gsm蜂窝移动通信基本介绍

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1、1蜂窝概念和蜂窝无线系统标准1.1.蜂窝形状、结构和类型全向天线的电平等值线是圆形用于系统设计时,三种形状:六边形、正方形、三角形六边形:1、最接近圆形,2、面积最大,可用最少的小区数来覆盖整个地理区域。小区类型1、宏蜂窝小区。覆盖半径:1~25km两点问题,盲点和热点。解决办法,直放站和小区分裂。直放站-宽带放大器,过多容易造成干扰。小区分裂-缩小半径的办法来增加系统容量。2、微蜂窝小区。覆盖半径:30~300m。可以低于屋顶高度,信号传播及覆盖主要沿街道的视线范围进行。发射功率低,射频干扰低,设备体积小,安装简单灵活等有点,可作为宏蜂窝的补充,可快速解决热点地区的容量

2、和覆盖问题(街道覆盖、室内覆盖等)。1.2.服务质量指标通信概率-指移动台在无线覆盖区边缘(或区内)进行满意通话的成功概率。我国规定,覆盖区边界处的无线信道通信概率不低于90%,边远郊区的边缘处可适当降低到不低于50%。话音质量指标-我国规定,移动通信网音频带内信噪比大于或等于29dB,相当于CCITT的五级评分标准中的四级话音。接收机输入端最低接收功率-由接收机灵敏度以及话音质量指标即音频信噪比决定的。服务等级指标即呼损率。实际中定义为高峰忙时允许呼叫失败的百分比。1.1.越区切换切换分为硬切换(需要先中断与原基站的联系)、软切换(不需先中断与原基站的联系,只存在CDM

3、A中)、更软切换(一个基站不同小区间的软切换)等。在小区内分配空闲信道时,用户的切换请求优先于用户初始呼叫请求。切换形式:1、信号质量切换。2、业务量平衡切换。3、因为控制信道出现故障。1.2.多址技术FDMA频分多址:在总频率段内分为高低两个频段,中间留一段保护频带分配一个信道,防止同部电台发射机对接收机产生的干扰。指分配一对频率,一个f用做前向信道,一个f用做反向信道。TDMA时分多址:把时间分成周期性的帧,每帧分成若干个时隙。每个信道可看作是每一帧都会出现的特定时隙。移动台只在指定的时隙接收基站发给它的信息,而在一帧的其他时隙可以用做其他用途,这对加强网络控制和切换

4、都是很有利的。TDMA系统对精确的定时和同步要求很高。CDMA码分多址:就是每个信号被一个伪随机二进制序列进行扩频,不同信号的能量被分配到不同的伪随机序列中。CDMA各传输信号在频域和时域上是重叠的,而在码形上相互具有正交性。为了实现双工通信,采用FDD。CDMA系统的全部用户共享一个无线信道。进行功率控制,既可有效地防止“远近效应”,又可以最大限度地减小多址干扰。1.1.干扰和系统容量1、FDMA系统的容量:频道数L=总频段W/频道带宽B。把L不重复地分成K组,分给一簇中地K个小区使用。L不变,K越小,分配给各小区地频道数就越多,系统容量就越大。载干比门限CIR=18B

5、dB。同频干扰。2、TDMA系统的容量:每个频道上再划分若干个时隙,用户使用的信道是在某一频道的某一时隙。TDMA系统的等效信道数和FDMA系统的信道数一样多。所以TDMA需要减小CIR门限值来提高容量。TDMA采用先进的话音编码技术。CIR=12dB。3、CDMA的容量:所有小区共用同一个频谱,限制容量的原因是多址干扰。决定CDMA系统容量的主要参数为处理增益、所需Eb/No话音激活系数、频率复用效率和扇区数目等。Ncdma=20Nfdma=4Ntdma=1201.1.频率复用频率复用距离:D=r,N表示每簇的小区数。频率复用模式:N=3,4,7,12,13,19。1.

6、2.系统扩容技术1、小区分裂小区分裂可将话务拥塞的小区分成半径更小的小区,每个小区都有自己的基站并相应的降低天线高度和发射功率。原则:l确保已建基站可继续使用;l应保持频率复用方式的规则性和重复性;l尽量减少或避免过渡区;l确保今后可继续进行小区分裂。三叶草60度扇形小区分裂法:适用于扇形小区4×3复用模式的小区分裂。在原有两个基站连线的中点增加一个基站,分裂后小区的半径为原小区的1/2,扇区方向不变。2、扇区化把小区分裂几个扇区,即全改定。实际上也是通过定向天线降低频率复用因子D/r,从而减小同频干扰来提高系统容量。C/I的提高意味着所需最小的载干比很容易得到满足。3、

7、天线下倾两个优点:第一,把干扰电平减小到最小;第二,通过把天线束指向靠近发射场地,从而避免覆盖间隙。机械和电调两种方式。1.1.常用的几种蜂窝系统1、GSM系统参数:参数名称参数值前向信道频率935~960MHz反向信道频率890~915MHz载波频道间隔200KHz最小可用C/I9dB无线频率信道数0~124和975~1023簇数4,3小区复用模式4×3,3×3切换模式硬切换帧长4.615ms每帧用户数8RX灵敏度-116dBW信道类型:信道类型简称业务信道TCH公共控制信道CCCH接入认可信道AGCH寻呼信道PCH随机接入

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