【正文】 域的研究狀況類似，我國信息領(lǐng)域大型的研究計劃基本處于相對比較封閉的狀態(tài)。日本和韓國于 2020 年啟動了面向第四代移動通信的 MTIF 和 K4G 研究計劃。 Beyond IMT2020 的能力將含蓋并遠遠超出IMT2020 系統(tǒng)及與其進行互連的無線系統(tǒng)的能力，含蓋了目前的 IMT20無線接入、數(shù)字廣播等系統(tǒng)的能力，并將新增兩個部分，即支持約 100Mbps 的蜂窩系統(tǒng)和支持高達1Gbps 以上速率的游牧 /本地?zé)o線接入系統(tǒng)等將于 2020 年 6 月完成，于 2020/2020 年進行頻譜規(guī)劃， 2020 年左右完成全球統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)化工作， 2020 年之后開始商用。事實上，在一代移動通信技術(shù)開始走向商用時，啟動更新一代移動通信技術(shù)的基礎(chǔ)性研究已經(jīng)成為國際慣例。 如同 3G 系統(tǒng)與 2G 系統(tǒng)之間的關(guān)系一樣， 4G 系統(tǒng)不可能在一夜之間取代 3G 系統(tǒng)，更不可能跨越 3G 系統(tǒng)而直接投入應(yīng)用。從上述角度來說， 3G系統(tǒng)是不可替代的。如果生搬硬套，將無法適應(yīng)這一需求。可以預(yù)見， OFDM 以及多載波（ MC）與 TDMA 和 CDMA相結(jié)合的技術(shù)將是較具競爭力的空中接口技術(shù)。因此需要采用全新的小區(qū)結(jié)構(gòu)解決此問題。但在實際系統(tǒng)中，特別是在體積受限的移動終端上，如何實施 MIMO 有許多挑戰(zhàn)性的理論與技術(shù)問題有待于研究。 單基站移動系統(tǒng)的規(guī)劃與設(shè)計 第 5 頁 共 51 頁 對于 4G 核心網(wǎng)絡(luò)， IP 地址的個人化是未來移動通信的主要發(fā)展趨勢之一，具有電信級 QOS 的 IPv6 將是未來的主要發(fā)展 趨勢，其主要原因之一是現(xiàn)有的 IPv4 不能提供足夠的地址空間。 終端：在體積受限的情況下，能夠使用革命性的多天線技術(shù)，為用戶提供高質(zhì)量的無線通信服務(wù)。 單基站移動系統(tǒng)的規(guī)劃與設(shè)計 第 6 頁 共 51 頁 論文構(gòu)成及研究內(nèi)容 該論文主要是對 移動通信理論的學(xué)習(xí)和應(yīng)用，利用移動通信專業(yè)理論，對簡單的移動通信系統(tǒng)進行設(shè)計，有利于學(xué)生全面地、靈活地、綜合地將所學(xué)專業(yè)課程應(yīng)用于實際系統(tǒng)的設(shè)計，能有效地學(xué)習(xí)和掌握實際通信系統(tǒng)的工作原理和設(shè)備組成。GSM最初是北歐郵政及電信組織于 1982年向歐洲郵政電信組織 (CEPT)所提出之一歐洲通訊系統(tǒng)，而由歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)所 (ETSI)負責(zé)制定 GSM 的使用標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)格，包括了采用數(shù)字時分多址 (TDMA)等技術(shù)。 在 GSM 標(biāo)準(zhǔn)中將一個提供 GSM 服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)稱為公眾移動電話網(wǎng)絡(luò) (Public Land Mobile Network:PLMN)。 BTS)聯(lián)絡(luò)，基地臺透過基地臺控制器 (Base station Controller， BSC)將無線訊號傳遞／傳送至系統(tǒng)，簡而言之， BTS 負責(zé)系統(tǒng)與手機間的無線電波發(fā)送與接收，而 BSC 則負責(zé)管理及控制基地臺。 HLR 資料庫中儲存了所有網(wǎng)絡(luò)注冊用戶的資料，如手機所在位置、注冊使用的服務(wù)等。 移動通信系統(tǒng)主要是由交換網(wǎng)路子系統(tǒng) (NSS)、無線基站子系統(tǒng)（ BSS）和移動臺 (MS)三大部分組成。 GSM 賦予基站的無線組網(wǎng)特性使基站的實現(xiàn)形式可以多種多樣 宏蜂窩、微蜂窩、微微蜂窩及室內(nèi)、室外型基站，無線頻率資源的限制又使人們更充分地發(fā)展著基站的不同應(yīng)用形式來增強覆蓋，吸收話務(wù)一遠端 TRX、分布天線系 統(tǒng)、光纖分路系統(tǒng)、直放站。 MSC：對位于它所覆蓋區(qū)域中的移動臺進行控制和完成話路交換的功能實體，也是移動通信系統(tǒng)與其它公用通信網(wǎng)之間的接口。 EIR：也是一個數(shù)據(jù)庫，存儲有關(guān)移動臺設(shè)備參數(shù)。而主基站與移動交換中心 (MSC)之間常采用有線信道連接，實現(xiàn)移動用戶之間或移動用戶與固定用戶之間的通信連接?；咀酉到y(tǒng)主要包 括兩類設(shè)備：基站收發(fā)臺 (BTS)和基站控制器 (BSC)。基站收發(fā)臺可看作一個無線調(diào)制解調(diào)器，負責(zé)移動信號的接收、發(fā)送處理。所以基站收發(fā)臺發(fā)射和接收信號的范圍直接關(guān)系到網(wǎng)絡(luò)信號的好壞以及手機是否能在這個區(qū)域內(nèi)正常使用”。從字面上我們就可以理解每種方式的不同，發(fā)全向主要負 責(zé)全方位的信號發(fā)送；收全向自然就是個方位的接收信號了；定向的意思就是只朝一個固定的角度進行發(fā)送和接收。第一中頻信號經(jīng)放大、濾波、混頻后，產(chǎn)生第二中頻信號，它經(jīng)過 放大、濾波后送到中頻集成塊。功率控制電路采用負反饋技術(shù)自動調(diào)整前置驅(qū)動級或推 動級的輸出功率以使驅(qū)動級的輸出功率保持在額定值上。主要包括以下四個部件：小區(qū)控制器 (CSC)、話音信道控制器 (VCC)、信令信道 單基站移動系統(tǒng)的規(guī)劃與設(shè)計 第 11 頁 共 51 頁 控制器 (SCC)和用于擴充的多路端接口 (EMPI)。如你在使用手機時跨入另一個基站的信號收發(fā)范圍時，控制器又負責(zé)在另一個基站之間相互切換，并保持始終與移動交換中心的連接。公共處理器對控制器內(nèi)部各模塊進行控制管理，并通過 x． 25 通信協(xié)議與操作維護中心 (OMC)相連接。整個覆蓋區(qū)中基站的數(shù)量、基站在蜂窩小區(qū)中的位置，基站子系統(tǒng)中相關(guān)組件的工作性能等因素決定了整個蜂窩系統(tǒng)的通信質(zhì)量。為了減小基站輻射給居民日常生活帶來的影響，所以基站選址應(yīng)當(dāng)選擇遠離該居民區(qū)的地方。式中，λ是平均每用戶單位時間內(nèi)發(fā)出呼叫的次數(shù)，μ為 每用戶平均通話時間（單位為小時）。 在一個通信系統(tǒng)中，造成呼叫失敗的概率稱為呼叫損失概率，簡稱為呼損率，也稱為服務(wù)等級（ GOS）。 一般可根據(jù)服務(wù)區(qū)域的特征設(shè)定GOS=2%（重點區(qū)域）和 GOS=5%（非重點區(qū)域）。 P（ N， A， N）表示有 N 個信道的小區(qū)，流入的話務(wù)量為 A，則同時有 N 個用戶在通話的概率。 單基站移動系統(tǒng)的規(guī)劃與設(shè)計 第 14 頁 共 51 頁 表 32 話務(wù)處理能力和最大用戶數(shù)關(guān)系表 1RP 2RP 3RP 4RP TCH 數(shù) 3 7 11 15 話務(wù)處理能力 (Erl) 0． 899 3． 738 7． 076 10． 633 最大用戶數(shù) 30 125 236 254 單 TCH 用戶數(shù) 10 17 此小區(qū)用戶數(shù)： 1500*99%*85%=1262，按每用戶忙時話務(wù)量為以 ，則小區(qū)內(nèi)高峰期忙時總話務(wù)量為： 1262 ＝ 。 當(dāng)移動臺和基站的距離逐漸增加時，所收到的信號會越來越弱，這就是發(fā)生了路徑損耗。通過研究 單基站移動系統(tǒng)的規(guī)劃與設(shè)計 第 15 頁 共 51 頁 我們發(fā)現(xiàn)該衰落符合以下公式的規(guī)律： Pr=Pt (λ /4π d) 2 G1G2 其中， Pr 為接收機的接收功率， Pt 為發(fā)射機的發(fā)射功率（單位為瓦或毫瓦），λ為波長（即 c/f）， d 為接收機和發(fā)射機之間的距離， G1 為發(fā)射機的天線增益， G2 為接收機的天線增益。對非理想地面的條件下的更好近似是平均信號強度與距離的四次方成反比。迭加后的信號幅度變化符合瑞利分布，因而又被稱為瑞利衰落。根據(jù)該公式還可以看出當(dāng)采用 1800MHz 時兩衰落谷點的時間是 900 MHz的一半。可以看到，增加天線高度一倍，可以補償 6dB 的損耗。這樣，覆蓋范圍也就越遠。在市區(qū)內(nèi)，為了控制系統(tǒng)內(nèi)的干擾，一般基站的發(fā)射機功率都沒有調(diào)到最高。 圖 33 選擇建立的站點類型 步驟 4:返回到增加基站界面，點擊 下一步 ，進入下步添加小區(qū)。 圖 35 增加新小區(qū)索引和名稱 步驟 6:返回增加小區(qū)界面，點擊 下一步 ,進入下一步配置基站屬性界面，點擊圖36 中的 基站屬性 按鈕，彈出窗口基站設(shè)備屬性，可開始設(shè)置站點的屬性。 單基站移動系統(tǒng)的規(guī)劃與設(shè)計 第 22 頁 共 51 頁 圖 39 輸入建鏈的名稱和類型 步驟 10:在添加好的 MRFU 上點擊右鍵，在彈出菜單中選擇綁定邏輯載頻。另外，對于同一小區(qū)配置奇數(shù)載頻，建議盡量均勻分配到同一小區(qū)的兩塊 MRFU 單板上，避 免功率輸出不同。 單基站移動系統(tǒng)的規(guī)劃與設(shè)計 第 26 頁 共 51 頁 圖 315 增加或刪除鏈路 步驟 14:在彈出的“增加基站副鏈路”窗口中，根據(jù)配置需要，設(shè)置端口的選擇，并點擊“確定”按鈕，返回“增加或刪除鏈路”界面，點擊“確定”按鈕。 圖 318 設(shè)置小區(qū)屬性 步驟 17:在 018 點擊下方 頻點配置 按鈕。 單基站移動系統(tǒng)的規(guī)劃與設(shè)計 第 29 頁 共 51 頁 圖 321 配置 PDTCH 信道 點擊設(shè)備屬性可以給基站小區(qū)配置功率類型、功率等級、 TCH 速率調(diào)整（半速率），TRX 優(yōu)選等級（ 0 最高， 9 最低） 圖 322 配置載頻屬性 在小區(qū)屬性界面點“確定“后返回到站點屬性界面，點擊完成 ,結(jié)束站點的添加配置。右擊基站 配置基站空閑時隙，如圖所示： 圖 327 配置基站空閑時隙 步驟 21:添加鄰區(qū)關(guān)系： 圖 328 配置相鄰小區(qū) 把三個小區(qū)移到右邊，單擊“下一步”，如圖： 單基站移動系統(tǒng)的規(guī)劃與設(shè)計 第 32 頁 共 51 頁 圖 329 相鄰小區(qū)配置 選擇小區(qū)，單擊“設(shè)置相鄰小區(qū)，如圖： 圖 330 設(shè)置相鄰小區(qū) 添加相應(yīng)相鄰小區(qū)，如圖： 圖 331 添加相鄰小區(qū) 三個小區(qū)配置完成后單擊“完成”。 BSS 和 MS 兩部分有 A、 Um、 Abis 接口以及 Ater 接口等，其中 A接口和 Um 接口具有統(tǒng)一和公開的標(biāo)準(zhǔn)，以便于生產(chǎn)和組網(wǎng)，也有利于各種 ISDN 業(yè)務(wù)的引入和功能發(fā)展， Abis 接口和 Ater 接口的定義尚不統(tǒng)一，實現(xiàn)差別較大，所以 BSC和 BTS 配置不能實現(xiàn)多廠家設(shè)備互連。 Um 接口傳遞的信息包括無線資源管理、移動性管理和接續(xù)管理等。 A 接口： 單基站移動系統(tǒng)的規(guī)劃與設(shè)計 第 34 頁 共 51 頁 BSS 部分與 MSC 之間的接口為 A 接口。除無線接口外，信令信息都使用 64kbit/s 電路傳輸。這就是協(xié)議鑒別器的功能。這兩種信息流合稱為 BSSAP（ BSS 應(yīng)用部分），具體的說可分別稱為 BSSMAP（ BSS 管理單元）和 DTAP（直接傳送應(yīng)用單元）。 基站控制器（ BSC6000） 基站控制器包括無線收發(fā)信機、天線和有關(guān)的信號處理電路等，是基站子系統(tǒng)的控制部分。除此之外，還對本控制區(qū)內(nèi)移動臺的越區(qū)切換進行控制。 圖 335 華為 BSC6000 設(shè)備和性能指標(biāo) 控制器的核心是交換網(wǎng)絡(luò)和公共處理器 (CPR)。 圖 336 BSC6000 插框固定配置單板 BSC6000 內(nèi)部單元配置有插框固定配置單 板和插框可變配置單板： GOMU 操作維護單元，單板式服務(wù)器， 每局 1PCS，需要備份時配置 2PCS。 GSCU GSM交換單元，為所在插框提供維護管理和 GE交換平臺， 每框 2PCS。 提供 960話路語音業(yè)務(wù)編解碼功能，每框至少配置 2PCS，框內(nèi) N+1冗余； GDPUP GSM分組業(yè)務(wù)處理單元 ，實現(xiàn)分組業(yè)務(wù)處理，單板提供 1024 MCS9 PDCH處理能力， BSC內(nèi) N+1備份； 接口板： A口 GEIUA： E1,960條電路； GOIUA： STM1,1920條電路； Abis口 GEIUB： E1,256TRX； GOIUB： STM1,256TRX ； Gb口 GEPUG： FR over E1,64Mbps； 接口板備份情況 ， TDM E1接口板出線能力均為 32 E1， TDM STM1接口板出線能力 單基站移動系統(tǒng)的規(guī)劃與設(shè)計 。 剩余槽位情況： GMPS 前 插通用槽位 4個，后插通用槽位 10個 (其中 2個預(yù)留用于 Gb接口板 )； GEPS 前插通用槽位 6個