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第一章 蜂窝通信原理 蜂窝通信原理 概述 蜂窝电话系统用于为移动台MS（Mobile Station）与公共电话系统之间，或者和另一个蜂窝系统的移动台之间建立连接。 移动台MS与蜂窝网络之间的信息通过无线电波传送，这样省去了传统电话中的电话线，因此，移动用户可以自由移动，比如在车上，或步行。 蜂窝通信的优点 蜂窝电话网络与“陆地”电话网络相比，有许多优点，不仅对于移动用户，对于网络运营商来说也是一样的。 概述 对于移动用户的优点 (移动性 (灵活性 (方便 对于网络运营商的优点 (易于扩容 (高收益率 (频谱利用率高 (易于重新配置 网络组成 GSM网络包括移动业务交换中心MSC（Mobile Services Switching Centres），基站系统BSS（Base Station System），以及移动台MS（Mobile Station）。这三种网络实体各自都还可以划分成更小的实体，比如在BSS中就有基站控制器BSC（Base Station Controller），基站收发信台BTS（Base Transceiver Station）和压缩编码器XCDR（Transcoder）。对于这些更小的网络实体，在后面将会具体讨论到。 在MSC，BSS和MS组成的蜂窝系统中，移动用户可以发起呼叫，接收呼叫，系统还会相应的计费，就如同一般的PSTN网络能完成的功能一样。唯一存在的问题是，MS发起或接收呼叫都只能同其它的MS进行的，所以有必要把GSM网络连到PSTN。 蜂窝网络中的移动台处在“小区”中，这些小区由BSS提供，每个BSS能提供一个或多个小区，这取决于厂商的设备。 小区一般被画作六边形，但实际上小区是不规则形状，这主要是受周围地形干扰的影响或是取决于网络规划者的设计。 图示的小区覆盖 实际的小区覆盖  网络组成 频谱 简介 频谱非常拥挤，只有很窄的带宽分配给了蜂窝通信。对面列出了分配给GSM，EGSM（Extended GSM），GSM1800（DCS1800）及PCS1800的频谱 一个绝对无线频率信道编号ARFCN（Absolute Radio Frequency Number）或RF载频实际是指一对频率，一个用于发射，一个用于接收，这样可以双向的传送信息。发射、接收频率之间的频率间隔称为双工间隔，GSM900和EGSM900的双工间隔是45MHz，DCS1800的双工间隔是95MHz，PCS1900的双工间隔是80MHz， GSM网络中每个小区至少要分配一个ARFCN，当然也可以分配多个ARFCN用来提供更大的容量。 每个GSM RF载频支持8个TDMA（Time Division Multiple Access）时隙，所以理论上说每个RF载频可以同时支持8个电话呼叫，在以后的课程中我们将可以看到，尽管这种理论上的情况是可能实现的，但实际上系统还需要传信令，所以一个RF载频可能同时只能支持六个到七个电话呼叫，减少了能支持的移动台数。 GSM网络不同于PSTN网络，在PSTN网络中，每部电话都是通过一对固定的电话线连到陆地网络，但在GSM网络中，MS通过无线接口连接到网络，所以容易理解：一个RF载频可以支持远多于8个移动用户。经过统计，一个RF载频可以支持15，20基至25个移动用户。 显然这些移动用户不能同时发起呼叫，而且一般也不会同时发起呼叫，这些移动用户可在不同的时间使用相同的物理资源。 频率范围 GSM 900 (接收(上行）890-915MHz (发射(下行)935-960MHz (124个独立无线频率信道ARFCN(Absolute Radio Frequency Channels) EGSM 900 (接收(上行）880-915MHz (发射(下行)925-960MHz (175个独立无线频率信道ARFCN(Absolute Radio Frequency Channels) GSM 1800(DCS1800) (接收(上行）1710-1785MHz (发射(下行)1805-1880MHz (374个独立无线频率信道ARFCN(Absolute Radio Frequency Channels) PCS 1900 (接收(上行）1850-1910MHz (发射(下行)1930-1990MHz (299个独立无线频率信道ARFCN(Absolute Radio Frequency Channels) ARFCN (带宽=200KHz (8 TDMS时隙 小区的大小 一个区域内的小区数取决于该区域内的移动用户数及该区域的地形