第7章FDMA蜂窝移动通信系统案例.ppt

第7章 FDMA蜂窝移动通信系统 7.1 概述 7.2 模拟移动电话系统的组成 7.3 系统信道、控制、信令 7.4 FDMA系统的交换技术 习题 7.1 概 述 7.1.1 模拟蜂窝移动电话系统 20世纪80年代， 蜂窝移动电话系统在美国、 丹麦、 芬兰、 瑞典、 挪威、 英国、 德国和日本等国蓬勃兴起， 很快就形成了多种互不兼容的移动电话系统。 表7 – 1（略）列出了上述几种蜂窝移动电话系统的主要性能。 我国自20世纪90年代初， 相继从Motorola、 Ericson、 NEC等公司引进了AMPS系统和TACS系统。 原邮电部确定移动电话采用TACS标准， 后来引进的系统以爱立信公司的ETACS为主要系统设备。 1990年８月， 国家无线电管理委员会重新规定移动电话使用的频段为890~915 MHz与935~960 MHz。 上述各种蜂窝网移动通信系统均具有下列的主要功能： ① 具有与公用电话网进行自动交换的能力。 ② 双工通信， 语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。 ⑤ 采用小区制频率复用技术。 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 各地之间可以联网， 具有自动漫游功能。 7.1.2 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7 - 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)。 图 7 - 1 蜂窝网移动电话系统结构 由图7 - 1可见， 蜂窝网移动电话系统由三大部分组成， 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。 7.2 模拟移动电话系统的组成 AMPS与TACS两种系统十分相似， 两者只在频率、 频道间隔等有所差异， 而在系统组成和工作原理等方面都是相同的。 图7 - 2示出的是AMPS系统组成的简化方框图。 系统主要由移动电话交换局(MTSO)、 基站(BS)和移动台(MS)三大部分组成。 MTSO与BS之间一般用有线连接， 而BS与MS之间是无线链路。 下面分别对MTSO、 BS和MS作简要说明。 7.2.1 移动电话交换局(MTSO) 在蜂窝网移动通信系统中， 移动用户与市话用户之间以及移动用户之间建立通话时必须进行自动接续与交换， 完成这种接续与交换的设备称作移动交换设备。 它除了具有一般 的程控电话交换机功能外， 还具有移动通信特有的一些功能， 例如， 对移动台的识别和登 记、 频道指配、 过境切换处理、 漫游和呼叫处理等。 7.2.2 基站(BS) 基站由射频部分(射频架和收、 发天线)、 数据架和维护测试架等几部分组成。 当基站采用120°扇区辐射方式时， 需配3个射频架， 数据架、 线路监测架与维护测试架各一个， 如图7 - 2所示。 图 7 - 2 AMPS系统组成简化方框图 1. 射频架 图7 - 3示出的是16个信道射频架组成的方框图。 图中， TRAN0～TRAN15为16部发射机主机， 工作频段为 870～890 MHz， 输出功率约为1Ｗ， 信道频率由主频率源(频率合成器)控制。 图 7 - 3 射频架组成方框图 接收信号的频率范围是825～845 MHz， 即为移动台的发射频率。 采用两副接收天线， 进行二重空间分集接收。 从天线上接收到的信号先接到825～845 MHz带通滤波器， 滤除带外干扰， 再经低噪声前置放大器和1∶16功率分配器， 进入RCVR0～RCVR15的16部接收机。 由于功率分配器增加了插入损耗， 所以在功率分配器前加入了低噪声前置放大器。