移动通信网络(2G) 作者:刘俊升 11电子3班
基本网络
移动通信基本概念 移动台 无线基站 移动交换中心 蜂窝小区 切换 漫游
蜂窝通信基本原理 大区制 一个基站覆盖整个服务区域 技术简单 通信质量差 频率利用率低 系统容量小
蜂窝通信基本原理
蜂窝移动通信网络结构
蜂窝通信几个概念和区别 多址技术 双工技术 窄带系统与宽带系统 频分多址(FDMA) 、时分多址(TDMA)和码分多址(CDMA) 时分双工与频分双工 窄带系统与宽带系统 单个信道的带宽与所期望信道的相干带宽一致 一个信道的发射带宽大于这个信道的相干带宽 宽带系统通常能够带来频率分集的优势
多址技术示意图 时间 频率 FDMA 频率 时间 TDMA 传统多址技术 频率 时间 码字 CDMA 码分多址技术
频分多址技术(FDMA) FDMA信道每次只能传递一个电话如果一个FDMA信道没有使用,并且处于空闲状态,它不能被其他用户使用以增加共享容量。 在分配成语音信道后,基站和移动台就会同时地连续不断地发射。 FDMA需要精确的RF滤波器,需要双工器(单天线)。 非线性效应:许多信道共享一个天线,功率放大器的非线性会产生交调频率(IM),产生额外的RF辐射。 FDMA比TDMA简单,同步和组帧比特少,系统开销 FDMA通常是窄带系统。
时分多址技术(TDMA) 多个用户共享一个载波频率,分享不同时隙。 TDMA系统的数据传递是不连续的,是分组发射,可以关闭。 不连续发送,可以利用空闲时隙监听其他基站,实现切换处理。 需要自适应均衡;需要保护时隙。 分组发射需要额外的系统开销,如保护数据同步。 按照不同的用户提供不同的带宽。 TDMA的效率是指发射的数据中信息所占的百分比。
蜂窝无线区域的组成方法 频率复用的概念(容量扩充) 呼叫阻塞 载频受限 频道扩充受限 成本受限
无线区域的划分 七小区频率复用
基站天线激励方式
服务小区“扇区化” “扇区化”的技术,扇区化即是将一个基站分成多个小区,每个小区都有自己的发射和接收天线,相当于一个独立的小区。 扇区化的小区使用特制的定向天线,使该小区发射的无线电波集中在一个特定的方向上。这样做有很多优点,首先小区发射的无线电波能量集中到了一个更小的区域如60度,120度或180度,而不是以360度全向发射,这样可以获得更强的信号,有利于“室内覆盖”等。另外,更好地防止同信道干扰和邻信道干扰,同频复用距离缩短,在同一地理区域可以有更多的小区,可以支持更多的移动用户。
GSM系统频率复用模式 4 ×3标准复用模式(GSM体制推荐) 无线区族 4个基站 每基站3扇区 基站结构 3个120或三叶草扇区 C/I 12 dB
GSM系统频率复用模式 3 ×3标准复用模式 复用方式 3个基站9个扇区 特点 不增加新基站 容量增加(有限) 抗干扰措施
GSM常规信道分配方式 要求 各邻小区禁止使用同频 各小区使用的邻频间隔尽可能大 链形分配
基站子系统(BSS)的组成 基站控制器 — BSC 基站收发信机 — BTS 无线操作维护中心 — OMC-R MS BSC TC BTS MS UM接口 Abis接口 A接口 基站控制器 — BSC 基站收发信机 — BTS 无线操作维护中心 — OMC-R 码变换器 — TC(Transcoder)
BTS的一般结构 BTS的功能模块 基站接口设备 信令处理 编码与交织 译码与解交织 加密 解密 调制 均衡解调 发信机 收信机 天 线 跳频控制 时钟 Abis Um
GSM网络的接口 NMC OMC MSC Abis PSTN Um G A AUC HLR EIR IWF TC BSC BTS EC VLR PSTN BSS B C H D E F
GPRS无线网络结构 ①GPRS服务区(SA) ②公共陆地移动网(PLMN) ③SGSN服务区 ④SGSN路由区(RA) ⑤位置更新区(LAC) ⑥BSC控制区 ⑦基站小区
谢谢!