移动通信主要技术

移动通信技术

(第2版)第2章移动通信主要技术1第2章移动通信主要技术无线区域覆盖结构频率利用移动通信中的控制与交换路由及接续移动网络的抗衰落、抗干扰技术2第2章移动通信主要技术重点多信道共用概念移动通信系统中的路由选择及接续跳频、分集、功率控制、扩频难点正六边形区群结构话务理论目的和要求了解移动通信系统的组网制式、无线区群结构、信道选择方式掌握多信道共用、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理解移动通信系统中常用的抗衰落抗干扰技术32.1无线区域覆盖结构区域覆盖结构组网制式正六边形无线区群结构移动通信网络结构和信道4区域覆盖结构根据其接续、覆盖方式分成多重结构

无线小区基站区位置区MSC区PLMN区GSM服务区5小区：一个基站或基站的一部分（扇形天线）所覆盖的区域。基站区域：一个基站的所有小区所覆盖的区域。位置区：MS可任意移动不需要进行位置更新的区域。位置区可由一个或若干个小区组成。MSC区：一个MSC所管辖的所有小区共同覆盖的区域。一个MSC可由一个或若干个位置区组成。PLMN服务区：若干个MSC区组成。系统服务区：MS可获得服务的区域，无须知道MS实际位置而可马上通信的区域。可由若干个同标准公用移动电话网组成。62.1.1组网制式按服务区覆盖方式可分为大区制小区制大区制小区制小区形状的选择71.大区制概念整个服务区内只设一个基站，负责区内联络与控制R为分集接收台8要求为增大服务区：

天线架设要高；发射功率要大解决上行信号弱的问题：

采用分集接收台优点：设备简单，技术上易实现

缺点：频谱利用率低，用户容量小

（所有MS采用不同频率）适用：小城市或业务量不大的城市92.小区制概念整个服务区划分为若干个小区，每个小区设一个基站，负责本小区的联络与控制，并在MSC的统一控制下，实现小区间转接与其他网络的联系适用：大容量移动通信系统10优点服务区域缩小，同频复用距离减小，提高了频率利用率区域内用户数可灵活确定，小区的大小也可根据用户数灵活确定小区中用户数增大到一定程度，可实现“小区分裂”MS和BS发射功率减小，减小了相互间的干扰缺点切换概率增加控制交换复杂建网成本提高小区数增加，BS数增加思考：为什么小区制能解决频道数有限

而用户数不断增加的矛盾？113.小区形状的选择服务区形状：线状、面状（无缝覆盖）相同地形地物、全向天线圆形小区规划设计中为邻接覆盖服务区，用圆内接正多边形代替圆

(正三角形、正方形、正六边形)12三种圆内接正多边形的比较小区形状正三角形正方形正六边形比较相邻小区的中心距离r大：BS间干扰小单位小区

面积大：所需小区数少交叠区域

距离r小：便于跟踪交换交叠区域

面积小：同频干扰小最少频率

个数643少：频率利用率高正六边形小区形状最佳，相互邻接构成蜂窝状网络结构132.1.2正六边形无线区群结构无线区群的构成激励方式141.无线区群的构成无线区群（频率分配）从覆盖角度：无线小区无线区群服务区由若干个无线小区构成，区群内使用不同频率，不同的区群可使用相同的频率15构成条件能彼此邻接，同频小区中心间隔距离相等N=a2+ab+b2

(a、b均为正整数或0，但不能同时为0，或一个为0一个为1)例：a=1,b=1N=3a=2,b=0N=4a=2,b=1N=7a=3,b=1N=9……16图2-5各种单位无线区群的图形17a=1,b=2N=7时的区域覆盖同频小区根据a,b值确定18a=1,b=1a=2,b=0a=1,b=219同频小区中心间隔距离距离同频复用保护距离D

不产生同频干扰的最小距离同频复用时不产生同频干扰的条件

dg≥D20思考：如何选择无线区群的小区数N？（1）N=a2+ab+b2

（2）（3）在满足上述两个条件的情况下，

选N最小，频率利用率最高。212.激励方式类型中心激励----全向天线顶点激励----定向天线三叶草形120°扇形60°扇形22定向天线的方向性提供了一定的隔离度，

允许以较小的同频复用距离工作

单位无线区群的N数减小；

全向天线改定向天线可减小同频干扰23无线区大小的确定（根据用户数灵活确定）设服务区容量密度均匀

无线区大小相同，每个无线区分配的信道数相同实际容量密度不同

市区用户密度高无线区小些，分配的信道数多些；

郊区用户密度低无线区大些，分配的信道数少些24容量密度不等时区域划分25小区分裂：一分三、一分四26无线区域的划分依据（综合考虑）地形地物情况容量密度通信容量有效利用频谱……272.1.3移动通信网络结构和信道无线区域覆盖结构网络结构信道28移动通信网基本结构29从频率配置、覆盖角度：

无线小区无线区群服务区从控制角度：

无线小区基站小区位置区MSC区PLMN服务区GSM业务区目前主要网络结构：

三级集中交换式网络结构

（MSC、BS、MS）301.网络结构移动本地网的网络结构移动通信网络和其他网络互联的原则移动通信话路网与NO.7信令网的关系31小规模、中规模、大规模本地网本地网含义：具有相同长途区号网络结构中设备间连接关系P移动侧：TMSC1、TMSC2----一、二级汇接中心

TMm、Tm----本地汇接局

GWm----移动网关

PSTN侧：GWp----固网网关HLR：一般设一个，可增设

MSC：可一个或多个GMSC、TMSC可兼作MSC，与路由方式相关GWm和GMSC移动本地网的网络结构32小规模未建接口局已建接口局33中规模大规模34与其他网络的互连PSTN、PSPDN、CHINANET…原则：与其他网络之间应设接口局，接口局的数量应尽量少，可独立设置，也可兼设(GWp、GWm)

为澄清网络结构，与其他网络间应逐步采用来去话汇接方式，接口局作为网间结算的计费点对来去话进行计费移动通信网络和其他网络互联的原则35与NO.7的关系每个节点均设信令点一般：TMSC1设HSTP

TMSC2设LSTP

MSC设SPGSM与NO.7的互联移动通信话路网与NO.7信令网的关系363.信道传输信息的通道（双向）

有线信道、无线信道（根据媒介不同分）无线信道：MS与BS间的一条双向传输通道FDD方式时双向使用分开的两个无线频率

上行：MSBS

下行：BSMS双工间隔：上下行频率的差值信道的含义模拟系统：信道=频道（波道）----FDMA数字GSM：信道=时隙----TDMACDMA：信道=地址码----CDMA372.2频率利用频率资源频谱管理同频复用多信道共用多址技术信道自动选择方式载波干扰保护比38频率资源特殊资源不会用尽、不能储存不用与使用不当都是浪费具有时间、空间、频率三维特性同一时间、同一地点不能重复使用不同时间或不同地点可重复使用同频复用TDMA（不同时间的频率重复使用）392.2.1频谱管理频谱分配的基本原则影响频率选择的因素40无线电频谱资源是国家和国际的一种公共资源，还须考虑国际、国内及各地区之间的频率协调问题

（有效利用）管理机构国际：ITU国内：无线电管理委员会日常管理工作：审核频率使用的合法性；检查有害干扰；检查设备与系统的技术条件；考核操作人员的技术条件，登记业务种类，电台使用日期等。频谱管理的任务：频率使用的授权；建立频率使用登记表；无线电监测业务；控制人为噪声等

411.频率分配的基本原则频道间隔模拟：25KHzGSM系统：200KHzIS-95CDMA：1.25MHz公共边界的频率协调天然边界共同遵守的基本原则，如：天线有效高度及最大发射功率的限制、双方使用频道的协调等多频道共用频率复用

42必须共同遵守的主要规则

规定900MHz频段双工间隔为45MHz

（下行发高收低；上行收高发低）频率分配合适的发射功率合适的天线有效高度43频谱利用率的评价影响因素网路结构频道带宽用户密度每用户话务量呼损率共用频道数…定量评价：在相同传输质量和相同呼损（阻塞）率前提下的频率利用率：Erl/(单位带宽3KHz.km2)或

Erl/(Hz.m2)44影响频率选择的因素传播环境的影响不同频段，应用于不同系统不同环境，有不同的适用频段有关组网的影响容量频率利用率多频道共用频道间隔设备共用（天线等）互调的影响多频道共用、多系统同时工作45频道的分配方法无三阶互调信道组分配法无三阶互调频率利用率低分区分组信道分配法无三阶互调频率利用率高运算量大，适用于需要信道数较少的系统等频距频道分配法有三阶互调，可抑制适用大型公网第9章中详细介绍462.2.2同频复用同频复用概念同频复用方式471.同频复用概念解决频率拥挤的方法开发新频段（频段有限）有效利用频率，提高频率利用率同频复用多信道共用多址技术48同频复用同一载波的无线信道用于覆盖相隔一定距离的不同区域（相当于频率资源再生）

即：小区制中间隔一定距离重复使用相同频率蜂窝移动通信网络由若干个无线小区构成，区群内使用不同频率，不同的区群可使用相同的频率

假设每个群N个小区，则需N组频率同频复用须考虑同频干扰问题492.同频复用方式4×3

、3×3、2×6、1×3方式…4×3方式指4个基站组成一个无线区群，每个基站3个扇区

即至少需12个载频构成一个区群覆盖的频道组复用越紧密，频率利用率越高

但需考虑同频干扰问题选择复用方式需考虑网络具体情况50频率紧密复用需注意的问题跳频方式、功控、DTX等抗干扰措施跳频点数频率加载率网络优化……512.2.3多信道共用占用信道方式独立信道方式多信道方式多信道共用：多个用户共同享用多个信道思考：多少用户共用多少信道最佳？521.话务理论呼叫话务量A度量通话业务量或繁忙程度单位时间内呼叫次数与每次呼叫平均占时的乘积A=C×t(Erl)1Erl：一个信道被连续占用1小时的话务量

一个信道的最大话务量

多个信道或中继线上的话务量可能大于1Erl53类型完成话务量A0损失话务量AL(

AL=A-A0

)

呼损：多信道共用时，由于用户数大于信道数，

多个用户同时需要通话时可能由于信道数

不够而使一部分用户不能通话，导致

呼叫失败损失话务量：呼叫失败损失的话务量54呼损率B多信道共用时呼叫失败的概率B=(AL/A)×100%

=(CL/C)×100%A、B在需求上是一对矛盾

服务质量、用户需要B减小

需减小流入话务量

需减小用户数运营商不愿意55呼损率的计算爱尔兰公式条件：呼叫的随机性、同时间概率爱尔兰呼损表：A、B、n的关系

n：共用信道数

工程上使用56ABn1%2%3%5%7%10%20%40.8691.0921.2591.5251.7482.0452.94551.3611.6571.8752.2182.5042.8814.01061.9092.2762.5432.9603.3053.7585.10972.5012.9353.2503.7384.1394.6666.23083.1283.6273.9874.5434.9995.5977.36993.7834.3454.7485.3705.8796.5468.522104.4615.0845.5296.2166.7767.5119.68557繁忙小时集中率K忙时：一天中最繁忙的一小时

非忙时：K=忙时话务量/全日话务量

58每用户忙时话务量A用户A用户=CTK/3600(Erl/用户)

C：每天平均呼叫的次数

T(秒)：每次呼叫平均占用信道时间

C×K：可视为忙时呼叫次数专用系统：0.06Erl/用户

公用系统：0.01Erl/用户59每信道容纳的用户数

A/n表示一定呼损条件下，每信道平均话务量

n个信道容纳的总用户数

m×n=A/A用户60例：每天每户平均呼叫10次，每次呼叫占时100s，呼损率为10%，繁忙小时集中率为10%，求：（1）给定20个信道，能容纳多少个用户？（2）若区域内有500个用户，需要分配多少个信道？解：A用户=CTK/3600=0.028(Erl/用户)（1）根据B=10%，n=20查爱尔兰呼损表得：

A=17.613Erl

m×n=A/A用户=17.613/0.028≈629个

所以，给定20个信道可容纳约629个用户（2）A=m×n×A用户=14(Erl)

根据A及B=10%查爱尔兰呼损表得：

n≈17个

所以，500个用户需共用约17个信道61当无线区共用信道数n一定时，B越大，A越大；信道利用率η越高，B也越大，服务质量越低，因此B应选一个适当值，一般为10～20%

用户数与A、T有关。随着n增加，η提高，但n增加，接续速率下降，设备复杂，互调产物增多，因此n不能太大

在系统设计时，既要保持一定的服务质量，又要尽量提高信道的利用率，而且要求在经济技术上合理。为此，就必须选择合理的呼损率，正确地确定每个用户忙时的话务量和采用多信道共用方式工作，然后，根据用户数计算信道数，或者给定信道数计算能容纳多少用户数。

622.2.4多址技术多路复用发端：用专门的合路设备将多用户信号

合在一条路径上传输

收端：用分路设备将各用户的信号分开适用于有线传输

提高中继线路的利用率63多址技术发端：给用户信息赋予不同的特征，

然后向空中发射，自然合路

收端：根据不同的特征，从空中提取自己的信号适用于无线传输

提高频率利用率类型（不同特征）FDMA（频率）TDMA（时间）CDMA（编码）SDMA（空间方向）64651.FDMA概念：以频率区分不同的用户信号每个用户占用一个频道传输信息区别于FDD（频分双工）

FDM（频分复用）原理：发端：每个用户的信息调制到不同载频上传输

收端：接收解调获取自己的信息6667特点：频率利用率低，系统容量有限

每个频道一对频率，只可送一路话音信息连续传输。FDMA不需要复杂的成帧、同步和突发脉冲序列的传输，MS设备相对简单。技术成熟，易实现，但系统中多个频率信号易相互干扰，且保密性差

BS的共用设备成本高且数量大

每个信道需要一套收发信机

越区切换时，只能在话音信道中传输数字指令，要抹掉一部分话音而传输突发脉冲序列

独立应用于模拟系统682.TDMA概念：以传输时间区分不同的用户信号每个用户占用一个频道的不同时间段传输信息区别于TDD（时分双工）

TDM（时分复用）原理：发端：每个用户的信息调制到一个载频上

在规定的时间段传输

收端：在规定的时间段接收

解调获取自己的信息69同步位同步(比特同步)帧同步系统定时(全网同步)----主从同步方式定时提前量TA：为避免与下一时隙的信息重叠，根据估算的传播时延确定发射的提前时间。

与突发中的保护间隔有相同功能TA根据MS与BTS间距离而定，在MS与BTS间不断传送同步码

或从信号中提取时钟70例：若小区半径为R，电波传播速率为c，则传播时延为τ=R/c

若R=10km，则τ=33.3μs

令保护时间Tg=τ，甚至略小一些

如：GSM中，NB的保护间隔为30.46μs。

(=8.25/270.833k)

若R=35km，则τ=166.66μs

令保护时间Tg>166.66μs

如：GSM中，接入突发AB的保护间隔为252μs，这是因为系统对接入突发不能提供定时提前量信息(=68.25/270.833k)30.46<33.3

不满足，时间提前252>166.66

满足，不需时间提前71特点少量发射机可避免多发射机同时工作而产生互调干扰，抗干扰能力强，保密性好

不存在频率分配问题，对时隙的管理和分配简单而经济。对时隙动态分配，有利于提高容量，系统容量较FDMA大

空闲时隙可用来检测信号强度或控制信息，有利于加强网络的控制功能和保证MS的越区切换

需要严格定时与同步，以免信号重叠或混淆

因为信道时延不固定

可提高频谱利用率，减少BS工作频道数，从而降低BS造价，方便非话业务的传输

GSM中采用FDMA/TDMA方式723.CDMA概念：以不同编码特征区分不同的用户信号每个用户、信息、基站用不同的编码调制

（地址调制）73(1)原理发端：不同用户信息用不同的地址码调制后传输

收端：用与发送端相同的地址码

解调获取自己的信息74频率利用率高使用相同频率，占用相同带宽，同时收发信号容量大容量：CDMA>TDMA>FDMACDMA约是TDMA的4～6倍

约是FDMA的20倍(2)特点75软容量特性高负荷时，适当降低通信质量提高系统容量；小区呼吸：高负荷小区可适当降低导频信号强度，使周边用户切换到相邻低负荷小区导频信号强度76软切换特性MS在切换时先不中断与原基站的连接，在与目标基站建立可靠通信后，再中断与原基站的通信一个MS可有多个BTS同时提供通信连接上下行功率控制GSM中利用APC对MS进行功率控制（上行）CDMA可对MS进行上行信号功率控制，也可对BTS进行下行信号功率控制77抗干扰、抗衰落、保密性好地址码调制（地址码的正交性）扩频技术的应用78(3)CDMA系统容量容量：CDMA>TDMA>FDMACDMA与GSM的容量比较CDMA的容量不固定（软容量）79GSM中系统容量N的计算：

W为频带宽度；

B为信道间隔；

m为小区频率复用系数；

M为信道总数例：4*3复用方式：

W=1.25MHz；m=4；B=25KHz则：N=12.5个信道80CDMA中系统容量的计算：

W为频带宽度；

Rb为信息速率；

Eb/No为信噪比；

G为扇形分区系数；

F为信道复用系数；

d为语音占空比例：W=1.2288MHz；Rb=9.6kbit/s；Eb/No=9dB；G=2.55；F=0.6；d=0.35则：N=74.8个信道81(4)码同步CDMA中特有

收端地址解调时须用与发端完全相同的地址码作用：实现本地地址码与接收信号地址码的同步频率上相同，相位上一致82原理两个阶段捕获阶段：搜索发端信号，把发来的PN与本地PN在相位上纳入可保持同步的范围

一个PN码元跟踪阶段：PN的频率或相位有较小偏移时，系统都能自动调整，保持精确同步当收发端PN失步时，需重新捕获和跟踪83接收宽带滤波相关解调捕获PN码发生器时钟源跟踪84实现过程：

载频捕获→伪码捕获→伪码跟踪→载频跟踪伪码捕获以载频捕获为前提：

若载频偏差较大，则会导致解扩后输出辐度过小，无法判断收发PN的偏差；载频跟踪建立在伪码跟踪基础上：

若PN码不同步，解扩后输出载噪比太低，导致锁相环无法锁定854.SDMA定向天线多波束天线概念：以不同空间方向性区分不同的用户信号每个用户占用不同的空间波束原理：（波束赋形）根据来波方向角估算确定定向发射方向自适应阵列天线86类型多波束天线（2G）自适应阵列天线（3G）应用TDD方式易实现（上下行空间传播特性接近）FDD方式较难（上下行空间传播特性差异大）一般不单独使用

例：TD-SCDMA872.2.5信道自动选择方式专用呼叫信道方式------大容量系统循环定位方式循环不定位方式------小容量系统循环分散定位方式88专用呼叫信道方式专用呼叫信道指定的专门用于呼叫的信道作用处理呼叫指定话音信道89专用呼叫信道方式优点：呼叫处理时间短适用大容量系统

缺点：若在小容量系统中使用信道利用率低适用大容量系统90工作过程：

MS在专用呼叫信道上守听

↓

MS被叫/主叫

呼叫信道处理，并分配话音信道

↓

MS转入指定话音信道

通话

↓呼叫一方挂机

MS话终，返回专用呼叫信道守听91循环定位方式设临时呼叫信道，所有MS信道留守听临时呼叫信道用空闲信号指示有呼叫时在呼叫处理后变成话音信道

其他不呼叫MS转换到新的临时呼叫信道充分利用信道，但同抢概率大空闲信道全被占满时，不再发空闲信号，MS不停扫描，若有呼叫，即为呼损92循环不定位方式MS随机停靠，主叫时随机接入，被叫时系统临时指定呼叫信道

所有未通话MS全部转入临时呼叫信道，基站选呼

被呼MS占用该信道通话

其余MS重新随机停靠接续时间长，互调干扰严重，同抢概率低93循环分散定位方式所有空闲信道均可作临时呼叫信道

MS主叫可随机接入

MS被叫时，基站在所有临时呼叫信道上发呼叫信号，MS占用接入接续快，效率高，争抢少

接续控制较复杂，干扰严重942.2.6载波干扰保护比同频干扰保护比C/I

同频复用保护距离调整邻道干扰保护比C/A

APC载波偏离400KHz时的干扰保护比

锁相环稳定载频保护频带系统内：FDD双工间系统间不同系统间952.3移动通信中的控制与交换移动交换系统的特殊要求位置登记越区切换漫游962.3.1移动交换系统的特殊要求设备：数字程控交换机（特殊要求）

（软交换设备）对移动交换机的特殊要求用户数据存储：鉴权、位置信息、漫游用户位置登记：有效寻呼和接入寻呼用户的信令系统识别及处理：有效寻呼和接入越区切换：通话不中断过荷控制：用户流动性、通信质量保证远距离档案存取：漫游、位置登记、鉴权、寻址路由控制：选路、切换972.3.2位置登记（位置更新）概念：MS向BS发送报文表明自己所处位置的过程

归属用户位置寄存器HLR、访问用户位置寄存器VLR中存储位置区

家区(归属区)----HLR

被访区----VLR98类型强制登记----开机或进入新的位置区周期性登记----表明MS仍处于工作状态一齐呼叫概念：在有某MS的呼叫时，根据位置信息表明被呼用户在某个位置区，但不知其所处的具体小区时，则位置区内所有基站一齐发出被呼移动台识别码位置区>小区

MS在收到被呼信息后自动应答，其他由应答小区提供接续服务延迟拨发：MS主叫时先拨号再按发射键发射

节省占用信道的时间992.3.3越区切换概念通常：通话过程中，MS由一个小区进入另一个小区时，为保持通话不断，进行的频道转换空闲状态下的切换（控制信道）类型根据控制区域划分同一BSC下小区间的切换同一MSC，不同BSC下小区间的切换不同MSC小区间的切换100根据切换实现过程分硬切换：在切换时先中断与原基站的通信，再建立与新基站的通信软切换：在切换时先不中断与原基站的通信，与目标基站取得可靠通信后再中断与原基站的通信101硬切换：

信号有短时中断（GSM中要求<800ms）

易发生乒乓效应，产生掉话软切换：

信号不中断，同时有多个基站为一个MS提供接续服务

不易产生乒乓效应，不易掉话

CDMA中在相同MSC的同频小区间进行102切换依据MS测试报告：

工作信道的信号强度RSSI、

邻小区控制信道RSSIBS测试报告：

MS的RSSI、比特误码率BER(传输质量)切换时间：BS计算确定何时切换，切换到哪1032.3.4漫游概念：MS离开注册入网的服务区域仍能获得入网通话服务的功能实现过程：位置登记、呼叫转移、呼叫建立归属区----归属局----本局用户

被访区----被访局----漫游用户1042.4路由及接续电路群的设置路由选择用户的激活与分离呼叫接续1052.4.1电路群的设置电路群的类型低呼损电路群（高效）直达电路群迂回路由注：不是同一分类依据电路群的设置一般设低呼损电路群业务量较大时设高效直达电路群1062.4.2路由选择原则：尽快接入被叫所在的网络被叫为PSTN用户：尽快接入PSTN

被叫为PLMN用户：尽快接入PLMN

加快选路接续速率先选直达路由，再选迂回路由1071.国内呼叫接续MS呼叫PSTN用户PSTN用户呼叫MS长途时需要TMSC一齐呼叫108GSM用户呼叫GSM用户

VMSC：被访MSC1092.国际呼叫接续MS主叫始发MSC分析为国际接入码00后，则立即从始发地通过接口局进入PSTN网MS被叫由国外一直接续到北京、上海、广州PSTN的国际局，就近接入移动本地的接口局，在当地GMSC进行路由查询，并建立接续1103.位置更新MS由小区1小区2

位置区不变，不需位置更新111MS由小区3小区2

由LA2LA1，需位置更新，由同一个MSC控制

MS由小区3小区5

由LA2LA3，需位置更新，由不同的MSC控制112同一MSC下的位置更新113不同MSC下的位置更新1144.越区切换概念目的定位（依据、内容）115类型BSC内切换

BSC仅在切换完成后向MSC发送报文告知116同一MSC，BSC下切换

需MSC协调

若发生位置变化，需在呼叫完成后进行位置登记117不同MSC下切换

MSC间协调

需在呼叫完成后进行位置登记1181192.4.3用户的激活与分离用户开机MS：入网位置登记系统：MS激活，对其IMSI作“附着”标记用户关机MS：关机前发关机信息系统：对该MS的IMSI作“分离”标记120周期性位置登记：概念：每隔一定时间进行一次位置登记，表明MS仍处于工作状态原因：为避免MS关机信息未被系统正确解调，误以为MS仍开机，有呼叫时盲目寻呼，浪费资源方法：每次登记须连续发送报文，直到收到系统的响应1212.4.4呼叫接续移动用户主呼移动用户被呼122移动用户主呼

拨号，按发射键BTSBSCMSC

鉴权：HLR/AUC

设备识别：EIR

号码识别：接续

被叫为PSTN用户：经GMSCGWpPSTN

被叫为PLMN用户：经TMSCVMSCMS主叫时，同时发送三个号码：IMSI、IMEI、被叫号码延迟拨发123MS被叫①

GMSC向HLR询问被叫MS的漫游号码②

HLR要求被访VLR分配MSRN③VLR分配存储后通知HLR④HLR收到后转发MSRN给GMSC⑤GMSC收到后对MSRN号码分析，并将呼叫转接到MS所在的MSC⑥MS所在的MSC根据位置信息发起一齐呼叫1242.5移动网络的抗衰落、抗干扰技术跳频间断传输分集功率控制扩频1252.5.1跳频概念原因作用类型原理实现126跳频的概念通话期间，工作载频在几个频点上跳变

工作时隙不变127采用跳频技术的原因多径衰落与频率有关

不同频率，其衰落谷点位置不同利用跳频技术尽可能作用：

改善由衰落造成的误码特性

提高系统的抗衰落性能128跳频的类型快跳频FFH：跳频速率高于比特传输速率

一个比特跳几次慢跳频SFH：跳频速率低于比特传输速率

几个比特一跳GSM中采用SFH，跳频速率为217跳/秒

每个时隙一跳，即传156.25bit一跳

速率为：1/4.62ms≈217CDMA中利用跳频实现扩频129跳频原理MS与BTS经运算得到相同的跳频序列BTS把跳频算法发送给MS跳频序列在小区内正交MS和BTS同步跳变支持BCH的物理信道不跳GSM中每个时隙一跳130跳频的实现基带跳频：基带信号按跳频序列传送到各个不同载频的发射机上进行调制适用于多发射机系统只能用于基站131频率合成器跳频（射频跳频）：频率合成器根据跳频序列合成不同的载频供发射机进行信号调制可单发射机工作GSM系统中跳频的实现BTS设备可能支持两种跳频方式，但只能选一种实现MS只能采用频率合成器跳频方式1322.5.2间断传输MS数字信号处理中：…A/D分段：有声段、无声段…准双工概念作用原理133概念：仅在有信息需发送时才打开发射机，而在无声段关闭发射机

关发射机时信道不分配给其他用户使用作用：为MS省电减少空中干扰电平

间接提高频率利用率134DTX原理发端话音检测：有声段：开发射机

无声段：发SID后关发射机噪声估计：关发射机关进行噪声估计，产生SID收端噪声发生：在无声期间根据收到的SID产生舒适的背景噪声语音帧置换：用前语音帧替代受干扰的语音坏帧135DSI原理发端话音识别器检测是否有话音，决定是否分配信道CDMA中，相对来说，更便于利用话音插空技术，即将DSI与可变速率话音编码结合起来，从而获得通信容量的增加DTX与DSI的区别DTX不能将收回的信道重新分配，只关发射机DSI可将收回的信道重新分配1362.5.3分集作用概念类型1371.分集技术的作用移动通信中的衰落问题（30dB～40dB）利用分集技术增强抗衰落能力。

不能增大发射功率，会造成对其他用户的干扰1382.分集的概念分集接收：接收端对收到的多个衰落特性相互独立的信号进行特定处理，以降低信号电平起伏。含义：分散传输

集中合并处理1393.分集的类型宏分集------减小慢衰落影响又称多基站分集，把多个基站设置在不同的地理位置上和不同方向上，同时和一个MS通信，MS选用其中信号最好的一个基站通信。微分集------减小快衰落影响140(1)微分集类型空间分集场分量分集极化分集频率分集角度分集时间分集141空间分集依据：任意两个不同位置上接收同一个信号，在位置距离大到一定程度时，衰落特性不相关实现：两副相隔距离d的天线

（d越大，相关性越弱）

d与λ、地物及天线高度有关，通常取值：市区：d=0.5λ

郊区：d=0.8λ应用：BTS（d取几个波长）、MS（车载台）

（900MHz频段：两副天线间隔约0.27m）142场分量分集依据：电磁波Ez、Hx、Hy分量互不相关。实现：不要求天线间的实体间隔应用：适用较低频段。

（较高频段用空间分集较易实现）143极化分集依据：不同极化的电磁波有独立的衰落特性实现：用两个极化方式不同的天线分别收发。可视为空间分集的一种特殊情况，二重分集

也需两副天线，但天线间距离可减小。发射功率损失一半，因为

射频功率分给两个不同极化的天线场分量分集和空间分集优于极化分集。144频率分集依据：频率间隔大于相关带宽的两个信号的衰落是不相关的。

相关带宽：Bc=1/(2πΔ)-------Δ延时扩展

例：市区Δ=3μs，Bc约为53KHz实现：频率间隔大于53KHz的两部发射机应用：BTS

设备复杂，频率利用不经济145角度分集依据：不同方向传送的信号衰落特性不同实现：使电波通过几个不同的路径，并以不同角度到达接收端，接收端利用税方向性接收天线分离出不同方向的信号。应用：高频段易实现146时间分集依据：时间间隔足够大的同一信号衰落特性互不相关。实现：同一信号间隔一定的时间多次重发(交织)应用：衰落信道中传输数字信号

（也可克服多普勒效应引起的信号衰落）注意：时间分集对处于静止状态的MS，不能改善由多普勒效应引起的信号衰落147(2)合并的类型概念：接收机对收到的多个具有不同衰落特性的信号，合并处理，减小衰落的影响。

选择不同的加权系数，构成不同的合并方式类型：选择式合并

最大比值合并

等增益合并三种合并类型的性能比较

信噪比的改善

误码率的改善148选择式（开关式）合并实现：检测所有分集支路的信号作为合并器输出

加权系数：一项为“1”；其余为“0”特点：简单易实现，但未选支路信号不用，其抗衰落性能不佳。若在中高频实现，必须保证信号同相，电路复杂度提高例：二重分集选择式合并149最大比值合并实现：每路信号的加权系数与包络成正比，与噪声功率成反比，合并器对加权后的各路信号求和。

加权系数：合并器输出信号包络：特点：复杂，

但抗衰落性能最好150等增益合并实现：各支路信号等增益相加。加权系数：均为“1”

合并器输出信号包络：特点：实现简单，

抗衰落性能接近于

最大比值合并151三种合并类型性能比较信噪比的改善假设：

每一支路均为白噪声；

信号包络的衰落速率远低于信号最低调制频率；

各支路信号的衰落互不相关不同分集重数其平均信噪比改善程度不同相同分集重数下，最大比值合并改善信噪比最多，等增益合并接近最大比值合并，选择式合并改善最少。152误码率的改善数字系统中衡量分集效果的指标是误码率从误码率角度比较：

最佳比值合并

----最好

等增益合并----其次

选择式合并

----最差1532.5.4功率控制概念：对MS、BTS的发射功率值按需要进行控制，使系统获得最佳的通信质量和最大的通信容量。主要执行对MS的功率控制154功控原因CDMA系统是一个自干扰系统，通信质量和容量受限于收到干扰功率的大小。

MS信号功率太低，误码率太大，无法保证通信质量

MS信号功率太大，对其他MS干扰增加，

导致通信质量恶化、容量减小每个MS的发射功率控制在基站所需信噪比最小值时，通信容量才最大。在CDMA中解决远近效应，同时避免对其他用户的过大