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《《現(xiàn)代移動(dòng)通信》第4章:移動(dòng)通信組網(wǎng)原理》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、第4章移動(dòng)通信組網(wǎng)原理4.1移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成4.2多址接入技術(shù)4.3多信道共用技術(shù)4.4移動(dòng)通信中的信令4.5移動(dòng)管理技術(shù)4.1移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成4.1.1大區(qū)制移動(dòng)通信網(wǎng)4.1.2小區(qū)制蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成4.1.3小區(qū)頻率配置4.1.4基本網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)4.1.1大區(qū)制移動(dòng)通信網(wǎng)所謂大區(qū)制就是在一個(gè)服務(wù)區(qū)內(nèi)只有一個(gè)或幾個(gè)基站,由該基站負(fù)責(zé)整個(gè)移動(dòng)通信網(wǎng)的聯(lián)絡(luò)與控制,如圖4.1所示。大區(qū)制的優(yōu)點(diǎn)是系統(tǒng)組成簡(jiǎn)單,投資少,見(jiàn)效快。圖4.1大區(qū)制移動(dòng)通信示意圖4.1.2小區(qū)制蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成1.蜂窩網(wǎng)的由來(lái)2.區(qū)群的結(jié)構(gòu)圖4.4正六邊形區(qū)群的構(gòu)成3.同頻干擾
2、保護(hù)與同頻復(fù)用距離4.激勵(lì)方式5.小區(qū)分裂圖4.4正六邊形區(qū)群的構(gòu)成4.1.3小區(qū)頻率配置1.固定頻道分配所謂固定頻道分配就是給每個(gè)小區(qū)(或每個(gè)基站)分配一組預(yù)先確定好的話音頻道,基站的頻道是固定不變的。固定頻道分配有分區(qū)分組分配法和等頻距分配法兩種。圖4.107個(gè)基站21個(gè)扇形小區(qū)為一個(gè)區(qū)群的頻道分配2.動(dòng)態(tài)頻道分配動(dòng)態(tài)頻道分配可以做到按業(yè)務(wù)量的大小,合理地在不同基站之間按需分配頻道,避免了小區(qū)忙閑不均的情況。圖4.107個(gè)基站21個(gè)扇形小區(qū)為一個(gè)區(qū)群的頻道分配4.1.4基本網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)移動(dòng)通信的基本網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖4.11所示。基站通過(guò)傳輸鏈路與移動(dòng)交換機(jī)相連,
3、交換機(jī)再與固定電信網(wǎng)絡(luò)或其他通信網(wǎng)相連,所以移動(dòng)通信有以下兩種通信鏈路:①移動(dòng)用戶←→基站←→交換機(jī)←→其他網(wǎng)絡(luò)←→其他用戶;②移動(dòng)用戶←→基站←→交換機(jī)←→基站←→移動(dòng)用戶。圖4.11基本網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)4.2多址接入技術(shù)4.2.1頻分多址(FDMA)4.2.2時(shí)分多址(TDMA)4.2.3碼分多址(CDMA)4.2.4FDMA、TDMA與CDMA系統(tǒng)容量比較4.2.1頻分多址(FDMA)頻分多址是將給定的頻譜資源劃分為若干個(gè)等間隔的頻道(或稱信道)供不同的用戶使用,如圖4.13所示。移動(dòng)臺(tái)MS1、MS2、…、MSk分別分配有發(fā)射頻道、、…、和接收頻道、、…、。我
4、們將基站向移動(dòng)臺(tái)方向的信道稱為前向信道,而將移動(dòng)臺(tái)向基站方向的信道稱為反向信道。圖4.13頻分多址示意圖4.2.2時(shí)分多址(TDMA)1.時(shí)分多址的原理圖4.15是TDMA通信系統(tǒng)的工作示意圖,圖中只畫出移動(dòng)臺(tái)到基站傳輸時(shí)信號(hào)占用時(shí)隙的情況。2.時(shí)分多址通信系統(tǒng)的幀和時(shí)隙3.時(shí)分多址通信系統(tǒng)中的同步和定時(shí)圖4.15時(shí)分多址示意圖4.2.3碼分多址(CDMA)1.碼分多址的概念圖4.19碼分多址示意圖2.擴(kuò)頻碼分多址原理圖4.20示出了偽隨機(jī)碼擴(kuò)頻多址方式的原理框圖3.直擴(kuò)(直接序列擴(kuò)頻)碼分多址系統(tǒng)的特點(diǎn)(1)具有擴(kuò)頻通信系統(tǒng)的所有優(yōu)點(diǎn)(2)系統(tǒng)容量大(3)
5、不需要復(fù)雜的頻率分配和管理(4)軟容量和小區(qū)呼吸功能(5)軟切換(6)不要均衡器(7)設(shè)備簡(jiǎn)單(8)存在多址干擾和遠(yuǎn)近效應(yīng)圖4.19碼分多址示意圖圖4.20偽隨機(jī)碼擴(kuò)頻多址方式原理圖4.2.4FDMA、TDMA與CDMA系統(tǒng)容量比較1.模擬TACS系統(tǒng)(FDMA)的系統(tǒng)容量2.數(shù)字GSM系統(tǒng)(TDMA)的系統(tǒng)容量3.數(shù)字CDMA系統(tǒng)(CDMA)的系統(tǒng)容量4.3多信道共用技術(shù)4.3.1話務(wù)理論4.3.2空閑信道的選取4.3.1話務(wù)理論1.話務(wù)量與呼損率呼損率、話務(wù)量、信道數(shù)、信道利用率之間的關(guān)系如表4.1所示。2.信道數(shù)與用戶數(shù)的關(guān)系表4.1呼損率、話務(wù)量、信
6、道數(shù)、信道利用率之間的關(guān)系4.3.2空閑信道的選取1.專用呼叫信道方式專用呼叫信道方式是在網(wǎng)中專門設(shè)置的呼叫信道,專門用于處理用戶的呼叫。專用呼叫信道的作用有兩個(gè):一是處理呼叫;二是指配話音信道。2.標(biāo)明空閑信道方式標(biāo)明空閑信道方式可分為“循環(huán)定位”、“循環(huán)不定位”、“循環(huán)分散定位”等方式。小容量移動(dòng)通信網(wǎng)比較適合采用這類方式。4.4移動(dòng)通信中的信令4.4.1數(shù)字信令的格式與傳輸4.4.2信令協(xié)議的分層結(jié)構(gòu)4.4.3SS7信令4.4.1數(shù)字信令的格式與傳輸1.數(shù)字信令格式在傳輸數(shù)字信令時(shí),為了便于收端解碼,通常要求數(shù)字信令按一定格式編排。信令的格式是多種多樣
7、的,不同的通信系統(tǒng)的信令格式也各不相同。常用的數(shù)字信令格式有兩種,如圖4.22(a)、(b)所示。2.數(shù)字信令的傳輸數(shù)字信令大體可分為低速和高速兩類。圖4.22數(shù)字信令格式4.4.2信令協(xié)議的分層結(jié)構(gòu)在移動(dòng)通信中,空中接口的信令分為三層:物理層、鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層,如圖4.23所示。為了實(shí)現(xiàn)呼叫管理(CM)、移動(dòng)性管理(MM)和無(wú)線資源管理(RRM),移動(dòng)臺(tái)和基站兩側(cè)的三層的對(duì)等層之間需要進(jìn)行對(duì)話,這種對(duì)話是以消息交換的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)的。這些消息是通過(guò)裝在鏈路層幀中的信息段進(jìn)行傳輸?shù)摹D4.23空中接口協(xié)議模型4.4.3SS7信令1.SS7信令系統(tǒng)的基本功能結(jié)構(gòu)所謂
8、開放系統(tǒng)互連是指建網(wǎng)通信時(shí)所需的標(biāo)準(zhǔn)分層結(jié)構(gòu)和分層協(xié)