移动通信技术基础教程

1移动通信网络（2G）作者：刘俊升11电子3班2基本网络交换机交换机固定网络基站基站基站基站3移动通信基本概念移动台无线基站移动交换中心蜂窝小区切换漫游4大区制一个基站覆盖整个服务区域技术简单通信质量差频率利用率低系统容量小蜂窝通信基本原理5蜂窝通信基本原理6蜂窝移动通信网络结构7蜂窝通信几个概念和区别多址技术频分多址(FDMA)、时分多址(TDMA)和码分多址(CDMA)双工技术时分双工与频分双工窄带系统与宽带系统单个信道的带宽与所期望信道的相干带宽一致一个信道的发射带宽大于这个信道的相干带宽宽带系统通常能够带来频率分集的优势8多址技术示意图频率时间TDMA时间频率FDMA频率时间码字CDMA传统多址技术码分多址技术9频分多址技术(FDMA)FDMA信道每次只能传递一个电话如果一个FDMA信道没有使用，并且处于空闲状态，它不能被其他用户使用以增加共享容量。在分配成语音信道后，基站和移动台就会同时地连续不断地发射。FDMA需要精确的RF滤波器，需要双工器（单天线）。非线性效应：许多信道共享一个天线，功率放大器的非线性会产生交调频率（IM），产生额外的RF辐射。FDMA比TDMA简单，同步和组帧比特少，系统开销FDMA通常是窄带系统。10时分多址技术(TDMA)多个用户共享一个载波频率，分享不同时隙。TDMA系统的数据传递是不连续的，是分组发射，可以关闭。不连续发送，可以利用空闲时隙监听其他基站，实现切换处理。需要自适应均衡；需要保护时隙。分组发射需要额外的系统开销，如保护数据同步。按照不同的用户提供不同的带宽。TDMA的效率是指发射的数据中信息所占的百分比。11蜂窝无线区域的组成方法频率复用的概念（容量扩充）呼叫阻塞载频受限频道扩充受限成本受限12121345671213456712134567134512137无线区域的划分七小区频率复用13全向小区3扇区/小区6扇区/小区（OMNICELLSITE）（120SECTOR/CELLS）（60SECTOR/CELLS）CellCellCellSiteSiteSite=1ANTENNA=3ANTENNA=6ANTENNA基站天线激励方式14“扇区化”的技术，扇区化即是将一个基站分成多个小区，每个小区都有自己的发射和接收天线，相当于一个独立的小区。扇区化的小区使用特制的定向天线，使该小区发射的无线电波集中在一个特定的方向上。这样做有很多优点，首先小区发射的无线电波能量集中到了一个更小的区域如60度，120度或180度，而不是以360度全向发射，这样可以获得更强的信号，有利于“室内覆盖”等。另外，更好地防止同信道干扰和邻信道干扰，同频复用距离缩短，在同一地理区域可以有更多的小区，可以支持更多的移动用户。服务小区“扇区化”15GSM系统频率复用模式4×3标准复用模式（GSM体制推荐）无线区族4个基站每基站3扇区基站结构3个120或三叶草扇区C/I12dB16GSM系统频率复用模式复用方式3个基站9个扇区特点不增加新基站容量增加（有限）抗干扰措施3×3标准复用模式17GSM常规信道分配方式要求各邻小区禁止使用同频各小区使用的邻频间隔尽可能大链形分配18基站子系统（BSS）的组成OMC-RTCBSCBTSBTSMSMSUM接口Abis接口A接口基站控制器—BSC基站收发信机—BTS无线操作维护中心—OMC-R码变换器—TC（Transcoder）19BTS的一般结构基站接口设备信令处理编码与交织译码与解交织加密解密调制均衡解调发信机收信机天线跳频控制时钟AbisUmBTS的功能模块20GSM网络的接口GAAbisUmAUCHLRMSCEIRIWFTCBSCBTSBTSBTSECNMCOMCVLRMSCIWFTCECVLRTCPSTNBSCBTSBTSBTSBTSBTSBTSBSSBCHDEF21GPRS无线网络结构①GPRS服务区(SA)②公共陆地移动网(PLMN)③SGSN服务区④SGSN路由区(RA)⑤位置更新区(LAC)⑥BSC控制区⑦基站小区22