GSM蜂窝移动通信基本介绍.docVIP

蜂窝概念和蜂窝无线系统标准 蜂窝形状、结构和类型 全向天线的电平等值线是圆形 用于系统设计时，三种形状：六边形、正方形、三角形 六边形：1、最接近圆形，2、面积最大，可用最少的小区数来覆盖整个地理区域。 小区类型 1、宏蜂窝小区。覆盖半径：1～25km两点问题，盲点和热点。解决办法，直放站和小区分裂。直放站－宽带放大器，过多容易造成干扰。小区分裂－缩小半径的办法来增加系统容量。 2、微蜂窝小区。覆盖半径：30～300m。可以低于屋顶高度，信号传播及覆盖主要沿街道的视线范围进行。发射功率低，射频干扰低，设备体积小，安装简单灵活等有点，可作为宏蜂窝的补充，可快速解决热点地区的容量和覆盖问题（街道覆盖、室内覆盖等）。 服务质量指标 通信概率－指移动台在无线覆盖区边缘（或区内）进行满意通话的成功概率。我国规定，覆盖区边界处的无线信道通信概率不低于90％，边远郊区的边缘处可适当降低到不低于50％。 话音质量指标－我国规定，移动通信网音频带内信噪比大于或等于29dB，相当于CCITT的五级评分标准中的四级话音。 接收机输入端最低接收功率－由接收机灵敏度以及话音质量指标即音频信噪比决定的。 服务等级指标即呼损率。实际中定义为高峰忙时允许呼叫失败的百分比。 越区切换 切换分为硬切换（需要先中断与原基站的联系）、软切换（不需先中断与原基站的联系，只存在CDMA中）、更软切换（一个基站不同小区间的软切换）等。 在小区内分配空闲信道时，用户的切换请求优先于用户初始呼叫请求。 切换形式：1、信号质量切换。2、业务量平衡切换。3、因为控制信道出现故障。 多址技术 FDMA频分多址：在总频率段内分为高低两个频段，中间留一段保护频带分配一个信道，防止同部电台发射机对接收机产生的干扰。指分配一对频率，一个f用做前向信道，一个f用做反向信道。 TDMA时分多址：把时间分成周期性的帧，每帧分成若干个时隙。每个信道可看作是每一帧都会出现的特定时隙。移动台只在指定的时隙接收基站发给它的信息，而在一帧的其他时隙可以用做其他用途，这对加强网络控制和切换都是很有利的。TDMA系统对精确的定时和同步要求很高。 CDMA码分多址：就是每个信号被一个伪随机二进制序列进行扩频，不同信号的能量被分配到不同的伪随机序列中。CDMA各传输信号在频域和时域上是重叠的，而在码形上相互具有正交性。 为了实现双工通信，采用FDD。 CDMA系统的全部用户共享一个无线信道。 进行功率控制，既可有效地防止“远近效应”，又可以最大限度地减小多址干扰。 干扰和系统容量 1、FDMA系统的容量：频道数L＝总频段W / 频道带宽B。把L不重复地分成K组，分给一簇中地K个小区使用。L不变，K越小，分配给各小区地频道数就越多，系统容量就越大。载干比门限CIR＝18BdB。同频干扰。 2、TDMA系统的容量：每个频道上再划分若干个时隙，用户使用的信道是在某一频道的某一时隙。TDMA系统的等效信道数和FDMA系统的信道数一样多。所以TDMA需要减小CIR门限值来提高容量。TDMA采用先进的话音编码技术。CIR＝12dB。 3、CDMA的容量：所有小区共用同一个频谱，限制容量的原因是多址干扰。决定CDMA系统容量的主要参数为处理增益、所需Eb/No话音激活系数、频率复用效率和扇区数目等。 Ncdma＝20Nfdma＝4Ntdma＝120 频率复用 频率复用距离：D＝r，N表示每簇的小区数。 频率复用模式：N=3,4,7,12,13,19。 系统扩容技术 1、小区分裂 小区分裂可将话务拥塞的小区分成半径更小的小区，每个小区都有自己的基站并相应的降低天线高度和发射功率。原则： 确保已建基站可继续使用； 应保持频率复用方式的规则性和重复性； 尽量减少或避免过渡区； 确保今后可继续进行小区分裂。 三叶草60度扇形小区分裂法：适用于扇形小区4×3复用模式的小区分裂。在原有两个基站连线的中点增加一个基站，分裂后小区的半径为原小区的1/2，扇区方向不变。 2、扇区化 把小区分裂几个扇区，即全改定。实际上也是通过定向天线降低频率复用因子D/r，从而减小同频干扰来提高系统容量。C/I的提高意味着所需最小的载干比很容易得到满足。 3、天线下倾 两个优点：第一，把干扰电平减小到最小；第二，通过把天线束指向靠近发射场地，从而避免覆盖间隙。机械和电调两种方式。 常用的几种蜂窝系统 1、GSM 系统参数： 参数名称 参数值 前向信道频率 935～960MHz 反向信道频率 890～915MHz 载波频道间隔 200KHz 最小可用C/I 9dB 无线频率信道数 0～124和975～1023 簇数 4，3 小区复用模式 4×3，3×3 切换模式 硬切换 帧长 4.615ms 每帧用户数 8 RX灵敏度 -116dBW 信