移动通信考点总结.doc

在自由空间中, 电波沿直线传播而不被吸收, 也不发生反射、折射和散射等现象而直接到达接收点的传播方式称为直射波传播。直射波传播损耗可看成自由空间的电波传播损耗Lbs, Lbs的表示式为 式中, d为距离(km), f为工作频率(MHz)。 自由空间传播损耗只与传播距离和工作频率有关市区传播衰耗中值 图3-6表明了基本衰耗中值Am(f, d)与工作频率、通信距离的关系。可以看出随着工作频率的升高或通信距离的增大，传播衰耗都会增加。图中，纵坐标以分贝计量，这是在基地站天线有效高度hb=200m，移动台天线高度hm=3m，以自由空间传播衰耗为基准(0dB)， 求得的衰耗中值的修正值Am(f, d)。 换言之，由曲线上查得的基本衰耗中值Am(f, d)加上自由空间的传播衰耗Lbs才是实际路径衰耗LT，即 例3-1 当d=10 km, hb=200 m, hm=3 m, f=900 MHz时，由式（-）可求得自由空间的传播衰耗中值Lbs为 查图3-6可求得Am(f, d)，即 利用式(3-18)就可以计算出城市街道地区准平滑地形的传播衰耗中值为 若基站天线有效高度不是200m？若移动台天线高度不是3m？在考虑基站天线高度因子与移动台天线高度因子的情况下，式（3-18）所示市区准平滑地形的路径传播衰耗中值应为 例3-2 在前面计算城市地区准平滑地形的路径衰耗中值的例子中，当hb=200 m, hm=3 m, d=10 km, f=900MHz时，计算得LT=141.5 dB;若将基地站天线高度改为hb=50 m, 移动台天线高度改为hm=2m, 利用图3-7、图3-8 可以对路径传播衰耗中值重新进行修正。 查图3-7得 查图3-8得 修正后的路径衰耗中值LT为 上图为GSM网络结构 越区切换 定义：在同一个MSC区域内，为了保证通话的连续性，当正在通话的移动台驶入相邻的无线小区时，话音信道必须能够自动切换到相邻小区的基站上，切换到新的信道上，即改变无线通信的频率。 其过程如图2-17所示。 呼叫话务量概念：指单位时间内（1小时）进行的平均电话交换量。 公式表示： A=Ct0 C每小时平均呼叫次数（包括呼叫成功和呼叫失败的次数）； t0每次呼叫平均占用信道的时间（包括接续时间和通话时间）。 如果t0以小时为单位，则话务量A的单位是爱尔兰(Erl)。 例：设在100个信道上，平均每小时有2100次呼叫，平均每次呼叫时间为2分钟，求这些信道上的呼叫话务量。 解：A=21002/60=70 Erl 2呼损率概念：当多个用户共用时，会出现许多用户虽然发出呼叫，但因无信道而不能通话（即呼叫失败）。在一个通信系统中，造成呼叫失败的概率称为呼叫失败概率，简称为呼损率（B）。 公式表示： B=（A-A）/A=（C-C0）/C A:呼叫成功而接通电话的话务量，即完成话务量。 C0: 一小时内呼叫成功而通话的次数 （A-A）：损失话务量 。物理意义：损失话务量与呼叫话务量之比的百分数。 v 呼损率B愈小，成功呼叫的概率越大，用户就越满意。因此，呼损率也称为系统的服务等级（或业务等级）。 v 呼损率和话务量是一对矛盾，即服务等级和信道利用率是矛盾的。 繁忙小时集中度(K) K=忙时话务量/全日话务量 K一般为8%14% 每个用户忙时话务量（Aa）公式：Aa =CTK/3600 C：每一用户每天平均呼叫次数 T：每次呼叫平均占用信道的时间（单位：秒s） K：忙时集中度。物理意义：Aa为最忙时间的那个小时的话务量，是统计平均值。 v 当每个用户忙时的话务量确定后，每个信道所能容纳的用户数m可由下式决定 ：每个信道所能容纳的用户数m，是与在一定呼损条件下的信道平均话务量成正比，而与每个用户忙时话务量成反比。 例：某移动通信系统的一个无线小区有8个信道(1个控制信道，7个话音信道)，每天每个用户平均呼叫10次，每次占用信道平均时间为80秒，呼损率要求10%，忙时集中率为0.125。问该无线小区能容纳多少用户？解： 根据呼损的要求及信道数，求总话务量A； 可查表。已知n7， 求得A=4.666 Erl. 求每个用户的忙时话务量Aa； Aa =CTK/3600=0.0278Erl/用户 求每个信道能容纳的用户数m: m = 24 系统所容纳的用户数: mn = 168用户v 多信道共用时，信道利用率是指每个信道平均完成的话务量。因此v 如果已知B、n，根据表2-5可算出A值，然后由上式求出h。 几个基本概念：TDMA帧(Frame)通常包含接连发生的几个时隙.GSM系统目前采用全速率业务信道，一个TDMA帧包含8个时隙。 突发脉冲序列：每个TDMA帧包含8个时隙，每个时隙(TS)内传输的数字信号序列称为一个突发脉冲序列。 时隙(Time Slot)是隙缝的时间间隔，它的持续时间为突发脉冲序列周期(Burst Period). GSM规范书中的无线频道(Radio Frequency Channel)或者叫射频信道为200KHz，也称为频隙(Frequency Slot) 使用一个给定的信道就意味着在特定的时刻和特定的频率中传送突发脉冲序列。 一个载频上的TDMA帧的一个时隙称为一个物理信道。为了延长电池寿命，GSM还支持有关不连续接收（DRX），使MS在空闲状态（即等待寻呼信号状态）解码所需的信息量最小。DTX解释：Discontinuous Transmission不连续发送。在一个通信过程中，其实移动用户仅有很好的时间用于通话，大部分时间都没有传送话音消息。如果将这些信息全部传送给网络的话，这不但会对系统资源造成浪费而且会使系统内的干扰加重。所以利用语音编码器检测到话音间隙后，在间隙期不发送，这就是所谓的不连续发送。通话时进行13KB/s编码，停顿期用500b/s编码发送舒适的噪声。 为何需要非连续发射技术(DTX)？ 通话是双向的，对于MS用户来说，平均的说话时间约在40%以下； 可降低手机功耗，延长电池使用时间； 可减小系统内的干扰，提高频率利用率，增加系统容量. 如何进行DTX？ 采用VAD(话音激活检测)技术： 在说话时，正常发射信号； 在停止说话时，每隔一段时间发送一个静音帧，由静音帧在BTS产生舒适噪声；使对方不会误以为通话中断. 重新开始说话时，由VAD功能检测到话音，重新正常发射信号. 为何需要DRX？ 手机绝大部分时间处于空闲状态，虽然处于空闲状态时需要随时准备接收BTS发来的寻呼信号，但系统按照IMSI将MS用户分类，不同类别的手机在不同的时刻接收系统寻呼消息，所以所有MS无需连续接收； 可降低手机功耗，延长电池使用时间； 如何进行DRX？ 系统根据IMSI将MS分类，分时刻接收寻呼消息. 鉴权执行控制过程（1）主叫用户发出IMSI号到VLR.（2）MSC/VLR判断该IMSI是否为新。如为新卡，则向AUC申 请五个三参数组；如为旧卡，则调用VLR中的一个三数组.（3）VLR发请求三参数组消息到AUC.（4）AUC送回五个三参数组.（5）VLR只使用一个三参数组进行鉴权，其余四组待用.（6）MSC/VLR通过BSS向MS发RAND.（7）MS在SIM卡进行计算，得到SRES和KC值.（8）MS将SRES和KC送回MSC/VLR进行核对.（9）若两个SRES一致，则鉴权成功，向MS返回接受消息一个正在通信的移动台因某种原因而被迫从当前使用的无线信道上转换到另一个无线信道上的过程, 称为切换(Handover或Handoff)。最常见的切换是越区切换,