移动通信知识.ppt

2020/5/29,华瑞公司,1,移动通信知识（基础部分）,,2020/5/29,华瑞公司,2,交流电的含义,随时间按正弦规律变化的电压和电流称为正弦交流电。,2020/5/29,华瑞公司,3,,,2020/5/29,华瑞公司,4,交流电的三要素,幅值角频率初相角,2020/5/29,华瑞公司,5,欧姆定律,数学表达式UIRIU/RRU/I,2020/5/29,华瑞公司,6,电容器,电容器是一种贮存电荷能量的器件。,2020/5/29,华瑞公司,7,电场,存在于电荷周围空间对电荷有作用力的特殊物质称为电场。,2020/5/29,华瑞公司,8,电磁波,在空间传播的交变电磁场称为电磁波。,2020/5/29,华瑞公司,9,无线电波传播的方式,无线电波在传播过程中会遇到各种障碍物，有些被障碍物反射回来，有些绕过障碍物，还有部分被障碍物吸收等。因此无线电波在传播中大致有以下几种类型直射波，反射波，绕射波，衍射波。,2020/5/29,华瑞公司,10,图示1直射波2反射波3绕射波4衍射波,,2020/5/29,华瑞公司,11,PCM,脉冲编码调制（PCM）是将模拟信号进行抽样、量化和编码，变为二进制码组的过程。,2020/5/29,华瑞公司,12,载噪比,载噪比是用来标示载波与载波噪音关系的标准测量尺度，通常记作CNR或者C/NdB。,2020/5/29,华瑞公司,13,信噪比,信噪比（SNR）就是信号强度和干扰信号噪音强度的比值，通常采用对数单位“分贝”来表示。,2020/5/29,华瑞公司,14,分集技术,分集技术的采用可有效克服多径效应的影响，GSM中常采用的分集技术包括空间分集、频率分集、时间分集和极化分集四种。,2020/5/29,华瑞公司,15,GSM的含义,GlobalSystemobilecommunications全球移动通信系统GSM系统是欧洲在20世纪80年代设计，1992年开通的数字移动通信系统。北京于1994年开通GSM900M系统，1998年开通GSM1800M。,2020/5/29,华瑞公司,16,爱尔兰,话务量的单位是爱尔兰（ERL），话务量是度量通话业务量或繁忙程度的指标。,2020/5/29,华瑞公司,17,呼叫损失概率,当多个用户共用一个信道时，通常总是用户数大于信道数，有部分用户虽发出呼叫，但因信道繁忙或无信道，话务呼叫失败，其概率称为呼叫损失概率，简称呼损率。,2020/5/29,华瑞公司,18,三种主要干扰,蜂窝移动通信系统中，三种主要干扰为互调干扰、邻频干扰、同频干扰。,2020/5/29,华瑞公司,19,快衰落,快衰落又称多径衰落，是由于同一信号经过不同路径到达接收点，传播路径不同导致接收点合成波的幅度、相位将随着移动台的位置产生变化。,2020/5/29,华瑞公司,20,慢衰落,由阴影效应和气象条件变化造成的接收场强中值的缓慢变化称为慢衰落。,2020/5/29,华瑞公司,21,TMSI,为了对IMSI加强保密，VLR拜访位置寄存器可以给来访的MS（MobileStation移动台）分配一个TMSI（TemporaryMobileStationIdentifier临时的移动台身份码）。,2020/5/29,华瑞公司,22,移动通信系统的组成,移动通信系统由三大部分组成NSS网络子系统BSS基站子系统）MS移动台,2020/5/29,华瑞公司,23,子系统的组成,NSS系统，它包括移动业务交换中心（MSC）、拜访位置寄存器（VLR）、归属位置寄存器（HLR）、鉴权中心（AUC）和移动设备识别寄存器（EIR）。,2020/5/29,华瑞公司,24,,BSS系统，它包括基站控制器（BSC）和基站收发信台（BTS）。,2020/5/29,华瑞公司,25,,移动台部分（MS），其中包括移动终端（MS）和客户识别卡SIM。,2020/5/29,华瑞公司,26,,,,,,,,,Um,Abis,A,,2020/5/29,华瑞公司,27,GSM系统,其中NSS与BSS之间的接口为A接口，BSC与BTS之间的接口为A-bis接口。BSS与MS之间的接口为Um接口。,2020/5/29,华瑞公司,28,,MSC是MobileServiceSwitchingCenter（移动业务交换中心）的英文缩写，BSC（BaseStationController）的中文含义是基站控制器。,2020/5/29,华瑞公司,29,短消息业务,点对点短消息业务广播短消息业务,2020/5/29,华瑞公司,30,,GSM系统与市话网之间的通信采用No.7信令系统。,2020/5/29,华瑞公司,31,逻辑信道组成,,2020/5/29,华瑞公司,32,业务信道－TCH广播控制信道－BCCH频率校正信道－FCCH同步信道－SCH准予接入信道－AGCH寻呼信道－PCH随机接入信道－RACH小区广播信道－CBCH独立专用控制信道－SDCCH慢速随路控制信道－SACCH快速随路控制信道－FACCH,逻辑信道的种类,2020/5/29,华瑞公司,33,广播信道,广播控制信道BCCH同步信道SCH频率校正信道FCCH,2020/5/29,华瑞公司,34,公共控制信道,寻呼信道PCH随机接入信道RACH准予接入信道AGCH,2020/5/29,华瑞公司,35,专用控制信道,独立专用控制信道SDCCH慢速随路控制信道SACCH快速随路控制信道FACCH,2020/5/29,华瑞公司,36,位置更新,每次位置更新都是由手机发起的。,2020/5/29,华瑞公司,37,覆盖方式,GSM基站覆盖方式常见为三裂向、60度覆盖。,2020/5/29,华瑞公司,38,双工间隔,一条无线信道使用分开的两个无线频率，一个由移动台发送，一个由基站发送，则称这样的信道为双工信道。两个频率之间的间隔称为双工间隔。GSM900M系统设备的双工间隔为45MHz。GSM1800M系统设备的双工间隔为95MHz。,2020/5/29,华瑞公司,39,,同一扇区内两副天线水平分离度900M为大于3米，1800M大于1.5米。,2020/5/29,华瑞公司,40,,GSM系统切换包括三种情况同一BSC下不同小区同一MSC不同BSC间小区同一公用网下不同MSC之间的小区,2020/5/29,华瑞公司,41,,天线应在避雷装置的45度保护范围之内。,2020/5/29,华瑞公司,42,,HorizonⅡ900M基站设备单载频输出功率可达63W，主机柜满配置重量为135kg。,2020/5/29,华瑞公司,43,MOTOROLA基站设备,MOTOROLA基站可以分为两部分，即控制部分和射频部分。,2020/5/29,华瑞公司,44,基站控制部分框图,,控制部分负责将基站各部分连为一体，以一块主控板为核心控制整个基站的工作，同时还要将来自BSC的信号变换成适合基站处理的格式，以及完成相反的变换。,2020/5/29,华瑞公司,45,图1-2基站射频部分框图,,射频部分负责基站无线信号的发射和接收、编码和解码。,2020/5/29,华瑞公司,46,,2020/5/29,华瑞公司,47,NOKIADE34/DF34基站,NOKIADE34/DF34基站是NOKIA公司生产的第三代无线基站系统，DE34是指GSM900的基站代码，DF34是GSM1800的基站代码。这两种基站除了在射频部分工作在不同的频段外，基带部分的工作原理和实现的模块是完全一样的。,2020/5/29,华瑞公司,48,,,2020/5/29,华瑞公司,49,,一个NOKIAUltrasite机架可装12个载频。一个NOKIAUltrasiteMINI机架可装6个载频。,2020/5/29,华瑞公司,50,2020/5/29,华瑞公司,51,,2020/5/29,华瑞公司,52,,NOKIAFlexi基站设备主要安装方式有堆叠安装、挂墙安装、抱杆安装、机柜安装等。,2020/5/29,华瑞公司,53,堆叠安装,2020/5/29,华瑞公司,54,挂墙安装,,2020/5/29,华瑞公司,55,抱杆安装,,2020/5/29,华瑞公司,56,机柜安装,,2020/5/29,华瑞公司,57,GSM系统频段,2020/5/29,华瑞公司,58,,应用跳频技术的主要目的,改善传输质量频率分集提高网络质量干扰分集跳频可改善空间的频谱环境，提高网络的通信质量。,2020/5/29,华瑞公司,59,跳频的种类及各自实现的方法,GSM中的跳频可分为基带跳频和射频跳频两种。现在系统中多采用的是射频跳频。基带跳频是通过腔体合成器来实现的，而射频跳频是通过混合合成器来实现的。射频跳频也叫合成器跳频。,2020/5/29,华瑞公司,60,基带跳频,,收发信机数量与参与跳频的频率数相同。各收发信机的工作频率固定信道在不同时隙使用不同收发信机。,2020/5/29,华瑞公司,61,,射频跳频,收发信机的工作频率在不断地改变。频率数与收发信机数无关。信道始终通过固定的收发信机传输信息。,f1f2f3f4f5f6,,,f2,,f4,,,Call1,,Call2,,,,,,f1f2f3f4f5f6,,,,,,BroadbandCombiners,,2020/5/29,华瑞公司,62,基带跳频与射频跳频的关键区别,两者均可用来改善网络质量或提高网络容量，基带跳频的效果受收发信机数量的限制，合成器跳频与收发信机数量无关。可以在宽广的频谱上进行跳跃使得跳频的效率充分发挥,2020/5/29,华瑞公司,63,第三代移动通信,第三代移动通信（3G）的三种主要标准为WCDMA、TD-SCDMA和CDMA2000。,2020/5/29,华瑞公司,64,,2009年1月7日工业和信息化部发放了3G牌照。中国移动TD-SCDMA中国联通WCDMA中国电信CDMA2000,2020/5/29,华瑞公司,65,TD-SCDMA,TD-SCDMA的英文全称是TimeDivision-SynchronousCodeDivisionMultipleAccess。,2020/5/29,华瑞公司,66,TD-SCDMA,TD-SCDMA是第一个由中国提出的，以我国知识产权为主的、被国际上广泛接受和认可的无线通信国际标准。,2020/5/29,华瑞公司,67,,目前我国分配给TD-SCDMA标准的三个工作频段为1880-1920MHz2010-2025MHz2300-2400MHz,2020/5/29,华瑞公司,68,,3G系统中基站的英文名称为NodeB，无线网络控制器的英文缩写为RNC。,2020/5/29,华瑞公司,69,,在TD-SCDMA通信系统中Iub接口是无线网络控制器（RNC）和无线收发信机（NodeB）之间的通信接口。,2020/5/29,华瑞公司,70,,一个CN可以和几个RNC相连，它们之间的接口称为Iu接口。,2020/5/29,华瑞公司,71,,NodeB与UE之间的接口为Uu接口。,2020/5/29,华瑞公司,72,,因特网所采用的协议是TCP/IP协议。,2020/5/29,华瑞公司,73,,数据交换主要有电路交换，报文交换，分组交换三种方式。,2020/5/29,华瑞公司,74,,若发射机的功率为1W，则折算为30dBm。10lg1000mW/1mW30dBm,2020/5/29,华瑞公司,75,,金、银、铜、铝等是良好的导体。,2020/5/29,华瑞公司,76,,硅属类金属元素，高纯度的单晶硅是重要的半导体材料。锗为银白色脆金属，高纯度的锗是半导体材料。,2020/5/29,华瑞公司,77,,各种射频干扰是造成移动网通信质量下降的重要因素之一。,2020/5/29,华瑞公司,78,,900MHz蜂窝移动电话基站设备中选用同轴电缆作为收发信馈线。,2020/5/29,华瑞公司,79,,GSM系统中手机功率控制功能不仅可以省电而且可以降低系统内频率干扰。,2020/5/29,华瑞公司,80,,GSM射频信号采用的是GMSK调制方式。,2020/5/29,华瑞公司,81,,一般而言，全向天线的增益小于定向天线的增益。,2020/5/29,华瑞公司,82,,各种射频干扰是造成移动通信质量下降的重要元素之一。,2020/5/29,华瑞公司,83,,移动网是在LAC区内对手机进行呼叫的。,2020/5/29,华瑞公司,84,,测试中可用GPS对基站进行定位。,2020/5/29,华瑞公司,85,,对隧道进行覆盖，效果最好的方式是采用泄漏电缆分布系统。,2020/5/29,华瑞公司,86,,移动通信网是市话网的延伸。（F）,2020/5/29,华瑞公司,87,,手机SIM卡中PIN码是用户唯一的系统识别码。（F）,2020/5/29,华瑞公司,88,,手机在正常使用中是仅依靠IMSI来识别手机建立通话。（F）,2020/5/29,华瑞公司,89,,在BSC到BTS的中继线路上，每一路话音信息编码是以64kb/s的速率传递的。（F）,2020/5/29,华瑞公司,90,,如果信道利用合理，每信道可达到1Erl。（F）,2020/5/29,华瑞公司,91,,直放站增益的大小对基站的上行没有干扰。（F）,2020/5/29,华瑞公司,92,,一根导线电阻为1Ω，将其均匀拉长一倍，则其电阻变成4Ω。RρL/Sρ为物质的电阻率，单位为欧姆米（Ωm）L为长度，单位为米（m）S为截面积，单位为米（m2）,2020/5/29,华瑞公司,93,,串联电路局部发生短路后电流将增大。,2020/5/29,华瑞公司,94,,电阻的单位是欧姆电流的单位是安培频率的单位是赫兹电压的单位是伏特,2020/5/29,华瑞公司,95,,任一时刻流入（或流出）任一节点的所有支路的电流的代数和为0。,2020/5/29,华瑞公司,96,,我国PCM通信设备中采用的压缩率为A律13折线。,2020/5/29,华瑞公司,97,,PDH设备中四次群以下的基带信号的传输码型为HDB3码。AMI码NRZ码BCH码,2020/5/29,华瑞公司,98,,双频双工是指通信的双方收发采用两个不同频率。,2020/5/29,华瑞公司,99,,GSM射频信号每个载频带宽为200KHz。25KHz45MHz64KHz,2020/5/29,华瑞公司,100,,互调干扰是指两个或多个信号作用在通信设备的非线性器件上，产生同有用信号频率相近的组合频率。,2020/5/29,华瑞公司,101,,现行的移动通信GSM制式采用的多址技术是FDMA和TDMA混合多址。,2020/5/29,华瑞公司,102,TD-SCDMA的关键技术,时分双工上行同步智能天线联合检测接力切换动态信道分配,2020/5/29,华瑞公司,103,,目前GSM系统一个射频载波收发信设备可以支持同一TDMA帧的时隙话路数为8个。,2020/5/29,华瑞公司,104,,BTS与MS之间的接口为Um接口。,2020/5/29,华瑞公司,105,,MOTOROLA的Horizon设备可带3个扩展架。,2020/5/29,华瑞公司,106,,NOKIA的DE34设备可带1个扩展架。,2020/5/29,华瑞公司,107,,BSC从MSC提取时钟同步信号。,2020/5/29,华瑞公司,108,,在GSM系统中载干比C/I以及基站小区分裂数决定了系统频率复用度。基站发射功率干扰信号的强弱地形和地貌,2020/5/29,华瑞公司,109,,GSM系统的每个MS的跳频速率为217Hz。,2020/5/29,华瑞公司,110,,无线信号在自由空间的衰落情况是传播距离每增大一倍，信号强度减小6dB。L32.4520lgd20lgf,2020/5/29,华瑞公司,111,,一个Ultrasite直流电源模块PWSB最多能支持6块载频。,2020/5/29,华瑞公司,112,,在垂直波瓣宽度相同的情况下，增益较高的天线其天线水平方向图的波瓣较窄。,2020/5/29,华瑞公司,113,,简答题,2020/5/29,华瑞公司,114,简述BSC的功能,BSC通过BTS和移动台的远端命令管理所有的无线接口，主要是进行无线信道的分配、释放以及越区信道切换的管理等，起着BSS系统中交换设备的作用。BSC由BTS控制部分、交换部分和公共处理器部分等组成。根据BSC的业务处理能力，一台BSC可以管理256或384或512个载频。,2020/5/29,华瑞公司,115,试述基站天线下倾角调整对系统的各种作用,下倾角对于射频信号上下行平衡有重要作用，同时也影响基站覆盖范围，减少频率干扰。,2020/5/29,华瑞公司,116,简述四个以上逻辑信道所起的作用,SDCCH独立专用控制信道。用于用户起呼，闲时发短信和做位置更新用。SACCH慢随路控制信道。用于手机发测量报告，忙时发短信，功率控制。FACCH快随路控制信道。用于切换。PCH寻呼信道。用于系统在LAC区内寻呼用户。BCCH广播控制信道。用于发送系统消息。RACH随机接入信道。用于用户起呼接入系统用。CBCH小区广播控制信道。用于小区广播用。AGCHAccessGrantChannel接入允许信道。FCCH频率校正信道，用于向移动台提供系统的基准频率以便移动台校正其工作频率。TCH业务信道。传送话音及数据业务。,2020/5/29,华瑞公司,117,跳频有哪几种方式跳频的主要作用是什么,跳频分为合成器跳频和基带跳频。跳频可改善空间的频谱环境，提高网络的通信质量。,2020/5/29,华瑞公司,118,什么是位置登记,所谓位置登记就是移动用户通过反向控制信道向移动交换机报告它的当前位置，如果位置发生变化，新的位置信息就由移动交换机通知HLR登录。,2020/5/29,华瑞公司,119,什么是越区切换,是移动用户在通话过程中，改变所用话音信道，原因通常是移动用户游动远离，接近无线盲区，或由于外界干扰在原信道上质量下降，必须转移到一条新的空闲信道，保持通话不断。,2020/5/29,华瑞公司,120,列出至少5种天线技术参数的名称,天线技术参数主要有工作频段、极化方式、增益、半功率角、电子下倾角、驻波比、阻抗等。,2020/5/29,华瑞公司,121,简述调整基站覆盖范围的几种常用方法并分析其利弊,调整基站的发射功率、天线高度、天线的下倾角度。降低基站的发射功率、天线高度，增大天线下倾角度都会减少基站对其他同邻频小区内移动台的干扰，但会使基站的覆盖范围变小，并且可能会引入盲区。,2020/5/29,华瑞公司,122,SFH、BBH的英文全称以及两者有什么异同,SHF--合成器跳频（SynchronizationFrequencyHopping），BCCH载频不参与跳频，TCH载频参与跳频。BBH--基带跳频（BaseBandHopping）--TCH载频参与跳频，BCCH载频除TS0外全部参与跳频。,2020/5/29,华瑞公司,123,简述智能天线的原理,智能天线是一个天线阵列，它由多个天线单元组成，不同天线单元对信号施以不同的权值，然后相加，产生一个输出信号。其原理是使一组天线和对应的收发信机按照一定的方式排列和激励，利用波的干涉原理可以产生强方向性的辐射方向图。如果使用数字信号处理方法在基带进行处理，使得辐射方向图的主瓣自适应地指向用户来波方向，就能达到提高信号的载干比，降低发射功率，提高系统覆盖范围的目的。,2020/5/29,华瑞公司,124,智能天线的优点,增加覆盖范围降低功率/减小成本改善链路质量/增加可靠性增加频谱效率,2020/5/29,华瑞公司,125,计算题,已知R12kΩ,R24kΩ,R34kΩ,R42.6kΩ,IAB3mA,求A、B两点间的电压。（列出计算步骤）,,,,,,,,,,,,,,,R1,R2,R4,R3,B,A,2020/5/29,华瑞公司,126,,RABR1R2R3/R1R2R3R4（24）4/（244）2.65kΩUABIR3mA5kΩ15V,2020/5/29,华瑞公司,127,英译汉,,2020/5/29,华瑞公司,128,,,THANKS,