yīng)滿足傳每信道占用一個(gè)載頻，相鄰載頻之間的間隔應(yīng)滿足傳輸信號帶寬的要求。輸信號帶寬的要求。

8、符號時(shí)間與平均延遲擴(kuò)展相比較是很大的。符號時(shí)間與平均延遲擴(kuò)展相比較是很大的。 基站復(fù)雜龐大，重復(fù)設(shè)置收發(fā)信設(shè)備?；緩?fù)雜龐大，重復(fù)設(shè)置收發(fā)信設(shè)備。 在接收設(shè)備中必須使用帶通濾波器允許指定信道里的在接收設(shè)備中必須使用帶通濾波器允許指定信道里的信號通過，濾除其他頻率的信號，從而限制鄰近信道間的信號通過，濾除其他頻率的信號，從而限制鄰近信道間的相互干擾。相互干擾。 越區(qū)切換較為復(fù)雜和困難。有瞬時(shí)傳輸中斷，對于數(shù)越區(qū)切換較為復(fù)雜和困難。有瞬時(shí)傳輸中斷，對于數(shù)據(jù)傳輸將帶來數(shù)據(jù)的丟失。據(jù)傳輸將帶來數(shù)據(jù)的丟失。勤學(xué) 務(wù)實(shí) 開拓 創(chuàng)新 8TDMA2 2、TDMATDMA 通過時(shí)間分割來區(qū)別不同用戶，把時(shí)間分割

9、成周期通過時(shí)間分割來區(qū)別不同用戶，把時(shí)間分割成周期性的幀，每幀再分割成若干時(shí)隙，性的幀，每幀再分割成若干時(shí)隙，每個(gè)時(shí)隙就是一個(gè)信每個(gè)時(shí)隙就是一個(gè)信道，分配給道，分配給不同用戶使用?？刹捎貌煌脩羰褂??？刹捎肍DDFDD，也可采用，也可采用TDDTDD。 基站按時(shí)隙排列順序發(fā)收信號，各移動臺在指定的基站按時(shí)隙排列順序發(fā)收信號，各移動臺在指定的時(shí)隙內(nèi)收發(fā)信號。時(shí)隙內(nèi)收發(fā)信號。勤學(xué) 務(wù)實(shí) 開拓 創(chuàng)新 9TDMA TDMA TDMA系統(tǒng)的特點(diǎn)系統(tǒng)的特點(diǎn) 1 1）傳輸?shù)乃俾蔬h(yuǎn)大于語音編碼速率，每路編碼速率設(shè)為）傳輸?shù)乃俾蔬h(yuǎn)大于語音編碼速率，每路編碼速率設(shè)為Rbit/sRbit/s，共，共N N個(gè)時(shí)隙，則

10、在這個(gè)載波上傳輸?shù)乃俾蕦⒋笥趥€(gè)時(shí)隙，則在這個(gè)載波上傳輸?shù)乃俾蕦⒋笥贜Rbit/sNRbit/s。這是因?yàn)橄到y(tǒng)需要較大的。這是因?yàn)橄到y(tǒng)需要較大的同步開銷。同步開銷。2 2）發(fā)射信號速率隨）發(fā)射信號速率隨N N的增大而提高。引起碼間串?dāng)_加大，的增大而提高。引起碼間串?dāng)_加大，所以必須采用自適應(yīng)均衡。所以必須采用自適應(yīng)均衡。3 3）用不同的時(shí)隙來發(fā)射和接收，因此不需雙工器。）用不同的時(shí)隙來發(fā)射和接收，因此不需雙工器。4 4）基站復(fù)雜性減小，互調(diào)干擾小。）基站復(fù)雜性減小，互調(diào)干擾小。5 5）抗干擾能力強(qiáng)，頻率利用率高，系統(tǒng)容量大。）抗干擾能力強(qiáng)，頻率利用率高，系統(tǒng)容量大。6 6）越區(qū)切換簡單?？稍跓o信息

11、傳輸時(shí)進(jìn)行，不會丟失數(shù)據(jù)。）越區(qū)切換簡單。可在無信息傳輸時(shí)進(jìn)行，不會丟失數(shù)據(jù)。 同步和定時(shí)是同步和定時(shí)是TDMATDMA系統(tǒng)正常工作的前提。它系統(tǒng)正常工作的前提。它的幀同步和位同步是由幀結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)來保證的。的幀同步和位同步是由幀結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)來保證的。勤學(xué) 務(wù)實(shí) 開拓 創(chuàng)新 10CDMA3 3、CDMACDMA 通過碼型分割來區(qū)別不同用戶，以擴(kuò)頻信號為基礎(chǔ)，通過碼型分割來區(qū)別不同用戶，以擴(kuò)頻信號為基礎(chǔ)，頻率和時(shí)間共享。頻率和時(shí)間共享。 系統(tǒng)為每個(gè)用戶分配了各自特定的地址碼，地址碼系統(tǒng)為每個(gè)用戶分配了各自特定的地址碼，地址碼相互具有準(zhǔn)正交性，以區(qū)別地址，而在頻率、時(shí)間和空相互具有準(zhǔn)正交性，以區(qū)別地址

12、，而在頻率、時(shí)間和空間上都可能重疊。間上都可能重疊。 勤學(xué) 務(wù)實(shí) 開拓 創(chuàng)新 11CDMACDMACDMA系統(tǒng)的特點(diǎn)系統(tǒng)的特點(diǎn) 系統(tǒng)的眾多用戶共享同一頻率。系統(tǒng)的眾多用戶共享同一頻率。 通信容量大。通信容量大。 容量的軟特性。多增加一個(gè)用戶只會使通信質(zhì)量略有下容量的軟特性。多增加一個(gè)用戶只會使通信質(zhì)量略有下降，不會出現(xiàn)硬阻塞現(xiàn)象。降，不會出現(xiàn)硬阻塞現(xiàn)象。 信號被擴(kuò)展在一較寬頻譜上，可以減小多徑衰落。信號被擴(kuò)展在一較寬頻譜上，可以減小多徑衰落。 信道數(shù)據(jù)速率很高，無需使用自適應(yīng)均衡。信道數(shù)據(jù)速率很高，無需使用自適應(yīng)均衡。 平滑的軟切換和有效的宏分集，不會引起通信中斷。平滑的軟切換和有效的宏分集，

13、不會引起通信中斷。 低的信號功率譜密度。抗窄帶干擾能力強(qiáng)，可以與其它低的信號功率譜密度?？拐瓗Ц蓴_能力強(qiáng)，可以與其它系統(tǒng)共用頻段。系統(tǒng)共用頻段。勤學(xué) 務(wù)實(shí) 開拓 創(chuàng)新 12CDMA CDMA CDMA系統(tǒng)存在的問題，系統(tǒng)存在的問題， 多址干擾，不同用戶的擴(kuò)頻序列是不完全正交的，多址干擾，不同用戶的擴(kuò)頻序列是不完全正交的，這種擴(kuò)頻碼集的非零互相關(guān)系數(shù)會引起各用戶間的相互干這種擴(kuò)頻碼集的非零互相關(guān)系數(shù)會引起各用戶間的相互干擾，叫多址干擾，在異步傳輸信道以及多徑傳播環(huán)境中多擾，叫多址干擾，在異步傳輸信道以及多徑傳播環(huán)境中多址干擾將更為嚴(yán)重。址干擾將更為嚴(yán)重?！斑h(yuǎn)遠(yuǎn)近近”效應(yīng)對系統(tǒng)的影響嚴(yán)重，移動用戶

14、所在的位效應(yīng)對系統(tǒng)的影響嚴(yán)重，移動用戶所在的位置的變化以及深衰落的存在，會使基站接收到的各用戶信置的變化以及深衰落的存在，會使基站接收到的各用戶信號功率相差很大，強(qiáng)信號對弱信號有著明顯的抑制作用。號功率相差很大，強(qiáng)信號對弱信號有著明顯的抑制作用。 必須使用功率控制。必須使用功率控制。勤學(xué) 務(wù)實(shí) 開拓 創(chuàng)新 13SDMA4 4、SDMASDMA 通過空間分割來區(qū)別不同用戶，使用定向波束天線在通過空間分割來區(qū)別不同用戶，使用定向波束天線在不同用戶方向上形成不同的波束。不同用戶方向上形成不同的波束。 能實(shí)現(xiàn)空間分割需采用自適應(yīng)陣列天線，扇形天線是能實(shí)現(xiàn)空間分割需采用自適應(yīng)陣列天線，扇形天線是其基本方

15、式。其基本方式。SDMA系統(tǒng)工作示意圖系統(tǒng)工作示意圖自適應(yīng)式天線提供了最理想的自適應(yīng)式天線提供了最理想的SDMA SDMA 無窮小波束寬度無窮小波束寬度無窮大快速搜索能力無窮大快速搜索能力提供在本小區(qū)內(nèi)不受其他用戶干提供在本小區(qū)內(nèi)不受其他用戶干擾的唯一信道擾的唯一信道克服多徑干擾和同信道干擾克服多徑干擾和同信道干擾勤學(xué) 務(wù)實(shí) 開拓 創(chuàng)新 14多址技術(shù)多址方式能否混合使用？多址方式能否混合使用？能！能！GSMGSM：FDMA/TDMA FDMA/TDMA IS-95IS-95：FDMA/CDMAFDMA/CDMATD-SCDMA TD-SCDMA ：FDMA/CDMA/SDMAFDMA/CDMA

16、/SDMA各種多址方式對應(yīng)的典型系統(tǒng)各種多址方式對應(yīng)的典型系統(tǒng)FDMA-TACSFDMA-TACSTDMA-GSMTDMA-GSMCDMA-IS-95CDMA-IS-95，CDMA2000CDMA2000，WCDMAWCDMA，TD-SCDMATD-SCDMA 現(xiàn)有的系統(tǒng)都使用現(xiàn)有的系統(tǒng)都使用FDMAFDMA，就，就帶來頻率有效利用問題。帶來頻率有效利用問題。勤學(xué) 務(wù)實(shí) 開拓 創(chuàng)新 15二、頻譜資源有效利用技術(shù)二、頻譜資源有效利用技術(shù)二、頻譜資源有效利用技術(shù)1 1、頻率資源管理、頻率資源管理 頻率是一種特殊資源，是有限的、非消耗性的，用頻率是一種特殊資源，是有限的、非消耗性的，用戶只是在某一空

17、間、時(shí)間、頻段內(nèi)占用，具有時(shí)間、空戶只是在某一空間、時(shí)間、頻段內(nèi)占用，具有時(shí)間、空間、頻率三維性，頻率的分配和使用在全球范圍內(nèi)有統(tǒng)間、頻率三維性，頻率的分配和使用在全球范圍內(nèi)有統(tǒng)一規(guī)則。一規(guī)則。 國際上統(tǒng)一管理頻率的機(jī)構(gòu)是國際上統(tǒng)一管理頻率的機(jī)構(gòu)是ITU-RITU-R，我國統(tǒng)一管理，我國統(tǒng)一管理頻率的機(jī)構(gòu)是國家無線電管理委員會，各省市都有分支頻率的機(jī)構(gòu)是國家無線電管理委員會，各省市都有分支機(jī)構(gòu)。機(jī)構(gòu)。國際無線電標(biāo)準(zhǔn)化工作由國際電信聯(lián)盟國際無線電標(biāo)準(zhǔn)化工作由國際電信聯(lián)盟(ITU)(ITU)負(fù)責(zé)負(fù)責(zé)ITUITU由原綜合秘書處、國際頻率登記局由原綜合秘書處、國際頻率登記局(IFRB)(IFRB)、國

18、際無線電咨詢委員會、國際無線電咨詢委員會(CCIR)(CCIR)和國際電話電報(bào)咨詢委員會和國際電話電報(bào)咨詢委員會(CCITT)(CCITT)四個(gè)四個(gè)常設(shè)機(jī)構(gòu)組成常設(shè)機(jī)構(gòu)組成19931993年年3 3月，月，ITUITU組織調(diào)整為：組織調(diào)整為：無線通信組無線通信組(CCIR+IFRB)(CCIR+IFRB)，ITU-RITU-R工作組工作組電信標(biāo)準(zhǔn)化組電信標(biāo)準(zhǔn)化組(CCITT)(CCITT)，ITU-TITU-T工作組工作組電信開發(fā)組（電信開發(fā)組（BDTBDT），）， ITU-DITU-D工作組工作組勤學(xué) 務(wù)實(shí) 開拓 創(chuàng)新 16頻譜資源有效利用技術(shù)我國現(xiàn)有蜂窩系統(tǒng)頻率分配情況我國現(xiàn)有蜂窩系統(tǒng)頻率

19、分配情況中國電信中國電信IS-95 825IS-95 825840MHz(840MHz(上行上行)/870)/870885MHz(885MHz(下行下行) )中國電信中國電信cdma2000 1920cdma2000 19201935MHz(1935MHz(上行上行)/2110)/21102125MHz(2125MHz(下行下行) )中國聯(lián)通中國聯(lián)通GSM 909GSM 909915MHz(915MHz(上行上行)/954)/954960MHz(960MHz(下行下行) )中國聯(lián)通中國聯(lián)通DCS 1745DCS 17451755MHz(1755MHz(上行上行)/1840)/18401850M

20、Hz(1850MHz(下行下行) )中國聯(lián)通中國聯(lián)通WCDMA 1940WCDMA 19401955MHz(1955MHz(上行上行)/2130)/21302145MHz(2145MHz(下行下行) )中國移動中國移動GSM 890GSM 890909MHz(909MHz(上行上行)/935)/935954MHz(954MHz(下行下行) )中國移動中國移動DCS 1710DCS 17101725MHz(1725MHz(上行上行)/1805)/18051820MHz(1820MHz(下行下行) )中國移動中國移動TD-SCDMA 1880TD-SCDMA 18801920MHz1920MHz以

21、及以及201020102025MHz2025MHz 其中其中1900MHz1900MHz1920MHz1920MHz被小靈通占用。被小靈通占用。 勤學(xué) 務(wù)實(shí) 開拓 創(chuàng)新 17頻譜資源有效利用技術(shù)以聯(lián)通以聯(lián)通G G網(wǎng)為例：網(wǎng)為例：中國聯(lián)通中國聯(lián)通GSM 909GSM 909915MHz(915MHz(上行上行)/954)/954960MHz(960MHz(下行下行) )中國聯(lián)通中國聯(lián)通DCS 1745DCS 17451755MHz(1755MHz(上行上行)/1840)/18401850MHz(1850MHz(下行下行) )GSMGSM：915MHz-909MHz=6MHz/200kHz=309

22、15MHz-909MHz=6MHz/200kHz=308=2408=240（信道）（信道）DCSDCS：1755MHz-1745MHz=10MHz/200kHz=501755MHz-1745MHz=10MHz/200kHz=508=4008=400（信道）（信道）總總640640個(gè)信道，只能讓個(gè)信道，只能讓640640人同時(shí)通話！人同時(shí)通話！怎么才能供全網(wǎng)上億用戶使用？怎么才能供全網(wǎng)上億用戶使用？頻率有效利用技術(shù)頻率有效利用技術(shù)多信道共用技術(shù)多信道共用技術(shù)勤學(xué) 務(wù)實(shí) 開拓 創(chuàng)新 18頻率有效利用2 2、頻率有效利用、頻率有效利用 頻率的有效利用就是從時(shí)間域、空間域和頻率域這頻率的有效利用就是從

23、時(shí)間域、空間域和頻率域這三個(gè)方面采用多種技術(shù)，以設(shè)法提高頻率的利用率。三個(gè)方面采用多種技術(shù)，以設(shè)法提高頻率的利用率?？臻g域的頻率有效利用空間域的頻率有效利用 根據(jù)電波的衰減特性，在某一地區(qū)使用了某一頻率根據(jù)電波的衰減特性，在某一地區(qū)使用了某一頻率后，相隔一定距離的另一地區(qū)可以復(fù)用這一頻率，叫頻后，相隔一定距離的另一地區(qū)可以復(fù)用這一頻率，叫頻率復(fù)用。蜂窩網(wǎng)就是根據(jù)這一概念組成的，在復(fù)用情況率復(fù)用。蜂窩網(wǎng)就是根據(jù)這一概念組成的，在復(fù)用情況下，多部發(fā)射機(jī)使用同一頻率，只是處于不同空間而已。下，多部發(fā)射機(jī)使用同一頻率，只是處于不同空間而已。勤學(xué) 務(wù)實(shí) 開拓 創(chuàng)新 19頻率有效利用頻率域的頻率有效利用頻

24、率域的頻率有效利用 主要是信道的窄帶化和寬帶多址技術(shù)。主要是信道的窄帶化和寬帶多址技術(shù)。 信道的窄帶化，以低的速率進(jìn)行語音編碼。信道的窄帶化，以低的速率進(jìn)行語音編碼。 寬帶多址技術(shù)有頻分多址、時(shí)分多址、碼分多址以及寬帶多址技術(shù)有頻分多址、時(shí)分多址、碼分多址以及它們的組合等。它們的組合等。時(shí)間域的頻率有效利用時(shí)間域的頻率有效利用 假設(shè)每一用戶分配一個(gè)固定信道，一天用假設(shè)每一用戶分配一個(gè)固定信道，一天用1010次，每次次，每次3 3分鐘，一天只用了分鐘，一天只用了3030分鐘。其他時(shí)間閑置，浪費(fèi)。所以分鐘。其他時(shí)間閑置，浪費(fèi)。所以要多個(gè)信道供大量用戶所共同使用，即多信道共用。要多個(gè)信道供大量用戶所

25、共同使用，即多信道共用。勤學(xué) 務(wù)實(shí) 開拓 創(chuàng)新 20多信道共用3 3、多信道共用技術(shù)、多信道共用技術(shù) 為了提高信道利用率和通信服務(wù)質(zhì)量，配置在某一范為了提高信道利用率和通信服務(wù)質(zhì)量，配置在某一范圍內(nèi)的若干個(gè)信道，其中任一空閑信道都可以被該范圍內(nèi)圍內(nèi)的若干個(gè)信道，其中任一空閑信道都可以被該范圍內(nèi)的所有用戶選擇和使用。的所有用戶選擇和使用。移動臺必須具有自動選用任一空閑信道的能力。要求：移動臺必須具有自動選用任一空閑信道的能力。要求：能自動調(diào)諧，工作頻率不是單一的。能自動調(diào)諧，工作頻率不是單一的。知道哪個(gè)信道處于空閑狀態(tài)。知道哪個(gè)信道處于空閑狀態(tài)。具有自動轉(zhuǎn)換到任一空閑信道的能力。具有自動轉(zhuǎn)換到任

26、一空閑信道的能力。 多信道共用可使用戶明顯增加，但用戶數(shù)目也不是無多信道共用可使用戶明顯增加，但用戶數(shù)目也不是無止境的，否則將使阻塞率增加而影響質(zhì)量。一個(gè)信道究竟止境的，否則將使阻塞率增加而影響質(zhì)量。一個(gè)信道究竟可以供多少個(gè)用戶使用呢？可以供多少個(gè)用戶使用呢？勤學(xué) 務(wù)實(shí) 開拓 創(chuàng)新 21多信道共用忙時(shí)話務(wù)量忙時(shí)話務(wù)量 話務(wù)量：單位時(shí)間內(nèi)的平均電話交換量。是通信系話務(wù)量：單位時(shí)間內(nèi)的平均電話交換量。是通信系統(tǒng)通話業(yè)務(wù)量或繁忙程度的指標(biāo)，其性質(zhì)如同客流量，統(tǒng)通話業(yè)務(wù)量或繁忙程度的指標(biāo)，其性質(zhì)如同客流量，具有隨機(jī)性，只能用統(tǒng)計(jì)方法獲取。具有隨機(jī)性，只能用統(tǒng)計(jì)方法獲取。 可表示為：可表示為：A=ct

27、c-A=ct c-次數(shù)次數(shù)/ /小時(shí)小時(shí) t- t-小時(shí)小時(shí)/ /每次每次 A A無量綱，記為愛爾蘭（無量綱，記為愛爾蘭（ErlErl），），1Erl1Erl是一個(gè)信道所能是一個(gè)信道所能完成的最大話務(wù)量。完成的最大話務(wù)量。 忙時(shí)話務(wù)量：是指一天中最忙的那個(gè)小時(shí)，每個(gè)用戶忙時(shí)話務(wù)量：是指一天中最忙的那個(gè)小時(shí)，每個(gè)用戶的平均話務(wù)量。的平均話務(wù)量。 可表示為：可表示為： Ab=CKT/3600 Ab=CKT/3600，用于公共移動電話網(wǎng)可，用于公共移動電話網(wǎng)可按按0.01-0.03Erl0.01-0.03Erl考慮。忙時(shí)信道夠用，閑時(shí)就不成問題?？紤]。忙時(shí)信道夠用，閑時(shí)就不成問題。C C：用戶每天平

28、均呼叫的次數(shù)：用戶每天平均呼叫的次數(shù)T T：每次呼叫平均占用信道的時(shí)間：每次呼叫平均占用信道的時(shí)間( (秒秒/ /次次) )K K：集中系數(shù)，忙時(shí)話務(wù)量與全日話務(wù)量之比。：集中系數(shù)，忙時(shí)話務(wù)量與全日話務(wù)量之比。勤學(xué) 務(wù)實(shí) 開拓 創(chuàng)新 22多信道共用容量容量 系統(tǒng)容納用戶數(shù)系統(tǒng)容納用戶數(shù)M=A/AbM=A/Ab 每個(gè)信道容納用戶數(shù)每個(gè)信道容納用戶數(shù)m=M/n n-m=M/n n-信道數(shù)信道數(shù)呼損率呼損率 由于用戶數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于信道數(shù)，有時(shí)會呼叫失敗。呼由于用戶數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于信道數(shù)，有時(shí)會呼叫失敗。呼叫失敗的概率稱為呼損率。叫失敗的概率稱為呼損率。 B=Ci/C Ci-B=Ci/C Ci-呼叫失敗次數(shù)呼叫

29、失敗次數(shù) C-C-總呼叫次數(shù)總呼叫次數(shù) B B越小，呼叫成功概率越大，用戶越滿意，是系統(tǒng)的越小，呼叫成功概率越大，用戶越滿意，是系統(tǒng)的服務(wù)等級。服務(wù)等級。勤學(xué) 務(wù)實(shí) 開拓 創(chuàng)新 23多信道共用例，某移動通信系統(tǒng)，每天每個(gè)用戶平均呼叫例，某移動通信系統(tǒng)，每天每個(gè)用戶平均呼叫1010次，每次，每次占用信道的平均時(shí)間為次占用信道的平均時(shí)間為8080秒，呼損率要求秒，呼損率要求1010，集中，集中系數(shù)為系數(shù)為K=0.125K=0.125，問給定，問給定8 8個(gè)信道能容納多少個(gè)用戶？個(gè)信道能容納多少個(gè)用戶？ Ab=CKT/3600=10Ab=CKT/3600=1080800.125/3600=0.027

30、8(Erl/0.125/3600=0.0278(Erl/用戶）用戶）根據(jù)呼損率根據(jù)呼損率(B)(B)及信道數(shù)及信道數(shù)(n)(n)，查表，查表P184 P184 表表5-25-2M=A/Ab=5.597/0.0278=201.33M=A/Ab=5.597/0.0278=201.33所容納的用戶為所容納的用戶為201201個(gè)個(gè)求總話務(wù)量求總話務(wù)量A A，查表得，查表得A=5.597ErlA=5.597Erl。勤學(xué) 務(wù)實(shí) 開拓 創(chuàng)新 24三、服務(wù)區(qū)域覆蓋三、服務(wù)區(qū)域覆蓋三、服務(wù)區(qū)域覆蓋 一個(gè)基站發(fā)射的電磁波只能在有限的區(qū)域內(nèi)被移動一個(gè)基站發(fā)射的電磁波只能在有限的區(qū)域內(nèi)被移動臺接收，能為用戶提供服務(wù)的

31、范圍稱為無線小區(qū)，若干臺接收，能為用戶提供服務(wù)的范圍稱為無線小區(qū)，若干個(gè)小區(qū)彼此相鄰可以組成一個(gè)大服務(wù)區(qū)，用專門的線路個(gè)小區(qū)彼此相鄰可以組成一個(gè)大服務(wù)區(qū)，用專門的線路和設(shè)備將這些大服務(wù)區(qū)連接，就構(gòu)成和設(shè)備將這些大服務(wù)區(qū)連接，就構(gòu)成蜂窩蜂窩移動通信網(wǎng)。移動通信網(wǎng)。 蜂窩是一個(gè)系統(tǒng)級的概念，其思想是用許多小功率蜂窩是一個(gè)系統(tǒng)級的概念，其思想是用許多小功率的發(fā)射機(jī)來代替單個(gè)的大功率發(fā)射機(jī)，每一個(gè)小的覆蓋的發(fā)射機(jī)來代替單個(gè)的大功率發(fā)射機(jī)，每一個(gè)小的覆蓋區(qū)只提供服務(wù)范圍內(nèi)的一小部分覆蓋。區(qū)只提供服務(wù)范圍內(nèi)的一小部分覆蓋。 區(qū)域覆蓋方式分為大兩類：小容量大區(qū)制，大容量區(qū)域覆蓋方式分為大兩類：小容量大區(qū)制，

32、大容量小區(qū)制。小區(qū)制。勤學(xué) 務(wù)實(shí) 開拓 創(chuàng)新 25服務(wù)區(qū)域覆蓋小容量大區(qū)制小容量大區(qū)制 一個(gè)基站覆蓋整個(gè)服務(wù)區(qū)，發(fā)射功率很大，天線很一個(gè)基站覆蓋整個(gè)服務(wù)區(qū)，發(fā)射功率很大，天線很高，基本上保證區(qū)域內(nèi)所有移動臺都能收到信號。高，基本上保證區(qū)域內(nèi)所有移動臺都能收到信號。 但移動臺發(fā)射功率較小，基站可能收不到較遠(yuǎn)移動但移動臺發(fā)射功率較小，基站可能收不到較遠(yuǎn)移動臺的信號，這就需要在適當(dāng)?shù)牡攸c(diǎn)設(shè)立接收中繼站，同臺的信號，這就需要在適當(dāng)?shù)牡攸c(diǎn)設(shè)立接收中繼站，同時(shí)利用分集接收等技術(shù)來保證上行鏈路的通信質(zhì)量。時(shí)利用分集接收等技術(shù)來保證上行鏈路的通信質(zhì)量。 特點(diǎn)特點(diǎn):投資少，見效快，主要用于專用網(wǎng)或公共網(wǎng)用投資少

33、，見效快，主要用于專用網(wǎng)或公共網(wǎng)用戶較少的地域，只適用于小容量的通信網(wǎng)。戶較少的地域，只適用于小容量的通信網(wǎng)。勤學(xué) 務(wù)實(shí) 開拓 創(chuàng)新 26服務(wù)區(qū)域覆蓋小區(qū)制大容量小區(qū)制大容量 將覆蓋區(qū)域劃分為若干小區(qū)將覆蓋區(qū)域劃分為若干小區(qū) ，每個(gè)小區(qū)設(shè)立一個(gè)，每個(gè)小區(qū)設(shè)立一個(gè)基站，各小區(qū)可重復(fù)使用頻率?；?，各小區(qū)可重復(fù)使用頻率。 不僅提高頻帶利用率，且由于基站功率減少，使不僅提高頻帶利用率，且由于基站功率減少，使相互間的干擾減少，小區(qū)范圍可以根據(jù)用戶數(shù)量多少相互間的干擾減少，小區(qū)范圍可以根據(jù)用戶數(shù)量多少確定。確定。 特點(diǎn)：組網(wǎng)靈活，有效地解決了信道數(shù)量有限和特點(diǎn)：組網(wǎng)靈活，有效地解決了信道數(shù)量有限和用戶數(shù)

34、量急增的矛盾。用戶數(shù)量急增的矛盾。勤學(xué) 務(wù)實(shí) 開拓 創(chuàng)新 27無線小區(qū)1 1、無線小區(qū)、無線小區(qū)小區(qū)形狀小區(qū)形狀 使用全向天線輻射區(qū)是個(gè)圓形，為了不留空隙地覆使用全向天線輻射區(qū)是個(gè)圓形，為了不留空隙地覆蓋服務(wù)區(qū)，圓形之間一定會有重疊，考慮重疊后，理想蓋服務(wù)區(qū)，圓形之間一定會有重疊，考慮重疊后，理想上每個(gè)輻射區(qū)有效覆蓋區(qū)域?yàn)橐粋€(gè)正六邊形，網(wǎng)絡(luò)形如上每個(gè)輻射區(qū)有效覆蓋區(qū)域?yàn)橐粋€(gè)正六邊形，網(wǎng)絡(luò)形如蜂窩，所以稱為蜂窩網(wǎng)。蜂窩，所以稱為蜂窩網(wǎng)。 由于地形地貌、由于地形地貌、傳播環(huán)境、衰落形傳播環(huán)境、衰落形式的多樣性，小區(qū)式的多樣性，小區(qū)的實(shí)際無線覆蓋是的實(shí)際無線覆蓋是一個(gè)不規(guī)則的形狀。一個(gè)不規(guī)則的形狀。

35、勤學(xué) 務(wù)實(shí) 開拓 創(chuàng)新 28無線小區(qū)區(qū)群區(qū)群 共同使用全部可用頻率的共同使用全部可用頻率的N N個(gè)小區(qū)叫做區(qū)群。相鄰小區(qū)個(gè)小區(qū)叫做區(qū)群。相鄰小區(qū)不能用相同的頻道，附近的若干小區(qū)都不能使用相同頻道，不能用相同的頻道，附近的若干小區(qū)都不能使用相同頻道，這些不同頻道小區(qū)組成一個(gè)區(qū)群，只有不同的區(qū)群的小區(qū)這些不同頻道小區(qū)組成一個(gè)區(qū)群，只有不同的區(qū)群的小區(qū)才能進(jìn)行頻率復(fù)用。才能進(jìn)行頻率復(fù)用。 區(qū)群的組成應(yīng)滿足兩個(gè)條件：區(qū)群的組成應(yīng)滿足兩個(gè)條件： 一、區(qū)群間可以鄰接，且無空隙無重疊地進(jìn)行覆蓋；一、區(qū)群間可以鄰接，且無空隙無重疊地進(jìn)行覆蓋； 二、鄰接后的區(qū)群應(yīng)保證各個(gè)相鄰?fù)诺佬^(qū)之間的二、鄰接后的區(qū)群應(yīng)保

36、證各個(gè)相鄰?fù)诺佬^(qū)之間的距離相等，且為最大。距離相等，且為最大。勤學(xué) 務(wù)實(shí) 開拓 創(chuàng)新 29無線小區(qū)ABCABCABCABCABCABCABC勤學(xué) 務(wù)實(shí) 開拓 創(chuàng)新 30無線小區(qū) 滿足上述條件的區(qū)群形狀和區(qū)群內(nèi)的小區(qū)數(shù)不是任意滿足上述條件的區(qū)群形狀和區(qū)群內(nèi)的小區(qū)數(shù)不是任意的，小區(qū)數(shù)應(yīng)滿足下式：的，小區(qū)數(shù)應(yīng)滿足下式： i i 和和j j 為正整數(shù)，不能同時(shí)為零。為正整數(shù)，不能同時(shí)為零。 N=N=TACS Nmin=7TACS Nmin=7GSM Nmin=4GSM Nmin=4IS-95 IS-95 不存在區(qū)群問題。不存在區(qū)群問題。22Niijj3 3、4 4、7 7、9 9、1212、 勤學(xué)

37、 務(wù)實(shí) 開拓 創(chuàng)新 31 沿著任意一條六邊形邊的垂線方向移動沿著任意一條六邊形邊的垂線方向移動i i個(gè)小個(gè)小區(qū)，并逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)區(qū)，并逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)6060，再移動，再移動j j個(gè)小區(qū)。個(gè)小區(qū)。無線小區(qū)利用尋找同頻小區(qū)的方法確定區(qū)群的形狀利用尋找同頻小區(qū)的方法確定區(qū)群的形狀BCA(a)BCA(b)BCA(c)AAAAAAABCCCCCCBBBBB勤學(xué) 務(wù)實(shí) 開拓 創(chuàng)新 32無線小區(qū)ACBN=3,i=1,j=1DACBN=4,i=0,j=2N=7,i=1,j=2DCBAEFG常見正六邊形區(qū)群的形狀常見正六邊形區(qū)群的形狀勤學(xué) 務(wù)實(shí) 開拓 創(chuàng)新 33無線小區(qū) 一個(gè)共有一個(gè)共有S S個(gè)雙向信道的蜂窩系

38、統(tǒng)，如果每個(gè)區(qū)群有個(gè)雙向信道的蜂窩系統(tǒng)，如果每個(gè)區(qū)群有N N個(gè)小區(qū)，每個(gè)小區(qū)分配個(gè)小區(qū)，每個(gè)小區(qū)分配K K個(gè)信道（個(gè)信道（kSkS），）， 如果區(qū)群在系統(tǒng)中共復(fù)制了如果區(qū)群在系統(tǒng)中共復(fù)制了M M次，則信道的總數(shù)次，則信道的總數(shù)C C，可，可看作系統(tǒng)容量?？醋飨到y(tǒng)容量。SKNMSMKNC 建立區(qū)群的意義建立區(qū)群的意義勤學(xué) 務(wù)實(shí) 開拓 創(chuàng)新 34無線小區(qū)同道小區(qū)距離同道小區(qū)距離3DNr 用尋找相鄰?fù)l小區(qū)的方法用尋找相鄰?fù)l小區(qū)的方法確定相鄰區(qū)群的位置確定相鄰區(qū)群的位置才能保證同才能保證同頻小區(qū)間距離最大頻小區(qū)間距離最大： 以以N N=4, =4, i i=2, =2, j j=0=0為例為例DA

39、CBDACBDACBDACBD=3R2 33.5DRR N N越大，同道小區(qū)距離越遠(yuǎn)，同道干擾越小，越大，同道小區(qū)距離越遠(yuǎn)，同道干擾越小，但系統(tǒng)容量也越小。但系統(tǒng)容量也越小。勤學(xué) 務(wù)實(shí) 開拓 創(chuàng)新 35無線小區(qū)激勵(lì)方式激勵(lì)方式基站設(shè)在小區(qū)中央，用全向天線，稱中心激勵(lì)?；驹O(shè)在小區(qū)中央，用全向天線，稱中心激勵(lì)?；驹O(shè)在小區(qū)頂點(diǎn)，用三副基站設(shè)在小區(qū)頂點(diǎn)，用三副120120度扇形天線，稱頂點(diǎn)激勵(lì)。度扇形天線，稱頂點(diǎn)激勵(lì)。勤學(xué) 務(wù)實(shí) 開拓 創(chuàng)新 36無線小區(qū)小區(qū)分裂小區(qū)分裂 小區(qū)大小可以相同，也可以不同。涉及擴(kuò)容，當(dāng)頻點(diǎn)小區(qū)大小可以相同，也可以不同。涉及擴(kuò)容，當(dāng)頻點(diǎn)不足時(shí)，需把小區(qū)覆蓋區(qū)域變小，把一個(gè)

40、小區(qū)變?yōu)閹讉€(gè)小不足時(shí)，需把小區(qū)覆蓋區(qū)域變小，把一個(gè)小區(qū)變?yōu)閹讉€(gè)小區(qū)的方式稱為小區(qū)分裂，需減小發(fā)射功率區(qū)的方式稱為小區(qū)分裂，需減小發(fā)射功率。例：例：1:41:4分裂法：在原頂點(diǎn)激分裂法：在原頂點(diǎn)激勵(lì)的基礎(chǔ)上展開，在兩個(gè)原勵(lì)的基礎(chǔ)上展開，在兩個(gè)原基站連線的中心點(diǎn)上加設(shè)新基站連線的中心點(diǎn)上加設(shè)新的基站的基站DCBGFEADEFGBCGFBGCBDCEDFE勤學(xué) 務(wù)實(shí) 開拓 創(chuàng)新 37頻率分配2 2、頻率分配、頻率分配將給定的頻率分配給一個(gè)區(qū)群的各小區(qū)。有兩種方法。將給定的頻率分配給一個(gè)區(qū)群的各小區(qū)。有兩種方法。分區(qū)分組法分區(qū)分組法原則：無三階互調(diào)干擾，頻率間隔不相等。原則：無三階互調(diào)干擾，頻率間隔不

41、相等。 A A組組 1 1， 5 5， 1414， 2020， 3434， 3636 B B組組 2 2， 9 9， 1313， 1818， 2121， 3131 C C組組 3 3， 8 8， 1919， 2525， 3333， 4040 D D組組 4 4， 1212， 1616， 2222， 3737， 3939 E E組組 6 6， 1010， 2727， 3030， 3232， 4141 F F組組 7 7， 1111， 2424， 2626， 2929， 3535 G G組組 1515， 1717， 2323， 2828， 3838， 4242例：一個(gè)系統(tǒng)共例：一個(gè)系統(tǒng)共有有424

42、2個(gè)頻點(diǎn)，每個(gè)頻點(diǎn)，每個(gè)區(qū)群有個(gè)區(qū)群有7 7個(gè)小個(gè)小區(qū)，則每小區(qū)有區(qū)，則每小區(qū)有6 6個(gè)頻點(diǎn)。個(gè)頻點(diǎn)。 工程上頻點(diǎn)工程上頻點(diǎn)常用序號表示。常用序號表示。勤學(xué) 務(wù)實(shí) 開拓 創(chuàng)新 38頻率分配等頻距法等頻距法原則：無鄰道干擾，按等頻率間隔配置信道。原則：無鄰道干擾，按等頻率間隔配置信道。 A組 1， 8， 15， 22， 29， 36 B組 2， 9， 16， 23， 30， 37 C組 3， 10， 17， 24， 31，38 D組 4， 11， 18， 25， 32，39 E組 5， 12， 19， 26， 33， 40 F組 6， 13， 20， 27， 34， 41 G組 7， 14， 2

43、1， 28， 35， 42勤學(xué) 務(wù)實(shí) 開拓 創(chuàng)新 39頻率分配在實(shí)際應(yīng)用中，在實(shí)際應(yīng)用中，GSMGSM使用使用等頻距法，常等頻距法，常采用采用4 4* *3 3配置。配置。4 4基站基站/3/3扇區(qū)頻率規(guī)劃方式：扇區(qū)頻率規(guī)劃方式：A1A1B1B1C1C1D1D1A2A2B2B2C2C2D2D2A3A3B3B3C3C3D3D31 12 23 34 45 56 67 78 89 910101111121213131414151516161717181819192020212122222323242425252626272728282929303031313232333334343535363637

44、3738383939404041414242434344444545464647474848A A、B B、C C、D D為區(qū)群中的為區(qū)群中的4 4個(gè)小區(qū)，個(gè)小區(qū)，1 1、2 2、3 3為每個(gè)小區(qū)的三個(gè)扇區(qū)為每個(gè)小區(qū)的三個(gè)扇區(qū)勤學(xué) 務(wù)實(shí) 開拓 創(chuàng)新 40頻率分配例，中國聯(lián)通例，中國聯(lián)通GSM900GSM900頻段所擁有的頻率為頻段所擁有的頻率為 909909915MHz(915MHz(上行上行)/954)/954960MHz(960MHz(下行下行) ) 請你用請你用4 4* *3 3配置方案給每個(gè)小區(qū)配置頻率。配置方案給每個(gè)小區(qū)配置頻率。先計(jì)算有多少個(gè)頻點(diǎn)可以使用：先計(jì)算有多少個(gè)頻點(diǎn)可以使用

45、： （915MHz-909MHz915MHz-909MHz）/200kHz=30/200kHz=30給出頻率和序號的對應(yīng)關(guān)系：給出頻率和序號的對應(yīng)關(guān)系： f fL L（n n）=908.9MHz+0.2MHz n=1=908.9MHz+0.2MHz n=1，2 2，3 3，3030 f fH H（n n）=953.9MHz+0.2MHz n=1=953.9MHz+0.2MHz n=1，2 2，3 3，3030A1 A2 A3 B1 B2 B3 C1 C2 C3 D1 D2 D3A1 A2 A3 B1 B2 B3 C1 C2 C3 D1 D2 D31 12 23 34 45 56 67 78 8

46、9 9101011111212131314141515161617171818191920202121222223232424252526262727282829293030勤學(xué) 務(wù)實(shí) 開拓 創(chuàng)新 41四、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)四、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)四、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 移動通信無線服務(wù)區(qū)由許多正六邊形蜂窩小區(qū)覆蓋而移動通信無線服務(wù)區(qū)由許多正六邊形蜂窩小區(qū)覆蓋而成，通過接口與公眾通信網(wǎng)（成，通過接口與公眾通信網(wǎng)（PSTNPSTN、ISDNISDN）互聯(lián)。）互聯(lián)。移動通信系統(tǒng)包括：移動通信系統(tǒng)包括：網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)（網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)（NSSNSS） 操作維護(hù)管理子系統(tǒng)操作維護(hù)管理子系統(tǒng) (OMS)(OMS)基站子系統(tǒng)（基站子系統(tǒng)（BSSB

47、SS） 移動臺（移動臺（MSMS）是一個(gè)完整的信息傳輸實(shí)體。是一個(gè)完整的信息傳輸實(shí)體。勤學(xué) 務(wù)實(shí) 開拓 創(chuàng)新 42五、越區(qū)切換五、越區(qū)切換五、越區(qū)切換 是將當(dāng)前正在進(jìn)行的移動臺與基站之間的通信鏈路轉(zhuǎn)是將當(dāng)前正在進(jìn)行的移動臺與基站之間的通信鏈路轉(zhuǎn)換到另一個(gè)基站的過程，發(fā)生在換到另一個(gè)基站的過程，發(fā)生在MSMS從一個(gè)小區(qū)進(jìn)入另一個(gè)從一個(gè)小區(qū)進(jìn)入另一個(gè)小區(qū)的情況下，是為保持通信的連續(xù)性而轉(zhuǎn)移鏈路，是小小區(qū)的情況下，是為保持通信的連續(xù)性而轉(zhuǎn)移鏈路，是小區(qū)制的產(chǎn)物。有兩種方式：區(qū)制的產(chǎn)物。有兩種方式： 硬切換：在新的連接建立之前，先中斷舊的連接，有硬切換：在新的連接建立之前，先中斷舊的連接，有瞬間中斷。

48、（斷舊續(xù)新）。瞬間中斷。（斷舊續(xù)新）。 軟切換：在新的連接建立之后，再中斷舊的連接，通軟切換：在新的連接建立之后，再中斷舊的連接，通信無中斷（建新斷舊）。信無中斷（建新斷舊）。勤學(xué) 務(wù)實(shí) 開拓 創(chuàng)新 43越區(qū)切換GSMGSM系統(tǒng)能否使用軟切換？為什么？系統(tǒng)能否使用軟切換？為什么？不能，因?yàn)檐浨袚Q切換信道只能發(fā)生在相同頻率的情況。不能，因?yàn)檐浨袚Q切換信道只能發(fā)生在相同頻率的情況。勤學(xué) 務(wù)實(shí) 開拓 創(chuàng)新 44越區(qū)切換越區(qū)切換包括以下三個(gè)方面的問題：越區(qū)切換包括以下三個(gè)方面的問題： 越區(qū)切換的準(zhǔn)則，也就是何時(shí)需要進(jìn)行越區(qū)切換；越區(qū)切換的準(zhǔn)則，也就是何時(shí)需要進(jìn)行越區(qū)切換； 越區(qū)切換如何控制；越區(qū)切換如

49、何控制； 越區(qū)切換時(shí)信道如何分配。越區(qū)切換時(shí)信道如何分配。 研究越區(qū)切換所關(guān)心的主要性能指標(biāo)包括：越區(qū)切研究越區(qū)切換所關(guān)心的主要性能指標(biāo)包括：越區(qū)切換的失敗概率、因越區(qū)失敗而使通信中斷的概率、越區(qū)換的失敗概率、因越區(qū)失敗而使通信中斷的概率、越區(qū)切換的速率、越區(qū)切換引起的通信中斷的時(shí)間間隔以及切換的速率、越區(qū)切換引起的通信中斷的時(shí)間間隔以及越區(qū)切換發(fā)生的時(shí)延等。越區(qū)切換發(fā)生的時(shí)延等。勤學(xué) 務(wù)實(shí) 開拓 創(chuàng)新 45越區(qū)切換準(zhǔn)則1 1、越區(qū)切換準(zhǔn)則、越區(qū)切換準(zhǔn)則何時(shí)需要切換，根據(jù)何時(shí)需要切換，根據(jù)MSMS接收信號強(qiáng)度來確定。接收信號強(qiáng)度來確定。相對信號強(qiáng)度準(zhǔn)則相對信號強(qiáng)度準(zhǔn)則具有門限規(guī)定的相具有門限規(guī)

50、定的相對信號強(qiáng)度準(zhǔn)則對信號強(qiáng)度準(zhǔn)則具有滯后余量的相具有滯后余量的相對信號強(qiáng)度準(zhǔn)則對信號強(qiáng)度準(zhǔn)則具有門限規(guī)定和具具有門限規(guī)定和具有滯后余量的相對信有滯后余量的相對信號強(qiáng)度準(zhǔn)則號強(qiáng)度準(zhǔn)則選擇信號最強(qiáng)的基站切換，選擇信號最強(qiáng)的基站切換，A A點(diǎn)切換。點(diǎn)切換。缺點(diǎn)：會引起不必要的切換，具有缺點(diǎn)：會引起不必要的切換，具有“乒乓效應(yīng)乒乓效應(yīng)”允許在當(dāng)前基站信號低于某一門限，且新基站的允許在當(dāng)前基站信號低于某一門限，且新基站的信號強(qiáng)于本基站的信號，信號強(qiáng)于本基站的信號，B B點(diǎn)切換。（點(diǎn)切換。（TACSTACS）僅允許在新基站信號比原基站信號強(qiáng)的多的情況僅允許在新基站信號比原基站信號強(qiáng)的多的情況下進(jìn)行，滯后

51、余量值決定切換性能，下進(jìn)行，滯后余量值決定切換性能，C C點(diǎn)切換。點(diǎn)切換。只有兩種條件均滿足時(shí)才切換，性能優(yōu)于前三種，只有兩種條件均滿足時(shí)才切換，性能優(yōu)于前三種，但較復(fù)雜，但較復(fù)雜，D D點(diǎn)切換。（點(diǎn)切換。（GSM,IS-95GSM,IS-95）勤學(xué) 務(wù)實(shí) 開拓 創(chuàng)新 46越區(qū)切換控制策略2 2、越區(qū)切換控制策略、越區(qū)切換控制策略 越區(qū)切換控制包括兩個(gè)方面：一方面是越區(qū)切換的參越區(qū)切換控制包括兩個(gè)方面：一方面是越區(qū)切換的參數(shù)控制，另一方面是越區(qū)切換的過程控制。數(shù)控制，另一方面是越區(qū)切換的過程控制。在移動通信系統(tǒng)中，過程控制的方式主要有以下三種。在移動通信系統(tǒng)中，過程控制的方式主要有以下三種。

52、移動臺控制的越區(qū)切換。移動臺控制的越區(qū)切換。 網(wǎng)絡(luò)控制的越區(qū)切換。網(wǎng)絡(luò)控制的越區(qū)切換。 移動臺輔助的越區(qū)切換移動臺輔助的越區(qū)切換MSMS連續(xù)監(jiān)測當(dāng)前基站和幾個(gè)越區(qū)候選基站的信號連續(xù)監(jiān)測當(dāng)前基站和幾個(gè)越區(qū)候選基站的信號強(qiáng)度和質(zhì)量，當(dāng)滿足準(zhǔn)則時(shí)，強(qiáng)度和質(zhì)量，當(dāng)滿足準(zhǔn)則時(shí)，MSMS選擇最佳候選基選擇最佳候選基站，并發(fā)送切換請求。常用于個(gè)人通信系統(tǒng)。站，并發(fā)送切換請求。常用于個(gè)人通信系統(tǒng)。BSBS監(jiān)測監(jiān)測MSMS信號強(qiáng)度和質(zhì)量，需要切換時(shí)，發(fā)送切信號強(qiáng)度和質(zhì)量，需要切換時(shí)，發(fā)送切換請求，指令換請求，指令MSMS周圍所有周圍所有BSBS都監(jiān)測該都監(jiān)測該MSMS信號，把信號，把結(jié)果匯總，網(wǎng)絡(luò)通過分析比較，

53、選擇一個(gè)結(jié)果匯總，網(wǎng)絡(luò)通過分析比較，選擇一個(gè)BSBS進(jìn)行進(jìn)行切換，整個(gè)過程切換，整個(gè)過程MSMS處于被動狀態(tài)。處于被動狀態(tài)。TACSTACSMSMS監(jiān)測鄰近監(jiān)測鄰近BSBS信號，把測量結(jié)果報(bào)告給當(dāng)前信號，把測量結(jié)果報(bào)告給當(dāng)前BSBS，網(wǎng)絡(luò)通過分析決定何時(shí)切換，切換至哪個(gè)網(wǎng)絡(luò)通過分析決定何時(shí)切換，切換至哪個(gè)BSBS。整。整個(gè)過程個(gè)過程MSMS和和BSBS都參與，網(wǎng)絡(luò)為主，都參與，網(wǎng)絡(luò)為主，MSMS為輔。為輔。(GSM,IS-95)(GSM,IS-95)勤學(xué) 務(wù)實(shí) 開拓 創(chuàng)新 47越區(qū)切換信道分配3 3、越區(qū)切換信道分配、越區(qū)切換信道分配 是解決當(dāng)呼叫要轉(zhuǎn)換到新小區(qū)時(shí)，新小區(qū)如何分是解決當(dāng)呼叫要轉(zhuǎn)換到新小區(qū)時(shí)，新小區(qū)如何分配信道