无线通信系统与技术第9章无线市话系统课件

1、无线通信系统与技术第9章无线市话系统无线通信系统与技术第9章无线市话系统 无线市话系统，是我国电信工程技术人员根据中国国情在低轨道卫星通信、GSM、CDMA、无绳电话、无线环路等众多通信方式的基础上，选择无线环路技术通过V5接口，并充分利用固定电话网的资源来实现的一种个人通信接入手段。 无线市话系统，是我国电信工程技术人员根据中国国情在低轨道 用户通过手机或无线固定单元进行电话、传真、数据和图像信息的传递，可以在固定和移动状态下进行信息交换。 用户通过手机或无线固定单元进行电话、传真、数据和图像信息概述9.1关键技术9.2系统组成9.3空中接口及通信流程9.4信令传输9.5本章小结9.6概述9

2、.1关键技术9.2系统组成9.3空中接口及通信流程9.9.1 概述1PAS的特点 PAS是我国专家在原有固定电话系统上根据市场需求，经过挖潜改造而开发的新业务系统。9.1 概述1PAS的特点 PAS的最大特点是物美价廉，无论无线固定电话（FSU）或具有移动功能的PS手持机，统一按固定市话标准收费，而PAS手机在接电话时分文不收，与蜂窝式移动电话相比要便宜得多。 PAS的最大特点是物美价廉，无论无线固定电话（FSU）或 PAS手持机具有体积小、质量轻、通话时间长的特点。 PAS可以与家用电话或办公电话共用一个电话号码，一方取机另一方可以自动切断，防止窃听。 PAS手持机杂音小、音质清晰，完全可以

3、和固定电话的音质相媲美，而且保密性比固定电话强。 PAS手持机具有体积小、质量轻、通话时间长的特点。 2PAS的功能 PAS无论是无线固定电话机（FSU）还是手持机PS，凡是固定电话具有的转移呼叫、免打扰、三方通话、语音信箱等新业务功能它们都具备。2PAS的功能 PAS无论是无线固定电话机（FSU）还 持有PAS手机的用户可以在一个城市或一个地区进行移动，漫游范围随着网络扩大而增大。 PAS具有报警定位和120急救呼叫功能。 PAS能提供高速数据通信和ISDN服务。 持有PAS手机的用户可以在一个城市或一个地区进行移动，漫3PAS的问题 PAS采用1.9GHz微波频段，所以它的穿透能力比较差，

4、加之基站功率比较小，只有10mW、200mW、500mW，所以室内信号覆盖比较差。3PAS的问题 PAS采用1.9GHz微波频段，所以它 PAS采用微蜂窝技术，每个基站覆盖半径在100200m之间，因此在移动中通话会感到较多的切换，并有1秒左右的无音，一般它的移动速度不能超过35公里/小时。 PAS采用微蜂窝技术，每个基站覆盖半径在100200m9.2 关键技术9.2.1 PAS的频率使用与多址技术1PHS系统的频率 PHS系统使用1.9GHz作为其小区站和手机的通信频率，频率范围是1895.151917.95MHz。 在日本，1900MHz频带的频率分配如图9-1所示。 9.2 关键技术9.

5、2.1 PAS的频率使用与多址技术图9-1 1.9GHz频带的频率分配图9-1 1.9GHz频带的频率分配2无线信道及多址技术 PAS系统的无线信道即基站和手机之间使用多载频时分双工模式（TDD），无线信道基于时分多址（TDMA）结构，在多频率子带中实现给每一基站动态分配一个频率/时间信道。 2无线信道及多址技术 PAS系统的无线信道即基站和手机之图9-2 时隙及帧结构图9-2 时隙及帧结构9.2.2 微蜂窝与信道动态分配技术 我国工业和信息化部规定PHS系统用于无线本地环路时： 基站的平均发射功率500mW，峰值功率4W； 用户端的平均发射功率10mW，峰值功率80mW。9.2.2 微蜂窝与

6、信道动态分配技术 我国工业和信息化部 用于微蜂窝组网PHS系统时： 基站的平均发射功率20mW，峰值功率160mW； 用户终端的平均发射功率10mW，峰值功率80mW。 用于微蜂窝组网PHS系统时： 杂散发射功率相对载波电平（衰减量）50dB，或绝对电平2.5W； PHS系统用于无线本地环路时，基站天线增益不得超过12 dBi；当用于微蜂窝组网时，基站天线增益一般不超过3dBi。 杂散发射功率相对载波电平（衰减量）50dB，或绝对电平 PHS信道动态分配的过程如图9-3所示，分配步骤如下。 PHS信道动态分配的过程如图9-3所示，分配步骤如下。图9-3 PHS信道动态分配过程图9-3 PHS信

7、道动态分配过程 手机在呼入、呼出和越区切换时首先要选优先级最高的频率号和时隙号。 对所选频率号和时隙号的信道进行干扰电平的测试。 如所监测到的干扰电平值低于第一门限电平26dBV（87dBm），这时就选用该信道。否则进入第4步。 手机在呼入、呼出和越区切换时首先要选优先级最高的频率号和 选择下一个优先的频率号和时隙号。 重复上述第2步至第4步，直到找到可用信道为止。 选择下一个优先的频率号和时隙号。 如果没有可用信道，则按照上述步骤1至5步，以第二门限电子40dBV（73dBm）为标准进行监测比较，直到找到可用信道为止。 信道优先级的确定：已被选定的信道，其优先级加1；已被拒绝的信道，其优先级

8、减1。 如果没有可用信道，则按照上述步骤1至5步，以第二门限电子9.2.3 V5技术1V5接口发展 连接本地交换机（LE）和用户终端设备（TE）的用户环路在实现业务接入和占用通信投资比重方面，都是通信网的一个很重要的组成部分。 9.2.3 V5技术1V5接口发展 作为本地交换机和接入网的接口，V5接口的优点主要表现在以下几个方面。 V5接口是一个开放的接口。 支持不同的接入方式。 作为本地交换机和接入网的接口，V5接口的优点主要表现在以图9-4 V接口图9-4 V接口 提供综合业务。 降低成本。 增加安全、可靠性。 提供综合业务。 2V5接口特征 V5接口是将接入网和本地交换机相连接的V接口系

9、列的一个通用术语，是一种标准化的、完全开发的接口 2V5接口特征 V5接口是将接入网和本地交换机相连接的V图9-5 V5接口结构图9-5 V5接口结构 V5接口包括以下几个功能。图9-6 V5接口功能描述 V5接口包括以下几个功能。图9-6 V5接口功能描述 承载通路：为来自ISDN基本接入用户端口分配的B通路或为来自PSTN用户端口的PCM 64kbit/s通路提供双向传输能力。 ISDN D通路信息：为来自ISDN基本接入用户端口的D通路信息（包括信令和分组型数据）提供双向传输能力。 承载通路：为来自ISDN基本接入用户端口分配的B通路或为 PSTN信令信息：为PSTN用户端口的信令信息提

10、供双向传输能力。 控制信息：提供每个PSTN和ISDN用户端口状态和控制信息的双向传输能力。 PSTN信令信息：为PSTN用户端口的信令信息提供双向传 链路控制信息：支持V5接口上2Mbit/s链路的管理功能。 保护信息：支持在适合的物理C通路之间交换逻辑C通路。 链路控制信息：支持V5接口上2Mbit/s链路的管理功能 承载通路连接（BCC）信息：用来在LE控制下分配承载通路。 定时信息：提供比特传输、字节识别和帧同步必要的定时信息。这种定时信息也可以用来同步处于工作状态的LE和AN之间的同步操作。 承载通路连接（BCC）信息：用来在LE控制下分配承载通路 V5.1接口应支持下列业务。 PS

11、TN业务：支持单个用户接入，也支持程控交换机的接入，其中用户线路信令可以是双音多频（DTMF）或是线路状态信令，并且对用户的补充业务没有任何影响。 V5.1接口应支持下列业务。 ISDN基本接入（BRI）：BRI可以综合在AN内，或可以作为符合建议G.906传输系统要求的一个独立设备。 ISDN基本接入（BRI）：BRI可以综合在AN内，或可 永久线路（PL）能力：永久线路（PL）能力使用ISDN基本接入中的一个或两个B通路，PL中的B通路旁通LE，接入到永久租用线网络，LE应负责ISDN基本接入的永久激活。 永久线路（PL）能力：永久线路（PL）能力使用ISDN基 半永久租用线：V5.1接口

12、应支持以下3种半永久租用线业务： 使用ISDN基本接入中的一个或两个B通路； 用于无带外信令的模拟租用线； 用于无带外信令的数字租用线。 半永久租用线：V5.1接口应支持以下3种半 永久租用线业务：AN提供永久租用线业务，旁通LE，对V5.1接口无任何影响，接口可以是数字或模拟的。 永久租用线业务：AN提供永久租用线业务，旁通LE，对V5无线通信系统与技术第9章无线市话系统3V5时隙分配 V5.1接口，物理通信通路的指配遵循以下规则： 如果仅分配一个通信通路，使用TS16（C通路1）；3V5时隙分配 V5.1接口，物理通信通路的指配遵循以下 如果分配两个通信通路，使用TS16、TS15（分别为

13、C通路1和C通路2）； 如果分配三个通信通路，使用TS16、TS15和TS31（分别为C通路1、C通路2和C通路3）。 如果分配两个通信通路，使用TS16、TS15（分别为C通 V5.2接口，物理通信通路指配遵循以下规则。 在V5.2接口有多个2 Mbit/s或E1链路的情况下，通信通路的时隙分配同V5.1，以确保与V5.1接口完全兼容。 在V5.2接口有多个2Mbit/s链路的情况下，将使用保护协议：保护组1和保护组2。 V5.2接口，物理通信通路指配遵循以下规则。图9-7 保护组1图9-7 保护组1图9-8 保护组2图9-8 保护组2 其他物理C通路最好以以下顺序分配。 剩下2048kbi

14、t/s链路的时隙16，如果还需要，则转向。 一个链路的时隙15，如果还需要，则转向。 其他物理C通路最好以以下顺序分配。 相同2048kbit/s链路的时隙31，如果还需要，则转向 继续分配下一个链路的时隙15，然后时隙31。 这个过程可以重复进行。 相同2048kbit/s链路的时隙31，如果还需要，则转4V5接口结构图9-9 V5接口协议结构4V5接口结构图9-9 V5接口协议结构图9-10 AN是否带有透明数字链路的应用结构图9-10 AN是否带有透明数字链路的应用结构图9-11 帧结构图9-11 帧结构9.3 系统组成图9-12 PAS系统组成9.3 系统组成图9-12 PAS系统组成

15、 各部分的组成与功能介绍如下。 局端设备（RT）：局端设备向交换机提供模拟或数字接口，它是一基于电子工业协会标准、已被证明的简单通用的与本地交换机结合的局端设备。 各部分的组成与功能介绍如下。 空中话务控制器（ATC）：空中话务控制器是一种可选的交叉连接系统，它通过E1链路可与各覆盖区的 RT连接，为用户提供RT之间的漫游服务，增强系统的漫游能力，系统平均漫游率可达80%以上。 空中话务控制器（ATC）：空中话务控制器是一种可选的交叉 基站控制器（RPC）：基站控制器通过多达4条El线链路与RT相连，控制着各基站在服务区的电源分配和话音路径的集线处理。 基站控制器（RPC）：基站控制器通过多达

16、4条El线链路与 基站（RP）：基站通过PHS空中接口与用户单元相连。 手机（PS）：手机是PAS系统的无线手持电话，向用户提供一系列的移动功能。 固定用户单元（FSU）：固定用户单元是PAS系统与固定的标准电话机连接的无线通信设备，安装在用户住宅区。 基站（RP）：基站通过PHS空中接口与用户单元相连。 网络管理系统（NMS）：网络管理系统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、数据传输信息等及远程载入更新程序到RPC。 网络管理系统（NMS）：网络管理系统对整个网络进行集中管9.4 空中接口及通信流程 9.4.1 PHS空中接口

17、的物理结构1帧结构9.4 空中接口及通信流程 9.4.1 PHS空中接口图9-13 PHS的帧结构图9-13 PHS的帧结构2时隙的结构图9-14 PHS的时隙结构2时隙的结构图9-14 PHS的时隙结构无线通信系统与技术第9章无线市话系统9.4.2 PHS的逻辑信道1逻辑信道的种类9.4.2 PHS的逻辑信道1逻辑信道的种类无线通信系统与技术第9章无线市话系统2协议分段与逻辑信道图9-15 PHS的业务和协议分段2协议分段与逻辑信道图9-15 PHS的业务和协议分段9.4.3 超帧结构图9-16 复帧的下行逻辑控制信道9.4.3 超帧结构图9-16 复帧的下行逻辑控制信道图9-17 复帧的上

18、行逻辑控制信道图9-17 复帧的上行逻辑控制信道无线通信系统与技术第9章无线市话系统9.4.4 链路层与网络层结构图9-18 链路信道的三层结构9.4.4 链路层与网络层结构图9-18 链路信道的三图9-19 RT、MM消息结构图9-19 RT、MM消息结构图9-20 CC消息结构图9-20 CC消息结构9.4.5 PAS切换与漫游技术1PAS的切换技术（1）切换参数的含义9.4.5 PAS切换与漫游技术1PAS的切换技术图9-21 切换参数图9-21 切换参数 切换选择电平（Hand-over Select Level）：手机接收到基站的信号场强低于32dBV时，手机将搜索其他基站。 切换保

19、持电平（Hand-over Hold Level）：手机接收到基站的信号低于26dBV，手机将准备切换到其他基站。 切换选择电平（Hand-over Select Leve 切换电平（Hand-over Level）：手机接收到基站信号低于24dBV，手机将切换到其他基站。 目标基站场强电平值（Hand-over Destination Level）：目标基站必须达到的场强值32dBV。 切换电平（Hand-over Level）：手机接收到基 手机或基站的误码率大于106时，手机将切换到其他基站。 手机或基站的误码率大于106时，手机将切换到其他基站。（2）切换过程（2）切换过程2PAS的漫

20、游（1）基于ATC技术的RT间漫游（2）基于S-ATC技术的RT间漫游2PAS的漫游（1）基于ATC技术的RT间漫游图9-22 基于S-ATC的RT间漫游图9-22 基于S-ATC的RT间漫游（3）C3与C4局之间的漫游（如地（市）县（市）之间）（4）C3局之间的漫游方案（3）C3与C4局之间的漫游（如地（市）县（市）之间）9.5 信令传输 为保证PAS系统中各用户的非中断的连续通信，必须具备以下的网络协议的支持： 所有对用户发起通信者无需知道该用户的具体位置； 可以根据对PAS用户的定位数据确定计费费率；9.5 信令传输 为保证PAS系统中各用户的非中断的连续 在PAS系统中对用户定位所必须

21、的维护信息； 对用户的来话进行选路和消息派送； PAS业务提供者对用户的有效性确定。 在PAS系统中对用户定位所必须的维护信息；1中继 在PAS系统中将各个RT与ATC（S-ATC）之间的2Mbit/s电路称为中继，主要用于当各个PS用户离开归属服务区而到达对方RT覆盖区时，系统为该PS用户呼入，呼出提供正常的通信服务。 1中继 在PAS系统中将各个RT与ATC（S-ATC）之图9-23 S-ATC网络拓扑图图9-23 S-ATC网络拓扑图2链路 在数字通信系统中为了建立可靠的通信和大数据量的相关信令的传送以及便于系统的维护管理，必须要有专门的电路用于相关信令的传送，我们将该电路称之为链路。 2链路 在数字通信