【正文】 通信是指移動用戶之間，或移動用戶與固定用戶之間進行的通信。包括 長期（慢）衰落 和嚴重頻繁的短期（快）衰落 。 ★多普勒效應 與移動物體的運動速度 v，接收信號載波的波長 λ，電波到達的入射角 θ有關，即 ?? co svf d ?又 fc ?? ?co scvff d ?則 df df運動方向面向接收站， 為正值，反之， 為負值。 —— 在移動通信系統(tǒng)設計中要考慮抗干擾措施。 單工通信常用于點到點通信。分單工轉發(fā)和雙工轉發(fā)兩種情況。 3 雙工通信 定義 ： 雙工通信是指通信雙方可同時進行傳輸消息的工作方式，無需按 PTT開關，有時亦稱全雙工通信。 ? 缺點： ①移動臺在通話過程中總是處于發(fā)射狀態(tài)，因此功耗大； ②移動臺之間通話需占用兩個頻道； ③設備較復雜，價格較貴。 ★ 新的問題 ： 系統(tǒng)復雜、越區(qū)切換、漫游、位臵登記、更新和管理、以及系統(tǒng)鑒權等。 定位同頻小區(qū)的方法。 ? 優(yōu)點 ：裂向使同頻干擾減小，也可在設計時減小簇的大小 K，進而增加系統(tǒng)容量。 —— 作為移動交換中心， MSC又具有無線資源管理和移動性管理等功能。 ? AUC鑒權中心是認證移動用戶的身份以及產生相應認證參數的功能實體。 ? 1905年，費森堡首次進行無線電傳輸話音及音樂的實驗。一開始， FM采用 120kHz傳輸帶寬僅 3kHz的話音（ AM只需 3kHz帶寬），到 60年代 FM帶寬減為 30kHz/25kHz。 ■ 同時期開通的第一代移動通信系統(tǒng)有： 1983美國芝加哥的AMPS， 1980北歐的 NMT， 1979日本東京、神戶、大阪的NAMTS、 1985英國倫敦的 TACS等。 GSM 的性能特征 ? 通信 ： 無線移動通信，支持話音和數據業(yè)務。 ? 可能會出現濫用私人數據的現象。 ? 我國 DCS1800頻段的使用 ： ?中國移動： 上行 1710－ 1720MHz，下行 1805～ 1815MHz 以及上行 1725－ 1735MHz，下行 1820～ 1830MHz 。用戶在某一時隙發(fā)送被稱為 突發(fā)時隙 (burst)。 GSM 的調制 ? 調制方式： —— 高斯最小頻移鍵控 ? 原因：鄰信道干擾小于 60dB。 ? GSM的第二階段定義支持 半速編解碼 。 Ⅰ a類是最重要的， Ⅰ b類第二重要， II類不重要（ 78bits）末受到任何保護。 ? 交織深度越大，交織編碼處理時間越長，抗差錯能力是以時間為代價的。 不連續(xù)發(fā)送和話音激活檢測 ? GSM的話音編解碼器，當它檢測到話音的間隙后，在間隙期不發(fā)送。 由于使用了 DTX發(fā)射機，發(fā)射總時間下降了，功率損耗降低的同時延長了 MS的電池壽命。由于在該時間內無用戶信息發(fā)送 ,就無數據丟失。 ? BTS能夠獨立控制每一條上行和下行鏈路時隙的功率電平，即在 GSM系統(tǒng)中，上行和下行鏈路的功率控制是彼此獨立的。 如網絡同步信息，建立在該信息上， MS能夠決定是否和如何通過現行小區(qū)接入系統(tǒng)，該信道的信息還可以使 MS識別網絡，接入網絡等等。因為一個 SCH總跟著 FCCH同樣頻率的 8個時隙。 ③ 接入許可信道 (AGCH)： 這是一個下行信道， 用于基站對移動臺的入網申請作出應答，即分配一個獨立專用控制信道。在該信道所能攜帶的信息與 SDCCH一樣。 ALOHA系統(tǒng)是不相關用戶同搶一個共享信道。 ? 時隙 ALOHA的有效性，接近于信道利用率的 37%。整個系統(tǒng)的性能反應在 MS如何接入和得到服務上，需了解系統(tǒng)資源（如業(yè)務信道情況），綜合考慮。 —— 在正常的情況下，所有接入群均允許接入系統(tǒng)。 即將需傳送的具有一定信號帶寬信息數據，用一個帶寬遠大于信號帶寬的高速偽隨機碼進行 調制 ，使原數據信號的帶寬被擴展，即 擴頻 ，再經載波調制并發(fā)送出去。 IS95B可提供 CDMA系統(tǒng)性能，并增加用戶移動通信設備的數據流量，提供對 64kbps數據業(yè)務的支持。 I S 9 5 A1 4 . 4 k b i t / sI S 9 5 B6 4 k b i t / sC D M A 2 0 0 0 版 本 0 1 x R T T 1 4 4 k b i t / sC D M A 2 0 0 0 版 本 A 3 8 4 k b i t / sC D M A 2 0 0 0 版 本 A + 1 x E V D O 2 M b i t / sC D M A 2 0 0 0 版 本 C 1 x E V D V 5 M b i t / sB S CB S CM S CB T SB T SB T SB T SB T SB T S路 由 器 路 由 器防 火 墻P D S NA A A本 地 代 理S M S S CH L RM S C公 共 電 話 網互 聯 網專 用 / 公 共數 據 網 絡CDMA2022 系統(tǒng)結構 CDMA和 GSM的比較 ? CDMA是移動通信技術的發(fā)展方向。 軟容量 ? CDMA系統(tǒng)是一個 自干擾系統(tǒng) ，用戶數和服務級別之間有著更靈活的關系，用戶數的增加相當于背景噪聲的增加，造成話音質量的下降。 通話質量更佳 ? CDMA系統(tǒng)的聲碼器可以動態(tài)地調整數據傳輸速率，并根據適當的門限值選擇不同的電平級發(fā)射?！跋冗B接再斷開（ make before break）”，并不先中斷與原基站的聯系。 ? 軟切換的缺點： ⑴ 導致硬件設備（即信道卡）的增加。 時間分集 ：以超過信道相干時間的時間間隔重復發(fā)送信號，以便讓再次收到的信號具有獨立的衰落環(huán)境，從而產生分集效果。當需要分集時，相應的業(yè)務被切換到備用頻率上。 ? 分集是對付多徑衰落很好的辦法， CDMA采用了三種分集方式：時間分集、頻率分集和空間分集 ⑴ 時間分集 —— 采用了符號交織、檢錯和糾錯編碼等方法。如果每個移動臺的信號到達基站時都達到最小的信噪比，系統(tǒng)容量將會達到最大值。 ? 人類對話的特征是不連續(xù)的，對話的激活期（占空比）通常只有 35% 左右。 ? 智能化： 主要表現在智能網的引入，移動終端和基站采用軟件無線電技術。 ? 固定網和移動網的融合。 ? 多種業(yè)務的綜合 —— 向無線寬帶業(yè)務發(fā)展。 3G的三大標準的演進路徑 3G的三大標準的演進路徑 ? Cdma2022 ?Cdma2022主要由 IS－ 95和 IS－ 41標準發(fā)展而來。它在反向信道也使用了導頻，同時采用了一些新技術。 ? 為了實現這一目標， ITU制定了階段性的目標： ? 第一階段 ：包括實現 2Mb/s用戶速率的電路交換，分組交換和多媒體業(yè)務； ? 第二階段 ：是在前面基礎上增加一些附加業(yè)務能力，其中包括可以將速率提高至 20Mb/s。多功能用戶數據庫是存放所有用戶業(yè)務特點的超集。 ? 從圖中可以看出，各種不同的操作環(huán)境，從具有極高容量的室內蜂窩結構到室外的蜂窩結構以及衛(wèi)星覆蓋都包括在 IMT2022系統(tǒng)中，同時該系統(tǒng)還具有各種業(yè)務（從語音，數據到多媒體）的能力。話音停頓可以使背景干擾減小 65%，能提高系統(tǒng)容量到 1/ = 倍。 ? CDMA系統(tǒng)的功率控制也能降低為克服噪聲和干擾所需的發(fā)射功率。 ⑶ 空間分集 —— 基站使用兩付接收天線，基站和移動臺都采用了 Rake接收機技術，軟切換也起到了空間分集的作用。但是對于特殊業(yè)務，這個費用也許是劃算的。 頻率分集 ：在多于一個載頻上傳送信號。 頻率規(guī)劃簡單 :用戶按不同的序列碼區(qū)分，所以不相同 CDMA載波可在相鄰的小區(qū)內使用，網絡規(guī)劃靈活，擴展簡單。 軟切換只能在具有相同頻率的 CDMA信道間進行。 ? 目前 CDMA系統(tǒng)普遍采用 8kbit/s的可變速率聲碼器，聲碼器使用的是碼激勵線性預測（ CELP）和 CDMA特有的算法，稱為 QCELP。 ? 體現軟容量的另一種形式是 小區(qū)呼吸功能 。 CDMA系統(tǒng)的特點 ? CDMA移動通信網是由擴頻、多址接入、蜂窩組網和頻率復用等幾種技術結合而成，含有頻域、時域和碼域三維信號處理的一種協作，因此它具有抗干擾性好，抗多徑衰落，保密安全性高，同頻率可在多個小區(qū)內重復使用，容量和質量之間可做權衡取舍等屬性。 ? cdma2022 1X是 cdma2022第三代無線通信系統(tǒng)的第一個階段。 ? 擴頻技術用于通信系統(tǒng)具有抗干擾、抗多徑、 ? 適用于碼分多址蜂窩通信系統(tǒng)的擴頻技術是 直接序列擴頻 (DS) ? 擴頻信號的產生包括 調制 和 擴頻 兩個步驟。因為它需要最小的信令負荷。越早拒絕效率越高，可避免不必要的系統(tǒng)資源浪費。 ? 提高信道通過率的方法 ：一是提高信道容量 ；二是縮短信息長度。如果二個用戶同時發(fā)送將造成碰撞，二個請求都失效。在另一方面，一個FACCH通過從借用 20ms的 TCH突發(fā)脈沖序列來傳送信令。其中又分為： ① 獨立專用控制信道 (SDCCH)： 用于在分配業(yè)務信道之前傳送有關信令。 ? 因為 MS和 BTS預先都知道訓練序列， MS可以調整它的內部定時方案，并正確進行解碼。 ② 描述當前控制信道結構的信息，用于小區(qū)的控制信道配置，周期位置更新計時器和類似信息。 ? 在 GSM中，功率電平 每 60ms變化臺階為 2dB（步長）。 ? GSM具有非常嚴格的時間同步系統(tǒng)， GSM選擇了小的保護周期和對各時隙的定時進行動態(tài)控制的方案 。 ? 如果所有移動臺均用同樣的功率發(fā)射。 ? DTX能在通話期對話音進行 13kbps編碼，在停頓期用 500bps編碼。 跳頻技術 ? 采用 慢跳頻 技術，每幀跳頻一次，每秒 217跳，可確保通信的秘密性和抗干擾性。 交織器原理 GSM 系統(tǒng)中的交織 ? 交織 ：在信道編碼之前打亂源信息比特的時間順序，把一個較長的突發(fā)差錯離散成隨機差錯，再利用糾正隨機差錯的編碼技術消除隨機誤差。半速編碼輸出 ，采用半速編碼可以支持二倍的全速編碼用戶，在另一方面，半速的語音質量差一些。 ? 每一個移動臺都有一個語音編解碼器。 ? 共 992個物理信道。 頻道號：中國移動的 512～ 561以及 587～ 636 。 ? 系統(tǒng)高度復雜。 ? 連通世界各地 ： 一個號碼，網絡處理本地化。 GSM系統(tǒng) ? GSM以前是 Group Special Mobile (1982年設立 ) 的縮寫，現在是 (Global System for Mobile munications) 的縮寫。 ? 在這些技術發(fā)展的基礎上， 60年代中期，開發(fā)出了“ IMTS—— 改進的移動電話服務”系統(tǒng)（模擬 FM，大區(qū)制，使用 150/450MHz頻段，實現無線頻道自動選擇，并與公用電話網自動撥號連接） ，使模擬 FM技術達到了 30年發(fā)展的頂峰。 ? 1928年，美國底特律警察局率先使用裝備貝茨發(fā)明的能適應移動車輛震動影響的無線電收發(fā)信機 ——超外差 AM接收機的警用車輛無線電移動系統(tǒng)（單向），標志移動通信開始。 移動通信系統(tǒng)的發(fā)展史 —— 萌芽階段 ? 1880年，最初的無線傳輸設備“光話機” —— 將反射光耦合到光電硒接收器，通話距離 700英尺，比無線電方式早 25年。 ? HLR是用于移動用戶管理的數據庫。且裂向減小了每個信道組的覆蓋面積，也使切換次數增加。 尋找同頻相鄰小區(qū)的步驟：⑴沿著任何一條六邊形鏈移動 i個小區(qū) ；⑵順（逆）時針 旋轉 60度 再移動 j個小區(qū) 。 蜂窩的分類 ? 宏蜂窩 (Macrocell)： 2~20km ? 微蜂窩 (Mi