01移动通信系统基础知识

移动通信知识移动通信知识目 录一、无线通讯基础知识一、无线通讯基础知识二、二、GSMGSM三、三、CDMACDMA通信系统的一般模型 信息源和收信者：模拟信源和离散信源 发送设备：将信源和传输媒介匹配起来 传输媒介：无线或有线 接收设备：从带有干扰的信号中正确恢复出原始消息 信 息源发送设 备传输媒 介接 收设 备收 信者干扰模拟移动通信 第一代模拟移动通信系统：AMPS（美国），TACS（英国等），NMT450/900（荷兰，芬兰等等）模拟移动通信的局限性：各系统间没有公共接口 无法与固定网迅速向数字化推进相适应，数字承载业务很难开展 频率利用率低，无法适应大容量的要求安全.利用率低，易于被窃听，易做“假机”数字移动通信系统 第二代数字移动通信系统欧洲GSM美国CDMA(IS-95)日本的PDC、PHS 数字移动通信系统的特点：频谱效率高 容量大 话音质量高 开放的接口 安全性 与ISDN，PSTN等的互连。数字通信系统 信源编码：去除信源信息的冗余，进行压缩编码 信道编码：为了减少信息经信道传输后产生的差错，增加了一些冗余 信 息源信 源编码信 道编码调制传输 媒收 信者信 源解 码信 道解 码解 调噪声和干扰无线网络的核心问题 频率资源紧缺频率资源紧缺 无线传播环境复杂 用户大范围移动蜂窝系统接入方法FDMA:频分多址TDMA：时分多址CDMA：码分多址蜂窝小区系统 频率复用：蜂窝小区蜂窝小区系统的特点 蜂窝小区系统有以下主要特点：无线频率资源复用。增大话务量，减少发射功率。越区自动切换。当一个移动用户从某小区移动到另一个小区时，为使通话不被中断需要自动切换信道，用户不会察觉到这个过程。信道分配和小区分裂。移动网由于其本身的特点，话务分配极不平衡。因而小区的半径、每个小区分配到的信道是不相同的。随着话务量的增加，可以将原有的小区进一步分裂成更小的新小区。无线网络的核心问题 频率资源紧缺 无线传播环境复杂无线传播环境复杂 用户大范围移动无线传播环境 复杂、恶劣的传播条件是移动信道的特性，主要表现为各种形式的衰落。认识无线传播环境的意义，在于针对移动信道的特点，采取抗衰落措施实现优质可靠的无线通讯。移动通信信道特点 三类损耗 路径传播损耗：指电波在空间传播所产生的耗损 慢衰落损耗：由阴影效应而产生的损耗 快衰落损耗：由于多径传播而产生的损耗 三种效应 阴影效应：由大型建筑物和其他物体的阻挡而形成在传播接收区域上的半盲区 远近效应：移动用户与基站间距离随机地变化而引起 多普勒效应：用户的高速运动而引起传播频率的扩散而导致的，其扩散程度与用户运动速度成正比慢衰落和快衰落多径传播 移动信道的主要特性：多径传播多条路径的反射波的迭加。路径的距离不同，反射波到达的时间和相位就不同。同相迭加则增强，反相迭加则减弱，引起接收信号幅度的急剧变化。分集技术 分集技术利用多条传输相同信息，且具有近似相等的平均信号强度和相互独立衰落特性的信号路径，在接收端进行适当合并，以降低多径衰落的影响，改善传输的可靠性。分集的实现方法 空间分集 极化分集 频率分集 发射分集信道编码 目的：信号遇到干扰时提高传输质量。手段：增加冗余的比特。编码的一般顺序循环码 在信息比特后面附加上校验位，用于检错和纠正短的突发错，或只用于检错。卷积码和Turbo码 用于纠正随机的错误比特。交织 将接收信号中的连续的比特差错转化为随机的比特差错。数字信号解调 具有优良的抗干扰、抗衰落特性 采用均衡技术 采用多径分集技术无线网络的核心问题 频率资源紧缺 无线传播环境复杂 用户大范围移动用户大范围移动移动性 移动台的两种状态空闲模式：移动台在侦听广播信道，此时它不占用任一信道专用模式：一条双向信道分配给需要通信的移动台 用户的移动性 移动用户呼叫或被呼叫时，需要知道移动用户所在小区当移动用户在通话中越区时，必须自动进行越区切换，而不能丢失信息或中断通话。针对措施位置管理越区切换 位置管理 无处不在的寻呼：当一个呼叫到来时，向网络中的所有小区发寻呼信息，免除了移动台向网络报告它当前位置的要求。小区级的系统位置更新：移动台将所在小区变化的消息通知网络，系统将每个用户当前所在小区信息保存在数据库中，当呼叫到来时，访问数据库，然后在移动用户所在的小区内发寻呼信息。位置区（Location Area）：一个位置区包含一组小区，每个小区只属于一个位置区，每个位置区都有一个识别码。越区切换 当一个通话中的用户从一个小区移到另一个小区时，网络能够自动地转换处理而不造成明显的影响。切换的方法：硬切换：切换时先断开源小区的连接，再和目标小区连接。同步切换：目标小区和源小区同步，切换速度快 异步切换：目标小区和源小区不同步，切换速度较慢软切换：切换时同时保持目标小区和源小区的连接，切换成功率高。目 录GSMGSMGSM的多址方案 FDMA与TDMA的混合方式 每个载波带宽为200kHz，含8个物理信道。时间频率BP15/26ms200KHz间隙GSM的主要特点 频谱效率高 容量较高 话音质量较好 接口开放 安全性 利用现有的标准接口与ISDN、PSTN等互连 在SIM卡的基础上实现漫游 GSM移动通信网结构BSCBTSBTSHLR/AUCEIRSCISDNPLMNPSTNPSPDNOMCBSS(1)BSS（n）MSA接口BS接口Abis接口Um接口图1.2.1GSM移动通信网结构MSC/VLRGSM移动通信网组成 基站收发信台（BTS）基站控制器（BSC）移动业务交换中心（MSC）归属位置寄存器（HLR）拜访位置寄存器（VLR）鉴权中心（AUC）操作与维护中心（OMC）CDMA系统特点 频谱利用率高，频率复用系数为1 通信容量大，是FDMA的10倍，TDMA的4倍 覆盖范围大，网络建设成本低 蜂窝呼吸技术，具有软容量特性 话音品质好 平滑的软切换技术，掉话率低 信道数据速率很高,可提供数据业务 保密性能强，易于实现精确定时与测距 手机符合环保的要求，被誉为“绿色手机”空中接口参数 频率频率：800MHz 上行 824MHz849MHz 下行869MHz894MHz 载波间隔载波间隔：1.25MHz 调制方式调制方式：QPSK 空中传输速率空中传输速率：1.2288Mbit/s 声音编码方式声音编码方式：QCELPCDMA频谱概念CDMA系统的关键技术 扩频码的选择 功率控制技术 分集接收技术 软切换技术THE END谢谢观看/欢迎下载BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES.BY FAITH I BY FAITH