第5章移動通信原理

1、第第5 5章章 移動通信原理移動通信原理v5.1 5.1 移動通信概論移動通信概論v5.2 5.2 蜂窩網(wǎng)的基本概念蜂窩網(wǎng)的基本概念v5.3 5.3 無線電波傳播無線電波傳播v5.4 5.4 抗衰落技術(shù)抗衰落技術(shù)v5.5 5.5 多址技術(shù)多址技術(shù)v5.6 5.6 時分多址數(shù)字蜂窩網(wǎng)時分多址數(shù)字蜂窩網(wǎng)GSMGSMv5.7 5.7 碼分多址蜂窩移動通信系統(tǒng)碼分多址蜂窩移動通信系統(tǒng)5.1 移動通信概論v5.1.1 移動通信發(fā)展簡述移動通信發(fā)展簡述 移動通信是指通信雙方或一方處于運動移動通信是指通信雙方或一方處于運動中進行信息交換的通信方式。中進行信息交換的通信方式。移動通信系統(tǒng)移動通信系統(tǒng)主要有無繩

2、電話系統(tǒng)、無線尋呼系統(tǒng)、無線主要有無繩電話系統(tǒng)、無線尋呼系統(tǒng)、無線集群通信系統(tǒng)、地面蜂窩移動通信系統(tǒng)和衛(wèi)集群通信系統(tǒng)、地面蜂窩移動通信系統(tǒng)和衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)等。而地面蜂窩移動通信系星移動通信系統(tǒng)等。而地面蜂窩移動通信系統(tǒng)是當(dāng)今移動通信的主流和熱點。統(tǒng)是當(dāng)今移動通信的主流和熱點。5.6蜂窩移動通信的發(fā)展與展望第一代蜂窩移動通信第一代蜂窩移動通信(1G)v特點：特點：制式：制式：FDMA業(yè)務(wù)單一業(yè)務(wù)單一：模擬話音與傳輸：模擬話音與傳輸頻譜利用率低、保密性差、技術(shù)簡單頻譜利用率低、保密性差、技術(shù)簡單v主要代表：美國主要代表：美國AMPS(高級移動電話系統(tǒng)高級移動電話系統(tǒng))系統(tǒng)系統(tǒng) 英國英國TACS(

3、全接入通信系統(tǒng)全接入通信系統(tǒng))系統(tǒng)系統(tǒng)我國已在我國已在20012001年年1212月月3131日關(guān)閉模擬移動網(wǎng)日關(guān)閉模擬移動網(wǎng)5.6移動通信的發(fā)展與展望第二代蜂窩移動通信第二代蜂窩移動通信(2G)v特點：特點：主要業(yè)務(wù)：主要業(yè)務(wù)：語音、低速率數(shù)據(jù)（語音、低速率數(shù)據(jù)（9.6kb/s9.6kb/s） 短消息短消息(SMS)(SMS)、彩信（、彩信（MMSMMS）等）等 頻譜利用率較高、數(shù)字化頻譜利用率較高、數(shù)字化制式：制式：TDMA或或CDMAv代表系統(tǒng)：代表系統(tǒng)：歐洲的歐洲的GSMGSM系統(tǒng)系統(tǒng)（大多數(shù)國家使用）：（大多數(shù)國家使用）：TDMA制式制式美國的美國的D-AMPSD-AMPS系統(tǒng)（主要

4、在美國使用）系統(tǒng)（主要在美國使用）日本的日本的JDCJDC系統(tǒng)（僅在日本使用）：系統(tǒng)（僅在日本使用）：TDMA制式制式美國美國QUALCOMMQUALCOMM公司公司開發(fā)的開發(fā)的IS-95A IS-95A N-N-CDMACDMA系統(tǒng)系統(tǒng)（美、日、（美、日、韓、中等國）：韓、中等國）： CDMACDMA制式制式v我國我國19921992年開始使用年開始使用GSMGSM系統(tǒng)系統(tǒng)，20012001年引進了年引進了IS-95A CDMAIS-95A CDMA系統(tǒng)。系統(tǒng)。2.5G移動通信技術(shù)與應(yīng)用移動通信技術(shù)與應(yīng)用v正在發(fā)展中正在發(fā)展中,為為2G向向3G發(fā)展的過渡性產(chǎn)品。發(fā)展的過渡性產(chǎn)品。9090年代

5、中期，第三代移動通信系統(tǒng)進入到具體的設(shè)計、年代中期，第三代移動通信系統(tǒng)進入到具體的設(shè)計、規(guī)劃和實施階段規(guī)劃和實施階段 為保護為保護2G的龐大投資，有必要發(fā)展的龐大投資，有必要發(fā)展2G向向3G平穩(wěn)過渡的平穩(wěn)過渡的所謂二代半（所謂二代半（2.5G）技術(shù)）技術(shù)v數(shù)據(jù)速率最高可達數(shù)據(jù)速率最高可達171kbit/s v主要產(chǎn)品有主要產(chǎn)品有GPRS和和CDMA2000 1X例：例：以以TDMA和電路交換為基礎(chǔ)的和電路交換為基礎(chǔ)的GSM網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)不能直接與因特網(wǎng)互通，但可以通過一種通不能直接與因特網(wǎng)互通，但可以通過一種通用分組無線業(yè)務(wù)（用分組無線業(yè)務(wù)（GPRS，General Packet Radio Ser

6、vive）網(wǎng)的）網(wǎng)的2.5G技術(shù)與因特網(wǎng)互技術(shù)與因特網(wǎng)互連。連。第三代移動通信（第三代移動通信（3G)v第三代移動通信稱為：第三代移動通信稱為：IMT-2000；簡稱；簡稱3G它最早是國際電聯(lián)（它最早是國際電聯(lián)（ITUITUR R）于）于 19851985年提出的，年提出的，當(dāng)時的命名為未來公眾陸地移動通信系統(tǒng)當(dāng)時的命名為未來公眾陸地移動通信系統(tǒng)（FPLMTSFPLMTS）。）。由于該系統(tǒng)預(yù)期在由于該系統(tǒng)預(yù)期在20002000年使用，并工作在年使用，并工作在2000MHz2000MHz頻段，故于頻段，故于19961996年正式改名為年正式改名為IMT-2000IMT-2000系統(tǒng)系統(tǒng)IMT-2

7、000IMT-2000的名稱為第三代移動通信系統(tǒng)制定的名稱為第三代移動通信系統(tǒng)制定了總目標(biāo)：了總目標(biāo)： 工作在工作在2000MHz2000MHz頻段頻段 在在20002000年左右商用年左右商用第三代移動通信的總目標(biāo)v3G3G設(shè)計目標(biāo)設(shè)計目標(biāo)是為了提供比第二代系統(tǒng)更大的是為了提供比第二代系統(tǒng)更大的系統(tǒng)容量、更好的通信質(zhì)量，而且系統(tǒng)容量、更好的通信質(zhì)量，而且要能在全要能在全球范圍內(nèi)更好地實現(xiàn)無縫漫游及為用戶提供球范圍內(nèi)更好地實現(xiàn)無縫漫游及為用戶提供包括話音、數(shù)據(jù)及多媒體等在內(nèi)的多種業(yè)務(wù)包括話音、數(shù)據(jù)及多媒體等在內(nèi)的多種業(yè)務(wù)，同時也要考慮與已有第二代系統(tǒng)的良好兼容同時也要考慮與已有第二代系統(tǒng)的良好

8、兼容性（即全球化、綜合化、個人化）。性（即全球化、綜合化、個人化）。 v3 3G G傳輸速度傳輸速度2 2MbpsMbps（靜止（靜止）384384kbpskbps（步行、慢速（步行、慢速）114114kbpskbps（高速移動環(huán)境（高速移動環(huán)境）v可提供豐富多彩的移動多媒體業(yè)務(wù)可提供豐富多彩的移動多媒體業(yè)務(wù)具有語音、文字、靜態(tài)影像、動態(tài)具有語音、文字、靜態(tài)影像、動態(tài)等多媒體等多媒體傳輸?shù)奶攸c與能力傳輸?shù)奶攸c與能力v取實際資料傳輸量為收費標(biāo)準(zhǔn)取實際資料傳輸量為收費標(biāo)準(zhǔn)v于于20032003年至年至20052005年間發(fā)展成熟年間發(fā)展成熟3G的標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)v目前國際電聯(lián)公開的目前國際電聯(lián)公開的3G

9、標(biāo)準(zhǔn)有三個標(biāo)準(zhǔn)有三個v歐洲和日本共同提出的：歐洲和日本共同提出的：WCDMA該標(biāo)準(zhǔn)提出了該標(biāo)準(zhǔn)提出了GSM(2G)-GPRS-EDGE-WCDMA(3G)GSM(2G)-GPRS-EDGE-WCDMA(3G)的演進策略的演進策略v美國以高通公司為代表提出的美國以高通公司為代表提出的：CDMA2000該標(biāo)準(zhǔn)提出了從該標(biāo)準(zhǔn)提出了從 CDMA IS95(2G)-CDMA20001x-CDMA IS95(2G)-CDMA20001x-CDMA20003x(3G)CDMA20003x(3G)的演進策略的演進策略 v中國以大唐集團為代表提出的中國以大唐集團為代表提出的：TD-SCDMA全稱為全稱為Time

10、 Division Synchronous CDMA(Time Division Synchronous CDMA(時分同步時分同步CDMACDMA) )，是由我國大唐電信公司提出的，是由我國大唐電信公司提出的3G3G標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)提標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)提出不經(jīng)過出不經(jīng)過2.52.5代的中間環(huán)節(jié)，直接向代的中間環(huán)節(jié)，直接向3G3G過渡，非常適用于過渡，非常適用于GSMGSM系統(tǒng)向系統(tǒng)向3G3G升級升級 v3G標(biāo)準(zhǔn)在核心網(wǎng)中都采用標(biāo)準(zhǔn)在核心網(wǎng)中都采用分組交換方式分組交換方式，v采用采用CDMA技術(shù)解決無線端口問題。技術(shù)解決無線端口問題。v因此，這三種標(biāo)準(zhǔn)無一例外的都采用了因此，這三種標(biāo)準(zhǔn)無一例外的都采用了

11、CDMA這一核心技術(shù)這一核心技術(shù)未來未來移動通信的發(fā)展趨向移動通信的發(fā)展趨向VoiceWide bandBroad bandAnalogDigitalIntegratedDataNarrow band4G3G2GMulti-function1GMultimediaSmartPoint frequency5.1.2 移動通信的特點移動通信的特點(識記）識記）v移動通信與其他通信方式相比具有如下特點移動通信與其他通信方式相比具有如下特點1.移動通信利用無線電波進行信息傳輸移動通信利用無線電波進行信息傳輸（彌散損耗，陰影效應(yīng)，多普勒頻移）（彌散損耗，陰影效應(yīng)，多普勒頻移）2.通信在復(fù)雜的電磁環(huán)境下工

12、作通信在復(fù)雜的電磁環(huán)境下工作（系統(tǒng)內(nèi)部干擾更復(fù)雜：鄰道干擾、互調(diào)干擾、多址干擾以及（系統(tǒng)內(nèi)部干擾更復(fù)雜：鄰道干擾、互調(diào)干擾、多址干擾以及遠近效應(yīng)）遠近效應(yīng)）3.移動通信業(yè)務(wù)量有限移動通信業(yè)務(wù)量有限（1、開辟啟用新頻段；、開辟啟用新頻段；2、信道窄帶化；、信道窄帶化；3、對有限頻譜合理、對有限頻譜合理分配和嚴(yán)格管理）分配和嚴(yán)格管理）4.移動通信系統(tǒng)建網(wǎng)技術(shù)復(fù)雜移動通信系統(tǒng)建網(wǎng)技術(shù)復(fù)雜5.移動臺必須適用于移動環(huán)境移動臺必須適用于移動環(huán)境5.1.3 移動通信的工作方式移動通信的工作方式1、單工方式、單工方式2、半雙工方式、半雙工方式3、全雙工方式、全雙工方式5.1.4 移動通信的分類及常用系統(tǒng)移動通

13、信的分類及常用系統(tǒng)1、移動通信的分類方法、移動通信的分類方法2、常用、常用移動通信系統(tǒng)移動通信系統(tǒng)（領(lǐng)會）（領(lǐng)會）（1）無線尋呼系統(tǒng)）無線尋呼系統(tǒng)（2）無繩電話系統(tǒng)）無繩電話系統(tǒng)（3）集群移動通信系統(tǒng)）集群移動通信系統(tǒng)（4）蜂窩移動通信系統(tǒng)）蜂窩移動通信系統(tǒng)5.2 蜂窩網(wǎng)的基本概念蜂窩網(wǎng)的基本概念5.2.1 5.2.1 概述概述 蜂窩蜂窩概念是解決頻率不足和用戶容量問題概念是解決頻率不足和用戶容量問題的一個重大突破。其基本思想是用許多小功率的一個重大突破。其基本思想是用許多小功率的發(fā)射機（小覆蓋區(qū)）來代替單個的大功率發(fā)的發(fā)射機（小覆蓋區(qū)）來代替單個的大功率發(fā)射機（大覆蓋區(qū)）。每個基站（小覆蓋區(qū)

14、）分射機（大覆蓋區(qū)）。每個基站（小覆蓋區(qū)）分配整個系統(tǒng)可用信道的一部分，相鄰基站則分配整個系統(tǒng)可用信道的一部分，相鄰基站則分配不同的信道。配不同的信道。v無線小區(qū)的模型（蜂窩的概念）：無線小區(qū)的模型（蜂窩的概念）：w由許多由許多正六邊形小區(qū)正六邊形小區(qū)作為基本幾何圖形覆蓋作為基本幾何圖形覆蓋整個服務(wù)區(qū)，從而構(gòu)成整個服務(wù)區(qū)，從而構(gòu)成形狀類似蜂窩的移動通形狀類似蜂窩的移動通信網(wǎng)，稱為信網(wǎng)，稱為小區(qū)制蜂窩小區(qū)制蜂窩移動通信網(wǎng)。移動通信網(wǎng)。 如果給相鄰的基站分配不同的信道組，如果給相鄰的基站分配不同的信道組，那么基站之間（以及在它們控制下的移動用那么基站之間（以及在它們控制下的移動用戶之間）的干擾就可

15、做到最少。戶之間）的干擾就可做到最少。相隔一定距相隔一定距離的基站可用相同的頻率，只要基站間同頻離的基站可用相同的頻率，只要基站間同頻干擾低于可接收的電平即可。干擾低于可接收的電平即可。小覆蓋區(qū)的范小覆蓋區(qū)的范圍減少，基站數(shù)目增加，容量增加，但不增圍減少，基站數(shù)目增加，容量增加，但不增加額外頻率，這一基本原理是現(xiàn)代無線通信加額外頻率，這一基本原理是現(xiàn)代無線通信系統(tǒng)的基礎(chǔ)。系統(tǒng)的基礎(chǔ)。 5.2.2 5.2.2 頻率再用（識記）頻率再用（識記）v 蜂窩移動通信系統(tǒng)中每個蜂窩基站都蜂窩移動通信系統(tǒng)中每個蜂窩基站都分配一組無線信道，這組信道用于稱為分配一組無線信道，這組信道用于稱為蜂窩小區(qū)的一個小地理

16、范圍內(nèi)。該組無蜂窩小區(qū)的一個小地理范圍內(nèi)。該組無線信道所包含的信道不能在其相鄰小區(qū)線信道所包含的信道不能在其相鄰小區(qū)中適用。設(shè)計基站天線時要做到能覆蓋中適用。設(shè)計基站天線時要做到能覆蓋某一特定小區(qū)，并將覆蓋范圍限制在小某一特定小區(qū)，并將覆蓋范圍限制在小區(qū)邊界以內(nèi)，這樣相同信道組就可用于區(qū)邊界以內(nèi)，這樣相同信道組就可用于覆蓋不同的小區(qū)。覆蓋不同的小區(qū)。v 要求使用相同信道組的小區(qū)兩兩之間要求使用相同信道組的小區(qū)兩兩之間的距離足夠遠，從而使其相互間的干擾在的距離足夠遠，從而使其相互間的干擾在可接受的范圍內(nèi)?？山邮艿姆秶鷥?nèi)。這種為蜂窩系統(tǒng)中的所這種為蜂窩系統(tǒng)中的所有基站選擇和分配信道組的設(shè)計過程稱為

17、有基站選擇和分配信道組的設(shè)計過程稱為頻率再用。頻率再用。5.2.3 信道分配策略（識記）信道分配策略（識記）v 信道分配策略是指一種能實現(xiàn)既增加用信道分配策略是指一種能實現(xiàn)既增加用戶容量又以減少干擾為目標(biāo)的頻率再用方案。戶容量又以減少干擾為目標(biāo)的頻率再用方案。信道分配策略可以分為兩類：信道分配策略可以分為兩類：固定的和動態(tài)固定的和動態(tài)的。的。選擇哪一種信道分配策略將會影響系統(tǒng)選擇哪一種信道分配策略將會影響系統(tǒng)的性能，特別是在移動用戶從一個小區(qū)切換的性能，特別是在移動用戶從一個小區(qū)切換到另一個小區(qū)時的呼叫處理方面。到另一個小區(qū)時的呼叫處理方面。v 固定的信道分配策略固定的信道分配策略是指給每一個

18、小區(qū)分配一是指給每一個小區(qū)分配一組事先確定好的語音信道。小區(qū)中的任何呼叫都只組事先確定好的語音信道。小區(qū)中的任何呼叫都只能使用該小區(qū)中的空閑信道。如果該小區(qū)中的所有能使用該小區(qū)中的空閑信道。如果該小區(qū)中的所有信道都已被占用，則呼叫阻塞，用戶得不到服務(wù)。信道都已被占用，則呼叫阻塞，用戶得不到服務(wù)。v 固定分配策略也有許多變種。其中一種方案固定分配策略也有許多變種。其中一種方案稱為稱為借用策略借用策略，如果它自己的所有信道都已被占，如果它自己的所有信道都已被占用，那么允許該小區(qū)從相鄰小區(qū)中借用信道。由用，那么允許該小區(qū)從相鄰小區(qū)中借用信道。由移動交換中心（移動交換中心（MSC)來管理這樣的借用過程

19、，來管理這樣的借用過程，并保證一個信道的借用不會中斷或干擾被借用小并保證一個信道的借用不會中斷或干擾被借用小區(qū)的任何一個正在進行的呼叫。區(qū)的任何一個正在進行的呼叫。v 動態(tài)的信道分配策略動態(tài)的信道分配策略是指語音信道不是是指語音信道不是固定的分配給每個小區(qū)，而是在固定的分配給每個小區(qū)，而是在每次呼叫請每次呼叫請求到來時，為它服務(wù)的基站就向求到來時，為它服務(wù)的基站就向MSC請求一請求一個信道。個信道。交換機則根據(jù)一種算法分配給請求交換機則根據(jù)一種算法分配給請求的小區(qū)一個信道。這種算法考慮了該小區(qū)以的小區(qū)一個信道。這種算法考慮了該小區(qū)以后呼叫阻塞的可能性、候選信道使用的頻率、后呼叫阻塞的可能性、候

20、選信道使用的頻率、信道的再用距離以及其他的開銷。信道的再用距離以及其他的開銷。v 因此，因此，MSC分配某一頻率時必須滿足分配某一頻率時必須滿足兩個條件兩個條件:一是這個小區(qū)沒有使用該頻率一是這個小區(qū)沒有使用該頻率；二是任何為了避免同頻干擾而限定的最小二是任何為了避免同頻干擾而限定的最小頻率再用距離內(nèi)的小區(qū)也都沒有使用該頻頻率再用距離內(nèi)的小區(qū)也都沒有使用該頻率。率。動態(tài)的信道分配策略要求動態(tài)的信道分配策略要求MSC連續(xù)實連續(xù)實時地收集關(guān)于信道占用情況、話務(wù)量分布時地收集關(guān)于信道占用情況、話務(wù)量分布情況、所有信道的無線信號強度指示等數(shù)情況、所有信道的無線信號強度指示等數(shù)據(jù)。這增加了系統(tǒng)的存儲和計

21、算量，但有據(jù)。這增加了系統(tǒng)的存儲和計算量，但有利于提高信道的利用效率和減少呼叫阻塞利于提高信道的利用效率和減少呼叫阻塞的概率。的概率。5.2.4 切換策略和位置管理（識記）切換策略和位置管理（識記）v 當(dāng)一個移動用戶（當(dāng)一個移動用戶（MS)在通話過程中從一在通話過程中從一個小區(qū)移動到另一個小區(qū)時，個小區(qū)移動到另一個小區(qū)時，MSC將該將該MS的連接控制也從一個小區(qū)轉(zhuǎn)移到另一個小區(qū)。的連接控制也從一個小區(qū)轉(zhuǎn)移到另一個小區(qū)。這種將正在通話狀態(tài)的這種將正在通話狀態(tài)的MS轉(zhuǎn)移到新的業(yè)務(wù)信轉(zhuǎn)移到新的業(yè)務(wù)信道上（新的小區(qū)）的過程稱為道上（新的小區(qū)）的過程稱為“切換切換”。因因此，此，切換的目的是實現(xiàn)蜂窩移動

22、通信的切換的目的是實現(xiàn)蜂窩移動通信的“無無縫隙縫隙”覆蓋，覆蓋，即當(dāng)即當(dāng)MS從一個小區(qū)移動到另一從一個小區(qū)移動到另一個小區(qū)時，保證通信的連續(xù)性。個小區(qū)時，保證通信的連續(xù)性。v 在移動通信系統(tǒng)中，用戶可以在系統(tǒng)覆蓋在移動通信系統(tǒng)中，用戶可以在系統(tǒng)覆蓋范圍內(nèi)任意移動，為了能把一個呼叫傳送到范圍內(nèi)任意移動，為了能把一個呼叫傳送到隨機移動的用戶，必須有一個高效的位置管隨機移動的用戶，必須有一個高效的位置管理系統(tǒng)來跟蹤用戶位置變化。理系統(tǒng)來跟蹤用戶位置變化。v 位置管理包括位置登記和位置傳遞。位置管理包括位置登記和位置傳遞。所謂所謂位置登記位置登記，是通信網(wǎng)為了跟蹤移動臺的位置，是通信網(wǎng)為了跟蹤移動臺的

23、位置變化，而對其位置進行登記、刪除和更新的變化，而對其位置進行登記、刪除和更新的過程。位置傳遞指在有呼叫給移動臺時，根過程。位置傳遞指在有呼叫給移動臺時，根據(jù)原籍位置寄存器（據(jù)原籍位置寄存器（HLR)和訪問位置寄存器和訪問位置寄存器（VLR)中的位置信息來確定移動臺。中的位置信息來確定移動臺。5.2.5 干擾與系統(tǒng)容量（識記）干擾與系統(tǒng)容量（識記）v 干擾是影響蜂窩無線系統(tǒng)性能的主要因素。干擾是影響蜂窩無線系統(tǒng)性能的主要因素。（干擾來源包括同小區(qū)中的另一個移動臺、（干擾來源包括同小區(qū)中的另一個移動臺、相鄰小區(qū)中正在進行的通話、使用相同頻率相鄰小區(qū)中正在進行的通話、使用相同頻率的其他基站或者無意

24、中滲入蜂窩系統(tǒng)頻帶范的其他基站或者無意中滲入蜂窩系統(tǒng)頻帶范圍內(nèi)的任何非蜂窩系統(tǒng)。）圍內(nèi)的任何非蜂窩系統(tǒng)。） 蜂窩系統(tǒng)的兩種主要干擾是蜂窩系統(tǒng)的兩種主要干擾是同頻干擾和同頻干擾和鄰頻干擾。鄰頻干擾。1、同頻干擾和系統(tǒng)容量、同頻干擾和系統(tǒng)容量v 頻率再用意味著在一個給定的覆蓋區(qū)域內(nèi)，頻率再用意味著在一個給定的覆蓋區(qū)域內(nèi)，存在著許多存在著許多使用同一組頻率的小區(qū)使用同一組頻率的小區(qū)。這些小區(qū)。這些小區(qū)稱為稱為同頻小區(qū)同頻小區(qū)，這些小區(qū)之間的干擾稱為同頻這些小區(qū)之間的干擾稱為同頻干擾。干擾。不像熱噪聲那樣可以通過增大信噪比來不像熱噪聲那樣可以通過增大信噪比來克服，同頻干擾不能簡單通過增大發(fā)射機的發(fā)克服

25、，同頻干擾不能簡單通過增大發(fā)射機的發(fā)射功率來克服。這是因為增大發(fā)射功率會增大射功率來克服。這是因為增大發(fā)射功率會增大對相鄰?fù)l小區(qū)的干擾。對相鄰?fù)l小區(qū)的干擾。為了減少同頻干擾，為了減少同頻干擾，同頻小區(qū)必須在物理上隔開一個最小的距離，同頻小區(qū)必須在物理上隔開一個最小的距離，為傳播提供充分的空間。為傳播提供充分的空間。v 如果每個小區(qū)的大小相同，基站的發(fā)射功如果每個小區(qū)的大小相同，基站的發(fā)射功率相同，那么同頻干擾與發(fā)射功率無關(guān)，而率相同，那么同頻干擾與發(fā)射功率無關(guān)，而變?yōu)樽優(yōu)樾^(qū)半徑小區(qū)半徑R與相距最近的同頻小區(qū)的中與相距最近的同頻小區(qū)的中心之間的距離心之間的距離D的函數(shù)。增加的函數(shù)。增加D/

26、R值，同頻小值，同頻小區(qū)間的空間距離和小區(qū)的覆蓋距離之比就會區(qū)間的空間距離和小區(qū)的覆蓋距離之比就會增加，增加，因此來自同頻小區(qū)的射頻能量就會減因此來自同頻小區(qū)的射頻能量就會減小而使干擾降低。參數(shù)小而使干擾降低。參數(shù)Q（稱為同頻再用比（稱為同頻再用比例）與區(qū)群的大小有關(guān)。對于六邊形系統(tǒng)來例）與區(qū)群的大小有關(guān)。對于六邊形系統(tǒng)來說：說：Q=D/R2.鄰頻干擾鄰頻干擾v 所謂鄰頻干擾是指來自使用信號頻率的相鄰頻率所謂鄰頻干擾是指來自使用信號頻率的相鄰頻率的信號干擾。鄰頻干擾是由于接收濾波器不理想，的信號干擾。鄰頻干擾是由于接收濾波器不理想，使得相鄰頻率的信號泄露到傳輸帶寬內(nèi)而引起的使得相鄰頻率的信號泄

27、露到傳輸帶寬內(nèi)而引起的。v 鄰頻干擾可以通過精確的濾波和信道分配而減鄰頻干擾可以通過精確的濾波和信道分配而減到最小。到最小。因為每個小區(qū)只分配給可用信道中的一部因為每個小區(qū)只分配給可用信道中的一部分，給小區(qū)分配的信道就沒有必要在頻率上相鄰。分，給小區(qū)分配的信道就沒有必要在頻率上相鄰。通過使小區(qū)中的信道間隔盡可能大，就可以大大減通過使小區(qū)中的信道間隔盡可能大，就可以大大減少鄰頻干擾。少鄰頻干擾。v 因此，因此，不是給每個特定的小區(qū)分配在頻不是給每個特定的小區(qū)分配在頻譜上連續(xù)的信道，而是使在給定小區(qū)內(nèi)分配譜上連續(xù)的信道，而是使在給定小區(qū)內(nèi)分配的信道有最大的頻率間隔。的信道有最大的頻率間隔。通過順序

28、的將連通過順序的將連續(xù)的信道分配給不同小區(qū)，許多分配方案可續(xù)的信道分配給不同小區(qū)，許多分配方案可以使一個小區(qū)內(nèi)的鄰頻信道間隔為以使一個小區(qū)內(nèi)的鄰頻信道間隔為N個信道個信道帶寬，其中帶寬，其中N是區(qū)群的大小。其中一些信道是區(qū)群的大小。其中一些信道分配方案還通過避免在相鄰小區(qū)中使用鄰頻分配方案還通過避免在相鄰小區(qū)中使用鄰頻信道來阻止一些次要的鄰頻干擾。信道來阻止一些次要的鄰頻干擾。5.2.6 功率控制減小干擾v保證每個用戶所發(fā)射的動率都是所需的最小保證每個用戶所發(fā)射的動率都是所需的最小功率功率v可以保持反向信道鏈路的良好質(zhì)量，顯著減可以保持反向信道鏈路的良好質(zhì)量，顯著減少系統(tǒng)中反向信道的信干比。少

29、系統(tǒng)中反向信道的信干比。5.3 無線電波傳播無線電波傳播v移動通信信道：基站天線、移動用戶天線和移動通信信道：基站天線、移動用戶天線和兩幅天線之間的傳播路徑，具有極度隨機性。兩幅天線之間的傳播路徑，具有極度隨機性。v5.3.1 無線電波傳播特性（領(lǐng)會）無線電波傳播特性（領(lǐng)會） 無線電波在空間中傳播的方式也有多種：直無線電波在空間中傳播的方式也有多種：直射波、多徑反射波、繞射波和散射波射波、多徑反射波、繞射波和散射波。它們。它們分別具有如下特點：分別具有如下特點：v 1) 直射波：直射波：指在視距覆蓋內(nèi)無遮擋的傳播，其信指在視距覆蓋內(nèi)無遮擋的傳播，其信號最強。號最強。v 2）多徑反射波：多徑反射

30、波：指從不同建筑物或其他物體反射指從不同建筑物或其他物體反射后到達接收點的傳播信號，其信號強度次之。后到達接收點的傳播信號，其信號強度次之。v 3）繞射波：繞射波：從較大的山區(qū)或建筑物繞射后到達接從較大的山區(qū)或建筑物繞射后到達接收點的傳播信號，其強度與反射波相當(dāng)。收點的傳播信號，其強度與反射波相當(dāng)。v 4）散射波：散射波：是空氣中離子受激后電波產(chǎn)生二次發(fā)是空氣中離子受激后電波產(chǎn)生二次發(fā)射，經(jīng)過由二次發(fā)射所引起的慢反射后到達接收點射，經(jīng)過由二次發(fā)射所引起的慢反射后到達接收點的傳播信號，其信號強度最弱。的傳播信號，其信號強度最弱。5.3.2 自由空間傳輸特性v自由空間是指在理想的、均勻的、各向同性

31、自由空間是指在理想的、均勻的、各向同性介質(zhì)中傳播，電波傳播不發(fā)生反射、折射、介質(zhì)中傳播，電波傳播不發(fā)生反射、折射、繞射、散射和吸收現(xiàn)象，僅存在電磁波能量繞射、散射和吸收現(xiàn)象，僅存在電磁波能量擴散引起的傳播損耗。擴散引起的傳播損耗。5.3.3 3種基本的無線電波傳播機制種基本的無線電波傳播機制（領(lǐng)會）（領(lǐng)會）v （1）反射：）反射：當(dāng)電磁波遇到比波長大得多的當(dāng)電磁波遇到比波長大得多的物體時發(fā)生反射，反射發(fā)生在地球表面、建物體時發(fā)生反射，反射發(fā)生在地球表面、建筑物和墻壁表面。筑物和墻壁表面。當(dāng)無線電波入射到兩個具當(dāng)無線電波入射到兩個具有不同介電常數(shù)介質(zhì)的交界處時，一部分電有不同介電常數(shù)介質(zhì)的交界處

32、時，一部分電波被反射，另一部分則通過。如果平面波入波被反射，另一部分則通過。如果平面波入射到理想電介質(zhì)的表面，則一部分能量進入射到理想電介質(zhì)的表面，則一部分能量進入第二個介質(zhì)，一部分能量反射回第一個介質(zhì)，第二個介質(zhì)，一部分能量反射回第一個介質(zhì)，沒有能量損耗。如果第二個介質(zhì)是理想導(dǎo)體，沒有能量損耗。如果第二個介質(zhì)是理想導(dǎo)體，則所有入射能量都被反射回第一個介質(zhì)，同則所有入射能量都被反射回第一個介質(zhì)，同樣也沒有能量損失。樣也沒有能量損失。v （2）繞射）繞射 當(dāng)接收機和發(fā)射機之間的無線路徑被尖銳當(dāng)接收機和發(fā)射機之間的無線路徑被尖銳的邊緣阻擋時將發(fā)生繞射。由阻擋表面產(chǎn)生的邊緣阻擋時將發(fā)生繞射。由阻擋表

33、面產(chǎn)生的二次波散布于空間，甚至到達阻擋體的背的二次波散布于空間，甚至到達阻擋體的背面，導(dǎo)致波圍繞阻擋體產(chǎn)生彎曲。甚至當(dāng)發(fā)面，導(dǎo)致波圍繞阻擋體產(chǎn)生彎曲。甚至當(dāng)發(fā)射機和接收機之間不存在視距路徑時，這種射機和接收機之間不存在視距路徑時，這種情況也會發(fā)生。情況也會發(fā)生。v （3）散射）散射 當(dāng)波穿行的介質(zhì)中存在小于波長的物體并當(dāng)波穿行的介質(zhì)中存在小于波長的物體并且單位體積內(nèi)阻擋體的個數(shù)非常巨大時，將且單位體積內(nèi)阻擋體的個數(shù)非常巨大時，將發(fā)生散射。發(fā)生散射。散射波產(chǎn)生于粗糙表面、小物體散射波產(chǎn)生于粗糙表面、小物體或其他不規(guī)則物體。在實際通信系統(tǒng)中，樹或其他不規(guī)則物體。在實際通信系統(tǒng)中，樹葉、街道標(biāo)志和燈

34、柱等會引發(fā)散射。葉、街道標(biāo)志和燈柱等會引發(fā)散射。5.3.4 移動通信信道的主要特點移動通信信道的主要特點（領(lǐng)會）（領(lǐng)會）v 信道是信號的傳輸媒質(zhì)，概括來說，移動通信道是信號的傳輸媒質(zhì)，概括來說，移動通信信道具有如下主要特點信信道具有如下主要特點 1）傳輸信道的開放性。）傳輸信道的開放性。 2）接收點地理環(huán)境的復(fù)雜性和多樣性。）接收點地理環(huán)境的復(fù)雜性和多樣性。 3）移動臺的隨機移動性。）移動臺的隨機移動性。5.3.5 移動通信信號傳播的損耗移動通信信號傳播的損耗或衰落（領(lǐng)會）或衰落（領(lǐng)會）v 由于移動通信信道及電磁波在空間傳播的特由于移動通信信道及電磁波在空間傳播的特點，導(dǎo)致了信號在傳播過程中會

35、產(chǎn)生點，導(dǎo)致了信號在傳播過程中會產(chǎn)生3種主要種主要的損耗，而在接收點則產(chǎn)生的損耗，而在接收點則產(chǎn)生3種效應(yīng)。種效應(yīng)。v（1）自由空間的路徑損失）自由空間的路徑損失v 是指電波在自由空間傳播所產(chǎn)生的損耗，是移是指電波在自由空間傳播所產(chǎn)生的損耗，是移動臺與基站之間距離的函數(shù)，它描述的是大尺度區(qū)動臺與基站之間距離的函數(shù)，它描述的是大尺度區(qū)間內(nèi)接收信號強度隨發(fā)射機到接收機的距離而變化間內(nèi)接收信號強度隨發(fā)射機到接收機的距離而變化的特性。的特性。v（2）陰影衰落）陰影衰落v是由傳輸環(huán)境中的地形起伏、建筑物和其他障礙物是由傳輸環(huán)境中的地形起伏、建筑物和其他障礙物對電波的阻塞或遮蔽而引起的衰落。它描述的是中對

36、電波的阻塞或遮蔽而引起的衰落。它描述的是中等尺度區(qū)間內(nèi)信號電平中值的慢變化特性。等尺度區(qū)間內(nèi)信號電平中值的慢變化特性。v（3）多徑衰落）多徑衰落（在微波信號的傳輸過程中，由于受地（在微波信號的傳輸過程中，由于受地面或水面反射和大氣折射的影響，會產(chǎn)生多個經(jīng)過不同的路面或水面反射和大氣折射的影響，會產(chǎn)生多個經(jīng)過不同的路徑到達接收機的信號，通過矢量疊加后合成時變信號）徑到達接收機的信號，通過矢量疊加后合成時變信號）v 是由移動傳播環(huán)境中的多徑傳輸而引起的衰落，是由移動傳播環(huán)境中的多徑傳輸而引起的衰落，它描述的是小尺度區(qū)間內(nèi)接收信號場強的瞬時值的它描述的是小尺度區(qū)間內(nèi)接收信號場強的瞬時值的快速變化特性

37、?？焖僮兓匦?。v 多徑衰落可分為以下多徑衰落可分為以下3類：空間選擇性衰落（角類：空間選擇性衰落（角度擴展）、頻率選擇性衰落（時延擴展）和時間選度擴展）、頻率選擇性衰落（時延擴展）和時間選擇性衰落（多普勒擴展）。擇性衰落（多普勒擴展）。v 所謂選擇性是指在不同的空間，不同的頻率與所謂選擇性是指在不同的空間，不同的頻率與不同的時間上，信號的衰落特性不同。不同的時間上，信號的衰落特性不同。5.3.6 3類主要選擇性衰落（領(lǐng)會）類主要選擇性衰落（領(lǐng)會） 1、時間選擇性衰落、時間選擇性衰落 在不同的時間，衰落特性不同。在不同的時間，衰落特性不同。 多普勒頻移多普勒頻移-由運動引起的接收信號頻率的偏移

38、稱為多由運動引起的接收信號頻率的偏移稱為多普勒頻移，它與移動用戶的移動速度成正比。普勒頻移，它與移動用戶的移動速度成正比。多普勒頻移多普勒頻移擴展引起的衰落與擴展引起的衰落與相干時間相干時間有關(guān)。有關(guān)。 2、頻率選擇性衰落、頻率選擇性衰落 在不同的頻率上，衰落特性不同。在不同的頻率上，衰落特性不同。 3、空間選擇性衰落、空間選擇性衰落 在不同的地點（空間）上，衰落特性不同。在不同的地點（空間）上，衰落特性不同。5.4 抗衰落技術(shù)抗衰落技術(shù)分集接收、分集接收、RAKE接收、交織技術(shù)、均衡技術(shù)接收、交織技術(shù)、均衡技術(shù)v5.4.1 分集接收分集接收v是指接收端對它收到的多個衰落特性相互獨立（攜是指接

39、收端對它收到的多個衰落特性相互獨立（攜帶同一信息）的信號進行特定的處理，以降低信號帶同一信息）的信號進行特定的處理，以降低信號電平起伏的辦法。電平起伏的辦法。v分集接收有兩重含義：分集接收有兩重含義：一是分散傳輸一是分散傳輸，使接收端能，使接收端能獲得多個統(tǒng)計獨立的、攜帶同一信息的衰落信號；獲得多個統(tǒng)計獨立的、攜帶同一信息的衰落信號；二是集中處理二是集中處理，把多個統(tǒng)計獨立的衰落信號進行合，把多個統(tǒng)計獨立的衰落信號進行合并以降低衰落的影響。并以降低衰落的影響。v分集方式：宏分集和微分集分集方式：宏分集和微分集 微分集的微分集的3種分集方式：空間分集、頻率分集和時種分集方式：空間分集、頻率分集和

40、時間分集間分集 2、合并方式（識記優(yōu)缺點）、合并方式（識記優(yōu)缺點）v1）選擇式合并）選擇式合并 選擇式合并是指檢測所有分集支路的信號，以選選擇式合并是指檢測所有分集支路的信號，以選擇其中信噪比最高的那一個支路的信號作為合并器擇其中信噪比最高的那一個支路的信號作為合并器的輸出，在選擇式合并器中，加權(quán)系數(shù)只有一項為的輸出，在選擇式合并器中，加權(quán)系數(shù)只有一項為1，其余均為，其余均為0。v2）最大比值合并）最大比值合并 最大比值合并是一種最佳合并方式。最大比值合并是一種最佳合并方式。v3）等增益合并）等增益合并 等增益合并無需對信號加權(quán)，各支路的信號是等等增益合并無需對信號加權(quán)，各支路的信號是等增益相

41、加的，等增益合并方式實現(xiàn)比較簡單，其性增益相加的，等增益合并方式實現(xiàn)比較簡單，其性能接近于最大比值合并。能接近于最大比值合并。5.4.2 RAKE接收（領(lǐng)會）接收（領(lǐng)會）v RAKE RAKE接收機就是利用多個并行相關(guān)器檢測多接收機就是利用多個并行相關(guān)器檢測多徑信號，按照一定的準(zhǔn)則合成一路信號提供給解徑信號，按照一定的準(zhǔn)則合成一路信號提供給解調(diào)接收機。調(diào)接收機。 v 一般的分集技術(shù)把多徑信號作為干擾來處理，一般的分集技術(shù)把多徑信號作為干擾來處理，而而RAKERAKE接收機采取變害為利的方法，即利用多徑接收機采取變害為利的方法，即利用多徑現(xiàn)象來增強信號?，F(xiàn)象來增強信號。v 其接收機的特點是：接收

42、的基帶信號為各路其接收機的特點是：接收的基帶信號為各路徑信號分量的疊加。如果該路信號輸出功率或徑信號分量的疊加。如果該路信號輸出功率或SNRSNR比較小，那么相應(yīng)的權(quán)重就小。比較小，那么相應(yīng)的權(quán)重就小。5.4.3 交織技術(shù)（領(lǐng)會）交織技術(shù)（領(lǐng)會）v 交織技術(shù)也叫交織編碼，可以使突發(fā)差錯分散成交織技術(shù)也叫交織編碼，可以使突發(fā)差錯分散成為隨機差錯而避免成塊的數(shù)據(jù)丟失。為隨機差錯而避免成塊的數(shù)據(jù)丟失。通常，交織編通常，交織編碼與各種糾正隨機差錯的編碼（如卷積碼或其他分碼與各種糾正隨機差錯的編碼（如卷積碼或其他分組碼）綜合使用，從而具有較強的既能糾正隨機差組碼）綜合使用，從而具有較強的既能糾正隨機差錯

43、又能糾正突發(fā)差錯的能力。錯又能糾正突發(fā)差錯的能力。v 交織編碼不增加監(jiān)督碼元，亦即交織編碼前后，交織編碼不增加監(jiān)督碼元，亦即交織編碼前后，碼速率不變。碼速率不變。v 交織、解交織的方法如下：交織、解交織的方法如下：v 在交織之前，先進行信道編碼，然后交在交織之前，先進行信道編碼，然后交織編碼后的比特數(shù)據(jù)。具體過程為把數(shù)據(jù)織編碼后的比特數(shù)據(jù)。具體過程為把數(shù)據(jù)按列填入交織器，然后按行讀出。按列填入交織器，然后按行讀出。v 在接收端的解交織是交織的逆過程，在接收端的解交織是交織的逆過程，把接收到的比特數(shù)據(jù)按行填入交織器然后把接收到的比特數(shù)據(jù)按行填入交織器然后按列讀出，再將讀出的比特數(shù)據(jù)送譯碼器按列讀

44、出，再將讀出的比特數(shù)據(jù)送譯碼器譯碼。譯碼。5.4.4 均衡技術(shù)均衡技術(shù)v 均衡技術(shù)是指各種用來處理碼間干擾（均衡技術(shù)是指各種用來處理碼間干擾（ISI）的算法和實現(xiàn)方法。在移動環(huán)境中，由于信道的的算法和實現(xiàn)方法。在移動環(huán)境中，由于信道的時變、多徑傳播特性，引起了嚴(yán)重的碼間干擾，時變、多徑傳播特性，引起了嚴(yán)重的碼間干擾，這就需要采用均衡技術(shù)來克服該干擾。這就需要采用均衡技術(shù)來克服該干擾。 5.5 多址技術(shù)多址技術(shù)（領(lǐng)會各種多址技術(shù)的原理及特點，并能（領(lǐng)會各種多址技術(shù)的原理及特點，并能舉例說明）舉例說明）v 5.5.1 頻分多址（頻分多址（FDMA) FDMA是指將給定的頻譜資源劃分為若干個等是指將

45、給定的頻譜資源劃分為若干個等間隔的頻道（或稱信道），供不同用戶使用。間隔的頻道（或稱信道），供不同用戶使用。 多址技術(shù)要解決的問題是通信網(wǎng)中的登記用戶數(shù)常多址技術(shù)要解決的問題是通信網(wǎng)中的登記用戶數(shù)常常遠大于同一時刻實際請求服務(wù)的用戶數(shù)。常遠大于同一時刻實際請求服務(wù)的用戶數(shù)。 多址技術(shù)就是研究如何將有限的通信資源在多個用戶多址技術(shù)就是研究如何將有限的通信資源在多個用戶之間進行有效的切割和分配，在保證多用戶之間通信質(zhì)之間進行有效的切割和分配，在保證多用戶之間通信質(zhì)量的同時盡可能地降低系統(tǒng)的復(fù)雜度并獲得較高的系統(tǒng)量的同時盡可能地降低系統(tǒng)的復(fù)雜度并獲得較高的系統(tǒng)容量的一門技術(shù)。容量的一門技術(shù)。 主要的

46、多址技術(shù)：頻分多址、時分多址、碼分多址和主要的多址技術(shù)：頻分多址、時分多址、碼分多址和空分多址。空分多址。移動通信中的多址技術(shù)移動通信中的多址技術(shù)vFDMA頻分多址以頻率來區(qū)分信道。頻分多址以頻率來區(qū)分信道。特點：使用簡單，信號連續(xù)傳輸，滿足模擬話音通信，特點：使用簡單，信號連續(xù)傳輸，滿足模擬話音通信，技術(shù)成熟。技術(shù)成熟。缺點：多頻道信號互調(diào)干擾嚴(yán)重，頻率利用率低，容量缺點：多頻道信號互調(diào)干擾嚴(yán)重，頻率利用率低，容量小。小。 信道1信道2信道3信道N代碼頻率時間v FDMA具有如下特點：具有如下特點：1）FDMA的信道載波每次只能傳送一路電話。的信道載波每次只能傳送一路電話。2）如果一個已經(jīng)分

47、配的）如果一個已經(jīng)分配的FDMA的信道沒有使用，的信道沒有使用，那么它就處于空閑狀態(tài)，但是不能由其他用那么它就處于空閑狀態(tài)，但是不能由其他用戶使用，本質(zhì)上是一種資源的浪費。戶使用，本質(zhì)上是一種資源的浪費。3）在分配好語音信道后，基站和移動臺就會）在分配好語音信道后，基站和移動臺就會同時連續(xù)不斷地發(fā)射。同時連續(xù)不斷地發(fā)射。4）FDMA的信道帶寬相對較窄，通常每一個信的信道帶寬相對較窄，通常每一個信道僅支持每個載波一條線路。道僅支持每個載波一條線路。v（5）窄帶信號的符號連續(xù)時間與平均時延擴展相比）窄帶信號的符號連續(xù)時間與平均時延擴展相比是很大的，這意味著符號間干擾較低，因此在是很大的，這意味著符

48、號間干擾較低，因此在FDMA窄帶系統(tǒng)中幾乎不需要均衡或根本不需要均衡。窄帶系統(tǒng)中幾乎不需要均衡或根本不需要均衡。 （6）與）與TDMA相比，相比，F(xiàn)DMA移動系統(tǒng)要簡單得多。移動系統(tǒng)要簡單得多。 （7）FDMA系統(tǒng)是一種不間斷發(fā)送模式，因此相對系統(tǒng)是一種不間斷發(fā)送模式，因此相對于于TDMA而言，它需要較少的比特來滿足系統(tǒng)開銷，而言，它需要較少的比特來滿足系統(tǒng)開銷，如對同步要求不高。如對同步要求不高。 （8）由于發(fā)射機和接收機同時工作，所以）由于發(fā)射機和接收機同時工作，所以FDMA系系統(tǒng)需要雙工器，這就增加了統(tǒng)需要雙工器，這就增加了FDMA用戶單元和基站的用戶單元和基站的費用。費用。 TDMA的

49、原理和特點及應(yīng)用的原理和特點及應(yīng)用(領(lǐng)會領(lǐng)會)v TDMATDMA是把時間分割成周期性的幀，每一幀再是把時間分割成周期性的幀，每一幀再分成若干個時隙，在每一個時隙中僅允許一個分成若干個時隙，在每一個時隙中僅允許一個用戶要么接受要么發(fā)射。用戶要么接受要么發(fā)射。v TDMATDMA經(jīng)常和經(jīng)常和FDMAFDMA一起使用，在一個小區(qū)中有一起使用，在一個小區(qū)中有幾個頻率信道，每個頻率信道上用戶通過不同幾個頻率信道，每個頻率信道上用戶通過不同的時隙來區(qū)分，主要就增加了整個系統(tǒng)的容量。的時隙來區(qū)分，主要就增加了整個系統(tǒng)的容量。移動通信中的多址技術(shù)移動通信中的多址技術(shù)vTDMA在一個無線頻道上，按時間分割為若

50、干個時隙，每個信在一個無線頻道上，按時間分割為若干個時隙，每個信道占用一個時隙，在規(guī)定的時隙內(nèi)收發(fā)信號。道占用一個時隙，在規(guī)定的時隙內(nèi)收發(fā)信號。時分多址只傳數(shù)字信息，信息需經(jīng)壓縮和緩沖存儲的過時分多址只傳數(shù)字信息，信息需經(jīng)壓縮和緩沖存儲的過程，在實際使用時常程，在實際使用時常 FDMA/TDMA復(fù)分使用。復(fù)分使用。 信道1信道2信道3代碼頻率時間時隙信道Nf2f1.C1C2C3C4C5B1B2B3B4B5A1A2A3A4A5H1H2H3H4H5G1G2G3G4G5F1F2F3F4F5E1E2E3E4E5D1D2D3D4D5C1C2C3C4C5B1B2B3B4B5A1A2A3A4A5f3f4f5

51、v 特點：特點：v1.TDMA使幾個用戶共享一個載波頻率，并且每一個用使幾個用戶共享一個載波頻率，并且每一個用戶利用不相重疊的時隙。戶利用不相重疊的時隙。v2.對于用戶而言，對于用戶而言，TDMA系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳送不是連續(xù)的，系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳送不是連續(xù)的，而是分組發(fā)送的。而是分組發(fā)送的。v3.由于由于TDMA中的不連續(xù)發(fā)送，切換處理對于一個用戶中的不連續(xù)發(fā)送，切換處理對于一個用戶單元來說比較簡單，因為它可以利用空閑時隙監(jiān)聽其他單元來說比較簡單，因為它可以利用空閑時隙監(jiān)聽其他基站?；?。v4. TDMA用不同的時隙進行發(fā)射和接收，因此不需要雙用不同的時隙進行發(fā)射和接收，因此不需要雙工器。工器。v5.在在

52、TDMA中，采用自適應(yīng)均衡器是必要的。因為相對中，采用自適應(yīng)均衡器是必要的。因為相對于于FDMA信道，信道，TDMA信道的發(fā)射速率通常要高得多。信道的發(fā)射速率通常要高得多。v6.由于分組發(fā)射，因此在由于分組發(fā)射，因此在TDMA系統(tǒng)中需要較高的同步系統(tǒng)中需要較高的同步開銷開銷5.5.3 SSMA(擴頻多址或碼分多址擴頻多址或碼分多址)的的原理和特點及應(yīng)用原理和特點及應(yīng)用v SSMA系統(tǒng)有兩個共同的特點，一是擴頻，系統(tǒng)有兩個共同的特點，一是擴頻，用于傳輸信息的信號帶寬遠大于信息帶寬；用于傳輸信息的信號帶寬遠大于信息帶寬；二是在擴頻的實現(xiàn)上，不論通過什么途徑擴二是在擴頻的實現(xiàn)上，不論通過什么途徑擴頻

53、，基本都是用一組優(yōu)選的擴頻碼進行控制。頻，基本都是用一組優(yōu)選的擴頻碼進行控制。v 擴頻多址又稱碼分多址擴頻多址又稱碼分多址。就是給每個用。就是給每個用戶分配一個唯一的擴頻碼，通過該擴頻碼的戶分配一個唯一的擴頻碼，通過該擴頻碼的不同來識別用戶。不同來識別用戶。移動通信中的多址技術(shù)移動通信中的多址技術(shù)vCDMA （P188）采用擴頻通信技術(shù)，每個用戶具有特定的地址碼（相當(dāng)采用擴頻通信技術(shù)，每個用戶具有特定的地址碼（相當(dāng)于擴頻中的于擴頻中的PN碼），利用地址碼相互之間的正交性（或碼），利用地址碼相互之間的正交性（或準(zhǔn)正交性）完成信道分離的任務(wù)。準(zhǔn)正交性）完成信道分離的任務(wù)。vCDMA在頻率、時間、在

54、頻率、時間、 空間上重疊?？臻g上重疊。v優(yōu)點：優(yōu)點：系統(tǒng)容量大，實際使用中系統(tǒng)容量大，實際使用中 比比TDMA數(shù)字系統(tǒng)大數(shù)字系統(tǒng)大46倍倍 比模擬比模擬FDMA系統(tǒng)的系統(tǒng)的10倍倍抗干擾、抗多徑能力高抗干擾、抗多徑能力高。 信道1信道2信道3信道N代碼頻率時間v碼分多址分為幾下幾種：碼分多址分為幾下幾種：v1.直接序列碼分多址直接序列碼分多址v2.跳頻碼分多址跳頻碼分多址v3.跳時碼分多址跳時碼分多址v4.混合碼分多址混合碼分多址v CDMA CDMA 的特點：的特點：v1.CDMA1.CDMA系統(tǒng)的許多用戶共享同一頻率，不管使用的是時分系統(tǒng)的許多用戶共享同一頻率，不管使用的是時分雙工還是頻分

55、雙工技術(shù)。雙工還是頻分雙工技術(shù)。v2.2.具有軟容量的特點。理論上如果具有軟容量的特點。理論上如果PNPN碼的個數(shù)無限，則用碼的個數(shù)無限，則用戶數(shù)可以使無限的。戶數(shù)可以使無限的。v3.3.由于信號被擴展在一較寬的頻譜上，因而可以減小多徑由于信號被擴展在一較寬的頻譜上，因而可以減小多徑衰落。衰落。v4.4.信道數(shù)據(jù)速率高。信道數(shù)據(jù)速率高。v5.5.因為因為CDMACDMA使用同信道小區(qū)，所以它可以用宏分集來進行使用同信道小區(qū)，所以它可以用宏分集來進行軟切換。軟切換。v6.6.多址干擾，多址干擾是由不同用戶的擴頻序列不是完全多址干擾，多址干擾是由不同用戶的擴頻序列不是完全正交性造成的。正交性造成的

56、。v7.7.如果在如果在CDMACDMA接收機上存在比目標(biāo)用戶功率更高的其他用接收機上存在比目標(biāo)用戶功率更高的其他用戶功率，那么就會完全出現(xiàn)遠近效應(yīng)問題。戶功率，那么就會完全出現(xiàn)遠近效應(yīng)問題。5.5.4空分多址空分多址v 空分多址（空分多址（SDMA）是使用定向波束天線來服務(wù)不同的）是使用定向波束天線來服務(wù)不同的用戶。用戶。v SDMA實現(xiàn)的核心技術(shù)是智能天線的應(yīng)用，實現(xiàn)的核心技術(shù)是智能天線的應(yīng)用，理想情況下理想情況下它要求天線給每個用戶分配一個點波束。這樣根據(jù)用戶的空它要求天線給每個用戶分配一個點波束。這樣根據(jù)用戶的空間位置就可以區(qū)分每個用戶的無線信號。間位置就可以區(qū)分每個用戶的無線信號。即

57、處于不同位置的即處于不同位置的用戶可以在同一時間使用同一頻率和同一碼型而不會相互干用戶可以在同一時間使用同一頻率和同一碼型而不會相互干擾。擾。vSDMA的優(yōu)勢：的優(yōu)勢：1.它可以提高天線增益，使得功率控制更加合理有效，顯著它可以提高天線增益，使得功率控制更加合理有效，顯著地提升系統(tǒng)容量。地提升系統(tǒng)容量。v2.可以削弱來自外界的干擾，同時還可以降低對其他電子系可以削弱來自外界的干擾，同時還可以降低對其他電子系統(tǒng)的干擾。統(tǒng)的干擾。5.5.5 多址技術(shù)與調(diào)制技術(shù)在未來移動通多址技術(shù)與調(diào)制技術(shù)在未來移動通信中的融合信中的融合v4G移動通信技術(shù)的核心：移動通信技術(shù)的核心：OFDM技術(shù)技術(shù)vOFDM的優(yōu)點

58、：的優(yōu)點： (1)頻譜利用率很高。頻譜利用率很高。 (2)抗衰落能力強?？顾ヂ淠芰?。 (3)特別適合高速數(shù)據(jù)的傳送。特別適合高速數(shù)據(jù)的傳送。 (4)抗碼間干擾能力強?？勾a間干擾能力強。5.6 時分多址數(shù)字蜂窩網(wǎng)時分多址數(shù)字蜂窩網(wǎng)-GSMv GSM譯為譯為全球移動通信系統(tǒng)全球移動通信系統(tǒng)。v GSM系統(tǒng)有以下重要特點：防盜拷能力系統(tǒng)有以下重要特點：防盜拷能力強，網(wǎng)絡(luò)容量大，手機號碼資源豐富，通強，網(wǎng)絡(luò)容量大，手機號碼資源豐富，通話清晰，穩(wěn)定性強，不易受干擾，通話死話清晰，穩(wěn)定性強，不易受干擾，通話死角少，手機耗電量低。角少，手機耗電量低。v5.6.3 GSM5.6.3 GSM組織結(jié)構(gòu)組織結(jié)構(gòu)v

59、 GSMGSM系統(tǒng)從結(jié)構(gòu)上來看主要包含系統(tǒng)從結(jié)構(gòu)上來看主要包含4 4個主體：個主體：移動臺（移動臺（MSMS）、基站子系統(tǒng)（）、基站子系統(tǒng)（BSSBSS）、網(wǎng)絡(luò)）、網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)（子系統(tǒng)（NSSNSS）和操作支持子系統(tǒng)（）和操作支持子系統(tǒng)（OSSOSS）。）。v GSMGSM系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)主要包括系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)主要包括3 3個相關(guān)的子個相關(guān)的子系統(tǒng)，分別是系統(tǒng)，分別是移動臺、基站子系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)子移動臺、基站子系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)。系統(tǒng)。v 基站子系統(tǒng)由基站子系統(tǒng)由基站收發(fā)臺（基站收發(fā)臺（BTS）和）和基站控制臺（基站控制臺（BSC）組成；組成；v 網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)包括網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)包括移動交換中心移動交換中心（MSC

60、）、操作維護中心（）、操作維護中心（OMC）、原）、原籍位置寄存器（籍位置寄存器（HLR）、訪問位置寄存器）、訪問位置寄存器（VLR）、鑒權(quán)中心（）、鑒權(quán)中心（AUC）和設(shè)備標(biāo)志）和設(shè)備標(biāo)志寄存器（寄存器（EIR）等組成。等組成。v1.移動臺移動臺v 移動臺是移動臺是GSM系統(tǒng)的用戶設(shè)備，包括系統(tǒng)的用戶設(shè)備，包括車載臺、便攜臺和手持機。移動終端可以車載臺、便攜臺和手持機。移動終端可以通過用戶識別卡（通過用戶識別卡（SIM卡）來識別用戶，卡）來識別用戶，個人識別碼（個人識別碼（PIN）可以防止用戶識別卡未）可以防止用戶識別卡未經(jīng)授權(quán)使用。經(jīng)授權(quán)使用。 v2.基站子系統(tǒng)基站子系統(tǒng)v 基站子系統(tǒng)在基