第2章移動通信網(wǎng)

第2章移動通信網(wǎng)2.1引言2.2移動通信體制2.3移動通信的信道結(jié)構(gòu)2.4移動通信網(wǎng)的頻率配置

2.5移動通信環(huán)境下的干擾2.6蜂窩移動通信網(wǎng)絡(luò)的頻率規(guī)劃2.7多信道共用技術(shù)2.8移動通信的交換技術(shù)2.9信道自動選擇方式2.1引言移動通信網(wǎng)就是承接移動通信業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)，主要完成移動用戶之間、移動用戶與固定用戶之間的信息交換。這里的“信息交換”不僅僅指雙方的通話業(yè)務(wù)，還包括數(shù)據(jù)、傳真和圖像等通信業(yè)務(wù)。一些移動通信網(wǎng)，直接向社會公眾提供移動通信業(yè)務(wù)，與公共交換電話網(wǎng)（PSTN）聯(lián)系密切，并經(jīng)專門的線路進(jìn)入公共交換電話網(wǎng)，我們稱之為公用移動電話網(wǎng)。也有的移動通信網(wǎng)是一些專用網(wǎng)，并不對公眾開放，不進(jìn)入電話網(wǎng)，或與PSTN的互連較少。例如，工業(yè)企業(yè)中的無線電調(diào)度網(wǎng)、公安指揮、交通管理、海關(guān)緝私、醫(yī)療救護(hù)等部門使用的無線電話網(wǎng)，通常稱為專用的移動通信網(wǎng)。2.2移動通信體制2.2.1大區(qū)制移動通信網(wǎng)大區(qū)制就是在一個服務(wù)區(qū)域(如一個城市)內(nèi)只有一個或幾個基站（BaseStation，BS），并由它負(fù)責(zé)移動通信的聯(lián)絡(luò)和控制，

如圖2-1所示。

通常為了擴(kuò)大服務(wù)區(qū)域的范圍，基站天線架設(shè)得都很高，發(fā)射機(jī)輸出功率也較大(一般在200W左右)，

其覆蓋半徑大約為30～50km。

圖2-1大區(qū)制移動通信示意圖2.2.2小區(qū)制（蜂窩）移動通信網(wǎng)小區(qū)制就是把整個服務(wù)區(qū)域劃分為若干個無線小區(qū)（Cell），每個小區(qū)分別設(shè)置一個基站，負(fù)責(zé)本區(qū)移動通信的聯(lián)絡(luò)和控制。同時，又可在移動業(yè)務(wù)交換中心（MSC）的統(tǒng)一控制下，實現(xiàn)小區(qū)之間移動用戶通信的轉(zhuǎn)接，以及移動用戶與市話用戶的聯(lián)系。比如，可以把圖2-1中的服務(wù)區(qū)域一分為七，如圖2-2所示。每個小區(qū)（半徑為2～20km，目前小的有1～3km，有的城市為500m）各設(shè)一個小功率基站(BS1～BS7)，發(fā)射功率一般為5～20W，

以滿足各無線小區(qū)移動通信的需要。

隨著用戶數(shù)的不斷增加，無線小區(qū)還可以繼續(xù)劃小為微小區(qū)（Microcell）和微微小區(qū)（Picrocell），以不斷適應(yīng)用戶數(shù)增長的需要。在實際中，用小區(qū)分裂（CellSplitting）、小區(qū)扇形化（Sectoring）和覆蓋區(qū)域逼近（CoverageZoneApproaches）等技術(shù)來增大蜂窩系統(tǒng)容量。小區(qū)分裂是將擁塞的小區(qū)分成更小的小區(qū)，每個小區(qū)都有自己的基站并相應(yīng)的降低天線高度和減小發(fā)射機(jī)功率。由于小區(qū)分裂提高了信道的復(fù)用次數(shù)，因而使系統(tǒng)容量有了明顯提高。假設(shè)系統(tǒng)中所有小區(qū)都按小區(qū)半徑的一半來分裂，如圖2-3所示，理論上，系統(tǒng)容量增長接近4倍。小區(qū)扇形化依靠基站的方向性天線來減少同頻干擾以提高系統(tǒng)容量，

通常一個小區(qū)劃分為3個120°的扇區(qū)或是6個60°的扇區(qū)。

圖2-2小區(qū)制(蜂窩)移動通信網(wǎng)采用小區(qū)制不僅提高了頻率的利用率，而且由于基站功率減小，也使相互間的干擾減少了。此外，無線小區(qū)的范圍還可根據(jù)實際用戶數(shù)的多少靈活確定，具有組網(wǎng)的靈活性。采用小區(qū)制最大的優(yōu)點(diǎn)是有效地解決了頻道數(shù)量有限和用戶數(shù)增大之間的矛盾。所以，公用移動電話網(wǎng)均采用這種體制。但是這種體制在移動臺通話過程中，從一個小區(qū)轉(zhuǎn)入另一個小區(qū)時，移動臺需要經(jīng)常地更換工作頻道。無線小區(qū)的范圍越小，通話中切換頻道的次數(shù)就越多，這樣對控制交換功能的要求就提高了，再加上基站數(shù)量的增加，建網(wǎng)的成本就提高了，所以無線小區(qū)的范圍也不宜過小。通常需根據(jù)用戶密度或業(yè)務(wù)量的大小來確定無線小區(qū)半徑，目前，宏小區(qū)半徑一般為1～5km左右。

圖2-3按小區(qū)半徑的一半進(jìn)行小區(qū)分裂示意圖2.3移動通信的信道結(jié)構(gòu)2.3.1話音信道(VC)1.檢測音(SAT)在模擬蜂窩系統(tǒng)(AMPS和TACS)中，檢測音(SAT)是指在話音傳輸期間連續(xù)發(fā)送的帶外單音。MSC通過對SAT的檢測，可以了解話音信道的傳輸質(zhì)量。當(dāng)話音信道單元發(fā)射機(jī)啟動后，就會不斷在帶外(話音頻帶為300~3400Hz)發(fā)出檢測音(5970Hz或6000Hz或6030Hz)。SAT由BS的話音信道單元發(fā)出，經(jīng)移動臺MS環(huán)回。2.數(shù)據(jù)在一定情況下，在話音信道上還可傳遞數(shù)據(jù)。例如，在越區(qū)切換時，通話將暫時中斷(模擬蜂窩系統(tǒng)中一般要求限定在800ms之內(nèi))，可利用這段時間在話音信道中，以數(shù)據(jù)形式傳遞必要的指令或交換數(shù)據(jù)。

3.信號音(ST)信號音為線路信號。它是由移動臺發(fā)出的單向信號。例如，在BS尋呼MS過程中，如果BS收到MS發(fā)來的ST，就表示振鈴成功。在切換過程中，原BS收到MS發(fā)來的ST信號，則表示MS對切換認(rèn)可。ST是帶內(nèi)信號，一般在0~300Hz之間。2.3.2控制信道(CC)1.尋呼當(dāng)移動用戶被呼時，就在控制信道的下行信道發(fā)起呼叫移動臺信號，所以將該信道稱為尋呼信道(PC)。2.接入

當(dāng)移動用戶主呼時，就在控制信道的上行信道發(fā)起主呼信號，所以將該信道稱為接入信道(AC)。在控制信道中，不僅傳遞尋呼和接入信號，還傳遞大量的其他數(shù)據(jù)，如系統(tǒng)的常用報文、指定通話信道、重試(重新試呼)等信號。2.4移動通信網(wǎng)的頻率配置表2-1我國無線電委員會分配給蜂窩移動通信系統(tǒng)的頻率系統(tǒng)或使用部門上行頻率/MHz下行頻率/MHz中國聯(lián)通CDMA825~835870~880中國移動GSM室內(nèi)分布系統(tǒng)885~890930~935中國移動GSM900890~909935~954中國聯(lián)通GSM900909~915954~960中國移動DCS18001710~17201805~1815中國聯(lián)通DCS18001745~17551840~18502.5移動通信環(huán)境下的干擾2.5.1同頻道干擾1.同頻道干擾保護(hù)比指標(biāo)

接收機(jī)輸出端有用信號達(dá)到規(guī)定質(zhì)量的情況下，在接收機(jī)輸入端測得有用射頻信號與同頻無用射頻信號之比的最小值，稱為同頻道干擾保護(hù)比。對于模擬蜂窩移動通信網(wǎng)，其同頻道干擾保護(hù)比指標(biāo)規(guī)定如下：（1）靜態(tài)同頻道干擾保護(hù)比。對于三級話音質(zhì)量其下限信噪比為14dB。對應(yīng)的有用信號與干擾信號之比為8dB。所以，為了維持三級話音質(zhì)量下限，靜態(tài)同頻道干擾保護(hù)比要求大于等于8dB。對于四級話音質(zhì)量其下限信噪比約為25dB。為了維持四級話音質(zhì)量下限，靜態(tài)同頻道干擾保護(hù)比要求大于等于12dB。（2）同頻道干擾概率。同頻道干擾概率規(guī)定為10%。（3）考慮衰落影響、干擾概率和靜態(tài)射頻保護(hù)比后的同頻道干擾保護(hù)比。當(dāng)有快衰落和慢衰落時，通常的做法是在靜態(tài)同頻道干擾保護(hù)比（P）上加上同頻道干擾余量（ZP），即P+ZP（dB）。表2-2列出干擾概率為10%時的P+ZP值。表2-2干擾概率為10%時的P+ZP話音等級P/dBZP/dBP+ZP/dBσL=6dBσL=12dBσL=6dBσL=12dB三級話音質(zhì)量814.522.822.530.8四級話音質(zhì)量1214.522.826.534.8

2.同頻道復(fù)用保護(hù)距離系數(shù)D/r

在蜂窩網(wǎng)中，使兩個同頻小區(qū)保持必要的距離是保證同頻道干擾保護(hù)比達(dá)到指標(biāo)要求的主要辦法。在全向基站區(qū)中，同頻道復(fù)用保護(hù)距離系數(shù)由圖2-4定義。為了滿足表2－2的同頻道干擾保護(hù)比指標(biāo)，所需要的系數(shù)可由式（2-1）計算，其結(jié)果列于表2－3。

式中，D/r為同頻道復(fù)用保護(hù)距離系數(shù)。圖2-4同頻道復(fù)用保護(hù)距離系數(shù)表2-3同頻道復(fù)用保護(hù)距離系數(shù)D/r

P+ZP/dB22.530.826.534.8D/r4.77.35.68.92.5.2鄰頻道干擾

工作在k頻道的接收機(jī)受到工作于k±1頻道的信號的干擾，即鄰道（k±1頻道）信號功率落入k頻道的接收機(jī)通帶內(nèi)造成的干擾稱為鄰頻道干擾。解決鄰頻道干擾的措施包括：（1）降低發(fā)射機(jī)落入相鄰頻道的干擾功率，即減小發(fā)射機(jī)帶外輻射；（2）提高接收機(jī)的鄰頻道選擇性；（3）在網(wǎng)絡(luò)設(shè)計中，避免相鄰頻道在同一小區(qū)或相鄰小區(qū)內(nèi)使用，以增加同頻道防護(hù)比。2.5.3互調(diào)干擾

在專用網(wǎng)和小容量網(wǎng)中，互調(diào)干擾可能成為設(shè)臺組網(wǎng)較關(guān)心的問題。產(chǎn)生互調(diào)干擾的基本條件是：（1）幾個干擾信號（ωA、ωB、ωC）與受干擾信號的頻率（ωS）之間滿足2ωA-ωB=ωS或ωA+ωB-ωC=ωS的條件；（2）干擾信號的幅度足夠大；（3）干擾（信號）站和受干擾的接收機(jī)都同時工作。互調(diào)干擾分為發(fā)射機(jī)互調(diào)干擾和接收機(jī)互調(diào)干擾兩類。1.發(fā)射機(jī)互調(diào)干擾

一部發(fā)射機(jī)發(fā)射的信號進(jìn)入了另一部發(fā)射機(jī)，并在其末級功放的非線性作用下與輸出信號相互調(diào)制，產(chǎn)生不需要的組合干擾頻率，對接收信號頻率與這些組合頻率相同的接收機(jī)造成的干擾，稱為發(fā)射機(jī)互調(diào)干擾。減少發(fā)射機(jī)互調(diào)干擾的措施有：（1）加大發(fā)射機(jī)天線之間的距離；（2）采用單向隔離器件和采用高Q諧振腔；（3）提高發(fā)射機(jī)的互調(diào)轉(zhuǎn)換衰耗。2.接收機(jī)互調(diào)干擾

當(dāng)多個強(qiáng)干擾信號進(jìn)入接收機(jī)前端電路時，在器件的非線性作用下，干擾信號互相混頻后產(chǎn)生可落入接收機(jī)中頻頻帶內(nèi)的互調(diào)產(chǎn)物而造成的干擾稱為接收機(jī)互調(diào)干擾。減少接收機(jī)互調(diào)干擾的措施有：（1）提高接收機(jī)前端電路的線性度；（2）在接收機(jī)前端插入濾波器，提高其選擇性；（3）選用無三階互調(diào)的頻道組工作。3.在設(shè)臺組網(wǎng)中對抗互調(diào)干擾的措施（1）蜂窩移動通信網(wǎng)。由于需要頻道多和采用空腔諧振式合成器，只有采用互調(diào)最小的等間隔頻道配置方式，并依靠設(shè)備優(yōu)良的互調(diào)抑制指標(biāo)來抑制互調(diào)干擾。（2）專用的小容量移動通信網(wǎng)。主要采用不等間隔排列的無三階互調(diào)的頻道配置方法來避免發(fā)生互調(diào)干擾。表2-4列出無三階互調(diào)的頻道序號。由表2-4可見，當(dāng)需要的頻道數(shù)較多時，頻道利用率很低，故不適用于蜂窩網(wǎng)。表2-4無三階互調(diào)干擾的信道組2.5.4阻塞干擾當(dāng)外界存在一個離接收機(jī)工作頻率較遠(yuǎn),但能進(jìn)入接收機(jī)并作用于其前端電路的強(qiáng)干擾信號時，由于接收機(jī)前端電路的非線性而造成對有用信號增益降低或噪聲增高，使接收機(jī)靈敏度下降的現(xiàn)象稱為阻塞干擾。這種干擾與干擾信號的幅度有關(guān)，幅度越大，干擾越嚴(yán)重。當(dāng)干擾電壓幅度非常強(qiáng)時，可導(dǎo)致接收機(jī)收不到有用信號而使通信中斷。2.5.5近端對遠(yuǎn)端的干擾當(dāng)基站同時接收從兩個距離不同的移動臺發(fā)來的信號時，距基站近的移動臺B（距離d2）到達(dá)基站的功率明顯要大于距離基站遠(yuǎn)的移動臺A（距離ｄ１，ｄ２<<ｄ1）的到達(dá)功率，若二者頻率相近，則距基站近的移動臺B就會造成對接收距離距基站遠(yuǎn)的移動臺A的有用信號的干擾或仰制，甚至將移動臺A的有用信號淹沒。這種現(xiàn)象稱為近端對遠(yuǎn)端干擾?？朔藢h(yuǎn)端干擾的措施主要有兩個：一是使兩個移動臺所用頻道拉開必要間隔；二是移動臺端加自動（發(fā)射）功率控制（APC），使所有工作的移動臺到達(dá)基站功率基本一致。由于頻率資源緊張，幾乎所有的移動通信系統(tǒng)對基站和移動終端都采用APC工作方式。2.6蜂窩移動通信網(wǎng)絡(luò)的頻率規(guī)劃2.6.1等頻距分配法在蜂窩移動通信網(wǎng)絡(luò)中，同信道干擾問題已在分群時考慮，保證有足夠的防護(hù)比，而鄰道干擾的問題則在信道分配時應(yīng)加以考慮。等頻距分配法按頻率等間隔分配信道，這樣可以有效地避免鄰道干擾。若需要M個信道，將其分為N個信道組，則每個信道組中有M/N個信道，而N個信道組的信道序列可以確定如下：

K+jN

K=1，2，3，…，N；J=0，1，2，…，(M/N)-1式中，K為信道組的序列號，最大為K=N，j為信道序號的取值。我國GSM網(wǎng)和TACS網(wǎng)均采用了這種方法。如果基站采用了無方向性激勵時，通常以12個無線小區(qū)（基地區(qū)）作為一個簇（cluster），其信道組配置如圖2-5所示。按K+jN的規(guī)律，可以確定各信道組的信道序列如下：第一信道組，K=1，j=0~12，故有（1，13，25，…）第二信道組，K=2，j=0~12，故有（2，14，26，…）第三信道組，K=3，j=0~12，故有（3，15，27，…）第四信道組，K=4，j=0~12，故有（4，16，28，…）第五信道組，K=5，j=0~12，故有(5，17，29，…)第六信道組，K=6，j=0~12，故有（6，18，30，…）第七信道組，K=7，j=0~12，故有（7，19，31，…）第八信道組，K=8，j=0~12，故有(8，20，32，…)第九信道組，K=9，j=0~12，故有(9，21，33，…)第十信道組，K=10，j=0~12，故有(10，22，34，…)第十一信道組，K=11，j=0~12，故有(11，23，35，…)第十二信道組，K=12，j=0~12，故有(12，24，36，…)這樣同一信道內(nèi)的最小間隔為12，保證了對鄰道干擾的抑制。圖2-512個無線小區(qū)為一個簇的信道組配置圖2-64個基站24個扇形無線小區(qū)為一個簇的信道組配置由圖可見，它采用4個基站、6個頂點(diǎn)為60°的扇形定向天線，則每個基站應(yīng)有6組信道，每個簇有24個信道組，共96個頻點(diǎn)，其信道分配為：BS1選用的六個信道組為（1，25，49，73）；（5，29，53，77）；…；(21，45，69，93)；BS2選用的六個信道組為（2，26，50，74）；（6，30，54，78）；…；(22，46，70，94)；BS3選用的六個信道組為（3，27，51，75）；（7，31，55，79）；…；(23，47，71，95)；BS4選用的六個信道組為（4，28，52，76）；（8，32，56，80）；…；(24，48，72，96)。

圖2-77個基站、21個扇形無線小區(qū)為一個簇的信道組配置2.6.2信道分配策略信道分配策略可分為兩類：固定的信道分配策略和動態(tài)的信道分配策略。在固定的信道分配策略中，每個小區(qū)分配給一組預(yù)先確定好的話音信道。前面介紹的等頻距分配法采用將某一組信道固定分配給某一基站，即基站的頻點(diǎn)是固定不變的，就屬固定信道分配法。它具有控制方便，投資少的特點(diǎn)。但信道的利用率較低。在各個覆蓋區(qū)話務(wù)量不均勻的情況下，當(dāng)一個基站的信道全忙時，鄰近的信道即使空閑也不能使用。

為了進(jìn)一步提高頻譜的利用率，使信道的配置方法能夠隨移動通信網(wǎng)的地理分布及業(yè)務(wù)量大小的變化而變化，目前在移動通信系統(tǒng)中采用了一種動態(tài)信道分配方法。它不是將信道固定地分配給某個基站，而是實現(xiàn)信道動態(tài)分配，其頻譜的利用率大約可提高20%。動態(tài)信道分配需要智能控制，以便于及時收集和處理大量的數(shù)據(jù)，并實時給出結(jié)果并進(jìn)行控制。動態(tài)信道分配可以做到按業(yè)務(wù)量的大小，合理地在不同基站之間按需分配信道，避免了小區(qū)忙閑不均的情況。其比較突出的缺點(diǎn)是會在此時造成的干擾（同頻干擾和鄰道干擾）比較嚴(yán)重，必須要有一個既可充分利用無線頻譜以增加用戶容量而又能減少干擾的綜合考慮方案。為此，人們提出許多不同的信道分配策略。

2.7多信道共用技術(shù)2.7.1話務(wù)量與呼損1.呼叫話務(wù)量話務(wù)量是度量通信系統(tǒng)業(yè)務(wù)量或繁忙程度的指標(biāo)。所謂呼叫話務(wù)量A，是指單位時間內(nèi)（1小時）進(jìn)行的平均電話交換量。它可用下面公式來表示：式中：C——每小時平均呼叫次數(shù)（包括呼叫成功和呼叫失敗的次數(shù)）；

t0——每次呼叫平均占用信道的時間（包括接續(xù)時間和通話時間）。如果t0以小時為單位，則話務(wù)量A的單位是厄蘭(Erlang，占線小時，簡稱Erl)。如果在一個小時內(nèi)不斷地占用一個信道，則其呼叫話務(wù)量為1Erl。它是一個信道具有的最大話務(wù)量。例如，設(shè)在100個信道上，平均每小時有2100次呼叫，平均每次呼叫時間為2分鐘，則這些信道上的呼叫話務(wù)量：2.呼損率

當(dāng)多個用戶共用時，通?？偸怯脩魯?shù)大于信道數(shù)。因此，會出現(xiàn)許多用戶同時要求通話而信道數(shù)不能滿足要求的情況。這時只能先讓一部分用戶通話，而讓另一部分用戶等待，直到有空閑信道時再通話。這后一部分用戶雖然發(fā)出呼叫，但因無信道而不能通話稱做呼叫失敗。在一個通信系統(tǒng)中，造成呼叫失敗的概率稱為呼叫失敗概率，簡稱為呼損率（B）。設(shè)A′為呼叫成功而接通電話的話務(wù)量，簡稱為完成話務(wù)量；

C為總呼叫的次數(shù)；C0為一小時內(nèi)呼叫成功而通話的次數(shù);t

為每次通話的平均占用信道時間，則完成話務(wù)量A′為呼損率B為式中，（A-A′）為損失話務(wù)量。所以呼損率的物理意義是損失話務(wù)量與呼叫話務(wù)量之比的百分?jǐn)?shù)。顯然，呼損率B愈小，成功呼叫的概率越大，用戶就越滿意。因此，呼損率也稱為系統(tǒng)的服務(wù)等級GOS（theGradeOfService）。例如，某系統(tǒng)的呼損率為10%，即說明該系統(tǒng)內(nèi)的用戶每呼叫100次，其中有10次因信道被占用而打不通電話，其余90次則能找到空閑信道而實現(xiàn)通話。但是，對于一個通信網(wǎng)來說，要想使呼損減少，只有讓呼叫流入的話務(wù)量減少，即容納的用戶數(shù)少一些，這是不希望的。可見呼損率和話務(wù)量是一對矛盾，即服務(wù)等級和信道利用率是矛盾的。如果呼叫有以下性質(zhì)：(1)每次呼叫相互獨(dú)立，互不相關(guān)（呼叫具有隨機(jī)性）；(2)每次呼叫在時間上都有相同的概率；并假定移動電話通信服務(wù)系統(tǒng)的信道數(shù)為n；則呼損率B可計算如下：表2-5Erl損失概率表表2-5Erl損失概率表表2-5Erl損失概率表表2-5Erl損失概率表3.繁忙小時集中度(K)繁忙小時集中度K一般為8%~14%。4.每個用戶忙時話務(wù)量（Aa）

假設(shè)每一用戶每天平均呼叫次數(shù)為C，每次呼叫平均占用信道的時間為T（單位為秒），忙時集中率為K，則每個用戶忙時話務(wù)量為可以看出，Aa為最忙時間的那個小時的話務(wù)量，它是統(tǒng)計平均值。例如，每天平均呼叫3次，每次的呼叫平均占用時間為120秒，忙時集中度為10%(K=0.1)，則每個用戶忙時話務(wù)量為0.01Erl/用戶。一些移動電話通信網(wǎng)的統(tǒng)計數(shù)值表明，對于公用移動通信網(wǎng)，每個用戶忙時話務(wù)量可按0.01Erl計算；對于專用移動通信網(wǎng)，由于業(yè)務(wù)的不同，每個用戶忙時話務(wù)量也不一樣。一般可按0.06Erl計算。2.7.2每個信道能容納的用戶數(shù)當(dāng)每個用戶忙時的話務(wù)量確定后，每個信道所能容納的用戶數(shù)m可由下式?jīng)Q定：每個信道的m與在一定呼損條件下的信道平均話務(wù)量成正比，而與每個用戶忙時話務(wù)量成反比。例如，某移動通信系統(tǒng)一個無線小區(qū)有8個信道(1個控制信道，7個話音信道)，每天每個用戶平均呼叫10次，每次占用信道平均時間為80秒，呼損率要求10%，忙時集中率為0.125。問該無線小區(qū)能容納多少用戶？（2-7）(1)根據(jù)呼損的要求及信道數(shù)(n=7)，求總話務(wù)量A：可以利用公式，也可查表。求得A=4.666Erl。(2)求每個用戶的忙時話務(wù)量Aa：(3)求每個信道能容納的用戶數(shù)m：(4)系統(tǒng)所容納的用戶數(shù)：2.8移動通信的交換技術(shù)2.8.1無線信道上的通話監(jiān)視1.SAT信雜比SAT信雜比是指當(dāng)基站開始工作時，由話音信道單元連續(xù)發(fā)送的SAT，經(jīng)移動臺接收并環(huán)回到基站后，與無線信道上的雜音的對比。在與MSC初始化規(guī)定的門限值(見圖2-8)比較后，話音信道控制單元判斷傳輸質(zhì)量是否可以接受。如果信雜比低于要求越區(qū)頻道轉(zhuǎn)換的信雜比門限值SNH，就發(fā)出越區(qū)切換請求。有時由于某些原因，沒有執(zhí)行越區(qū)切換，通話質(zhì)量將持續(xù)惡化，結(jié)果遲早會達(dá)到呼叫釋放門限值SNR，呼叫就被釋放。

圖2-8儲存在話音信道控制單元中的信雜比門限值2.射頻(RF)信號強(qiáng)度每個話音信道接收機(jī)連續(xù)地對它自己的無線頻率進(jìn)行信號強(qiáng)度測試?？刂茊卧€將測量結(jié)果和圖2-9中所示的信號強(qiáng)度門限值進(jìn)行比較。為了避免產(chǎn)生鄰道干擾，通常不希望移動臺輸出功率過高，如果信號強(qiáng)度測量的結(jié)果高于請求降低功率的信號強(qiáng)度值SSD時，BS的控制單元就自動命令移動臺（由話音信道單元命令）降低它的功率。如果信號強(qiáng)度低于請求提高功率的信號強(qiáng)度值SSI時，BS的控制單元就發(fā)出增加功率命令。當(dāng)移動臺輸出功率已達(dá)到最高，測量結(jié)果仍低于SSH時，BS的控制單元就向MSC發(fā)出越區(qū)切換請求，其過程將在后面敘述。阻塞的信號強(qiáng)度值SSB只在話音信道空閑時（當(dāng)前沒有通話）使用。

圖2-9儲存在話音信道控制單元中2.8.2位置登記與一齊呼叫在蜂窩移動通信系統(tǒng)中，要尋呼某個移動臺，如果事先不知道它所處的小區(qū)位置，就得對所有的小區(qū)依次進(jìn)行尋呼，或?qū)λ袇^(qū)域進(jìn)行一齊呼叫，這樣就有可能使得呼叫接續(xù)時間比通話時間還長，時間效率和線路利用率都極低。為此，通常以一個MSC服務(wù)小區(qū)為位置區(qū)，若干個MSC分為若干個位置區(qū)，如圖2-10所示?；蛘咴谝粋€MSC服務(wù)區(qū)，人為地把它所管轄的無線小區(qū)劃分為若干個位置區(qū)，如圖2-11所示。

圖2-10一種位置登記示意圖圖2-11另一種位置登記示意圖現(xiàn)舉例說明位置登記的過程，如圖2-10所示。假定MS在BSB4小區(qū)，這時的位置登記過程如下；(1)MS通過BSB4向MSCB報告（即進(jìn)行位置登記）。(2)被訪MSCB根據(jù)MS的原籍區(qū)號及用戶識別碼等，通過數(shù)據(jù)線，找到原籍MSCA的原籍位置寄存器進(jìn)行咨詢，查出該用戶識別碼，并把給MS的新區(qū)位置號存入原籍位置寄存器（在原籍MSCA中）。(3)與此同時，位置信息也在被訪問MSCB的被訪問位置寄存器中存入，以備MS被呼時使用。(4)由于移動臺中有動態(tài)存儲器，可存儲新接收的區(qū)域號（AID），即使移動臺在一段時間內(nèi)關(guān)機(jī)（不得超過24個小時），存儲器也不會失去記憶：一旦移動臺開機(jī)時，將立即進(jìn)行區(qū)域位置登記。有時在一個MSC系統(tǒng)中，當(dāng)移動臺達(dá)到一定數(shù)量時，大約為40000到50000數(shù)量級時，為便于尋呼某一移動臺，人為地把MSC所管轄的無線小區(qū)劃分為若干位置區(qū)域，如圖2-11所示。在跨越位置區(qū)域時，也要重新進(jìn)行位置登記，以便在尋呼MS時好查找。例如，MS由BSA6小區(qū)向BSA1小區(qū)行進(jìn)時的位置登記過程如下：(1)MS通過BSA1向原籍MSCA報告（即進(jìn)行位置登記）。(2)原籍MSCA中的原籍位置寄存器存入變更后的新區(qū)域號，以備市話用戶尋呼時，能在位置區(qū)內(nèi)一齊呼叫。(3)使MS的動態(tài)存儲器中區(qū)域號變?yōu)樾绿枴?.8.3呼叫過程1.移動臺被呼市話用戶先撥被叫移動臺號碼，信令進(jìn)入MSC在HLR進(jìn)行鑒權(quán)，如鑒權(quán)成功，MSC通過數(shù)據(jù)信道將尋呼信號送至該用戶所在位置登記區(qū)。由該位置區(qū)內(nèi)所有BS通過尋呼信道，向MS一起呼叫移動臺識別碼，移動用戶被呼過程示意圖如圖2-12所示。

圖2-12移動用戶被呼過程示意圖

2.移動臺主呼平時移動臺?？吭谛盘栕顝?qiáng)的控制信道上收聽。當(dāng)發(fā)起呼叫時，先撥被叫用戶號碼，然后按發(fā)送（摘機(jī)）鍵。在控制信道中發(fā)出移動臺系列號、識別碼及被叫用戶號碼等，移動用戶主呼過程示意圖如圖2-13所示。

圖2-13移動用戶主呼過程示意圖

3.呼叫釋放

通話完畢，MS掛機(jī)后的控制過程稱為呼叫釋放。MS掛機(jī)可通過按壓掛機(jī)鍵或合上手機(jī)翻蓋完成，移動用戶呼叫釋放過程示意圖如圖2-14所示。

圖2-14移動用戶呼叫釋放過程示意圖2.8.4定位和越區(qū)切換1.定位在模擬蜂窩系統(tǒng)中，對移動臺的信號能量檢測是由BS完成，由MSC來管理的。通常每個BS都裝有信號強(qiáng)度接收機(jī)（SSR）監(jiān)視其系統(tǒng)內(nèi)所有的反向話音信道的信道能量，以確定在相鄰無線小區(qū)內(nèi)有切換可能的移動臺的位置。因此，SSR也稱為定位單元。SSR由接收機(jī)和控制單元組成，其設(shè)計和信道單元相同，只是只有接收機(jī)單元，其結(jié)構(gòu)如圖2-15所示。

圖2-15信號強(qiáng)度接收機(jī)2.越區(qū)切換和越局切換

1)越區(qū)切換為保證通話的連續(xù)性，當(dāng)正在通話的移動臺進(jìn)入相鄰的無線小區(qū)時，話音信道必須能夠自動切換到相鄰小區(qū)的基站的新信道上，此時無線通信的頻率發(fā)生了改變，越區(qū)信道切換過程示意圖如圖2-16所示。

圖2-16越區(qū)信道切換過程示意圖2)越局切換圖2-17越局信道切換過程示意圖2.9信道自動選擇方式2.9.1專用呼叫信道方式在給定的多個信道中，選擇一個信道專門用作呼叫，該專用呼叫信道有兩個作用：一是處理呼叫，可分成下行信道(BS→MS)和上行信道(MS→BS)，該下行信道又稱尋呼信道(PageChannel)，該上行信道又稱接入信道(AccessChannel)；二是指配話音信道。

2.9.2循環(huán)定位方式?jīng)]有專用的呼叫信道，由BS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)空閑信號。平時所有為通話的移動臺都自動對全部信道進(jìn)行掃描搜索，一旦在那個信道上收到空閑信號，就停留在該信道上。因此在平時，所有移動臺都集中守候在臨時呼叫信道上，當(dāng)某個用戶叫通后，就在此信道上通話。此時，基站要另選一個空閑信道作為臨時呼叫信道發(fā)空閑信號，于是所有未通話的移動臺接收機(jī)都自動轉(zhuǎn)到新的臨時呼叫信道上守候(定位)。2.9.3循環(huán)不定位方式循環(huán)不定位方式中的基站在所有不通話的空閑信道上都發(fā)出空閑信號，網(wǎng)內(nèi)移動臺自動掃描空閑信道，并隨機(jī)地?？吭诰徒目臻e信道上(不定位)。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。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