GSM-R第1章-原理(1)课件

铁路数字移动通信原理CellularPrinciples第2章1一、面状覆盖；二、线状覆盖；三、蜂窝系统的主要评价指标；四、无线信道的特性；

五、传输技术；六、信息处理技术；七、无线工程设计。内容提要2一、面状覆盖小区形状；频率复用；干扰限制和防护；信道分配策略；话务量和呼损率；提高系统容量的方法；位置理论。31、小区形状123456RRR42、频率复用AAAAAAA5B4A4B3C4B2B1A2C2C3A1C1A1A34*3=12小区复用模型

频率复用距离三扇区基站

A1C1B1A3A2C2B2C3B3A4A1C4B4C1B1A2B2C2A3A3C2B2C1B1A2C3B3A4C4B4C3B3A4B4C4A4B4A2B2A4B4A2B2C3C1C3C1频率复用方式小区半径R/小区簇小区簇内的小区数N同频复用距离D同频复用比Q6频率组A1频率组A1其他频率其他频率复用距离DR有用信号干扰信号R频率复用距离7小区簇的实际举例83、干扰限制和防护9干扰信号有用信号功率功率频率频率合成信号功率频率f1f1f1两个信号叠加同频干扰10同频干扰的计算11C(0dB)Ic(-9dB)Ia1(+9dB)Ia2(+41dB)F1+200

kHz+400

kHz邻信道干扰124、信道分配策略1330405060708090100120140160180200240300MHz34567891012141618202430GHz0.30.40.50.60.70.80.91.01.21.41.61.82.02.4AM

MarineShortWave-InternationalBroadcast-Amateur 34567891012141618202430MHzCB2628VHFLOWBandFMVHFVHFTV7-130.30.40.50.60.70.80.91.01.21.41.61.82.02.43.0GHzUHFUHFTV14-69GPSCellularGSM1800,GSM1900广播陆地移动航空移动通信陆地微波卫星无线频谱14800MHz频段的分配状态l

798-806MHz，800MHz接力通信l

806-821MHz/851-866MHz，集群移动通信l

821-825MHz/866-870MHz，无线数据通信l

825-835MHz/870-880MHz，联通CDMAl

835-839MHz/880-884MHz，军队(AMPS)l

839-843MHz，无绳电话l

843-851MHz，800MHz接力通信15900MHz频段的分配状态880-884MHz/925-929MHz，中国联通GSM885-889MHz/930-934MHz，GSM-R

889-909MHz/934-954MHz，中国移动GSM909-915MHz/954-960MHz，中国联通GSM915-917MHz，无中心通信917-925MHz，广播立体声(98年公布)16信道分配方法固定信道分配：每个小区分给一组信道，该小区的用户只能使用这一组信道，如果出现信道全部被占用情况，新的呼叫就会被拒绝，只有存在空闲信道时，才能再发起呼叫。

动态信道分配：每个小区不是固定使用一定的信道，而是多个小区可以使用相同的信道，每个小区的信道数是不固定的。当业务量大时，分配给该小区的信道数就多，业务量减小时还可以再把这些信道分配给其他小区使用。小区的信道分配由移动交换中心来管理和执行分配。

17爱尔兰B：式中A为系统提供的总话务量，C为系统的总信道数，Pr为呼叫损失的概率

爱尔兰C：5、话务量和呼损率186、提高系统容量的方法19小区分裂

127654327634520划分扇区

55552376145217、位置理论小区：一个BTS所覆盖的全部或部分区域（扇区），是最小的可寻址无线区域。位置区：移动台可以任意移动但不需要进行位置更新的区域，一个位置区由一个或多个小区组成。当MSC寻找移动台时，只需在移动台所属的位置区进行呼叫，而不需要在整个MSC区内呼叫移动台。MSC区：一个MSC管辖下的所有覆盖区域，一个MSC区由一个或若干个位置区组成。服务区：移动用户可以获得服务的所有区域。

22二、线状覆盖23线状覆盖的频率复用

f1f2fnf1f2fn24线状覆盖的同频干扰

P…………ANCBaDf1f2f3fn3R-2a25• 对干扰高灵敏度• 需要“安全的”频率复用模型• 高的干扰隔离度• 少量频率就可以实现密集频率复用宏

-小区:天线安装于房顶上

--->宽覆盖(35km)微-小区:天线安装低于房顶--->小覆盖微微-小区:天线安装建筑物内部--->很小范围覆盖扩展-小区:宏小区,系统覆盖扩展到120km,用于沿海地区...同心圆

-小区:一个宏小区覆盖限定在另外一个宏小区的内部不同小区类型

26宏小区天线微小区天线伞状小区宏小区微小区快速车辆车辆改变方向以后,慢速行使步行µcell2µcell1小区分层2层模型27三、蜂窝系统的评价指标频率，每兆赫的信道数

地理，每平方公里的信道数

综合，每平方公里每兆赫的话务量强度（Erlang/km2/MHz）C每载波的信道数，B信道带宽，RA为避免邻道干扰必须跳过的信道数，分母除以2表示双工收发，N为每簇中的小区数，S为覆盖面积，TA为分配给蜂窝系统的总带宽，A为每个信道的话务量。

28四、无线信道无线电波传播29五、传输技术30调制与解调高斯低通滤波器频率调制器数据序列GMSK已调信号31GSM1800强场变化举例-100-90-80-70-60-50-40-30-20-100500100015002000250030003500400045005000距离(m)强场(dBm)测量自由空间短期衰落长期衰落±2m/2衰落32分集接收G1G2Gm切换逻辑或解调器12m天线可变增益33信道均衡34六、信息处理技术语音编译码技术，20ms一帧，规则脉冲激励长期预测(RPE-LTP)编码，13kbps；加密/解密技术，采用A5算法；信道编译码技术，采用分组编码、卷积编码；TDMA时分多址技术；等等。35七、无线工程设计36业务限定区域(10000

用户/km2)覆盖限定区域(小区边缘-75dBm)覆盖限定区域(小区边缘-70dBm)1.覆盖或业务分布372.小区扇区化三扇区单扇区双扇区383.全向基站天线394.两个与三个扇区基站天线405.小区覆盖计算(三扇区基站)41P12P’6.小区覆盖与干扰计算42参数频率

基站高度移动台高度环境1800MHz40.0m1,5m城市RXTX移动台天线增益-2dB电缆损耗

0dB输出功率灵敏度

-100dBm30dBm天线增益(65°)

接头损耗馈线损耗

灵敏度

-1