GSM-R第1章-原理(1)課件

鐵路數(shù)字移動(dòng)通信原理CellularPrinciples第2章1一、面狀覆蓋；二、線狀覆蓋；三、蜂窩系統(tǒng)的主要評(píng)價(jià)指標(biāo)；四、無(wú)線信道的特性；

五、傳輸技術(shù)；六、信息處理技術(shù)；七、無(wú)線工程設(shè)計(jì)。內(nèi)容提要2一、面狀覆蓋小區(qū)形狀；頻率復(fù)用；干擾限制和防護(hù)；信道分配策略；話務(wù)量和呼損率；提高系統(tǒng)容量的方法；位置理論。31、小區(qū)形狀123456RRR42、頻率復(fù)用AAAAAAA5B4A4B3C4B2B1A2C2C3A1C1A1A34*3=12小區(qū)復(fù)用模型

頻率復(fù)用距離三扇區(qū)基站

A1C1B1A3A2C2B2C3B3A4A1C4B4C1B1A2B2C2A3A3C2B2C1B1A2C3B3A4C4B4C3B3A4B4C4A4B4A2B2A4B4A2B2C3C1C3C1頻率復(fù)用方式小區(qū)半徑R/小區(qū)簇小區(qū)簇內(nèi)的小區(qū)數(shù)N同頻復(fù)用距離D同頻復(fù)用比Q6頻率組A1頻率組A1其他頻率其他頻率復(fù)用距離DR有用信號(hào)干擾信號(hào)R頻率復(fù)用距離7小區(qū)簇的實(shí)際舉例83、干擾限制和防護(hù)9干擾信號(hào)有用信號(hào)功率功率頻率頻率合成信號(hào)功率頻率f1f1f1兩個(gè)信號(hào)疊加同頻干擾10同頻干擾的計(jì)算11C(0dB)Ic(-9dB)Ia1(+9dB)Ia2(+41dB)F1+200

kHz+400

kHz鄰信道干擾124、信道分配策略1330405060708090100120140160180200240300MHz34567891012141618202430GHz0.30.40.50.60.70.80.91.01.21.41.61.82.02.4AM

MarineShortWave-InternationalBroadcast-Amateur 34567891012141618202430MHzCB2628VHFLOWBandFMVHFVHFTV7-130.30.40.50.60.70.80.91.01.21.41.61.82.02.43.0GHzUHFUHFTV14-69GPSCellularGSM1800,GSM1900廣播陸地移動(dòng)航空移動(dòng)通信陸地微波衛(wèi)星無(wú)線頻譜14800MHz頻段的分配狀態(tài)l

798-806MHz，800MHz接力通信l

806-821MHz/851-866MHz，集群移動(dòng)通信l

821-825MHz/866-870MHz，無(wú)線數(shù)據(jù)通信l

825-835MHz/870-880MHz，聯(lián)通CDMAl

835-839MHz/880-884MHz，軍隊(duì)(AMPS)l

839-843MHz，無(wú)繩電話l

843-851MHz，800MHz接力通信15900MHz頻段的分配狀態(tài)880-884MHz/925-929MHz，中國(guó)聯(lián)通GSM885-889MHz/930-934MHz，GSM-R

889-909MHz/934-954MHz，中國(guó)移動(dòng)GSM909-915MHz/954-960MHz，中國(guó)聯(lián)通GSM915-917MHz，無(wú)中心通信917-925MHz，廣播立體聲(98年公布)16信道分配方法固定信道分配：每個(gè)小區(qū)分給一組信道，該小區(qū)的用戶(hù)只能使用這一組信道，如果出現(xiàn)信道全部被占用情況，新的呼叫就會(huì)被拒絕，只有存在空閑信道時(shí)，才能再發(fā)起呼叫。

動(dòng)態(tài)信道分配：每個(gè)小區(qū)不是固定使用一定的信道，而是多個(gè)小區(qū)可以使用相同的信道，每個(gè)小區(qū)的信道數(shù)是不固定的。當(dāng)業(yè)務(wù)量大時(shí)，分配給該小區(qū)的信道數(shù)就多，業(yè)務(wù)量減小時(shí)還可以再把這些信道分配給其他小區(qū)使用。小區(qū)的信道分配由移動(dòng)交換中心來(lái)管理和執(zhí)行分配。

17愛(ài)爾蘭B：式中A為系統(tǒng)提供的總話務(wù)量，C為系統(tǒng)的總信道數(shù)，Pr為呼叫損失的概率

愛(ài)爾蘭C：5、話務(wù)量和呼損率186、提高系統(tǒng)容量的方法19小區(qū)分裂

127654327634520劃分扇區(qū)

55552376145217、位置理論小區(qū)：一個(gè)BTS所覆蓋的全部或部分區(qū)域（扇區(qū)），是最小的可尋址無(wú)線區(qū)域。位置區(qū)：移動(dòng)臺(tái)可以任意移動(dòng)但不需要進(jìn)行位置更新的區(qū)域，一個(gè)位置區(qū)由一個(gè)或多個(gè)小區(qū)組成。當(dāng)MSC尋找移動(dòng)臺(tái)時(shí)，只需在移動(dòng)臺(tái)所屬的位置區(qū)進(jìn)行呼叫，而不需要在整個(gè)MSC區(qū)內(nèi)呼叫移動(dòng)臺(tái)。MSC區(qū)：一個(gè)MSC管轄下的所有覆蓋區(qū)域，一個(gè)MSC區(qū)由一個(gè)或若干個(gè)位置區(qū)組成。服務(wù)區(qū)：移動(dòng)用戶(hù)可以獲得服務(wù)的所有區(qū)域。

22二、線狀覆蓋23線狀覆蓋的頻率復(fù)用

f1f2fnf1f2fn24線狀覆蓋的同頻干擾

P…………ANCBaDf1f2f3fn3R-2a25? 對(duì)干擾高靈敏度? 需要“安全的”頻率復(fù)用模型? 高的干擾隔離度? 少量頻率就可以實(shí)現(xiàn)密集頻率復(fù)用宏

-小區(qū):天線安裝于房頂上

--->寬覆蓋(35km)微-小區(qū):天線安裝低于房頂--->小覆蓋微微-小區(qū):天線安裝建筑物內(nèi)部--->很小范圍覆蓋擴(kuò)展-小區(qū):宏小區(qū),系統(tǒng)覆蓋擴(kuò)展到120km,用于沿海地區(qū)...同心圓

-小區(qū):一個(gè)宏小區(qū)覆蓋限定在另外一個(gè)宏小區(qū)的內(nèi)部不同小區(qū)類(lèi)型

26宏小區(qū)天線微小區(qū)天線傘狀小區(qū)宏小區(qū)微小區(qū)快速車(chē)輛車(chē)輛改變方向以后,慢速行使步行μcell2μcell1小區(qū)分層2層模型27三、蜂窩系統(tǒng)的評(píng)價(jià)指標(biāo)頻率，每兆赫的信道數(shù)

地理，每平方公里的信道數(shù)

綜合，每平方公里每兆赫的話務(wù)量強(qiáng)度（Erlang/km2/MHz）C每載波的信道數(shù)，B信道帶寬，RA為避免鄰道干擾必須跳過(guò)的信道數(shù)，分母除以2表示雙工收發(fā)，N為每簇中的小區(qū)數(shù)，S為覆蓋面積，TA為分配給蜂窩系統(tǒng)的總帶寬，A為每個(gè)信道的話務(wù)量。

28四、無(wú)線信道無(wú)線電波傳播29五、傳輸技術(shù)30調(diào)制與解調(diào)高斯低通濾波器頻率調(diào)制器數(shù)據(jù)序列GMSK已調(diào)信號(hào)31GSM1800強(qiáng)場(chǎng)變化舉例-100-90-80-70-60-50-40-30-20-100500100015002000250030003500400045005000距離(m)強(qiáng)場(chǎng)(dBm)測(cè)量自由空間短期衰落長(zhǎng)期衰落±2m/2衰落32分集接收G1G2Gm切換邏輯或解調(diào)器12m天線可變?cè)鲆?3信道均衡34六、信息處理技術(shù)語(yǔ)音編譯碼技術(shù)，20ms一幀，規(guī)則脈沖激勵(lì)長(zhǎng)期預(yù)測(cè)(RPE-LTP)編碼，13kbps；加密/解密技術(shù)，采用A5算法；信道編譯碼技術(shù)，采用分組編碼、卷積編碼；TDMA時(shí)分多址技術(shù)；等等。35七、無(wú)線工程設(shè)計(jì)36業(yè)務(wù)限定區(qū)域(10000

用戶(hù)/km2)覆蓋限定區(qū)域(小區(qū)邊緣-75dBm)覆蓋限定區(qū)域(小區(qū)邊緣-70dBm)1.覆蓋或業(yè)務(wù)分布372.小區(qū)扇區(qū)化三扇區(qū)單扇區(qū)雙扇區(qū)383.全向基站天線394.兩個(gè)與三個(gè)扇區(qū)基站天線405.小區(qū)覆蓋計(jì)算(三扇區(qū)基站)41P12P’6.小區(qū)覆蓋與干擾計(jì)算42參數(shù)頻率

基站高度移動(dòng)臺(tái)高度環(huán)境1800MHz40.0m1,5m城市RXTX移動(dòng)臺(tái)天線增益-2dB電纜損耗

0dB輸出功率靈敏度

-100dBm30dBm天線增益(65°)

接頭損耗饋線損耗

靈敏度

-1