【正文】 ................................................................................. 45 參考文獻 ...................................................................................................................... 50 單基站移動系統(tǒng)的規(guī)劃與設(shè)計 致謝 .............................................................................................................................. 48 附件一 開題報告 附件二 英文譯文與原文 單基站移動系統(tǒng)的規(guī)劃與設(shè)計 第 1 頁 共 55 頁 1 緒論 課題背景及目的 隨著無線通信技術(shù)的迅猛發(fā)展和業(yè)務(wù)運營模式的不斷豐富，使得給移動通信網(wǎng)絡(luò)注入了新鮮血液。在市場需求不斷擴大的今天，對于占有 83%的 GSM移動用戶來說，為了適應發(fā)展需要，需要對移動通信網(wǎng)絡(luò)不斷加以完善升級。 通過此課題的研究，一方面使我更加深入學習和了解了通信原理、移動通信相關(guān)知 單基站移動系統(tǒng)的規(guī)劃與設(shè)計 第 2 頁 共 51 頁 識， GSM 的適用范圍，目的以及相關(guān)原理 。根據(jù)其規(guī)劃，至 2020 年 CDMA 網(wǎng)絡(luò)容量將達到 1400 萬，至 2020 年 CDMA網(wǎng)絡(luò)容量將達到 4000 萬，用戶數(shù)將達 2800 萬。另一方面， 我國信息領(lǐng)域的大型研究計劃常常無法直接與國際技術(shù)發(fā)展與標準化進程相銜接，參研人員走向國際舞臺的程度不高，研究成果對國際主流技術(shù)發(fā)展的影響不夠。但較為明確的一點是，第四代移動通信的實用期定在 2020年。無線局域網(wǎng)（ WLAN）將作為蜂窩系統(tǒng)的補充，較好地應用于局部區(qū)域的覆蓋，但由于其故有的碰撞檢測與重發(fā)機制，在用戶數(shù)極為密集的地區(qū)，頻譜效率將急劇下降，也難以適用于多小區(qū)、快速移動環(huán)境下的全程業(yè)務(wù)覆蓋。事實上，從 3G 增強型標準的發(fā)展來看，這種趨勢已經(jīng)顯現(xiàn)，時分技術(shù)被更多地 采用，以適應分組數(shù)據(jù)的突發(fā)傳輸特性。為在有限的頻段上為用戶提供更高的傳輸速率，需要采用全新的技術(shù)使整個系統(tǒng)的頻譜利用率較現(xiàn)有的技術(shù)提高一個量級以上。概括起來，未來的第四代移動通信應當具備以下基本特征： 業(yè)務(wù)：無論何時何地，能夠為終端用戶提供 “身臨其境 ”的高分辨率業(yè)務(wù)。 論文研究的內(nèi)容主要涉及到移動通信系統(tǒng)的構(gòu)成，天饋系統(tǒng)的設(shè)計，核心網(wǎng)和傳輸網(wǎng)的設(shè)計，以及各設(shè)備在整個網(wǎng)絡(luò)中所發(fā)揮的作用。MS 不單指手機，亦包含了移動電話業(yè)者提供的用戶識別卡 (SIM)。其它如認證中心 (Authentication Center， 單基站移動系統(tǒng)的規(guī)劃與設(shè)計 第 8 頁 共 51 頁 AUC)、裝置識別器 (Equipment Identification Register， EIR)等也都屬于 GSM 網(wǎng)絡(luò)的資料庫。其中 NSS 與 BSS 之間的接口為“ A”接口， BSS 與 MS 之間的接口為“ Um”接口，即空中接口。在整個移動網(wǎng)絡(luò)中基站主要起中繼作用。就是基站收發(fā)臺的一部分。收發(fā)臺可對每個用戶的無線信號進行解碼和發(fā)送。 基站發(fā)射機工作原理是：把由頻率合成器提供的載頻信號與已調(diào)信號，分別經(jīng)濾波進入雙平衡變頻器，并獲得射頻信號，此射頻信號再經(jīng)濾波和放大后進入驅(qū)動級。當你使用移動電話時，它負責為你打開一個信號通道，通話結(jié)束時它又把這個信道關(guān)閉，留給其他人使用?？刂破魍ㄟ^接口設(shè)備數(shù)字中繼器 (DTC)與移動交換中心相連，通過接口設(shè)備終端控制器 (TCU)與收發(fā)臺相連，構(gòu)成一個簡單的通信網(wǎng) 絡(luò)。其單位通常以愛爾蘭（ Erlang）表示（一個愛爾蘭是指一條通話電路被百分只百的連續(xù)占用 1 小時的話務(wù)負荷，或兩條通話電路各被連續(xù)占用半小時的話務(wù)負荷）。顯然，呼損率越小，成功呼叫的概率越大，用戶就越滿意；但是呼損率小，則說明系統(tǒng)容量的利用率低。就可分別得到相應的話務(wù)量 A。 (1)自由空間信號強度的傳播衰落 自由空間是指相對于介電參數(shù)和相對導磁率均為一的均勻介質(zhì)所存在的空間 它是一個理想的無限大的空間，是為了減化問題的研究而提出的一種科學的抽象。經(jīng)過大量的野外測試表明，這種衰落服從對數(shù)正態(tài)衰落，它的接收信號的中值電場與基站和移動臺的距離的四次方成反比。 、類型 、 下傾等參數(shù) 移動通信是在距地表一定高度區(qū)域內(nèi)進行的，考慮其中最簡單的情形．平坦地面?zhèn)鞑サ穆窂綋p耗為： Lp=10ylgd20lghc 一 20lghm。 發(fā)射機功率直接影響到覆蓋范圍的大小，功率越大，覆蓋范圍越大。 單基站移動系統(tǒng)的規(guī)劃與設(shè)計 第 19 頁 共 51 頁 圖 34 增加小區(qū) 步驟 5:在彈出的增加新小區(qū)界面輸入小區(qū)名稱，選擇頻率帶寬、小區(qū)數(shù)量和后綴起始號。 單基站移動系統(tǒng)的規(guī)劃與設(shè)計 第 23 頁 共 51 頁 圖 311 添加的載頻號 表 34 邏輯載頻編號列表 基站配置 第一小區(qū) 第二小區(qū) 第三小區(qū) MRFU 單板號 載頻號 MRFU 單板號 載頻號 MRFU 單板號 載頻號 S2/3/4 0 0,1 2 12,13,14 4 24,25,26,27 S5/6/7 0 0,1,2 2 12,13,14 4 24,25,26,27 1 6,7 3 18,19,20 5 30,31,32 備注：為后期維護方便，建議各小區(qū)分配的 MRFU 固定： 0、 1 號 MRFU 為 1 小區(qū)， 3號MRFU 為 2小區(qū)， 5 號 MRFU 單板為 3 號小區(qū)； MRFU單板綁定的邏輯載頻號一致。 單基站移動系統(tǒng)的規(guī)劃與設(shè)計 第 27 頁 共 51 頁 圖 317 配置站點屬性 步驟 16:在彈出的這個窗口中修改相關(guān)數(shù)據(jù)。 圖 324 配置 PTPBVC 圖 325 點擊配置 PTPBVC“增加“按鈕， 圖 326 增加 PTPBVC 單基站移動系統(tǒng)的規(guī)劃與設(shè)計 第 31 頁 共 51 頁 按同樣的方法增加第二小區(qū)” BTS2”和第三小區(qū)” BTS3”。 Sm接口還包括客戶識別卡（ SIM）與移動終端（ ME）間接口的內(nèi)容。 鏈路層信令協(xié)議 由上面我們已經(jīng)知道，在 GSM 系統(tǒng)中不同的接口使用了不同的協(xié)議。 （ 2） BSS 網(wǎng)絡(luò)層 Abis 接口 圖 333 Abis 接口 Abis 接口信令鏈路上的消息可以有許多可能的源點和宿點，如何來區(qū)分呢？從功能角度上看，我們可將 BTS 和 BSC 之間的報文與移動臺和 BSC 以外的實體（包括移動臺和 BSC）的所有其它報文區(qū)分開，更進一步應將不同的移動臺即不同的信道區(qū)分開。一個基站控制器通?？刂茙讉€基站收發(fā)臺，通過收發(fā)臺和移動臺的遠端命令，基站控制器負責所有的移動通信接口管理，主要是無線信道的分配、釋放和管理。交換網(wǎng)絡(luò)將完成接 單基站移動系統(tǒng)的規(guī)劃與設(shè)計 第 38 頁 共 51 頁 口和接口之間的 64kbit/s 數(shù)據(jù) /話音業(yè)務(wù)信道的內(nèi)部交換。 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個預留用于 Gb接口板 )； GEPS 前插通用槽位 6個，后插通用槽位 14個 。 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。 圖 335 華為 BSC6000 設(shè)備和性能指標 控制器的核心是交換網(wǎng)絡(luò)和公共處理器 (CPR)。 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。這就是協(xié)議鑒別器的功能。 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。 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)一和公開的標準，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。 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。 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。 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。 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)。這樣，覆蓋范圍也就越遠。根據(jù)該公式還可以看出當采用 1800MHz 時兩衰落谷點的時間是 900 MHz的一半。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。 當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。 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。 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）。為了減小基站輻射給居民日常生活帶來的影響，所以基站選址應當選擇遠離該居民區(qū)的地方。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。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)。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。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”。基站子系統(tǒng)主要包 括兩類設(shè)備：基站收發(fā)臺 (BTS)和基站控制器 (BSC)。 EIR：也是一個數(shù)據(jù)庫，存儲有關(guān)移動臺設(shè)備參數(shù)。 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。 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。 在 GSM