20XX年一级建造师考试通信广电工程考点精讲1L411032熟悉微波信号的衰落及克服法一、电波衰落微波信号在大气中传播时, 由于受外界各种因素的影响而发生衰落, 这种收信电平随时 间起伏变化的现象,叫做电波传播的衰落现象二、衰落的分类及对微波传输的影响 1.视距传播衰落的主要原因是由上述大气与地面效应引起的,从衰落发生的物理原因 看,可分为以下几类:闪烁衰落:K 型衰落波导型衰落:由于气象的影响, 大气层中会形成不均匀的结构, 当电磁波通过这些不均匀层时将产生 超折射现象 (K < 0),这种现象称为大气波导称为大气波导传播若微波射线通过大气波 导,而收,发两点在波导层外,如下图 2所示则接收点的电场强度除了有直线波和地面反射波以外,还有“波导层”以外的反射波,形成严重的干扰型衰落,甚至造成通信的中断2.衰落对微波传输的影响主要表现在使得接收点收信电平出现随机性的波动,这种波 动有如下两种情况:平衰落、频率选择型衰落(1)在信号的有用频带内,信号电平各频率分量的衰落深度相同,这种衰落被称为平 衰落,发生平衰落时,当收信电平低于收信机门限时,造成电路质量严重恶化甚至中断2)另一种情况是信号电平各频率分量的衰落深度不同,这种衰落称为频率选择型衰 落,严重时造成电路中断。
三、克服衰落的一般方法1.利用地形地物削弱反射波的影响2.将反射点设在反射系数较小的地面3.利用天线的方向性4.用无源反射板克服绕射衰落5.分集接收移动通信网1L411033了解卫星通信及 VSAT通信系统的网络结构和工作特点需掌握的内容:移动通信网络的构成 需熟悉的内容: CDM、A GSM网络特点 需了解的内容:移动通信新技术及应用1L411041掌握移动通信网络的构成一、移动通信特点二、移动通信的发展历程三、移动通信系统频段分配四、移动通信网络构成一、移动通信特点 1.移动通信是指通信双方或至少一方在移动中进行信息交换的通信方式 移动通信由无线和有线两部分组成 无线部分提供用户终端的接入, 利用有限的频率资 源在空中可靠地传送话音和数据;有线部分完成网络功能,包括交换、用户管理、漫游、鉴 权等,构成公众陆地移动通信网( PLMN)2.移动通信是有线和无线相结合的通信方式;无线电波传播存在严重的多径衰落;具 有在互调、邻频、同频干扰条件下工作的能力;具有多普勒效应;终端用户的移动性多普勒效应则是指观测者与波源之间存在有相对运动时, 观测者测得的波频率与波源所 发出的波频率不同的现象,二、移动通信的发展历程移动通信系统从 20世纪 40年代发展至今, 根据其发展历程和发展方向, 可以划分为三个 阶段:1.第一代移动系统是模拟系统 70年代在世界许多地方得到研究。
采用的技术:由贝尔实验室提出的蜂窝组网技术,在多址技术上采用频分多址技术( P DMA)特点:频谱利用率低,设备成本高,业务种类少,保密性差,容量小,不能满足用户量 的发展具有代表性的是: 美国的 AMP(S 高级移动业务) 和英国的 TACS(全接入通信系统) 2.第二代移动系统是数字蜂窝移动通信系统具有代表性的是: 20世纪 80年代几乎同时出现了两种重要的通信体制,一种是 TDMA,另一种是 CDMA.TDM体A 制的典型代表是欧洲的 GSM系统, CDMA体制典型的代表是美国的 IS -95 系统由于 GSM相对模拟移动通信技术是第二代移动通信技术,所以简称 2G,1995年香港和美国的 CDMA公用网开始投入商用我国于 1998年开始 CDMA商用化GSM系统和 CDMA系统主要区别是多址方式的不同, GSM是采用时分多址( TDMA)方式, 而 CDMA是采用码分多址3.IMT-2000 支持的网络成为第三代移动通信系统 (3G),是将无线通信与互联网等多媒 体通信结合的新一代移动通信系统功能:1)它能够处理像、音乐、视频流等多种媒体形式,提供包括网页浏览、会议、电 子商务等多种信息服务。
2)它可以支持高达 2Mbit/s 的传输速率第三代移动通信系统标准有: WCDM,ACDMA200,0 TD-SCDM,A 其中欧洲的 WCDM和A 美国的 CDMA200分0 别是在 GSM和 IS-95CDMA 的基础上发展起来的,大唐电信代表中国提出的 TD-SCDMA标准采用了 TDD模式,支持不对称业务1999年10月国际电信标准化部门 ( ITU-T )最终通过了 IMT-2000 无线接口技术规范建议, 确立了 IMT-2000 所包含的无线接口技术标准三、移动通信系统频段分配(略)四、移动通信网络构成移动通信系统主要由移动交换子系统( NSS)、操作维护子系统( OSS)、基站子系统( BSS)和移动台( MS)四大部分组成一)移动台 MSMS是移动用户设备,它由移动终端和客户识别卡( SIM 卡)组成移动终端就是“机” ,它可完成话音编码、信道编码、信息加密、信息的调制和解调、 信息发射和接收SIM卡就是“人” ,存有认证客户身份所需的所有信息,并能执行一些与安全保密有关 的重要信息,以防止非法客户进入网路 SIM 卡还存储与网路和客户有关的管理数据,只有 插入 SIM 卡后移动终端才能接入进网。
二)基站子系统 BSSBSS子系统可以分为两个部分 基站收发信台 (BTS)负责无线传输; 基站控制器 ( BSC)负责控制与管理一个基站子系统 BSS系统由一个 BSC(基站控制器) 与一个或多个 BTS(基站收发信台) 组成,一个 BSC可以根据话务量需要控制多个 BTS.1.基站控制器( BSC)是基站系统( BSS)的控制部分,在 BSS中起交换作用 BSC一端可与多个 BTS相连,另一端与移动交换中心( MSC)和操作维护中心 OMC相连BSC面向无线网络, 主要负责完成无线网络管理、 无线资源管理及无线基站的监视管理, 控制移动台和 BTS 之间无线连接的建立、 接续和拆除等管理, 控制完成移动台的定位、 切换 和寻呼, 提供语音编码、 码型变换和速率适配等功能, 并能完成对基站子系统的操作维护功 能2.无线基站( BTS)即:基站收发信台是基站子系统 ( BSS)的无线部分, BTS在系统中的位置处于移动台 MS与基站控制器 ( B SC)之间基站( BTS)是由基站控制器 BSC控制,服务于某个小区的无线收发信设备,完成基站 控制器 BSC与无线信道之间的转换,实现基站( BTS)与移动台( MS)之间通过空中接口的无线传输以及相关的控制功能。
三)移动交换子系统 NSS 移动交换子系统 NSS主要完成话务的交换功能, 同时管理用户数据和移动性所需的数据 库NSS子系统的主要作用是管理移动用户之间的通信和移动用户与其他通信网用户之间 的通信移动交换子系统主要由移动交换中心 ( MSC)与操作维护台 ( OMC)以及移动用户数据库 所组成1.移动交换中心( MSC)是公用陆地移动网( PLMN)的核心MSC对位于它所覆盖区域中的移动台进行控制和完成话路接续的功能, 也是公用陆地移动网( PLMN)和其他网络之间的接口它完成通话接续,计费, BSS(基站子系统)和 MSC(移动交换中心)之间的切换和辅 助性的无线资源管理、移动性管理等功能MSC从移动用户数据库中取得处理用户呼叫请求所需的全部数据反之, MSC则根据移动台位置信息的新数据更新移动用户数据库2.管理部门用于移动用户管理的数据、移动交换中心 ( MSC)所管辖区域中的移动台的相关数据以及用于系统的安全性管理和移动台设备参数信息四)操作维护子系统 OSS 操作维护子系统对整个网络进行管理和监控通过它实现对网内各种部件功能的监视、 状态报告、故障诊断等功能操作支持子系统( OSS)主要包括网路管理中心( NMC),安全性管理中心( SEMC),集中 计费管理的数据后处理系统( DPPS)、用户识别卡个人化管理中心( PCS)等网络特点1L411042熟悉 GSM、 CDMA网络特点一、 GSM移动通信系统(一)工作频段及频道间隔我国 GSM通信系统采用 900MHz频段,相邻两频道间隔为 200kHz.GSM频率复用是指在不同间隔区域使用相同频率进行覆盖。
GSM无线网络规划基本上采用4x3频率复用方式二) GSM采用的多址技术(三) GSM信道GSM中的信道分为物理信道和逻辑信道,一个物理信道就是频宽 200kHz,时长为 0.577ms 的物理实体逻辑信道又分为两大类:业务信道和控制信道1.业务信道( TGH):用于传送编码后的话音或客户数据在上行和下行信道上,点对 点( BTS对一个 MS,或反之)方式传播2.控制信道:用于传送信令或同步数据根据所需完成的功能又把控制信道定义成广 播、公共及专用三种控制信道四) GSM通信系统的构成GSM通信系统主要由移动交换子系统( NSS)、基站子系统( BSS)和移动台( MS)三大 部分组成其中 NSS与 BSS之间的接口为 A接口, BSS与 MS之间的接口为 Um接口 GSM规 范对系统的 A 接口和 Um接口都有明确的规定,也就是说, A接口和 Um接口是开放的接口五)切换处于通话状态的移动用户从一个基站子系统( BSS)移动到另一个 BSS时,切换功能保持移动用户已经建立的链路不被中断切换包括 BSS内部切换、 BSS间的切换和 MSS间的切换其中 BSS间的切换和 MSS间的切换都需要一由 MSC来控制完成,而 BSS内部切换由 BSC 控制完成。
二、 CDMA通信系统(一) CDMA工作频段CDMA是用编码区分不通用户,可以用同一频率、相同带宽的同时为用户提供收发双向 的通信服务不同的移动用户传输信息所用的信号用各自不同的编码序列来区分我国 CDMA通信系统采用 800MH:频段: 825~ 835MHz(移动台发、基站收) ;870~ 880MHz(基站发、移动台收) )双工间隔为 45MHz,工作带宽为 lOMHz,载频带宽(二) CDMA多址方式.1. CDMA给每一用户分配一个唯一的码序列(扩频码) ,并用它来对承载信息的信号进 行编码 DMA通常也用扩频多址来表征2. CDMA按照其采用的扩频调制方式的不同,可以分为直接序列扩频( DS)、跳频扩频(FH)、跳时扩频( TH)和复合式扩频扩频通信系统具有抗干扰能力强、保密性好、可以 实现码分多址、抗多址干扰、能精确地定时和测距等特点三) CDMA信道CDMAIS-95A中主要有两类信道:开销信道和业务信道导频信道、寻呼信道、同步信 道、接入信道统称为开销信道导频信道、寻呼信道、同步信道、业务信道构成前向信道;接入信道、业务信道构成反 向信道四) CDMA通信系统的构成CDMA系统同 GSM等2G 移动通信系统一样由移动交换子系统(含 MSC,EIR,VLR,HLR,AUC)、基站子系统(含 BSC和 BTS)和移动台( MS)三大部分组成。
其中 NSS与 BSS之间的 接口为 A接口, BSS与 MS之间的接口为 Um接口五) CDMA切换与 GSM的硬切换相比, CDMA移动台在通信时可能发生:同频软切换;同频同扇区间的 更软切换;不同载频间的硬切换所谓软切换是指移动台开始与一个新的基站联系时,并不立即中断与原基站间的通信, 当与新的基站取得可靠通话后,再中断。