gsm蜂窩移動(dòng)通信基本介紹

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1、1蜂窩概念和蜂窩無(wú)線系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)1.1.蜂窩形狀、結(jié)構(gòu)和類型全向天線的電平等值線是圓形用于系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，三種形狀：六邊形、正方形、三角形六邊形：1、最接近圓形，2、面積最大，可用最少的小區(qū)數(shù)來(lái)覆蓋整個(gè)地理區(qū)域。小區(qū)類型1、宏蜂窩小區(qū)。覆蓋半徑：1～25km兩點(diǎn)問題，盲點(diǎn)和熱點(diǎn)。解決辦法，直放站和小區(qū)分裂。直放站－寬帶放大器，過多容易造成干擾。小區(qū)分裂－縮小半徑的辦法來(lái)增加系統(tǒng)容量。2、微蜂窩小區(qū)。覆蓋半徑：30～300m。可以低于屋頂高度，信號(hào)傳播及覆蓋主要沿街道的視線范圍進(jìn)行。發(fā)射功率低，射頻干擾低，設(shè)備體積小，安裝簡(jiǎn)單靈活等有點(diǎn)，可作為宏蜂窩的補(bǔ)充，可快速解決熱點(diǎn)地區(qū)的容量

2、和覆蓋問題（街道覆蓋、室內(nèi)覆蓋等）。1.2.服務(wù)質(zhì)量指標(biāo)通信概率－指移動(dòng)臺(tái)在無(wú)線覆蓋區(qū)邊緣（或區(qū)內(nèi)）進(jìn)行滿意通話的成功概率。我國(guó)規(guī)定，覆蓋區(qū)邊界處的無(wú)線信道通信概率不低于90％，邊遠(yuǎn)郊區(qū)的邊緣處可適當(dāng)降低到不低于50％。話音質(zhì)量指標(biāo)－我國(guó)規(guī)定，移動(dòng)通信網(wǎng)音頻帶內(nèi)信噪比大于或等于29dB，相當(dāng)于CCITT的五級(jí)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)中的四級(jí)話音。接收機(jī)輸入端最低接收功率－由接收機(jī)靈敏度以及話音質(zhì)量指標(biāo)即音頻信噪比決定的。服務(wù)等級(jí)指標(biāo)即呼損率。實(shí)際中定義為高峰忙時(shí)允許呼叫失敗的百分比。1.1.越區(qū)切換切換分為硬切換（需要先中斷與原基站的聯(lián)系）、軟切換（不需先中斷與原基站的聯(lián)系，只存在CDM

3、A中）、更軟切換（一個(gè)基站不同小區(qū)間的軟切換）等。在小區(qū)內(nèi)分配空閑信道時(shí)，用戶的切換請(qǐng)求優(yōu)先于用戶初始呼叫請(qǐng)求。切換形式：1、信號(hào)質(zhì)量切換。2、業(yè)務(wù)量平衡切換。3、因?yàn)榭刂菩诺莱霈F(xiàn)故障。1.2.多址技術(shù)FDMA頻分多址：在總頻率段內(nèi)分為高低兩個(gè)頻段，中間留一段保護(hù)頻帶分配一個(gè)信道，防止同部電臺(tái)發(fā)射機(jī)對(duì)接收機(jī)產(chǎn)生的干擾。指分配一對(duì)頻率，一個(gè)f用做前向信道，一個(gè)f用做反向信道。TDMA時(shí)分多址：把時(shí)間分成周期性的幀，每幀分成若干個(gè)時(shí)隙。每個(gè)信道可看作是每一幀都會(huì)出現(xiàn)的特定時(shí)隙。移動(dòng)臺(tái)只在指定的時(shí)隙接收基站發(fā)給它的信息，而在一幀的其他時(shí)隙可以用做其他用途，這對(duì)加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)控制和切換

4、都是很有利的。TDMA系統(tǒng)對(duì)精確的定時(shí)和同步要求很高。CDMA碼分多址：就是每個(gè)信號(hào)被一個(gè)偽隨機(jī)二進(jìn)制序列進(jìn)行擴(kuò)頻，不同信號(hào)的能量被分配到不同的偽隨機(jī)序列中。CDMA各傳輸信號(hào)在頻域和時(shí)域上是重疊的，而在碼形上相互具有正交性。為了實(shí)現(xiàn)雙工通信，采用FDD。CDMA系統(tǒng)的全部用戶共享一個(gè)無(wú)線信道。進(jìn)行功率控制，既可有效地防止“遠(yuǎn)近效應(yīng)”，又可以最大限度地減小多址干擾。1.1.干擾和系統(tǒng)容量1、FDMA系統(tǒng)的容量：頻道數(shù)L＝總頻段W/頻道帶寬B。把L不重復(fù)地分成K組，分給一簇中地K個(gè)小區(qū)使用。L不變，K越小，分配給各小區(qū)地頻道數(shù)就越多，系統(tǒng)容量就越大。載干比門限CIR＝18B

5、dB。同頻干擾。2、TDMA系統(tǒng)的容量：每個(gè)頻道上再劃分若干個(gè)時(shí)隙，用戶使用的信道是在某一頻道的某一時(shí)隙。TDMA系統(tǒng)的等效信道數(shù)和FDMA系統(tǒng)的信道數(shù)一樣多。所以TDMA需要減小CIR門限值來(lái)提高容量。TDMA采用先進(jìn)的話音編碼技術(shù)。CIR＝12dB。3、CDMA的容量：所有小區(qū)共用同一個(gè)頻譜，限制容量的原因是多址干擾。決定CDMA系統(tǒng)容量的主要參數(shù)為處理增益、所需Eb/No話音激活系數(shù)、頻率復(fù)用效率和扇區(qū)數(shù)目等。Ncdma＝20Nfdma＝4Ntdma＝1201.1.頻率復(fù)用頻率復(fù)用距離：D＝r，N表示每簇的小區(qū)數(shù)。頻率復(fù)用模式：N=3,4,7,12,13,19。1.

6、2.系統(tǒng)擴(kuò)容技術(shù)1、小區(qū)分裂小區(qū)分裂可將話務(wù)擁塞的小區(qū)分成半徑更小的小區(qū)，每個(gè)小區(qū)都有自己的基站并相應(yīng)的降低天線高度和發(fā)射功率。原則：l確保已建基站可繼續(xù)使用；l應(yīng)保持頻率復(fù)用方式的規(guī)則性和重復(fù)性；l盡量減少或避免過渡區(qū)；l確保今后可繼續(xù)進(jìn)行小區(qū)分裂。三葉草60度扇形小區(qū)分裂法：適用于扇形小區(qū)4×3復(fù)用模式的小區(qū)分裂。在原有兩個(gè)基站連線的中點(diǎn)增加一個(gè)基站，分裂后小區(qū)的半徑為原小區(qū)的1/2，扇區(qū)方向不變。2、扇區(qū)化把小區(qū)分裂幾個(gè)扇區(qū)，即全改定。實(shí)際上也是通過定向天線降低頻率復(fù)用因子D/r，從而減小同頻干擾來(lái)提高系統(tǒng)容量。C/I的提高意味著所需最小的載干比很容易得到滿足。3、

7、天線下傾兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)：第一，把干擾電平減小到最??；第二，通過把天線束指向靠近發(fā)射場(chǎng)地，從而避免覆蓋間隙。機(jī)械和電調(diào)兩種方式。1.1.常用的幾種蜂窩系統(tǒng)1、GSM系統(tǒng)參數(shù)：參數(shù)名稱參數(shù)值前向信道頻率935～960MHz反向信道頻率890～915MHz載波頻道間隔200KHz最小可用C/I9dB無(wú)線頻率信道數(shù)0～124和975～1023簇?cái)?shù)4，3小區(qū)復(fù)用模式4×3，3×3切換模式硬切換幀長(zhǎng)4.615ms每幀用戶數(shù)8RX靈敏度-116dBW信道類型：信道類型簡(jiǎn)稱業(yè)務(wù)信道TCH公共控制信道CCCH接入認(rèn)可信道AGCH尋呼信道PCH隨機(jī)接入