移动通信课件553——第三章 移动通信基本原理和技术.ppt

移动通信的基本原理 组网技术 多址技术 区域覆盖 网络结构 信令 越区切换和位置管理 多址技术 BS如何识别用户？ 用户如何识别BS发给自己的信号？ 解决办法——多址技术： 不同用户台要有各自的特征 基站发出的信号也要赋予不同的特征 频分多址（FDMA）——以频道来区分用户 FDMA就是将给定的频谱资源划分成若干等间隔的频道（信道），供不同用户使用，每个用户占用一个频道通话。 在模拟蜂窝移动通信系统中，采用的多址方式即FDMA FDMA系统的工作示意图： 采用FDMA方式的主要特点： 每个频道只能传一路业务信息 频率分配工作复杂，基站重复设置收发信道设备 多频道信号互调干扰严重 频率利用率低，容量小 移动通信系统的频段使用 各双工方式的工作频段的收发频率间隔： 移动通信系统的频段使用 GSM频率配置 我国900MHz数字蜂窝移动通信GSM： 上行频率范围：890MHz—915MHz 下行频率范围：935MHz—960MHz GSM移动通信网相邻信道间隔200KHz，共有频点125个。 中国移动：1—95频点 中国联通：96—125频点 FDMA的频道划分： 时分多址（TDMA）——以时隙来区分用户 TDMA是把一个频道按等时间分成周期性的帧，每一帧再分割成若干个时隙，每一用户占用不同的时隙进行通信。 GSM蜂窝移动通信中，即采用了TDMA的多址方式。 思考一下： 1. 用户通话时是否会感到断续？ 2. 同一小区的两个用户通话，需要多少个频点？ 时分多址的特点： 基站可只用一部发射机，避免互调干扰 容易进行时隙的动态分配 必须有精确的同步和定时 码分多址（CDMA）——以正交码来区分用户 CDMA通信系统中，为每一用户的信号采用不同的正交码来区分，接收时用相关器对特定码型解码。 在美国CDMA蜂窝系统中采用，在第三代移动通信（3G）中也采用CDMA的多址方式 所有用户可以在同一时刻，占用相同频段，进行通信。 其他使用不同码型的信号不能被解调多址干扰 码分多址的特点： 系统容量大 抗干扰和纠错能力强，话音质量好 无需保护间隔 能软切换，无需频率分配和管理，必威体育官网网址性强，低功耗 区域覆盖与信道配置 移动通信的体制根据服务区覆盖方式的不同可分为： 大区制 小区制 移动通信网的体制－大区制 一个服务区内只设置一个基地站，由它负责移动通信的联络和控制 移动通信网的体制－小区制 整个服务区有若干个基地站 区域覆盖和信道配置 根据服务对象、地形及干扰等因素： 带状服务区 面状服务区 区域覆盖－带状服务区 用户的分布呈带状，按纵向排列覆盖。 区域覆盖－面状服务区 面状服务区是指服务区内用户的分布呈一宽广的平面。 为什么面状服务区的最佳组成形式是正六边形？——蜂窝网 基站使用全向天线，覆盖范围是圆形 要无缝覆盖，则圆形有交叠，则真正的覆盖区域是圆内接正多边形 比较五方面： 相邻小区的中心间距d——基地站间干扰 单位小区面积 ——基地站数量 交叠区宽度 ——跟踪 交叠区面积 ——同频干扰 所需最少频率个数 ——频率利用率 正六边形小区中心间距最大，单位小区面积最大，交叠区宽度最小，交叠区面积最小，所需频率最少。 蜂窝式移动通信系统 既然有同频干扰，为什么还采用蜂窝式移动通信呢？ —频率资源有限情况下增加用户容量的需求 正六边形无线区群的构成 构成条件 激励方式 小区模型 直放站 正六边形无线区群的构成条件 蜂窝式移动通信网： 由若干个邻接的正六边形小区构成一个无线区群，即单位无线区群，再由单位区群彼此邻接形成整个服务区域。 单位无线区群中的小区使用不同频率，以防同频干扰。 单位无线区群的构成满足： （1）若干单位无线区群彼此邻接无缝覆盖整个服务区 （2）相邻无线区群中的同频小区的中心间距相等且最大。 满足以上条件的单位无线区群中的小区个数为： N=i2+ij+j2 N为小区的个数，i、j均为正整数，其中一个可以为0 在系统中，若Dg大，则同频干扰小，通信质量好，但频率利用率就低。 通信质量和频率利用率是相互矛盾的。 实际中，在保证通信质量的前提下，使频率利用率最大，即选择最小的N 正六边形无线区群的激励方式 中心激励方式： 基地站在小区中心 全向天线覆盖无线小区 顶点激励方式： 正六边形不相邻的三个顶点上设立基地站 采用定向天线 正六边形无线区群的小区分裂 对蜂窝网而言，初期采用中心激励方式工作，当用户数和话务量均增时，就可缩小无线小区的方法来满足用户的需求。