GSM蜂窝移动通信基本介绍.doc

1 蜂窝概念和蜂窝无线系统标准1.1. 蜂窝形状、结构和类型全向天线的电平等值线是圆形用于系统设计时，三种形状：六边形、正方形、三角形六边形：1、最接近圆形，2、面积最大，可用最少的小区数来覆盖整个地理区域。小区类型1、宏蜂窝小区。覆盖半径：125km两点问题，盲点和热点。解决办法，直放站和小区分裂。直放站宽带放大器，过多容易造成干扰。小区分裂缩小半径的办法来增加系统容量。2、微蜂窝小区。覆盖半径：30300m。可以低于屋顶高度，信号传播及覆盖主要沿街道的视线范围进行。发射功率低，射频干扰低，设备体积小，安装简单灵活等有点，可作为宏蜂窝的补充，可快速解决热点地区的容量和覆盖问题（街道覆盖、室内覆盖等）。1.2. 服务质量指标通信概率指移动台在无线覆盖区边缘（或区内）进行满意通话的成功概率。我国规定，覆盖区边界处的无线信道通信概率不低于90，边远郊区的边缘处可适当降低到不低于50。话音质量指标我国规定，移动通信网音频带内信噪比大于或等于29dB，相当于CCITT的五级评分标准中的四级话音。接收机输入端最低接收功率由接收机灵敏度以及话音质量指标即音频信噪比决定的。服务等级指标即呼损率。实际中定义为高峰忙时允许呼叫失败的百分比。1.3. 越区切换切换分为硬切换（需要先中断与原基站的联系）、软切换（不需先中断与原基站的联系，只存在CDMA中）、更软切换（一个基站不同小区间的软切换）等。在小区内分配空闲信道时，用户的切换请求优先于用户初始呼叫请求。切换形式：1、信号质量切换。2、业务量平衡切换。3、因为控制信道出现故障。1.4. 多址技术FDMA频分多址：在总频率段内分为高低两个频段，中间留一段保护频带分配一个信道，防止同部电台发射机对接收机产生的干扰。指分配一对频率，一个f用做前向信道，一个f用做反向信道。TDMA时分多址：把时间分成周期性的帧，每帧分成若干个时隙。每个信道可看作是每一帧都会出现的特定时隙。移动台只在指定的时隙接收基站发给它的信息，而在一帧的其他时隙可以用做其他用途，这对加强网络控制和切换都是很有利的。TDMA系统对精确的定时和同步要求很高。CDMA码分多址：就是每个信号被一个伪随机二进制序列进行扩频，不同信号的能量被分配到不同的伪随机序列中。CDMA各传输信号在频域和时域上是重叠的，而在码形上相互具有正交性。为了实现双工通信，采用FDD。CDMA系统的全部用户共享一个无线信道。进行功率控制，既可有效地防止“远近效应”，又可以最大限度地减小多址干扰。1.5. 干扰和系统容量1、FDMA系统的容量：频道数L总频段W / 频道带宽B。把L不重复地分成K组，分给一簇中地K个小区使用。L不变，K越小，分配给各小区地频道数就越多，系统容量就越大。载干比门限CIR18BdB。同频干扰。2、TDMA系统的容量：每个频道上再划分若干个时隙，用户使用的信道是在某一频道的某一时隙。TDMA系统的等效信道数和FDMA系统的信道数一样多。所以TDMA需要减小CIR门限值来提高容量。TDMA采用先进的话音编码技术。CIR12dB。3、CDMA的容量：所有小区共用同一个频谱，限制容量的原因是多址干扰。决定CDMA系统容量的主要参数为处理增益、所需Eb/No话音激活系数、频率复用效率和扇区数目等。Ncdma20Nfdma4Ntdma1201.6. 频率复用频率复用距离：Dr，N表示每簇的小区数。频率复用模式：N=3,4,7,12,13,19。1.7. 系统扩容技术1、小区分裂小区分裂可将话务拥塞的小区分成半径更小的小区，每个小区都有自己的基站并相应的降低天线高度和发射功率。原则：l 确保已建基站可继续使用；l 应保持频率复用方式的规则性和重复性；l 尽量减少或避免过渡区；l 确保今后可继续进行小区分裂。三叶草60度扇形小区分裂法：适用于扇形小区43复用模式的小区分裂。在原有两个基站连线的中点增加一个基站，分裂后小区的半径为原小区的1/2，扇区方向不变。2、扇区化把小区分裂几个扇区，即全改定。实际上也是通过定向天线降低频率复用因子D/r，从而减小同频干扰来提高系统容量。C/I的提高意味着所需最小的载干比很容易得到满足。3、天线下倾两个优点：第一，把干扰电平减小到最小；第二，通过把天线束指向靠近发射场地，从而避免覆盖间隙。机械和电调两种方式。1.8. 常用的几种蜂窝系统1、GSM系统参数：参数名称参数值前向信道频率935960MHz反向信道频率890915MHz载波频道间隔200KHz最小可用C/I9dB无线频率信道数0124和9751023簇数4，3小区复用模式43，33切换模式硬切换帧长4.615ms每帧用户数8RX灵敏度-116dBW信道类型：信道类型简称业务信道TCH公共控制信道CCCH接入认可信道AGCH寻呼信道PCH随机接入信道RACH专用控制信道DCCH独立专用控制信道SDCCH