第6章个人通信接入系统PAS

1、1第6章 个人通信接入系统PAS2l内容 PAS的概念、功能、组成、特点 PAS的关键技术 PAS的无线信道结构、本地通信过程与漫游通信 PAS提供的业务 3l重点 PAS的概念、组成、特点 PAS的时隙帧结构、多址技术和信道结构 l难点 信道分配技术、切换与漫游技术PAS的通信过程l目的和要求 掌握PAS的基本概念、系统组成及特点 理解PAS的关键技术及业务 4l个人通信接入系统的概念PAS概念用无线环路技术通过V5接口，并充分利用固定电话网的充裕资源来实现的一种个人通信接入手段每个用户都拥有一个电话号码，可在移动中用手机或无线固定单元进行信息交换 基于日本的PHS无绳电话系统的发展 市话系

2、统的补充和延伸5定位于小范围低速移动无线接入应用范围限定在城市的话音和数据通信服务网络结构与GSM和CDMA相似由交换机、手机和基站组成利用智能网技术解决用户漫游问题，较复杂，成本也较高基站覆盖区小，基站量大 6功能所有固定电话新业务和蜂窝移动电话各类业务移动，漫游报警定位和120急救呼叫 高速数据通信和ISDN服务 7l系统的组成 系统组成8各组成部分功能局端设备COT（即RT设备）向交换机LS提供模拟或数字接口 空中话务控制器ATC 为用户提供RT间的漫游服务，增强系统的漫游能力 基站控制器RPC 接受从RT传来的基群信号，向各个基站馈电、话路集线控制、完成协议转换 9基站RP 通过空中接

3、口与用户单元相连 500mW基站：覆盖半径为2.5km，有4对外线，8根天线，可提供7路话音和1路控制信号200mW基站：覆盖半径为1.5km，有1对外线，4根天线，可提供3路话音和1路控制信号 10mW基站：覆盖半径为150m，有1对外线，2根天线，可提供3路话音和1路控制信号 天线 4.5dB全向天线、7dB全向天线、7dB下倾20度天线、下倾10度天线、9dB下倾20度天线、12dB定向天线、15dB定向天线等手机PS 无线手持电话，向用户提供一系列的移动功能10固定用户单元FSU PAS系统与固定标准电话机连接的无线通信设备 由无线接口和电话接口组成，由它们控制线路供电电压、铃流信号、

4、电话拨号音DT和忙音BT，检测用户摘机、挂机和拨号由外部的交流电通过AC适配器转换成直流后进行供电由同一电源供电的固定标准连接电话机为3台网络管理系统NMS 对整个网络进行集中管理监控PAS系统主要设备RT、ATC及RPC的状态，收集工作状态信息、告警信息、数据传输等信息及远程载入更新程序到RPC 11l系统的特点 从用户角度经济适用 手机体积小、重量轻、待机时间与通话时间长 功能完备 话音质量好、保密性强 绿色环保 从运营商角度建网周期短、组网灵活 建设投资少、成本低 市场需求大、产出率高、回收期短 12从技术及实现上角度高密度密度 与有线接入相媲美的话音质量 支持传真及数据 支持主叫线路识

5、别显示功能 部署方便 移动及漫游功能 透明的本地交换机集成 ，采用V5.2接口 多路径抗干扰性13安全性好 、保密性强手机电池寿命长RPC供电的RP 大功率的RP铜线、光纤和无线的综合应用 室内信号覆盖差 切换频繁14lPAS的频率使用与多址技术 PAS的频率频率范围：1895.15MHz1917.95MHz 每个载频所占带宽为300KHzv考虑保护间隔则为360KHz可用载频为77个每个基站所用载频：f=1895.1+0.36(N-1)MHzPAS利用1867号频点其中2423号和3167号频点为话音载频采用TDMA/TDD工作方式 15PAS的无线信道结构多载频时分双工TDD模式基于时分多

6、址TDMA结构，实现每一基站动态分配一个频率/时间信道（FDMA/TDMA）的工作方式每帧分8个时隙，周期为5ms每个时隙为5ms/8=0.625ms每个时隙有240bit基站空中接口速率为：240bit/0.625ms=384kbit/s 16PAS时隙的帧结构：信道结构采用TDD方式：前4个时隙用于下行链路的通信，后4个时隙用于上行链路的通信一个载波可提供4对信道，其中1对信道作为控制信道，另外3对信道作为话音信道17信道结构示意图：18基站捆绑：在通信繁忙地段解决大话务量问题，将2至4个基站捆绑在一起v提高了基站信道的利用率，也解决了手机在静态状况下的频繁切换问题v例：将2个基站捆绑在一

7、起，其中1对信道作控制信道，其余7个信道作话音信道19l微蜂窝与信道动态分配技术 微蜂窝区域结构 用于无线本地环路时的指标基站的发射平均功率500mW，峰值功率4W 用户端的发射平均功率10mW，峰值功率80mW 基站天线增益不得超过12dB 用于微蜂窝组网时的指标基站的发射平均功率20mW，峰值功率160mW 用户端的发射平均功率10mW，峰值功率80mW 杂散发射功率相干载波电平（衰减量）50dB，或绝对电平2.5W 基站天线增益一般不超过3dB 20信道的动态分配 PAS系统不为基站分配固定的使用频率，而是采用自动动态分配信道技术，随着通话建立过程为基站自行分配最佳的频率与信道同一载频设

8、备，每一次所用频率都可能不同 使PAS系统在网络建设与优化时无需进行频率规划，节省人力、物力有效地避免了同频干扰与邻道干扰PAS信道的动态分配以信道的优先级为基础已被选定的信道，其优先级加一已被拒绝的信道，其优先级减一 21分配过程 PAS手机首选优先级最高的频率号F#和时隙号S# 对所选的F#、S#信道进行干扰电平测试 如所监测到的干扰电平值低于第一门限电平26dBV(-87dBm)，就选用该信道。否则进入第4步 选择下一个优先的频率号F#和时隙号S# 重复上述第2至第4步，直到找到可用信道为止 如果没有可用信道，则按照上述第1至5步，以第二门限电平40dBV(-73dBm)为标准进行监测比

9、较，直到找到可用信道为止22分配过程示意图23类型同一个RPC控制的基站之间的切换为区间切换不同的RT间切换为局间切换切换参数 基站或手机都监测：信号强度RSSI、误码率BER基站或手机任一方测到质量参数不满足在RPC内正常通信的阈值参数时，手机PS或基站RP都可以发起切换 24切换参数A为切换选择电平：PS接收到基站信号场强低于32dBV时，开始搜索其他基站 B为切换保持电平：PS接收到基站信号场强低于26dBV，准备切换到其他基站 C为切换电平：PS接收到基站信号场强低于24dBV时，切换到其他基站 D为目标基站场强电平：目标基站必须达到的场强值32dBV PS或基站的误码率大于10-6时

10、，也将切换到其他基站 25切换过程 当手机接收到的基站信号低于切换选择电平32dBV时，手机开始搜索其他基站当信号减弱到切换保持电平26dBV时，手机开始准备切换当信号降低到切换电平24dBV时，手机开始切换手机切换到的目标基站信号强度应在32dBV以上手机本身有自动执行切换功能 切换过程中有短暂的语音中断现象 不需要在网络端监控无线链路 26lPAS切换与漫游技术 PAS的漫游 基于ATC技术的RT间漫游当用户归属RT区漫游到访问RT时，ATC对其进行注册vATC漫游注册数据库内包括用户号码、归属RT、访问RT等信息在归属RT外的RT区呼叫时，ATC将呼叫导向归属RTATC将从归属RT来的呼

11、叫导向用户可能到达的访问RT归属RT到访问RT的连接通过分配给用户的交换机端口进行通话中的切换 27基于S-ATC技术的RT间漫游 当手机用户从归属RT(RT1)漫游到访问RT(RT2)，用户发出注册请求，RT2检查是否是漫游用户v是，RT2负责向S-ATC发送路由申请和该用户的鉴权码，S-ATC收到后，向归属RT鉴权后完成注册漫游通话切换 28基于S-ATC技术的RT间漫游29C3与C4间漫游C3与C4间漫游引入P-GT节点解决漫游话务处理问题 C4局间的漫游是通过设在C3局的P-GT实现vC3局所有的ATC通过E1与P-GT相连v各C4的出局漫游可经过各局的根节点（ATC或CATC）连接到

12、P-GT上C3与C4间的漫游属城际漫游30话务处理:31l空中接口 具有每载频4个TDMA/TDD信道，包括1个控制信道和3个话音信道 允许将4个时隙中的任一个定义为控制时隙 控制载频的复帧周期为100ms由20个普通的TDMA帧组成，共160个时隙80个下行时隙，80个上行时隙，共有80个控制信道考虑到相邻时隙的干扰问题，采用间隔分配方式分配给40个基站，即可在同一地区同时正常工作的RP数为40个复帧结构： 32无线信道帧结构 33l本地通信过程PS的本地通信过程 PS呼出过程 ：PS呼入过程：34鉴权35越区切换 36FSU呼出过程 FSU呼入过程37l异地漫游通信过程 RT内的漫游 RT

13、可建立到归属RT中的任何一个PS的路由，且PS可以直接向归属RT发起呼叫RPC控制着寻呼、提醒功能，并实现PS到RT的正确连接 城市之内的漫游城际间的漫游 38lPAS的数据业务 无线Internet接入解决方案：在现有PAS网络基础上提供的一项增值业务 高达32kbit/s、64kbit/s的Internet接入速率，最高可达128kbit/s满足了PAS用户的无线、移动Internet接入功能lPAS C-Mode业务 32kbit/s、64kbit/s PIAFS数据业务应用的一种直接通过手机上网，无需借助其他中介拨号上网39lPAS短消息业务 在PAS用户间传递较短的文字信息 通过控制

14、信道传送，不占用PAS网络的无线资源 提供与GSM等其他移动通信系统的短信互发lCENTREX业务在PAS交换机上开发的一种集中交换业务用于建立虚拟专用网用户为集团用户时，相互间拨打可用网内短号码，用户也可呼叫网外用户系统可对用户拨打的权限进行灵活配置，并提供相应标志用于进行灵活计费 40lPAS定位业务采用微蜂窝结构，基站覆盖半径较小，根据PS的位置信息，可实现PS定位业务定位精度小于基站覆盖半径，基本上可在50m覆盖范围内繁华街道、商业区基站较密集，定位精度可达20m以内可通过PS接收到的3个基站的信号强度和3个基站的经纬度算出PS的相对位置，进一步提高定位精度通过在切换过程中不断更新基站

15、编号CS-ID，可描绘出PS终端的进路线，实现跟踪功能 41lPAS定位业务的应用包括对告警用户提供手机呼叫定位，位置查询和跟踪功能PAS定位系统结构由定位服务中心和定位服务系统(客户端)组成 42定位原理：由定位服务中心PSLC负责与RT联系，请求和接收PS终端的定位、查询和跟踪信息向PAS通信服务器转发定位信息，或接收PAS通信服务器发起的位置查询请求和位置跟踪请求，并发起响应 43特别呼叫定位用户拨打110、119等应急服务电话，或按下某一个或若干个预先设定的告警求助键PAS系统通过系统节点向交换机转发特殊呼叫，完成电路接续，同时向PAS系统的PLSC转发 “呼叫定位报告”的消息含特殊呼

16、叫类型、主叫号码、报警时间和呼叫用户所在基站编号或附近接收到信号最强的三个基站的编号定位服务中心收到定位报告后，转发至PAS定位服务系统定位服务系统侧实现用户鉴权，通过基站地址数据库找到对应基站地址，并显示在电子地图终端完成定位在用户数据库中查询报警用户的主叫号码和用户个人信息，以文字形式显示出来44位置查询查询台发出特定终端的位置查询请求，通过鉴权后，向PLSC转发位置查询请求；PLSC向ATC询问该PS当前所在RT后，向RT发起请求RT获得该用户当前所在的基站编号和场强信息，形成PS定位报告发送给PSLC，再由PSLC转发给定位服务系统，完成该PS终端的地图定位位置跟踪 PLSC以一定的时间间隔不断向系统发起位置查询功能基于该终端当前占用的CS-ID信息，描绘出PS行进路线 45l小灵通PAS系统是利用固定电话网的资源来实现的一个无线接入方式，定位于小范围低速移动接入，是固定电话网的延伸与补充 lPAS具有基站发射功