【正文】 86 移動通信無線傳輸技術(shù) 87 ? 基本呼叫 87 MOC (Mobile Originated Call) MTC (Mobile Terminated Call) MMC (Mobile to Mobile Call) 88 ? 移動主叫 88 BSS: Base Station Subsystem MSC: Mobile Switching Center VLR: Visiting Location Register HLR: Home Location Register Core Network BSS MSC VLR HLR PSTN 89 ? 移動被叫 89 移動通信網(wǎng)絡(luò)呼叫相關(guān)概念 MSCB VLR HLR BSS MSCA VLR HLR PSTN Home Location與 Visting Loacation MSC與多個 BSS 單個 BSS與多個 UE 90 ? 移動漫游 90 MSCB VLR HLR BSS001 MSCA VLR HLR BSS100 漫游是蜂窩移動電話的用戶在離開本地區(qū)或本國時，仍可以在其他一些地區(qū)或國家繼續(xù)使用他們的移動電話手機(jī)。 79 移動通信無線傳輸技術(shù) 80 ? 交織技術(shù) ? 交織 目的：把一個較長的突發(fā)差錯離散成隨機(jī)差錯，再利用糾正隨機(jī)差錯的編碼技術(shù)消除隨機(jī)差錯 ? 交織原因：深度衰落，較長時間人為干擾，大自然突發(fā)噪聲 ? 交織深度越大，抗突發(fā)差錯能力越強(qiáng) ? 交織器結(jié)構(gòu)： 80 移動通信無線傳輸技術(shù) 81 81 移動通信無線傳輸技術(shù) 82 ? 調(diào)制技術(shù) ? 調(diào)制的目的：使傳輸?shù)臄?shù)字信號與信道特性相匹配，以便有效進(jìn)行信息傳輸 ? 調(diào)制在通信系統(tǒng)中有十分重要的作用。 為了解決這一問題，希望能找到把一條消息中的相繼比特分散開的方法，這樣在傳輸過程中即使發(fā)生了成串差錯，恢復(fù)成一條相繼比特串的消息時，差錯也就變成單個 (或長度很短 )，這時再用信道編碼糾錯功能糾正差錯，恢復(fù)原消息。這是由于持續(xù)較長的深衰落谷點(diǎn)會影響到相繼一串的比特。這種方式具有 FEC和 ARQ方式的優(yōu)點(diǎn)，可達(dá)到較低的誤碼率，但需雙向信道和較復(fù)雜的譯碼設(shè)備和控制系統(tǒng)。其缺點(diǎn)是：需要反饋信道，信息傳輸效率低 77 移動通信無線傳輸技術(shù) 78 ? （ 3）混合糾錯方式（ HEC） 混合糾錯方式是前向糾錯方式和檢錯重發(fā)方式的結(jié)合，其監(jiān)督碼既有檢錯能力，也有一定自動糾錯能力。如果發(fā)現(xiàn)錯誤，就通過反向信道把這一判決結(jié)果反饋給發(fā)送端，該方式的主要優(yōu)點(diǎn)是：譯碼設(shè)備簡單，易于實(shí)現(xiàn)，對各種信道的不同差錯有一定的適應(yīng)能力，特別是對突發(fā)錯誤和信道干擾嚴(yán)重的情況更為有效。目前， FEC方式廣泛應(yīng)用于太空和衛(wèi)星通信中。它的控制電路簡單，譯碼實(shí)時性好。當(dāng)接收端收到碼字，發(fā)現(xiàn)有差錯且在其糾錯能力之內(nèi)時，能自動將碼字糾正。 數(shù)據(jù)傳輸速率則表示實(shí)際的數(shù)據(jù)傳輸速率。 信道容量表征一個信道傳輸數(shù)據(jù)的能力 ,單位也用位 /秒 (bps)。 72 73 ? Turbo編碼 ? 1993年，由 ； Turbo 碼巧妙地將兩個簡單分量碼通過偽隨機(jī)交織器并行級聯(lián)來構(gòu)造具有偽隨機(jī)特性的長碼，并通過在兩個軟入 /軟出 (SISO)譯碼器之間進(jìn)行多次迭代實(shí)現(xiàn)了偽隨機(jī)譯碼。它是一種不需要重復(fù)發(fā)送就可以檢出并糾正有限個錯誤的編碼。 檢錯碼和糾錯碼有三種基本類型：分組碼、卷積碼和 Turbo碼。 ? 1. 差錯產(chǎn)生的原因 ? 造成傳輸差錯的主要原因： ? （ 1）信道上存在噪聲，噪聲與原始信號疊加，從而出現(xiàn)差錯 ? （ 2）信道特性不理想使被傳輸?shù)男盘柈a(chǎn)生失真 67 移動通信無線傳輸技術(shù) 68 68 移動通信無線傳輸技術(shù) 數(shù) 據(jù)傳 輸 數(shù) 據(jù)噪 聲 數(shù) 據(jù) + 噪 聲噪 聲數(shù) 據(jù) 信 號 波 形數(shù) 據(jù) 信 號 與噪 聲 信 號 疊加 后 的 波 形采 樣 時 間接 收 數(shù) 據(jù)原 始 數(shù) 據(jù)出 錯 的 位01 0 1 10 0 1 1 00 1 01 0發(fā) 送 端 接 收 端通 信 信 道01 0 1 10 0 1 1 00 1 01 001 0 1 10 1 1 1 00 1 00 069 69 0 1 0 0 0 0 1 00 1 0 0 1 0 1 0接 收 端發(fā) 送 端“ 1 ” 變 為 “ 0 ”（ a ） 單 比 特 錯 誤0 1 0 0 1 0 1 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 1 00 1 0 1 0 0 1 1 0 1 0 0 1 0 1 0 0 1 0突 發(fā) 錯 誤 的 長 度（ 5 比 特 ）發(fā) 送接 收（ b ） 突 發(fā) 錯 誤出 錯 的 比 特70 70 發(fā)送端加入的冗余信息一般有檢錯碼和糾錯碼兩種 檢錯碼只能檢查出是否發(fā)生錯誤，不能定位錯誤的位置，因此也就無法更正錯誤。 66 67 ? 通信中，接收的數(shù)據(jù)與發(fā)送數(shù)據(jù)不一致的現(xiàn)象稱為傳輸差錯。 提高數(shù)據(jù)傳輸效率，降低誤碼率是信道編碼的任務(wù)。所以通過信道編碼這一環(huán)節(jié)，對信息流進(jìn)行相應(yīng)的處理，使系統(tǒng)具有一定的糾錯能力和抗干擾能力，可極大地避免碼流傳送中誤碼的發(fā)生。 62 移動通信無線傳輸技術(shù) 63 目前用的最普遍的波形編碼方法有脈沖編碼調(diào)制 (PCM) 63 抽樣D / A量化編碼補(bǔ)償)S a(1x? ?tf ? ?tf0s? ?tfD? ?tfD? ? ?tf0s? ?tf? ?tp發(fā)送端接收端至數(shù)字信道自數(shù)字信道 終端信源A / D64 64 抽樣 是按抽樣定理把時間上連續(xù)的模擬信號轉(zhuǎn)換成時間上離散的抽樣信號； 量化是把幅度上仍連續(xù)的抽樣信號進(jìn)行幅度離散，即指定 M個規(guī)定的電平，把抽樣值用最接近的電平表示； 編碼 是用二進(jìn)制碼組表示量化后的樣值脈沖 65 常見通信系統(tǒng)語音編碼舉例： 1． GSM系統(tǒng)的語音編碼 （ 1）語音編碼： RPE－ LTP（規(guī)則脈沖激勵長期測） （ 2）編碼速率： 13kbps 2. WCDMA（及 TDSCDMA）系統(tǒng)的語音編碼 （ 1）語音編碼方案： AMR（自適應(yīng)話音編碼器） 3． cdma2022系統(tǒng)中的語音編碼 （ 1）語音編碼方案： EVRC（增強(qiáng)型可變速率語音編器） （ 2）編碼速率：全速率（ 1） 、半速率（ 1/2） 、八分之一速率（ 1/8） 12kbps。 ? 參量編碼 是利用信號處理技術(shù)，提取語音信號的特征參量， 再變換成數(shù)字代碼，其比特率在 16kb/s以下，但接收端重建 (恢復(fù) )信號的質(zhì)量不夠好。 模擬信號需要經(jīng)過 抽樣 、 量化 和 編碼 ， 將模擬信號變換成代碼才能在信道上傳輸。這就需要把取值連續(xù)的抽樣值劃分成有限的 M個離散電平，此電平被稱為量化電平。 59 59 移動通信無線傳輸技術(shù) t0 0t t0f ( t ) y ( t )k ( t ) 抽樣概念示意圖 60 模擬信號經(jīng)抽樣后的樣值序列， 是在時間上離散、幅度上連續(xù)的模擬信號。 57 ? 模擬信號轉(zhuǎn)換成為數(shù)字信號（ A/D）通常需要三個步驟： ? 抽樣的過程亦可看作是用信號對脈沖序列進(jìn)行調(diào)制，因此，也稱為脈沖調(diào)制。 量化：把抽樣值在幅度上離散。 ? 信號是數(shù)據(jù)的具體的物理表現(xiàn) 54 移動通信無線傳輸技術(shù) 55 要利用數(shù)字通信系統(tǒng)傳輸模擬信號，一般需要 三個步驟： （ 1）把模擬信號數(shù)字化，即模數(shù)轉(zhuǎn)換（ A/D）； （ 2）進(jìn)行數(shù)字方式傳輸； （ 3）把數(shù)字信號還原為模擬信號，即數(shù)模轉(zhuǎn)（ D/A）。 模擬數(shù)據(jù)： 是在某個區(qū)間內(nèi)連續(xù)變化的值 數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)： 是離散的值 53 移動通信無線傳輸技術(shù) Ｔ 幅度 （ a）模擬信號 Ｔ 幅度 （ b）數(shù)字信號 １ ０ １ １ ０ １ 模擬信號和數(shù)字信號的表示 54 ? 信息是人對現(xiàn)實(shí)世界事物存在方式或運(yùn)動狀態(tài)的某種認(rèn)識?？梢娫跀?shù)字通信系統(tǒng)中的發(fā)信端必須要有一個將模擬信號變成數(shù)字信號的過程，同時在收信端也要有一個把數(shù)字信號還原成模擬信號的過程。 移動通信多址技術(shù) 48 48 ? 空分多址技術(shù) 移動通信多址技術(shù) 49 49 移動通信多址技術(shù) 正交頻分多址 將信道分成若干正交子信道，將高速數(shù)據(jù)信號轉(zhuǎn)換成并行的低速子數(shù)據(jù)流，調(diào)制到在每個子信道上進(jìn)行傳輸 50 50 ? 移動通信無線傳輸技術(shù) 移動通信無線傳輸技術(shù) 51 ? 信源（語音）編碼技術(shù) ? 語音編碼技術(shù)是數(shù)字移動通信的基礎(chǔ)，是第一代與第二代移動通信的主要區(qū)別。 移動通信多址技術(shù) 44 44 ? 時分多址技術(shù) 移動通信多址技術(shù) 45 45 ? 碼分多址技術(shù) ? 用戶識別：碼道 ? 特點(diǎn)： ? 每個碼傳輸一路數(shù)字信號； ? 用戶共享時間和頻率； ? 是干擾受限系統(tǒng)； ? 需要嚴(yán)格的功率控制； ? 需要定時同步； ? 軟容量、軟切換，系統(tǒng)容量大； ? 抗衰落、抗多徑能力強(qiáng)。 頻分多址 (FDMA)按頻道劃分用戶，頻帶獨(dú)享，時間共享； ? 時分多址 (TDMA)按時隙劃分用戶，時隙獨(dú)享，頻率共享； ? 碼分多址 (CDMA)按碼道劃分用戶，時隙 /頻率共享； ? 空分多址 (SDMA)按空間角度劃分用戶，頻率 /時隙 /碼道共享。 ? 未來移動通信系統(tǒng)對帶寬的要求越來越高，頻譜資源的緊缺會使TDD系統(tǒng)的重要性日益凸顯， TDD雙工方式將得到更為廣泛的應(yīng)用，可能發(fā)展為主流的雙工方式。 ? （ 3）同步要求高。 ? （ 2）干擾問題更加復(fù)雜。以3G系統(tǒng)為例，在目前芯片處理速度和算法的基礎(chǔ)上，使用 TDD的 TDSCDMA系統(tǒng)中，當(dāng)數(shù)據(jù)率為 144kbps時，終端的最大移動速度可達(dá) 250km/h，與FDD系統(tǒng)相比，還有一定的差距。表現(xiàn)在以下幾個方面： ? （ 1）終端移動速度受限。因此，相比與 FDD模式的基站， TDD模式的基站設(shè)備具有成本優(yōu)勢。 ? （ 4）設(shè)備成本相對較低。 ? （ 3）利用信道對稱