第三章組網(wǎng)技術(shù)

1、引入引入 隨著移動通信應(yīng)用日益廣泛，有限的無線電頻率要隨著移動通信應(yīng)用日益廣泛，有限的無線電頻率要提供給越來越多的用戶共同使用，頻道擁擠，相互提供給越來越多的用戶共同使用，頻道擁擠，相互干擾也成為阻礙移動通信發(fā)展的首要問題，解決這干擾也成為阻礙移動通信發(fā)展的首要問題，解決這些問題的辦法就是按一定的規(guī)范組成移動通信網(wǎng)絡(luò)，些問題的辦法就是按一定的規(guī)范組成移動通信網(wǎng)絡(luò)，保障網(wǎng)內(nèi)的用戶有次序地通信。首先是頻率資源的保障網(wǎng)內(nèi)的用戶有次序地通信。首先是頻率資源的管理與有效利用問題，其次是網(wǎng)絡(luò)控制方面的問題。管理與有效利用問題，其次是網(wǎng)絡(luò)控制方面的問題。第三章組網(wǎng)技術(shù)第三章組網(wǎng)技術(shù)3.1 頻率管理與有效利用

2、技術(shù)頻率管理與有效利用技術(shù) 3.2 區(qū)域覆蓋與信道配置區(qū)域覆蓋與信道配置3.3 移動通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)移動通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)3.4 多信道共用技術(shù)多信道共用技術(shù)3.5 信令信令3.6 移動通信的移動性管理移動通信的移動性管理學(xué)習(xí)目標學(xué)習(xí)目標了解移動通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)了解移動通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)了解移動通信系統(tǒng)了解移動通信系統(tǒng)信令組成形式信令組成形式正確理解頻率管理與有效利用技術(shù)正確理解頻率管理與有效利用技術(shù)正確理解區(qū)域覆蓋與信道配置方法正確理解區(qū)域覆蓋與信道配置方法正確理解多信道共用技術(shù)正確理解多信道共用技術(shù)正確理解移動通信的移動性管理正確理解移動通信的移動性管理要點內(nèi)容要點內(nèi)容頻率管理與有效利

3、用技術(shù)；頻率管理與有效利用技術(shù)；區(qū)域覆蓋與信道配置方法；區(qū)域覆蓋與信道配置方法；移動通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；移動通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；多信道共用的概念和空閑信道的選取方法；多信道共用的概念和空閑信道的選取方法；數(shù)字信令和音頻信令；數(shù)字信令和音頻信令；移動通信的移動性管理移動通信的移動性管理第三章組網(wǎng)技術(shù)第三章組網(wǎng)技術(shù)3.1 頻率管理與有效利用技術(shù)頻率管理與有效利用技術(shù) 3.2 區(qū)域覆蓋與信道配置區(qū)域覆蓋與信道配置3.3 移動通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)移動通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)3.4 多信道共用技術(shù)多信道共用技術(shù)3.5 信令信令3.6 移動通信的移動性管理移動通信的移動性管理引入引入 無線通信是利用無線電波在空間

4、內(nèi)傳播信息的，很多無線通信是利用無線電波在空間內(nèi)傳播信息的，很多個用戶共用一個空間，如果在同一個時間、同一地點、個用戶共用一個空間，如果在同一個時間、同一地點、同一方向上使用相同頻率的無線電波就容易形成干擾。同一方向上使用相同頻率的無線電波就容易形成干擾。移動通信的突出問題就是有限的可用頻率資源如何有移動通信的突出問題就是有限的可用頻率資源如何有次序的提供給越來越多的用戶而不相互發(fā)生干擾，這次序的提供給越來越多的用戶而不相互發(fā)生干擾，這就涉及頻率的管理與有效利用技術(shù)就涉及頻率的管理與有效利用技術(shù) 。3.1 頻率管理與有效利用技術(shù)頻率管理與有效利用技術(shù) 3.1.2 無線信道無線信道 3.1.3

5、頻率的有效利用技術(shù)頻率的有效利用技術(shù)國際上，由國際電信聯(lián)盟（ITU）召開世界無線電管理大會，制定無線電使用規(guī)則。它包括各種無線電系統(tǒng)的定義、國際頻率分配表和使用頻率的原則、頻率的分配和登記、抗干擾的措施、移動業(yè)務(wù)的工作條件以及無線電業(yè)務(wù)的分類等。 國際頻率分配表按照大區(qū)域劃分為：國際頻率分配表按照大區(qū)域劃分為：第一區(qū)：歐洲、非洲和原蘇聯(lián)及蒙古的部分亞洲地區(qū)；第二區(qū)：南北美洲（包括夏威夷）；第三區(qū)：亞洲（除原蘇聯(lián)和蒙古）和大洋州。 國際頻率分配表按照業(yè)務(wù)種類劃分為：國際頻率分配表按照業(yè)務(wù)種類劃分為：固定業(yè)務(wù)、移動業(yè)務(wù)（海、陸、空）、廣播業(yè)務(wù)、衛(wèi)星業(yè)務(wù)和遇險呼叫業(yè)務(wù)等。 中國無線電頻率分配之頻率劃

6、分：中國無線電頻率分配之頻率劃分： 名稱名稱符號符號頻率頻率波長波長波段波段傳播特性傳播特性主要用途主要用途低頻LF30-300K10KM-1KM長波地波為主越洋通信、中距離通信、地下巖層通信、遠距離導(dǎo)航中頻MF300K-3000KIKM-100M中波地波與天波為主航用通信、業(yè)余無線電通信、中距離導(dǎo)航高頻HF3M-30M100M-10M短波地波與天波為主遠距離短波通信、國際定點通信甚高頻VHF30M-300M10M-1M米波空間波人造電離層通信、空間飛行體通信、移動通信特高頻UHF300M-3000M1M-0.1M分米波空間波小容量微波中繼通信 雙工移動通信通信網(wǎng)，規(guī)定工作在雙工移動通信通信網(wǎng)

7、，規(guī)定工作在VHFVHF頻段的收頻段的收發(fā)頻差為發(fā)頻差為5.7MHz5.7MHz，UHF450 MHzUHF450 MHz頻段的收發(fā)頻差為頻段的收發(fā)頻差為10 10 MHzMHz，UHF900 MHzUHF900 MHz為為45MHz45MHz，并規(guī)定基地臺對移動臺，并規(guī)定基地臺對移動臺的下行鏈路的發(fā)射頻率高于移動臺對基地臺的上行的下行鏈路的發(fā)射頻率高于移動臺對基地臺的上行鏈路的發(fā)射頻率。鏈路的發(fā)射頻率。 3.1 頻率管理與有效利用技術(shù)頻率管理與有效利用技術(shù) 3.1.1 頻率管理頻率管理 3.1.3 頻率的有效利用技術(shù)頻率的有效利用技術(shù)無線通信中劃分信道的方法有很多,如頻分多址、時分多址、碼分

8、多址。但最終承載信息的都是頻率。移動臺在指定的頻率上工作的時候，信號不論采用何種調(diào)制技術(shù)，已調(diào)信號必然占有一定的帶寬，即相鄰信道之間必須有足夠的間隔，它們的關(guān)系如圖： 已調(diào)信號的占有頻帶已調(diào)信號的占有頻帶是指包含了信號90%功率的帶寬,它是決定信道間隔的主要因素,無線信道保證了這一帶寬即可保證本信道信息的有效傳輸.但是也不能忽略帶寬之外的輻射功率對鄰近信道的有害影響,因此相鄰信道之間還必須有一定的保護帶. 一般而言,占有帶寬大約為信道間隔的60%左右。我國規(guī)定的頻道間隔為25KHZ，其占有帶寬為16KHZ。 3.1 頻率管理與有效利用技術(shù)頻率管理與有效利用技術(shù)3.1.1 頻率管理頻率管理 3.

9、1.2 無線信道無線信道 電波傳播不分地區(qū)和國界，它具有時間、空間、和頻率的三維性，可以從這三個方面對其實施有效利用，提高其利用率 。 1.頻率域的有效利用 一種方法是信道的窄帶化。窄帶化的方法從基帶方面考慮可采用頻帶壓縮技術(shù)，如低速率的話音編碼等；從射頻調(diào)制方面考慮可采用各種窄帶調(diào)制技術(shù)，如窄帶和超窄帶調(diào)頻以及各種窄帶數(shù)字調(diào)制技術(shù)。應(yīng)用窄帶化技術(shù)減小信道間隔后，可以在有限的頻段內(nèi)設(shè)置更多的信道，從而提高頻率的利用率。 1. 1. 信道的窄帶化信道的窄帶化 從基帶方面考慮可采用頻帶壓縮技術(shù)，如低速率的話音編碼等； 從射頻調(diào)制方面考慮可采用各種窄帶調(diào)制技術(shù)，如窄帶和超窄帶調(diào)頻以及各種窄帶數(shù)字調(diào)制

10、技術(shù)。2 2、多址技術(shù)、多址技術(shù) 例如FDMA即在頻率上劃分信道，每一個用戶占用一定的頻帶，為進一步提高頻率利用率，可采用更為合適的多址技術(shù)，如TDMA、CDMA以及它們的組合。 在某一地區(qū)，若某一用戶固定占用某一信道，事實上它不可能占用全部時間，在該用戶空閑的時間內(nèi)，任何其他用戶都無法再使用這個信道，只能讓它空閑著，這是很大的浪費。 計算表明，若多個信道供大量的用戶共同使用，則頻率資源的利用率還可以明顯提高。 當(dāng)然，在信道共用的情況下，當(dāng)某一用戶發(fā)出呼叫的時候，可能信道正被其他用戶占用，因而呼叫不通，即發(fā)生“呼損”（如同有線電話的占線）。 在某一地區(qū)（空間）使用了某一頻率之后，只要在某一地區(qū)

11、（空間）使用了某一頻率之后，只要能控制電波輻射的方向和功率，在相隔一定的距離之能控制電波輻射的方向和功率，在相隔一定的距離之后的另一個地區(qū)可以重復(fù)使用這一頻率，這就是所謂后的另一個地區(qū)可以重復(fù)使用這一頻率，這就是所謂的頻率的頻率“復(fù)用復(fù)用” ” 。 AWST“頻譜空間”指的是由頻寬、時間、實際物理空間所構(gòu)成的三維空間，即 使用頻譜空間的大小=W使用的頻帶寬S占有的物理空間大小T使用時間?？梢姡瑸榱颂岣哳l率利用率，應(yīng)壓縮信道間隔，減小電波輻射空間的大小，使信道經(jīng)常處于使用狀態(tài)。 通信業(yè)務(wù)量頻率利用率=使用頻譜空間的大小討論討論討論怎么提高頻率的有效利用率?第三章組網(wǎng)技術(shù)第三章組網(wǎng)技術(shù)3.1 頻率

12、管理與有效利用技術(shù)頻率管理與有效利用技術(shù) 3.2 區(qū)域覆蓋與信道配置區(qū)域覆蓋與信道配置3.3 移動通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)移動通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)3.4 多信道共用技術(shù)多信道共用技術(shù)3.5 信令信令3.6 移動通信的移動性管理移動通信的移動性管理3.2 區(qū)域覆蓋與信道配置區(qū)域覆蓋與信道配置 3.2.2 信道配置信道配置大區(qū)制大區(qū)制小區(qū)制小區(qū)制服務(wù)區(qū)域服務(wù)區(qū)域激勵方式激勵方式小區(qū)分裂小區(qū)分裂帶狀服務(wù)帶狀服務(wù)區(qū)域區(qū)域面狀服務(wù)面狀服務(wù)區(qū)域區(qū)域三角形三角形正方形正方形六邊形六邊形蜂窩小區(qū)蜂窩小區(qū) 小區(qū)形狀小區(qū)形狀區(qū)群構(gòu)成區(qū)群構(gòu)成宏蜂窩宏蜂窩微蜂窩微蜂窩 智能蜂窩智能蜂窩 中心激勵中心激勵頂點激勵頂點激勵重新劃

13、分小區(qū)重新劃分小區(qū)小區(qū)扇形化小區(qū)扇形化三角形三角形正方形正方形六邊形六邊形蜂窩小區(qū)蜂窩小區(qū)宏蜂窩宏蜂窩微蜂窩微蜂窩 智能蜂窩智能蜂窩小容量的大區(qū)制小容量的大區(qū)制大區(qū)制大區(qū)制“單一基地臺大面積覆蓋單一基地臺大面積覆蓋”方式方式小容量的大區(qū)制小容量的大區(qū)制大區(qū)制定義：大區(qū)制定義：指一個服務(wù)區(qū)域指一個服務(wù)區(qū)域(如如個城市內(nèi)個城市內(nèi))，只有一個或，只有一個或者少數(shù)幾個基地臺負責(zé)移動電話通信的聯(lián)絡(luò)和控制。每個者少數(shù)幾個基地臺負責(zé)移動電話通信的聯(lián)絡(luò)和控制。每個基地臺基本上是獨立的基地臺基本上是獨立的 。 大區(qū)制的特點是：大區(qū)制的特點是：基地臺天線很高基地臺天線很高 ，發(fā)射機輸出功率也較大，發(fā)射機輸出功率也

14、較大 ；兩個方向上的通信距離不一致兩個方向上的通信距離不一致 ；由于電磁兼容的原因由于電磁兼容的原因 ，用戶容量幾十到數(shù)百個；，用戶容量幾十到數(shù)百個； 組網(wǎng)簡單、投資少、見效快組網(wǎng)簡單、投資少、見效快 。大容量的小區(qū)制大容量的小區(qū)制小區(qū)制小區(qū)制“集中控制的多基地臺小區(qū)覆蓋集中控制的多基地臺小區(qū)覆蓋”方式方式大容量的小區(qū)制大容量的小區(qū)制小區(qū)制的定義：小區(qū)制的定義：指將整個服務(wù)區(qū)劃分成若干個半徑為指將整個服務(wù)區(qū)劃分成若干個半徑為220km的無線小區(qū)（的無線小區(qū)（cell），每個小區(qū)分別設(shè)置一個基地），每個小區(qū)分別設(shè)置一個基地站，由它負責(zé)本區(qū)移動通信的聯(lián)絡(luò)和控制。同時，在移動站，由它負責(zé)本區(qū)移動通信

15、的聯(lián)絡(luò)和控制。同時，在移動業(yè)務(wù)交換中心業(yè)務(wù)交換中心(MSC)的統(tǒng)一控制下，實現(xiàn)小區(qū)之間移動用的統(tǒng)一控制下，實現(xiàn)小區(qū)之間移動用戶通信的轉(zhuǎn)接，以及移動用戶和市話用戶之間的通信戶通信的轉(zhuǎn)接，以及移動用戶和市話用戶之間的通信 。大容量的小區(qū)制大容量的小區(qū)制小區(qū)制的特點：小區(qū)制的特點： 小區(qū)半徑小，基站發(fā)射功率較小；小區(qū)半徑小，基站發(fā)射功率較?。?同頻復(fù)用，提高了頻率的利用率；同頻復(fù)用，提高了頻率的利用率； 移動臺經(jīng)常更換工作頻道移動臺經(jīng)常更換工作頻道 ，控制交換技術(shù)的要求高；，控制交換技術(shù)的要求高； 建網(wǎng)的成本和復(fù)雜性亦有所提高建網(wǎng)的成本和復(fù)雜性亦有所提高用戶通信的轉(zhuǎn)接，以及用戶通信的轉(zhuǎn)接，以及 移動

16、用戶和市話用戶之間的通信。移動用戶和市話用戶之間的通信。采用小區(qū)制的移動通信的服務(wù)區(qū)是指移動臺能夠獲采用小區(qū)制的移動通信的服務(wù)區(qū)是指移動臺能夠獲得服務(wù)的區(qū)域。通常服務(wù)區(qū)根據(jù)不同的業(yè)務(wù)要求、得服務(wù)的區(qū)域。通常服務(wù)區(qū)根據(jù)不同的業(yè)務(wù)要求、用戶區(qū)域分布、地形以及不產(chǎn)生相互干擾等因素可用戶區(qū)域分布、地形以及不產(chǎn)生相互干擾等因素可分為帶狀服務(wù)區(qū)和面狀服務(wù)區(qū)分為帶狀服務(wù)區(qū)和面狀服務(wù)區(qū) 。服務(wù)區(qū)域服務(wù)區(qū)域用戶的分布呈帶狀或者用戶的分布呈帶狀或者條狀。例如鐵路的列車條狀。例如鐵路的列車無線電話、長途汽車無無線電話、長途汽車無線電話、內(nèi)河航運的無線電話、內(nèi)河航運的無線電話系統(tǒng)、沿海岸線線電話系統(tǒng)、沿海岸線的移動通

17、信系統(tǒng)等都是的移動通信系統(tǒng)等都是帶狀服務(wù)區(qū)。帶狀服務(wù)區(qū)。帶（條）狀服務(wù)區(qū)帶（條）狀服務(wù)區(qū)服務(wù)區(qū)更多的是呈服務(wù)區(qū)更多的是呈廣闊的面狀廣闊的面狀,在面狀在面狀服務(wù)區(qū)中劃分為更服務(wù)區(qū)中劃分為更多的小區(qū)多的小區(qū),組成移動組成移動通信網(wǎng)絡(luò)通信網(wǎng)絡(luò) 。面狀服務(wù)區(qū)面狀服務(wù)區(qū)假設(shè)整個服務(wù)區(qū)的地形平坦、地物相同，且基站采用全向假設(shè)整個服務(wù)區(qū)的地形平坦、地物相同，且基站采用全向天線使基站輻射區(qū)域大體是一個圓形。天線使基站輻射區(qū)域大體是一個圓形。 為了不留空隙的覆蓋整個平面服務(wù)區(qū)，一個個圓形的輻為了不留空隙的覆蓋整個平面服務(wù)區(qū)，一個個圓形的輻射小區(qū)之間會有大量的重疊區(qū)域。為了使多個小區(qū)彼此鄰射小區(qū)之間會有大量的重疊

18、區(qū)域。為了使多個小區(qū)彼此鄰接、無空隙、無重疊地覆蓋整個服務(wù)區(qū)，常用圓的內(nèi)接正接、無空隙、無重疊地覆蓋整個服務(wù)區(qū)，常用圓的內(nèi)接正多邊形來近似圓，在這些正多邊形中，能夠全面無空隙、多邊形來近似圓，在這些正多邊形中，能夠全面無空隙、重疊的覆蓋整個區(qū)域的就只有：重疊的覆蓋整個區(qū)域的就只有：小區(qū)的形狀小區(qū)的形狀三種小區(qū)形狀的比較三種小區(qū)形狀的比較正六邊形相鄰小區(qū)的中心間隔最大；正六邊形相鄰小區(qū)的中心間隔最大；小區(qū)的有效面積最大；小區(qū)的有效面積最大；重疊區(qū)域?qū)挾群兔娣e最?。恢丿B區(qū)域?qū)挾群兔娣e最??；重疊區(qū)域?qū)挾群兔娣e最小。重疊區(qū)域?qū)挾群兔娣e最小。三種小區(qū)形狀的比較三種小區(qū)形狀的比較小區(qū)的覆蓋半徑大多為小區(qū)的

19、覆蓋半徑大多為1km35km。存在問題：存在問題：一是一是“盲點盲點”，由于電波在傳播過程中遇到障礙物而造，由于電波在傳播過程中遇到障礙物而造成的陰影區(qū)域，該區(qū)域通信質(zhì)量嚴重低劣；成的陰影區(qū)域，該區(qū)域通信質(zhì)量嚴重低劣；二是二是“熱點熱點”，由于空間業(yè)務(wù)負荷的不均勻分布而形成，由于空間業(yè)務(wù)負荷的不均勻分布而形成的業(yè)務(wù)繁忙區(qū)域。的業(yè)務(wù)繁忙區(qū)域。宏蜂窩技術(shù)宏蜂窩技術(shù)小區(qū)的覆蓋半徑大多為小區(qū)的覆蓋半徑大多為30m300m。應(yīng)用范圍：應(yīng)用范圍：解決解決“盲點盲點”問題問題：提高覆蓋率，應(yīng)用于一些宏蜂窩很：提高覆蓋率，應(yīng)用于一些宏蜂窩很難覆蓋到的盲點地區(qū)，如地鐵、地下室；難覆蓋到的盲點地區(qū)，如地鐵、地下室

20、；解決解決“熱點熱點”問題：問題：提高容量，主要應(yīng)用在高話務(wù)量地提高容量，主要應(yīng)用在高話務(wù)量地區(qū)，如繁華的商業(yè)街、購物中心、體育場等。區(qū)，如繁華的商業(yè)街、購物中心、體育場等。微蜂窩技術(shù)微蜂窩技術(shù) 基站采用具有高分辨陣列信號處理能力的自適應(yīng)天線基站采用具有高分辨陣列信號處理能力的自適應(yīng)天線系統(tǒng)，智能地監(jiān)測移動臺所處的位置，并以一定的方系統(tǒng)，智能地監(jiān)測移動臺所處的位置，并以一定的方式將確定的信號功率傳遞給移動臺的蜂窩小區(qū)。式將確定的信號功率傳遞給移動臺的蜂窩小區(qū)。 對于上行鏈路而言，采用自適應(yīng)天線陣接收技術(shù)，可對于上行鏈路而言，采用自適應(yīng)天線陣接收技術(shù)，可以極大地降低多址干擾，增加系統(tǒng)容量；以極大

21、地降低多址干擾，增加系統(tǒng)容量； 對于下行鏈路而言，則可以將信號的有效區(qū)域控制在對于下行鏈路而言，則可以將信號的有效區(qū)域控制在移動臺附近半徑為移動臺附近半徑為100200 波長的范圍內(nèi)，使同道波長的范圍內(nèi)，使同道干擾大小為減小。干擾大小為減小。智能蜂窩技術(shù)智能蜂窩技術(shù)區(qū)群的構(gòu)成應(yīng)滿足以下兩個條件：區(qū)群的構(gòu)成應(yīng)滿足以下兩個條件： 若干個區(qū)群能彼此鄰接組成整個蜂窩服務(wù)區(qū)域若干個區(qū)群能彼此鄰接組成整個蜂窩服務(wù)區(qū)域,且無空隙地覆蓋整個面積。且無空隙地覆蓋整個面積。 相鄰區(qū)群中，同頻小區(qū)中心間隔距離應(yīng)該相等相鄰區(qū)群中，同頻小區(qū)中心間隔距離應(yīng)該相等并且最大并且最大 。區(qū)群的構(gòu)成區(qū)群的構(gòu)成滿足以上兩個條件構(gòu)成

22、的區(qū)群的小區(qū)數(shù)目滿足以上兩個條件構(gòu)成的區(qū)群的小區(qū)數(shù)目N是有限制的：是有限制的： Na2十十a(chǎn)b十十b2式中：式中：a、b分別為同頻小區(qū)之間的二維距離。分別為同頻小區(qū)之間的二維距離。a、b均為整數(shù)，均為整數(shù)，其中一個可以為其中一個可以為0，不能同時為，不能同時為0。 當(dāng)當(dāng)a=1，b=1的時候，的時候，N=3，這表示三個小區(qū)組成一個區(qū)，這表示三個小區(qū)組成一個區(qū)群；當(dāng)群；當(dāng)a=0，b=3的時候，的時候，N=9，這表示九個小區(qū)組成一個區(qū)，這表示九個小區(qū)組成一個區(qū)群。不同的小區(qū)數(shù)目群。不同的小區(qū)數(shù)目N構(gòu)成的服務(wù)區(qū)域圖形是不一樣的構(gòu)成的服務(wù)區(qū)域圖形是不一樣的 。區(qū)群的構(gòu)成區(qū)群的構(gòu)成區(qū)群小區(qū)數(shù)區(qū)群小區(qū)數(shù)N

23、N的取值的取值區(qū)群的構(gòu)成區(qū)群的構(gòu)成N=3 a=1，b=1N=4 a=0，b=2N=7 a=1，b=2圖中dg表示相鄰區(qū)群的同頻小區(qū)的中心間距，稱為同頻小區(qū)的距離，即同頻再用距離 區(qū)群的構(gòu)成區(qū)群的構(gòu)成N=12 a=2，b=2區(qū)群的構(gòu)成區(qū)群的構(gòu)成尋找尋找A小區(qū)的同頻小區(qū)，小區(qū)的同頻小區(qū)，自自A 小區(qū)出發(fā)，先沿邊的小區(qū)出發(fā)，先沿邊的垂線方向跨過垂線方向跨過a個小區(qū)，個小區(qū)，逆時針或者順時針旋轉(zhuǎn)逆時針或者順時針旋轉(zhuǎn)60度，再跨過度，再跨過b個小區(qū)，個小區(qū)，這就達到和這就達到和A小區(qū)使用相小區(qū)使用相同信道組的同信道組的A小區(qū)了。小區(qū)了。A小區(qū)和小區(qū)和A小區(qū)不屬一個區(qū)小區(qū)不屬一個區(qū)群。群。 尋找一個小區(qū)的

24、同頻小區(qū)尋找一個小區(qū)的同頻小區(qū)112111098765432112111098765432112111098765432112111098765432112111098765432112111098765432112111098765432112111098765432112111098765432112111098765432尋找一個小區(qū)的同頻小區(qū)尋找一個小區(qū)的同頻小區(qū)同信道小區(qū)的確定同信道小區(qū)的確定AN=19N=19AAAAAA尋找一個小區(qū)的同頻小區(qū)尋找一個小區(qū)的同頻小區(qū)在每個小區(qū)中，基站可在每個小區(qū)中，基站可以架設(shè)在小區(qū)的中心，以架設(shè)在小區(qū)的中心，用全向天線形成用全向天線形成3600的的

25、圓形覆蓋區(qū)，這就是中圓形覆蓋區(qū)，這就是中心激勵方式心激勵方式 。中心激勵方式中心激勵方式中心激勵方式中心激勵方式3.激勵方式頂點激勵方式頂點激勵方式基站架設(shè)在每個正六邊基站架設(shè)在每個正六邊形的三個頂點上，并用形的三個頂點上，并用三個互成三個互成120度的扇形度的扇形張角覆蓋的定向天線，張角覆蓋的定向天線，同樣也可覆蓋整個小同樣也可覆蓋整個小區(qū)區(qū) 。頂點激勵方式頂點激勵方式在實際應(yīng)用中，頂點激勵有兩種常見的形式：三葉草型和120扇面。三葉草型120扇面頂點激勵方式頂點激勵方式三葉草型假如小區(qū)內(nèi)有較大的阻礙物，如孤立的山假如小區(qū)內(nèi)有較大的阻礙物，如孤立的山岳或高大的建筑物，中心激勵方式難免有岳或高

26、大的建筑物，中心激勵方式難免有電磁輻射的陰影，若改為頂點激勵方式就電磁輻射的陰影，若改為頂點激勵方式就可以避免陰影區(qū)域的出現(xiàn)?？梢员苊怅幱皡^(qū)域的出現(xiàn)。 頂點激勵與中心激勵相比較頂點激勵與中心激勵相比較目的：提高系統(tǒng)的容量，目的：提高系統(tǒng)的容量，增加新的用戶增加新的用戶;方法：把每個小區(qū)都分裂方法：把每個小區(qū)都分裂成一定數(shù)目的半徑更小的成一定數(shù)目的半徑更小的小區(qū)小區(qū);方式：重新劃分小區(qū)、小方式：重新劃分小區(qū)、小區(qū)扇形化。區(qū)扇形化。小區(qū)分裂提高系統(tǒng)容量的措施小區(qū)分裂提高系統(tǒng)容量的措施特點：干擾電平增大，需要建造新的基站特點：干擾電平增大，需要建造新的基站 ，需要，需要重新進行頻率規(guī)劃，增加了切換的

27、次數(shù)，而且隨著重新進行頻率規(guī)劃，增加了切換的次數(shù)，而且隨著小區(qū)半徑的減小，同頻干擾的就越嚴重。小區(qū)半徑的減小，同頻干擾的就越嚴重。重新劃分小區(qū)重新劃分小區(qū)原基站原基站新基站新基站小區(qū)分裂小區(qū)分裂重新劃分小區(qū)重新劃分小區(qū)把小區(qū)分成幾個扇區(qū)，每個扇區(qū)使用一組不同的信道，并采用一副定向天線來覆蓋每個扇區(qū)。每個扇區(qū)都可以看作一個新的小區(qū)，包括三個扇區(qū)或者六個扇區(qū)。在市區(qū)一般采用三個扇區(qū)，而在農(nóng)村一般是全方向性的小區(qū)，在覆蓋公路的時候則采用兩個扇區(qū)?；究梢晕挥谛^(qū)中央，也可以位于小區(qū)的頂點。小區(qū)扇形化小區(qū)扇形化小區(qū)扇形化小區(qū)扇形化重新劃分小區(qū)：重新劃分小區(qū)：干擾電平增大，需要建造新的基站干擾電平增大，

28、需要建造新的基站 ，需要重新進行頻率規(guī)劃，增加了切換的次數(shù)，而且需要重新進行頻率規(guī)劃，增加了切換的次數(shù)，而且隨著小區(qū)半徑的減小，同頻干擾的就越嚴重。隨著小區(qū)半徑的減小，同頻干擾的就越嚴重。小區(qū)扇形化：小區(qū)扇形化：不增加基站的數(shù)目，增大不增加基站的數(shù)目，增大C/I值，改善值，改善通信質(zhì)量。通信質(zhì)量。重新劃分小區(qū)與小區(qū)扇形化相比較重新劃分小區(qū)與小區(qū)扇形化相比較討論討論1.討論為什么選用正六邊形作為小區(qū)的基本圖形2.討論大區(qū)制與小區(qū)制的區(qū)別小區(qū)制移動通信網(wǎng)服務(wù)區(qū)域的劃分n一個一個HLR可以管理一個或多個可以管理一個或多個MSCn一個一個MSC對應(yīng)一個對應(yīng)一個VLRn一個一個MSC/VLR可可以管理多

29、個位以管理多個位置區(qū)置區(qū)n一個位置區(qū)（一般由一個位置區(qū)（一般由BSC控制）可以管理多控制）可以管理多個基站小區(qū)（由個基站小區(qū)（由BTS控控制）制）位置區(qū)劃分示意圖 PLMN區(qū)區(qū).服務(wù)區(qū)服務(wù)區(qū) PLMN區(qū)區(qū)MSC區(qū)區(qū).MSC區(qū)區(qū).位置區(qū)位置區(qū).位置區(qū)位置區(qū).基站覆蓋區(qū)基站覆蓋區(qū).基站覆蓋區(qū)基站覆蓋區(qū).小區(qū)小區(qū)小區(qū)小區(qū). 3.2 區(qū)域覆蓋與信道配置區(qū)域覆蓋與信道配置3.2.1 區(qū)域覆蓋區(qū)域覆蓋 3.2.2 信道配置信道配置l信道（頻率）配置主要是解決將給定的信道（頻率）如何分配給一個區(qū)群的各個小區(qū)。每個小區(qū)所分配的幾個信道就稱為一個信道組。在CDMA系統(tǒng)中，所有的用戶使用相同的工作頻率因而不需要進

30、行頻率配置。頻率配置主要針對FDMA和TDMA系統(tǒng)。l信道分配（配置）的方式主要有兩種：分區(qū)分組配置法和等頻距配置法、分區(qū)分組配置法、分區(qū)分組配置法l原則：原則：盡量減小占用的總頻段，以提高頻段利用率；盡量減小占用的總頻段，以提高頻段利用率；同一區(qū)群內(nèi)不能使用相同的信道，以避免同頻道干同一區(qū)群內(nèi)不能使用相同的信道，以避免同頻道干擾；小區(qū)內(nèi)采用無三階互調(diào)的相容信道組，以避免擾；小區(qū)內(nèi)采用無三階互調(diào)的相容信道組，以避免互調(diào)干擾?；フ{(diào)干擾。l設(shè)給定的頻段以等間隔劃分為信道，按順序分別標設(shè)給定的頻段以等間隔劃分為信道，按順序分別標明各信道的號碼為：明各信道的號碼為：1，2，3，。l例：例：若每個區(qū)群有

31、若每個區(qū)群有7個小區(qū)，每個小區(qū)需要個小區(qū)，每個小區(qū)需要6個信道，個信道，按上述原則進行分配，可得到以下結(jié)果。按上述原則進行分配，可得到以下結(jié)果。 、分區(qū)分組配置法、分區(qū)分組配置法 第一組第一組 1、5、14、20、34、36 第二組第二組 2、9、13、18、21、31 第三組第三組 3、8、19、25、33、40 第四組第四組 4、12、16、22、37、39 第五組第五組 6、10、27、30、32、41 第六組第六組 7、11、24、26、29、35 第七組第七組 15、17、23、28、38、42 每一組信道分配給區(qū)群內(nèi)的一個小區(qū)。這里使用每一組信道分配給區(qū)群內(nèi)的一個小區(qū)。這里使用42

32、個信個信道只占用了道只占用了42個信道的頻段，是最佳的分配方案。個信道的頻段，是最佳的分配方案。2、等頻距配置法、等頻距配置法l按等頻率間隔來配置信道。只要頻距選得足夠大，就可按等頻率間隔來配置信道。只要頻距選得足夠大，就可以有效地避免鄰道干擾。這樣的頻率配置正好滿足產(chǎn)生以有效地避免鄰道干擾。這樣的頻率配置正好滿足產(chǎn)生互調(diào)的頻率關(guān)系，但正因為頻距大，干擾易于被接收機互調(diào)的頻率關(guān)系，但正因為頻距大，干擾易于被接收機輸入濾波器濾除而不易作用到非線性器件，也就避免了輸入濾波器濾除而不易作用到非線性器件，也就避免了互調(diào)的產(chǎn)生?；フ{(diào)的產(chǎn)生。l配置時可根據(jù)區(qū)群內(nèi)的小區(qū)數(shù)配置時可根據(jù)區(qū)群內(nèi)的小區(qū)數(shù)N來確定同

33、一信道組內(nèi)各來確定同一信道組內(nèi)各信道之間的頻率間隔。例如，第一組用（信道之間的頻率間隔。例如，第一組用（1，1+N，1+2N，1+3N，），第二組用（），第二組用（2，2+N，2+3N， ）等。等。l例如例如N=7時，信道的配置如下：時，信道的配置如下：2、等頻距配置法、等頻距配置法 第一組第一組 1、8、15、22、29、 第二組第二組 2、9、16、23、30、 第三組第三組 3、10、17、24、31、 第四組第四組 4、11、18、25、32、 第五組第五組 5、12、19、26、33、 第六組第六組 6、13、20、27、34、 第七組第七組 7、14、21、28、35、 這樣同一信

34、道組內(nèi)的信道最小頻率間隔為這樣同一信道組內(nèi)的信道最小頻率間隔為7個信道間隔，若信道間個信道間隔，若信道間隔為隔為25kHz,則其最小頻率間隔可達則其最小頻率間隔可達175kHz，這樣，接收機的輸入，這樣，接收機的輸入濾波器便可有效地抑制鄰道干擾和互調(diào)干擾。濾波器便可有效地抑制鄰道干擾和互調(diào)干擾。2、等頻距配置法、等頻距配置法如果是頂點激勵，每個基站應(yīng)配置三組信道，向三個方向輻射，例如如果是頂點激勵，每個基站應(yīng)配置三組信道，向三個方向輻射，例如N=7N=7，每個區(qū)群就需要有，每個區(qū)群就需要有2121個信道組。整個區(qū)群內(nèi)各個基站信道組的分布個信道組。整個區(qū)群內(nèi)各個基站信道組的分布如下圖。如下圖。

35、以上討論是一種信道固定配置法，適合移動臺以上討論是一種信道固定配置法，適合移動臺業(yè)務(wù)分布相對固定的情況。業(yè)務(wù)分布相對固定的情況。固定配置法缺陷固定配置法缺陷 ：頻率的利用率不高。頻率的利用率不高。實際上，移動臺業(yè)務(wù)的地理分布是經(jīng)常會發(fā)生變化的，如早實際上，移動臺業(yè)務(wù)的地理分布是經(jīng)常會發(fā)生變化的，如早上從住宅區(qū)向商業(yè)區(qū)移動，傍晚有反向移動，發(fā)生交通事故上從住宅區(qū)向商業(yè)區(qū)移動，傍晚有反向移動，發(fā)生交通事故或集會時又向某處集中。此時，某一小區(qū)業(yè)務(wù)量增大，原來或集會時又向某處集中。此時，某一小區(qū)業(yè)務(wù)量增大，原來配置的信道可能不夠用了，而相鄰小區(qū)業(yè)務(wù)量小，原來配置配置的信道可能不夠用了，而相鄰小區(qū)業(yè)務(wù)量

36、小，原來配置的信道可能有空閑，小區(qū)之間的信道又無法相互調(diào)劑。的信道可能有空閑，小區(qū)之間的信道又無法相互調(diào)劑。實際中采用的方法：動態(tài)配置法、柔性配置法實際中采用的方法：動態(tài)配置法、柔性配置法動態(tài)配置法動態(tài)配置法 隨業(yè)務(wù)量的變化重新配置全部信道；隨業(yè)務(wù)量的變化重新配置全部信道；柔性配置法柔性配置法 準備若干個信道，需要時提供給某個小區(qū)使用。準備若干個信道，需要時提供給某個小區(qū)使用。前者如能理想地實現(xiàn)，頻率利用率可提高前者如能理想地實現(xiàn)，頻率利用率可提高20%50%，但要及時，但要及時算出新的配置方案，且能避免各類干擾，電臺及天線共用器等算出新的配置方案，且能避免各類干擾，電臺及天線共用器等裝備也要

37、能適應(yīng)，這是十分困難的。后者控制比較簡單，只要裝備也要能適應(yīng)，這是十分困難的。后者控制比較簡單，只要預(yù)留部分信道使各基站都能共用，可應(yīng)付局部業(yè)務(wù)量變化的情預(yù)留部分信道使各基站都能共用，可應(yīng)付局部業(yè)務(wù)量變化的情況，是一種比較實用的方法。況，是一種比較實用的方法。第三章組網(wǎng)技術(shù)第三章組網(wǎng)技術(shù)3.1 頻率管理與有效利用技術(shù)頻率管理與有效利用技術(shù) 3.2 區(qū)域覆蓋與信道配置區(qū)域覆蓋與信道配置3.3 移動通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)移動通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)3.4 多信道共用技術(shù)多信道共用技術(shù)3.5 信令信令3.6 移動通信的移動性管理移動通信的移動性管理3.3 移動通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)移動通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)3.3.2

38、 移動通信網(wǎng)結(jié)構(gòu)移動通信網(wǎng)結(jié)構(gòu)移動通信的基本網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)移動通信的基本網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)基站BTS移動交換機MSC基站控制器BSC數(shù)據(jù)庫VLR/HLR網(wǎng)絡(luò)管理公共電話網(wǎng)PSTN基站控制器BSC基站BTS基站BTS基站BTS手持機HSMS移動臺MS移動臺 移動通信網(wǎng)絡(luò)中使用的交換機通常稱為移動交換中心,即MSC。 它與常規(guī)交換機的不同之處是: MSC除了要完成常規(guī)交換機的所有功能外,它還負責(zé)移動性管理和無線資源管理（包括越區(qū)切換、漫游、用戶位置登記管理等）。移動通信的基本網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)移動通信的基本網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)3.3 移動通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)移動通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)3.3.1 基本網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)基本網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)1.單基站小容量移動通

39、信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)單基站小容量移動通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)N用戶數(shù)量（市話用戶數(shù)量） M無線信道數(shù)量1.單基站小容量移動通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)單基站小容量移動通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 單基站小容量移動通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是由一個基站構(gòu)成的移動通信網(wǎng)。移動用戶通過市話用戶進入公用電話網(wǎng)。 這種網(wǎng)絡(luò)沒有交換中心,適用于中小城市，服務(wù)區(qū)域半徑一般不超過30km，用戶數(shù)量在500以下，其特點是結(jié)構(gòu)簡單、經(jīng)濟。移動用戶之間的呼叫需要通過市話局交換機進行交換后再接回基站。 移動電話本地網(wǎng)結(jié)構(gòu)移動電話本地網(wǎng)結(jié)構(gòu) 移動電話局在長途網(wǎng)中的位置移動電話局在長途網(wǎng)中的位置 混合式區(qū)域聯(lián)網(wǎng)的移動通信網(wǎng)結(jié)構(gòu)混合式區(qū)域聯(lián)網(wǎng)的移動通信網(wǎng)結(jié)構(gòu)疊加式區(qū)域聯(lián)網(wǎng)的大、中容量移動通

40、信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)疊加式區(qū)域聯(lián)網(wǎng)的大、中容量移動通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)第三章組網(wǎng)技術(shù)第三章組網(wǎng)技術(shù)3.1 頻率管理與有效利用技術(shù)頻率管理與有效利用技術(shù) 3.2 區(qū)域覆蓋與信道配置區(qū)域覆蓋與信道配置3.3 移動通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)移動通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)3.4 多信道共用技術(shù)多信道共用技術(shù)3.5 信令信令3.6 移動通信的移動性管理移動通信的移動性管理3.4 多信道共用技術(shù)多信道共用技術(shù) 移動通信頻率有效利用的三個基本方法移動通信頻率有效利用的三個基本方法信道的地區(qū)復(fù)用（利用空間隔離實現(xiàn)有效利用）信道的地區(qū)復(fù)用（利用空間隔離實現(xiàn)有效利用）多信道共用（利用時間隔離實現(xiàn)有效利用）多信道共用（利用時間隔離實現(xiàn)有效利用）頻譜

41、的有效利用頻譜的有效利用 壓縮信道間隔即信道窄帶化壓縮信道間隔即信道窄帶化 采用寬帶多址技術(shù)和數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)采用寬帶多址技術(shù)和數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)3.4 多信道共用技術(shù)多信道共用技術(shù)3.4.2 話務(wù)量、呼損率和信道利用率話務(wù)量、呼損率和信道利用率3.4.3 空閑信道的選取空閑信道的選取 所謂多信道共用是指多個無線信道為許多移動臺所所謂多信道共用是指多個無線信道為許多移動臺所共用，或者說，網(wǎng)內(nèi)大量用戶共享若干無線信道。其目共用，或者說，網(wǎng)內(nèi)大量用戶共享若干無線信道。其目的也是為了提高信道利用率，所以與有線用戶共享中繼的也是為了提高信道利用率，所以與有線用戶共享中繼線的概念相似。多信道共用的信道指配方式按照

42、用戶工線的概念相似。多信道共用的信道指配方式按照用戶工作時占用的方式分類，分為獨立信道方式和多信道共用作時占用的方式分類，分為獨立信道方式和多信道共用方式。方式。3.4 多信道共用技術(shù)多信道共用技術(shù)3.4.1 多信道共用的概念多信道共用的概念3.4.3 空閑信道的選取空閑信道的選取 話務(wù)量話務(wù)量 呼損率呼損率 信道利用率信道利用率 系統(tǒng)用戶數(shù)系統(tǒng)用戶數(shù)話務(wù)量：在一特定時間內(nèi)呼叫次數(shù)與每次話務(wù)量：在一特定時間內(nèi)呼叫次數(shù)與每次呼叫平均占用時間的乘積。呼叫平均占用時間的乘積。 話務(wù)量分為兩類話務(wù)量分為兩類 流入話務(wù)量（流入話務(wù)量（A A） 完成話務(wù)量完成話務(wù)量(A(A0) ) 流入話務(wù)量流入話務(wù)量S

43、A ：單位時間內(nèi)發(fā)生的平均呼叫次數(shù)（一般單位時間內(nèi)發(fā)生的平均呼叫次數(shù)（一般1 1小時）小時）S S：每次呼叫平均占用信道時間：每次呼叫平均占用信道時間( (小時小時/ /次次) ) 單位：單位：ErlangErlang（ErlErl）1Erl1Erl（1 1個呼叫個呼叫/ /小時，占用小時，占用1 1小時）小時） 完成話務(wù)量完成話務(wù)量 A0= 0S 0 0 ：單位時間內(nèi)呼叫成功的次數(shù)單位時間內(nèi)呼叫成功的次數(shù)S S：每次呼叫平均占用信道時間：每次呼叫平均占用信道時間( (小時小時/ /次次) ) 呼損率（呼損率（B B）：定義為損失話務(wù)量與流入）：定義為損失話務(wù)量與流入話務(wù)量之比。用來說明呼叫損

44、失的概率。話務(wù)量之比。用來說明呼叫損失的概率。 服務(wù)等級服務(wù)等級QoSQoS，用呼損率，用呼損率B B表示表示 B=0.05,B=0.05,則全部呼叫中未被接通的概率僅占則全部呼叫中未被接通的概率僅占5 5 B B降低，降低，A A隨之降低，網(wǎng)內(nèi)容納的用戶數(shù)減小隨之降低，網(wǎng)內(nèi)容納的用戶數(shù)減小 信道被占用時間的總和就是話務(wù)量。信道利信道被占用時間的總和就是話務(wù)量。信道利用率可用每個信道平均完成的話務(wù)量表示用率可用每個信道平均完成的話務(wù)量表示 越大表示每信道越忙，空閑的時間越短，越大表示每信道越忙，空閑的時間越短，利用率越高。利用率越高。n n ：共用的信道數(shù)共用的信道數(shù) 繁忙小時集中度繁忙小時集

45、中度K K全日話務(wù)量忙時話務(wù)量K K K一般選一般選8%8%14%14%。C C：用戶每天平均呼叫的次數(shù)：用戶每天平均呼叫的次數(shù)T T：每次呼叫平均占用信道的時間（秒：每次呼叫平均占用信道的時間（秒/ /次）次）K K：集中系數(shù)：集中系數(shù) A Aa a為最忙時間的那個小時的話務(wù)量，它是為最忙時間的那個小時的話務(wù)量，它是統(tǒng)計平均值統(tǒng)計平均值【例】：【例】：C=3C=3次次/ /天，天，T=120T=120秒秒/ /次，次，K=10%K=10%則則AaAa=0.01Erl/=0.01Erl/用戶用戶 移動電話網(wǎng)的統(tǒng)計數(shù)字表明移動電話網(wǎng)的統(tǒng)計數(shù)字表明 公網(wǎng)公網(wǎng)AaAa=0.01Erl=0.01Erl

46、 專網(wǎng)專網(wǎng)AaAa=0.06Erl=0.06Erl 每用戶忙時話務(wù)量確定后，每個信道所每用戶忙時話務(wù)量確定后，每個信道所能容納的用戶數(shù)能容納的用戶數(shù)m m可由下式計算可由下式計算 n n個信道組成的系統(tǒng)所能容納的用戶總數(shù)個信道組成的系統(tǒng)所能容納的用戶總數(shù)M M為為 當(dāng)共用信道數(shù)當(dāng)共用信道數(shù)n n一定一定時，呼損率時，呼損率B B越大，系越大，系統(tǒng)的流入話務(wù)量統(tǒng)的流入話務(wù)量A A越大，越大，信道利用率越高，系統(tǒng)信道利用率越高，系統(tǒng)容納的用戶數(shù)越多。但容納的用戶數(shù)越多。但服務(wù)質(zhì)量越低。一般公服務(wù)質(zhì)量越低。一般公網(wǎng)與其它系統(tǒng)網(wǎng)與其它系統(tǒng)B B選選5%-5%-20%20%，專網(wǎng)可，專網(wǎng)可B B選選2%

47、2%。采用信道共用技術(shù)，可提采用信道共用技術(shù)，可提高信道利用率，隨高信道利用率，隨n n增加，增加， 增加，但提高的速度越來增加，但提高的速度越來越少。如：越少。如：N30N30時，時，提高提高不明顯。因此，共用信道數(shù)不明顯。因此，共用信道數(shù)不宜太多。不宜太多。【例】某無線小區(qū)有【例】某無線小區(qū)有8 8個信道（個信道（1 1個控制信道，個控制信道，7 7個話音信個話音信道），每天每個用戶平均呼叫道），每天每個用戶平均呼叫1010次，每次占用信道平均時次，每次占用信道平均時間為間為8080秒，呼損率要求為秒，呼損率要求為0.10.1，忙時集中度為，忙時集中度為0.1250.125。問該。問該無線

48、小區(qū)能容納多少用戶。無線小區(qū)能容納多少用戶。解：解：（1 1）求總話務(wù)量）求總話務(wù)量A A （2 2）求每用戶的忙時話務(wù)量）求每用戶的忙時話務(wù)量AaAa （3 3）求每個信道能容納的用戶數(shù)）求每個信道能容納的用戶數(shù)m m （4 4）求系統(tǒng)所容納的用戶數(shù)）求系統(tǒng)所容納的用戶數(shù)3.4 多信道共用技術(shù)多信道共用技術(shù)3.4.1 多信道共用的概念多信道共用的概念3.4.2 話務(wù)量、呼損率和信道利用率話務(wù)量、呼損率和信道利用率信道（信道）自動選擇的四種方式信道（信道）自動選擇的四種方式 專用呼叫信道方式專用呼叫信道方式 循環(huán)定位方式循環(huán)定位方式 循環(huán)不定位方式循環(huán)不定位方式 循環(huán)分散定位方式循環(huán)分散定位方

49、式多信道技術(shù)的主要問題是怎樣自動選擇信道。多信道技術(shù)的主要問題是怎樣自動選擇信道。 這種方式是在網(wǎng)中設(shè)置專門的呼叫信道，專用這種方式是在網(wǎng)中設(shè)置專門的呼叫信道，專用于處理用戶的呼叫。移動用戶只要不在通話時，就于處理用戶的呼叫。移動用戶只要不在通話時，就停在這呼叫信道上守候。這種方式的優(yōu)點是處理呼停在這呼叫信道上守候。這種方式的優(yōu)點是處理呼叫的速度快；但是，若用戶數(shù)和共用信道數(shù)不多時，叫的速度快；但是，若用戶數(shù)和共用信道數(shù)不多時，專用呼叫信道處理呼叫并不繁忙，它又不能用于通專用呼叫信道處理呼叫并不繁忙，它又不能用于通話，利用率不高。因此，這種方式適用于大容量的話，利用率不高。因此，這種方式適用于

50、大容量的移動通信網(wǎng)，是公用移動電話網(wǎng)所用的主要方式。移動通信網(wǎng)，是公用移動電話網(wǎng)所用的主要方式。 沒有專用的呼叫信道，由沒有專用的呼叫信道，由BS臨時指定一個信道做呼叫臨時指定一個信道做呼叫信道，并在該臨時呼叫信道上發(fā)出空閑信號。平時所有未通信道，并在該臨時呼叫信道上發(fā)出空閑信號。平時所有未通話的移動臺都自動對全部信道進行掃描搜索，一旦在哪個信話的移動臺都自動對全部信道進行掃描搜索，一旦在哪個信道上收到空閑信號，就停留在該信道上。因此在平時，所有道上收到空閑信號，就停留在該信道上。因此在平時，所有移動臺都集中守侯在臨時呼叫信道上移動臺都集中守侯在臨時呼叫信道上,當(dāng)某個用戶叫通后，當(dāng)某個用戶叫通

51、后，就在該信道上通話。此時基站要另選一個空閑信道作為臨時就在該信道上通話。此時基站要另選一個空閑信道作為臨時呼叫信道發(fā)出空閑信號，于是所有未通話的移動臺接收機都呼叫信道發(fā)出空閑信號，于是所有未通話的移動臺接收機都自動轉(zhuǎn)到新的臨時呼叫信道上守侯自動轉(zhuǎn)到新的臨時呼叫信道上守侯(定位定位)。這種方式信道利。這種方式信道利用率高用率高(全部信道都可用作通話全部信道都可用作通話)，接續(xù)快；但由于所有不通，接續(xù)快；但由于所有不通話的移動臺都守侯在一個臨時呼叫信道上話的移動臺都守侯在一個臨時呼叫信道上,同搶概率大同搶概率大,因此因此這種方式只適合小容量系統(tǒng)這種方式只適合小容量系統(tǒng) 在循環(huán)定位方式的基礎(chǔ)上，為

52、減少同搶概率而出現(xiàn)的在循環(huán)定位方式的基礎(chǔ)上，為減少同搶概率而出現(xiàn)的一種改進方式?；驹谒胁煌ㄔ挼目臻e信道上都發(fā)出空一種改進方式?；驹谒胁煌ㄔ挼目臻e信道上都發(fā)出空閑信號，網(wǎng)內(nèi)移動臺自動掃描空閑信道，并隨機地?？吭陂e信號，網(wǎng)內(nèi)移動臺自動掃描空閑信道，并隨機地?？吭诰徒目臻e信道上就近的空閑信道上(不定位不定位)，避免了像循環(huán)定位方式那樣，避免了像循環(huán)定位方式那樣所有不通話的移動臺都在一個臨時呼叫信道主叫搶占情況。所有不通話的移動臺都在一個臨時呼叫信道主叫搶占情況。當(dāng)基站呼叫移動臺時，必須選擇一個空閑信道先發(fā)出時間當(dāng)基站呼叫移動臺時，必須選擇一個空閑信道先發(fā)出時間足夠長的召集信號足夠長的召集信

53、號(其他空閑信道停發(fā)空閑信號其他空閑信道停發(fā)空閑信號)，而后再，而后再發(fā)出選呼信號。網(wǎng)內(nèi)移動臺由于收不到空閑信號重新進入發(fā)出選呼信號。網(wǎng)內(nèi)移動臺由于收不到空閑信號重新進入掃描狀態(tài)，一旦掃到召集信號就停在該信道上等候被呼。掃描狀態(tài)，一旦掃到召集信號就停在該信道上等候被呼。一旦發(fā)現(xiàn)自己未被呼中，重新處于不停的信道掃描狀態(tài)。一旦發(fā)現(xiàn)自己未被呼中，重新處于不停的信道掃描狀態(tài)。 循環(huán)不定位方式的優(yōu)點是減少了同搶概率，但循環(huán)不定位方式的優(yōu)點是減少了同搶概率，但移動臺被呼叫的接續(xù)時間比較長。而且，系統(tǒng)的全移動臺被呼叫的接續(xù)時間比較長。而且，系統(tǒng)的全部信道部信道(不管通話與不通話不管通話與不通話)都處于工作狀

54、態(tài)。這種多都處于工作狀態(tài)。這種多信道的常發(fā)狀態(tài)信道的常發(fā)狀態(tài),會引起嚴重的互調(diào)干擾，因此這種會引起嚴重的互調(diào)干擾，因此這種方式只適合信道數(shù)較少的系統(tǒng)。方式只適合信道數(shù)較少的系統(tǒng)。為克服循環(huán)定位方式時移動臺被呼叫的接續(xù)時間比較長的為克服循環(huán)定位方式時移動臺被呼叫的接續(xù)時間比較長的缺點，人們提出的一種方式，指基站在全部不通話的空閑缺點，人們提出的一種方式，指基站在全部不通話的空閑信道上都發(fā)出空閑信號，網(wǎng)內(nèi)移動臺分散?？吭诟鱾€空閑信道上都發(fā)出空閑信號，網(wǎng)內(nèi)移動臺分散?？吭诟鱾€空閑道上。移動臺主呼是在各自?？康目臻e信道上進行的，保道上。移動臺主呼是在各自?？康目臻e信道上進行的，保留了循環(huán)不定位方式的優(yōu)

55、點。基站呼叫移動臺時，其呼叫留了循環(huán)不定位方式的優(yōu)點?；竞艚幸苿优_時，其呼叫信號在所以的空閑信道上發(fā)出，并等待應(yīng)答信號，從而提信號在所以的空閑信道上發(fā)出，并等待應(yīng)答信號，從而提高了接續(xù)的速度。高了接續(xù)的速度。這種方式接續(xù)快，效率高，同搶率小。但當(dāng)基站呼叫移動這種方式接續(xù)快，效率高，同搶率小。但當(dāng)基站呼叫移動臺時，這種方式必須在所有空閑信道上發(fā)出選呼信號，因臺時，這種方式必須在所有空閑信道上發(fā)出選呼信號，因而互調(diào)干擾比較嚴重。這種方式同樣只適合小容量系統(tǒng)。而互調(diào)干擾比較嚴重。這種方式同樣只適合小容量系統(tǒng)。第三章組網(wǎng)技術(shù)第三章組網(wǎng)技術(shù)3.1 頻率管理與有效利用技術(shù)頻率管理與有效利用技術(shù) 3.2

56、區(qū)域覆蓋與信道配置區(qū)域覆蓋與信道配置3.3 移動通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)移動通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)3.4 多信道共用技術(shù)多信道共用技術(shù)3.5 信令信令3.6 移動通信的移動性管理移動通信的移動性管理信令含有信號和指令雙重意思，它是移動通信系統(tǒng)內(nèi)信令含有信號和指令雙重意思，它是移動通信系統(tǒng)內(nèi)部實現(xiàn)自動控制的關(guān)鍵。部實現(xiàn)自動控制的關(guān)鍵。在移動通信網(wǎng)中，除傳輸用戶信息（如語音信息）之在移動通信網(wǎng)中，除傳輸用戶信息（如語音信息）之外，為使整個網(wǎng)絡(luò)有序地工作，還必須在正常通話的前后外，為使整個網(wǎng)絡(luò)有序地工作，還必須在正常通話的前后和過程中傳輸很多其他的控制信號，如摘機、掛機和忙音和過程中傳輸很多其他的控制信號，如

57、摘機、掛機和忙音等以及移動通信網(wǎng)中所需要的信道分配、用戶登記與管理、等以及移動通信網(wǎng)中所需要的信道分配、用戶登記與管理、呼叫與應(yīng)答、越區(qū)切換和發(fā)射機功率控制等信號。呼叫與應(yīng)答、越區(qū)切換和發(fā)射機功率控制等信號。這些與這些與通信有關(guān)的一系列控制信號稱為信令。通信有關(guān)的一系列控制信號稱為信令。什么是什么是信令信令隨路信令：隨路信令：信令和話音在同一條電路上傳送，信令和話音在同一條電路上傳送，模擬電話網(wǎng)及早期數(shù)字中采用。模擬電話網(wǎng)及早期數(shù)字中采用。缺點：缺點：信令傳送速度低；信令傳送速度低； 容量及處理能力有限；容量及處理能力有限； 很難擴展到其他業(yè)務(wù)。很難擴展到其他業(yè)務(wù)。結(jié)論結(jié)論: 遠不能滿足當(dāng)今和

58、未來通信網(wǎng)的要求遠不能滿足當(dāng)今和未來通信網(wǎng)的要求共路信令（共路信令（No.7信令）：信令）：信令通路與話音通信令通路與話音通路分開，將若干條電路的信令集中在一條專路分開，將若干條電路的信令集中在一條專門用于傳送信令的通道上傳送。門用于傳送信令的通道上傳送。特點：特點：信令傳送速度快；信令傳送速度快； 信令容量大；信令容量大； 具有提供大量信令的能力及增加信令具有提供大量信令的能力及增加信令 的靈活性；的靈活性； 可靠性高、適應(yīng)性強?？煽啃愿?、適應(yīng)性強。2 音頻信令音頻信令數(shù)字信令已經(jīng)廣泛應(yīng)用于大容量的移動通信網(wǎng)中數(shù)字信令已經(jīng)廣泛應(yīng)用于大容量的移動通信網(wǎng)中, 典型的格式如圖所示。典型的格式如圖所

59、示。其中其中 P為前置碼，提供位同步信息。為前置碼，提供位同步信息。 SW為字同步碼，用于確定信息的開始位為字同步碼，用于確定信息的開始位.也叫幀同步也叫幀同步. A或或D為地址或數(shù)據(jù)碼，通常包括控制為地址或數(shù)據(jù)碼，通常包括控制,選呼選呼,撥號等信令。撥號等信令。各種系統(tǒng)都有其特殊的規(guī)定各種系統(tǒng)都有其特殊的規(guī)定. SP為糾錯碼，也叫監(jiān)督碼為糾錯碼，也叫監(jiān)督碼,用于檢錯和糾錯。用于檢錯和糾錯。 SPA或或DSWP典型的數(shù)字信令格式典型的數(shù)字信令格式數(shù)字信令的構(gòu)成數(shù)字信令的構(gòu)成 基帶數(shù)字信令常以二進制基帶數(shù)字信令常以二進制0，1表示，為了能在移表示，為了能在移動臺（動臺（MS）與基站（）與基站（B

60、S）之間的無線信道中傳輸，必）之間的無線信道中傳輸，必須進行調(diào)制。例如，對二進制數(shù)據(jù)流在發(fā)射機中可采用須進行調(diào)制。例如，對二進制數(shù)據(jù)流在發(fā)射機中可采用頻移鍵控（頻移鍵控（FSK）方式進行調(diào)制，即對數(shù)字信號）方式進行調(diào)制，即對數(shù)字信號“1”以以高于發(fā)射機載頻的固定頻率發(fā)送；而高于發(fā)射機載頻的固定頻率發(fā)送；而“0”則以低于載則以低于載頻的固定頻率發(fā)射。頻的固定頻率發(fā)射。數(shù)字信令的傳輸數(shù)字信令的傳輸 通常把在信息碼元序列中，加入監(jiān)督碼元的辦法稱通常把在信息碼元序列中，加入監(jiān)督碼元的辦法稱為差錯控制編碼，也稱為糾錯編碼。不同的編碼方法，為差錯控制編碼，也稱為糾錯編碼。不同的編碼方法，有不同的檢錯或糾錯