现代无线与移动通信系统

现代无线与移动通信系统

第一章李少谦电子科技大学个人通信的理想移动通信的飞速发展使人类实现个人通信的理想为期不远了——任何人在任何时间、任何地点、与任何一个人、实现任何一种媒体的通信。——每个人有唯一的通信号码，通信的个人性代替通信的终端性移动通信的发展与展望电子科技大学李少谦我们的目标移动通信是全球的热点无线移动通信与IP技术（因特网）是近年来信息技术领域的两大热点.无线与移动通信正在与IP技术相结合通信技术向宽带化、智能化、个人化方向发展，形成统一的综合宽带通信网移动通信的发展与展望电子科技大学李少谦全球移动通信与因特网的发展趋势移动通信的发展与展望电子科技大学李少谦一、无线与移动通信的种类(按用途分类)陆地公众蜂窝移动通信系统无绳电话集群通信卫星移动通信无线局域网无线ATM无线接入无线寻呼蓝牙技术…………无线与移动通信的种类(按频段分类)中长波通信＜1MHz短波通信1MHz—30MHz超短波通信30MHz----1GHz微波通信1GHz----几十GHz毫米波通信几十GHz红外光通信大气激光通信…………二、基本概念与术语特点频谱拥挤、频谱需严格菅理电波传播存在衰落、多径等问题面临环境的干扰和噪声存在多普勒频移的影响和大动态范围的要求建网复杂，网络需有越区切换、漫游等功能对技术的基本要求高的频谱利用率好的话音和服务质量具有移动性和便携性灵活方便的组网抗干扰保密与信息安全现代公众移动通信技术

面临的核心问题在满足用户服务质量的前提下，提高频谱利用率，提高系统容量，提供多种服务是公众移动通信的核心问题基本技术多址技术调制解调技术信道编译码技术信源编码技术抗干扰技术加密技术组网技术天线技术信道机射频技术分集接收技术…….应用技术电波传播与信道建模系统级仿真数字信号处理(DSP)集成电路设计(SOC、FPGA)控制与通信协议软件无线电高频与微波无线资源管理网络设计…………影响无线通信的技术与经济思想支配数字无线通信网发展的四个定律(A.J.维特比)麦克斯威与赫兹电磁场理论香农信息论摩尔定律网络价值定律(迈卡夫)移动通信系统结构PSTNBTSMSCBTSIPNETGATEWAY系统结构基站分系统(BSS)：基站收发信机(BTS)、基站控制器(BSC)移动分系统(MS)：手持台、车载台交换分系统(MSS)：移动交换机(MSC)、位置寄存器(HLR、VLR)、鉴权中心(AUC)等操作与支持系统(OSS)：操作维护中心(OMC)、网络管理中心(NMC)等接口与链路空中接口(Um)：MS与BSSA接口：BSS与MSSAbis接口：BTS与BSCAi、Di接口：MSC与PSTN、ISDNMS发射：上行链路；反向信道BTS发射：下行链路；前向信道接口与链路多址方式在移动通信中，许多用户同时通话，以不同的移动信道分隔，防止相互干扰的技术方式称为多址方式。频分多址(FDMA)时分多址(TDMA)码分多址(CDMA)空分多址(SDMA)包分多址(PDMA)FDM裂AFDM乎A频分多址扭以频率来率区分信道岭。特点：炉使用简女单，信枕号连续领传输，丘满足模扣拟话音舒通信，行技术成剥熟。缺点：多储频道信号妄互调干扰勾严重，频猛率利用率览低，容量鞭小。TDMATDMA在一个无万线频道上药，按时间接分割为若羽干个时隙端，每个信绵道占用一垂个时隙，劳在规定的牌时隙内收监发信号。时分多哈址只传璃数字信夜息，信情息需经震压缩和葛缓冲存退储的过殿程，在像实际使禾用时常克FD系MA/扛TDM专A复分毫使用。CDMACDM均A采用扩歪频通信俩技术每个用互户具有持特定的挡地址码丛（相当痕于扩频灯中的P寨N码）暮，利用悬地址码往相互之悬间的正侵交性（捞或准正福交性）慕完成信均道分离予的任务盼。CDM迁A在频挺率、时洗间、空曲间上重苦叠。优点：系熟统容量大仆，抗干扰忍、抗多径垦能力高。CDM删A的技敌术基础净：扩频伙通信扩频解调信息解调D1PN码发生器同步电路扩频调制信息调制信息PN码发生器B1B2B2+NB1N：噪音CDM筋A双工方式单工方攻式频分双工乳方式F招DD时分双捆工方式喉TD锄DFDD松TDD三、移动张通信的发罩展与展望陆地公众粪蜂窝移动毛通信系统赢是移动通甜信系统的怎代表，也丽是发展最仇快的系统全球与中雁国移动通炒信市场飞途速发展200纽奉2年5时月全球刑手机用长户已超般过10须亿200唱2年底睬中国手理机用户旁己超过线2亿部怀，中国已荡成为全跑球第一季大移动启通信用甩户的国脸家。2005永年左右中洒国手机用围户可能将咐超过三亿激，未来的东五至十年夺，中国将汗是全球移洋动通信领抓域需求最读大的市场瞎。全球移陪动通信假的用户钻数将超境过固定暂电话的乱用户数深。数据膛业务将架飞速增馅长。MobileInternetsubscribersMobilesubscribers0200400600800100012001400160018001995200020052010Subscriptionsworldwide(millions)MobileFixedMobileInternetFixedInternetWit岔hin匀th郑en腊ext蚂5跃yea漫rs慢Int膝ern伐et性acc竞ess偷wi段ll拔hap景pen骨ma虫inl丧yv行ia有mob驱ile莫de厚vic晌es全球移棋动通信福的发展书预测用户数(隔亿)移动通信谊的发展与网展望央电子科技宿大学呈李少谦蜂窝移动即电话用户宇增长USAChin特aEst炒ima编tesInd苹iaJap戒anGer拆man拍yI供tal论y/攀UK第一代移园动通信以模拟虎通信为惜特征的画移动通应信为第仍一代移填动通信主要代喷表：美休国AM墨PS系蒸统英国TA印CS系统特点：凳FDM食A、模爬拟话音谣与传输霜、频谱遭利用率姿低、保香密性差斜、技术俘简单、鱼……第二代移术动通信以数字通曾信为特征延的移动通烛信为第二谎代移动通溪信第二代只移动通联信主要兽制式有欧洲的G载SM，T叶DMA制萍式北美的cdma色One(沿IS-9料5CDM印A)，C堵DMA制山式北美的勺DAM候PS(牲IS-絮54)凯，TD年MA制五式日本的鞭PDC丢，TD扎MA制享式移动通草信的发令展与展却望灾电负子科技越大学遗李少谦第二代移诵动通信特点：搞频谱利抚用率高机、数字胶话音与涛传输、神多种业阻务、多华种先进淘技术、女保密性霸好、集柏成度高小、……先进技脏术：T淹DMA氏和CD乡丰MA、司语音编拐码、自菌适应均燃衡、数器字调制经、信道俗编码、信交织、摇分集接跟收、功幕率控制闹、……全球移动迅用户按技宽术种类分广-至震2001疑年7月第二代移依动通信技降术与应用压正在发展棋中GPRS颂技术(通面用无线分思组业务)贤为GSM翻系统无线写商务提供健了高速数侧据通道;CDM卷A开始划在中国晴大规模冲建设与块应用；日本在胡移动通北信上实锣现无线毫互联网阶应用(抚i-m专ode驻)的成艺功开创伤了无线慨数据业高务的新虏时代；中国在无醋线数据应鹿用领域正面在起步。移动通劝信的发膨展与展门望贤电板子科技律大学节李少谦第一代模拟网第三代系统提供高速多媒体业务2Mbps业务功能时间1989199419951996199719981999200020012002200320042005话音业务电路数据业务9.6kbps第二代GSM系统智能网业务GPRS115kbps基于IP的分组数据业务2.5代移动通碎信技术缎发展迅拖速移动通吗信应用借服务业榆才刚刚诞起步无线商尿务与个革人信息袍服务出耗现和发榴展----贱--手机骨上网,电米子邮件与饰商务---照---碍-实时宋股票买过卖---逢---桥-交通爽、金融愈、就业矩等个人速信息服少务无线多种也功能将出忌现和发展---栽---昌无线定你位、车里辆调度慢菅理----迫--报警虚与监控----飞--自动捕售货、售育票移动通信额的发展与夫展望惯电子科技透大学铜李少谦第三代膏移动通答信向我近们走来第三代胞移动通扩信为I睛MT-弃200济0；第三代赏移动通枝信的标刊准已确涨定；第三代移行动通信的强商用已在主2001姐年10月欢面世；第三代移妻动通信的伶大规模商跃业应用在丛2005浴年以后.移动通勺信的发易展与展治望黑电泻子科技盗大学尿李少谦第三代移挠动通信的巩总目标IMT援-20游00的趟名称为芒第三代貌移动通遮信系统垃制定了兼总目标虹：——工作陶在200激0MHz赞频段——在2约000年险左右商用全球化藏，要求然多种技截术在多紫种环境阅下统一报标准、必统一频识率，以嘱实现全尺球无缝束覆盖。综合化，废要求系统议能传输话壮音、宽带乡丰数据、视鬼频图像等剪多种业务款，满足信记息化社会搞的需要。个人化芬，系统箱具有足顽够的容查量潜力惜和多种劝用户管盗理能力吵，支持傍个人的岁移动性促，满足尾巨大的后个人通蚕信的需贫求。移动通信出的发展与嫌展望洲电子科技裳大学锡李少谦IMT咱-20清00的太基本要御求──频谱吐利用率高──服夏务质量窄好──高速融传输支持配多媒体业底务室内环境莲至少2M继bps步行环寻境至少亮384拢kbp晒s车速环境凡至少14女4kbp咽s卫星移动棕环境至少忧9.6k扭bps──传赌输速率潮按需分龙配──支持按上、下行接链路的不松对称需求──易于图从第二代姓系统过渡──支康持全球阿无缝漫贪游移动通肯信的发渡展与展碍望菠电胡子科技擦大学幻玉李少谦第三代苏移动通枣信的主去流标准WCD芽MA爸(欧逢洲、日程本)FDDcdm叮a20叛00饲(北美丽)保F支DDTD-昨SCD汉MA窑(中国还)而T胀DD日本己写开始首眉次3G沃系统商全用服务200渣1年1斯0月1补日日本絮在东京眼地区开丹始了全怀球首次咱WCD作MA系腹统商业到应用。系统提沸供可视张电话、涨384梳Kbp敏s分组河数据、喂64K饥bps跳图象传沃输、i液-mo债de互福联网服秘务。手机重阅150庄克，彩背色液晶治显示。Anno储unce袋dWC撕DMA悟Laun段chD议atesQ4博200白1H1础200盛2H22棒002H12霞003H2咽200扭3SKSou善rce美s:降ope胞rat尝or运web煤si颈tes阅,i泻nte伍rim舅re览por屡ts,峰Da马gen卧sI崖ndu签str盏i,铺Cel叮lul懂ar躲Exp猜res勿s,啊Vis善ion校,R展eut输ers伸,T将ota衬lTe嫌leTele决2Euro响poli电tanEir造cel犬lOmni给telVod栏afo均ne床UKJ-P豆hon探eProx这imusLib崇ert慕elSFRD2Vod验afo绵neVoda宴foneKPNOneHut恨chi司son摆Te渡lec右omHut父ch味3G枯UKH3GHI3川GHutc烫h3G谜Aus才triaHutc乏hiso领nTe皂leco塞mE-Pl成usGro谷up宏3G药Qua搬mIPS扒ETel配for己tCel蜂lne订tViagT-M搂obi青l?Mobi恳lcom”20课03”KTlau凡nchSone酱raAT&TDoC扣oMo3GT膀echn猾olog岭ies移动通堡信产业鸭己形成符龙头产晌业移动通规信产业连是龙头族产业，炉是正在的发展的汤高技术邪产业移动通巷信产业谢可分为残：服务业：客电信营运狂商、业务喘提供商制造业：疑系统与网怜络制造商声、终端产烂品制造商厘、……辅助行仁业：网阶络设计震与规划浇、基础停建设、辱通信电少源、…乡丰…移动通信制造业形尸成了巨大泥的产业链系统制锈造(基鉴站、交吗换机与发网络、识传输设泪备、维丢护设备叨)、手铺机制造工、芯片鸽设计与秩制造、泄通信软调件开发耳、表面太贴装元喇器件生院产、宽桨带功率热放大器析与天线坡、电池课与液晶洒显示屏扁、多层慕印制电贵路板、骨外壳设换计与加具工、接两插件…侧…以宽带亮无线I迁P接入岩为特征丸的无线欧局域网（WL诞AN）、无线个被域网（WPA末N）、无线城夕域网(WMA至N)发展迅速无线局域去网什么是下无线局慰域网？无线局缝域网是井固定局伐域网的济一种延拳伸。没有线炎缆限制猛的网络置连接。对用户水来说是荡完全透汽明的，程与有线所局域网禽一样。无线局化域网的躬特点灵活性徐和移动城性简单的剧点对点搁技术基础架构莫网络提供中分布式的茂数据连接框和漫游与有线局宰域网相当踢的功能但没有线击缆的限制有效局勿域网的羊有效延逆伸便携式当局域网容易设置下（会议咐室，小型特办公室等稳）AccessPointAirinterfaceWLANCard无线局域辉网标准的捉发展IEEE搂802陡.111997蹦年批准的滋第一个“的over丛the毁air齿”协议3种不兼阿容的实施1.6坝Mbp惰s-害Fr脑equ弊enc绸yH牌opp董ing哄Sp培rea顶dS削pec居tru暖m(恼FHS乎S)2Mb深ps贺-D纳ire啊ct博Seq就uen大cin身gS袜pre弊ad毕Spe债ctr摇um觉(DS磨SS)Diff缩慧used搂Inf弊rare班dIEE沸E8旱02.榴11b使用2熟.4G峰Hz频刺宽使用C厕SMA倾/CA面技术支持高悟达11久Mbp挪s的传陶输速率Dir道ect丸Se屑que孙nci瞧ng衬Spr订ead吴Sp醒ect盯rum楼(D皂SSS暴)覆盖距离剧10-1艇00米WEP皆安全加岸密技术WECA钻认证保证辰兼容性IEE水E8风02.皮11a将来的六标准54M衬bps喝传输速堡率在5絮GHz搅频宽使用O座rth暮ogo虏nal因Fr佳equ躲enc妹yD餐ivi模sio链nM域ult片ipl巷exi威ng笑(OF脏DM)无线局梁域网的弯应用无线局域拳网的横向翼应用无线办惕公室公共场幻玉所（会坑议室等量）租用的临饮时办公室热线服骄务家庭办鸽公室无线局悼域网的盾纵向应良用仓储运输制造业零售业酒店业金融医疗802疾.11揪热点转区增长回预测BWC尿S17K37K65K98K144K7KSou狸rce司:B富WCS哨Lt毯d.员200贱2彩虹计波划Ver冬izo辈n,珠Cin星gul场ar和AT&糖TW米ire内les锹s等几个美参国移动运逢营商正在和Int经el,锡IB慢M,等讨论如钥何形成全味国的802恶.11境b无线网络—称为“彩虹计划"计划致茫力于建洋立全国WLAN热点区业妥务（11M臭bps）本次讨论析的领导者Int牢el说他预计请到200率3年WL形AN可贡以装入2佳千万台笔脾记本电脑损，200游4年达到门4000痒万。In-回Sta病t/M湖DR认为移末动运营机商将持墓续发展狭WLA顽N热点嘉，到2凭006桐年将拥勇有全世免界主聋要的W最LAN垮用户。韩国的WLAN梦:践KT电信推出惩世界最大司的WLAN计划KT的WL温AN推驱广中心骄向每个聋DSL肥用户加湾收10块美元/召月，为给其可以倾无限制愈使用在参韩国境因内所有航WAL录N接入充区。KT计雪划在2秋002威年之内痰在韩国敢建立2朗500兴0个接茫入区。夹到20泄02年辜7月已踪蝶经建立满了50戚00个闭WLA榨N热点渗区。KT希望惭到200磁2年底有颜50万D呈SL用户扁登记使用奇WLAN心业务。计秆划到20睁03年底询再增加2始00万用们户KT将其WLAN公共接津入计划亚命名为NESP惕OTN而etwo喊rk移动I企P的基纯本原理Internet移动终端家代理(HA)外代理(FA)AP路由器漫游固定用户移动用户IPinIP隧道WMA危N无线雾接入的咽发展趋胁势全IP接渡入宽带、浮大容量辆接入更高频魔段接入IEE零E80竭2.1梢6.1滤协议，耽工作频牺率30葱GHz泳，可提辰供15释5Mb晴ps数滨据速率宽带I胸P无线其接入系翠统WPA堪N与蓝植牙技术载(Bl榆uet务oot鼠h)移动通鸟信的发亦展与展见望既电伞子科技行大学锣李少谦蓝牙技术尺是在小范昏围内将移柱动通信设速备、固定甜通信设备富、计算机躬及终端设碗备、各种粒数字数据初糸统甚至刺数字家电案使用无线捎方法互联国互通的技所术。蓝牙技出术特点终:(1迅.0版奋本标准适)---令--工置作在2纸.4G哭Hz频涝段,---倡--采筛用TD唉MA多阳址方式券一点对肝多点双疼工话音并和数据爆多媒瓜体岗传输,阶双工方咬式TD丑D,一熄点可对件七点,----岛-采用高嗓速跳频抗兰干扰技术应,跳频速系率可达1发600跳羽/秒,---恭--基决带符号羡速率1瘦Mbp暑s.Cell亮ularacc容essBlu前eto鹅othwit嫁hin袭PA印NPANPAN难–锹Per登son威al容Are顿aN供etw谎orkComp夕leme由ntin窑gTe挺chno幕logi得es1G2G3GWirelessLANWirelessATMWirelessIPWirelessModem?移动通撕信的发阁展趋势VoiceWidebandBroadbandAnalogDigitalIntegratedDataNarrowbandB3G/4G3G2GMulti-function1GMultimediaSmartPointfrequency未来移动通怀信的发亏展趋向Beyo舌nd3崖G/4G黄的研究目前国际漠上有关超疯三代(第毫四代)移绿动通信的氏研究己经钥开始，远朗景描述已衰完成，其越基本需求丝式、频率、读核心技术幼还处于前要期研究阶药段。但较救为明确的愁一点是，月第四代移疗动通信的泪实用期定杂在201呼2年以后踩。这符合界移动通信考技术每1杯0-15沈年产生一宋代新体制裳的发展规机律。超IMT胁-20纺00的Vis从ion的新进叉展ITU确定了S梅yste砍msB妈eyon达dIM蓝T-20宣00的基瓜本概念ITU确定了S此yste伪msB零eyon秆dIM糕T-20亩00的数瞒据速率目烧标：在2投010年乔左右数据览速率达到upt菜oap悲prox桌imat特ely却100令Mbit饰/s里for符high瓶mob建ilit亡y；upt范oap客prox违imat军ely就1Gb据it/s附for际low准mob章ilit较ysu昼cha使sno答madi欧c/lo能cal垮wire由less括acc吓essITU确揭定了基本撞时间表和挨进度安排超IMT-枣2000的基本定叛义(WP拍8F#逆6)Beyo担ndIMT参-20小00是指广数泛用于盆各种电子信环境旱的无线俯系统的骡总和，观包括蜂昏窝、固铺定无线丛接入、蹲游牧（六Nor午dic椒）接入奖系统等垄。Be复yon遮dIMT涌-20甩00的能力将质含盖并远惩远超出IMT呢-20港00系统及与谊其进行互产连的无线坡系统的能醒力，含盖提了目前的IMT-沉2000事、无线接入墨、数字广会播等系统习的能力，岗并将新增柿两个部分崖，即支持树约100Mbps的蜂窝系耽统和支持宪高达1Gbp胜s以上邪速率的数游牧/跑本地无丑线接入宇系统等绒。Sou耗rce辱:I挪TU-嗓RW凭P8F暖7t撇hM魂eet剪ing庄,Q魄uee血nst圈own麻,F意ebr载uar印y2完7–辟Ma董rch疗5,剂20谜02,壁TE斩MP启251葱r1eIMT-2000WLANtypeCellular2ndgen.ShortRangeConnectivityWirelinexDSLotherentitiesDigitalBroadcastreturnchannele.g.cellulardownloadchannelNewRadioInterfaceIMT-2000WLANtypeCellular2ndgen.ShortRangeConnectivityWirelinexDSLotherentitiesDigitalBroadcastreturnchannele.g.cellulardownloadchannelNewRadioInterfaceIPbasedCoreNetwork

Servicesandapplications各个阶段乐及预期的虹时间表概述：FuT晒URE计划是中义国高技术淡研究发展灰计划（863计划）通望信主题关裹于未来无略线通信通标用环境研瓣究的重大兴项目。主暖要目标是骄，面向未匠来10年无线通奶信领域的斥发展趋势维和需求，偏建立一个笛集区位通菜信（包括WLA够N/H锯AN/胞VAN掩/PA奥N）与新一肠代蜂窝移把动通信（Beyo修nd3扯G/4G）为一体烈的通用无样线电环境窄。支持人昂机互动、子机器与机旗器互动、岭自动、自蜂治等面向址未来的多冈媒体新业鉴务。研究Beyo渡nd3种G/4G新一代蜂陪窝通信空粗中接口技亡术，建立冬关键技术同验证系统带，支持面浪向未来的泉无线通信慢新业务。植推进国际倾合作，对霸形成新一讲代无线与帆移动通信舍知识产权墓和体制标仰准方面做括出较大贡至献，使中圣国移动通燥信技术研锻究与国际卷先进水平知同步发展比，为实现摊中国未来接无线通信持产业的跨牵越式发展巧创造条件铸。中国未来宅移动通信份计划（FuT省URE紫计划）四、移动厘通信网性赖能指标①话扎音质量利和信噪较比要求话音传输耕质量以接被收机输出嘱端音频频兽带内的信化噪比S/绒N或载噪述比C/N惕来表示，彼业务种类合不同，要汉求不同（偏公网高，行专网低）扒。移动数据节传输常用唐误码率，毕一般只有象10-4左右，常休用纠错等术方法提高闭。误码率一怪般用Eb/No（归一化裳信噪比）拖作为常数速来计算，样Eb/No为折合旱到接收艺机输入斑端的比冈特能量蛇Eb与噪声的韵单边功率慌谱密度No之比值。①话蔑音质量倘和信噪喇比要求话音质恰量的评煎定往往中采用主兴观评定仇的办法配，CC抢ITT回将评分乏质量分等为五级级别摧评定类别患人的印鹿象标准5熔优垦几乎脑无噪声冻和失真丸，细节撤清晰可漏辨4令良链有可粗感觉的魂轻微噪污声和失畜真3站中阴有澡令人烦榜恼的噪底声和失灯真2捏差缠有令斤人非常烦姐恼的噪声夫和严重失闯真1武劣栗语言条几乎不可扩懂①话音熄质量和信祥噪比要求公网一般途要求≥4右级，专网愚≥3级对于不同因的移动业呆务，各国仪对S/N苗或C/N灵的规定不脑一样。中国：盼模拟通爽信，移爽动用户守与固定肺市话、赖长话用线户通话颜时，要若求S/兴N为大预于29蔑dB或喊C/N京为17应dB，为相当于罚4级话币音。美国AM狸PS网要永求C/N足大于18猪dB，日艺本要求2汤0dB，②服务买等级（G板OS）服务等顶级用呼嘴损率B耐表示B：在一完个正常运纷行的系统上中，忙时目呼叫被阻渗塞的概率淘，单位为夜Erla爱ng。服务等级责决定于系贼统中同时冶发出的呼慢叫数、总沈话务量、暗信道数量猴、系统设冬计等呼损率注包括无负线信道逝呼损和耽中继电游路呼损令。我国规定愤：无线信驶道B≤0硬.05，垄在话务密谋度高的地宅区B≤0恭.02，亮中继电路缩慧B应更低须。③呼叫中鸡断概率在一个小厌时内建立匀的Q次呼婚叫中，若司N次丢失着，则呼叫酒中断概率医为N/Q杯，呼叫中当断概率跟雁系统设计牲、严重干丧扰、越区待切换等有宅关。④通献信概率移动通痕信由于东受地形盈的影响矮和无线他信号传杆播裒落坦影响，径不可能迹达到覆岭盖范围逃的10俯0％。通信概制率是指尼移动用晨户在给满定服务厘区域进菊行成功竞通话（防达到规赚定通话劫质量）撇的概率蛾，它包巩括位置邮概率和贤时间概锣率。我国公网绝规定：城闹市通信概央率≥90绕%，农村叛通信概率鱼≥50%专网则要迅求较高，惩如铁路通去信要求通木信概率(闸在3级话矛音质量下竖)≥95贴%，。站，参考书1.无料线通信兰原理与眠应用，剂[美]壶The锁odo诊re鸽S.献Rap板pap摇ort弄.W伴ire适les俘sC糟omm碍uni波cat柜ion贿sp裂rin始cip扛les晚an屋dpr灰act籍ice钉.蔡欲涛等译嫌，电子犬工业出茫版社2.移动哄蜂窝通信津，模拟和景数字系统蚊（第二版贼），[美型]李建业个著，人民爽邮电出版略社3.CD清MA扩频态通信原理艇，[美]垄A.J稼.维特疤比著，李换世鹤等译嫁，人民邮教电出版社4.第三代移肌动通信系幻玉统原理与冬工程设计恰，IS符-95肌CDMA括和cdm桌a200姐0，[美虹]Vij总ayK瞎.Ga败rg等，忘于鹏等译全，电子工播业出版社参考书5.CD亦MA系统量工程手册昂，Jho恰ngS香amL杠ee等著照，许希斌吩等译，人盘民邮电出宁版社6.现代说移动通信赴系统，祁璃玉生等编畜，人民邮干电出版社7.数字经移动通信柿（修订本忌），郭梯绵云编，人石民邮电出快版社8.第三落代移动通滴信技术，瞒孙立新等念编，人民掏邮电出版骨社现代无赞线与移钉动通信蛛系统思第二冲章李少谦电子科速技大学第二章刊移胜动通信组姻网与系统疤设计1、大区雪制移动通桂信网早期的移宏动通信网余一般是大是区制主要特点垮：基站天沈线很高界：几十膀米至几案百米基站发讨射功率净大：5寇0~2喘00W覆盖半径回：30~猛50公里优点：丽网络结呆构简单灯、成本帖低缺点：容辽量小，一垒般用户几征十至几百材个，一般联用于专网1、大宰区制移泄动通信堂网（祥续）提高覆盖证半径是大锹区制需解只决的问题决定覆盖舌半径的因侮素为：地球的曲拒率地形影悬响多径反射移动台发薪射功率小选，上行信倚号传输距严离有限（休上下行差泰可达6~罢12dB关）1、大婆区制移塞动通信杜网（森续）解决上行惭信号问题搅的办法：设置分垦集接收完台基站发射摩用全向天门线基站接聋收用定飘向天线帅（可有铺8~1筑0dB腐增益）提高基削站接收摆灵敏度同频转坦发2、小区贿制网构成则方式基本小区贼有：（r：小区旁半径）超小区活：r＞20晨km（殖农村）宏小区坛：r＝1-丢20k残m（人昼口稠密窗地区微小区：r＝0.1易-1km辈（城市繁险华区）微微小啄区：r＜0.1妙km（办价公室、家吨庭）优点：切提高频雷率利用该率，组切网灵活缺点：缘瑞网络复愁杂①同频汤干扰与同薪频复用比频率复兄用是小骨区制网脆的核心索问题。频率复用富：小区内堆基站的工甜作频率，魔由于电波笔传播损耗利产生的隔屑离度，可既以在相隔缩慧一定距离贩后的另一姨小区重复志使用。研究同印频干扰煎和同频肾小区间耗的距离线是频率届复用的池依据。同频小殿区间的买距离取招决于能糊容的同甚频干扰贪。同频掏干扰又址取决于变话音质丢量要求嫩的载噪捐比（C漏/N）房诚或C/即I。①同湿频干扰决与同频搏复用比D：同频般基站间的谱距离为同滩频复用距尘离R：小销区半径①同缝频干扰座与同频驴复用比定义：寄Q=D河/R为饿同频复化用比同频复用券比告诉我排们：Q↓复鼠用次数耻越多，畏系统容泥量越大鼠；Q↑复欧用次数越撞少，话音而质量好，添干扰小。Q的选步取主要沉考虑C速/I比葛，C/捧I取决滥于同频浅干扰射彻频防卫版度，射逝频防卫敌度是满硬足接收允质量要纲求时的尘射频信皂号与干蔽扰信号超之比（罢射频防顺卫度，告一般定库为话音室4级时减为17掏dB、遭3级时散为12滴dB）垫。①同频控干扰与同润频复用比①同怒频干扰趋与同频鞠复用比推导：①同涛频干扰读与同频煌复用比②条特状服务畏区可采用多评个频率复参用，二频风复用，三僻频，四频坝…复用时灯需确定宿重叠区升：重叠炭区太大誉，越区汇干扰大叨，重叠突区小，字弱电场骨区可能佛多。②条状蛋服务区③面殊状服务互区与蜂觉窝结构实际的面鲜状小区的蜂覆盖，基染站天线全副向辐射时轰为一个圆蜓，实际为希不规则，凝有重叠区站。为了理论碰分析和设齐计方便，眯用全覆盖集的形状代防表，可用纯全六边形患、四面形深、三角形堡，面积最栋大、最直刚接的为六估边形。③面档状服务婚区与蜂默窝结构一个蜂砍窝系统羊构成的伪基本条骆件：基本图淘案能彼爽此邻接腾且无空惰隙地覆叔盖整个怖面积。相邻单元食中，同频沃道的小区扑间距离相坟等，且为旅最大。③面贼状服务哀区与蜂粱窝结构簇：共同使浅用全部练可用频泻率的N访个小区圆叫做一援簇，若再系统中趋簇复制日得越多掩，则系彻统容量盗越大，棉频率的灿利用率优越高。因数N芝叫做簇粮的大小春，典型随值3、奸4、7倍、9、喘12农、……③面餐状服务绣区与蜂欢窝结构N越大，耳则意味着躬同频小区蹲间距离越牲远，同频稀干扰越小写。N越小，踩则意味着闭一个系统俭中可有更辽多的簇，是频率利用油率高，有差更多的容多量。N的选取鸽原则：从虾提高频率鸟利用率的克角度，在途保持满意糠的通信质碑量的前提校下，N应画取最小值鹿最好。③面状纺服务区与蚊蜂窝结构③面优状服务僚区与蜂仪窝结构找某一葱小区的恢相距最烛近的同涂频相邻笑小区按岭下步进制行：沿斧着任意征一条六币边形链渡移动a价个小区绍，并时房诚钟旋转浆60°沉再移动杏b个小源区③面砍状服务捆区与蜂赖窝结构④蜂窝泰系统的同彼频干扰全向天线嗽时的同频浊干扰④蜂窝卸系统的同喷频干扰④蜂窝抵系统的同农频干扰④蜂酿窝系统第的同频疮干扰一般取谈n=4结（城市笨环境）④蜂踩窝系统迹的同频教干扰④蜂窝贿系统的同着频干扰⑤邻频干昨扰相邻频率拥的信号干钢扰产生的嫂原因：发射信号刺的杂散、只谐波接收机舒滤波问汇题解决办法瓦：采用信控道分配不哲相邻的方姜法。3、提高冤系统容量他的方法唉①拾小区分裂小区分裂妇是频率复授用外，提湿高蜂窝网误容量及频联谱效率的劫又一重要填概念小区分修裂是解婆决网中阳用户的馆增加，多解决网马中用户细密度的飞不同的咬有效方酸法小区分彼裂为：翅在原小饺区的基鸟础上增冒加新基拉站，如啄常用1肤：4方请案，新汗小区半询径是原粱小区的坚一半②划分闸扇区利用定向合天线来改室变同频干纱扰，从而靠可选较小搞簇，一般牲用120布°扇区4、系裹统信道胳分配策筝略(小区间阿信道分配混)固定信道积分配：每旷小区频率少固定动态信道哑分配：按浸需分配固定与动芹态相结合陷：借用信袖道分配5、多拨信道共烫用技术笨与信道望设计（1）猛小区内坑多信道尘共用的呜概念独立信道劲方式：用速户在指定汪信道上工旺作，信道易利用率不劈燕充分。多信道共伯用：任何摆一个小区灭内的移动里用户可选杆取小区内寸空闲信道两，所有信明道对用户业共用。多信道共娃用提高了艘小区内信绒道利用率追。（2）线信道的应自动选边择方法多信道技咐术的主要侵问题是怎件样自动选用择信道传统方法汗（人工选旺择→老式妇电话机）自动选侍择方法吹：四种鼠方式①专弟用呼叫不信道方镇式在给定的公多个共用槐信道中，蚂选择一个鸦信道专门红作为呼叫忍信道，以评完成建立役通信联系视的信道分从配，而其溜余信道作励为话务信敌道。适合：洒大系统膛、多信微道、蜂甩窝移动影通信系换统采用宽此方式凝，一个刺小区内理有几十竞个信道挨、一次垒呼叫在膨几百毫馆秒。②循环占定位方式基站在令空闲信界道中可亏选择一蔑个空闲舞信道，徒作为临镜时的呼退叫信道赞，在此哨信道上坟基站发规出呼叫去信号在趴给定的另多个共纹用信道庄中，没座有专门炸指定的倾话务信消道和呼战叫信道者，具体肾哪一个扁信道临馒时作为串呼叫信厕道使用京由基站证控制，不每个信杆道都有窜机会临福时担当秒呼叫信劈燕道。优点：信壶道利用率伟高，全部辫信道可通鸡话，适用奏于中小容罩量的系统缺点：处应理时间长笨，有呼叫朱冲突现象将。③循棵环不定未位方式基于循环帅定位方式化，企图解括决冲突现帜象。基站在继所有空摸闲信道身上都发成出空闲照信号，条通信双迁方随机酷地占据菌就近的收空闲信欣道。用户须扑进行信贷道扫描挠，基站教下行需名发长信例号。移动用户伞不定位呼远叫基站，值基站发长育信号定位隐移动台建词立通信。只适合挂信道很忆少的系口统，解尤决了冲拦突，但说接续时届间长，扫系统的赔全信道筑都工作坐，互调夫干扰严惜重。④循环骆分散定位勤方式上种方法绞的改进，饲基站下行猫时，在所薄有信道上色发呼叫信置号，等待应应答解决接续扯时间长，料但接续控乐制复杂，腰多信道工章作。（3）系葬统信道数们的设计在移动通就信怎样设筝计信道的豪数量，满慌足通信的跟服务质量伏，满足用苏户的需求近，是设计拖中的一个躲重要问题贤。服务等杀级GO她S，用碍呼损率肌B表示圾。（3）系圣统信道数拨的设计用户越汉满意，靠但B太务小.如号B=0尿，则需互很多信袄道来满缘瑞足B的熔要求，长或意味望着允许醒的用户毕数少，窄公网中传一般取克B=0好.05在一个系朴统中，满票足一定用弱户数U，沃选择合理借的N个信展道，达到狗B要求的皂服务质量周是信道设绵计的要点列。（3）系党统信道数宰的设计在多信道仗共用中，崖存在两种烈中继方式拿：①不鼓对呼叫纠请求进偏行排队阻塞呼可叫清除疯，如果寨有空闲毅信道则翼立即进旱入，如挣果已没市有空闲窜信道，洗则呼叫仰阻塞，怪拒绝进锈入。②对快呼叫请钩求进行蹲排队根据排窑队论可尚得到在吨第一种叼中继方巩式下服茧务等级酒B的公继式为：N：信道数，A阴提供的总弄话务量。根据上式狗可得到：磨B、A、雕N的三者这关系。上惰式一般计湾算成表，现方便使用翠。同时又瞎根据用且户数U车、每用婚户的话置务量，脂可得A暗与用户疫数的关鞋系，一溪般在工滚程设计尖时，将往每用户沟的话务坡量考虑婚为忙时日话务量辉计算。C：用户摘每天平均退呼叫的次炎数T：每次快呼叫平均槐占用信道柔的时间（弊秒/次）K：集与中系数欠，忙时脚话务量亚对全日杏（24鞠小时）挪话务量脑的比，售一般选舅10%陡~15桶%信道利踩用率：信道利杀用率表伞示在单叛位时间商内，信剖道占用乒的话务伙量时间狸之比(捆常用%映表示)海，η巨越大表妥示每信欣道越忙虫，空闲胜的时间川越短，助利用率纯越高。6、越区志切换难（1）播什么叫殊越区切换越区切换箩：当前正扮在通信的电移动台与冶基站之间窑的链路转门移到另一侵个基站的犁过程。越区切孟换的种导类越区切术换从技侧术上可蹈分硬切今换和软痛切换：硬切换：他新的连接娱建立前，反先中断旧搬的连接。踢例如GS截M系统。软切换：筑指既维持究旧的连接缝，又同时宫建立新的滑连接。例挤如CDM最A系统。越区切菜换的种药类越区切题换从小愉区的性间质上可越分：同一交换趣中心基站宗之间的越业区切换同一BS划C之间的曲切换不同B勺SC之晋间的切按换不同交换廉中心之间圈基站的越签区切换，微小区与盯宏小区之劈燕间的切换同基站内好不同扇区煤的切换，不同运营毕商之间的椅切换。切换的研在究包括三酷个方面：1.润越区切拘换的准幼则，也滑就是何围时需要晒进行越对区切换2.宝越区切奴换如何居控制，惨也就是粱系统完都成切换伪的实施能过程3.堆越区切织换时的信许道分配。切换策略朗的目标：切换次建数和中百断