第五章 GSM系統中的工程学.pptVIP

第五章　GSM系统中的工程学 一、概述 目的：将一个GSM蜂窝网在覆盖面积和话务量的限制下组织得比较合理。 组网时的问题： －采用什么技术来提高共享资源的利用率？ －如何划分蜂窝小区？小区内的基站数量？ －互连互通性？ －如何保证移动台的巡游？ －采用哪种信令系统？ －etc. 注意事项： －在只有一台机器时，以Erlang表示的话务量也是它被占用的概率，不可能超过1 －如果有一组L台机器，每台机器的话务量都是一样的，那么总的话务量是它们的总和，不可能超过L 例题1：10000个用户连接在同一台程控交换机上。每个用户有0.1Erlang的话务量。呼叫持续3分钟。请问，在这个程控交换机上每小时有多少次呼叫？ ４.用户忙时的话务量与用户数 集中系数k：最忙1小时内的话务量与全天话务量之比，k的值一般在10%~15%之间。 三、多址接入技术(Multiple Access) 共享传播介质时，在保证通信质量的前提下，如何使多用户能够进行通信的技术，就是多址接入技术。 常用的有：CSMA、CDMA、FDMA、TDMA、OFDMA等 频分多址FDMA 将给定的频谱资源划分为若干个等间隔的频道信道，使不同的用户在同一时间内可以进行通信的技术。 频分双工FDD：接收频率f和发送频率F不同，保证接收和发送可以同时进行的技术。 FDMA: Frequency Division Multiple Access FDD: Frequency Division Duplex 时分多址TDMA 将时间分割成周期性的帧，每一帧再分割成若干个时隙，使得多个用户可以在同一频率进行通信。 时分双工TDD：允许上下行帧可以工作在相同的频率上的技术。 TDMA: Time Division Multiple Access TDD: Time Division Duplex １.TDMA系统中，时隙设计需考虑的问题 －控制和信令信息的传输 －多径传播的影响 －系统的同步 ２.应采取的措施 －在每个时隙中，专门划出部分比特用于控制和信令信息的传输 －在时隙中插入自适应均衡器所需的训练序列，来克服多径传播引起的码间干扰 －在上行链路的每个时隙中预留一定的保护间隔，防止两个连续的时隙出现重叠 －在每个时隙中插入传输同步序列 三、传播模式 信号畸变的结果： －频率上(多普勒效应) －幅度上(瑞利衰落或多径传播衰落) －相位上(多径传播带来的时间上的延迟) ２.阴影效应造成的慢衰落损耗 由于发射机和接收机之间的障碍物带来的影响。 －视距传播(Line Of Sight)：在发射机和接收机的直射途径中没有障碍物的存在 －非视距传播(Non Line Of Sight)：在发射机和接收机的直射途径中有障碍物的存在 宏蜂窝模式 主要存在Hata和COST231-Hata(european Cooperation in the field of Scientific and Technical research)两种模式。 适用于蜂窝半径1km或以上的蜂窝系统。 应用的前提条件为： －基站天线hb高度在30～200米(含)之间 －移动台天线hm高度在1～10米(含)之间 －移动台和基站间的距离在1～20公里之间 －频率的单位为MHz 在该模式下，对于农村的处理和Hata模式一样。 四、资源复用 蜂窝小区：指的是在移动通信中，被一个天线覆盖的地理范围。 典型的六边型模式 区群(motif)：包含了一组信道的、最小的蜂窝小区群。 －规范中建议：在一个蜂窝群，信道(同一频率)仅仅只能出现一次(但是实际应用中，一个小区中可以有数个频率)。 频率再用距离：两个使用同一频率的发射机间的最小距离。 组成区群的条件： －区群之间可以邻接，且无空隙无重叠地进行覆盖 －邻接之后的区群应保证各个相邻同信道小区之间的距离相等。 载干比：C/(I+N) C：收到的信号功率 I：同频干扰和邻频干扰 N：接收机系统本身的噪声 载干比门限值越小，频率再用距离就越小，区群就越小。 １.规则的区群 区群的大小　N=i2+ij+j2 其中，i和j为自然数或0。 相对于一个蜂窝小区来说，和它使用同频的蜂窝小区的中心都位于一个同心圆上。 常见的区群一般包含3、4、7、9、12、21、27个小区。 在不规则区群中，再用距离不会比规则区群更大。 ２.受噪声限制的系统 当一个地区只需要很少的资源时，运营商可以在整个区域只使用一个蜂窝小区。这时，同频干扰和邻频干扰远小于系统噪声IN，这种系统即为受噪声限制的系统。 这种系统的同频再用距离非常大，通常被使用在人口稀少的农村。 典型模式的研究 １.TDMA/FDMA系统 大多数的系统均为TDMA/FDMA，网络的布置一般是根据基站的频率来进行的。 ２.使用定向天线 在GSM中，每个天线覆