现代通信网络第3章数字移动通信网PPT推荐.pptx

现代通信网络第3章数字移动通信网PPT推荐.pptx

《现代通信网络第3章数字移动通信网PPT推荐.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《现代通信网络第3章数字移动通信网PPT推荐.pptx（53页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

APC同频干扰：

相同载频电台之间的干扰，由频道重复利用所造成。

3】.通信容量有限4】.通信系统复杂由于蜂窝结构还需要：

网络搜索、位置登记、越区切换、自动漫游等功能。

5】.对移动台要求高要求移动台具有很强的适应能力。

8,2、移动通信的发展历程,1】第一代模拟移动系统（1G）G：

generation20世纪70年代末到90年代，出现了模拟蜂窝移动电话、模拟无绳电话、模拟集群电话。

主要代表：

美国的AMPS（先进的移动电话业务）、英国的TACS（全接入通信系统）等。

图3.2曾经的大哥大,9,2】第二代数字移动系统（2G）,代表：

GSM全球移动通信系统GlobalSystemsforMobilecommunicationsCDMA码分多址接入系统CodeDivisionMultipleAccess,10,3】第三代数字移动通信（3G）,1988年开始研究，最初称为“未来公众移动电话通信系统”FPLMTS：

目的：

提供高达2Mbits/s的宽带数据业务，并且提供电路交换和分组,交换业务的全球漫游。

有2个名称，3个技术,IMT-2000：

UMTS:

欧洲的，UniversalMobileTelecommunicationsService通用移动通信系统,工作频段2000MHz,商用时间,2000年左,最高速率2000Kbit/s,图3.3IMT-2000中2000的3种含义,11,4】第四代数字移动系统（4G）,第4代移动通信系统（4G）也称为beyond3G（超3G），它集3G与WLAN于一体，并能够传输高质量视频图像，它的图像传输质量与高清晰度电视不相上下。

4G系统能够以100Mbps的速度下载，比目前的拨号上网快2000倍，上传的速度也能达到20Mbps，并能够满足几乎所有用户对于无线服务的要求。

2013年12月4日工信部正式向三大运营商发布4G牌照，中国移动、中国电信和中国联通均获得TD-LTE牌照。

3.2无线传播环境,3.2.1无线信道基本传播特性自由空间的传播损耗:

L（dB）=32.45+20lgd+20lgf式中：

f为工作频率（单位为MHz），d为收发天线距离（单位为km）。

2.电磁信号基本传播方式,3.2.2无线信号的传播特性,大尺度衰落,小尺度衰落,图3.4无线电波在传播中的衰落,1大尺度衰落大尺度衰落，描述的是发射机与接收机之间长距离上的场强变化。

大尺度衰落主要包括路径损耗和阴影衰落。

路径损耗主要是由收发天线间距、传播信号载频和地形因素导致；

而阴影衰落主要是由于建筑物或地形遮挡导致某些区域接收信号突然下降，如图3.5所示。

图3.5无线电波的阴影衰落,2小尺度衰落小尺度衰落，描述的是信号在小尺度区间的传播过程中，信号的幅度、相位和场强瞬时值的快速变化特性，主要由多径传播和多普勒频移引起。

1）多径传播无线信号从发射天线到接收天线的传播路径不只一条，这些信号以不同的到达强度、不同的到达时间到达接收天线。

这种现象成为无线信号的多径传播，。

由于多条路径来的接收电波到达时间不同，多径传播会造成多径衰落。

从时间域来看，接收信号的波形被展宽，如图3.6所示。

图3.6多径传播造成接收信号波形展宽,2）多普勒频移,原因移动体在x轴上以速度v移动时会引起多普勒（Doppler）频率漂,移,表达式多普勒频移式中v移动速度,波长入射波与移动台移动方向之间的夹角表示最大多普勒（Doppler）频移,入射电波,cos,vx图3.7多普勒频移示意图,18,【习题】,3.1小节移动通信的特点有哪些？

判断题：

同频干扰是移动通信所特有的。

【】3.2小节电磁波在自由空间传播时，距离每增加一倍，损耗增加【】dB。

在移动通信过程中，由于沿途地形、地貌及建筑物密度、高度不一致产生的绕射损耗的变化，使得移动台接收到的信号承受缓慢、持久的衰落，称其为【】。

B多径传播D远近效应】有关。

B质量D移动速度,A多普勒效应C阴影效应多普勒频移与移动体的【A位置C所处环境名词解释“多径传播”。

3.3数字蜂窝移动通信系统的组网技术,3.3.1小区制覆盖方式大区制移动通信系统覆盖范围：

30-50km发射功率：

50-200W天线很高大区系统的局限:

用户容量有限服务性能差频谱利用率低为了解决有限频率资源与大量用户的矛盾，可以采用小区制的覆盖方式。

对服务区域呈线状的，可采用带状网；

对一般的服务小区而言，均采用六边形的蜂窝网格式。

1带状网带状网主要用于覆盖公路、铁路、海岸等，如图3.8所示。

带状网宜采用有向天线，使每个小区呈扁圆形。

为防止同频,干扰，相邻区域不能使用同一个频率，可采用二频组、三频组或四频组的频率配置。

图3.8带状网,2.蜂窝网,在平面区域内划分小区，通常组成蜂窝式的网络。

从下列5方面进行分析。

小区的形状区群的组成同频小区的距离中心激励与顶点激励小区分裂,用采用六边形的原因用最小的小区数就能覆盖整个地理区域最接近于全向的基站天线和自由空间传播的全向辐射模式,

（1）小区的形状,图3.9小区的形状,表3.1三种形状小区的比较,小区的实际形状由于地形地貌、传播环境、衰落形式的多样性，小区的实际无线覆盖是一个不规则的形状,

（2）区群的组成相邻小区不能用相同的信道。

附近的若干小区都不能用相同的信道。

这些不同的信道的小区组成一个区群，只有不同区群的小区才能进行信道再用。

区群应满足：

之间可以邻接，且无空隙无重叠地进行覆盖；

邻接区群应保证各个相邻同信道小区之间的距离相等。

可以证明，区群内的小区数应满足下式：

Ni2ijj2,方法如图：

自某一小区A出发，先沿边的垂线方向跨j个小区，再向左（或向右）转60，再跨i个小区，这样就到达同信道小区A。

在正六边形的六个方向上，可以找到六个相邻同信道小区，所有A小区之间的距离都相等。

（3）同频小区的距离,每个小区中，基站在小区中央，用全向天线形成圆形覆盖区，这就是所谓的“中心激励”方式。

将基站设计在每个小区六边形的三个顶点上，每个基站采用三副120扇形辐射的定向天线，分别覆盖三个相邻小区的各三分之一区域，每个小区由三副120扇形天线共同覆盖，这就是所谓的“顶点激励”。

（4）中心激励与顶点激励,小区分裂就是一种将拥塞的小区分成更小小区的方法，分裂后的每个小区都有自己的基站并相应地降低天线高度和减小发射机功率.,（5）小区的分裂,1.越区切换：

概念：

指将当前正在进行的移动台与基站之间的通信链路从当前基站转移到另一个基站的过程。

该过程也称自动链路转移ALT。

切换的目的是实现蜂窝移动通信的“无缝隙”覆盖，即当移动台从一个小区进入另一个小区时，保证通信的连续性。

越区切换满足的条件：

切换时间要使通话人完全感觉不到。

必须是完全自动的。

3.3.2越区切换和位置更新,a.由移动交换局控制切换。

各基地台均备有一个接收机，每隔一定时间测量一次各移动台的信号强度，并将此信息通过各自与移动局的数据链路送往移动局。

移动局根据这些信息判定移动台是否要越过小区边界。

如某小区接收的信号逐渐减弱到接近边界值，而相邻小区接收该移动局的信号逐渐增强到接近边界值，即可作出判定。

2）切换控制方案,b.由移动台控制切换。

移动台持续监视各基地台控制信道发来的信号，当原基地台的信号已减弱，相邻基地台的信号增强，满足切换条件时，自动通过基地台向移动交换局发出切换请求，移动局开始切换。

c.移动台测量基地台的信号，并报告给移动局，由移动局判定是否切换。

这是GSM采用的方案。

上述3种方案在判定移动台越区以后的程序均相同，都是由移动局下达切换指令。

3）切换的方法,硬切换先断后连软切换先连后断接力切换,2、位置更新,目的使移动台总与网络保持联系，以便移动台在网络覆盖范围内的任何地方都能接入到网络内。

网络,位置BC识C别H信息,两次是否相同,不发送,位置请求信息,ON,1）正常位置更新：

MS来到一个新的位置区，发现小区广播的LAI与自身不一致，从而触发位置更新。

系统需要对MS进行寻呼，那么就必须知道MS当前的位置区，所以这个过程是必需的。

图3.10正常位置更新示意图,2）周期性位置更新：

要求MS周期性地上报自己的位置。

3）IMSI的Attach和Detach：

手机的开关机信息一定要告诉网络的。

36,【习题】,3.3小节1移动蜂窝技术的基本特征是【】。

A基站在一定范围内可以频率复用B移动台在移动中可以进行切换C移动台在不同地区可以漫游接入D分裂小区可以增加系统容量2移动台可以任意移动但不需要进行位置更,新的区域称为【】。

A小区C位置区,B基站区DMSC区,3名词解释“越区切换”。

3.4GSM与CDMA,3.4.1GSM1GSM系统网络结构和接口,A,MSC,EIR,VLR,MS,Um,B,C,EF,PSTNISDNPLMN,PSPDN,SMCGVLRDHLR/AUCSSS,Abi,BTS,BSC,OMCBSS,MSC,注,图3.11GSM系统的总体结构,2GSM系统的编号计划,1】.移动台的国际ISDN号码（MSISDN）打电话的时候拨打的手机号。

其组成如图所示，其中：

图3.12国际ISDN号码的组成,2）国际移动用户识别码（IMSI：

InternationalMobileSubscriberIdentificationNumber）是一个手机号码的唯一身份证明.15位,移动国家号MCC移动网号MNC移动用户识别码MSIN460030912121001MCC=移动国家号码，由3位数字组成，唯一地识别移动用户所属的国家，我国为460.MNC=移动网号，由2位数字组成，用于识别移动用户所归属的移动网。

中国移动的GSM网为00，中国联通的GSM网为01.MSIN=移动用户识别码，采用等长10位数字构成。

3）移动用户漫游号码MSRN,MSRN由用户漫游地的MSC/VLR临时分配的，用来标识用户目前所在的MSC。

该号码在接续完成后即可释放给其他用户使用。

4）临时移动用户识别码TMSI为了对用户身份进行保密，而在无线通道上代替IMSI使用的临时移动用户标识，这样可以保护用户在空中的话务及信令通道的隐私，它的IMSI不会暴露给别人。

科技史上最美的女人:

海蒂-拉玛,HedyKieslerMarkey，奥地利人，HedyLamarr是她的艺名。

手机用户都该感谢她,3.4.2CDMA,1CDMA技术的标准化,1】IS-95：

窄带CDMA（N-CDMA）标准。

2】CDMA2000：

CDMA系统向第三代移动通信系统过渡的标准。

CDMA20001x原意是指CDMA2000的第一阶段，网络部分引入分组交换，可支持移动IP业务。

其中1x来源于单载波无线传输技术，即只需要占用一个1.25MHz的无线传输带宽；

而3x表示占有连续的3个1.25MHz无线传输带宽，即采用多载波的方式支持多种射频带宽。

它与1x相比优势在于能提供更高的数