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1、2009年度覆盖延伸系统集成商工程力量整合认证培训,2009年4月,目 录,第二代移动通信系统及其主要特点,移动通信的电波传播,天馈系统,直放站,第二代移动通信系统及其主要特点,第二代蜂窝移动通信系统以数字传输方式实现话音和低速数据业务，以GSM为主,IS-95CDMA;PHS为辅。主要商用时间从90年代中期开始到现在。,第二代移动通信系统及其主要特点,主要特点:,低速率话音编码技术和数字调制；每载波多路、时分多址或码分多址接入；Rake接收机和自适应均衡技术；与固定网向数字化推进相适应，具有中低速数据承 载业务能力；先进的开放的技术规范（如A接口和U接口），有 利于形成既竞争又相互促进的机制
2、；安全保密性强，不易“窃听”，不易“仿制”；有利于大规模集成。,第二代移动通信系统及其主要特点,接收机工作方式:,双工 单工 半双工,当收信和发信采用一对频率资源时，称为“频分双工”；而当收信和发信采用相同频率仅以时间分隔时称为“时分双工”。,第二代移动通信系统及其主要特点,多址方式:,频分多址 FDMA 时分多址 TDMA 码分多址 CDMA,多址是指在多信道共用系统中，终端用户选择通信对象的传输方式，在陆地蜂窝移动通信系统中，用户可以通过选择“频道”、“时隙”或“PN码”等多种方式进行选址。,第二代移动通信系统及其主要特点,接收机的热噪声功率电平,接收机内部噪声也称为热噪声，其定义是为当温
3、度为290K（17C）时，由接收机通带（通常由接收机中频带宽所决定）所截获的热噪声功率电平。这个热噪声功率电平也称为接收机的底噪。,对于G网，B=200KHz（53dB），No=121dBm,第二代移动通信系统及其主要特点,接收机的灵敏度,接收机的灵敏度是一个系统指标,它不仅取决于接收机射频通道的性能(噪声系数和带宽),而且与基带单元的解调性能(门限及算法)有关。外加噪声对接收机的影响主要是在射频通道引入了一个加性白噪声.,第二代移动通信系统及其主要特点,G网中的一些概念,在G网作功率规划时，是以相对恒定的 BCCH信道功率作为参考功率进行规划的。GSM系统的语音编码采用规则脉冲激励 长期线性
4、预测（RPELTP）编译码方 式，根据速率不同可以分为全速率和半速率 两种信道。G网的传输时延，时间提前量和最大小区半 径的限制 GPRS 和EDGE的基本概念,G网的传输时延,由于移动台距基站的距离是可变的，因而其传播时延也是变动的，为了保证基站接收机能够准确地接收任一移动台的申请，故在接入信道尾部设立较长的防护段，称为扩展保护期，占68.25比特，约251s，该值对应于35Km的传输时延，即保证距基站35Km的移动台发出的接入申请也不会丢失。,G网中的一些概念,G网的时间提前量,G网中的一些概念,从移动台的角度看，为了弥补传输时延变化的影响，用一个时间值来补偿传播时延，以调整收发时延始终保
5、持在3 BP，这个数值称为时间提前量TA,GSM规范中，TA包含6位二进制码元，数值范围为063，每个码元传输时间为3.69s，因此TAmax=233 s，这相当于电波传输35Km的往返时间。因此可推知，GSM的小区覆盖最大半径只能是35Km。,GPRS 和EDGE的基本概念,G网中的一些概念,作为一种改进，以现有GSM网络为基础，叠加一个支持高速分组数据传输的网络，将数据业务的速率从9.6kb/s提高一个量级，从而推出了GPRS，即通用分组无线业务，GPRS也被称为2.5G系统。为了进一步提高GSM系统的容量，欧洲电信标准协会推出了一种增强数据率的演进方案，即EDGE，也被称为GSM的2.7
6、5G系统。,目 录,移动通信的电波传播,第二代移动通信系统及其主要特点,天馈系统,直放站,移动通信中的电波传播,自由空间电波损耗,移动通信的电波传播,移动通信中的电波传播,自由空间的电波传播,所谓自由空间是指相对介电常数和相对磁导率均恒为1的均匀介质所存在的空间，该空间具有各向同性、电导率为零等特点。,自由空间损耗为,或者,移动通信中的电波传播,自由空间电波损耗损耗,移动通信的电波传播,移动通信中的电波传播,移动通信中电波传播的主要特点,多径快衰落和阴影慢衰落 城市环境中接收信号的质量还要受到环 境噪声的严重影响,移动通信中的电波传播,多径衰落,所谓多径衰落是指由于传播路径不同相位和幅度的多个
7、信号在接收端叠加引起的衰落，又称为多径快衰落。,大量统计结果表明，绝大多数的多径衰落遵循瑞利分布,在第二代和第三代数字移动通信系统中，都采用了以下三个措施减少多径快衰落的影响：,采用合理的纠错编码（如卷积码、Turbo码等）、交织保护和重传协议，以增加信号的冗余度，并进行时间分集；利用快速功控和（接收和/或发信）分集缓解功率损失；使用多个Rake接收指峰进行多径分集接收，更好地集中能量。,移动通信中的电波传播,移动通信中的电波传播,阴影慢衰落,电波在传播路径上遇到起伏的山丘、建筑物、树林等障碍物阻挡，形成电波的阴影区，就会造成信号场强中值的缓慢变化，引起衰落。通常把这种现象称为阴影效应，由此引
8、起的衰落又称为阴影慢衰落。,大量统计数据表明，阴影衰落服从对数正态分布。,目 录,移动通信的电波传播,第二代移动通信系统及其主要特点,天馈系统,直放站,天馈系统,天线,天线的作用是将发射机送来的高频电流有效地转换为无线电波并传送到特定的空间区域；或者将特定的空间区域发送过来的无线电波有效地转换为高频电流而进入接收机。,天线增益是指在输入功率相同的条件下，天线在某特定方向上的辐射强度与参考天线的辐射强度之比。,天馈系统,天线方向性系数,方向性系数用于描述天线在某特定方向上能量集中的程度。定义为总辐射功率相同的条件下，天线在某特定方向上的辐射强度与参考天线的辐射强度之比。参考天线选用理想点源。方向
9、性系数通常取对数，单位用dBi表示，其中i表示与各向同性的理想点源比较。实际中有时选择用半波振子作为参考天线，单位用dBd表示。两种单位换算相差2.15dB,即0dBd=2.15dBi。,天馈系统,天线分集,用多个可能的途径采样接收信号，对接收到的信号进行组合或分类，以选择最好的信号。,时间分集 空间分集 频率分集 极化分集,分集技术可分为:,在移动通信中使用的是空间分集和极化分集，通常在基站的上行接收时采用。,天馈系统,塔顶放大器,在移动通信系统中，由于上、下行发射功率的差异，会造成上、下行链路的不平衡，分集接收技术和加装塔顶放大器都是为了改善上行链路质量，谋求上、下行链路平衡的行之有效的措
10、施。,塔顶放大器的主要功能还是改善基站接收系统的噪声系数。,塔顶放大器的原理就是在基站接收系统的前端，紧靠接收天线下增加一个低噪声放大器来实现对基站接收性能的改善。,天馈系统,无源器件,常用的无源器件有公分器、电挢与耦合器、滤波器、合路器和双工器、环行器、隔离器等等。在这些无源器件中，常用的技术术语和指标有：,插入损耗 耦合度 隔离度 阻带抑制 矩形系数,移动通信中的电波传播,自由空间电波损耗,移动通信的电波传播,天馈系统,直放站,直放站,GSM直放站,直放站，也称转发器或中继器，实际上是一种双向信号放大器，起着延伸基站覆盖范围和补盲的作用。直放站作为一种网络辅助手段在完善蜂窝网覆盖，优化和改
11、善服务质量，提高运营效益方面起着十分重要的作用。,直放站工作原理施主天线接收到的基站信号进入设备后，经双工器分离，而后进入下行支路，首先经过低噪声放大器放大，再进行频段选频。功率放大，再经过双工器滤波，最后由重发天线发射至用户手机。,G网的电磁兼容性,G网的电磁兼容,同频干扰 邻道干扰 杂散辐射 互调干扰,同频干扰,G网的电磁兼容,在工程设计中，通常给定的G网射频保护比是 C/I9dB带跳频 C/I12dB无跳频,邻道干扰,在GSM规范中，邻道干扰的指标是C/I6dB 200kHz C/I41dB 400kHz,杂散辐射,G网的电磁兼容,互调干扰,发信机的杂散辐射是指用标准测试信号调制时在除载
12、频和邻道以外离散频率上的辐射。,互调通常是由于有源器件的非线性所引起的。由于奇阶互调产物非常靠近主信号，且阶数愈低互调产物愈高，频率也愈靠近主信号，因此，通常在工程上仅考虑三阶互调产物。,室内分布系统与移动网的接口,网络识别参数,移动国家号（MCC）移动网号（MNC）位置区码（LAC）小区识别码（CI）基站识别码（BSIC）,网络识别参数,移动国家号（MCC）,移动国家号表明移动用户（或系统）归属的国家。,定义,移动国家号是全球唯一的国家识别码，该识别码由国际电联（ITU）统一分配和管理，中国的国家移动号为460。,设置,移动网号（MNC）,移动网号用以表示某个国家内的某一个特定的GSM陆地移
13、动通信网（PLMN）。,定义,中国目前有二个PLMN，分别由中国移动集团公司和中国联通公司运营，这二个PLMN的MNC分别为00和01。,设置,网络识别参数,位置区码（LAC）,每个PLMN覆盖区都被划分成许多的位置区，为了识别这些位置区，引入了位置区码（LAC）的概念。,定义,位置区的大小在移动网络中是一个很重要的因素，在网络规划和优化中应该仔细划分每一个位置区的范围。,设置影响,网络识别参数,小区识别码（CI）,在移动网络中每个PLMN覆盖区（位置区）会被划分成若干个小区，识别每一个小区的参数就是小区识别码（CI）。,定义,小区识别码在建网初期已经确定，也可以由网络运营商根据需要进行编码或
14、更改。,设置及影响,网络识别参数,基站识别码（BSIC）,用于识别每一个基站的识别码。,定义,在国内，不同的城市被分以一个或几个NCC，BCC根据基站自行规划。,设置及影响,网络识别参数,室内分布系统与移动网的接口,系统控制参数,小区接入禁止（CBA）邻小区描述 无线链路超过（RLT）,小区接入禁止（CBA）,用以规定该小区是否允许移动台接入。,定义,通常所有的小区均允许移动台接入，因此该比特置为0。但在特殊情况下，营运者可能希望某个小区只能用于切换业务，这种要求可以通过设置该比特为1来实现。,设置及影响,系统控制参数,邻小区描述,为了使移动台知道与当前小区相邻的有哪些小区，因此系统必须提供相
15、邻小区的情况。,定义,在描述相邻小区时有二张BA分配表，一个是在BCCH的系统消息中发送的，它包含了在某个物理区域所使用的BCCH载频，用于空闲模式下的小区选择和重选；一个是在SACCH上发送的，用于在专用模式下向MS指示哪个载频可以切换。,设置及影响,系统控制参数,无线链路超过（RLT）,移动台在通信过程中话音（或数据）质量恶化到不可接受，且无法通过射频功率控制或切换来改善时（即所谓的无线链路故障），移动台或者启动呼叫重建，或者强行拆链。,定义,系统控制参数,室内分布系统与移动网的接口,小区选择和小区重选参数,小区禁止限制（CBQ）最小接入电平（Rx_Access_Min RXP）小区重选偏
16、置（CRO）临时偏置（TEO）惩罚时间（PET）小区重选滞后（CRH）,小区禁止限制（CBQ）,小区禁止限制被用来描述小区的优先级，可以用来让移动台在小区选择中优先选择某些小区。,定义,小区选择和小区重选参数,在通常情况下，所有的小区应设置优先级为“正常”，即CBQ0。但在某些情况下，运营商可能希望移动台优先进入某种类型的小区，此时可以将这类小区的优先级设为“正常”，而将其它小区的优先级设为“低”。,设置及影响,小区最小接入电平（Rx_Access_Min RXP）,在GSM系统中规定，移动台需接入网络时，其接收电平必须大于一个门限电平，即：移动台允许接入的最小接收电平（RXP）。,定义,小区
17、选择和小区重选参数,通常建议的数值应近似于移动台的接收灵敏度。由于RXP还影响到小区选择参数C1，因此灵活地设置该参数对网络业务量的平衡和网络的优化至关重要。,设置及影响,小区重选偏置（CRO）,由无线信道质量引起的小区重选以参数C2作为标准。,定义,小区选择和小区重选参数,CRO的调整需结合参数TEO和PET共同进行,设置及影响,临时偏置（TEO）,小区选择和小区重选参数,对于业务量很小，设备利用率较低的小区，一般鼓励移动台尽可能工作于该小区（即对该小区具有一定的倾向性）。这种情况下，建议设置CRO在020dB之间，根据对该小区的倾向程度，设置CRO。倾向越大，CRO越大，反之，CRO越小。TEO一般建议设置与CRO相同或略高于CRO。PET主要作用是避免移动台的小区重选过程过于频繁，一般建议的设置为20或40。,设置及影响,惩罚时间（PET）,小区选择和小区重选参数,该参数配合CRO、TEO等联合使用,定义,小区重选滞后（CRH）,移动台进行小区重选时，若原小区和目标小区属不同的位置区，则移动台在小区重选后必须启动一次位置更新过程。,定义,
