1、第第7 7章章 FDMAFDMA蜂窝移动通信系统蜂窝移动通信系统 PSTNMTSOAMTSOB公用陆地移动网电话网电话网MSBSMTSO移动电话交换局BS基站MS移动台数据终端交换网络处理器控制器线路监测架维护与测试架数据及定位射频部件射频架 2射频架 1射频架 0逻辑单元控制单元发射机接收机MTSOBS数据总线语音线接收机发射机发射机MS移动台接收机数据架第第7章章 FDMA蜂窝移动通信系统蜂窝移动通信系统 7.1 概述概述 7.2 模拟移动电话系统的组成模拟移动电话系统的组成 7.3 系统信道、控制、信令系统信道、控制、信令 7.4 FDMA系统的交换技术系统的交换技术 习题习题 第第7
2、7章章 FDMAFDMA蜂窝移动通信系统蜂窝移动通信系统 PSTNMTSOAMTSOB公用陆地移动网电话网电话网MSBSMTSO移动电话交换局BS基站MS移动台数据终端交换网络处理器控制器线路监测架维护与测试架数据及定位射频部件射频架 2射频架 1射频架 0逻辑单元控制单元发射机接收机MTSOBS数据总线语音线接收机发射机发射机MS移动台接收机数据架7.1 概概 述述 7.1.1 模拟蜂窝移动电话系统 20世纪80年代，蜂窝移动电话系统在美国、丹麦、芬兰、瑞典、挪威、英国、德国和日本等国蓬勃兴起，很快就形成了多种互不兼容的移动电话系统。第第7 7章章 FDMAFDMA蜂窝移动通信系统蜂窝移动通
3、信系统 PSTNMTSOAMTSOB公用陆地移动网电话网电话网MSBSMTSO移动电话交换局BS基站MS移动台数据终端交换网络处理器控制器线路监测架维护与测试架数据及定位射频部件射频架 2射频架 1射频架 0逻辑单元控制单元发射机接收机MTSOBS数据总线语音线接收机发射机发射机MS移动台接收机数据架 表7 1（略）列出了上述几种蜂窝移动电话系统的主要性能。我国自20世纪90年代初，相继从Motorola、Ericson、NEC等公司引进了AMPS系统和TACS系统。原邮电部确定移动电话采用TACS标准，后来引进的系统以爱立信公司的ETACS为主要系统设备。1990年月，国家无线电管理委员会重
4、新规定移动电话使用的频段为890915 MHz与935960 MHz。第第7 7章章 FDMAFDMA蜂窝移动通信系统蜂窝移动通信系统 PSTNMTSOAMTSOB公用陆地移动网电话网电话网MSBSMTSO移动电话交换局BS基站MS移动台数据终端交换网络处理器控制器线路监测架维护与测试架数据及定位射频部件射频架 2射频架 1射频架 0逻辑单元控制单元发射机接收机MTSOBS数据总线语音线接收机发射机发射机MS移动台接收机数据架 上述各种蜂窝网移动通信系统均具有下列的主要功能：具有与公用电话网进行自动交换的能力。双工通信，语音质量接近市话网标准。双向自动拨号，包括移动用户与市话用户间的直接拨号以
5、及移动台之间的直接拨号。用户容量大。采用小区制频率复用技术。第第7 7章章 FDMAFDMA蜂窝移动通信系统蜂窝移动通信系统 PSTNMTSOAMTSOB公用陆地移动网电话网电话网MSBSMTSO移动电话交换局BS基站MS移动台数据终端交换网络处理器控制器线路监测架维护与测试架数据及定位射频部件射频架 2射频架 1射频架 0逻辑单元控制单元发射机接收机MTSOBS数据总线语音线接收机发射机发射机MS移动台接收机数据架 具有自动过境切换频道技术，切换时间小于20 ms。设备通用性较强。通常基站、移动台等设备在网络覆盖范围内可以通用。各地之间可以联网，具有自动漫游功能。第第7 7章章 FDMAFD
6、MA蜂窝移动通信系统蜂窝移动通信系统 PSTNMTSOAMTSOB公用陆地移动网电话网电话网MSBSMTSO移动电话交换局BS基站MS移动台数据终端交换网络处理器控制器线路监测架维护与测试架数据及定位射频部件射频架 2射频架 1射频架 0逻辑单元控制单元发射机接收机MTSOBS数据总线语音线接收机发射机发射机MS移动台接收机数据架 7.1.2 系统结构 通常，在一个大型蜂窝网移动电话系统中有若干个移动电话交换局(MTSO)，也称作移动交换中心(MSC)。图7-1示出由两个移动电话交换局构成的蜂窝网移动电话系统结构。这种类型的网络系统常称作公共陆地移动网(PLMN)。第第7 7章章 FDMAFD
7、MA蜂窝移动通信系统蜂窝移动通信系统 PSTNMTSOAMTSOB公用陆地移动网电话网电话网MSBSMTSO移动电话交换局BS基站MS移动台数据终端交换网络处理器控制器线路监测架维护与测试架数据及定位射频部件射频架 2射频架 1射频架 0逻辑单元控制单元发射机接收机MTSOBS数据总线语音线接收机发射机发射机MS移动台接收机数据架图 7-1 蜂窝网移动电话系统结构 AMP15AMP1AMP0TRAN0TRAN1TRAN15RCVR0RCVR1RCVR15控制设备主频率源前置放大前置放大825 845 MHz带通滤波器发射天线870 890 MHz带通滤波器定向耦合器到维护测试架合路器来自有线监
8、测器(16 对语音)去自有线监测器(16 对语音)来、去数据链路16 1功率分配器分集接收天线第第7 7章章 FDMAFDMA蜂窝移动通信系统蜂窝移动通信系统 PSTNMTSOAMTSOB公用陆地移动网电话网电话网MSBSMTSO移动电话交换局BS基站MS移动台数据终端交换网络处理器控制器线路监测架维护与测试架数据及定位射频部件射频架 2射频架 1射频架 0逻辑单元控制单元发射机接收机MTSOBS数据总线语音线接收机发射机发射机MS移动台接收机数据架 由图7-1可见，蜂窝网移动电话系统由三大部分组成，即移动电话交换局(MTSO)、基站(BS)和移动台(MS)。其中，MTSO(或MSC)是基站与
9、市话网之间的接口，是蜂窝网控制中心，它不仅具有一般程控交换机所具有的交换、控制功能，还具有适应移动通信特点的移动性管理功能，以完成移动用户主呼或被呼所必需的控制。第第7 7章章 FDMAFDMA蜂窝移动通信系统蜂窝移动通信系统 PSTNMTSOAMTSOB公用陆地移动网电话网电话网MSBSMTSO移动电话交换局BS基站MS移动台数据终端交换网络处理器控制器线路监测架维护与测试架数据及定位射频部件射频架 2射频架 1射频架 0逻辑单元控制单元发射机接收机MTSOBS数据总线语音线接收机发射机发射机MS移动台接收机数据架7.2 模拟移动电话系统的组成模拟移动电话系统的组成 AMPS与TACS两种系
10、统十分相似，两者只在频率、频道间隔等有所差异，而在系统组成和工作原理等方面都是相同的。图7-2示出的是AMPS系统组成的简化方框图。系统主要由移动电话交换局(MTSO)、基站(BS)和移动台(MS)三大部分组成。MTSO与BS之间一般用有线连接，而BS与MS之间是无线链路。下面分别对MTSO、BS和MS作简要说明。第第7 7章章 FDMAFDMA蜂窝移动通信系统蜂窝移动通信系统 PSTNMTSOAMTSOB公用陆地移动网电话网电话网MSBSMTSO移动电话交换局BS基站MS移动台数据终端交换网络处理器控制器线路监测架维护与测试架数据及定位射频部件射频架 2射频架 1射频架 0逻辑单元控制单元发
11、射机接收机MTSOBS数据总线语音线接收机发射机发射机MS移动台接收机数据架 7.2.1 移动电话交换局(MTSO)在蜂窝网移动通信系统中，移动用户与市话用户之间以及移动用户之间建立通话时必须进行自动接续与交换，完成这种接续与交换的设备称作移动交换设备。它除了具有一般 的程控电话交换机功能外，还具有移动通信特有的一些功能，例如，对移动台的识别和登 记、频道指配、过境切换处理、漫游和呼叫处理等。第第7 7章章 FDMAFDMA蜂窝移动通信系统蜂窝移动通信系统 PSTNMTSOAMTSOB公用陆地移动网电话网电话网MSBSMTSO移动电话交换局BS基站MS移动台数据终端交换网络处理器控制器线路监测
12、架维护与测试架数据及定位射频部件射频架 2射频架 1射频架 0逻辑单元控制单元发射机接收机MTSOBS数据总线语音线接收机发射机发射机MS移动台接收机数据架 7.2.2 基站(BS)基站由射频部分(射频架和收、发天线)、数据架和维护测试架等几部分组成。当基站采用120扇区辐射方式时，需配3个射频架，数据架、线路监测架与维护测试架各一个，如图7-2所示。第第7 7章章 FDMAFDMA蜂窝移动通信系统蜂窝移动通信系统 PSTNMTSOAMTSOB公用陆地移动网电话网电话网MSBSMTSO移动电话交换局BS基站MS移动台数据终端交换网络处理器控制器线路监测架维护与测试架数据及定位射频部件射频架 2
13、射频架 1射频架 0逻辑单元控制单元发射机接收机MTSOBS数据总线语音线接收机发射机发射机MS移动台接收机数据架图 7-2 AMPS系统组成简化方框图 电源配线器功率分配器电源连接盘配线单元参考振荡源MCAMCBDBUPCBPDPS2PMUCh6Ch7Ch8CT通道测试盘CCRS功率合成器Ch5 Ch8功率合成器Ch1 Ch4定向耦合器星形结点HCh5备用信道CCCCRSR信号场强接收盘Ch2Ch3Ch4Ch1PS1PDCh1控制信道单元(CC)Ch3 Ch8语音信道单元(VC)Ch2备用信道单元CCRM C多路耦合器SR信号强度接收机DBU配线单元CCRS控制信道备用倒换PM U功率监视单
14、元CT信道测试器第第7 7章章 FDMAFDMA蜂窝移动通信系统蜂窝移动通信系统 PSTNMTSOAMTSOB公用陆地移动网电话网电话网MSBSMTSO移动电话交换局BS基站MS移动台数据终端交换网络处理器控制器线路监测架维护与测试架数据及定位射频部件射频架 2射频架 1射频架 0逻辑单元控制单元发射机接收机MTSOBS数据总线语音线接收机发射机发射机MS移动台接收机数据架 1.射频架 图7-3示出的是16个信道射频架组成的方框图。图中，TRAN0TRAN15为16部发射机主机，工作频段为 870890 MHz，输出功率约为1，信道频率由主频率源(频率合成器)控制。第第7 7章章 FDMAFD
15、MA蜂窝移动通信系统蜂窝移动通信系统 PSTNMTSOAMTSOB公用陆地移动网电话网电话网MSBSMTSO移动电话交换局BS基站MS移动台数据终端交换网络处理器控制器线路监测架维护与测试架数据及定位射频部件射频架 2射频架 1射频架 0逻辑单元控制单元发射机接收机MTSOBS数据总线语音线接收机发射机发射机MS移动台接收机数据架图 7-3 射频架组成方框图 预选器矩阵及下变频器功率放大器空气谐振腔100 A整流器发信激励盘电源架发信架发信架收信架控制架收信机盘音频板及BSC等盘第第7 7章章 FDMAFDMA蜂窝移动通信系统蜂窝移动通信系统 PSTNMTSOAMTSOB公用陆地移动网电话网电
16、话网MSBSMTSO移动电话交换局BS基站MS移动台数据终端交换网络处理器控制器线路监测架维护与测试架数据及定位射频部件射频架 2射频架 1射频架 0逻辑单元控制单元发射机接收机MTSOBS数据总线语音线接收机发射机发射机MS移动台接收机数据架 接收信号的频率范围是825845 MHz，即为移动台的发射频率。采用两副接收天线，进行二重空间分集接收。从天线上接收到的信号先接到825845 MHz带通滤波器，滤除带外干扰，再经低噪声前置放大器和1 16功率分配器，进入RCVR0RCVR15的16部接收机。由于功率分配器增加了插入损耗，所以在功率分配器前加入了低噪声前置放大器。第第7 7章章 FDM
17、AFDMA蜂窝移动通信系统蜂窝移动通信系统 PSTNMTSOAMTSOB公用陆地移动网电话网电话网MSBSMTSO移动电话交换局BS基站MS移动台数据终端交换网络处理器控制器线路监测架维护与测试架数据及定位射频部件射频架 2射频架 1射频架 0逻辑单元控制单元发射机接收机MTSOBS数据总线语音线接收机发射机发射机MS移动台接收机数据架 下面给出模拟蜂窝系统移动电话系统基站主要设备机柜装配示意图。图7-4为TACS系统CMS8810机的单机柜。图7-5为LD系列5个机架基地站的组合图。图7-6为HC系列3个机架基地站的组合图。第第7 7章章 FDMAFDMA蜂窝移动通信系统蜂窝移动通信系统 P
18、STNMTSOAMTSOB公用陆地移动网电话网电话网MSBSMTSO移动电话交换局BS基站MS移动台数据终端交换网络处理器控制器线路监测架维护与测试架数据及定位射频部件射频架 2射频架 1射频架 0逻辑单元控制单元发射机接收机MTSOBS数据总线语音线接收机发射机发射机MS移动台接收机数据架图 7-4 无线柜(架)CMS8810机 电源分配盘功频放大器陶瓷谐振腔调制解调器收发信盘收发信架收发信架 电源架100A整流器第第7 7章章 FDMAFDMA蜂窝移动通信系统蜂窝移动通信系统 PSTNMTSOAMTSOB公用陆地移动网电话网电话网MSBSMTSO移动电话交换局BS基站MS移动台数据终端交换
19、网络处理器控制器线路监测架维护与测试架数据及定位射频部件射频架 2射频架 1射频架 0逻辑单元控制单元发射机接收机MTSOBS数据总线语音线接收机发射机发射机MS移动台接收机数据架图 7-5 LD系列5个机架基地站的组合图 MTSO数据设备A数据设备控 制 器数据设备B数据设备控 制 器控制器E控制器O接口语音信道数据接收机接口 定位接收机接口 建立无线电数据链路A数据链路B接有线监控架接维、测架从天线来从天线来接天线接有线监控架接维、测架第第7 7章章 FDMAFDMA蜂窝移动通信系统蜂窝移动通信系统 PSTNMTSOAMTSOB公用陆地移动网电话网电话网MSBSMTSO移动电话交换局BS基
20、站MS移动台数据终端交换网络处理器控制器线路监测架维护与测试架数据及定位射频部件射频架 2射频架 1射频架 0逻辑单元控制单元发射机接收机MTSOBS数据总线语音线接收机发射机发射机MS移动台接收机数据架图 7-6 HC系列3个机架基地站的组合图 接收机带通滤波器接收机带通滤波器发射机带通滤波器射频放大器第一混频器45 MHz 中频放大第二混频器10.7 MHz对数中频放大器限幅器、鉴频器音频抑制器音频滤波器放大器、扩展器666路频率合成器6倍频器6 倍频器、调相器、功率放大器音频滤波器、限幅器、压缩器控制单元音频抑制逻辑单元分集开关分集开关控制频率控制码 10比特载波启动功率控制发射机宽带数
21、据2比特来自电话手机拾音器的输入信号输出到电话手机的耳机接收机音频静噪控制接收机宽带数据接收信号强度指示电话手机第第7 7章章 FDMAFDMA蜂窝移动通信系统蜂窝移动通信系统 PSTNMTSOAMTSOB公用陆地移动网电话网电话网MSBSMTSO移动电话交换局BS基站MS移动台数据终端交换网络处理器控制器线路监测架维护与测试架数据及定位射频部件射频架 2射频架 1射频架 0逻辑单元控制单元发射机接收机MTSOBS数据总线语音线接收机发射机发射机MS移动台接收机数据架 2.数据架 数据架组成方框图如图7-7所示，主要包括下列5个部分：与MTSO数据链路相连的数据设备、控制器、建立无线电、定位接
22、收机、语音信道数据接收机。数据设备和控制器均含备用设备。第第7 7章章 FDMAFDMA蜂窝移动通信系统蜂窝移动通信系统 PSTNMTSOAMTSOB公用陆地移动网电话网电话网MSBSMTSO移动电话交换局BS基站MS移动台数据终端交换网络处理器控制器线路监测架维护与测试架数据及定位射频部件射频架 2射频架 1射频架 0逻辑单元控制单元发射机接收机MTSOBS数据总线语音线接收机发射机发射机MS移动台接收机数据架图 7-7 数据架组成方框图 CUTxRxTx 发射机CU控制单元Rx 接收单元MS45 MHz基站信道单元第第7 7章章 FDMAFDMA蜂窝移动通信系统蜂窝移动通信系统 PSTNM
23、TSOAMTSOB公用陆地移动网电话网电话网MSBSMTSO移动电话交换局BS基站MS移动台数据终端交换网络处理器控制器线路监测架维护与测试架数据及定位射频部件射频架 2射频架 1射频架 0逻辑单元控制单元发射机接收机MTSOBS数据总线语音线接收机发射机发射机MS移动台接收机数据架 控制器：由小型通用程控器、奇偶校验器和存储单元等组成，以存储、处理来自MTSO或移动台的数字信令，并处理来自基站本身线路监测架和维护测试架的数据或控制信令。建立无线电：专门用来发送和接收数字信令，以便建立无线话路，所以称作“建立无线电”。定位接收机：定位接收机用于频道切换。第第7 7章章 FDMAFDMA蜂窝移动
24、通信系统蜂窝移动通信系统 PSTNMTSOAMTSOB公用陆地移动网电话网电话网MSBSMTSO移动电话交换局BS基站MS移动台数据终端交换网络处理器控制器线路监测架维护与测试架数据及定位射频部件射频架 2射频架 1射频架 0逻辑单元控制单元发射机接收机MTSOBS数据总线语音线接收机发射机发射机MS移动台接收机数据架 3.线路监测架和维护测试架 线路监测架的主要功能是为 MTSO和射频架提供音频信号电路接口，此外，还进行线路监测，包括监控单音发送、接收以及信令编码。维护测试架的功能是对各种设备状况进行测试。图7-8示出的是移动台组成方框图，它主要包括控制单元、逻辑单元和收发信机等。第第7 7
25、章章 FDMAFDMA蜂窝移动通信系统蜂窝移动通信系统 PSTNMTSOAMTSOB公用陆地移动网电话网电话网MSBSMTSO移动电话交换局BS基站MS移动台数据终端交换网络处理器控制器线路监测架维护与测试架数据及定位射频部件射频架 2射频架 1射频架 0逻辑单元控制单元发射机接收机MTSOBS数据总线语音线接收机发射机发射机MS移动台接收机数据架图 7-8 移动台组成方框图 无线信号数据数据MSCMSC无线信号CUTxRx无线信号语音语音信道单元ST语音SATCUTxRx第第7 7章章 FDMAFDMA蜂窝移动通信系统蜂窝移动通信系统 PSTNMTSOAMTSOB公用陆地移动网电话网电话网M
26、SBSMTSO移动电话交换局BS基站MS移动台数据终端交换网络处理器控制器线路监测架维护与测试架数据及定位射频部件射频架 2射频架 1射频架 0逻辑单元控制单元发射机接收机MTSOBS数据总线语音线接收机发射机发射机MS移动台接收机数据架 7.2.3 移动台(MS)1.控制单元 用户控制单元包括送受话器、键盘、指示灯和蜂鸣器等。它与普通电话机不同之处如下：为了节省占用无线信道时间以及发生错拨现象，用户拨号时并不立即发出，而是将逐位数字显示并存入寄存器中。第第7 7章章 FDMAFDMA蜂窝移动通信系统蜂窝移动通信系统 PSTNMTSOAMTSOB公用陆地移动网电话网电话网MSBSMTSO移动电
27、话交换局BS基站MS移动台数据终端交换网络处理器控制器线路监测架维护与测试架数据及定位射频部件射频架 2射频架 1射频架 0逻辑单元控制单元发射机接收机MTSOBS数据总线语音线接收机发射机发射机MS移动台接收机数据架 2.逻辑单元 逻辑单元是移动台的主控部件，主要由单片微处理器组成，实施宽带数据信令(AMPS是10 kbs，TACS是 8 kbs)的编码、解码，控制发射机开启，检测并转发监控音(SAT)等功能。由测量获得的各种模拟信号，如信号电平、噪声电平、发射功率、静噪检测结果、压控振荡器的电压、频率合成器中锁相环的工作状态等，都经过AD变换送入单片微处理器进行处理，并以指令方式送到收、发
28、信机中有关的受控部件，从而使移动台具有一定的智能化功能。第第7 7章章 FDMAFDMA蜂窝移动通信系统蜂窝移动通信系统 PSTNMTSOAMTSOB公用陆地移动网电话网电话网MSBSMTSO移动电话交换局BS基站MS移动台数据终端交换网络处理器控制器线路监测架维护与测试架数据及定位射频部件射频架 2射频架 1射频架 0逻辑单元控制单元发射机接收机MTSOBS数据总线语音线接收机发射机发射机MS移动台接收机数据架 3.收发信机 收发信机主要由发射机、接收机和收发共用的频率合成器组成。车载台的接收也可采用二重空间分集，以减小衰落的影响。此时，移动台需用两根天线，其中一根天线收、发合用，另一根天线
29、只作分集用，采用选择式开关分集方式。手机无分集功能，收、发共用一根天线。由图7-8可见，收发信机采用的是典型的调频设备。已在我国广泛使用的移动台的主要性能如表7 2(略）所示，包括TACS制式和E-TACS制式(两者只是工作频段不同)。第第7 7章章 FDMAFDMA蜂窝移动通信系统蜂窝移动通信系统 PSTNMTSOAMTSOB公用陆地移动网电话网电话网MSBSMTSO移动电话交换局BS基站MS移动台数据终端交换网络处理器控制器线路监测架维护与测试架数据及定位射频部件射频架 2射频架 1射频架 0逻辑单元控制单元发射机接收机MTSOBS数据总线语音线接收机发射机发射机MS移动台接收机数据架7.
30、3 系统信道、系统信道、控制、控制、信令信令 7.3.1 无线信道 移动通信的无线信道如图7-9所示。在基地站中，每条无线信道对应一个信道单元，有多少条无线信道，就有多少个信道单元。第第7 7章章 FDMAFDMA蜂窝移动通信系统蜂窝移动通信系统 PSTNMTSOAMTSOB公用陆地移动网电话网电话网MSBSMTSO移动电话交换局BS基站MS移动台数据终端交换网络处理器控制器线路监测架维护与测试架数据及定位射频部件射频架 2射频架 1射频架 0逻辑单元控制单元发射机接收机MTSOBS数据总线语音线接收机发射机发射机MS移动台接收机数据架图 7-9 无线信道 CUTxRx无线信号数据数据无线信号
31、数据M SCM SC信道单元第第7 7章章 FDMAFDMA蜂窝移动通信系统蜂窝移动通信系统 PSTNMTSOAMTSOB公用陆地移动网电话网电话网MSBSMTSO移动电话交换局BS基站MS移动台数据终端交换网络处理器控制器线路监测架维护与测试架数据及定位射频部件射频架 2射频架 1射频架 0逻辑单元控制单元发射机接收机MTSOBS数据总线语音线接收机发射机发射机MS移动台接收机数据架 1.语音信道(VC)语音信道如图7-10所示，主要用于传递语音信号，它的占用和空闲是受移动业务交换中心(MSC)控制和管理的。在MSC中保存有一张所有信道和它们状态的表格(以数据形式)。状态包含有：空、忙、阻塞
32、等。第第7 7章章 FDMAFDMA蜂窝移动通信系统蜂窝移动通信系统 PSTNMTSOAMTSOB公用陆地移动网电话网电话网MSBSMTSO移动电话交换局BS基站MS移动台数据终端交换网络处理器控制器线路监测架维护与测试架数据及定位射频部件射频架 2射频架 1射频架 0逻辑单元控制单元发射机接收机MTSOBS数据总线语音线接收机发射机发射机MS移动台接收机数据架图 7-10 语音信道 第第7 7章章 FDMAFDMA蜂窝移动通信系统蜂窝移动通信系统 PSTNMTSOAMTSOB公用陆地移动网电话网电话网MSBSMTSO移动电话交换局BS基站MS移动台数据终端交换网络处理器控制器线路监测架维护与
33、测试架数据及定位射频部件射频架 2射频架 1射频架 0逻辑单元控制单元发射机接收机MTSOBS数据总线语音线接收机发射机发射机MS移动台接收机数据架 (1)监测音(SAT)。监测音是指在语音传输期间连续发送的带外单音。(2)数据。在一定情况下，在语音信道上还可传送数据。(3)信号音(ST)。信号音为线路信号，它是由移动台发出的单方向信号。第第7 7章章 FDMAFDMA蜂窝移动通信系统蜂窝移动通信系统 PSTNMTSOAMTSOB公用陆地移动网电话网电话网MSBSMTSO移动电话交换局BS基站MS移动台数据终端交换网络处理器控制器线路监测架维护与测试架数据及定位射频部件射频架 2射频架 1射频
34、架 0逻辑单元控制单元发射机接收机MTSOBS数据总线语音线接收机发射机发射机MS移动台接收机数据架 2.控制信道(CC)控制信道主要用于寻呼和接入，如图7-11所示，信道中只用来传送数据，在每一个无线小区内，通常只有一条控制信道。所以一个“中心激励”的基地站，配备一套控制信道单元；而一个“顶点激励”的基地站(通常是覆盖三个扇形小区)应配备三套控制信道单元。第第7 7章章 FDMAFDMA蜂窝移动通信系统蜂窝移动通信系统 PSTNMTSOAMTSOB公用陆地移动网电话网电话网MSBSMTSO移动电话交换局BS基站MS移动台数据终端交换网络处理器控制器线路监测架维护与测试架数据及定位射频部件射频
35、架 2射频架 1射频架 0逻辑单元控制单元发射机接收机MTSOBS数据总线语音线接收机发射机发射机MS移动台接收机数据架图 7-11 控制信道 无线小区1无线小区2第第7 7章章 FDMAFDMA蜂窝移动通信系统蜂窝移动通信系统 PSTNMTSOAMTSOB公用陆地移动网电话网电话网MSBSMTSO移动电话交换局BS基站MS移动台数据终端交换网络处理器控制器线路监测架维护与测试架数据及定位射频部件射频架 2射频架 1射频架 0逻辑单元控制单元发射机接收机MTSOBS数据总线语音线接收机发射机发射机MS移动台接收机数据架 控制信道的作用：(1)寻呼。当移动用户被呼时，就在控制信道上发出呼叫移动台
36、信号，所以又称为寻呼控制信道(PC)。(2)接入。当移动用户主呼时，就在控制信道上发出主呼信号，通过基地站向移动业务交换中心发出入网信息，所以又称控制信道为接入控制信道(AC)。第第7 7章章 FDMAFDMA蜂窝移动通信系统蜂窝移动通信系统 PSTNMTSOAMTSOB公用陆地移动网电话网电话网MSBSMTSO移动电话交换局BS基站MS移动台数据终端交换网络处理器控制器线路监测架维护与测试架数据及定位射频部件射频架 2射频架 1射频架 0逻辑单元控制单元发射机接收机MTSOBS数据总线语音线接收机发射机发射机MS移动台接收机数据架 如果MSC管理21个基地站，则将有21条控制信道，在无线小区
37、内移动的移动台，只要不处于通话状态，总是在进行自动扫描接收，如图7-12所示。并停靠在信号最强的控制信道上，实质上就是停靠在最近的基地站控制信道上进行守听，等待寻呼。当移动台行驶到新的无线小区时，如图7-13所示，它就会自动停靠到新区基地站的控制信道上。第第7 7章章 FDMAFDMA蜂窝移动通信系统蜂窝移动通信系统 PSTNMTSOAMTSOB公用陆地移动网电话网电话网MSBSMTSO移动电话交换局BS基站MS移动台数据终端交换网络处理器控制器线路监测架维护与测试架数据及定位射频部件射频架 2射频架 1射频架 0逻辑单元控制单元发射机接收机MTSOBS数据总线语音线接收机发射机发射机MS移动
38、台接收机数据架图 7-12 移动台总是调谐到同一条控制信道 211000信道控制信道系统A系统B890915MSBS211000控制信道系统A系统B935960 MHz25 kHz25 kHzBSMS第第7 7章章 FDMAFDMA蜂窝移动通信系统蜂窝移动通信系统 PSTNMTSOAMTSOB公用陆地移动网电话网电话网MSBSMTSO移动电话交换局BS基站MS移动台数据终端交换网络处理器控制器线路监测架维护与测试架数据及定位射频部件射频架 2射频架 1射频架 0逻辑单元控制单元发射机接收机MTSOBS数据总线语音线接收机发射机发射机MS移动台接收机数据架图 7-13 移动台改变控制信道 10
39、比特字 B5后一个字A14040位同步字同步1110字 A240字 B2字 A340字 B1字 A1(40,28)BCH位同步字同步前一个字B54011 比特40 比特第第7 7章章 FDMAFDMA蜂窝移动通信系统蜂窝移动通信系统 PSTNMTSOAMTSOB公用陆地移动网电话网电话网MSBSMTSO移动电话交换局BS基站MS移动台数据终端交换网络处理器控制器线路监测架维护与测试架数据及定位射频部件射频架 2射频架 1射频架 0逻辑单元控制单元发射机接收机MTSOBS数据总线语音线接收机发射机发射机MS移动台接收机数据架 3.冲突退避 由于移动台的主呼是随机的，因此当一个无线区内有两个以上移
40、动台同时发起主呼，就会因争用控制信道而发生冲突现象。为此，系统需要为减少冲突而建立一种退避规则。AMPS和TACS系统采用的办法是：在前向控制信道的信令中每隔 10位发一个忙闲标志位。当控制信道“忙”时，该比特位为“0”；当控制信道“闲”时，该比特位为“1”。移动台在反向控制信道中发出预告信息，表示要占用控制信道后，继续观察前向控制信道的忙闲位。第第7 7章章 FDMAFDMA蜂窝移动通信系统蜂窝移动通信系统 PSTNMTSOAMTSOB公用陆地移动网电话网电话网MSBSMTSO移动电话交换局BS基站MS移动台数据终端交换网络处理器控制器线路监测架维护与测试架数据及定位射频部件射频架 2射频架
41、 1射频架 0逻辑单元控制单元发射机接收机MTSOBS数据总线语音线接收机发射机发射机MS移动台接收机数据架 7.3.2 频率的配置 通常，在一些欧美国家，如美国、英国、，每个大城市有两个竞争移动通信业务的经营者，其一总是那个区域现有的电话公司之一，叫做有线公司；其二是后来的无线公司。为此在考虑频率配置时，把900 MHz频段分为相等的两部分，分别配给两家公司，一段称为系统A，一段称为系统B，用户可以在他们之中自由选择。第第7 7章章 FDMAFDMA蜂窝移动通信系统蜂窝移动通信系统 PSTNMTSOAMTSOB公用陆地移动网电话网电话网MSBSMTSO移动电话交换局BS基站MS移动台数据终端
42、交换网络处理器控制器线路监测架维护与测试架数据及定位射频部件射频架 2射频架 1射频架 0逻辑单元控制单元发射机接收机MTSOBS数据总线语音线接收机发射机发射机MS移动台接收机数据架 图7-14表示了两个系统的控制信道配置情况。由图可见，每个系统配置21条控制信道，CMS8810的系统A设置在第 23 43号信道(不同设备控制信道数及设置位置是不一样的)。这些控制信道为专用控制信道，它们的信道号(频率)是预定的，不可变的。移动台在不通话时，总是对21条控制信道进行自动扫描后，停靠在信号最强的一条控制信道上守听，等待寻呼，或发出主呼。第第7 7章章 FDMAFDMA蜂窝移动通信系统蜂窝移动通信
43、系统 PSTNMTSOAMTSOB公用陆地移动网电话网电话网MSBSMTSO移动电话交换局BS基站MS移动台数据终端交换网络处理器控制器线路监测架维护与测试架数据及定位射频部件射频架 2射频架 1射频架 0逻辑单元控制单元发射机接收机MTSOBS数据总线语音线接收机发射机发射机MS移动台接收机数据架图 7-14 CMS8810控制信道的配置 DCC移动台识别码(7位数字)校验字 12224移动台识别码(3位数字)校验字 2(扩 充 移 动 台 识 别 码)22121214第第7 7章章 FDMAFDMA蜂窝移动通信系统蜂窝移动通信系统 PSTNMTSOAMTSOB公用陆地移动网电话网电话网MS
44、BSMTSO移动电话交换局BS基站MS移动台数据终端交换网络处理器控制器线路监测架维护与测试架数据及定位射频部件射频架 2射频架 1射频架 0逻辑单元控制单元发射机接收机MTSOBS数据总线语音线接收机发射机发射机MS移动台接收机数据架 7.3.3 数字信令 蜂窝移动电话系统由于容量大，所以都采用专用控制信道来传输数字信令。系统的传输信道共分为五种，即前向和反向控制信道，前向和反向语音信道以及有线信道。由于传输要求不同，信道特性也有差别，因此不同信道所传输的数字信令及其格式也是不同的。第第7 7章章 FDMAFDMA蜂窝移动通信系统蜂窝移动通信系统 PSTNMTSOAMTSOB公用陆地移动网电
45、话网电话网MSBSMTSO移动电话交换局BS基站MS移动台数据终端交换网络处理器控制器线路监测架维护与测试架数据及定位射频部件射频架 2射频架 1射频架 0逻辑单元控制单元发射机接收机MTSOBS数据总线语音线接收机发射机发射机MS移动台接收机数据架 1.前向控制信道FOCC(Forward Control Channel)中的控制信令 图7-15示出了前向控制信道的信令格式，每一帧共463比特。其中包括：200比特信息字A，每字40比特，重复5次，分别记作A1，A2，A5；200比特信息字B，每字40比特，重复 5次，分别记作B1，B2，B5；10比特位同步；11比特字同步；42比特忙闲比特
46、。第第7 7章章 FDMAFDMA蜂窝移动通信系统蜂窝移动通信系统 PSTNMTSOAMTSOB公用陆地移动网电话网电话网MSBSMTSO移动电话交换局BS基站MS移动台数据终端交换网络处理器控制器线路监测架维护与测试架数据及定位射频部件射频架 2射频架 1射频架 0逻辑单元控制单元发射机接收机MTSOBS数据总线语音线接收机发射机发射机MS移动台接收机数据架DCC移动台识别码(7位数字)校验字 12224移动台识别码(3位数字)校验字 222121210SCCMS电源接通VC3VC号11图7 15 前向控制信道第第7 7章章 FDMAFDMA蜂窝移动通信系统蜂窝移动通信系统 PSTNMTSO
47、AMTSOB公用陆地移动网电话网电话网MSBSMTSO移动电话交换局BS基站MS移动台数据终端交换网络处理器控制器线路监测架维护与测试架数据及定位射频部件射频架 2射频架 1射频架 0逻辑单元控制单元发射机接收机MTSOBS数据总线语音线接收机发射机发射机MS移动台接收机数据架 (1)位同步码。每次发送信息之前先发10比特的位同步码，其码型为1010间隔码。(2)字同步码。紧接位同步码后发送11比特的字同步码，其码型是具有特殊最小间距的巴克码，即11100010010。(3)忙/闲比特。在前向控制信道中，每隔10比特发一个忙闲标志信息位。第第7 7章章 FDMAFDMA蜂窝移动通信系统蜂窝移动
48、通信系统 PSTNMTSOAMTSOB公用陆地移动网电话网电话网MSBSMTSO移动电话交换局BS基站MS移动台数据终端交换网络处理器控制器线路监测架维护与测试架数据及定位射频部件射频架 2射频架 1射频架 0逻辑单元控制单元发射机接收机MTSOBS数据总线语音线接收机发射机发射机MS移动台接收机数据架 (4)字A和字B。字A或字B要根据移动台识别码的最低位标志，确定是在系统A还是在系统B上传送。第第7 7章章 FDMAFDMA蜂窝移动通信系统蜂窝移动通信系统 PSTNMTSOAMTSOB公用陆地移动网电话网电话网MSBSMTSO移动电话交换局BS基站MS移动台数据终端交换网络处理器控制器线路
49、监测架维护与测试架数据及定位射频部件射频架 2射频架 1射频架 0逻辑单元控制单元发射机接收机MTSOBS数据总线语音线接收机发射机发射机MS移动台接收机数据架 字A和字B交替传送的目的是减小错误的相关性，各重复5次，以便进行5中取3的大数判决。在这40比特中包含28个信息比特，它是BCH(63，51)的截短码，即BCH(40，28)，其生成多项式是 g(x)=x12+x10+x8+x5+x4+x3+1 第第7 7章章 FDMAFDMA蜂窝移动通信系统蜂窝移动通信系统 PSTNMTSOAMTSOB公用陆地移动网电话网电话网MSBSMTSO移动电话交换局BS基站MS移动台数据终端交换网络处理器控
50、制器线路监测架维护与测试架数据及定位射频部件射频架 2射频架 1射频架 0逻辑单元控制单元发射机接收机MTSOBS数据总线语音线接收机发射机发射机MS移动台接收机数据架 寻呼移动台报文。移动台识别码采用10位数字组成(最长可达15位)。第13位是移动业务国家或区域号，第4位是移动电话网或系统的代号，用于区分A和B两个系统，最后6位是移动用户号码。第第7 7章章 FDMAFDMA蜂窝移动通信系统蜂窝移动通信系统 PSTNMTSOAMTSOB公用陆地移动网电话网电话网MSBSMTSO移动电话交换局BS基站MS移动台数据终端交换网络处理器控制器线路监测架维护与测试架数据及定位射频部件射频架 2射频架
