移动通信原理与应用(大作业)

2014-2015学年第二学期期末《移动通信原理与应用》大作业一.（30分）分析PSTN用户呼叫GSM系统的MS时，经过GMSC到MSC/VLR的选路过程。回答（1）呼叫过程中涉及哪几个主要号码？（2）GMSC到MSC/VLR的选路过程答：（1）（1）客户A要建立一个呼叫，他只要拨被叫B客户号码（2）MSC（B客户为移动客户时）（3）（PSTN）的交换机（B客户为固定客户时）（4）B客户漫游号码(MSRN)。（5）B客户MSISDN号码（6）客户识别码(IMSI)（7）客户的位置区识别码(LAI)答：（2）主叫，若一MS处于激活且空闲状态，客户A要建立一个呼叫，他只要拨被叫B客户号码，再按“发送”键，MS便开始启动程序。首先，MS通过随机接入控制信道（RACH)向网络发第一条消息，既接入请求消息，MSC会分配它一专用信道，查看A客户的类别并标注此客户忙。若网络容许此MS接入网络，则MSC发证实接入请求消息。接着，MS发呼叫建立消息及B客户号码，MSC根据此号码将主叫与被叫所在MSC连通，并将被叫号码送至被叫所在MSC（B客户为移动客户时）或送入固定网（PSTN）的交换机（B客户为固定客户时）中进行分析。一旦通往B客户的链路准备好，网络便向MS发呼叫建立证实，并给它分配专用业务信道TCH。至此，呼叫建立过程基本完成，MS等待B客户的证实信号。若MS作被叫，以PSTN的固定客户A呼叫GSM的移动客户B的呼叫建立过程,B客户号码为139HlH2H3ABCD。A客户拨打B客户，拨MSISDN(0139HlH2H3ABCD)号码。本地交换机根据A客户所拨B客户号码中国内目的地代码(139)可以与GSM网的GMSC(GSM网入口交换机)间建立链路，并将B客户MSISDN号码传送给GMSC。GMSC分析此号码，根据HlH2H3ABCD，应用查询功能向B客户的HLR发MSISDN号码，询问B客户漫游号码(MSRN)。HLR将B客户MSISDN号码转换为客户识别码(IMSI)，查询B客户目前所在的业务区MSC(如他已漫游到广州)，向该区VLR发被叫的IMSI，请求VLR分配给被叫客户一个漫游号码MSRN，VLR把分配给被叫客户的MSRN号码回送给HLR，由HLR发送给GMSC。GMSC有了MSRN，就可以把入局呼叫接到B客户所在的MSC(郑州-广州)。GMSC与MSC的连接可以是直达链路，也可由汇接2014-2015学年第二学期期末《移动通信原理与应用》大作业局转接。VLR查出被叫客户的位置区识别码(LAI)之后，MSC将寻呼消息发送给位置区内所有的BTS，由这些BTS通过无线路径上的寻呼信道(PCH)发送寻呼消息，在整个位置区覆盖范围内进行广播寻呼。守候的空闲MS接收到此寻呼消息，识别出其IMSI码后，发送应答响应。GSM系统使用的呼叫释放方法与其它通信网使用的呼叫释放方法基本相同，通信的双方都可以随时终止通信。在GSM实施第一阶段的规范中，对释放过程可以简化成只用两条消息，如释放由移动台发起，客户按“结束”键，MSC收到后就发送“释放”消息。若是网络端(如PSTN)发起的释放过程，MSC收到“释放”消息就向移动台发出“拆线”消息。在GSM实施的第一阶段，客户从拆线到释放这段时间内不再交换信令数据，于是释放过程可以简化成只用两条消息。用三条消息这种更复杂的释放过程只是用于将来在客户拆线到释放这段时间交换必要的信令。如果是一次ISDN的通信，MSC在ISUP上送出“释放”消息，通知对方通信终止，端到端的连接到此结束。但至此呼叫并末完全释放，MSC到移动台的本地链路仍然保持还需执行一些辅助任务，例如向移动台发送收费指示等。当MSC认为没有理由再保持与移动台之间的链路时，就向移动台送“拆除”消息，移动台返回“释放完成”消息，这时所有低层链路才释放，移动台回到空闲状态。二．（30分）移动信道工作频率900MHz，基站天线高度50m，天线增益6dB，移动台天线高度1.5m，天线增益3dB，电波传播路径为郊区准平滑地形，通信距离15km，采用Okumura-Hata模型，试求：（1）中值路径传播损耗。（2）若基站发射机送至天线功率为20W，计算移动台天线接收信号功率为多少dBm。附:Okumura-Hata模型为LA=69.55+26.16lgfc-13.82lghb-(hm)+(44.9-6.55lghb)lgd+Ccell其中，农村郊区城市40.98-18.33lgf-)4.78(lgf-5.4-/28)][lg(f2-0c2c2cCell式中，(1.5)=0dB解：(1)LA=69.55+26.16lgfc-13.82lghb-(hm)+(44.9-6.55lghb)lgd+Ccell2014-2015学年第二学期期末《移动通信原理与应用》大作业=69.55+26.16lg900-13.82lg50-(hm)+(44.9-6.55lghb)lg152c-2[lg(f/28)]-5.4=153.13dB(2)Pr=Pt-LA+Gt+Gr=10log20-153.3+6+3=-131.13dBw=-101.13dBm三．（40分）在一个损失呼叫系统中，呼损率为2％，系统共有189个业务信道。假设每个用户忙时平均呼叫1次，每次呼叫平均时长2分钟，7小区复用方式，若每小区采用全向天线和120度裂向，试分别计算全向天线和120度裂向下每小区所容纳的用户数和信道利用率（中继效率）。附:爱尔兰B呼损表。解：(1)专用呼叫信道方式专用呼叫信道方式下，一个信道用作呼叫信道，这时共用信道数个189-1/7约为27个。B2%,查附表，可得：A=13.2，根据公式，可得总用户数为56个，信道利用率为32%（2）单信道共用方式将8个信道平均分为8组，每组共用信道数n=1，B2%，查附表，可得：A=0.111,η=10%每组信道容纳用户数M=A/a=0.111/0.01=11，8个信道能容纳的总用户数为8×11＝88（个），信道利用率为10%（3）多信道共用方式共用信道数n=8，B2%，查附表，可得：A=2.28,η=63%总用户数为M=A/a=5.597/0.01=559，信道利用率为63%。6789101214262728302%0．2230．6022．282.943.636.618.209.8313.214.916.6