移动通信技术讲义-第9讲_第二章_蜂窝移动通信的组网.ppt

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1、一、多址通信的概念1．多址接入蜂窝系统中是以信道来区分通信对象的。一个信道只能容纳一个用户进行通话。许多同时通话的用户，互相以信道来区分，这就是多址。如何建立用户之间的无线信道的连接，是多址接入方式的问题。解决多址接入问题的方法叫做多址接入技术。移动通信中的多址技术2．多址接入方式许多用户同时通话，以不同的信道分隔，防止相互干扰，各用户信号通过在射频波道上的复用，从而建立各自的信道，以实现双边通信的连接，称为多址连接。移动通信系统中基站的多路工作和移动台的单路工作形成了移动通信的一大特点。多址接

2、入方式的数学基础是信号的正交分割原理。无线电信号可以表达为时间、频率和码型的函数，即可写作s(c，f，t) =c(t)s(f，t)式中，c(t)是码型函数；s(f，t)是时间t和频率f的函数。当以传输信号的载波频率不同来区分信道建立多址接入时，称为频分多址（FDMA）方式；当以传输信号存在的时间不同来区分信道建立多址接入时，称为时分多址（TDMA）方式；当以传输信号的码型不同来区分信道建立多址接入时，称为码分多址（CDMA）方式。下图分别给出了N个信道的FDMA、TDMA和CDMA的示意图。FD

3、MA、TDMA和CDMA的示意图二、FDMA方式1．FDMA系统原理FDMA为每一个用户指定了特定信道，这些信道按要求分配给请求服务的用户。在呼叫的整个过程中，其他用户不能共享这一频段。1．FDMA系统原理FDMA系统的工作示意图在上图中可以看出：在频分双工（FDD）系统中，分配给用户一个信道，即一对频谱。一个频谱用作前向（下行）信道即基站（BS）向移动台（MS）方向的信道；另一个则用做反向（上行）信道即移动台向基站方向的信道。这种通信系统的基站必须同时发射和接收多个不同频率的信号。任意两个移动

4、用户之间进行通信必须经过基站的中转，因而必须同时占用2个信道（2对频谱）才能实现双工通信。频谱分割图如下图所示。FDMA系统频谱分割示意图在频率轴上，前向（下行）信道占有较高的频带，反向（上行）信道占有较低的频带，中间为保护频带。在用户频道之间，设有保护频隙，以免因系统的频率漂移造成频道间的重叠。前向与反向信道的频带分割，是实现频分双工通信的要求。频道间隔（如为25kHz）是保证频道之间不重叠的条件。移动交换中心（MSC）是蜂窝通信网络的核心，其主要功能是对位于本MSC控制区域内的移动用户进行通

5、信控制和管理。例如：信道的管理和分配；呼叫的处理和控制；过区切换和漫游的控制；用户位置信息的登记与管理；用户号码和移动设备号码的登记和管理；用户服务类型的控制；对用户实施鉴权；为系统中连接别的MSC及为其它公用通信网络，如为公用交换电信网（PSTN）、综合业务数字网（ISDN）和公用数据网（PDN）提供链路接口，保证用户在转移或漫游的过程中实现无间隙的服务。由此可见，MSC的功能与固定网络的交换设备有相似之处（如呼叫的接续和信息的交换），也有特殊的要求（如无线资源的管理和适应用户移动性的控制）。

6、2．FDMA系统中的干扰问题（1）互调干扰互调干扰是指系统内由于非线性器件产生的各种组合频率成分落入本频道接收机通带内造成的对有用信号的干扰。（2）邻道干扰邻道干扰是指相邻频道信号中存在的寄生辐射落入本频道接收机带内造成的对有用信号的干扰。（3）同频道干扰同频道干扰一般是指相同频率电台之间的干扰。在蜂窝系统中，同频道干扰是指相邻区群中同信道信号之间造成的干扰。它与蜂窝结构和频率规划密切相关。为了减少同频道干扰，需要合理地选定蜂窝结构与频率规划，表现为系统设计中对同频道干扰抑制因子Q的选择。Q=D

7、/R（3-6）式中，D为同信道小区的距离（即同频小区的距离）；R为小区半径。3．FDMA系统的特点FDMA信道每次只能传送一路电话。每信道占用一个载频，相邻载频之间的间隔应满足传输信号带宽的要求。为了在有限的频谱中增加信道数量，系统均希望间隔越窄越好。FDMA信道的相对带宽较窄，每个信道的每一载波仅支持一路电路连接，也就是说FDMA通常在窄带系统中实现。符号时间与平均延迟扩展相比较是很大的。FDMA方式中，每信道只传送一路数字信号，信号速率低，一般在25kbit/s以下，远低于多径时延扩展所限定

8、的100kbit/s，所以在数字信号传输中，由码间干扰引起的误码极小。移动台较简单，和模拟的较接近。基站复杂庞大，重复设置收发信设备。基站有多少信道，就需要多少部收发信机，同时需用天线共用器，功率损耗大，易产生信道间的互调干扰。FDMA系统每载波单个信道的设计，使得在接收设备中必须使用带通滤波器允许指定信道里的信号通过，滤除其他频率的信号，从而限制邻近信道间的相互干扰。越区切换较为复杂和困难。因为在FDMA系统中，分配好语音信道后，基站和移动台都是连续传输的，所以在越区切换时，必须瞬时中断数十至