【文章內(nèi)容簡介】 信就有15個省、直轄市、自治區(qū)開通了GSM數(shù)字移動電話業(yè)務,并采用中國七號信令完成聯(lián)網(wǎng)自動漫游。2000年4月20日根據(jù)國家關(guān)于電信體制改革的部署和要求，在原中國電信移動通信資產(chǎn)總體剝離的基礎(chǔ)上組建中國移動通信集團公司（簡稱“中國移動”），主營移動業(yè)務。在發(fā)展GSM的同時,我國積極跟蹤CDMA技術(shù)的發(fā)展。美國TIA的IS95的雙模式CDMA標準以Qualm的方案為基礎(chǔ)。信息產(chǎn)業(yè)部確定由中國聯(lián)通在全國范圍經(jīng)營IS95 CDMA數(shù)字蜂窩系統(tǒng)。2002年初，中國聯(lián)通CDMA網(wǎng)已正式對外放號，二期工程完成后，CDMA網(wǎng)的系統(tǒng)容量從原有的1500萬戶增加到3500萬戶，將成為全球最大的CDMA網(wǎng)絡。目前，中國國內(nèi)最主要的移動運營商是中國移動和中國聯(lián)通，未來潛在的第三代移動運營商可能還包括固定公司和若干家新增的運營商。 移動通信信道結(jié)構(gòu) 信道是通信網(wǎng)絡傳遞信息的通道。作為移動通信網(wǎng)，為了傳遞話音和其它控制信號，需要使用很多信道，包括無線信道和移動通信網(wǎng)與市話網(wǎng)之間的有線信道。在移動通信系統(tǒng)中，無線信道通常有兩種類型：業(yè)務信道(TC)和控制信道(CC)。一、 業(yè)務信道(TC) 在目前以通話為主的蜂窩移動通信系統(tǒng)中，業(yè)務信道就是話音信道（VC），主要用于傳遞話音信號，它的占用和空閑是受移動業(yè)務交換中心(MSC)控制和管理的。:空、忙、阻塞等。當一條話音信道空閑時，基站話音信道單元發(fā)射機關(guān)閉；而當一條話音信道被占用時，發(fā)射機打開； 當一條話音信道空閑時，但存在干擾電平并超過一定的值，該話音信道不可使用，應暫時阻塞。在話音信道中，平時除傳遞話音外，還傳遞一些其他信息，如檢測音(SAT)、數(shù)據(jù)、信號音(ST)。 檢測音(SAT) 在模擬蜂窩系統(tǒng)中， 檢測音(SAT)是指在話音傳輸期間連續(xù)發(fā)送的帶外單音。MSC通過對SAT的檢測，可以了解業(yè)務信道的傳輸質(zhì)量。當業(yè)務信道單元發(fā)射機啟動后，就會不斷在帶外(話音頻帶為300~3400Hz)發(fā)出檢測音(5970Hz、或6000Hz、6030Hz).SAT由BS的業(yè)務信道單元發(fā)出，經(jīng)移動臺MS環(huán)回。 數(shù)據(jù) 在一定情況下，在業(yè)務信道上還可傳遞數(shù)據(jù)。例如，在越區(qū)切換時，通話將暫時中斷(模擬蜂窩系統(tǒng)中一般要求限定在800ms之內(nèi))，可利用這段時間在業(yè)務信道中，以數(shù)據(jù)形式傳遞必要的指令或交換數(shù)據(jù)。 信號音(ST)信號音為線路信號。它是由移動臺發(fā)出的單向信號。例如，在尋呼MS過程中，如果BS收到MS發(fā)來的ST，就表示振鈴成功。在切換過程中，原BS收到MS發(fā)來的ST信號，則表示MS對切換認可，它是帶內(nèi)信號。一般在0~300Hz之間。二、 控制信道(CC)一般控制信道的下行信道用于尋呼，上行信道用于接入，信道中只用來傳遞數(shù)據(jù)。在每一個無線小區(qū)內(nèi)，通常只有一條控制信道。所以一個中心激勵的基站，配備一套控制信道單元；而一個頂點激勵的基站(通常是覆蓋三個扇區(qū)小區(qū))應配備三套控制信道單元。 尋呼 當移動用戶被呼時，就在控制信道的下行信道發(fā)起呼叫移動臺信號，所以將該信道稱為尋呼信道(PC)。 接入當移動用戶主呼時， 就在控制信道的上行信道發(fā)起主呼信號，所以將該信道稱為接入信道(AC)。 在控制信道中，不僅傳遞尋呼和接入信號，還傳遞大量其它數(shù)據(jù)，如系統(tǒng)的常用報文、指定通話信道、重試(重新試呼)等信號。 目前我國移動通信網(wǎng)的頻率配置我國無線電委員會分配給蜂窩移動通信系統(tǒng)的頻率如表14所示。表14 我國無線電委員會分配給蜂窩移動通信系統(tǒng)的頻率系統(tǒng)或使用部門上行頻率(MHz)下行頻率(MHz)中國聯(lián)通CDMA825~835870~880中國移動GSM室內(nèi)分布系統(tǒng)885~890930~935中國移動GSM900890~909935~954中國聯(lián)通GSM900909~915954~960中國移動GSM18001710~17201805~1815中國聯(lián)通GSM18001745~17551840~1850從表14可以看出，原來分配給中國移動模擬蜂窩移動通信系統(tǒng)ETACS（上行880~890 MHz，下行925~935 MHz）和TACS（上行890~905 MHz，下行935~950 MHz）頻段由于模擬網(wǎng)的退網(wǎng)，已用于中國移動GSM900和GSM室內(nèi)分布系統(tǒng)；蜂窩移動通信系統(tǒng)(800900 MHz頻段)收發(fā)頻差為45 MHz。對于450 MHz 專網(wǎng)， 收發(fā)頻差為10 MHz。 對于150 MHz 專網(wǎng)， MHz 。以聯(lián)通GSM為例， 6 MHz帶寬， 收發(fā)頻差為45 MHz，信道間隔200kHz， 即200kHz一個頻點，共30個頻點。除去工作頻點首尾各一個保護頻點，共28個頻點。對于模擬蜂窩系統(tǒng)，不同設備的信道間隔不同。北美為30kHz如AMPS系統(tǒng)的信道間隔為30kHz；西德為20kHz；日本、英國、北歐和中國都是25kHz， 如TACS系統(tǒng)的信道間隔為25kHz。對于不同的數(shù)字蜂窩系統(tǒng)，信道間隔不同。如GSM信道間隔200kHz，每個信道8個時隙；DAMPS信道間隔30kHz， 每個信道3個時隙。 移動通信環(huán)境下的干擾分析 在移動通信的無線網(wǎng)設計中，解決無線覆蓋區(qū)和無線電干擾是兩大難題。對于微蜂窩結(jié)構(gòu)的無線網(wǎng)來說，解決無線電干擾可能比解決覆蓋區(qū)設計更困難。在移動通信網(wǎng)內(nèi)，無線電干擾一般分為同頻道干擾、鄰頻道干擾、互調(diào)干擾、阻塞干擾和近端對遠端的干擾等。 同頻道干擾所有落在收信機通帶內(nèi)的與有用信號頻率相同或相近的干擾信號（非有用信號）稱為同頻道干擾。由于干擾信號與有用信號以相同的頻率及方式進入接收機中頻通帶而無法避免或濾除。在設臺組網(wǎng)中，防止同頻道干擾的基本措施是通過基站站址布局（即保持同頻復用距離）、合理的覆蓋區(qū)設計及頻道配置，使?jié)M足同頻道干擾保護比指標。1． 同頻道干擾保護比指標接收機輸出端有用信號達到規(guī)定質(zhì)量的情況下，在接收機輸入端測得有用射頻信號與同頻無用射頻信號之比的最小值，稱為同頻道干擾保護比。對于模擬蜂窩移動通信網(wǎng)，其同頻道干擾保護比指標規(guī)定如下：（1） 靜態(tài)同頻道干擾保護比對于模擬通信系統(tǒng)，3級話音質(zhì)量其下限信噪比為14dB，按照有關(guān)體制規(guī)定S/N≥20 dB，如果有用信號與干擾信號之比為8 dB，則出現(xiàn)干擾時，S/N由20dB下降到14dB。所以，為了維持3級話音質(zhì)量下限，靜態(tài)同頻道干擾保護比要求≥8 dB。對于4級話音質(zhì)量其下限信噪比約為25dB，按照有關(guān)體制規(guī)定S/N≥29 dB，因此，為了維持4級話音質(zhì)量下限，靜態(tài)同頻道干擾保護比要求≥12 dB。GSM系統(tǒng)要求靜態(tài)同頻道干擾保護比要求≥9 dB。（2） 同頻道干擾概率 同頻道干擾概率規(guī)定為10%。（3） 考慮衰落影響、干擾概率及靜態(tài)射頻保護比后的同頻道干擾保護比 當有快衰落和慢衰落時，通常的做法是在靜態(tài)同頻道干擾保護比（P）上加上同頻道干擾余量（ZP），即：P+ZP（dB）。表15列出干擾概率為10%時的P+ZP值。 表15 干擾概率為10%時的P+ZP值話音等級P（dB）ZP（dB）P+ZP（dB）σL=6dBσL=12dBσL=6dBσL=12dB三級話音質(zhì)量814．522．822．530．8四級話音質(zhì)量1214．522．826．534．82． 同頻道復用保護距離系數(shù)在蜂窩網(wǎng)中，使兩個同頻小區(qū)保持必要的距離是保證同頻道干擾保護比達到指標要求的主要辦法。在全向基站區(qū)。為滿足表15的同頻道干擾保護比指標所需要的系數(shù)可由式（）計算，其結(jié)果列于表16。 P+ZP = 40 log （） 式中：D/r為同頻道防護比。表16 同頻道復用保護距離系數(shù)D/rP+ZP（dB）22．530．826．534．8D/r4．77．35．68．9 同頻道復用保護距離系數(shù)工作在k頻道的接收機受到工作于k177。1頻道的信號的干擾，即鄰道（k177。1頻道）信號功率落入k頻道的接收機通帶內(nèi)造成的干擾稱為鄰頻道干擾。解決鄰頻道干擾的措施包括：（1） 降低發(fā)射機落入相鄰頻道的干擾功率，即減小發(fā)射機帶外輻射；（2） 提高接收機的鄰頻道選擇性；（3） 在網(wǎng)絡設計中，避免相鄰頻道在同一小區(qū)或相鄰小區(qū)內(nèi)使用，增加同頻道防護比。在專用網(wǎng)和小容量網(wǎng)中，互調(diào)干擾可能成為設臺組網(wǎng)較關(guān)心的問題。產(chǎn)生互調(diào)干擾的基本條件是：（1） 幾個干擾信號（ωA、ωB、ωC、）與受干擾信號的頻率（ωS）之間滿足2ωA173。ωB =ωS或ωA+ωB 173。ωC =ωS條件；（2） 干擾信號的幅度足夠大；（3） 干擾（信號）站和受干擾的接收機都同時工作?；フ{(diào)干擾分為發(fā)射機互調(diào)干擾和接收機互調(diào)干擾兩類。1. 發(fā)射機互調(diào)干擾一部發(fā)射機發(fā)射的信號進入了另一部發(fā)射機，并在其末級功放的非線性作用下與輸出信號相互調(diào)制，產(chǎn)生不需要的組合干擾頻率，對接收信號頻率與這些組合頻率相同的接收機造成的干擾，稱為發(fā)射機互調(diào)干擾。減少發(fā)射機互調(diào)干擾的措施有：（1） 加大發(fā)射機天線之間的距離；（2） 采用單向隔離器件和采用高Q諧振腔；（3） 提高發(fā)射機的互調(diào)轉(zhuǎn)換率耗。 2．接收機互調(diào)干擾當多個強干擾信號進入接收機前端電路時，在其非線性作用下，干擾信號互相混頻后產(chǎn)生可落入接收機中頻頻帶內(nèi)的互調(diào)產(chǎn)物而造成的干擾稱為接收機互調(diào)干擾。減少接收機互調(diào)干擾的措施有：（1） 提高接收機前端電路的線性度；（2） 在接收機前端插入濾波器，提高其選擇性；（3） 選用無三階互調(diào)的頻道組工作。3． 在設臺組網(wǎng)中對抗互調(diào)干擾的措施 （1）蜂窩移動通信網(wǎng) 由于需要頻道多和采用空腔諧振式合成器，只有采用互調(diào)最小的等間隔頻道配置方式，并依靠設備優(yōu)良的互調(diào)抑制指標來解決互調(diào)干擾。（2）專用的小容量移動通信網(wǎng) 主要采用不等間隔排列的無三階互調(diào)的頻道配置方法來避免發(fā)生互調(diào)干擾。表17列出無三階互調(diào)的頻道序號。由表17可見，當需要的頻道數(shù)較多時，頻道利用率很低，故不適用于蜂窩網(wǎng)。表17 無三階互調(diào)干擾的信道組需用信道數(shù)最小占用信道數(shù)無三階互調(diào)信道組的信道序號信道利用率341，2，475%471，2，5，71，3，6，757%5121，2，5，10，121，3，8，11，1241%6181，2，5，11，16，181，2，5，11，13，181，2，9，12，14，181，2，9，13，15，1833%7261，2，8，12，21，24，261，3，4，11，17，22，261，2，5，11，19，24，261，3，8，14，22，23，261，2，12，17，20，24，261，4，5，13，19，24，261，5，10，16，23，24，2627%8351，2，5，10，16，23，33，35...23%9461，2，5，14，25，31，34，41，46...20%10561，2，7，11，24，27，35，42，54，56.18% 當外界存在一個離接收機工作頻率較遠但能進入接收機作用于其前端電路的強干擾信號時，由于接收機前端電路的非線性而造成對有用信號增益降低或噪聲增高，使接收機靈敏度下降的現(xiàn)象稱為阻塞干擾。這種干擾與干擾信號的幅度有關(guān)，幅度越大，干擾越嚴重，當于干擾電壓幅度非常強時，可導致接收機收不到有用信號而使通信中斷。 當基站同時接收從兩個距離不同的移動臺發(fā)來的信號時，距基站近的移動臺B（距離d2）到達基站的功率明顯要大于距離基站遠的移動臺A（距離ｄ１，ｄ２＜＜ｄ１）的到達功率，若二者頻率相近，則距基站近的移動臺B就會造成對接收距離站遠的移動臺A的有用信號的干擾或仰制，甚至將移動臺A的有用信號淹沒。這種現(xiàn)象稱為近端對遠端干擾。 解決措施：一是使兩個移動臺所用頻道拉開必要間隔；二是移動臺端加自動（發(fā)射）功率控制（APC），使所有工作的移動臺到達基站功率基本一致。由于頻率資源緊張，幾乎所有的移動通信系統(tǒng)對基站和移動終端采用APC工作方式。 蜂窩移動通信網(wǎng)絡的頻率規(guī)劃 等頻距分配法 在小區(qū)制的移動通信網(wǎng)絡中，同信道干擾問題已在分群時考慮，保證有足夠的防護比，而鄰道干擾的問題則在信道分配時應加以考慮。等頻距分配法按頻率等間隔分配信道，這樣可以有效地避免鄰道干擾。若需要M個信道，將其分為N個信道組，則每個信道組中有M/N個信道，而N個信道組的信道序列可以由以下確定： K+jN， K=1，2，3，…N…；J=0，1，2，…，M/N1式中K為信道組的序列號，最大為K=N，j為信道序號的取值。第一代模擬蜂窩移動通信系統(tǒng)使用了這種方法。如果基站采用了無方向性激勵時，通常以12個無線小區(qū)（基地區(qū)）作為一個區(qū)群。而信道配置按K+jN，的規(guī)律：第一信道組，K=1，j=0~12，故（1，13，25，…） 第二信道組，K=2，j=0~12，故（2，14，26，…） 第三信道組，K=3，j=0~12，故（3，15，27，…）第四信道組，K=4，j=0~12，故（4，16，28，…） 第五信道組，K=5，j=0~12，故 (5， 17， 29，…) 第六信道組， K=6， j=0~12，故（6，18，30，…）第七信道組， K=7， j=0~12， 故（7，19，31，…）第八信道組， K=8， j=0~12， 故 ( 8， 20， 32，