1、26、蜂窝移动通信系统,图,1-5,大区覆盖与小区覆盖(a),大区覆盖；,(b),小区覆盖,图,1-6,蜂窝系统的频率再用,FE小区1DGBDECAGBFAGB小区8七小区群再用距离相同字母小区使用相同频率组图,1-7,蜂窝移动通信系统的示意图,MTSO1243567基站至公用电话网图,5,10,带状网的同频道干扰,表,5,4,带状网的同频干扰,27、集群方式,(1),消息集群(Message,Trunking)。,图,1-11,消息集群的典型呼叫格式,暂停移动台1发射移动台2应答暂停移动台1发射移动台3应答脱离时间消息时间22 s总的传输时间28 s4 s2 s4 s2 s4 s暂停2 s4
2、 s6 s信道1(2),传输集群(Transmission,Trunking)。,图,1-12,传输集群的典型呼叫格式,移动台1发射4 s4 s信道1信道可再分配移动台2应答信道可再分配总的传输时间16 s信道可再分配移动台2应答信道可再分配信道可再分配移动台1发射信道可再分配信道2信道34 s4 s(3),准传输集群(Quasi,Transmission,Trunking)。,移动台1发射4 s4 s信道1信道可再分配移动台3应答信道可用总的传输时间18 s信道可用移动台2应答信道可再分配信道24 s0.5 s0.5 s移动台1发射4 s0.5s0.5s图,1-13,准传输集群的典型呼叫格式
3、,28、29-30、第二代蜂窝移动通信系统（2G）31、IMeI附着,IMSI分离 通过查阅IMEI是否和机身主板上的IMEI是否一致来作为鉴别真伪的主要手段。IMSI：国际移动用户识别码（IMSI）,International,Mobile,Subscriber,Identity国际上为唯一识别一个移动用户所分配的号码。32、,空闲信道的选取,空闲信道的选取方式主要可以分为两类：一类是专用呼叫信道方式(或称“共用信令信道”方式)；另一类是标明空闲信道方式。,(1),专用呼叫信道方式。这种方式是在网中设置专门的呼叫信道，专用于处理用户的呼叫。移动用户只要不在通话时就停在这呼叫信道上守候。,(2
4、),标明空闲信道方式。标明空闲信道方式可分为“循环定位”、,“循环不定位”.,33、,慢衰落特性和衰落储备,移动信道中,当信号电平发生快衰落的同时,其局部中值,还随地点,时间以及移动台速度作比较平缓的变化,其衰落周期以秒记,称为慢衰落.为了防止因衰落而引起的通信中断,在信道设计中,必须使信号的电平留有足够的余量,.以使中断率小于规定指标,这种电平余量称为衰落储备-衰落储备的大小决定于地形、地物、工作频率和要求的通信可靠性指标。34、多址方式,多址方式的基本类型有频分多址(FDMA)、,时分多址(TDMA)和码分多址(CDMA)。,实际中也常用到三种基本多址方式的混合多址方式，比如，频分多址/时
5、分多址(FDMA/TDMA)、频分多址/码分多址(FDMA/CDMA)、,时分多址/码分多址(TDMA/CDMA)等等。此外，随着数据业务的需求日益增长，另一类称为随机多址方式的如ALOHA和载波检测多址(CSMA)等也日益得到广泛应用，,其中也包括固定多址和随机多址的综合应用。,36、正交幅度调制技术QAM 标准QAM存在载波恢复和自动增益控制方面问题，不适合瑞利衰落信道；星型QAM可以效地叠加差分编码，性能优于标准QAM,微蜂窝系统中，LOS无线传播，QAM技术可使用。必须使用导频信号和均衡,自适应QAM调制：根据信道情况，自适应改调制的电平数量。37、国际标准化组织（ITU）国际无线电标
6、准化工作由国际电信联盟(ITU)负责,ITU原由综合秘书处、国际频率登记局(IFRB)、国际无线电咨询委员会(CCIR)和国际电话电报咨询委员会(CCITT)四个常设机构组成,1993年3月，ITU组织调整为：,无线通信组CCIR+IFRB)，ITU-R工作组,电信标准化组(CCITT)，ITU-T工作组,电信开发组（BDT）其他标准化组织 欧洲的标准化组织,欧洲邮电管理协会(CEPT)，曾是欧洲通信设施的主要标准化组织，现逐渐被其它组织替代,欧洲电信标准协会(ETSI)，成立于1988年，GSM、DECT、HiperLAN等,北美地区的标准化组织,电子工业协会(EIA),电信工业协会(TIA
7、),蜂窝电信工业协会(CTIA),美国国家标准协会(ANSI),IEEE（LAN）等,我国的标准化组织CWTS38、,位置管理任务,位置登记和呼叫传递,位置更新和寻呼,图,5,28,移动台位置登记过程,39、,网络信令,图,5,24,7号信令系统的协议结构OSI 层次OMAPMAPTCAPISDN-UPSSCPMTP层3MTP层2MTP层1应用层表示层会话层传输层网络层数据链路层物理层SS7 层次40、多径效应与瑞利衰落,图,3-8,移动台接收N条路径信号,iyxSi(t)基站天线经反射(或散射)到达接收天线的第i个信号为Si(t)，其振幅为i,相移为i。假设Si(t)与移动台运动方向之间的夹
8、角为i,其多普勒频移值为imiiffcoscos式中，v为车速，为波长，fm为i=0时的最大多普勒频移，因此S i(t)可写成)(exp)cos2(exp)(00jtjatSiiii假设基站发射的信号为)(exp0000tjaS式中，0为载波角频率，0为载波初相。可求得多径合成联合概率密度函数为22222),(rerrp同理，对r积分可求得相位概率密度函数p()为2121)(22202drerpr20对积分，可求得包络概率密度函数p(r)为222222220221)(rrerderrp0r(3-44),多径衰落的信号包络服从瑞利分布，,故把这种多径衰落称为瑞利衰落。,均,值,253.12)()
9、(0drrprrEm均方值,20222)()(drrprrE图,3,9,瑞利分布的概率密度,41、几种蜂窝通信系统的通信容量的比较：,模拟FDMA系统,总频段宽度,1.25,MHz,(AMPS),频道间隔,30,kHz,信道数目,1.258,6/(3083)=41.7,每区群小区数,7,通信容量,41.7/7=6,TDMA系统总频段宽度1.25,MHz频道间隔30,kHz每载频时隙数,3信道数目31.2586/(3083)=125每区群小区数,4通信容量,125/4=31.25,CDMA系统,总频段宽度,1.25,MHz扇形分区数,3通信容量,120以n表示通信容量，三种系统的比较结果可以写成
10、n(CDMA)=20n(FDMA)=4n(TDMA),42、功率控制原因:远近效应控制办法:开环控制办法(自己测量控制自己)闭环控制办法(自己测量控制别人)1,反向控制,控制效果,控制方法,控制原则2,正向控制(闭环控制,为何不用开环?),控制效果,控制方法功率控制技术是CDMA系统中的关键技术之一43、越区切换 越区切换:分类,准则(4,乒乓效应),控制策略,信道分配,2,越区切换分为两大类：一类是硬切换 另一类是软切换。44、多址技术 空闲信道的选取 话务量的计算,呼损率 FDMA TDMA CDMA(同频-功率控制,软切换)SDMA(智能天线)混合多址 随机多址(ALOHA,CSMA,预
11、约随机多址)45、区域覆盖和信道配置,5.3.1,区域覆盖,1.,带状网,图,5,9,带状网,46、区群的组成应满足两个条件：一是区群之间可以邻接，且无空隙无重叠地进行覆盖；二是邻接之后的区群应保证各个相邻同信道小区之间的距离相等。22jijiN式中，i,j为正整数。,(3),同频(信道)小区的距离。,图,5,13,同信道小区的确定,5.3.2,信道(频率)配置,1.,分区分组配置法,分区分组配置法所遵循的原则是：尽量减小占用的总频段，以提高频段的利用率；同一区群内不能使用相同的信道，以避免同频干扰；小区内采用无三阶互调的相容信道组，以避免互调干扰。,设给定的频段以等间隔划分为信道，按顺序分别
12、标明各信道的号码为：1,2,3,。,若每个区群有7个小区，每个小区需6个信道，按上述原则进行分配，可得到：第一组,1、,5、,14、,20、,34、,36第二组,2、,9、,13、,18、,21、,31第三组,3、,8、,19、,25、,33、,40第四组,4、,12、,16、,22、,37、,39第五组,6、,10、,27、,30、,32、,41第六组,7、,11、,24、,26、,29、,35第七组,15、,17、,23、,28、,38、,42,2.,等频距配置法,等频距配置时可根据群内的小区数N来确定同一信道组内各信道之间的频率间隔，例如，第一组用(1，1+N,1+2N,1+3N,)，第
13、二组用(2,2+N,2+2N,2+3N,)等。例如N=7，则信道的配置为：第一组,1、,8、,15、,22、,29、,第二组,2、,9、,16、,23、,30、,第三组,3、,10、,17、,24、,31、,第四组,4、,11、,18、,25、,32、,第五组,5、,12、,19、,26、,33、,第六组,6、,13、,20、,27、,34、,第七组,7、,14、,21、,28、,35、,这样同一信道组内的信道最小频率间隔为7个信道间隔，若信道间隔为25,kHz，则其最小频率间隔可达175,kHz，,这样，接收机的输入滤波器便可有效地抑制邻道干扰和互调干扰。,如果是定向天线进行顶点激励的小区制
14、，每个基站应配置三组信道，向三个方向辐射，例如N=7，每个区群就需有21个信道组。整个区群内各基站信道组的分布如图,5,-,17。,图,5,17,三顶点激励的信道配置,1、,话务量与呼损率的定义定义流入话务量A为,SA式中：的单位是(次/小时)；S的单位是(小时/次)；两者相乘而得到A应是一个无量纲的量，专门命名它的单位为“爱尔兰”(Erlang)。,00AAAB呼损率:,2、设信息速率为Rb(bit/s),伪随机序列的速率为Rp(子码/秒)，定义扩频因子为,bPRRL,通常L1，且为整数，它是信号频谱的扩展倍数，也等于扩频系统抑制噪声的处理增益。,3、鉴权与加密,由于空中接口极易受到侵犯，G
15、SM系统为了保证通信安全，采取了特别的鉴权与加密措施。鉴权是为了确认移动台的合法性，而加密是了为防止第三者窃听。,鉴权中心(AUC)为鉴权与加密提供了三参数组(RAND#,SRES和Kc)，,在用户入网签约时，用户鉴权键Ki连同IMSI一起分配给用户，这样每一个用户均有惟一的Ki和IMSI，它们存储于AUC数据库和SIM卡中。根据HLR的请求，AUC按下列步骤产生一个三参数组，参见图,9-26。,图,9-26,AUC产生三参数组,IMSI 1KiIMSI 2Ki数据库IMSI和鉴权RAND产生随机数加密算法A8鉴权算法A3结果结果KcSRESRANDKcSRESRANDIMSI：国际移动用户识
16、别Kc：密钥Ki：用户鉴权键SRES：符号响应RAND：随机数将三参数组传送给HLR三参数组1.,鉴权,AUC存储HLR中所有用户的鉴权键KiHLRMSC/VLRMS存储有关的用户信息 对所有用户产生 三参数组 RAND/Kc/SRES临时存储所有用户的三参数组(每用户1至10个三参数组)依请求发给VLR存储所有访问用户的三参数组RAND/Kc/SRES（每用户1至7个三参数组）接入请求RAND算法 A3RANDKiSRESSRESAUCSRESMS=否不能接入是接入？RAND/Kc/SRES图,9-27,鉴权程序2.,加密,AUC存储HLR中所有用户的鉴权键KiHLRMSC/VLRBTS存储
17、所有与网络有关的用户信息对所有用户产生三参数组RAND/Kc/SRES临时存储所有用户的三参数组(每用户1 10个）并依请求发给VLR存储所有访问用户的三参数组(每用户1 7个)RAND/Kc/SRES临时存储Kc用于与MS通话中的加密鉴权程序启动加密加密模式命令MMSRANDRANDA8(Kc)KcA5(加密)TDMA帐号加密消息“加密模式完成”A5TDMA帧号Kc解密消息“加密模式完成”成功否是加密模式完成图,9-28,加密程序 4、位置管理位置登记和呼叫传递位置更新与寻呼,5、,CDMA蜂窝通信系统的多址干扰,蜂窝通信系统无论是采用何种多址方式都会存在各种各样的外部干扰和系统本身产生的特
18、定干扰。FDMA与TDMA蜂窝系统的共道干扰和CDMA蜂窝系统的多址干扰都是系统本身存在的内部干扰。对于各种干扰来说，,对蜂窝系统的容量起主要制约作用的是系统本身存在的自我干扰。,图,8-2,CDMA蜂窝系统的多址干扰,(a)(b)最大的影响通信容量的因素!功率控制功率控制原因:远近效应控制办法:开环控制办法(自己测量控制自己)闭环控制办法(自己测量控制别人)1,反向控制,控制效果,控制方法,控制原则2,正向控制(闭环控制,为何不用开环?),控制效果,控制方法功率控制技术是CDMA系统中的关键技术之一2.,CDMA蜂窝通信系统的功率控制,(1),反向功率控制。反向功率控制也称上行链路功率控制。
19、,其主要要求是使任一移动台无论处于什么位置上，,其信号在到达基站的接收机时，都具有相同的电平，而且刚刚达到信干比要求的门限。显然，能做到这一点，,既可以有效地防止“远近效应”，又可以最大限度地减小多址干扰。,进行反向功率控制的办法可以在移动台接收并测量基站发来的信号强度，并估计正向传输损耗，然后根据这种估计来调节移动台的反向发射功率。如果接收信号增强，,就降低其发射功率；接收信号减弱，就增加其发射功率。,功率控制的原则是：当信道的传播条件突然改善时，功率控制应作出快速反应(例如在几微秒时间内)，以防止信号突然增强而对其它用户产生附加干扰；相反，当传播条件突然变坏时，功率调整的速度可以相对慢一些
20、。,也就是说，宁愿单个用户的信号质量短时间恶化，也要防止许多用户都增大背景干扰。,(2),正向功率控制。,正向功率控制也称下行链路功率控制。其要求是调整基站向移动台发射的功率，使任一移动台无论处于小区中的任何位置上，收到基站的信号电平都刚刚达到信干比所要求的门限值。作到这一点，可以避免基站向距离近的移动台辐射过大的信号功率，也可以防止或减少由于移动台进入传播条件恶劣或背景干扰过强的地区而发生误码率增大或通信质量下降的现象。,6、,纠错编码技术,1.,奇偶校验码,2.,CRC,校验,1.,卷积码,2.,交织编码,GSM系统总体 7、掌握GSM网络结构(框图)移动台 基站子系统 网络子系统 GSM
21、网络接口GSM蜂窝系统的网络结构,MSMSTEBTSBSCBTSBSC基站子系统VLRMSCOMCHLRAUCEIR网络子系统PSTNISDNPDN4.,GSM网络接口,VLRVLRHLREIRMSCBTSBSCAbisMSCMSUmAEFCBDGGSM系统的接口,(1),主要接口。GSM系统的主要接口是指A接口、Abis接口和Um接口。这三种主要接口的定义和标准化可保证不同厂家生产的移动台、基站子系统和网络子系统设备能够纳入同一个GSM移动通信网运行和使用。,A接口。A接口定义为网络子系统(NSS)与基站子系统(BSS)之间的通信接口。从系统的功能实体而言，就是移动交换中心(MSC)与基站控
22、制器(BSC)之间的互连接口，,其物理连接是通过采用标准的,2.048,Mb/s,PCM数字传输链路来实现的。此接口传送的信息包括对移动台及基站管理、移动性及呼叫接续管理等。,Abis接口。Abis接口定义为基站子系统的基站控制器(BSC)与基站收发信机两个功能实体之间的通信接口，,用于BTS(不与BSC放在一处与BSC之间的远端互连方式，它是通过采用标准的,2.048,Mb/s或,64,kb/s,PCM数字传输链路来实现的。此接口支持所有向用户提供的服务，并支持对BTS无线设备的控制和无线频率的分配。,Um接口(空中接口)。Um接口(空中接口)定义为移动台(MS)与基站收发信机(BTS)之间
23、的无线通信接口，它是GSM系统中最重要、,最复杂的接口。,(2),网络子系统内部接口。它包括B、C、D、E、F、G接口。,B接口。B接口定义为移动交换中心(MSC)与访问用户位置寄存器(VLR)之间的内部接口。用于MSC向VLR询问有关移动台(MS)当前位置信息或者通知VLR有关MS的位置更新信息等。,C接口。C接口定义为MSC与HLR之间的接口，用于传递路由选择和管理信息。两者之间是采用标准的2.048,Mb/s,PCM数字传输链路实现的。,D接口。D接口定义为HLR与VLR之间的接口，用于交换移动台位置和用户管理的信息，保证移动台在整个服务区内能建立和接受呼叫。由于VLR综合于MSC中，因
24、此D接口的物理链路与C接口相同。,E接口。E接口为相邻区域的不同移动交换中心之间的接口。,用于移动台从一个MSC控制区到另一个MSC控制区时交换有关信息，以完成越区切换。此接口的物理链接方式是采用标准的,2.048,Mb/s,PCM数字传输链路实现的。,F接口。,F接口定义为MSC与移动设备识别寄存器(EIR)之间的接口，,用于交换相关的管理信息。此接口的物理链接方式也是采用标准的,2.048,Mb/s,PCM数字传输链路实现的。,G接口。G接口定义为两个VLR之间的接口。当采用临时移动用户识别码(TMSI)时，此接口用于向分配TMSI的VLR询问此移动用户的国际移动用户识别码(IMSI)的信
25、息。,G接口的物理链接方式与E接口相同。,(3),GSM系统与其它公用电话网接口。GSM系统通过MSC与公用电信网互连。,一般采用,7,号信令系统接口。,其物理链接方式是MSC与,PSTN或ISDN交换机之间采用,2.048,Mb/s的PCM数字传输链路实现的。,8、,GSM的区域1.,区域定义,GSM系统属于小区制大容量移动通信网，在它的服务区，设置很多基站，移动台只要在服务区内，移动通信网就必须具有控制、交换功能，,以实现位置更新、呼叫接续、过区切换及漫游服务等功能。,在由GSM系统组成的移动通信网络结构中，其相应的区域定义如图,9-3,所示。,扇区扇区基站区扇区扇区基站区位置区扇区扇区基
26、站区扇区扇区基站区位置区MSC区扇区扇区基站区扇区扇区基站区位置区扇区扇区基站区扇区扇区基站区位置区MSC区PLMN区GSM服务区GSM的区域定义,9、,第三代移动通信系统理论研究和发展概况,已提出的第三代移动通信系统主要有：,(1),由国际电信联盟(ITU)提出的“未来公共陆上移动通信系统”(FPLMTS)，,后改名为“国际移动通信,2000”(IMT-,2000)。,(2),由欧洲电信标准协会(ETSI)提出的“通用移动通信系统”(UMTS)。,10、,“软容量”特性CDMA蜂窝系统的全部用户共享一个无线信道，用户信号的区分只靠所用码型的不同，因此当蜂窝系统的负荷满载时，另外增加少数用户，
27、只会引起话音质量的轻微下降(或者说信干比稍微降低)，而不会出现阻塞现象。,在FDMA蜂窝系统或TDMA蜂窝系统中，当全部频道或时隙被占满以后，哪怕只增加一个用户也没有可能。CDMA蜂窝系统的这种特征，使系统容量与用户数之间存在一种“软”的关系。在业务高峰期间，可以稍微降低系统的误码性能，以适当增多系统的用户数目，即在短时间内提供稍多的可用信道数。举例来说，如规定可同时工作的用户数为,50,个，,当,52,个用户同时通话时，信干比的差异仅为8,log(52/50)=0.17,dB。,这就是说CDMA蜂窝通信系统具有“软容量”特性，或者说“软过载”特性。在其它蜂窝通信系统中，当用户过境切换而找不到
28、可用频道或时隙时，,通信必然中断。CDMA蜂窝系统的软容量特性可以避免发生类似现象。,11、漫游,一个CDMA系统由系统ID(SID)和网络ID(NID)组成。一个系统将拥有多个网络。MS将跟踪其所在地区的SID/NID对。每个MS具有一个归属SID和NID的列表。若MS移动进入到一个NID不在列表之中但SID在所列表中，就把该NID归类为漫游NID；若SID也不在列表之中，则称该其为漫游SID。一旦知道一个MS是个漫游者，就将定义出其在此接入的外来(非归属)域能够获得的服务类型。12、各层间传递信息的载体-原语 原语分为四类：请求（Req）型原语，用于高层向低层请求某种业务；证实（Cfm）型
29、原语，用于提供业务的层证实某个动作已经完成；指示（Ind）型原语，用于提供业务的层向高层报告一个与特定业务相关的动作；响应(Res)型原语，用于应答，表示来自高层的指示原语已收到。14、,CDMA信道组成,图,8-6,CDMA蜂窝系统的信道示意图,导频信道同步信道寻呼信道正向业务信道反向业务信道接入信道移动台基站,1.,导频信道,传输由基站连续发送的导频信号。导频信号是一种无调制的直接序列扩频信号，令移动台可迅速而精确地捕获信道的定时信息，并提取相干载波进行信号的解调。移动台通过对周围不同基站的导频信号进行检测和比较，可以决定什么时候需要进行过境切换。,2.,同步信道,主要传输同步信息(还包括
30、提供移动台选用的寻呼信道数据率)。,在同步期间，移动台利用此同步信息进行同步调整。一旦同步完成，它通常不再使用同步信道，,但当设备关机后重新开机时，还需要重新进行同步。,当通信业务量很多,所有业务信道均被占用而不敷应用时，此同步信道也可临时改作业务信道使用。,3.,寻呼信道,在呼叫接续阶段传输寻呼移动台的信息。移动台通常在建立同步后，接着就选择一个寻呼信道(也可以由基站指定)来监听系统发出的寻呼信息和其它指令。,在需要时，寻呼信道可以改作业务信道使用，直至全部用完。,4.,正向业务信道,共有四种传输速率(9,600、4,800、2,400、1,200,b/s)。,业务速率可以逐帧(20,ms)
31、改变，以动态地适应通信者的话音特征。比如，发音时传输速率提高，停顿时传输速率降低。这样做，有利于减少CDMA系统的多址干扰，,以提高系统容量。在业务信道中，还要插入其它的控制信息，如链路功率控制和过区切换指令等。,反向传输逻辑信道如图,8-7(b)所示。图中，含,55,个业务信道和n个接入信道。,5.,接入信道,当移动台没有使用业务信道时，提供运动台到基站的传输通路，在其中发起呼叫、对寻呼进行响应以及传送登记注册等短信息。接入信道和正向传输中的寻呼信道相对应，以相应传送指令、应答和其它有关的信息。不过，,接入信道是一种分时隙的随机接入信道，允许多个用户同时抢占同一接入信道。每个寻呼信道所支撑的
32、接入信道数最多可达,32,个。,6.,反向业务信道,与正向业务信道相对应。,16、,VLR为访问者位置登记器，,是动态数据库。,其主要责任是：,移动台漫游号管理；,临时移动台标识管理；,访问的移动台用户管理；,HLR的更新；,管理MSC区，,位置区及基台区；,管理无线信道(如信道分配表、,动态信道分配管理、,信道阻塞状态)。,17、,HLR为原籍位置登记器，负责移动台数据库管理。其主要责任是：,对在HLR中登记的移动台(MS)的所有用户参数的管理、,修改等；,计费管理；,VLR的更新。18.,越区切换的控制策略,移动台控制的越区切换。,(2),网络控制的越区切换。,(3),移动台辅助的越区切换
33、。,19、,区群的组成应满足两个条件：一是区群之间可以邻接，且无空隙无重叠地进行覆盖；二是邻接之后的区群应保证各个相邻同信道小区之间的距离相等。22jijiN式中，i,j为正整数。,20、,多径时散与相关带宽,1.,多径时散,假设基站发射一个极短的脉冲信号Si(t)=a0(t)，经过多径信道后，移动台接收信号呈现为一串脉冲，,结果使脉冲宽度被展宽了。这种因多径传播造成信号时间扩散的现象，称为多径时散。,图,3,14,多径时散示例,基站天线3421图,3-15,时变多径信道响应示例,(a),N=3;,(b),N=4;,(c),N=5,t=t0t1t1+11t1+12t=t0+t2t2+22 t2
34、+23t2+21t3t3+34t=t0+（a）（b）（c）,最大时延max是以包络电平下降30dB时测定的时延值，,如图,3-16,所示。,图,3,16,多径时延信号包络,表,3,1,多径时散参数典型值,2.,相关带宽,图,3,17,双射线信道等效网络,r(t)Si(t)Hc(j,t)S0(t)2图,3,18,双射线信道的幅频特性,A(,t)1+r1-r2n(t)(2n+1)(t)工程上，对于角度调制信号，相关带宽可按下式估算：,21cB式中，为时延扩展。,例如，=3s,Bc=1/(2)=53kHz。此时传输信号的带宽应小于Bc=53kHz。,21、,分集有两重含义：,一是分散传输，,使接收端
35、能获得多个统计独立的、,携带同一信息的衰落信号；,二是集中处理，,即接收机把收到的多个统计独立的衰落信号进行合并(包括选择与组合)以降低衰落的影响。,2.,分集方式,在移动通信系统中可能用到两类分集方式：,一类称为“宏分集”；,另一类称为“微分集”。,“宏分集”主要用于蜂窝通信系统中，,也称为“多基站”分集。,这是一种减小慢衰落影响的分集技术，,其作法是把多个基站设置在不同的地理位置上(如蜂窝小区的对角上)和在不同方向上，,同时和小区内的一个移动台进行通信(可以选用其中信号最好的一个基站进行通信)。,显然，,只要在各个方向上的信号传播不是同时受到阴影效应或地形的影响而出现严重的慢衰落(基站天线
36、的架设可以防止这种情况发生)，,这种办法就能保持通信不会中断。,3.,合并方式,接收端收到M(M2)个分集信号后，,如何利用这些信号以减小衰落的影响，,这就是合并问题。,一般均使用线性合并器，,把输入的M个独立衰落信号相加后合并输出。MkkkMMtratratratratr12211)()()()()(4-4),假设M个输入信号电压为r1(t)，,r2(t),，,rM(t)，,则合并器输出电压r(t)为,选择不同的加权系数，,就可构成不同的合并方式。,常用的有以下三种方式：,(1),选择式合并。,选择式合并是指检测所有分集支路的信号，,以选择其中信噪比最高的那一个支路的信号作为合并器的输出。,
37、由上式可见，,在选择式合并器中，,加权系数只有一项为1，,其余均为0。,接收机1接收机2,(2),最大比值合并。,最大比值合并是一种最佳合并方式。,为了书写简便，,每一支路信号包络rk(t)用rk表示。,每一支路的加权系数ak与信号包络rk成正比而与噪声功率Nk成反比，,即kkkNra(4-5)由此可得最大比值合并器输出的信号包络为,MkkkMkkkkNrrar121(4-6)图,4,-,3,最大比值合并方式,接收机1接收机2MkkkNr12a1a2,(3),等增益合并。,等增益合并无需对信号加权，,各支路的信号是等增益相加的。,等增益合并方式实现比较简单，,其性能接近于最大比值合并。MkkE
38、rr1(4-7)接收机1接收机2Mkkr122、邻道干扰是指在两个信道频率间隔f一定时，落在邻道中的带外辐射功率与所需信道总功率的比值。,所谓同频干扰，即指无用信号的载频与有用信号的载频相同，并对接收同频有用信号的接收机造成的干扰。24、,呼叫接续,1.,移动用户主呼,移动用户向固定用户发起呼叫的接续过程如图,9-31,所示。,MS“信道请求”“立即分配”指令“业务请求”BS“置密模式”指令“业务请求”“鉴权请求”“鉴权请求”“鉴权”响应“鉴权”响应MSC“置密模式”指令“置密模式完成”“置密模式完成”“TMSI”指令“TMSI”指令“TMSI”响应“TMSI”响应“建立呼叫请求”“建立呼叫请
39、求”“呼叫开始”指令“呼叫开始”指令“信道指配”指令“信道指配”指令“信道指配完成”“信道指配完成”“回铃音”“回铃音”“连接”指令“连接”指令“连接”确认“连接”确认“开始接入请求”应答VLR“鉴权”“鉴权”确认“置密模式”“开始接入请求”应答分配新的“TMSI”对分配新的“TMSI”的应答要求“传送建立呼叫所需信息”“传送建立呼叫所需信息”与固定用户接续图,9-31,移动用户主呼时的接续过程2.,移动用户被呼,GMSC固定用户拨号询问“路由信息”HLR“MSRN”“拨号信息”询问“路由信息”VLR询问“呼叫参数”“呼叫参数”“寻呼请求”“寻呼请求”VMSCBSMS“信道请求”“立即指配”指
40、令“寻呼”响应“寻呼”响应“开始接入请求”“鉴权”“鉴权”确认“鉴权请求”“鉴权请求”“鉴权”响应“鉴权”响应“置密模式”“置密”指令“置密”指令“置密完成”“置密完成”“开始接入应答”请求“完成呼叫”“呼叫建立”“呼叫建立”“呼叫证实”“呼叫证实”“信道指配”信道“指配请求”“指配完成”“指配完成”回铃音回铃音“连接完成”“拨号应答”“连接”“连接”“连接”确认“连接”确认“MSRN”图,9-32,移动用户被呼时的接续过程,25、,几个主要标准化组织的活动情况简介,(1),1985,年，ITU-R(CCIR)成立了临时工作组IWP,8/13，,开始研究适用于全球运营的FPLMTS。1991,年正式成立工作组TG8/1，专门负责FPLMTS的标准制订。,ITU-T(CCITT),2),欧洲电信联盟在,1987,年提出UMTS的概念后，,在一些大型科研计划中对UMTS中可能采用的技术进行了广泛而深入的研究。这些研究计划有：欧洲先进通信计划(RACE)、,先进技术和业务计划(ACTS)以及科技领域合作研究计划(COST)。,ETSI-欧洲电信标准学会,
