[信息与通信]GSM-R概述.ppt

1、面状覆盖 诞生于20 世纪60 年代末，它是用许多小功率的发射机来代替单个的大功率发射机，每个小覆盖区域只提供服务范围内的一小部分覆盖。给相邻的基站分配不同的信道，以避免临近小区间的干扰。将网络中的所有小区分成若干簇，在不同的簇内使用相同的信道资源。 解决同频干扰可以采取以下几种措施： 定向天线覆盖； 优化同频复用距离和频率分配方案； 天线高度和倾角的调整。 信道分配的两个步骤：所有的频率资源分组，其次以动态的或固定的方法为用户分配信道。 固定信道分配：每个小区分给一组信道，该小区的用户只能使用这一组信道，如果出现信道全部被占用情况，新的呼叫就会被拒绝，只有存在空闲信道时，才能再发起呼叫。 优点：管理和控制过程容易；缺点：系统的资源不能得到有效利用，尤其是当用户数量突然增加时，系统的呼损率较大。 动态信道分配：多个小区可以使用相同的信道，每个小区的信道数时不固定的。当业务量大时，分配给该小区的信道数就多，业务量减小时还可以再把这些信道分配给其他小区使用。 优点：有效的利用了资源，降低了呼损率，信道利用率可以提高20%~50%；缺点：控制复杂，成本较高。 位置理论 小区：一个BTS 所覆盖的全部或部分区域（扇区），是最小的可寻址无线区域。 位置区：移动台可以任意移动但不需要进行位置更新的区域，一个位置区可由一个或多个小区组成。当MSC 寻找移动台时，只需要在移动台所属的位置区进行呼叫，而不需要在整个MSC 区内呼叫移动台。 MSC 区：一个MSC 管辖下的所有覆盖区域，一个MSC 区可有一个或若干个位置区组成。 服务区：移动用户可以获得服务的所有区域。 2、线状覆盖 1）频率的分配 2）重叠区的确定 两小区复用： 三小区复用： n小区复用： 3）平衡设计 保证上下行链路具有同等的强度，使得任意小区的双向用户都有较好的接收质量。 关键:要在四面建立天线群系统。 两个发射天线和两个接收天线分别指向道路两边，下行链路的信号从小区沿着道路向两个方向辐射。两个接收天线按同样的方式朝向两个方向。每个天线与一个多路耦合器连接，多路耦合其又预选滤波器、放大器和分离器组成。两个接收机的多路耦合器连接一个接入信道和所有的话音信道. 4）小区分层 扩展小区：半径35km~120km，主要由于沿海地区海域的覆盖。 宏小区：半径1km~35km，用于高速公路和人口较稠密的地区。要求具有高的抗干扰灵敏度和安全的频率复用模型。 微小区：半径0.1km~1km，用于城市繁华地段。要求用高的干扰隔离度，使用少量频率就可以实现密集频率复用。 微微小区：半径小于0.1km，用于室内环境，如商场、会议中心、办公楼等 3、 蜂窝系统的评价指标 1）频谱效率(三种解释) 每兆赫的信道数； 地理上的，每平方公里的信道数； 综合的，每平方公里每兆赫的话务量强度(Erlang/km2/MHz) 2）每兆赫的信道数计算式： 其中C —每载波的信道数，B —信道带宽，RA —避免邻道干扰必须跳过的信道数，分母除以2 —双工收发。 3）每平方公里每兆赫的信道数： N 为每簇中的小区数，S 为覆盖面积，TA 为分配给蜂窝系统的总带宽。 5、 传输技术 移动通信的调制系统应满足的特性： （1）为了在衰落条件下获得所要求的误码率，需要好的载噪比和载干比性能； （2）所用的技术必须在规定频带约束内提供高的传输效率； （3）为了确保终端的重量和尺寸满足要求，需要使用简易和小型的电路； （4）应使用高效率的功率放大器，而带外辐射又必须降低到所需的要求。 移动通信系统的调制技术包括： 最小移频键控(MSK)、高斯滤波最小移频键控(GMSK)和平滑调频(TFM) 线性调制技术—四相移相键控(QPSK)和十六状态正交调幅(16QAM)等。 载噪比:用来标示载波与载波噪音关系的标准测量尺度，通常记作CNR或者C/N(dB)。 C/N = 10 lg(Pc/Pn)载噪比与信噪比相似为表示网络信道质量的尺度。信噪比通常在实际应用中使用。载噪比则用于卫星通讯系统中。最佳的天线排列可以得到最佳载噪比值。 载干比（干扰保护比）：指接收到的有用信号电平与所有非有用信号电平的比值，载干比是反映电子通讯的信号在空间传播的过程中，接收端接收信号好坏的比值，用C/I表示。 信噪比:是在接收机接收到信号经各级放大、解调最终到达终端（如扬声器）上的信号与噪声的比值其灵敏度的好坏与接收机本身的性能关系极大。考核接收灵敏度大小是用信噪比（S/N）为依据。信噪比越大,听的效果越好。 尽管MSK信号已具有较好的频谱和误比特率性能，但仍不能满足功率谱在相邻频道取值(即邻道辐射)低于主瓣峰值60dB以上的要求。这就要求在保持MSK基本特性的基础