我的移动通信第四章

移动通信技术1第1节移动通信概述内容：移动通信的概念、特点和工作方式移动通信的组网制式、区域结构、多信道共用概念、信道自动选择方式、频率利用移动交换机的特殊功能和特有的跟踪交换技术2第1节移动通信概述重点：移动通信的概念、特点多信道共用概念

难点：正六边形区群结构话务理论移动通信的交换及控制技术3第1节移动通信概述目的和要求：掌握移动通信概念、特点了解移动通信系统的组网制式、无线区群结构、信道选择方法掌握多信道共用、频率复用概念理解移动通信中的位置登记、越区切换、漫游等基本控制技术

41.1移动通信的基本概念什么是移动通信移动通信是指通信双方至少有一方或双方在移动中进行信息交换的通信方式。至少有一方能移动；一种有线和无线相结合的通信方式；区域内可随时随地进行；为个人通信（5W通信）打下基础；移动通信可以是双向的，也可以是单向的。51.1移动通信的基本概念移动通信的类型按使用对象分：军用、民用；按用途和区域分：陆上、海上、空中；按经营方式分：专用、公用；按信号性质分：模拟、数字；按工作方式分：单工、半双工、双工制；按网络形式分：单区制、多区制、蜂窝制；按多址方式分：FDMA、TDMA、CDMA

61.1移动通信的基本概念移动通信的特点移动通信是有线、无线相结合的通信方式。1.电波传播条件恶劣，存在严重的多径衰落（反射与绕射引起）原因：接收信号由直射波和反射波叠加而成，各信号到达接收点时幅度和相位都不一样，使接收信号电平起伏不定。要求：在进行移动通信系统的设计时，必须具有一定的抗衰落的能力和储备。71.1移动通信的基本概念2.强干扰条件下工作。通信质量的好坏不仅取于设备性能，还和外部噪声与干扰有关。噪声分类：内部噪声、人为噪声、自然噪声主要噪声：人为噪声，如汽车点火噪声要求：选择抗干扰性强的调制方式；设备具有足够的抗人为噪声能力。一般噪声强度随地点的分布服从正态对数分布信噪比越大则通信质量越好81.1移动通信的基本概念强干扰条件下工作。主要干扰：互调干扰，当两个不同频率的信号加到非线性器件上时，非线性变换将产生许多组合频率信号，其中一部分可能落在接收机通带内成为干扰。因此，它是设备中器件的非线性引起，要求设备必须具有良好的选择性；邻道干扰，离基站近的移动台的强信号干扰离基站远的邻道上的移动台的弱信号，要求移动台采用自动功率控制电路。同频干扰,指所有连到接收机通带内的，与有用信号频率相同或相近的无用信号产生的干扰。它是相同载频电台间的干扰，主要由同频复用引起，要求系统在组网时，给予充分的重视。CDMA干扰：在第三代移动通信中采用CDMA技术，其信号在时间域和频率域上完全重叠，使用不同的正交码来区分信号，产生了码间干扰91.1移动通信的基本概念为了保证通话质量，给出了射频防卫度，它是达到主观上规定的接收质量时，所需的射频信号对干扰信号的比值。所以接收信号/同频干扰必须大于射频防卫度。一般定义达到话音4级时为17dB，3级话音质量时为12dB.101.1移移动动通通信信的的基基本本概概念念3.具有有多多普普勒勒效效应应。。多普普勒勒效效应应：：相相对对速速度度引引起起频频移移。。频频移移与与速速度度和和入入射射波波方方向向有有关关。。多普普勒勒频频率率要求求：：采采用用锁锁相相技技术术（（频频率率跟跟踪踪和和低低门门限限性性能能））锁相相技技术术也也是是锁锁相相环环技技术术锁相相环环是是指指一一种种电电路路或或者者模模块块,它用用于于在在通通信信的的接接收收机机中中,其作作用用是是对对接接收收到到的的信信号号进进行行处处理理,并从从其其中中提提取取某某个个时时钟钟的的相相位位信信息息。。或或者者说说,对于于接接收收到到的的信信号号,仿制制一一个个时时钟钟信信号号,使得得这这两两个个信信号号从从某某种种角角度度来来看看是是同同步步的的（（或或者者说说,相干干的的））。。111.1移移动动通通信信的的基基本本概概念念4.存在在阴阴影影区区（（盲盲区区））。。盲区区：：某某些些特特定定区区域域中中，，电电波波被被吸吸收收或或被被反反射射而而使使移移动动台台接接收收不不到到信信息息要求求：：在在网网络络规规划划、、设设置置基基站站时时必必须须予予以以充充分分的的考考虑虑。。5.用户户经经常常移移动动，，与与基基站站间间无无固固定定联联系系。。要求求采采用用跟跟踪踪交交换换技技术术：：如如位位置置登登记记（（原原地地用用户户位位置置寄寄存存器器和和访访问问用用户户位位置置寄寄存存器器））、、越越区区切切换换、、漫漫游游121.1移移动动通通信信的的基基本本概概念念移动动通通信信的的发发展展1G（（模拟拟系系统统））代表表：：美美国国的的AMPS、、英国国的的TACS等2G（（数字字系系统统））代表表：：泛泛欧欧的的GSM、、美国国的的DAMPS、、IS-95CDMA等3G标准准：：基于于GSM的WCDMA、基于于IS-95CDMA的cdma2000、TD-SCDMA等4G、、5G…………为使使2G系统统能能平平滑滑过过渡渡到到3G，，采用用2.5G技术术代表表：：GPRS（（GSM向WCDMA过渡渡））131.1移移动动通通信信的的基基本本概概念念我国国移移动动通通信信的的发发展展1989年年，，模模拟拟TACS；；1994年，，GSM系统统；；2001年年，，模模拟拟网网关关闭闭，，IS-95CDMA启用用，，GPRS开通通；；目前前，，正正向向3G的商商用用发发展展，，…………141.1移移动动通通信信的的基基本本概概念念移动动通通信信的的工工作作方方式式单工工方方式式：：同同时时只只能能单单方方向向工工作作，，发发信信时时需需““按按-讲讲””操操作作半双双工工方方式式：：只只有有一一方方可可收收发发同同时时进进行行；；另另一一方方同同时时只只能能单单方方向向工工作作双工方方式：：通信信双方方均可可同时时收发发工作作准双工工方式式：移移动台台仅在在发信信时开开启发发射机机，而而接收收机常常开。。频分双双工FDD时分双双工TDD151.1移动动通信信的基基本概概念移动通通信系系统的的组成成组成：：移动台台MS、基站BS、移动业业务交交换中中心MSC及与市市话网网PSTN相连接接的中中继线线等161.2移动动通信信的组组网技技术组网制制式大区制制----小容容量（（按照照服务务面积积范围围）概念：：在一个个服务务区内内只有有一个个基站站负责责移动动通信信的联联络和和控制制基站天天线架架设高高(>30m)，发射功功率大大50-200W，R=30-40km上行采采用分分集接接收区域内内所有有频率率不能能重复复不利于于频分分复用用,频谱利利用低低覆盖范范围有有限，，性能能较差差171.2移动动通信信的组组网技技术提高覆覆盖半半径是是大区区制需需解决决的主主要问问题决定覆覆盖半半径的的因素素地球的的曲率率地形影影响多径反反射移动台台发射射功率率小，，上行行信号号传输输距离离有限限解决上上行信信号问问题的的办法法：设置分分集接接收台台基站发发射用用全向向天线线，基基站接接收用用定向向天线线提高基基站接接收灵灵敏度度同频转转发181.2移动动通信信的组组网技技术小区制制----大容容量概念：：将整个个服务务区划划分为为若干干个小小无线线区，，每个个小无无线区区分别别设置置一个个基站站负责责本区区的移移动通通信的的联络络和控控制，，每个个小区区的半半径可可以为为2-10km；同时时又可可在MSC的统一一控制制下，，实现现小区区间移动动通信信的转转接及及与公公众电电话网的联联系。特点：：用户户容量量大，，服务务性能能好，，频谱利利用率率较高高，但但系统统复杂杂，越区切切换、、漫游游、位位置登登记、、更新和管管理等等。191.2移动动通信信的组组网技技术蜂窝系系统分分类——““小区制制”系系统：：宏蜂窝窝（Macro-cell）2-20km微蜂窝窝（Micro-cell）0.4-2km皮蜂窝窝（Pico-cell）<400m分层蜂蜂窝（（由多多种蜂蜂窝组组成））20蜂窝系系统的的优点点与缺缺点优点：：同频复复用距距离减减小，提高了了频率率利用用率；；移动台台和基基站的的发射射功率率减小小，同同时也也减小小了相相互干干扰；小区范范围可可根据据用户户数灵灵活确确定，，容量量增大大；当小区区内用用户数数增加加到一一定程程度，，可进进行““小区区分裂裂”缺点：：移动台台切换换概率率增加加，控控制交交换功功能复复杂，，要求求提高高；基站数数增加加，建建网成成本提提高211.2移动动通信信的组组网技技术小区形形状的的选择择采用全全向天天线对对平面面服务务区作作无缝缝覆盖盖，常常用圆圆内接接正多多边形形代替替圆表表示无无线小小区形形状。。能彼此此邻接接构成成平面面的圆圆内接接正多多边形形有正正三角角形、、正方方形和和正六六边形形。221.2移动动通信信的组组网技技术小区形状正三角形正四边形正六边形邻区距离r1.414r1.732r小区面积1.3r22r22.6r2交叠区宽度r0.59r0.27r交叠区面积1.2πr20.73πr20.35πr2231.2移动动通信信的组组网技技术比较三三种圆圆内接接正多多边形形：正六边边形小小区的的中心心间隔隔最大大，各各基站站间的的干扰扰最小小；交交叠区区面积积最小小，同同频干干扰最最小；；交叠叠距离离最小小，便便于实实现跟跟踪交交换；；覆盖盖面积积最大大，对对于同同样大大小的的服务务区域域，采采用正正六边边形构构成小小区制制所需需的小小区数数最少少，即即所需需基站站数少少，最最经济济；所所需的的频率率个数数最少少，频频率利利用率率高。。一般采采用正正六边边形小小区形形状。。241.2移动动通信信的组组网技技术正六边边形无无线区区群的的构成成正六边边形小小区→单位无无线区区群→平面面服务务区单位无无线区区群：：共同同使用用全部部可用用频率率的N个小区区构成条条件：：若干干个无无线区区群能能彼此此邻接接；相相邻单单位无无线区区群中中的同同频小小区中中心间间隔距距离相相等。。构成条条件可可表示示为：：N=a2+ab+b2。N为无线线区群群中的的小区区数；；a,b为相邻邻同频频小区区的二二维距距离a、b为0或或正整整数，，但不不能同同时为为0不同的的N值得到到各不不相同同的无无线区区群形形状。。251.2移动动通信信的组组网技技术确定a、b的方法法：自某个个小区区A出发，，先沿沿边的的垂直直方向向跨a个小区区，再再按逆逆时针针方向向旋转转60度，再再跨b个小区区，就就可以以找到到同频频B同频复复用距距离：：同频复复用比比：N是小区区数，，R是小区区半径径；261.2移动动通信信的组组网技技术单位无无线区区群的的选择择考虑通通信质质量，，不能能产生生严重重的同同频干干扰；；考虑虑频率率利用用率，，即同同频复复用距距离。。频率分分配时时，每每个无无线小小区一一个信信道组组；每每个无无线区区群一一组信信道组组，不不同无无线区区群可可采用用相同同信道道组。。同频频无无线线小小区区中中心心间间隔隔距距离离dg大于于或或等等于于同同频频复复用用保保护护距距离离D；；N为无无线线区区群群中中的的小小区区数数，，r为小小区区半半径径在满满足足所所需需同同频频复复用用距距离离前前提提下下，，N取最最小小值值，，使使频频率率利利用用率率最最高高。。271.2移移动动通通信信的的组组网网技技术术超小小区区小小区区半半径径r>20km(农村村)宏小小区区小小区区半半径径r=1-20km(人口口密密集集地地区区)微小小区区小小区区半半径径r=0.1-1km（城城市市繁繁华华区区））微微微小小区区：：小小区区半半径径r<0.1km(办公公室室、、家家庭庭内内)281.2移移动动通通信信的的组组网网技技术术激励励方方式式中心心激激励励：：全全向向天天线线实实现现顶点点激激励励：：定定向向天天线线实实现现291.2移移动动通通信信的的组组网网技技术术无线线小小区区的的划划分分服务务区区内内用用户户密密度度均均匀匀，，采采用用的的无无线线小小区区大大小小相相同同，，每每个个小小区区分分配配的的信信道道数数相相同同；；实际际通通信信网网络络中中，，用用户户密密度度分分布布不不均均高用用户户密密度度区区域域，，无无线线小小区区应应小小些些或或分分配配的的信信道道数数多多些些；；低用用户户密密度度区区域域，，无无线线小小区区可可大大些些或或分分配配的的信信道道数数少少些些；；当原原小小区区用用户户密密度度增增至至一一定定程程度度，，可可实实现现小小区区分分裂裂。。301.2移移动动通通信信的的组组网网技技术术小区区分分裂裂增大大系系统统容容量量、、降降低低用用户户密密度度，，适适应应用用户户增增长长一分分三三方方式式、、一一分分四四方方式式311.2移移动动通通信信的的组组网网技技术术选择择小小区区分分裂裂扩扩容容法法应应遵遵循循以以下下原原则则：：（1）确确保保已已建建基基站站可可以以继继续续使使用用（2）应应保保持持频频率率复复用用方方式式的的规规则则性性与与重重复复性性（3）尽尽量量减减少少或或避避免免过过渡渡区区（4）确确保保今今后后可可以以继继续续进进行行小小区区分分裂裂321.2移移动动通通信信的的组组网网技技术术无线线区区域域的的划划分分和和组组成成，，应应根根据据地地形形地地物物情情况况、、容容量量密密度度、、通通信信容容量量、、频频谱谱利利用用率率等等因因素素综综合合考考虑虑；例：：容容量量密密度度不不等等时时的的区区域域划划分分331.2移移动动通通信信的的组组网网技技术术移动动通通信信系系统统的的信信道道结结构构信道道概念念：：通通信信网网络络中中一一条条双双向向的的信信息息传传输输通通道道；；类型型：：话音音信信道道、、控控制制信信道道；；有线线信信道道、、无无线线信信道道无线线信信道道移动动台台与与基基站站间间的的一一条条双双向向传传输输通通道道，，使使用用两两个个分分开开的的无无线线频频率率，，上上下下行行信信道道间间的的载载频频间间隔隔为为双双工工间间隔隔。。上行行信信道道：：由由移移动动台台发发射射，，基基站站接接收收下行行信信道道：：由由基基站站发发射射，，移移动动台台接接收收341.2移移动动通通信信的的组组网网技技术术信道道不同同系系统统中中信信道道的的含含义义：：模拟拟系系统统中中：：信信道道=频频道道GSM系统统中中：：信信道道=某某载载频频上上的的一一个个时时隙隙CDMA系统统中中：：信信道道=一一个个正正交交的的地地址址码码351.2移移动动通通信信的的组组网网技技术术多信信道道共共用用提高高频频率率利利用用率率的的方方法法同频复用：间间隔一定距离离的两个无线线小区使用相相同频道组多信道共用：：网内大量量用户共同享享有若干个无无线信道用户占用信道道方式独立信道方式式：为用户固固定使用某一一信道多信道共用方方式：任何一一个小区内的的移动用户可可选取小区内内的任何空闲闲信道。361.2移动通通信的组网技技术话务理论呼叫话务量A度量通信系统统通话业务量量或繁忙程度度的指标单位时间（1小时）内呼叫叫次数与每次次呼叫的平均均占用信道时时间之积，即A=C×t单位：爱尔兰兰（Erl）1Erl表示一个小时时内不断占用用一个信道的的话务量完成话务量A0：呼叫成功接通通的话务量损失话务量AL371.2移动通通信的组网技技术呼损率B呼损：由由于用户数大大于信道道数，当当多个用用户同时时要求服服务而信信道数不不够时，，有部分分用户因因无空闲闲信道而而不能通通话，即即为呼叫叫失败呼损率B：通信系系统中，，造成呼呼叫失败败的概率率呼损率的的物理意意义：损损失话务务量与呼呼叫话务务量之比比的百分分数（也也可用呼呼叫次数数表示））B=（（AL/A）××100%=（CL/C）××100%381.2移移动通信信的组网网技术呼损率越越小，成成功呼叫叫的概率率越大，，用户就就越满意意。因此此呼损率率也称为为系统的的服务等等级。呼损率与与话务量量是一对对矛盾，，服务等等级与信信道利用用率也是是矛盾的的，必须须选择一一个合适适的值利用爱尔尔兰公式式计算出出的呼损损率列表表为爱尔尔兰呼损损表，反反映话务务量、呼呼损率和和共用信信道数间间的关系系工程上，，常用查查表的方方式计算算话务量量391.2移移动通信信的组网网技术问题在一个系系统中，，满足一一定用户户数U,选择合合理的n个信道道，达到到B要求求的服务务质量是是波道设设计的要要点。401.2移移动通信信的组网网技术繁忙小时时集中率率K忙时、非非忙时考虑用户户数与信信道数时时应该采采用忙时时话务量量忙时话务务量：最最繁忙的的一小时时的话务务量繁忙小时时集中率率：忙时话务务量与全全日（24小时）话话务量的的比值K=忙时话务务量/全日话务务量一般取值值为10%~15%411.2移移动通信信的组网网技术每用户忙忙时话务务量A用户a用户=CTK/3600（（Erl/用户）C为每天平平均呼叫叫次数；；T为每次呼呼叫平均均占用信信道时间间(s)；K为繁忙小小时集中中率a用户是一个统统计平均均值对专用移移动通信信系统，，用户忙忙时的话话务量可可按0.06Erl/用户计算算；对于公用用移动通通信系统统，用户户忙时的的话务量量按0.01Erl/用户来计计算421.2移移动通信信的组网网技术每信道容容纳的用用户数mm=(A/n)/a用户A/n为每信道道平均话话务量，，A可由爱尔尔兰呼损损表查得得，n是信道数数。每个信道道所容纳纳的用户户数与在在一定呼呼损条件件下系统统所能负负载的话话务量成成正比，，与每用用户忙时时话务量量成反比比。431.2移移动通信信的组网网技术例：某移动通通信系统统，每天天每个用用户平均均呼叫10次，每次次平均占占用信道道时间为为80s，呼损率要要求为10%，忙时集集中率K=0.125，问给定8个信道能能容纳多多少用户户？解：根据呼损损率要求求及信道道数，查查表得总总话务量量A=5.579Erl每个用户户忙时话话务量a用户=CTK/3600=10*80*0.125/3600=0.027(Erl/用户)每个信道道容纳的的用户数数m=(A/n)/a用户=25.7（用用户/信信道）系统所容容纳的用用户数m×n=25.7×8≈205（用户）结论：通通过信道道公用技技术使得得8个信道可可以容纳纳205个用户使使用，所所以大大大提高了了信道的的利用率率以及频频带利用用率。441.2移移动通信信的组网网技术信道利用用率η：也叫波波道利用用率，是是每个波波道平均均完成的话话务量η=A′/n=A(1-B)/n451.2移移动通信信的组网网技术当无线区区共用信信道数一一定时，，呼损率率B越大，话话务量A越大，信信道利用用率η越高，服服务质量量越低多信道共共用时，，信道利利用率提提高，信信道数增增加，信信道利用用率高，，但信道道利用率率并不是是成线性性增加，，其提高高的速度度随着波波道数的的增加越越来越小小。而且且设备复复杂，互互调产物物增多用户数不不仅与话话务量有有关，而而且与通通话占用用信道时时间有关关在系统设设计时，，既要保保持一定定的服务务质量，，又要尽尽量提高高信道的的利用率率，而且且要求在在经济技技术上合合理在系统设设计时，，必须选选择合理理的呼损损率，正正确确定定每用户户忙时话话务量，，采用多多信道共共用方式式工作，，根据用用户数计计算信道道数，或或者给定定信道数数计算能能容纳用用户数461.3移移动通信信的控制制与交换换移动交换换系统移动交换换设备功能：完完成无线线用户之之间、无无线用户户与市话话用户之之间建立立通话时时的接续续和交换换移动交换换设备多多为程控控电话交交换机。。移动交换换设备与与程控电电话交换换机相比比需要有有一些特特殊功能能。因为移动动用户可可在一定定区域内内任意移移动，完完成移动动用户间间或移动动用户与与固定用用户间的的一个接接续，须须经固定定的地面面网和不不固定的的无线信信道的链链接，而而且移动动台位置置的变动动使整个个服务区区内话务务分布状状态随时时发生剧剧烈的变变化。471.3移移动动通通信信的的控控制制与与交交换换移动动交交换换系系统统的的特特殊殊要要求求：：用户户数数据据的的存存储储；；用户户位位置置的的登登记记；；寻呼呼用用户户的的信信令令系系统统识识别别及及处处理理；；越区区频频道道转转换换的的处处理理；；过荷荷控控制制；；远距距离离档档案案存存取取；；路由由的的控控制制481.3移移动动通通信信的的控控制制与与交交换换移动动通通信信中中的的控控制制技技术术位置置登登记记概念念：：移移动动台台向向基基站站发发送送报报文文，，表表明明自自己己所所处处的的位位置置的的过过程程。。几个个相相关关名名词词：：位位置置区区、、家家区区、、被被访访区区、、归归属属位位置置寄寄存存器器、、访访问问位位置置寄寄存存器器位置置更更新新位置置区区的的划划分分491.3移移动动通通信信的的控控制制与与交交换换一齐齐呼呼叫叫概念念：：位位置置信信息息表表明明被被呼呼移移动动用用户户在在某某个个位位置置区区，，但但不不知知其其所所处处的的具具体体小小区区，，因因此此位位置置区区内内所所有有基基站站一一齐齐发发出出被被呼呼移移动动用用户户识识别别码码，，被被叫叫移移动动用用户户应应答答后后，，即即由由应应答答小小区区提提供供接接续续服服务务501.3移移动动通通信信的的控控制制与与交交换换越区区切切换换概念念：：为为了了保保证证通通信信的的连连续续性性，，正正在在通通话话的的移移动动台台从从一一个个小小区区进进入入相相邻邻的的另另一一小小区区时时，，工工作作频频道道从从一一个个无无线线频频道道上上转转换换到到另另一一个个无无线线频频道道上上，，而而通通话话不不中中断断按切切换换小小区区的的控控制制区区域域分分类类：：在同同一一基基站站控控制制器器BSC下的的小小区区间间的的越越区区切切换换；；在同同一一MSC，，不同同的的BSC下的的小小区区间间进进行行的的越越区区切切换换；；在不不同同MSC下的的小小区区间间的的越越区区切切换换（（也也称称为为越越局局切切换换））511.3移移动动通通信信的的控控制制与与交交换换切换换时时刻刻：：根根据据基基站站接接收收到到移移动动台台的的信信号号强强度度测测试试报报告告或或误误码码率率报报告告确确定定硬切切换换与与软软切切换换硬切切换换：：移移动动台台越越区区过过界界时时进进行行的的切切换换，，在在切切换换时时，，移移动动台台要要先先中中断断与与原原通通信信基基站站的的联联系系，，再再建建立立与与目目标标基基站站间间的的通通信信；；软切切换换：：移移动动台台在在切切换换时时，，先先不不中中断断与与原原通通信信基基站站的的联联系系，，而而与与目目标标基基站站先先建建立立通通信信，，两两个个基基站站可可同同时时为为一一个个用用户户提提供供服服务务，，当当与与目目标标基基站站取取得得可可靠靠通通信信后后，，再再切切断断与与原原基基站站间间的的通通信信。。521.3移移动动通通信信的的控控制制与与交交换换硬切切换换与与软软切切换换GSM中支支持持硬硬切切换换；；CDMA中支支持持软软切切换换，，也也支支持持硬硬切切换换531.3移移动动通通信信的的控控制制与与交交换换漫游游概念念：：移移动动台台从从一一个个MSC区到到另另一一个个MSC区后后，，仍仍能能入入网网使使用用的的通通信信服服务务功功能能漫游游的的实实现现过过程程：：位位置置登登记记、、转转移移呼呼叫叫和和呼呼叫叫建建立立几个个名名词词：：归归属属局局、、本本局局用用户户、、被被访访局局、、漫漫游游用用户户54本节节小小结结移动动通通信信系系统统中中，，由由于于用用户户能能在在移移动动中中进进行行通通信信，，具具有有与与有有线线通通信信不不同同的的特特点点，，需需要要有有一一定定的的措措施施以以解解决决所所存存在在的的问问题题。。为了了提提高高频频谱谱的的利利用用率率，，大大容容量量移移动动通通信信系系统统采采用用正正六六边边形形无无线线小小区区制制结结构构，，并并进进行行多多频频道道共共用用和和同同频频复复用用，，专专用用呼呼叫叫信信道道方方式式可可用用于于提提高高呼呼叫叫接接续续的的速速度度。。由于用户的可可移动性，移移动交换机必必须具有特定定的功能，移移动通信网必必须具有如位位置登记、越越区切换、漫漫游等跟踪交交换技术。552.1泛欧数字移动动通信系统GSMGSM系统工工作在900MHz频段段，考虑到未未来个人通信信网的需求，，1800MHz频段也也纳入了GSM标准。考虑到容量以以及系统效率率，系统蜂窝窝半径为1~10km56GSM网络结构572.1泛欧数字移动动通信系统GSM组成部分：基基地站子系统统、网络子系系统基地站子系统统：基地站收收发台（BTS）：收发信机机、天线基地站控制器器（BSC）：BTS与MSC中枢网络子系统：：移动交换中中心（MSC）操作和维护中中心（OMC）原籍用户位置置寄存器（HLR）访问用户位置置寄存器（VLR）鉴别中心（AUC）：识别用户户身份设备标志寄存存器（EIR）：存储移动台设设备参数58GSM网络的子系统统划分基站子系统（（BSS）网络与交换子子系统（NSS）运行子系统（（OSS）59基站子系统（（BSS）网络实体基站（BTS）基站控制器（（BSC）接口UmAbisA60基站子系统（（BSS）基站（BTS）无线收发信号号的功能（调调频、功率调调整）信号处理功能能（编码、调调制、加密，，等等）基站控制器（（BSC）负责其所管理理的所有BTS的资源分配和和释放负责移动台与与MSC之间的链路其他功能（切切换、位置更更新，等等））61网络与交换子子系统（NSS）网络实体移动交换中心心（MSC）互连功能体（（IWF）数据库归属位置寄存存器（HLR）访问位置寄存存器（VLR）62网络与交换子子系统（NSS）移动交换中心心（MSC）主要功能是协协调GSM用户呼叫的建建立控制BSC间的切换通过7号信令网协调调VLR，HLR及OSS间的工作互连功能体（（IWF）完成MSC与外部网络互互连的适配功功能63网络与交换子子系统（NSS）归属位置寄存存器（HLR）存储与业务提提供有关的归归属于该区域域的用户的信信息当用户的访问问区域变化时时，负责信息息的更新访问位置寄存存器（VLR）存储在一个MSC区域内的用户户的临时注册册数据64运行子系统（（OSS）负责GSM网络运行、管管理和维护等等方面的功能能功能实体运行和维护中中心（OMC）鉴权中心（AUC）设备识别寄存存器（EIR）65运行子系统（（OSS）运行和维护中中心（OMC）对基站子系统统BSS和网络与交换换子系统进行行控制和配置置鉴权中心（AUC）存储、产生用用户的鉴权密密钥密钥用于移动动台鉴权及空空中接口的数数据加密设备识别寄存存器（EIR）存储移动台的的信息（IMEI）失窃、损坏的的移动台被记记录66呼叫流程（MS起呼）MSBTSBSCMSC信道请求信道分配呼叫建立请求求鉴权请求鉴权响应加密指令加密就绪发送被叫号码码建立路由响应应分配业务信道道业务信道建立立67呼叫流程（MS起呼）MSBTSBSCMSC分配业务信道道业务信道建立立回铃音或忙音音提示对方接听呼叫叫连接建立完成成通话68空中接口移动动台与基站（（Um）特性频分双工（FDD）上行信号和下下行信号在不不同频带上传传输01240124890MHz915MHz935MHz960MHzUPLINKDOWNLINK69频谱分配890-915MHz935-960MHzGSM9001710-1785MHz1805-1880MHzGSM18001850-1910MHz1930-1990MHzGSM1900UplinkDownlink空中接口（Um）特性702.1泛欧数字移动动通信系统GSM移动交换中心心是GSM的核心，主要要功能：①信道的管管理和分配②呼叫的处处理和控制③过区切换换和漫游的控控制④用户位置置信息的登记记与管理⑤用户号码码和移动设备备号码的登记记和管理⑥服务类型型的控制⑦对用户实实施鉴权⑧与其他MSC和公用通信网网络提高链路路接口712.1泛欧数字移动动通信系统GSM在实际的通信信网络中，由由于网络规模模的不同、运运营环境的不不同和设备生生产厂家的不不同，以上各各个部分可以以有不同的配配置方法，例例如把MSC和VLR合并在一起，，或者把HLR和AUC合并在一起。。但是各个设设备之间都遵遵循CCITT建议的公用陆陆地移动通信信网（PLMN）接口标准。。722.1泛欧数字移动动通信系统GSMGSM采用相位频移移键控GMSK调制技术，调调制指数mf=0.3，并采用时分分多址和频分分多址的TDMA/FDMA混合技术在25MHz频段内分配了了125个载频（载频频间隔200kHz），每一载频频被8个信道时分复复用，所以GSM系统实际最大大可用信道数数为8*125=1000个，732.2码分多多址蜂窝移动动通信系统第一代模拟移移动通信，采采用FDMA,工作在800MHz、900MHz频段，带宽只只有12.5MHz。第二代数字移移动通信，采采用TDMA,容量大为改善善，采用频率率复用技术，，频谱利用率率增加第三代移动通通信，采用扩扩频CDMA技术，多址技术解决决问题：通常常有许多移动动台同时通过过一个基站和和其他移动台台进行通信，，因而必须对对不同移动台台和基站发出出的信号赋予予不同的特征征，使基站能能从众多移动动台的信号中中区分出是哪哪一个移动台台发来的信号号，而各移动动台又能识别别出基站发出出的信号中哪哪个是发给自自己的信号。。742.2码分多多址蜂窝移动动通信系统CDMA：指系统内不不同用户占用用同一频率和和同一时间段段，但各具有有不同的PN码（伪随机噪噪声码），接接收端以这种种PN码作为区分和和选择信号的的差别依据，，同时又扩展展频谱的一种种多址方式；；也称为扩频频多址基站对移动台台产生的正向向多址干扰移动台对基站站产生的反向向多址干扰反向（上行链链路）功率控控制正向（下行链链路）功率控控制75调制中的扩展展技术——直接序列扩频频DS/SS扩频：是通过过注入一个更更高频率的信信号将基带信信号扩展到一一个更宽的频频带内的射频频通信系统，，即发射信号号的能量被扩扩展到一个更更宽的频带内内使其看起来来如同噪声一一样。扩展带带宽与初始信信号之比称为为处理增益(dB)，典型的扩频频处理增益可可以从10dB到60dB。用数字化的话话音信号去调调制高速率的的伪随机码，，调制后形成成的扩频数字字比特率与伪伪随机码形同同，但其中隐隐含了话音信信号。76直接序列扩频频DS/SS信息调制扩频调制射频调制变频扩频解调信息解调扩频码发生器射频发生器本地射频发生器本地扩频码发生器直接序列扩频频原理（参看看课本4.42）77直接序列扩频频CDMA系统的特点频谱的扩展是是直接由高码码率的扩频频码序列进行行调制而得到到的扩频码序列多多采用伪随机机码，也称为为伪噪声（PN）码序列接收端多采用用产生本地伪伪随机码序列列对接收信号号进行相关解解扩，或采用用匹配滤波器器来解扩信号号扩频与解扩的的伪随机码序序列应有严格格同步，码的的捕获和跟踪踪多采用匹配配滤波器或利利用伪随机码码优良的相关关特性在延迟迟锁定环中实实现一般需要用窄窄带滤波器来来排除干扰，，以实现其抗抗干扰能力的的提高78跳频扩频FH/SS跳频：用用扩频码码序列去去进行频频移键控控调制，，使载波波频率不不断地跳跳变用PN码确确定定离离散散频频率率的的次次序序，，这这些些离离散散频频率率就就成成了了跳跳频频载载波波。。也就就是是已已调调载载波波频频率率在在PN码的的控控制制下下在在不不同同的的时时隙隙中中伪伪随随机机的的来来回回在在不不同同频频率率上上跳跳动动跳变变速速率率由由原原始始信信息息的的数数据据速速率率决决定定，，79跳时时扩扩频频TH/SS已调调载载波波在在PN码码的的控控制制下下，，伪伪随随机机的的在在一一帧帧的的不不同同时时隙隙内内以以实实发发信信号号形形式式发发送送，，其其传传送送速速率率比比原原信信号号要要高高80因此此，，码码分分多多址址的的基基本本思思想想是是：：在在发发送送端端调调制制器器中中引引入入类类似似噪噪声声的的伪伪随随机机码码，，它它相相当当于于在在原原信信息息信信号号中中加加上上了了伪伪装装，，同同时时使使信信号号频频谱谱大大大大扩扩展展。。在在接接收收端端调调制制器器中中，，则则利利用用与与发发送送端端完完全全相相同同PN码来来鉴鉴别别信信号号，，相相当当于于给给信信号号卸卸下下伪伪装装，，恢恢复复原原来来的的频频率率81IS-95CDMA系系统统的的构构成成原原理理在基基地地站站，，各各路路用用户户数数据据流流与与各各自自的的伪伪随随机机码码相相乘乘进进行行扩扩频频，，PN码必必须须与与数数据据流流同同步步。。然然后后把把扩扩频频后后的的各各路路基基带带信信号号相相加加，，再再去去调调制制射射频频载载波波，，变变成成通通带带型型扩扩频频信信号号发发送送出出去去(参看看课课本本图图4.44)在接接收收端端，，收收