1、移动通信原理与系统1第第5 5章章 蜂窝组网技术蜂窝组网技术第5章 蜂窝组网技术2第第2章作业评讲：章作业评讲：2.1 多径衰落对数字移动通信系统的影响：多径衰落对数字移动通信系统的影响：1、信息幅度衰减、信息幅度衰减 2、时延扩展、时延扩展2.2 计算题，得到结果是负的，说明：损耗后，信计算题，得到结果是负的，说明：损耗后，信息的功率息的功率距离远的移动台 小小区边缘的移动台基站发射信号的干扰TDMAFDMA第5章 蜂窝组网技术915.5 蜂窝移动通信的交换技术蜂窝移动通信的交换技术 5.5.1 蜂窝移动通信的交换技术与公共电蜂窝移动通信的交换技术与公共电话交换技术的差别话交换技术的差别5.
2、5.2 蜂窝移动通信呼叫建立过程蜂窝移动通信呼叫建立过程5.5.3 越区切换越区切换第5章 蜂窝组网技术925.5.1 蜂窝移动通信的交换技术与公蜂窝移动通信的交换技术与公共电话交换技术的差别共电话交换技术的差别 蜂窝移动通信网也是一种交换式通信网。蜂窝移动通信网也是一种交换式通信网。蜂窝移动通信的交换技术要比公用电话系蜂窝移动通信的交换技术要比公用电话系统交换技术复杂。统交换技术复杂。第5章 蜂窝组网技术935.5.1 蜂窝移动通信的交换技术与公共电蜂窝移动通信的交换技术与公共电话交换技术的差别话交换技术的差别移动通信的移动通信的MSC除具备公网交换设备外还除具备公网交换设备外还要增加用户移
3、动性管理设备，如用户位置要增加用户移动性管理设备，如用户位置登记（不是一次性位置登记，而是每次开登记（不是一次性位置登记，而是每次开机后根据网络管理的要求进行许多次登机后根据网络管理的要求进行许多次登记），越区切换和网络移动性管理，如网记），越区切换和网络移动性管理，如网内位置区划分、用户位置更新、用户定位、内位置区划分、用户位置更新、用户定位、越区切换和漫游切换等。越区切换和漫游切换等。第5章 蜂窝组网技术945.5.2 蜂窝移动通信呼叫建立过程蜂窝移动通信呼叫建立过程 移动台主呼移动台主呼 移动台被呼移动台被呼 位置登记位置登记 通话过程中的越区信道切换通话过程中的越区信道切换第5章 蜂窝
4、组网技术955.5.3 越区切换越区切换 越区切换（也称过区切换，越区切换（也称过区切换，Hand-over或或Hand-off）是指将当前正在进行的移动台）是指将当前正在进行的移动台与基站之间的通信链路从当前基站转移到与基站之间的通信链路从当前基站转移到另一个基站的过程。另一个基站的过程。该过程也称为自动链路转移（该过程也称为自动链路转移（Auto-matic Link Transfer，ALT）。）。第5章 蜂窝组网技术965.5.3 越区切换越区切换 越区切换通常发生在移动台从一个基站覆越区切换通常发生在移动台从一个基站覆盖的小区进入到另一个基站覆盖的小区的盖的小区进入到另一个基站覆盖的
5、小区的情况下，为了保持通信的连续性，将移动情况下，为了保持通信的连续性，将移动台与当前基站之间的链路转移到移动台与台与当前基站之间的链路转移到移动台与新基站之间的链路。新基站之间的链路。第5章 蜂窝组网技术975.5.3 越区切换越区切换 越区切换包括以下几个方面的问题：越区切换包括以下几个方面的问题：越区切换的原因；越区切换的原因；越区切换的准则，也就是何时需要进行越区切换的准则，也就是何时需要进行越区切换；越区切换；越区切换由谁来控制；越区切换由谁来控制；越区切换时信道如何分配。越区切换时信道如何分配。第5章 蜂窝组网技术98越区切换的原因越区切换的原因l信号的强度或质量下降到由系统规定的
6、一定信号的强度或质量下降到由系统规定的一定参数以下，此时移动台被切换到信号强度较参数以下，此时移动台被切换到信号强度较强的相邻小区。由移动台发起。强的相邻小区。由移动台发起。l由于某小区业务信道容量全被占用或几乎全由于某小区业务信道容量全被占用或几乎全被占用，这时移动台被切换到业务信道容量被占用，这时移动台被切换到业务信道容量较空闲的相邻小区。由上级实体发起。较空闲的相邻小区。由上级实体发起。第5章 蜂窝组网技术99何时需要进行越区切换；何时需要进行越区切换；l切换必须顺利完成，并且尽可能少地出现，同时要使用户觉察不到l切换门限要恰当Pr切换切换Pr最小可用最小可用Pr切换代表启动切换的门限，
7、切换代表启动切换的门限，Pr最小可用代表最小可用代表基站规定的特定的信号强度为最小可用的信号基站规定的特定的信号强度为最小可用的信号不能太小也不能太大。不能太小也不能太大。太大，会有不需要切换来增加系统负担太大，会有不需要切换来增加系统负担太小，会因为信号太弱而产生掉话，无足够太小，会因为信号太弱而产生掉话，无足够时间切换时间切换第5章 蜂窝组网技术100l切换前对信号的监视：保证所检测到的电平不是由于信道产生瞬间的衰落引保证所检测到的电平不是由于信道产生瞬间的衰落引起的起的保证信号电平的下降确实由于移动台正离开当前基站保证信号电平的下降确实由于移动台正离开当前基站何时需要进行越区切换；何时需
8、要进行越区切换；第5章 蜂窝组网技术101越区切换由谁来控制越区切换由谁来控制第一代模拟蜂窝系统由基站完成，由MSC管理数字TDMA第二代系统移动台辅助切换(MAHO)接收周围基站的能量送给当前为它服务的基站切换速度更快第5章 蜂窝组网技术102越区切换时信道如何分配越区切换时信道如何分配信道监视方法目的：使切换请求优先于初始呼叫请求目的：使切换请求优先于初始呼叫请求原理：保留小区中所有可用信道的一小部分，原理：保留小区中所有可用信道的一小部分，专门为那些可能要切换到该小区的通话所发专门为那些可能要切换到该小区的通话所发出的切换请求服务出的切换请求服务对切换请求进行排队目的：减小中断的发生概率
9、目的：减小中断的发生概率原理：信号强度下降到切换门限以下和因信原理：信号强度下降到切换门限以下和因信号太弱而通话中断之间的时间间隔是有限的号太弱而通话中断之间的时间间隔是有限的增加了呼损率增加了呼损率第5章 蜂窝组网技术1035.5.3 越区切换越区切换 研究越区切换算法所关心的主要性能指标研究越区切换算法所关心的主要性能指标包括：越区切换的失败概率、因越区失败包括：越区切换的失败概率、因越区失败而使通信中断的概率、越区切换的速率、而使通信中断的概率、越区切换的速率、越区切换引起的通信中断的时间间隔以及越区切换引起的通信中断的时间间隔以及越区切换发生的时延等。越区切换发生的时延等。越区切换分为
10、两大类：一类是硬切换，另越区切换分为两大类：一类是硬切换，另一类是软切换。一类是软切换。增加了呼损率增加了呼损率第5章 蜂窝组网技术1045.3.3 特点先断后通：在新链路建立前，先中断旧链路。先断后通：在新链路建立前，先中断旧链路。在整个切换过程中移动台只能使用一个无线信道。在整个切换过程中移动台只能使用一个无线信道。存在短期通话中断。存在短期通话中断。有掉话的可能。有掉话的可能。系统模拟系统和模拟系统和TDMATDMA系统（如系统（如GSMGSM系统）系统）原因：采用不同频率的小区之间只能采用硬切换原因：采用不同频率的小区之间只能采用硬切换缺点失败率较高失败率较高“乒乓效应乒乓效应”统计结
11、果 无线信道上无线信道上90%90%的掉话是在切换过程中发生的。的掉话是在切换过程中发生的。第5章 蜂窝组网技术105优点优点优缺点优缺点系统系统地位地位软切换是指需要切换时，移动台先与目标软切换是指需要切换时，移动台先与目标基站建立通信链路，再切断与原基站之间基站建立通信链路，再切断与原基站之间的通信链路的切换方式，即先通后断的通信链路的切换方式，即先通后断CDMA蜂窝移动通信系统所独有蜂窝移动通信系统所独有提高切换成功率提高切换成功率增加系统容量增加系统容量提高通信质量提高通信质量硬件设备的增加硬件设备的增加占用更多的资源占用更多的资源CDMA系统特有的关键技术之一系统特有的关键技术之一第
12、5章 蜂窝组网技术1061 1、移动台与原小区基站台、移动台与原小区基站台保持通信链路；保持通信链路；2 2、移动台与原小区基站台、移动台与原小区基站台保持通信链路的同时，保持通信链路的同时，与新的目标小区（一个与新的目标小区（一个或多个小区）的基站台或多个小区）的基站台建立通信链路建立通信链路；5.3.3 移动台只与其中的一个新小区基站台保持通信链路。移动台只与其中的一个新小区基站台保持通信链路。第5章 蜂窝组网技术107 软切换中还包括更软切换。软切换中还包括更软切换。与软切换的与软切换的区别：软切换通常指不同小区之间进行的软切换。软切换通常指不同小区之间进行的软切换。更软切换是指在同一个
13、小区的不同扇区之间进行的软切更软切换是指在同一个小区的不同扇区之间进行的软切换。换。在软切换过程中，会同时占用两个基站的信道单元和在软切换过程中，会同时占用两个基站的信道单元和WALSHWALSH码资源，通常在基站控制器（码资源，通常在基站控制器（BSCBSC）完成前向链）完成前向链路帧的复制和反向链路帧的选择。路帧的复制和反向链路帧的选择。更软切换则不用占用新的信道单元，只需要在新扇区分更软切换则不用占用新的信道单元，只需要在新扇区分配配WALSHWALSH码，从基站送到码，从基站送到BSCBSC的只是一路话音信号。的只是一路话音信号。第5章 蜂窝组网技术1085.5.3 越区切换越区切换
14、图图5-17 越区切换示意图越区切换示意图第5章 蜂窝组网技术1095.6 蜂窝移动通信网综述蜂窝移动通信网综述 5.6.1 概述概述*5.6.2 移动通信网和固定通信网移动通信网和固定通信网*5.6.3 移动通信网的发展移动通信网的发展第5章 蜂窝组网技术1105.7.1 概述概述 1移动通信网的概念移动通信网的概念移动通信网的基本结构包括：移动台移动通信网的基本结构包括：移动台（Mobile Station，MS）、基站系统）、基站系统（Base Station Subsystem，BSS）和）和构成网络节点的移动交换中心（构成网络节点的移动交换中心（Mobile Service Swit
15、ching Center，MSC）等。）等。第5章 蜂窝组网技术1112移动通信网的组成移动通信网的组成 图图5-23 移动通信网的组成示意图移动通信网的组成示意图移动网移动网固定网固定网第5章 蜂窝组网技术1125.7.2 移动通信网和固定通信网移动通信网和固定通信网 移动通信网与固定通信网的不同在于无线移动通信网与固定通信网的不同在于无线用户的移动性和固定用户的固定性。用户的移动性和固定用户的固定性。1公用交换电话网公用交换电话网公用交换电话网是高度集成的、拥有用户公用交换电话网是高度集成的、拥有用户最多的公共电话网，是世界上最大的电话最多的公共电话网，是世界上最大的电话网。网。一般来说，
16、电话网分为长途电话网和本地一般来说，电话网分为长途电话网和本地电话网两大部分。电话网两大部分。第5章 蜂窝组网技术1131公用交换电话网公用交换电话网图图5-24 我国电话网结构我国电话网结构第5章 蜂窝组网技术1142公共数据网公共数据网公共数据网（公共数据网（PDN）分为两种：一种是分）分为两种：一种是分组交换公共数据网（组交换公共数据网（PSPDN）；另一种）；另一种是电路交换公共数据网（是电路交换公共数据网（CSPDN）。一）。一般来说，般来说，PDN主要用来传送计算机数据。主要用来传送计算机数据。第5章 蜂窝组网技术1153综合业务数据网综合业务数据网ISDN是这样一种网络，它由电话
17、综合网是这样一种网络，它由电话综合网（IDN）演变而成，提供端到端的数字连）演变而成，提供端到端的数字连接，以支持一系列广泛的业务（包括语音接，以支持一系列广泛的业务（包括语音和非语音业务），它为用户提供一组有限和非语音业务），它为用户提供一组有限的标准多用途用户的标准多用途用户网络接口。网络接口。第5章 蜂窝组网技术1163综合业务数据网综合业务数据网ISDN所提供的业务除了语音业务外，所所提供的业务除了语音业务外，所包括的非话业务有数字、文字和图像，即包括的非话业务有数字、文字和图像，即分组交换数据、电路交换数据、电子邮件分组交换数据、电路交换数据、电子邮件（E-mail）、电子信箱（）、
18、电子信箱（Mailbox）、智）、智能用户电报（能用户电报（Teletex）、可视图文）、可视图文（Videotex）、传真（）、传真（Facsimile）、可）、可视电话（视电话（Videophone）、电话会议）、电话会议（Video Conference）等。）等。ISDN的信令的信令方式采用公共信令方式。方式采用公共信令方式。第5章 蜂窝组网技术117*5.7.3 移动通信网的发展移动通信网的发展 1第一代移动通信网第一代移动通信网通常所说的第一代移动通信系统是指模拟通常所说的第一代移动通信系统是指模拟蜂窝移动通信系统。蜂窝移动通信系统。它是频分多址接入（它是频分多址接入（FDMA）的
19、移动通信）的移动通信系统。系统。第5章 蜂窝组网技术1181第一代移动通信网第一代移动通信网第一代蜂窝移动通信网有以下缺点：第一代蜂窝移动通信网有以下缺点：l l 频谱利用率低，容量有限；频谱利用率低，容量有限；l l 制式太多，互不兼容，妨碍漫游，限制了制式太多，互不兼容，妨碍漫游，限制了用户覆盖面；用户覆盖面；l l 提供业务的种类受限制，不能传送数据信提供业务的种类受限制，不能传送数据信息；息；l l 容易被窃听；容易被窃听；l l 不能与不能与ISDN兼容。兼容。第5章 蜂窝组网技术1192第二代移动通信网第二代移动通信网第二代移动通信（第二代移动通信（2G）系统为数字蜂窝）系统为数字
20、蜂窝移动通信系统。移动通信系统。第二代移动通信系统最有代表性的是第二代移动通信系统最有代表性的是GSM（Global System for Mobile）和）和CDMA系统。系统。数字移动通信系统采用了两种无线接入方数字移动通信系统采用了两种无线接入方式：式：GSM采用的是采用的是TDMA，即时分多址的，即时分多址的接入方式；接入方式；CDMA采用的是码分多址的接采用的是码分多址的接入方式。入方式。第5章 蜂窝组网技术1203第三代移动通信网第三代移动通信网（1）第三代移动通信网的基本概念）第三代移动通信网的基本概念第三代移动通信第三代移动通信3G系统，是指能支持语系统，是指能支持语音数据综合
21、和移动多媒体的宽带数字移动音数据综合和移动多媒体的宽带数字移动网络。网络。第5章 蜂窝组网技术1213第三代移动通信网第三代移动通信网（2）第二代数字移动通信系统向第三代移动）第二代数字移动通信系统向第三代移动通信系统的演进通信系统的演进为了使现有的庞大的第二代数字移动通信为了使现有的庞大的第二代数字移动通信网络能平滑地过渡到第三代移动通信网络，网络能平滑地过渡到第三代移动通信网络，美国的美国的IS-95和欧洲的和欧洲的GSM系统都采用了系统都采用了渐进过渡的方法。渐进过渡的方法。第5章 蜂窝组网技术1223第三代移动通信网第三代移动通信网以以IS-95为基础发展，逐渐从为基础发展，逐渐从IS-95-A至至IS-95-B过渡到第三代移动通信系统的单载波，过渡到第三代移动通信系统的单载波，最终至多载波，支持达最终至多载波，支持达2Mbit/s的数据速的数据速率。率。第5章 蜂窝组网技术123作业作业?什么叫多址方式？主要有哪几种多址方式？什么叫多址方式？主要有哪几种多址方式？?简述切换的基本概念。简述切换的基本概念。?什么是同频干扰？是如何产生的？如何改善？什么是同频干扰？是如何产生的？如何改善？
