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频分多址FDMA模拟蜂窝网
第6章 频分多址(FDMA) 模拟蜂窝网 6.1 概述 6.2 系统控制及其信令 思考题与习题 6.1 概 述 6.1.1 发展简况 模拟蜂窝网是在20世纪 80 年代迅速发展并得到广泛应用的一种移动通信系统。 其代表性的系统如表 6 - 1 所示。 表 6 - 1 模拟蜂窝系统一览表 6.1.2 系统结构 通常, 在一个大型蜂窝网移动电话系统中有若干个移动电话交换局(MTSO), 也称作移动交换中心(MSC)。 图 6 - 1 示出由两个移动电话交换局构成的蜂窝网移动电话系统结构。 这种类型的网络系统常称作公共陆地移动网(PLMN)。 每一个MTSO均与公用电话交换网(PSTN)和所属基站(BS)连接, 其连接方式通常有电缆、 光纤或数字微波线路等, 它们之间都有相应的接口标准。 每个移动用户在其常驻地的MTSO经过登记注册即可入网, 此移动电话交换局称作归属(或原籍)移动电话交换局(如MTSOA), 经它所登记的移动用户称为本地用户。 当移动台进入另一个移动电话交换局所管辖区时, 该移动电话交换局(如MTSOB)称为被访问移动电话交换局, 来访的移动用户称为漫游用户。 图 6 - 1 蜂窝网移动电话系统结构 由图 6 - 1 可见, 蜂窝网移动电话系统本身由三大部分组成, 即移动电话交换局(MTSO)、 基站(BS)和移动台(MS)。 其中, MTSO(或MSC)是基站与市话网之间的接口, 是蜂窝网控制中心, 它不仅具有一般程控交换机所具有的交换、 控制功能, 还具有适应移动通信特点的移动性管理功能, 以完成移动用户主呼或被呼所必需的控制。 每个基站主要由基站控制器和多部信道机等组成, 信道机的数量取决于基站同时与移动台通话的数目, 它们以频分多址方式工作, 对每个用户使用一对不同的双工频率进行发射和接收信号。 基站信道机主要由发射机、 接收机组成, 控制器用于与移动电话局、 移动台进行信令交换和控制。 每个基站还配有定位接收机, 监测移动台位置, 以便为越区切换服务。 6.1.3 主要功能 表 6 - 1 所列的各种蜂窝网移动通信系统均具有下列主要功能: ① 具有与公用电话网进行自动交换的能力。 ② 双工通信, 话音质量接近市话网标准。 ③ 双向自动拨号, 包括移动用户与市话用户间的直接拨号以及移动台之间的直接拨号。 ④ 用户容量大, 一个系统一般能为几万个用户提供服务, 还能适应业务增加需要, 通过小区分裂以扩充容量。 ⑤ 采用小区制频率再用技术, 当基站采用全向天线时, 一个区群由 12 个小区组成, 频率再用率为 1/12, 其频道分配方法是等频距法, 以尽可能减少邻道干扰。 ⑥ 具有自动过境切换频道技术, 切换时间小于 20 ms。 ⑦ 设备通用性较强, 通常基站、 移动台等设备在网络覆盖范围内可以通用。 ⑧ 各地之间可以连网, 具有自动漫游功能。 6.2 系统控制及其信令 6.2.1 系统的控制结构 无论是AMPS系统还是TACS系统, 其系统控制都涉及公用市话网、 移动电话局、 基站和移动台之间的话音和信令的传输与交换。 蜂窝系统的控制结构如图 6 - 2 所示。 图 6 - 2 蜂窝系统的控制结构 由图 6 - 2 可见, 系统中既有无线信道, 又有有线信道, 而且都有话音信道和控制信道之分。 话音信道主要用于传送话音, 而控制信道专用于传送控制信令。 因为控制信道是为建立话音信道服务的, 所以也把控制信道称作建立信道。 通常, 从基站(BS)至移动台(MS)的传输信道称为前向(或下行)信道, 包括前向话音信道和前向控制信道; 反之, 从MS至BS传输的信道称为反向(或上行)信道, 它也包括反向话音信道和反向控制信道。 基站与移动电话交换局之间可分为有线数据线路和有线话音线路。 上述信道的分类示于图 6 - 3。 图 6 - 3 蜂窝系统的信道类型 6.2.2 控制信号及其功能 1. 监测音SAT(Supervisory Audio Tone) 监测音用于信道分配和对移动用户的通话质量进行监测。 当某一话音信道要分配给某一移动用户时, BS就在前向话音信道上发送SAT信号。 移动台检测到SAT
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