3G移动通信#高级教育

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1、第六届全国信息技术应用水平大赛第六届全国信息技术应用水平大赛教育部教育管理信息中心教育部教育管理信息中心v移动通信概述移动通信概述v移动通信电波传播与传播预测模型移动通信电波传播与传播预测模型v移动通信中的信源编码与调制解调移动通信中的信源编码与调制解调v抗抗衰落和链路性能增强技术衰落和链路性能增强技术v蜂窝组网技术蜂窝组网技术vGSMGSM及其增强移动通信系统及其增强移动通信系统v第第三代移动通系统及其增强技术三代移动通系统及其增强技术v移动通信网络优化移动通信网络优化2高级材料高级材料1.1.1 1.1.1 移动通信的定义移动通信的定义所谓移动通信，是指通信双方或至少有一方处于所谓移动通信

2、，是指通信双方或至少有一方处于运动中进行信息交换的通信方式运动中进行信息交换的通信方式。移动通信移动通信是个人通信的初级阶段，最终将实现用是个人通信的初级阶段，最终将实现用各种可能的网络技术实现任何人在任何时间、任何地各种可能的网络技术实现任何人在任何时间、任何地点与任何人进行任何种类的信息交换。点与任何人进行任何种类的信息交换。3高级材料高级材料移动通信的特点移动通信的特点v1.1. 移动通信利用无线电波进行信息传输；移动通信利用无线电波进行信息传输；v2.2. 移动通信在强干扰环境下工作；移动通信在强干扰环境下工作；v3.3. 通信容量有限通信容量有限v4.4. 通信系统复杂；通信系统复杂

3、；v5.5. 对移动台要求高。对移动台要求高。4高级材料高级材料移动通信的发展移动通信的发展v第一代（第一代（1G1G）模拟蜂窝移动通信系统模拟蜂窝移动通信系统v第二代（第二代（2G2G）数字蜂窝移动通信系统数字蜂窝移动通信系统v第三代（第三代（3G3G）IMT2000IMT2000v第四代（第四代（4G4G）IMT-AdvancedIMT-Advanced5高级材料高级材料第一代（第一代（1G1G）模拟蜂窝模拟蜂窝移动通信系统移动通信系统第一代蜂窝移动通信采用的空中接入方式为频第一代蜂窝移动通信采用的空中接入方式为频分多址接入方式，即所谓的分多址接入方式，即所谓的FDMAFDMA方式。其传输

4、的无线方式。其传输的无线信号是模拟量，因为人们称此时的移动通信系统为模信号是模拟量，因为人们称此时的移动通信系统为模拟通信系统，也称为第一代移动通信系统（拟通信系统，也称为第一代移动通信系统（1G1G）。）。6高级材料高级材料第一代（第一代（1G1G）模拟蜂窝模拟蜂窝移动通信系统移动通信系统v现存的比较实用，且容量较大的系统主要有现存的比较实用，且容量较大的系统主要有：1）北美的AMPS；2）北欧的NMT；3）英国的TACS；其工作频带都在450MHz和900MHz附近，载频间隔在30kHz以下。7高级材料高级材料第一代（第一代（1G1G）模拟蜂窝模拟蜂窝移动通信系统移动通信系统我国在我国在1

5、9861986年投资建设模拟蜂窝公用移动通信网，年投资建设模拟蜂窝公用移动通信网，引进了美国引进了美国MOTOROLAMOTOROLA公司的公司的900MHz900MHz的的TACSTACS标准的模拟标准的模拟蜂窝移动通信系统（蜂窝移动通信系统（A A网）和瑞典网）和瑞典ERICSSONERICSSON公司的公司的900MHzTACS900MHzTACS标准的模拟蜂窝移动通信系统（标准的模拟蜂窝移动通信系统（B B网）。网）。20012001年，我国的模拟网关闭。年，我国的模拟网关闭。8高级材料高级材料第二代（第二代（2G2G）数字蜂窝数字蜂窝移动通信系统移动通信系统v由于由于TACSTACS

6、等模拟制式存在各种缺点，等模拟制式存在各种缺点，9090年代开发出年代开发出了以数字传输、时分多址和窄带码分多址为主体的了以数字传输、时分多址和窄带码分多址为主体的移动通信系统，称之为第二代移动通信系统（移动通信系统，称之为第二代移动通信系统（2G2G），），其代表产品分为两类：其代表产品分为两类：GSMN_CDMA9高级材料高级材料第二代（第二代（2G2G）数字蜂窝数字蜂窝移动通信系统移动通信系统vGSMGSM空中接口采用时分多址的接入方式，到目前为止是全世界最大的移动网，已经遍及全世界，即所谓的“全球通”。GSM使用的主要频段为900MHz和1800MHz，分别称作GSM900和DCS18

7、00。10高级材料高级材料第二代（第二代（2G2G）数字蜂窝数字蜂窝移动通信系统移动通信系统vN-CDMAN-CDMA空中接口采用码分多址的接入方式，主要是美国高通公司为首研制的IS-95的N-CDMA。11高级材料高级材料第三代（第三代（3G3G）IMT2000IMT2000随着科学技术和和通信业务的发展，需要一个综随着科学技术和和通信业务的发展，需要一个综合现有移动通信电话系统功能和提供多种服务的综合合现有移动通信电话系统功能和提供多种服务的综合业务系统。国际电联提出了第三代移动通信系统，即业务系统。国际电联提出了第三代移动通信系统，即IMT-2000IMT-2000。当前当前3G3G技术

8、标准主要有技术标准主要有3 3个：个：欧洲的欧洲的WCDMAWCDMA、北美的、北美的CDMA2000CDMA2000和中国的和中国的TD-TD-SCDMASCDMA。12高级材料高级材料第四代（第四代（4G4G）IMT-AdvancedIMT-Advanced移动通信进一步演进方向是移动通信进一步演进方向是IMT-AdvancedIMT-Advanced或称或称4G4G，无论是，无论是LTELTE、UMBUMB还是还是802.16m802.16m，向后再演进都是向向后再演进都是向IMT-AdvancedIMT-Advanced演进。演进。严格地说，目前对严格地说，目前对4G4G还没有一个权威

9、的定义，它还没有一个权威的定义，它还处于研发阶段。还处于研发阶段。13高级材料高级材料第四代（第四代（4G4G）IMT-AdvancedIMT-Advanced归纳起来，归纳起来，4G4G是一个可称为宽带接入和分布式的是一个可称为宽带接入和分布式的网络，在网络，在4G4G的网络结构将是一个采用全的网络结构将是一个采用全IPIP的网络结构。的网络结构。14高级材料高级材料移动通信的工作方式移动通信的工作方式v按照通话的状态和频率的使用方法，可将移动通信按照通话的状态和频率的使用方法，可将移动通信的工作方式分成不同种类，有单向和双向、单工和的工作方式分成不同种类，有单向和双向、单工和双工。双工。v

10、下面下面介绍几种介绍几种常用的工作方式。常用的工作方式。15高级材料高级材料移动通信的工作方式移动通信的工作方式v1.1.单工通信单工通信所谓单工通信是指通信双方电台交替地进行授信和发信。根据通信双方是否使用相同的频率，单工制又分为同频单工和双频单工。单工通信通常用于点到点的通信。单工制一般适用于专业性强的通信系统。16高级材料高级材料移动通信的工作方式移动通信的工作方式v2.2.双工通信双工通信双工通信是指通信双方，收发信机均同时工作，即任一方讲话时，都可以听到对方的话音。双工通信一班使用一对频道，以实施频分双工工作方式，在移动通信系统中得到了广泛的应用。17高级材料高级材料移动通信的工作方

11、式移动通信的工作方式v3.3.半双工通信半双工通信半双工制是指通信双方，有一方使用双工方式，而另一方采用双频单工方式。这种方式在移动通信中一般移动台采用单工方式，而基站采用双工方式。其主要用于专业移动通信系统中。18高级材料高级材料移动通信的工作方式移动通信的工作方式v4.4.移动中继方式移动中继方式为了增加通信距离，可加设中继站。两个移动台之间一般采用一次中继转接。中继通道又分单工中继和双工中继两种基本方式。单工方式的中继只需一套收发信机，采用全向天线。双工方式的中继站需要两套收发信机，并往往采用两幅定向天线，对准中继方向。19高级材料高级材料v移动通信概述移动通信概述v移动通信电波传播与传

12、播预测模型移动通信电波传播与传播预测模型v移动通信中的信源编码与调制解调移动通信中的信源编码与调制解调v抗抗衰落和链路性能增强技术衰落和链路性能增强技术v蜂窝组网技术蜂窝组网技术vGSMGSM及其增强移动通信系统及其增强移动通信系统v第第三代移动通系统及其增强技术三代移动通系统及其增强技术v移动通信网络优化移动通信网络优化20高级材料高级材料 电波传播的基本特性电波传播的基本特性移动通信的首要问题就是研究电波的传播特性，掌握移动通信电波传播特性对移动通信技术的研究具有十分重要的意义。移动通信的信道是指基站天线、移动用户天线和两副天线之间的传播路径。21高级材料高级材料电波传播的基本特性电波传播

13、的基本特性移动信道的基本特性就是衰落特性。这种衰落特性取决于无线电波的传播环境，不同的传播环境，其传播特性也不尽相同。总体来说，无线电波在移动通信中传播的主要传播方式有：直射、反射、绕射和散射以及他们的合成。22高级材料高级材料电波传播的基本特性电波传播的基本特性v移动信道是一种时变信道。衰落一般表现为：随移动信道是一种时变信道。衰落一般表现为：随信信号号传播距离变化而导致的传播损耗和弥散。传播距离变化而导致的传播损耗和弥散。阴影衰落多径衰落多普勒频移23高级材料高级材料电波传播的基本特性电波传播的基本特性阴影衰落：由于传播环境中地形起伏等对电磁波的遮蔽引起的衰落。多径衰落：无线电波在传播路径

14、上受地形地物的作用产生反射、绕射和散射，使到达接收的信号是从多条路径来的多个信号的叠加所引起的衰落。多普勒频移：移动台在传播径向方向的运动导致接收信号在频域的扩展。24高级材料高级材料电波传播的基本特性电波传播的基本特性v在分析研究无线信道时，尝尝将无线信道分为大尺在分析研究无线信道时，尝尝将无线信道分为大尺度传播模型和小尺度传播模型两种。度传播模型和小尺度传播模型两种。v这两种衰落并不是独立的，在同一个无线信道中既这两种衰落并不是独立的，在同一个无线信道中既存在大尺度衰落，也存在小尺度衰落。存在大尺度衰落，也存在小尺度衰落。25高级材料高级材料电波传播的基本特性电波传播的基本特性v大尺度模型

15、用于描述发射机与接收机之间的长距离大尺度模型用于描述发射机与接收机之间的长距离上的信号强度的变化。上的信号强度的变化。v大尺度衰落是由阴影效应引起的，其衰落变化具有大尺度衰落是由阴影效应引起的，其衰落变化具有对数对数正态正态分布的特征，衰落主要影响无线区的覆盖。分布的特征，衰落主要影响无线区的覆盖。26高级材料高级材料电波传播的基本特性电波传播的基本特性v小尺度模型用于描述短距离或短时间内信号强度的小尺度模型用于描述短距离或短时间内信号强度的快速变化。快速变化。v小尺度衰落主要小尺度衰落主要由由多径产生，严重影响信号传输质多径产生，严重影响信号传输质量，且不可避免，只能采用抗衰落技术来减少其影

16、量，且不可避免，只能采用抗衰落技术来减少其影响。响。27高级材料高级材料电波传播特性的研究电波传播特性的研究v研究无线移动传播环境的基本方法有：研究无线移动传播环境的基本方法有：1）理论分析；2）现场电波传播实测方法。v根据研究的结果，可以根据研究的结果，可以1）建立传播预测模型；2）为实现信道仿真提供基础。28高级材料高级材料自由空间的电波传播自由空间的电波传播自由空间是理想的传播环境，它是不吸收电磁能量的介质。自由空间的传播损耗是球面波在传播过程中，随着传播距离的增大，电磁能量在扩散过程中引起的球面波扩散损耗。电波的自由空间传播损耗是与距离的平方成正比的。29高级材料高级材料三三种基本电波

17、传播机制种基本电波传播机制v1. 1. 反射反射反射发生于地球表面、建筑物和墙壁表面，当电磁波遇到比起波长大得多的物体时就会发生反射。反射是产生多径衰落的主要因素。30高级材料高级材料三三种基本电波传播机制种基本电波传播机制v2. 2. 绕射绕射当接收机和发射机之间的无线路径被尖利的边缘阻挡时会发生绕射。v3. 3. 散射散射散射波产生于粗糙表面、小物体或其他不规则物体。31高级材料高级材料阴影衰落的基本特性阴影衰落的基本特性阴影衰落是移动无线通信信道传播环境中的地形阴影衰落是移动无线通信信道传播环境中的地形起伏、建筑物及其障碍物对电波传播路径的阻挡而形起伏、建筑物及其障碍物对电波传播路径的阻

18、挡而形成的电磁场阴影效应。成的电磁场阴影效应。阴影衰落又称为慢衰落。阴影衰落又称为慢衰落。32高级材料高级材料多径衰落的基本特性多径衰落的基本特性移动无线信道的主要特征是多径传播。多径传播引起的多径衰落属于小尺度衰落。多径衰落的基本特性表现在信号幅度的衰落和时延扩展。33高级材料高级材料多径衰落的基本特性多径衰落的基本特性从空间角度，接收信号的幅度将随着移动台移动距离的变动而衰落，表现为较快的幅度变化。从时间角度考虑，多个路径的信号到达接收机的时间不同。接收的信号不仅包括发送的信号，还包括其各个时延信号，导致接收信号脉冲宽度扩展。34高级材料高级材料多径衰落的基本特性多径衰落的基本特性模拟模拟

19、移动通信系统主要考虑多径效应引起的接收移动通信系统主要考虑多径效应引起的接收信号的幅度信号的幅度变化变化。数字数字移动通信系统主要考虑多径效应引起的脉冲移动通信系统主要考虑多径效应引起的脉冲信号信号的的时延时延扩展扩展。35高级材料高级材料多普勒频移多普勒频移当移动体在当移动体在x x轴以速度轴以速度v v移动时就会引起多普勒频移动时就会引起多普勒频率漂移。率漂移。多普勒频移与移动台运动的方向、速度以及无线多普勒频移与移动台运动的方向、速度以及无线电波入射方向之间的夹角有关。电波入射方向之间的夹角有关。36高级材料高级材料多径信道模型多径信道模型通常信道可以看成作用于信号上的一个滤波器，通常信

20、道可以看成作用于信号上的一个滤波器，因此可通过分析滤波器的冲激响应和传递函数得到多因此可通过分析滤波器的冲激响应和传递函数得到多径信道的特性。径信道的特性。37高级材料高级材料描述多径信道的主要参数描述多径信道的主要参数由于多径环境和移动台运动等因素的影响，移动信道对传输信号在时间、频率和角度上造成了色散。通常用功率在时间、频率以及角度上的分步来描述这种色散，即：用功率延迟分布描述信道在时间上的色散；用多普勒功率谱密度描述信道在频率上的色散；用角度谱描述信道在角度上的色散。38高级材料高级材料时间色散参数和相关带宽时间色散参数和相关带宽时间色散参数是用平均附加时延和时延扩展以及最大附加时延扩展

21、来描述的，这些参数是由功率延迟分布来定义的。在市区环境中常将功率延迟分布近似为指数分布。39高级材料高级材料时间色散参数和相关带宽时间色散参数和相关带宽与时延扩展有关的另一个重要的概念是相关带宽。相关带宽内的两个信号是相关的。根据衰落与频率的关系，将衰落分为两种：频率选择性衰落和非频率选择性衰落 （平坦衰落）。40高级材料高级材料时间色散参数和相关带宽时间色散参数和相关带宽v频率选择性衰落是指传输信道对信号的不同频率成频率选择性衰落是指传输信道对信号的不同频率成分有不同的随机响应，信号中不同频率分量不一致，分有不同的随机响应，信号中不同频率分量不一致，引起信号波形失真。引起信号波形失真。v非频

22、率选择性衰落是指信号经过传输信道后，各频非频率选择性衰落是指信号经过传输信道后，各频率分量的衰落是相关的具有一致性，衰落波形不失率分量的衰落是相关的具有一致性，衰落波形不失真。真。41高级材料高级材料时间色散参数和相关带宽时间色散参数和相关带宽v当信号的带宽小于相关带宽时，发生非频率选择性当信号的带宽小于相关带宽时，发生非频率选择性衰落衰落。v当信号带宽大于相关带宽时，发生频率选择性衰落。当信号带宽大于相关带宽时，发生频率选择性衰落。42高级材料高级材料频率色散参数和相关时间频率色散参数和相关时间频率色散参数是用多普勒扩展来描述的，而相关频率色散参数是用多普勒扩展来描述的，而相关时间是与多普勒

23、扩展相对应的参数。时间是与多普勒扩展相对应的参数。多普勒扩展是由移动台与基站间相对运动引起的，多普勒扩展是由移动台与基站间相对运动引起的，或是由信道路径中的物体运动引起的。或是由信道路径中的物体运动引起的。相关时间使信道冲激响应维持不变时间间隔的统相关时间使信道冲激响应维持不变时间间隔的统计平均值。计平均值。43高级材料高级材料频率色散参数和相关时间频率色散参数和相关时间在相关时间内的两个到达信号具有很强的相关性。在相关时间内的两个到达信号具有很强的相关性。一般称由于多普勒效应引起的在时域产生的选择一般称由于多普勒效应引起的在时域产生的选择性衰落为时间选择性衰落。性衰落为时间选择性衰落。时间选

24、择性衰落对数字信号误码影响明显，因此时间选择性衰落对数字信号误码影响明显，因此要求基带信号的码元速率远大于信道相关时间的倒数。要求基带信号的码元速率远大于信道相关时间的倒数。44高级材料高级材料角度色散和相关距离角度色散和相关距离无线通信中移动台和基站周围的色散环境不同，无线通信中移动台和基站周围的色散环境不同，使得多天线系统各种不同位置的天线经历的衰落不同，使得多天线系统各种不同位置的天线经历的衰落不同，从而产生了角度色散，即空间选择性衰落。从而产生了角度色散，即空间选择性衰落。角度扩展和相关距离是描述空间选择性衰落的角度扩展和相关距离是描述空间选择性衰落的两个主要参数。两个主要参数。45高

25、级材料高级材料多径信道的统计分析多径信道的统计分析多径信道的统计分析主要讨论多径信道的包络统多径信道的统计分析主要讨论多径信道的包络统计特性计特性。一般而言一般而言，接收信号的包络根据不同的无线环境，接收信号的包络根据不同的无线环境服从瑞利分布和莱斯分布。另外，还有一个具有服从瑞利分布和莱斯分布。另外，还有一个具有参数参数m m的的Nakagami-mNakagami-m分布，参数分布，参数m m取不同的值时对应的分布取不同的值时对应的分布也不同。也不同。46高级材料高级材料莱斯分布莱斯分布莱斯分布适用于一条路径明显强于其他多径的情莱斯分布适用于一条路径明显强于其他多径的情况，但并不意味着这条

26、径就是直射径。况，但并不意味着这条径就是直射径。在非直射系统中，如果源自某一个散射体路径的在非直射系统中，如果源自某一个散射体路径的信号功率特别强，信号的衰落也会服从莱斯分布。信号功率特别强，信号的衰落也会服从莱斯分布。47高级材料高级材料瑞利分布瑞利分布瑞利分布是最常见的用于描述平坦衰落信号接收瑞利分布是最常见的用于描述平坦衰落信号接收包络或独立多径分量接受包络统计时变特性的一种分包络或独立多径分量接受包络统计时变特性的一种分布类型布类型。当主信号减弱到与其他多径信号分量的功率一样，当主信号减弱到与其他多径信号分量的功率一样，即没有视距信号时，混合信号的包络服从瑞利分布。即没有视距信号时，混

27、合信号的包络服从瑞利分布。当接收信号中没有主导分量时，莱斯分布就转变为瑞当接收信号中没有主导分量时，莱斯分布就转变为瑞利分布。利分布。48高级材料高级材料Nakagami-mNakagami-m分布分布Nakagami-mNakagami-m分布分布是是通过通过基于场测试的试验方法，基于场测试的试验方法，用曲线拟合达到近似分布用曲线拟合达到近似分布。当当m=1m=1时，时，Nakagami-mNakagami-m分布称为瑞利分布分布称为瑞利分布；当当m m较大时，较大时，Nakagami-mNakagami-m分布接近高斯分布。分布接近高斯分布。49高级材料高级材料多径衰落信道的分类多径衰落信

28、道的分类v移动无线信道中的时间色散和频率色散可能产生移动无线信道中的时间色散和频率色散可能产生4 4中中衰落效应衰落效应: :由时间色散导致发送信号产生的平坦衰落和频率选择性衰落；根据发送信号与信道变化快慢程度的比较，也就是频率色散引起的信号失真，可将信道分为快衰落和慢衰落。50高级材料高级材料多径衰落信道的分类多径衰落信道的分类如果信道带宽大于发送信号的带宽，且在带宽范如果信道带宽大于发送信号的带宽，且在带宽范围内有恒定增益和线性相关，则接受信号会经历平坦围内有恒定增益和线性相关，则接受信号会经历平坦衰落。衰落。在平坦衰落情况下，信道的多径结构使发送信号在平坦衰落情况下，信道的多径结构使发送

29、信号的频谱特性在接收机内仍能保持不变。的频谱特性在接收机内仍能保持不变。51高级材料高级材料多径衰落信道的分类多径衰落信道的分类对于对于频率选择性衰落，发送信号的带宽大于信频率选择性衰落，发送信号的带宽大于信道的相关带宽，不同频率获得不同的增益。道的相关带宽，不同频率获得不同的增益。52高级材料高级材料多径衰落信道的分类多径衰落信道的分类当信道的相关时间比发送信号的周期短，且基带信号的带宽小于多普勒扩展时，信道冲激响应在符号周期内变化很快，产生快衰落。当信道的相关时间远远大于发送信号的周期，且基带信号的带宽远远大于多普勒扩展时，信道冲激响应变化比要传送的信号码元周期低很多，可认为信道时慢衰落信

30、道。53高级材料高级材料多径衰落信道的分类多径衰落信道的分类移动台的移动速度及基带信号的发送速率决定了移动台的移动速度及基带信号的发送速率决定了信号是经历快衰落还是慢衰落。信号是经历快衰落还是慢衰落。54高级材料高级材料多径衰落信道的分类多径衰落信道的分类当考虑角度扩展时，会有角度色散，即空间选择当考虑角度扩展时，会有角度色散，即空间选择衰落。根据信道是否考虑了空间选择性，把信道分为衰落。根据信道是否考虑了空间选择性，把信道分为标量信道和矢量信道。标量信道和矢量信道。标量信道只考虑时间和变频的二维信息信道；而标量信道只考虑时间和变频的二维信息信道；而矢量信道考虑了时间、频率和空间的三维信息信道

31、。矢量信道考虑了时间、频率和空间的三维信息信道。55高级材料高级材料衰落特征的特征量衰落特征的特征量v通常用衰落率、电平交叉率、平均衰落周期及衰落通常用衰落率、电平交叉率、平均衰落周期及衰落持续时间等特征量表示信道的衰落特性。持续时间等特征量表示信道的衰落特性。1 1. . 衰落速率和衰落深度衰落速率和衰落深度2 2. . 电平通过率和平均衰落持续时间电平通过率和平均衰落持续时间56高级材料高级材料衰落速率和衰落深度衰落速率和衰落深度衰落率，定义为信号包络在单位时间内以正斜率通过中值电平的次数。简单地说，衰落率就是信号包络衰落的速率。衰落率与发射频率、移动台行进速度和方向以及多径传播的路径数有

32、关。当移动台行进方向朝着或背着电波传播方向时，衰落最快。频率越高，速度越快，平均衰落速率越大。衰落深度是信号的有效值与该次衰落的信号最小值的差值。57高级材料高级材料电平通过率和平均衰落持续时间电平通过率和平均衰落持续时间电平通过率，定义为信号包络单位时间内以正斜电平通过率，定义为信号包络单位时间内以正斜率通过某一规定电平值率通过某一规定电平值R R的平均次数，描述衰落次数的平均次数，描述衰落次数的统计规律。衰落率是与衰落深度有关的。深度衰落的统计规律。衰落率是与衰落深度有关的。深度衰落发生的次数较少，而浅度衰落发生的相当频繁。电平发生的次数较少，而浅度衰落发生的相当频繁。电平通过率定量描述这

33、一特征。衰落率只是电平通过率的通过率定量描述这一特征。衰落率只是电平通过率的一个特例。一个特例。电平通过率是随机变量，通常用平均电平通过率电平通过率是随机变量，通常用平均电平通过率来描述。来描述。58高级材料高级材料电平通过率和平均衰落持续时间电平通过率和平均衰落持续时间平均衰落持续时间，定义为信号包络低于某个给平均衰落持续时间，定义为信号包络低于某个给定电平值的概率与该电平所对应的电平通过率之比。定电平值的概率与该电平所对应的电平通过率之比。由于衰落是随机发生的，所以只能给出平均衰落由于衰落是随机发生的，所以只能给出平均衰落持续时间。持续时间。59高级材料高级材料电波传播损耗预测模型电波传播

34、损耗预测模型v研究目的：研究目的：设计无线通信网络时，可以很好地掌握基站周围所有地点接收信号的平均强度及其变化特点，以便为网络覆盖的研究以及整个网络设计提供基础。v分类分类室外传播模型、室内传播模型60高级材料高级材料室外传播模型室外传播模型v常用的几种电波传播损耗预测模型有常用的几种电波传播损耗预测模型有：Okumura-Hata模型COST-231模型CCIR模型LEE模型COST-231 WI模型61高级材料高级材料Okumura-HataOkumura-Hata模型模型Okumura-HataOkumura-Hata模型时根据测试数据统计分析得出模型时根据测试数据统计分析得出的经验公式

35、，应用频率在的经验公式，应用频率在1501500MHz1501500MHz之间，之间，适用于适用于小区半径大于小区半径大于1km1km的宏蜂窝系统，基站有效天线高度的宏蜂窝系统，基站有效天线高度在在30m30m到到200m200m之间，移动台有效天线高度在之间，移动台有效天线高度在1m1m到到10m10m之之间。间。62高级材料高级材料 COST-231 Hata COST-231 Hata模型模型COST-231 HataCOST-231 Hata模型模型是是COSTCOST工作委员会开发的工作委员会开发的HataHata模型的扩展版本，应用频率在模型的扩展版本，应用频率在15002000M

36、Hz15002000MHz，适，适用于小区半径大于用于小区半径大于1km1km的宏蜂窝系统，发射有效天线的宏蜂窝系统，发射有效天线在在30m30m到到200m200m之间，接收有效天线高度在之间，接收有效天线高度在1m1m到到10m10m之间。之间。COST-231 HataCOST-231 Hata模型和模型和Okumura-HataOkumura-Hata模型主要的模型主要的区别是频率衰减的系数不同。区别是频率衰减的系数不同。63高级材料高级材料CCIRCCIR模型模型CCIRCCIR给出了反映自由空间路径损耗的地形引入给出了反映自由空间路径损耗的地形引入的路径损耗联合效果的经验公式。的路

37、径损耗联合效果的经验公式。64高级材料高级材料LEELEE模型模型LEELEE模型应用广泛，主要原因是模型中的主要参模型应用广泛，主要原因是模型中的主要参数易于根据测量数易于根据测量值值调整调整，适合本地无线传播环境，模适合本地无线传播环境，模型准确性大大提高。另外，路径损耗预测算法简单，型准确性大大提高。另外，路径损耗预测算法简单，计算速度快。计算速度快。LEELEE模型不仅给出了宏蜂窝模型，还给出了微蜂模型不仅给出了宏蜂窝模型，还给出了微蜂窝模型；还窝模型；还考虑考虑视距视距传播传播和非视距传播两种情况。和非视距传播两种情况。65高级材料高级材料COST-231 WICOST-231 WI

38、模型模型COST-231 WICOST-231 WI模型广泛地用于建筑物高度模型广泛地用于建筑物高度近似近似一一致致的的郊区和城区环境郊区和城区环境。COST-231 COST-231 WIWI模型考虑视距传播和非视距传播两模型考虑视距传播和非视距传播两种情况路径损耗的近似计算。种情况路径损耗的近似计算。66高级材料高级材料室内传播模型室内传播模型室内的无线传播同样受到反射、绕射、散射室内的无线传播同样受到反射、绕射、散射3 3种种主要传播方式的影响，但与室外传播环境相比，条件主要传播方式的影响，但与室外传播环境相比，条件却大大不同。却大大不同。影响室内传播的因素主要是建筑物的布局、建筑影响室

39、内传播的因素主要是建筑物的布局、建筑材料和建筑类型等。材料和建筑类型等。67高级材料高级材料室内传播模型室内传播模型v室内传播模型主要有：室内传播模型主要有：1）对数距离路径损耗模型；2）Ericsson多重断点模型；3）衰减因子模型。68高级材料高级材料传播模型校正传播模型校正v一般传播模型校正分以下一般传播模型校正分以下3 3步进行：步进行：1）数据准备2）路测数据后处理3）模型校正69高级材料高级材料传播模型校正传播模型校正v1 1）数据准备）数据准备设计测试方案，进行车载路测，并记录收集本地的测试信号的场强数据。v2 2）路测数据后处理）路测数据后处理对车在测试数据进行后处理，得到可用

40、于传播模型中各个函数的系数，是模型的预测值和实测值的误差最小。70高级材料高级材料传播模型校正传播模型校正v3 3）模型校正）模型校正根据后处理得到的路径损耗数据，校正原有的传播模型中各个函数的系数，使模型的预测值和实测值的误差最小。71高级材料高级材料v移动通信概述移动通信概述v移动通信电波传播与传播预测模型移动通信电波传播与传播预测模型v移动通信中的信源编码与调制解调移动通信中的信源编码与调制解调v抗抗衰落和链路性能增强技术衰落和链路性能增强技术v蜂窝组网技术蜂窝组网技术vGSMGSM及其增强移动通信系统及其增强移动通信系统v第第三代移动通系统及其增强技术三代移动通系统及其增强技术v移动通

41、信网络优化移动通信网络优化72高级材料高级材料信源编码信源编码通常对于一个数字通信系统而言，信源编码位于通常对于一个数字通信系统而言，信源编码位于从信源到信宿的长个传输链路中的第一个环境，其基从信源到信宿的长个传输链路中的第一个环境，其基本目的就是压缩信源产生的冗余信息，降低传递不必本目的就是压缩信源产生的冗余信息，降低传递不必要信息的开销，从而提高整个传输链路的有效性。要信息的开销，从而提高整个传输链路的有效性。移动通信中的信源编码，除了考虑保障有效性外，移动通信中的信源编码，除了考虑保障有效性外，还会涉及与系统覆盖和质量的相互平衡。还会涉及与系统覆盖和质量的相互平衡。73高级材料高级材料2

42、G/3G2G/3G系统中的话音信源编码系统中的话音信源编码v2G/3G2G/3G系统的话音心愿编码的基本原理是相同的，都系统的话音心愿编码的基本原理是相同的，都采用了矢量量化和参数编码的采用了矢量量化和参数编码的方法方法。IS-95中的变速率码激励线性预测编码（CELP）GPRS/WCDMA中的自适应多速率编码（AMR）CDMA2000演进系统中的可选择模式语声编码 （SMV）74高级材料高级材料IS-95IS-95中的变速率码激励线性预测中的变速率码激励线性预测编码（编码（CELPCELP）IS-95IS-95中的中的CELPCELP技术通过技术通过4 4个等级的变速率编码个等级的变速率编码

43、实现话音激活。这种变速率编码技术从总体上减少了实现话音激活。这种变速率编码技术从总体上减少了约一半系统中的干扰，增加了系统中同时通话的用户约一半系统中的干扰，增加了系统中同时通话的用户数，提高了系统整体容量。数，提高了系统整体容量。通常，这种变速率技术要求手段能够对当前的通常，这种变速率技术要求手段能够对当前的速率进行盲检测，而发端不再额外发送指示速率等级速率进行盲检测，而发端不再额外发送指示速率等级的信息。的信息。75高级材料高级材料GPRS/WCDMA中的自适应多速率编码（AMR）AMRAMR的核心原理和的核心原理和IS-95IS-95中的码激励线性预测基本中的码激励线性预测基本相同，其主

44、要目标是满足基本的话音通信需要，以变相同，其主要目标是满足基本的话音通信需要，以变速率的费力提升方式传输。速率的费力提升方式传输。AMRAMR的基本原理是根据环境或应用需求的变化动的基本原理是根据环境或应用需求的变化动态调整编码速率。态调整编码速率。此外，在使用者不讲话的时候则降低编码速率以此外，在使用者不讲话的时候则降低编码速率以节省带宽和功耗，同时降低对其他用户的干扰。节省带宽和功耗，同时降低对其他用户的干扰。76高级材料高级材料CDMA2000CDMA2000演进系统中的可选择模演进系统中的可选择模式语声编码（式语声编码（SMVSMV）SMVSMV用于用于CDMA2000CDMA2000

45、演进系统中，其基本原理与前演进系统中，其基本原理与前述两种原理基本相同，它也是可变速率的。述两种原理基本相同，它也是可变速率的。不同的是，不同的是，SMVSMV允许有允许有4 4种模式共系统侧选择，不种模式共系统侧选择，不同的模式实现不同程度的话音质量和平均速率的折中，同的模式实现不同程度的话音质量和平均速率的折中，通过调整不同等级速率所占的比例实现不同的模式，通过调整不同等级速率所占的比例实现不同的模式，从而调整平均数据速率。从而调整平均数据速率。77高级材料高级材料3G3G系统中的视频信源编码系统中的视频信源编码H.264H.264v3G3G中的视频通信业务可分为三中的视频通信业务可分为三

46、类类分组交换会话业务（PCS）分组交换流媒体业务（PSS）多媒体信息业务（MMS）。视频通信业务采用H.264/AVC视频压缩标准，它从某种程度上可以看做是MPEGDE扩展。78高级材料高级材料调制解调技术调制解调技术调制就是对消息源信息进行编码的过程，其目的调制就是对消息源信息进行编码的过程，其目的就是使携带信息的信号与信道特性相匹配以及有效地就是使携带信息的信号与信道特性相匹配以及有效地利用信道。利用信道。79高级材料高级材料调制解调技术调制解调技术v由于移动信道存在的多径衰落、多普勒频率扩展都由于移动信道存在的多径衰落、多普勒频率扩展都会对信号传输的可靠性产生影响。会对信号传输的可靠性产

47、生影响。v另外，日益增加的用户数目，无线信道频谱的拥挤，另外，日益增加的用户数目，无线信道频谱的拥挤，要求系统有比较高的频谱效率，即在有限的频率资要求系统有比较高的频谱效率，即在有限的频率资源情况下，应尽可能地多容纳用户源情况下，应尽可能地多容纳用户。80高级材料高级材料调制解调技术调制解调技术v所有这些因素对调制方式的选择都有重大的影响，所有这些因素对调制方式的选择都有重大的影响，主要表现在以下几个方面：主要表现在以下几个方面：1.频带利用率2.功率效率3.已调信号恒包络4.易于解调5.带外辐射81高级材料高级材料相位连续的相位连续的FSKFSK在相同的调制指数在相同的调制指数h h情况下，

48、相位连续的情况下，相位连续的2FSK2FSK信信号的带宽要比一般的号的带宽要比一般的2FSK2FSK带宽窄。这就意味着带宽窄。这就意味着CPFSKCPFSK的频带效率要高于的频带效率要高于2FSK2FSK，所以，在移动通信系统中的，所以，在移动通信系统中的2FSK2FSK调制常常采用相位连续的调制方式。调制常常采用相位连续的调制方式。82高级材料高级材料相位连续的相位连续的FSKFSK另外，随着调制指数另外，随着调制指数h h的增加，信号的带宽也在的增加，信号的带宽也在增加。从频带效率考虑，调制指数增加。从频带效率考虑，调制指数h h不宜太大，但过不宜太大，但过小又因两个信号频率过于接近而不利

49、于信号的检测。小又因两个信号频率过于接近而不利于信号的检测。所以应当从他们的相关系数以及信号的带宽综合所以应当从他们的相关系数以及信号的带宽综合考虑。考虑。83高级材料高级材料最小频移键控最小频移键控MSKMSKMSKMSK信号比一般的信号比一般的2FSK2FSK信号有更高的带宽效率，信号有更高的带宽效率，但旁瓣的辐射功率仍然很大但旁瓣的辐射功率仍然很大。在在移动通信中，可以用低通滤波器滤去其高频分移动通信中，可以用低通滤波器滤去其高频分量，以减少已调信号的带外辐射。量，以减少已调信号的带外辐射。84高级材料高级材料高斯最小频移键控高斯最小频移键控MSKMSK引入高斯滤波器后使已调信号的频谱变

50、窄。引入高斯滤波器后使已调信号的频谱变窄。高斯低通滤波器的通带越窄，高斯低通滤波器的通带越窄，GMSKGMSK信号的频谱就越窄信号的频谱就越窄。GMSKGMSK信号具有恒定包络特性，功率效率高，可信号具有恒定包络特性，功率效率高，可用非线性功率放大器和非相干检测，但频谱效率还不用非线性功率放大器和非相干检测，但频谱效率还不够高。够高。85高级材料高级材料二相调制二相调制BPSKBPSKBPSKBPSK信号是一种线性调制，频带效率只有信号是一种线性调制，频带效率只有1/21/2；具有较大的副瓣，副瓣的总功率约占信号总功率的具有较大的副瓣，副瓣的总功率约占信号总功率的10%10%，带外辐射严重。，

51、带外辐射严重。86高级材料高级材料四相调制四相调制QPSKQPSKQPSKQPSK信号比信号比BPSKBPSK信号的频带效率高出一倍，但当信号的频带效率高出一倍，但当基带信号的波形是方波序列时，它含有较丰富的高频基带信号的波形是方波序列时，它含有较丰富的高频分量。所以已调信号功率谱的副瓣仍然很大。分量。所以已调信号功率谱的副瓣仍然很大。实际中可以通过具有升余弦特性的低通滤波器减实际中可以通过具有升余弦特性的低通滤波器减小已调信号的副瓣。小已调信号的副瓣。87高级材料高级材料四相调制四相调制QPSKQPSK当基带信号为方波脉冲时，当基带信号为方波脉冲时，QPSKQPSK信号具有恒定包信号具有恒定

52、包络特性。当基带信号是经过升余弦滤波器形成的时，络特性。当基带信号是经过升余弦滤波器形成的时，QPSKQPSK信号的包络也不再恒定。信号的包络也不再恒定。88高级材料高级材料偏移偏移QPSKQPSK（OQPSKOQPSK）vOQPSKOQPSK的包络变化幅度要比的包络变化幅度要比QPSKQPSK的小许多，且没有包的小许多，且没有包络零点。络零点。OQPSKOQPSK信号别的功率谱和信号别的功率谱和QPSKQPSK相同，因此具相同，因此具有相同的带宽效率。与有相同的带宽效率。与QPSKQPSK相比，相比，OQPSKOQPSK信号对放大信号对放大器的非线性不那么敏感，信号的动态范围较小。因器的非线

53、性不那么敏感，信号的动态范围较小。因此可以由较高的功率效率的同时不会引起副瓣功率此可以由较高的功率效率的同时不会引起副瓣功率显著的增加。显著的增加。v在在CDMA/IS-95CDMA/IS-95系统中，移动台就使用系统中，移动台就使用OQPSKOQPSK向基站发向基站发送信号。送信号。89高级材料高级材料/4-QPSK(/4-DQPSK)/4-QPSK(/4-DQPSK)v/4-DQPSK/4-DQPSK为了抑制副瓣的带外辐射，在进行载波为了抑制副瓣的带外辐射，在进行载波之前用升余弦特性低通滤波器进行限带，结果信号之前用升余弦特性低通滤波器进行限带，结果信号失去恒包络特性而呈现波动。失去恒包络

54、特性而呈现波动。/4-DQPSK/4-DQPSK的功率谱的功率谱和和QPSKQPSK一样，因此具有相同的带宽。一样，因此具有相同的带宽。v/4-DQPSK/4-DQPSK信号的信息完全包含在相位差信号的信息完全包含在相位差 之中，易之中，易于用硬件实现非相干差分检波。于用硬件实现非相干差分检波。90高级材料高级材料高阶调制高阶调制v如果把如果把M M个能量有限的信号映射到个能量有限的信号映射到N N为的矢量空间上，为的矢量空间上，空间中的空间中的M M个映射点称作星座点，矢量空间称作信号个映射点称作星座点，矢量空间称作信号空间。空间。v在矢量空间中可以很容易地描述衡量误码性能的两在矢量空间中可

55、以很容易地描述衡量误码性能的两个指标：信号之间的互相关系数和欧氏距离。符号个指标：信号之间的互相关系数和欧氏距离。符号之间的的相关性越大，欧氏距离就越小，那么误码之间的的相关性越大，欧氏距离就越小，那么误码性能就越差。性能就越差。v一般来说，调制一般来说，调制阶阶数越高，欧氏距离就越小。数越高，欧氏距离就越小。91高级材料高级材料高阶调制高阶调制M M进制的数字调制，一般可以分为进制的数字调制，一般可以分为MASKMASK、MPSKMPSK、MQAMMQAM和和MFSKMFSK，他们属于无记忆的线性调制。如果结合，他们属于无记忆的线性调制。如果结合到信号的矢量空间表示，可以理解为不同的调制方式

56、到信号的矢量空间表示，可以理解为不同的调制方式是因为采用了不同的正交函数集。是因为采用了不同的正交函数集。92高级材料高级材料一般认为在阶数一般认为在阶数M8M8时为高阶调制。时为高阶调制。MASKMASK、MQAMMQAM、MPSKMPSK这这3 3种调制方式在信息速率和种调制方式在信息速率和M M值相同的情值相同的情况下，频谱利用率是相同的。由于况下，频谱利用率是相同的。由于MPSKMPSK的抗噪声性能的抗噪声性能优于优于MASKMASK，所以，所以2PSK2PSK、QPSKQPSK获得了广泛的应用。获得了广泛的应用。ASKASK信号对载波的幅度进行调制，所以不适合衰落信道。信号对载波的幅

57、度进行调制，所以不适合衰落信道。高阶调制高阶调制93高级材料高级材料在在M8M8时时MQAMMQAM的抗噪声性能由于的抗噪声性能由于MPSKMPSK，所以阶数，所以阶数更高的调制一般采用的是更高的调制一般采用的是QAMQAM形式。在传输高速数据形式。在传输高速数据时一般使用的是时一般使用的是8PSK8PSK、16QAM16QAM、32QAM32QAM、64QAM64QAM等形式。等形式。而而MFSKMFSK采用的是用带宽的增加来换取无码性能的提升，采用的是用带宽的增加来换取无码性能的提升，这种方式牺牲了很大的带宽因而不适于无线通信。这种方式牺牲了很大的带宽因而不适于无线通信。高阶调制高阶调制9

58、4高级材料高级材料高阶调制在高速数据传输系统中应用时相当多的。高阶调制在高速数据传输系统中应用时相当多的。在未来的移动通信的发展中，高阶调制也必然是在未来的移动通信的发展中，高阶调制也必然是一种提高频谱利用率的有力措施。一种提高频谱利用率的有力措施。TD-SCDMATD-SCDMA采用了比采用了比较低阶的较低阶的QPSKQPSK的调制方案；的调制方案；WCDMAWCDMA采用了低阶的上行采用了低阶的上行BPSKBPSK方式和下行方式和下行QPSKQPSK方式。方式。高阶调制高阶调制95高级材料高级材料多径传播环境下，当信号的带宽大于信道的相关多径传播环境下，当信号的带宽大于信道的相关带宽时，就

59、会使所传输的信号产生频率选择性衰落，带宽时，就会使所传输的信号产生频率选择性衰落，在时域上表现为脉冲波形的重叠即产生码间干扰。在时域上表现为脉冲波形的重叠即产生码间干扰。在一般的串行数据系统，每个数据符号都完全占在一般的串行数据系统，每个数据符号都完全占用信道可用带宽。由于瑞利衰落的突发性，一连几个用信道可用带宽。由于瑞利衰落的突发性，一连几个比特往往在信号衰落期间被完全破坏而丢失。比特往往在信号衰落期间被完全破坏而丢失。正交频分复用正交频分复用96高级材料高级材料正交频分复用正交频分复用采用并行系统中，把采用并行系统中，把N N个串行码元变换为个串行码元变换为N N个并行个并行的码元，分别调

60、制这的码元，分别调制这N N个自信道载波进行同步传输，个自信道载波进行同步传输，这就是频分复用。这就是频分复用。97高级材料高级材料正交频分复用正交频分复用在并行的频分复用系统中各个子信道的频谱不重在并行的频分复用系统中各个子信道的频谱不重叠，且相邻的自信道之间有足够的保护间隔以便在接叠，且相邻的自信道之间有足够的保护间隔以便在接收机用滤波器把这些子信道分离出来。收机用滤波器把这些子信道分离出来。但是如果子载波的间隔等于并行码元长度的倒数但是如果子载波的间隔等于并行码元长度的倒数和使用相干检测，采用子载波的频谱重叠可以使并行和使用相干检测，采用子载波的频谱重叠可以使并行系统获得更高的带宽效率，

61、这就是正交频分复用。系统获得更高的带宽效率，这就是正交频分复用。98高级材料高级材料v移动通信概述移动通信概述v移动通信电波传播与传播预测模型移动通信电波传播与传播预测模型v移动通信中的信源编码与调制解调移动通信中的信源编码与调制解调v抗抗衰落和链路性能增强技术衰落和链路性能增强技术v蜂窝组网技术蜂窝组网技术vGSMGSM及其增强移动通信系统及其增强移动通信系统v第第三代移动通系统及其增强技术三代移动通系统及其增强技术v移动通信网络优化移动通信网络优化99高级材料高级材料分集技术分集技术在移动环境中，通过不同途径所接收到的多个信在移动环境中，通过不同途径所接收到的多个信号其衰落情况时不同的、衰

62、落独立的。综合利用各信号其衰落情况时不同的、衰落独立的。综合利用各信号分量就有可能明显地改善接收信号的质量，这就是号分量就有可能明显地改善接收信号的质量，这就是分集接收的基本思想。分集接收的基本思想。分集接收的代价是增加了接收机的复杂度，但它分集接收的代价是增加了接收机的复杂度，但它可以提高通信的可靠性，因此被广泛用于移动通信。可以提高通信的可靠性，因此被广泛用于移动通信。100高级材料高级材料分集技术分集技术v移动无线信号的衰落包括了两个方面：移动无线信号的衰落包括了两个方面：一个来自因地形地物造成的阴影衰落，它使接收的信号平均功率再一个比较长的空间（或时间）区间内发生波动，这是一种宏观的信

63、号衰落；多径传播使得再一个短距离上（或一段时间内）信号强度发生急剧的变化（但信号的平均功率不变），这是一种微观衰落。101高级材料高级材料分集技术分集技术v针对这两种不同的衰落，常用的分级技术分为针对这两种不同的衰落，常用的分级技术分为宏观分集；微观分集。102高级材料高级材料分集技术分集技术v分集技术对信号的处理包含两个过程分集技术对信号的处理包含两个过程：获得M个相互独立的多径信号分量；对获得的多径分量进行处理以获得信噪比的改善，这就是合并技术。103高级材料高级材料宏观分集宏观分集为了消除由于阴影区域的信号衰落，可以在两个为了消除由于阴影区域的信号衰落，可以在两个不同的地点设置两个基站。

64、这两个基站可以同时接收不同的地点设置两个基站。这两个基站可以同时接收移动台的信号。由于这两个基站接收天线相距甚远，移动台的信号。由于这两个基站接收天线相距甚远，所接收到的信号的衰落是相互独立、互不相关的。所接收到的信号的衰落是相互独立、互不相关的。用这样的方法我们获得两个衰落独立、携带同一用这样的方法我们获得两个衰落独立、携带同一信息的信号。信息的信号。104高级材料高级材料宏观分集宏观分集宏观分集所设置的基站数可以不止一个，视需要宏观分集所设置的基站数可以不止一个，视需要而定。而定。宏观分集也称作多基站分集。宏观分集也称作多基站分集。105高级材料高级材料微观分集微观分集若在一个局部地区（一

65、个短距离上）接收移动无若在一个局部地区（一个短距离上）接收移动无线信号，信号衰落所呈现的独立性是多方面的，如时线信号，信号衰落所呈现的独立性是多方面的，如时间、频率、空间、角度，以及携带信息的电磁波极化间、频率、空间、角度，以及携带信息的电磁波极化方向等等。方向等等。106高级材料高级材料微观分集微观分集v利用这些特点采用相应的方法可以得到来自同一发利用这些特点采用相应的方法可以得到来自同一发射机的衰落独立的多个信号，这就有多种不同的微射机的衰落独立的多个信号，这就有多种不同的微观分集技术观分集技术：时间分集频率分集空间分集107高级材料高级材料时间分集在移动环境中，信道的特性随时间变化。当移

66、在移动环境中，信道的特性随时间变化。当移动的时间足够长（或移动的距离足够大）动的时间足够长（或移动的距离足够大），大于信道大于信道的相关时间，则这两个时刻（或地点）无线信道衰落的相关时间，则这两个时刻（或地点）无线信道衰落特性是不同的，可以认为是独立的。特性是不同的，可以认为是独立的。108高级材料高级材料时间分集时间分集时间分集在不同的时间段发送同一信息，接收时间分集在不同的时间段发送同一信息，接收端则在不同的时间段接收这些衰落独立的信号。若信端则在不同的时间段接收这些衰落独立的信号。若信号发送号发送M M次，则接收机重复使用以接收次，则接收机重复使用以接收M M个衰落独立的个衰落独立的信号

67、，此时成系统为信号，此时成系统为M M重时间分集系统。重时间分集系统。值的注意的是，当移动速度为零时，想干事件值的注意的是，当移动速度为零时，想干事件为无穷大，时间分集不起作用。为无穷大，时间分集不起作用。109高级材料高级材料频率分集频率分集在无线信道中，若两个载波的间隔大于信道的在无线信道中，若两个载波的间隔大于信道的想干带宽，则这两个载波信号的衰落是相互独立的想干带宽，则这两个载波信号的衰落是相互独立的。为了为了获得多个频率分集信号，直接在多个载波获得多个频率分集信号，直接在多个载波上传输统一信息，这样所需要的带宽就很宽。上传输统一信息，这样所需要的带宽就很宽。110高级材料高级材料频率

68、分集频率分集在实际的应用中，一种实现频率分集的方法是在实际的应用中，一种实现频率分集的方法是采用跳频扩频技术，即采用跳频扩频技术，即把把调制符号在频率快速改变的调制符号在频率快速改变的多个载波上发送。采用跳频方式的频率分集很适合于多个载波上发送。采用跳频方式的频率分集很适合于采用采用TDMATDMA接入方式的数字移动通信系统。数字蜂窝移接入方式的数字移动通信系统。数字蜂窝移动电话系统动电话系统GSMGSM在业务密集的地区常常采用跳频技术，在业务密集的地区常常采用跳频技术，以改善信号的质量。以改善信号的质量。111高级材料高级材料空间分集空间分集由于多径传播的结果，在移动信道中不同的地由于多径传

69、播的结果，在移动信道中不同的地点信号的衰落情况是不同的。在相隔足够大的距离上，点信号的衰落情况是不同的。在相隔足够大的距离上，信号的衰落是相互独立的。若在此距离上设置两副接信号的衰落是相互独立的。若在此距离上设置两副接收天线，则它们所接收到的来自同一发射机发射的信收天线，则它们所接收到的来自同一发射机发射的信号认为是不相关的。号认为是不相关的。这种分集方式这种分集方式称称为天线分集。为天线分集。112高级材料高级材料分级的合并方式及性能分级的合并方式及性能分集在获得多个衰落独立的信号后，需要对它们分集在获得多个衰落独立的信号后，需要对它们进行合并处理。信号合并的目的就是要使它的信噪比进行合并处

70、理。信号合并的目的就是要使它的信噪比有所改善。有所改善。分集的效果常用分级改善因子或分集增益来描述，分集的效果常用分级改善因子或分集增益来描述，也可以用中断概率来描述。也可以用中断概率来描述。113高级材料高级材料选择合并选择合并这是所有合并方法中最简单的一种这是所有合并方法中最简单的一种。在在所接收的多路信号中，合并器选择信噪比最高所接收的多路信号中，合并器选择信噪比最高的一路输出的一路输出。这种这种选择可以在解调前进行，也可以在解调后进选择可以在解调前进行，也可以在解调后进行。行。114高级材料高级材料最大比值合并最大比值合并最大比值合并把个支路信号加权后合并最大比值合并把个支路信号加权后

71、合并。在在信号合并前对各路载波相位进行调整并使之同信号合并前对各路载波相位进行调整并使之同相，然后相加。每一个支路的加权系数和该支路信号相，然后相加。每一个支路的加权系数和该支路信号幅度成正比，和噪声功率成反比。幅度成正比，和噪声功率成反比。115高级材料高级材料等增益合并等增益合并在三种合并方式中，最大比值合并有最好的性能，在三种合并方式中，最大比值合并有最好的性能，但它要求有准确的家去按系数，实现的电路比较复杂。但它要求有准确的家去按系数，实现的电路比较复杂。等增益等增益合并合并的性能虽然比最大比值性能差，但实的性能虽然比最大比值性能差，但实现起来要容易得多。等增益合并器的各个加权系数均现

72、起来要容易得多。等增益合并器的各个加权系数均为为1 1。116高级材料高级材料合并合并性能分析性能分析v接收信号信噪比的改善随着分集重数的增加而接收信号信噪比的改善随着分集重数的增加而增加增加。在M=23时，增加很快，M3，改善的速度放慢，特别是选择合并。考虑到随着M的增加，电路复杂程度也增加，实际的分集重数一般最高为34。117高级材料高级材料合并性能分析合并性能分析在在3 3种合并方式种合并方式中中：v最大最大比值合并改善比值合并改善最多最多v其次其次是等增益是等增益合并合并v最最差是选择式差是选择式合并合并118高级材料高级材料分组码分组码v分组码概念分组码概念二进制分组码编码器的输入是

73、一个长度为k的信息矢量，通过一个线性变换，输出一个长度等于n的码字C。119高级材料高级材料分组码分组码v分组码的例子分组码的例子1）汉明码是最早的纠正一个错误的线性码。由于他的编码简单，在通信和数据存储系统有广泛的应用。2）如果(n,k)线性分组码的每个码字经过任意循环移位后仍然是一个分组码的码字，则称该码为循环码。循环码特别适合误码检测，在实际应用中许多用于误码检测的码都属于循环码。120高级材料高级材料分组码分组码v分组码在移动通信中的应用例子分组码在移动通信中的应用例子在CDMA蜂窝移动通信的系统中，业务信道、前向链路的同步信道、寻呼信道等都使用了CRC编码。在GSM系统中，话音信息、

74、控制信息和同步信息在传输过程中都是用了CRC码；控制信道中的广播信道、寻呼信道以及随路信道还是用截断循环码。121高级材料高级材料卷积码卷积码卷积码编码器对输入的数据里每次卷积码编码器对输入的数据里每次1 1比特或比特或k k比比特进行编码，输出特进行编码，输出n n个编码符号。但输出分支码字的个编码符号。但输出分支码字的每个码元不仅和此时可输入的每个码元不仅和此时可输入的k k个信息有关，也和前个信息有关，也和前m m个连续时刻输入的信息元有关。通常卷积码表示为个连续时刻输入的信息元有关。通常卷积码表示为(n(n，k k，m)m)，编码率，编码率r=k/nr=k/n。122高级材料高级材料卷

75、积码卷积码v在在GSMGSM系统中卷积码得到广泛的应用。全速率业务信系统中卷积码得到广泛的应用。全速率业务信道和控制信道采用了道和控制信道采用了(2(2，1 1，4)4)卷积编码。卷积编码。v在在CDMA/IS-95CDMA/IS-95系统中，前向和反向信道都是用了约系统中，前向和反向信道都是用了约束长度束长度K=9K=9的编码器。的编码器。123高级材料高级材料TurboTurbo码码TurboTurbo码又称并行级联卷积码，它将卷积码和随码又称并行级联卷积码，它将卷积码和随机交织器结合在一起，采用软输出迭代译码来逼近最机交织器结合在一起，采用软输出迭代译码来逼近最大似然译码。第三代移动通信

76、系统都把大似然译码。第三代移动通信系统都把TurboTurbo码作为码作为高速数据传输使用的信道编码高速数据传输使用的信道编码。124高级材料高级材料均衡技术均衡技术在在数字传输系统中，由于实际信道的传输特性数字传输系统中，由于实际信道的传输特性并非理想，冲击响应的波形失真造成码间干扰从而造并非理想，冲击响应的波形失真造成码间干扰从而造成信息比特的误判成信息比特的误判。为了为了提高信息传输的可靠性，采用信道均衡技提高信息传输的可靠性，采用信道均衡技术。由于从时间响应考虑，这种技术就称为时域均衡。术。由于从时间响应考虑，这种技术就称为时域均衡。125高级材料高级材料均衡技术均衡技术均衡器均衡器的

77、作用就是把有码间干扰的接收序列变的作用就是把有码间干扰的接收序列变换为无码间干扰的序列。均衡器是信道的逆滤波，换为无码间干扰的序列。均衡器是信道的逆滤波，最基本的线性均衡器结构就是横向滤波器。由于实最基本的线性均衡器结构就是横向滤波器。由于实际信道参数是随时间变化的，均衡器的系数必须随际信道参数是随时间变化的，均衡器的系数必须随时调整。线性均衡器一般用在信道失真不大的场合。时调整。线性均衡器一般用在信道失真不大的场合。要使均衡器在失真严重的信道上有较好的抗噪声性要使均衡器在失真严重的信道上有较好的抗噪声性能，可以采用非线性均衡器。能，可以采用非线性均衡器。126高级材料高级材料均衡技术均衡技术

78、在移动通信系统中，尤其是在移动通信系统中，尤其是在在移动状态下进行移动状态下进行通信，所使用的信道其传输特性每时每刻都在发生变通信，所使用的信道其传输特性每时每刻都在发生变化，而且传输特性十分不理想。因此实际的传输系统化，而且传输特性十分不理想。因此实际的传输系统要求均衡器能够基于对信道特性的测量随时调整自己要求均衡器能够基于对信道特性的测量随时调整自己的系数，以适应信道特性的变化。自适应均衡器就具的系数，以适应信道特性的变化。自适应均衡器就具有这样的能力有这样的能力。127高级材料高级材料均衡技术均衡技术v接收端需要对信道特性进行测量。自适应均衡器工接收端需要对信道特性进行测量。自适应均衡器

79、工作在两种模式：训练模式和跟踪模式。在发送数据作在两种模式：训练模式和跟踪模式。在发送数据之前，发送端发送训练序列，接收端根据接收到的之前，发送端发送训练序列，接收端根据接收到的训练序列和本地产生的训练序列的差值将均衡器参训练序列和本地产生的训练序列的差值将均衡器参数调整到最佳。训练模式结束后，发送端发送数据，数调整到最佳。训练模式结束后，发送端发送数据，均衡器转入跟踪模式均衡器转入跟踪模式128高级材料高级材料均衡技术均衡技术时分多址的无线系统发送数据常是以固定实习时分多址的无线系统发送数据常是以固定实习长度定时发送数据的，特别适合使用自适应均衡技术。长度定时发送数据的，特别适合使用自适应均

80、衡技术。GSMGSM移动通信系统设计了不同的训练序列分别用于不移动通信系统设计了不同的训练序列分别用于不同的逻辑信道的时隙。同的逻辑信道的时隙。129高级材料高级材料扩频通信扩频通信扩频通信最突出的优点是它的抗干扰能力和通扩频通信最突出的优点是它的抗干扰能力和通信的隐蔽性，它最初用于军事通信，后来由于它的高信的隐蔽性，它最初用于军事通信，后来由于它的高的频谱效率带来的高经济效益而被应用到民用通信上的频谱效率带来的高经济效益而被应用到民用通信上来。来。130高级材料高级材料伪噪声序列伪噪声序列伪噪声序列具有类似随机噪声的一些统计特性，伪噪声序列具有类似随机噪声的一些统计特性，但和真正的随机信号不

81、同，它可以重复产生和处理。但和真正的随机信号不同，它可以重复产生和处理。PNPN序列有多重，其中最基本最常用的一种是最序列有多重，其中最基本最常用的一种是最长线性反馈一维寄存器蓄力，也称作长线性反馈一维寄存器蓄力，也称作m m序列。通常由序列。通常由反馈移位寄存器产生。反馈移位寄存器产生。131高级材料高级材料扩频通信原理扩频通信原理直接序列扩频通信系统中，扩展数据信号带宽直接序列扩频通信系统中，扩展数据信号带宽的一个方法使用一个的一个方法使用一个PNPN序列和它相乘。直接序列扩频序列和它相乘。直接序列扩频系统在发送端直接用高码率的扩频码去展宽数据信号系统在发送端直接用高码率的扩频码去展宽数据

82、信号的频谱，而在接收端则用同样的扩频序列进行解扩，的频谱，而在接收端则用同样的扩频序列进行解扩，把扩频信号还原为原始的窄带信号。把扩频信号还原为原始的窄带信号。132高级材料高级材料扩频通信原理扩频通信原理扩频后的信号带宽比原理的扩展了N倍，功率谱密度下降到1/N。扩频码与所传输的信息数据无关，和一般的正弦载波信号一样，不影响信息传输的透明性。扩频码序列仅是起扩展信号频谱带宽的作用。133高级材料高级材料扩频通信原理扩频通信原理与一般的窄带传输系统比较，扩频信号的一种与一般的窄带传输系统比较，扩频信号的一种重要特点就是抗窄带干扰的能力。扩频信号对窄带干重要特点就是抗窄带干扰的能力。扩频信号对窄

83、带干扰的抑制作用在于接收机对信号解扩的同时，对干扰扰的抑制作用在于接收机对信号解扩的同时，对干扰信号进行扩频。这大大降低了干扰信号的功率谱密度。信号进行扩频。这大大降低了干扰信号的功率谱密度。扩频后的干扰和载波相乘、积分大大消弱了其对信号扩频后的干扰和载波相乘、积分大大消弱了其对信号的干扰。的干扰。134高级材料高级材料抗多径干扰和抗多径干扰和RAKERAKE接收机接收机在在扩频通信系统中，利用扩频通信系统中，利用PNPN序列的尖锐的自相序列的尖锐的自相关特性和很高的码片速率可以克服多径传播造成的干关特性和很高的码片速率可以克服多径传播造成的干扰。因为，只有与本地相关器扩频码同步的这一多径扰。

84、因为，只有与本地相关器扩频码同步的这一多径信号信号分量分量可以被可以被解调解调，而抑制了其他不同步的多径分而抑制了其他不同步的多径分量的干扰。也就是在混叠的多径信号中，可以单独分量的干扰。也就是在混叠的多径信号中，可以单独分离出与本地扩频码同步的多径分量。离出与本地扩频码同步的多径分量。135高级材料高级材料抗多径干扰和抗多径干扰和RAKERAKE接收机接收机多径传输给信号的接收造成干扰，利用扩频码多径传输给信号的接收造成干扰，利用扩频码的良好自相关特性，可以很好地抑制干扰，特别是的良好自相关特性，可以很好地抑制干扰，特别是多径时延大于扩频码的码片的时候。这些先后到达多径时延大于扩频码的码片的

85、时候。这些先后到达接收机的信号都携带相同的信息，都具有能量。接收机的信号都携带相同的信息，都具有能量。RAKERAKE接收机就是给接收到的多径信号的每一个分量接收机就是给接收到的多径信号的每一个分量经适当时延后再输出端对齐，然后按照某种方法合经适当时延后再输出端对齐，然后按照某种方法合并以增加信号的能量改善信噪比。并以增加信号的能量改善信噪比。136高级材料高级材料跳频扩频通信系统跳频扩频通信系统所谓所谓跳频扩频就是使窄带数字已调信号载波频跳频扩频就是使窄带数字已调信号载波频率再一个很宽的频率范围内随时间跳变，跳变的规律率再一个很宽的频率范围内随时间跳变，跳变的规律称为跳频图案称为跳频图案。跳

86、跳频信号的数字调制方式，一般采用频信号的数字调制方式，一般采用FSKFSK方式。方式。137高级材料高级材料跳频扩频通信系统跳频扩频通信系统和直扩系统不同，调频系统没有分散窄带干扰和直扩系统不同，调频系统没有分散窄带干扰信号功率谱密度的能力，而是利用调频序列的随机性信号功率谱密度的能力，而是利用调频序列的随机性和大量的频率点，使得它和干扰信号的娥频率发生冲和大量的频率点，使得它和干扰信号的娥频率发生冲突的概率大大减小，即跳频是靠躲避干扰来获得抗干突的概率大大减小，即跳频是靠躲避干扰来获得抗干扰的能力。扰的能力。138高级材料高级材料跳频扩频通信系统跳频扩频通信系统GSMGSM系统在业务量大干扰

87、大的情况下常常采用跳系统在业务量大干扰大的情况下常常采用跳频。跳频起着频率分集的作用。频。跳频起着频率分集的作用。GSMGSM采用每帧改变频采用每帧改变频率的方法，这属于慢跳频。率的方法，这属于慢跳频。GSMGSM系统允许使用系统允许使用6464中不中不同的跳频序列。同的跳频序列。139高级材料高级材料多天线技术多天线技术MIMOMIMO技术是在发送端和接收端均采用多根天线技术是在发送端和接收端均采用多根天线易增强系统的抗噪声性能。易增强系统的抗噪声性能。MIMOMIMO信道被信道被换为换为r r个相互个相互独立的子信道的叠加，因此它的信道容量也可以由独独立的子信道的叠加，因此它的信道容量也可

88、以由独立自信道的信道容量叠加得到。立自信道的信道容量叠加得到。研究表明，随着天线间相关性的增强，研究表明，随着天线间相关性的增强，MIMOMIMO的的信道容量是逐渐降低的。信道容量是逐渐降低的。140高级材料高级材料多天线技术多天线技术v根据各根天线上发送信息的差别，根据各根天线上发送信息的差别，MIMOMIMO可以分为可以分为发射分集技术和空间复用技术。发射分集技术和空间复用技术。发射分集技术指的是在不同的天线上发射包含同样信息的信号，达到空间分集的效果，从而跟分集接收一样能够起到抗衰落的作用。空间复用技术在不同的天线上发射不同的信息，获得空间复用增益，从而大大提高系统的容量和频谱利用率。1

89、41高级材料高级材料空时编码空时编码空时编码是无线通信的一种新的编码和信号处空时编码是无线通信的一种新的编码和信号处理技术，它使用多个发射和接收天线进行信息的发射理技术，它使用多个发射和接收天线进行信息的发射与接收，可以大大改善无线通信系统的可靠性。空时与接收，可以大大改善无线通信系统的可靠性。空时编码在不同天线发射信号之间引入时域和空域相关，编码在不同天线发射信号之间引入时域和空域相关，使得在接收端可以进行分集接收。使得在接收端可以进行分集接收。142高级材料高级材料空时分组码（空时分组码（STBCSTBC）空空时分组码是通过采用两个发射天线和一个接时分组码是通过采用两个发射天线和一个接收天

90、线的系统得到采用一个发射天线两个接收天线系收天线的系统得到采用一个发射天线两个接收天线系统同样的分集增益。虽然分组码提供了发射分集增益，统同样的分集增益。虽然分组码提供了发射分集增益，但并没有提供相关的编码增益但并没有提供相关的编码增益。一般一般情况下，空时分组码提供分集增益，而使情况下，空时分组码提供分集增益，而使用外信道编码提供编码增益。用外信道编码提供编码增益。143高级材料高级材料空时格码（空时格码（STTCSTTC）空空时格码的编码过程将调制、编码以及收发分时格码的编码过程将调制、编码以及收发分集联合优化，采用格型图编码，其某个时刻天线上所集联合优化，采用格型图编码，其某个时刻天线上

91、所发射的符号是由当前输入符号的编码器的状态决定的发射的符号是由当前输入符号的编码器的状态决定的。空空时格码比空时分组码有更好的性能，编译码时格码比空时分组码有更好的性能，编译码的复杂度也高。的复杂度也高。144高级材料高级材料分层空时码（分层空时码（LSTLST）分层空时码描述了空时多维信号的发送结构，分层空时码描述了空时多维信号的发送结构，并且还可以和不同的编码方式级联。最著名的是垂直并且还可以和不同的编码方式级联。最著名的是垂直结构的空时码，它将信源数据先分为多个子数据流，结构的空时码，它将信源数据先分为多个子数据流，然后对这些子数据流进行独立的信道编码和调制，并然后对这些子数据流进行独立

92、的信道编码和调制，并在不同的天线上发送。在不同的天线上发送。145高级材料高级材料链路自适应技术链路自适应技术由于无线信道具有很强的时变特性，对于非自由于无线信道具有很强的时变特性，对于非自适应系统需要留出一定的链路余量来应付信道恶劣的适应系统需要留出一定的链路余量来应付信道恶劣的情况。自适应技术在情况。自适应技术在物理物理层、链路层和网络层都使用。层、链路层和网络层都使用。物理层自适应技术包括自适应调制编码（物理层自适应技术包括自适应调制编码（AMCAMC）、功）、功率控制、速率控制、错误控制等。率控制、速率控制、错误控制等。HARQHARQ是链路层的自是链路层的自适应技术。网络层的自适应技

93、术包括跨层协作适应技术。网络层的自适应技术包括跨层协作。146高级材料高级材料链路自适应技术链路自适应技术自适应技术是通过在接收端进行信道估计，并自适应技术是通过在接收端进行信道估计，并把信道的情况反馈到发送端。发送端就可以根据信道把信道的情况反馈到发送端。发送端就可以根据信道的情况灵活地调整发送参数，易实现吞吐量的优化。的情况灵活地调整发送参数，易实现吞吐量的优化。基本思想是信道条件好时多发送，信道条件差时少发基本思想是信道条件好时多发送，信道条件差时少发送。送。147高级材料高级材料链路自适应技术链路自适应技术v自自适应技术的两个必要条件适应技术的两个必要条件是是：首先必须保证从接收端到发

94、送端的反馈信道；其次是要尽量保证信道估计的精确度。最常见的一些发送参数包括速率、功率、编码率以及它们的结合。148高级材料高级材料链路自适应技术链路自适应技术速率控制主要是根据信道增益来调整发送的数速率控制主要是根据信道增益来调整发送的数据速率。功率控制主要是用于对抗慢衰落，维持固定据速率。功率控制主要是用于对抗慢衰落，维持固定接收信噪比以及克服远近效应等。错误率控制技术是接收信噪比以及克服远近效应等。错误率控制技术是在平均误比特率给定的条件下，通过改变星座大小或在平均误比特率给定的条件下，通过改变星座大小或者调制方式控制瞬时的误比特率。者调制方式控制瞬时的误比特率。149高级材料高级材料链路

95、自适应技术链路自适应技术在在3G3G系统中广泛采用的连路自适应技术是功率系统中广泛采用的连路自适应技术是功率控制技术，在控制技术，在B3GB3G、4G4G中则主要采用中则主要采用AMCAMC和和HARQHARQ。150高级材料高级材料链路自适应技术链路自适应技术在自适应调制编码（在自适应调制编码（AMCAMC）系统中，发送的信息）系统中，发送的信息经过信道到达接收端时，首先进行信道状态估计；然经过信道到达接收端时，首先进行信道状态估计；然后根据信道估计的结果对接收信号进行解调和解码，后根据信道估计的结果对接收信号进行解调和解码，同时把信道估计的信息通过反馈信道发送给发送端；同时把信道估计的信息

96、通过反馈信道发送给发送端；最后发送端根据反馈信息对信道的质量进行判断从而最后发送端根据反馈信息对信道的质量进行判断从而选择适当的发送参数来匹配信道。选择适当的发送参数来匹配信道。151高级材料高级材料链路自适应技术链路自适应技术差错控制技术是为了实现高速数据传输下的低差错控制技术是为了实现高速数据传输下的低误码率性能。发送端根据反馈信道上的链路性能，自误码率性能。发送端根据反馈信道上的链路性能，自适应地发送相应的数据。差错控制技术一般分为适应地发送相应的数据。差错控制技术一般分为3 3类：类：重传反馈方式（重传反馈方式（ARQARQ）、前向纠错方式（）、前向纠错方式（FECFEC）、混合）、混

97、合自动重传请求方式（自动重传请求方式（HARQHARQ）。）。152高级材料高级材料ARQARQARQARQ方式是在发送端发送能够检错的码，在接收方式是在发送端发送能够检错的码，在接收端根据译码结果是否出错，然后通过反馈信道给发送端根据译码结果是否出错，然后通过反馈信道给发送端发送一个应答信号正确（端发送一个应答信号正确（ACKACK）或者错误（）或者错误（NACKNACK）。）。发送端根据这个应答信号来决定是否重发数据帧，知发送端根据这个应答信号来决定是否重发数据帧，知道收到道收到ACKACK或者发送次数超过预先设定的最大发送次或者发送次数超过预先设定的最大发送次数后再发下一个数据帧。数后再

98、发下一个数据帧。153高级材料高级材料FECFECFECFEC方式是发送端采用冗余较大的纠错编码，接方式是发送端采用冗余较大的纠错编码，接收端译码后能纠正一定程度上的误码。收端译码后能纠正一定程度上的误码。这种方式不需要反馈信道，直接根据编码的冗这种方式不需要反馈信道，直接根据编码的冗余就能纠正部分错误，也不需要发送端和接收端配合余就能纠正部分错误，也不需要发送端和接收端配合处理，传输时延小，效率高，控制电路也比较简单。处理，传输时延小，效率高，控制电路也比较简单。154高级材料高级材料FECFEC但纠错码码比检错码的编码冗余度大，编码效但纠错码码比检错码的编码冗余度大，编码效率低，译码复杂度

99、大，并且如果误码在纠错码的纠错率低，译码复杂度大，并且如果误码在纠错码的纠错能力以外就只能把错误的码组传给用户能力以外就只能把错误的码组传给用户。155高级材料高级材料HARQHARQHARQHARQ是把这两种方式结合起来的一种差错控制是把这两种方式结合起来的一种差错控制技术，它能够使两者优势互补，提高链路性能。技术，它能够使两者优势互补，提高链路性能。156高级材料高级材料v移动通信概述移动通信概述v移动通信电波传播与传播预测模型移动通信电波传播与传播预测模型v移动通信中的信源编码与调制解调移动通信中的信源编码与调制解调v抗抗衰落和链路性能增强技术衰落和链路性能增强技术v蜂窝组网技术蜂窝组网

100、技术vGSMGSM及其增强移动通信系统及其增强移动通信系统v第第三代移动通系统及其增强技术三代移动通系统及其增强技术v移动通信网络优化移动通信网络优化157高级材料高级材料移动通信网的基本概念移动通信网的基本概念v一般来说，移动通信网络由两部分组成一般来说，移动通信网络由两部分组成：空中网络地面网络158高级材料高级材料空中网络空中网络v空中网络是移动通信网的主要部分，主要包括：空中网络是移动通信网的主要部分，主要包括：1）多址接入2）频率复用和蜂窝小区3）切换和位置更新159高级材料高级材料地面网络地面网络v地面网络部分主要包括：地面网络部分主要包括：1）服务区内各个基站的相互连接；2）基站

101、与固定网络。160高级材料高级材料频率复用和蜂窝小区频率复用和蜂窝小区频率频率复用和蜂窝小区的设计是与移动网的区域复用和蜂窝小区的设计是与移动网的区域覆盖和容量需求紧密相连覆盖和容量需求紧密相连。一般来说一般来说，移动通信网的区域覆盖方式可分为，移动通信网的区域覆盖方式可分为两类两类：一类是小容量的大区制；另一类是大容量的小区制。161高级材料高级材料小容量的大区制小容量的大区制大区制是指一个基站覆盖整个服务区。大区制是指一个基站覆盖整个服务区。为了增大单基站的服务区域，天线架设要高，为了增大单基站的服务区域，天线架设要高，发送功率要大。但是这只能保证移动台可以接收到基发送功率要大。但是这只能

102、保证移动台可以接收到基站的信号。反过来，当移动台发射时，由于受到移动站的信号。反过来，当移动台发射时，由于受到移动台发射功率的限制，就无法保障通信了。台发射功率的限制，就无法保障通信了。162高级材料高级材料小容量的大区制小容量的大区制为解决这个问题，可以在服务区内设若干分集为解决这个问题，可以在服务区内设若干分集接收点与基站相连，利用分集接收来保证上行链路的接收点与基站相连，利用分集接收来保证上行链路的通信质量；也可以在基站采用全向辐射天线和定向接通信质量；也可以在基站采用全向辐射天线和定向接收天线，从而改善上行链路的通信条件。收天线，从而改善上行链路的通信条件。163高级材料高级材料小容量

103、的大区制小容量的大区制大区制只能适用于小容量的通信网，是发送专大区制只能适用于小容量的通信网，是发送专用移动通信网可选用的制式。用移动通信网可选用的制式。164高级材料高级材料大容量的小区制大容量的小区制小区小区制移动通信系统的频率复用和覆盖有两种制移动通信系统的频率复用和覆盖有两种：v带状带状服务覆盖服务覆盖区区v面面状服务覆盖区。状服务覆盖区。165高级材料高级材料大容量的小区制大容量的小区制在面状服务覆盖区中在面状服务覆盖区中，采用不同频率的小区组，采用不同频率的小区组成簇或区群成簇或区群。考虑考虑一个共有一个共有S S个可用的双向信道的蜂窝系统，个可用的双向信道的蜂窝系统，如果每个小区

104、都分配如果每个小区都分配K K个信道（个信道（KSK18dBC/I18dB，假设，假设n n取值为取值为4 4，簇，簇N N最小为最小为6.946.94，故一般取簇，故一般取簇N N为为7 7。在数字移动通。在数字移动通信系统中，信系统中，C/I=710dBC/I=710dB，所以可以采用较小的，所以可以采用较小的N N值。值。172高级材料高级材料大容量的小区制大容量的小区制为了为了找到某一特定小区的相距的同频相邻小区，找到某一特定小区的相距的同频相邻小区，必须按照以下步骤进行必须按照以下步骤进行：沿着任何一条六边形链移动沿着任何一条六边形链移动i i个小区个小区；逆时针旋转逆时针旋转606

105、0o o再移动再移动j j个小区。个小区。173高级材料高级材料多址接入技术多址接入技术v频分多址频分多址 FDMA FDMAv时分多址时分多址 TDMA TDMAv码分多址码分多址 CDMA CDMAv目前在移动通信系统中应用的多址方式有：目前在移动通信系统中应用的多址方式有：FDMAFDMA、TDMATDMA、CDMACDMA以及他们的混合应用方式。以及他们的混合应用方式。174高级材料高级材料FDMAFDMA方式方式在在FDDFDD系统中，分配给用户一个信道，即一对频系统中，分配给用户一个信道，即一对频谱；一个频谱用作前向信道即基站向移动台方向的信谱；一个频谱用作前向信道即基站向移动台方

106、向的信道，另一个则用作反向信道即移动台向基站方向的信道，另一个则用作反向信道即移动台向基站方向的信道道。这种这种通信系统的基站必须同时发射和接收多个通信系统的基站必须同时发射和接收多个不同频率的信号；任意两个移动用户之间通信都必须不同频率的信号；任意两个移动用户之间通信都必须经过基站的中专，因而必须同时占用经过基站的中专，因而必须同时占用2 2个信道（个信道（2 2对频对频谱）才能实现双工通信。谱）才能实现双工通信。175高级材料高级材料FDMAFDMA方式方式在在频率轴上，前向信道占有较高的频带，反向频率轴上，前向信道占有较高的频带，反向信道占有较低的频带，中间为保护频带。在用户频道信道占有

107、较低的频带，中间为保护频带。在用户频道之间，设有保护频带以免因系统的频率漂移造成频道之间，设有保护频带以免因系统的频率漂移造成频道间的重叠间的重叠。前前向与反向信道的频带分割是实现频分双工通向与反向信道的频带分割是实现频分双工通信的要求；频道间隔是保证频道之间不重叠的条件信的要求；频道间隔是保证频道之间不重叠的条件。176高级材料高级材料FDMAFDMA方式方式v在在FDMAFDMA系统中主要的干扰有：系统中主要的干扰有：互调干扰邻道干扰同频道干扰177高级材料高级材料TDMATDMA方式方式时分多址是在一个宽带的无线载波上，把时间时分多址是在一个宽带的无线载波上，把时间分成周期性的帧，每一帧

108、在分割成若干时隙（无论帧分成周期性的帧，每一帧在分割成若干时隙（无论帧或时隙都是互不重叠的），每个时隙就是一个通信信或时隙都是互不重叠的），每个时隙就是一个通信信道，分配给一个用户。道，分配给一个用户。178高级材料高级材料TDMATDMA方式方式系统根据一定的时隙分配原则，使各个移动台系统根据一定的时隙分配原则，使各个移动台在每帧内只能按指定的时隙向基站发射信号（突发信在每帧内只能按指定的时隙向基站发射信号（突发信号），在满足定时和同步的条件下，基站可以在各时号），在满足定时和同步的条件下，基站可以在各时隙中接收到各移动台的信号而互不干扰。隙中接收到各移动台的信号而互不干扰。179高级材料高

109、级材料TDMATDMA方式方式同时，基站发向各个移动台的信号都按顺序安同时，基站发向各个移动台的信号都按顺序安排在预定的时隙中传输，各移动台只要在指定的排在预定的时隙中传输，各移动台只要在指定的时隙时隙内接收，就能在合路的信号（内接收，就能在合路的信号（TDMTDM信号）中把发给它信号）中把发给它的信号区分出来。的信号区分出来。180高级材料高级材料CDMACDMA方式方式码分多址系统为每个用户分配了各自特定的地码分多址系统为每个用户分配了各自特定的地址码，利用公共信道来传输信息。址码，利用公共信道来传输信息。CDMACDMA系统的地址码相互具有准正交性，以区别系统的地址码相互具有准正交性，以

110、区别地址、时间和空间上都可能重叠。地址、时间和空间上都可能重叠。181高级材料高级材料CDMACDMA方式方式系统的接收端必须有完全一致的本地地址码，系统的接收端必须有完全一致的本地地址码，用来对接收信号进行相关检测。其他使用不同码型的用来对接收信号进行相关检测。其他使用不同码型的信号因为和接收机本地产生的码型不同而不能被解调。信号因为和接收机本地产生的码型不同而不能被解调。它们的存在类似于在信道中引入了噪声或干扰，它们的存在类似于在信道中引入了噪声或干扰，通常称之为多址干扰。通常称之为多址干扰。182高级材料高级材料CDMACDMA方式方式vCDMACDMA系统存在着两个严重的问题：系统存在

111、着两个严重的问题：一是来自非同步CDMA网中不同用户的扩频序列不完全时正交的，会引起用户间的相互干扰；另一个问题是远近效应。183高级材料高级材料SDMASDMA方式方式SDMASDMA方式通过空间的分割来区别不同的用户方式通过空间的分割来区别不同的用户。在在移动通信中，能实现空间分割的基本技术就移动通信中，能实现空间分割的基本技术就是采用自适应阵列天线，在不同的用户方向上形成不是采用自适应阵列天线，在不同的用户方向上形成不同的波束。同的波束。184高级材料高级材料扩频通信基础扩频通信基础扩频通信技术是一种信息传输方式，用来传输信息的信号带宽远远大于信息本身的带宽；频带的扩展由独立于信息的扩频

112、码来实现，并与所传输的信息数据无关；在接收端则用相同的扩频码进行相关解调，实现解扩和恢复所传的信息数据。该项技术称为扩频调制，而传输扩频信号的系统为扩频系统。185高级材料高级材料扩频通信基础扩频通信基础扩频通信扩频通信技术的理论基础是香农定理。技术的理论基础是香农定理。 香香农公式表明了一个信道无误差地传输信息的农公式表明了一个信道无误差地传输信息的能力与信道中的信噪比以及用于传输信息的信道带宽能力与信道中的信噪比以及用于传输信息的信道带宽之间的关系。之间的关系。186高级材料高级材料扩频通信基础扩频通信基础决定信道容量的决定信道容量的C C的参数有的参数有3 3个：信道带宽个：信道带宽W

113、W、持、持续时间续时间T T以及信噪比以及信噪比S/NS/N。用频带换取信噪比就是现代扩频通信的基本原用频带换取信噪比就是现代扩频通信的基本原理，其目的是提高通信系统的可靠性。理，其目的是提高通信系统的可靠性。187高级材料高级材料扩频通信基础扩频通信基础v扩展频谱的方法有：扩展频谱的方法有：直接序列扩频，简称直接扩频或直扩（DS）跳变频率扩频，简称跳频（FH）跳变时间扩频，简称跳时宽带线性调频，简称Chirp188高级材料高级材料直接序列扩频直接序列扩频直接序列扩频直接序列扩频就是就是直接用具有高码率的扩频码直接用具有高码率的扩频码序列在发送端去扩展信号的频谱，而在接收端用相同序列在发送端去

114、扩展信号的频谱，而在接收端用相同的扩频码序列解扩，把展宽的扩频信号还原成原始的的扩频码序列解扩，把展宽的扩频信号还原成原始的信息。信息。189高级材料高级材料跳变频率扩频跳变频率扩频v跳变频率扩频跳变频率扩频则是用较低速率编码序列的指令去控则是用较低速率编码序列的指令去控制载波的中心频率，使其离散地在一个给定频带内制载波的中心频率，使其离散地在一个给定频带内跳变，形成一个宽带的离散频率谱。跳变，形成一个宽带的离散频率谱。190高级材料高级材料跳变时间扩频跳变时间扩频与与跳频相似，跳时是使发射信号在时间轴上跳跳频相似，跳时是使发射信号在时间轴上跳变。首先把时间轴分成许多时片。在一帧内哪个时片变。

115、首先把时间轴分成许多时片。在一帧内哪个时片发射信号由扩频码序列去进行控制发射信号由扩频码序列去进行控制。可以可以把跳时理解为：用一定码序列进行选择的把跳时理解为：用一定码序列进行选择的多时片的时移键控。简单的跳时抗干扰性不强，很少多时片的时移键控。简单的跳时抗干扰性不强，很少单独使用。单独使用。191高级材料高级材料扩频系统扩频系统上述基本调制方法可以进行组合形成各种混合上述基本调制方法可以进行组合形成各种混合系统。目前扩展频谱的带宽常在系统。目前扩展频谱的带宽常在1100MHz1100MHz的范围，因的范围，因此系统的抗干扰性能非常好。扩频技术所具有的抗衰此系统的抗干扰性能非常好。扩频技术所

116、具有的抗衰落能力和频道共享能力对移动通信具有很大的吸引力。落能力和频道共享能力对移动通信具有很大的吸引力。192高级材料高级材料直扩系统直扩系统直接直接序列调制系统亦称直接扩频系统，或伪噪序列调制系统亦称直接扩频系统，或伪噪声系统，记作声系统，记作DSDS系统系统。扩扩频的作用仅仅是扩展了信号的带宽，虽然也频的作用仅仅是扩展了信号的带宽，虽然也常常被称作扩频调制，但它本身并不具有实现信号频常常被称作扩频调制，但它本身并不具有实现信号频谱搬移的功能。扩展频谱的特性取决于所采用的编码谱搬移的功能。扩展频谱的特性取决于所采用的编码序列的码型和速率。序列的码型和速率。193高级材料高级材料直扩系统直扩

117、系统扩频系统在发送端将有用信号经扩频处理后，扩频系统在发送端将有用信号经扩频处理后，频谱被展宽；在接收端，利用伪码的相关性作解扩处频谱被展宽；在接收端，利用伪码的相关性作解扩处理后，有用信号频谱被恢复成窄带谱。理后，有用信号频谱被恢复成窄带谱。宽带无用信号与本地伪码不相关，因此不能解宽带无用信号与本地伪码不相关，因此不能解扩仍为宽带谱。而窄带无用信号则被本地伪码扩展为扩仍为宽带谱。而窄带无用信号则被本地伪码扩展为宽带谱。宽带谱。194高级材料高级材料直扩系统直扩系统由于无用的干扰信号为宽带谱而有用信号为窄由于无用的干扰信号为宽带谱而有用信号为窄带谱，我们可以用一个窄带滤波器排除带外的干扰电带谱

118、，我们可以用一个窄带滤波器排除带外的干扰电平。这样，窄带内的信噪比大大提高了。为了提高抗平。这样，窄带内的信噪比大大提高了。为了提高抗干扰性，希望扩展带宽对信息带宽的比例越大越好。干扰性，希望扩展带宽对信息带宽的比例越大越好。195高级材料高级材料直扩系统直扩系统直直扩系统的优点在于它可以在很低的甚至负信扩系统的优点在于它可以在很低的甚至负信噪比环境中使系统正常工作。但是考虑到网内用户移噪比环境中使系统正常工作。但是考虑到网内用户移动的情况对直扩系统将产生远近效应动的情况对直扩系统将产生远近效应。因此因此，移动通信采用直扩系统时，需要解决远，移动通信采用直扩系统时，需要解决远近效应带来的影响，

119、方法之一是采用功率控制。近效应带来的影响，方法之一是采用功率控制。196高级材料高级材料跳频系统跳频系统跳频系统的抗干扰原理与直扩系统不同：直扩跳频系统的抗干扰原理与直扩系统不同：直扩是靠频谱的扩展和解扩处理来提高信噪比的，跳频是是靠频谱的扩展和解扩处理来提高信噪比的，跳频是靠躲避干扰来提高信噪比的。靠躲避干扰来提高信噪比的。对跳频系统来说，另一个重要的指标是跳变的对跳频系统来说，另一个重要的指标是跳变的速率，可以分为快、慢两类。速率，可以分为快、慢两类。197高级材料高级材料跳频系统跳频系统慢慢跳变比较容易实现，但抗干扰性能也较差，跳变比较容易实现，但抗干扰性能也较差，跳变的速率远比信号速率

120、低。跳变的速率远比信号速率低。快跳的速率接近信号的最低频率。快跳的抗干快跳的速率接近信号的最低频率。快跳的抗干扰和隐蔽性能较好，但是实现能快速跳变而又有高稳扰和隐蔽性能较好，但是实现能快速跳变而又有高稳定度的频率合成器比较困难。定度的频率合成器比较困难。198高级材料高级材料跳频系统跳频系统由于跳频系统对载波的调制方式并无限制，且由于跳频系统对载波的调制方式并无限制，且能与现有的模拟调制兼容，故在军用短波和超短波电能与现有的模拟调制兼容，故在军用短波和超短波电台中得到了广泛的应用。移动通信中采用调频调制系台中得到了广泛的应用。移动通信中采用调频调制系统虽然不能完全避免远近效应带来的干扰，但是能

121、大统虽然不能完全避免远近效应带来的干扰，但是能大大减少它的影响，这是因为跳频系统的载波频率是随大减少它的影响，这是因为跳频系统的载波频率是随机改变的。机改变的。199高级材料高级材料跳频系统跳频系统当给定跳频带宽及信道带宽时，该跳频系统的当给定跳频带宽及信道带宽时，该跳频系统的用户同时工作的数量就唯一确定了。网内同时工作的用户同时工作的数量就唯一确定了。网内同时工作的用户数与业务覆盖区的大小无关。当按蜂窝式构成频用户数与业务覆盖区的大小无关。当按蜂窝式构成频段重复使用时，除本区外，应考虑邻区的移动用户的段重复使用时，除本区外，应考虑邻区的移动用户的远近效应引起的干扰。远近效应引起的干扰。200

122、高级材料高级材料地址码技术地址码技术在在扩频通信系统中，伪随机序列和正交编码是扩频通信系统中，伪随机序列和正交编码是十分重要的技术十分重要的技术。伪随机序列伪随机序列常以常以PNPN表示，称为伪码。伪码的码表示，称为伪码。伪码的码型将影响序列的相关性，序列的码元长度决定宽展频型将影响序列的相关性，序列的码元长度决定宽展频谱的宽度。所以，伪码的设计直接影响扩频系统的性谱的宽度。所以，伪码的设计直接影响扩频系统的性能，同样正交编码能，同样正交编码WalshWalsh码的性能也将直接影响扩频码的性能也将直接影响扩频系统的系统。系统的系统。201高级材料高级材料地址码技术地址码技术CDMA2000CD

123、MA2000系统下行链路，短的伪随机码用于区系统下行链路，短的伪随机码用于区分基站；分基站；WalshWalsh码用以区分用户，他们统一构成地址码用以区分用户，他们统一构成地址码。地址码的选择直接影响码。地址码的选择直接影响CDMACDMA系统的容量、抗干扰系统的容量、抗干扰能力、接入和切换速度等，所选地址码应能提供足够能力、接入和切换速度等，所选地址码应能提供足够数量的相关函数特性尖锐的码系列，在经过解扩后具数量的相关函数特性尖锐的码系列，在经过解扩后具有较高的信噪比。有较高的信噪比。202高级材料高级材料地址码技术地址码技术通常采用的伪码有通常采用的伪码有m m序列、序列、GoldGold

124、序列等多种伪随序列等多种伪随机序列。在移动通信的数字信令格式中，伪码常被用机序列。在移动通信的数字信令格式中，伪码常被用作帧同步编码序列，利用相关峰来启动帧同步脉冲以作帧同步编码序列，利用相关峰来启动帧同步脉冲以是实现帧同步。而正交编码通常采用是实现帧同步。而正交编码通常采用WalshWalsh码。码。203高级材料高级材料地址码技术地址码技术目前目前CDMA2000CDMA2000系统中用伪随机序列中的系统中用伪随机序列中的m m序列序列（长码）来区分用户，（长码）来区分用户，WCDMAWCDMA系统中用系统中用GoldGold码来区分码来区分用户，并且都采用正交用户，并且都采用正交Wals

125、hWalsh函数来区分信道。函数来区分信道。204高级材料高级材料m m序列序列在所有的伪随机序列中个，在所有的伪随机序列中个，m m序列序列是是最重要、最最重要、最基本的一种伪随机序列，在定时严格的系统中，我们基本的一种伪随机序列，在定时严格的系统中，我们可以采用可以采用m m序列作为地址码，利用它的不同相位来区序列作为地址码，利用它的不同相位来区分不同用户。分不同用户。205高级材料高级材料m m序列序列m m序列序列是是最简单，最容易最简单，最容易实现实现的一种周期性伪随的一种周期性伪随机序列，又被称作最长线性移位寄存器序列，它是由机序列，又被称作最长线性移位寄存器序列，它是由带线性反馈

126、的一位寄存器产生的周期最长的一种序列。带线性反馈的一位寄存器产生的周期最长的一种序列。206高级材料高级材料GoldGold码码m m序列，尤其是序列，尤其是m m序列优选对，是特性很好的伪序列优选对，是特性很好的伪随机序列。但是，它们能彼此构成优选对的数目很少，随机序列。但是，它们能彼此构成优选对的数目很少，不便于在码分多址系统中应用。不便于在码分多址系统中应用。GoldGold序列序列是是m m序列的组合码，由优选对的两个序列的组合码，由优选对的两个m m序列逐位模序列逐位模2 2加得到，当改变其中一个加得到，当改变其中一个m m序列的相位序列的相位（向后移位）时，可得到一个新的（向后移位

127、）时，可得到一个新的GoldGold序列。序列。207高级材料高级材料GoldGold码码GoldGold序列虽然是由序列虽然是由m m序列模序列模2 2加得到的，但它已加得到的，但它已不是不是m m序列，不过它是具有与序列，不过它是具有与m m序列优选对类似的自相序列优选对类似的自相关和互相关特性，而且构造简单，产生的序列数多，关和互相关特性，而且构造简单，产生的序列数多，因而获得广泛的应用。因而获得广泛的应用。208高级材料高级材料WalshWalsh码码WalshWalsh码（又称码（又称WalshWalsh函数）有着良好的互相关函数）有着良好的互相关和较好的自相关特性。和较好的自相关特

128、性。利用利用WalshWalsh函数的正交性，可作为码分多址的地函数的正交性，可作为码分多址的地址码。址码。209高级材料高级材料WalshWalsh码码利用利用WalshWalsh函数矩阵的递推关系，可得到函数矩阵的递推关系，可得到64646464阵列的阵列的WalshWalsh序列。序列。这些序列在这些序列在Qualcomm-CDMAQualcomm-CDMA数字移动通信系统中数字移动通信系统中被作为前向码分信道，并采用被作为前向码分信道，并采用6464位的正交位的正交WalshWalsh函数函数来用作反向信道的编码调制。来用作反向信道的编码调制。210高级材料高级材料扩频码的同步扩频码的

129、同步在码分系统中相关接收要求本地地址码（伪码）在码分系统中相关接收要求本地地址码（伪码）与收到的（发送来的）地址码同步。地址码的同步是与收到的（发送来的）地址码同步。地址码的同步是码分多址系统的重要组成部分，其性能好坏直接影响码分多址系统的重要组成部分，其性能好坏直接影响系统的性能。所谓两个扩频码同步，就是保持其时差系统的性能。所谓两个扩频码同步，就是保持其时差（相位差）为（相位差）为0 0状态。状态。211高级材料高级材料扩频码的同步扩频码的同步扩频码的同步可以分为粗同步与细同步。粗同扩频码的同步可以分为粗同步与细同步。粗同步又称为捕获，细同步又称为跟踪。步又称为捕获，细同步又称为跟踪。粗同

130、步使两个信号彼此粗略地对准；一旦接收粗同步使两个信号彼此粗略地对准；一旦接收的扩频信号被捕获，则的扩频信号被捕获，则接接着进行细同步，着进行细同步，使使两个信号两个信号的波形尽可能精确地保持对准。的波形尽可能精确地保持对准。212高级材料高级材料扩频码的同步扩频码的同步粗粗同步的方法包括并行相关检测、串行相关检同步的方法包括并行相关检测、串行相关检测以及匹配滤波捕获法。测以及匹配滤波捕获法。细细同步需要连续地检测同步误差，根据检测结同步需要连续地检测同步误差，根据检测结果不断调整本地伪码的时延（相位）。果不断调整本地伪码的时延（相位）。213高级材料高级材料蜂窝移动通信系统的蜂窝移动通信系统的

131、容量分析容量分析蜂窝蜂窝系统的无线容量可定义系统的无线容量可定义为为其中其中，m m是无线容量的大小；是无线容量的大小；B Bt t是分配给系统的总的频是分配给系统的总的频谱；谱；B Bc c是信道带宽；是信道带宽；N N是频率复用的小区数。是频率复用的小区数。214高级材料高级材料蜂窝移动通信系统的蜂窝移动通信系统的容量分析容量分析理论上理论上讲各种多址接入方式都有相同的容量。讲各种多址接入方式都有相同的容量。其中其中，P Pr r是系统中所有用户接收到的总能量；是系统中所有用户接收到的总能量；R Rb b是每是每个用户未编码比特率；个用户未编码比特率；E Eb b/N/N0 0是单位比特能

132、量与噪声谱是单位比特能量与噪声谱密度比。密度比。215高级材料高级材料蜂窝移动通信系统的容量分析蜂窝移动通信系统的容量分析然而，在实际情况下移动通信的然而，在实际情况下移动通信的3 3种多址系统并种多址系统并不具有相同的容量。在总频带宽度为不具有相同的容量。在总频带宽度为1.25MHz1.25MHz时，时，CDMACDMA数字蜂窝移动通信系统的容量是模拟数字蜂窝移动通信系统的容量是模拟FDMAFDMA（TACSTACS）系统容量的约）系统容量的约1616倍，是数字时分倍，是数字时分GSMGSM系系统容量的约统容量的约9 9倍。倍。216高级材料高级材料蜂窝移动通信系统的蜂窝移动通信系统的容量分

133、析容量分析但在实际中，但在实际中，CDMACDMA系统容量做不到理论值。系统容量做不到理论值。因为因为CDMACDMA系统容量的理论值是在理想功率控制系统容量的理论值是在理想功率控制条件下得到的。条件下得到的。217高级材料高级材料CDMACDMA系统中的功率控制系统中的功率控制CDMACDMA系统是一个自干扰系统，主要体现在系统是一个自干扰系统，主要体现在CDMACDMA技术的多址干扰（技术的多址干扰（MAIMAI）。干扰的增加会导致系统容）。干扰的增加会导致系统容量的降低，通信质量的下降。量的降低，通信质量的下降。克服多址干扰的方法之一就是功率控制，即根克服多址干扰的方法之一就是功率控制，

134、即根据无线信道的变化状况和链路质量按照一定的规则调据无线信道的变化状况和链路质量按照一定的规则调节发射信号的电平。节发射信号的电平。218高级材料高级材料 CDMA CDMA系统中的功率控制系统中的功率控制因此，功率控制的总体目标就是因此，功率控制的总体目标就是：在保证链路在保证链路质量的前提下使发射信号的功率最小，以减少多址干质量的前提下使发射信号的功率最小，以减少多址干扰。扰。 219高级材料高级材料CDMACDMA系统中的功率控制系统中的功率控制v从通信连路的角度，功率控制可分为从通信连路的角度，功率控制可分为前向功率控制反向功率控制v从功率控制方法的角度，功率控制可分为从功率控制方法的

135、角度，功率控制可分为开环功率控制闭环功率控制220高级材料高级材料反向功率控制反向功率控制反向功率控制就是在反向链路进行的功率控制，反向功率控制就是在反向链路进行的功率控制，用于调整移动台得发射功率，使信号到达基站接收机用于调整移动台得发射功率，使信号到达基站接收机时信号电平刚刚达到保证通信质量的最小信噪比门限，时信号电平刚刚达到保证通信质量的最小信噪比门限，从而克服远近效应，降低干扰，保证系统容量。从而克服远近效应，降低干扰，保证系统容量。221高级材料高级材料反向功率控制反向功率控制反向功率控制可以将移动台的发射功率调整至最反向功率控制可以将移动台的发射功率调整至最合理的电平，从而延长电池

136、的寿命，用于用户的移动合理的电平，从而延长电池的寿命，用于用户的移动性。性。不同的移动台到基站的距离不同，这导致不同用不同的移动台到基站的距离不同，这导致不同用户之间的路径损耗差别大，而且不同用户的信号所经户之间的路径损耗差别大，而且不同用户的信号所经历的无线信道环境也有很大的不同。历的无线信道环境也有很大的不同。222高级材料高级材料前向功率控制前向功率控制前向功率控制用来调整基站对每个移动台的发前向功率控制用来调整基站对每个移动台的发射功率，对信道衰落小和解调信噪比较高的移动台分射功率，对信道衰落小和解调信噪比较高的移动台分配相对较小的前向发射功率，而对那些衰落较大和解配相对较小的前向发射

137、功率，而对那些衰落较大和解调信噪比较低的移动台分配较大的前向发射功率，使调信噪比较低的移动台分配较大的前向发射功率，使信号到达移动台接收机时，信号电平刚刚达到保证通信号到达移动台接收机时，信号电平刚刚达到保证通信质量的最小信噪比门限。信质量的最小信噪比门限。223高级材料高级材料前向功率控制前向功率控制在前向链路中，前向链路所有信道同步发射，在前向链路中，前向链路所有信道同步发射，而且对于某个移动台来说，前向链路的所有信道所经而且对于某个移动台来说，前向链路的所有信道所经历的无线环境是相同的。在理想情况下，移动台解调历的无线环境是相同的。在理想情况下，移动台解调时，本小区内其他用户的干扰可以通

138、过时，本小区内其他用户的干扰可以通过WalshWalsh码的正码的正交性完全除去。但是由于多径的影响，交性完全除去。但是由于多径的影响，WalshWalsh码的正码的正交性收到影响。交性收到影响。224高级材料高级材料前向功率控制前向功率控制因此，在前向链路的解调中，干扰主要是相邻因此，在前向链路的解调中，干扰主要是相邻小区的干扰和多径引入的干扰。此外，移动台可以利小区的干扰和多径引入的干扰。此外，移动台可以利用基站的导频信道进行相干解调。因此，前向链路的用基站的导频信道进行相干解调。因此，前向链路的质量要远好于反向链路。与反向链路相比，前向链路质量要远好于反向链路。与反向链路相比，前向链路对

139、功率控制的要求相对比较低。对功率控制的要求相对比较低。225高级材料高级材料开环功率控制开环功率控制开环功率控制指移动台（或基站）根据接收到开环功率控制指移动台（或基站）根据接收到的前向（或反向）链路信号功率大小来调整自己的发的前向（或反向）链路信号功率大小来调整自己的发射功率。射功率。开环功率控制用于补偿信道中的平均路径损耗开环功率控制用于补偿信道中的平均路径损耗及慢衰落，所以它有一个很大的动态范围。及慢衰落，所以它有一个很大的动态范围。226高级材料高级材料开环功率控制开环功率控制开环功率控制的前提条件是假设前向和反向链开环功率控制的前提条件是假设前向和反向链路的衰落情况是一致的。开环功率

140、控制的优点是简单路的衰落情况是一致的。开环功率控制的优点是简单易行，不需要在基站和移动台之间交互信息，可调范易行，不需要在基站和移动台之间交互信息，可调范围大，控制速度快。围大，控制速度快。227高级材料高级材料开环功率控制开环功率控制开环功率控制对降低慢衰落的影响是比较有效开环功率控制对降低慢衰落的影响是比较有效的。但是，在频分双工的的。但是，在频分双工的CDMACDMA系统中，前向链路与反系统中，前向链路与反向链路所占用的频段相差向链路所占用的频段相差45MHz45MHz以上，远远大于信号以上，远远大于信号的相关带宽，因此前向链路和反向链路的快衰落完全的相关带宽，因此前向链路和反向链路的快

141、衰落完全独立和读相关。这使得开环功率控制的精度收到影响，独立和读相关。这使得开环功率控制的精度收到影响，只能起到粗控的作用。只能起到粗控的作用。228高级材料高级材料闭环功率控制闭环功率控制闭环功率控制建在开环功率控制的基础之上，闭环功率控制建在开环功率控制的基础之上，对开环功率控制进行校正。闭环功率控制可以部分降对开环功率控制进行校正。闭环功率控制可以部分降低信道快衰落的影响。低信道快衰落的影响。闭环功率控制的主要优点是控制精度高，用于闭环功率控制的主要优点是控制精度高，用于通信过程中发射功率的精细调整。通信过程中发射功率的精细调整。229高级材料高级材料闭环功率控制闭环功率控制但是但是从功

142、率控制指令的发出到执行，存在一定从功率控制指令的发出到执行，存在一定的时延。当时延上升时，功率控制的性能将严重下降的时延。当时延上升时，功率控制的性能将严重下降。闭环功率控制又可以分为两部分闭环功率控制又可以分为两部分：v内环内环功率功率控制控制v外环外环功率功率控制控制230高级材料高级材料闭环功率控制闭环功率控制外环功率控制的作用是对内环门限进行调整，外环功率控制的作用是对内环门限进行调整，这种调整是根据接收信号质量指标（如误帧率）的变这种调整是根据接收信号质量指标（如误帧率）的变化来进行的。化来进行的。通过测量接收信号质量并定时根据测量的接收通过测量接收信号质量并定时根据测量的接收信号质

143、量来调节内环门限，将其调大或调小以维持恒信号质量来调节内环门限，将其调大或调小以维持恒定的接收信号质量。定的接收信号质量。231高级材料高级材料闭环功率控制闭环功率控制外环功率控制是为了适应无线信道的变化，动外环功率控制是为了适应无线信道的变化，动态调整内环功率控制中的信噪比门限。这就使得功率态调整内环功率控制中的信噪比门限。这就使得功率控制直接与通信质量相联系，而不仅仅是体现在对信控制直接与通信质量相联系，而不仅仅是体现在对信噪比的改善上。噪比的改善上。232高级材料高级材料反向链路功率控制反向链路功率控制v反向链路功率控制包括反向链路功率控制包括：开环功率控制反向闭环功率控制233高级材料

144、高级材料反向开环功率控制反向开环功率控制v反向开环功率控制主要有两个功能：反向开环功率控制主要有两个功能：调整移动台初始接入时的发射功率弥补由于路径损耗而造成的衰减的变化234高级材料高级材料反向开环功率控制反向开环功率控制在开环功率控制中，移动台根据整个频段内接在开环功率控制中，移动台根据整个频段内接收到的前向链路总功率，然后结合已知的一些参数采收到的前向链路总功率，然后结合已知的一些参数采用一定的算法计算得出接入时的发射功率大小。其基用一定的算法计算得出接入时的发射功率大小。其基本原则是如果接收功率高于目标值，则移动台降低发本原则是如果接收功率高于目标值，则移动台降低发射功率；反之，则提高

145、发射功率。关键是要使移动台射功率；反之，则提高发射功率。关键是要使移动台的发射功率接近于目标值。的发射功率接近于目标值。235高级材料高级材料反向开环功率控制反向开环功率控制由于由于开环功率控制是为了补偿平均路径损耗以开环功率控制是为了补偿平均路径损耗以及慢衰落，所以它必须要有一个很大的动态范围及慢衰落，所以它必须要有一个很大的动态范围。根据根据空中接口标准，它至少应该达到空中接口标准，它至少应该达到 32dB 32dB的动的动态范围。态范围。236高级材料高级材料反向闭环功率控制反向闭环功率控制反向闭环功率控制是指基站根据测量到的反向反向闭环功率控制是指基站根据测量到的反向信道的质量来调整移

146、动台的发射功率。其基本原则是信道的质量来调整移动台的发射功率。其基本原则是如果测量到的反向信道质量低于一定的门限，命令移如果测量到的反向信道质量低于一定的门限，命令移动台增加发射功率；反之命令移动台降低发射功率。动台增加发射功率；反之命令移动台降低发射功率。237高级材料高级材料反向闭环功率控制反向闭环功率控制反向闭环功率控制是对反向开环功率控制的不反向闭环功率控制是对反向开环功率控制的不准确性进行弥补的一种有效手段，需要基站和移动台准确性进行弥补的一种有效手段，需要基站和移动台的共同参与。的共同参与。反向闭环功率控制在开环功率控制的基础上，反向闭环功率控制在开环功率控制的基础上，能够提供能够

147、提供 24dB 24dB的动态范围。的动态范围。238高级材料高级材料v反向闭环功率控制包括两部分反向闭环功率控制包括两部分：内环功率控制外环功率控制内环功率控制的目的是使移动台业务信道的信噪比Eb/Nt能够尽可能低接近目标值外环功率控制则对指定的移动台调整其Eb/Nt的目标值。反向闭环功率控制反向闭环功率控制239高级材料高级材料前向链路功率控制前向链路功率控制前向功率控制是基站根据移动台提供的测量结前向功率控制是基站根据移动台提供的测量结果，调整对每个移动台得发射功率。其目的是对衰落果，调整对每个移动台得发射功率。其目的是对衰落小的移动台分配相对较小的前向发射功率，而对衰落小的移动台分配相

148、对较小的前向发射功率，而对衰落比较大的移动台分配较大的前向发射功率。比较大的移动台分配较大的前向发射功率。240高级材料高级材料前向链路功率控制前向链路功率控制在保证一定通信质量的前提下，尽量减少业务在保证一定通信质量的前提下，尽量减少业务信道的发射功率，从而降低干扰。基站根据移动台提信道的发射功率，从而降低干扰。基站根据移动台提供的前向链路误帧率的反馈报告来决定是增加还是减供的前向链路误帧率的反馈报告来决定是增加还是减少对移动台的前向发射功率。少对移动台的前向发射功率。从这个意义上说，前向功率控制采用的也是闭从这个意义上说，前向功率控制采用的也是闭环的形式。环的形式。241高级材料高级材料信

149、道切换的原理信道切换的原理当移动用户处于通话状态时，如果出现用户从当移动用户处于通话状态时，如果出现用户从一个小区移动到另一个小区的情况，为了保证通话的一个小区移动到另一个小区的情况，为了保证通话的连续，系统要将对该连续，系统要将对该MSMS的连接控制从一个小区转移到的连接控制从一个小区转移到另一个小区。另一个小区。这种将正处于通话状态的这种将正处于通话状态的MSMS转移到新的业务信转移到新的业务信道上（新的小区）的过程称为切换。道上（新的小区）的过程称为切换。242高级材料高级材料从本质上说，切换的目的是实现蜂窝移动通信从本质上说，切换的目的是实现蜂窝移动通信的无缝隙覆盖，即当移动台从一个小

150、区进入另一个小的无缝隙覆盖，即当移动台从一个小区进入另一个小区时，保证通信的连续性。切换操作不仅包括识别新区时，保证通信的连续性。切换操作不仅包括识别新的小区，而且需要分配给移动台在新小区的话音信道的小区，而且需要分配给移动台在新小区的话音信道和控制信道。和控制信道。信道切换的原理信道切换的原理243高级材料高级材料v由以下两个原因引起一个切换：由以下两个原因引起一个切换：信号的强度或质量下降到由系统规定的一定参数以下，此时移动台被切换到信号强度较强的相邻小区。由于某小区业务信道容量全被占用或几乎全被占用，这时移动台被切换到业务信道容量较空闲的相邻小区信道切换的原理信道切换的原理244高级材料

151、高级材料呼叫呼叫在一个小区内没有经过切换的通话时间，在一个小区内没有经过切换的通话时间，叫做驻留时间。某一特定用户的驻留时间受到一系列叫做驻留时间。某一特定用户的驻留时间受到一系列参数的影响，包括传播、干扰、用户与基站之间的距参数的影响，包括传播、干扰、用户与基站之间的距离，以及其他随时间而变的因素。离，以及其他随时间而变的因素。信道切换的原理信道切换的原理245高级材料高级材料在第一代模拟蜂窝系统中，信号能量的检测是在第一代模拟蜂窝系统中，信号能量的检测是由基站来完成的，由由基站来完成的，由MSCMSC来管理的；在使用来管理的；在使用TDMATDMA技术技术的第二代系统中，是否切换的决定是由

152、移动台来辅助的第二代系统中，是否切换的决定是由移动台来辅助完成的，在移动台辅助切换（完成的，在移动台辅助切换（MAHOMAHO）中，每个移动台）中，每个移动台检测从周围基站中接收信号能连个，并且将这些检测检测从周围基站中接收信号能连个，并且将这些检测数据连续地送回给当前为它服务的基站。数据连续地送回给当前为它服务的基站。信道切换的原理信道切换的原理246高级材料高级材料不同的系统使用不同的策略和方法来处理切换不同的系统使用不同的策略和方法来处理切换请求。使切换具有优先权的一种方法叫做信道监视方请求。使切换具有优先权的一种方法叫做信道监视方法，即保留小区中所有可用信道的一小部分，专门为法，即保留

153、小区中所有可用信道的一小部分，专门为那些可能要切换到该小区的通话发出切换请求服务。那些可能要切换到该小区的通话发出切换请求服务。对切换请求进行排队，是减小由于缺少可用信道而强对切换请求进行排队，是减小由于缺少可用信道而强迫中断发生概率的另一种方法。迫中断发生概率的另一种方法。信道切换的原理信道切换的原理247高级材料高级材料切换分类切换分类根据根据切换发生时，移动台与原基站以及目标基切换发生时，移动台与原基站以及目标基站连接方式的不同，可以将切换站连接方式的不同，可以将切换分为分为：v硬切换硬切换v软切换软切换248高级材料高级材料硬切换（硬切换（HHOHHO）硬切换是指在新的通信连路建立之前

154、，先中断硬切换是指在新的通信连路建立之前，先中断旧的通信链路的切换方式，即先断后通。旧的通信链路的切换方式，即先断后通。采用不同频率的小区之间只能采用硬切换。采用不同频率的小区之间只能采用硬切换。249高级材料高级材料软切换（软切换（SHOSHO）软软切换是指需要切换时，移动台先于目标基站切换是指需要切换时，移动台先于目标基站建立通信链路，再切断与原基站之间的通信链路的切建立通信链路，再切断与原基站之间的通信链路的切换方式，即先通后断换方式，即先通后断。软软切换只有在使用相同频率的小区之间进行。切换只有在使用相同频率的小区之间进行。250高级材料高级材料软软切换中还包括更软切换。所谓更软切换是

155、指切换中还包括更软切换。所谓更软切换是指在同一个小区的不同扇区之间进行的软切换在同一个小区的不同扇区之间进行的软切换。与与此对应，软切换通常是指不同小区之间进行此对应，软切换通常是指不同小区之间进行的软切换。的软切换。软切换（软切换（SHOSHO）251高级材料高级材料软切换过程软切换过程CDMACDMA的切换是移动台辅助切换，它是以移动台的切换是移动台辅助切换，它是以移动台向基站报告的导频强度测量消息为切换依据，基站分向基站报告的导频强度测量消息为切换依据，基站分析导频强度测量消息并按一定的算法决定是否进行切析导频强度测量消息并按一定的算法决定是否进行切换。换。252高级材料高级材料v通常切

156、换的过程可以分为以下通常切换的过程可以分为以下3 3个阶段：个阶段：1）链路监视和测量2）目标小区的确定和切换触发3）切换执行软切换过程软切换过程253高级材料高级材料链路监视和测量链路监视和测量在监测阶段，由移动台完成对前向链路的测量；在监测阶段，由移动台完成对前向链路的测量；而反向链路的信号质量由基站测量，测量结果发送给而反向链路的信号质量由基站测量，测量结果发送给相邻的网络单元、移动台、相邻的网络单元、移动台、BSCBSC以及以及MSCMSC。254高级材料高级材料目标小区确定和切换触发目标小区确定和切换触发这这一阶段也称为切换决策。在这一阶段，将测一阶段也称为切换决策。在这一阶段，将测

157、量结果与预先定义的门限值进行比较，确定切换的目量结果与预先定义的门限值进行比较，确定切换的目标小区，决定是否启动切换过程。标小区，决定是否启动切换过程。255高级材料高级材料切换执行切换执行在执行阶段，移动台增加一条新的无线链路或在执行阶段，移动台增加一条新的无线链路或者释放一条旧的无线链路，完成切换过程。者释放一条旧的无线链路，完成切换过程。256高级材料高级材料位置更新位置更新在在移动通信系统中，用户可以在系统覆盖范围移动通信系统中，用户可以在系统覆盖范围内任意移动，为了能把一个呼叫传送到随机移动的用内任意移动，为了能把一个呼叫传送到随机移动的用户，就必须有一个高效的位置管理系统来跟踪用户

158、的户，就必须有一个高效的位置管理系统来跟踪用户的位置变化。位置变化。257高级材料高级材料v位置管理包括两个主要任务位置管理包括两个主要任务位置登记呼叫传递位置更新位置更新258高级材料高级材料v位置登记的步骤是在移动台得实时位置信息已知的位置登记的步骤是在移动台得实时位置信息已知的情况下，更新位置数据和认证移动台。情况下，更新位置数据和认证移动台。v呼叫传递的步骤是在有呼叫给移动台的情况下，根呼叫传递的步骤是在有呼叫给移动台的情况下，根据据HLRHLR和和VLRVLR中的可用位置信息来定位移动台。中的可用位置信息来定位移动台。位置更新位置更新259高级材料高级材料位置位置更新解决移动台如何发

159、现位置变化以及何更新解决移动台如何发现位置变化以及何时报告它的当前位置时报告它的当前位置。呼呼解决如何有效地确定移动台当前处于哪一个解决如何有效地确定移动台当前处于哪一个小区。小区。位置更新位置更新260高级材料高级材料2G2G移动网络的基本组成移动网络的基本组成261高级材料高级材料GPRSGPRS网络结构网络结构262高级材料高级材料CDMA2000 1xCDMA2000 1x网络结构网络结构263高级材料高级材料3G3G移动网移动网络的络的基本组成基本组成264高级材料高级材料R99 3GR99 3G网络结构图网络结构图265高级材料高级材料移动软交换技术移动软交换技术266高级材料高级

160、材料v移动通信概述移动通信概述v移动通信电波传播与传播预测模型移动通信电波传播与传播预测模型v移动通信中的信源编码与调制解调移动通信中的信源编码与调制解调v抗抗衰落和链路性能增强技术衰落和链路性能增强技术v蜂窝组网技术蜂窝组网技术vGSMGSM及其增强移动通信系统及其增强移动通信系统v第第三代移动通系统及其增强技术三代移动通系统及其增强技术v移动通信网络优化移动通信网络优化267高级材料高级材料GSMGSM系统的业务系统的业务及其特征及其特征vGSMGSM按照按照ISDNISDN对业务的分类方法对其业务进行了分类，对业务的分类方法对其业务进行了分类，业务分为业务分为：基本业务电信业务（又称用户

161、终端业务）承载业务补充业务268高级材料高级材料v电信业务是为用户通信提供的包括终端设备功能在电信业务是为用户通信提供的包括终端设备功能在内完整能力的通信业务。内完整能力的通信业务。v承载业务提供用户接入点间信号传输的能力。承载业务提供用户接入点间信号传输的能力。GSMGSM系统的业务系统的业务及其特征及其特征269高级材料高级材料vGSMGSM系统主要提供的电信业务包括系统主要提供的电信业务包括：1）电话业务2）紧急呼叫业务3）短消息业务4）传真业务GSMGSM系统的业务系统的业务及其特征及其特征270高级材料高级材料电话业务电话业务电话业务是电话业务是GSMGSM系统所提供的业务中最重要的

162、业系统所提供的业务中最重要的业务，它为数字移动通信系统的用户和其他所有与其联务，它为数字移动通信系统的用户和其他所有与其联网的用户之间提供双向电话通信。网的用户之间提供双向电话通信。271高级材料高级材料紧急呼叫业务紧急呼叫业务紧急呼叫业务，紧急呼叫业务，是由电话业务引申出来的一种是由电话业务引申出来的一种特殊业务。特殊业务。使用紧急业务可以不收费，也不需要鉴别使用使用紧急业务可以不收费，也不需要鉴别使用者的识别号码。者的识别号码。根据我国情况，暂不提供紧急呼叫业务。根据我国情况，暂不提供紧急呼叫业务。272高级材料高级材料短消息业务短消息业务v短消息业务，短消息业务，分为分为3 3类类MS起

163、始的短消息业务MS终端的点对点短消息业务小区广播短消息业务点对点的短消息业务由短消息业务中心完成存储和前转功能。短消息业务中心是与GSM系统在功能上完全分离的实体。273高级材料高级材料传真业务传真业务v传真业务传真业务有两类有两类交替语音和三类传真，指语音与三类传真交替传送的业务自动三类传真，指能使用户经GSM网以传真编码信息文件的形式自动交换各种函件的业务274高级材料高级材料GSMGSM系统的结构系统的结构275高级材料高级材料vGSMGSM系统总体结构由以下功能单元组成系统总体结构由以下功能单元组成：MS（移动台）：它包括ME（移动设备）和SIM（用户识别模块）。根据业务的状况，移动设

164、备可包括MT（移动终端）、TAF（终端适配功能）和TE（终端设备）等功能部件。BTS（基站）：为一个小区服务的无线收发信设备。GSMGSM系统总体结构系统总体结构的的组成单元组成单元276高级材料高级材料BSC（基站控制器）：具有一个或多个BTS进行控制以及相应呼叫控制功能。BSC以及相应的BTS组成了BSS（基站子系统）。BSS是在一定的无线覆盖区中，由MSC（移动业务交换中心）控制，与MS进行通信的系统设备。MSC（移动业务交换中心）：对位于它管辖区域中的移动台进行控制、交换的功能实体。GSMGSM系统总体结构系统总体结构的的组成单元组成单元277高级材料高级材料VLR（访问位置寄存器）：

165、MSC为所管辖区域中MS的呼叫接续所需检索信息的数据库。VLR存储与呼叫处理有关的一些数据。HLR（归属位置寄存器）：管管理部门用于移动用户管理的数据库。每个移动用户都应在其归属位置寄存器注册登记。HLR主要存储两类信息：有关用户的参数有关用户目前所处位置的信息。GSMGSM系统总体结构系统总体结构的的组成单元组成单元278高级材料高级材料EIR（设备识别寄存器）：存储有关移动台设备阐述的数据库，主要完成对移动设备的识别、监视、锁闭等功能。AUC（鉴权中心）：为认证移动用户的身份和产生相应鉴权参数的功能实体。通常，HLR、AUC合设在一个物理实体中，VLR、MSC合设于一个物理实体中。MSC、

166、VLR、HLR、AUC、EIR功能实体组陈光交换子系统（SSS）。GSMGSM系统总体结构系统总体结构的的组成单元组成单元279高级材料高级材料GSMGSM系统总体结构系统总体结构的的组成单元组成单元OMC（操作维护中心）：操作维护系统中的各功能实体。280高级材料高级材料GSMGSM物理信道物理信道物理信道上，物理信道上，GSMGSM采用的是频分多址接入采用的是频分多址接入（FDMAFDMA）和时分多址接入和时分多址接入（TDMATDMA）混合技术。混合技术。281高级材料高级材料GSMGSM物理信道物理信道FDMAFDMA是说在是说在GSM900GSM900频段的上行（频段的上行（MSMS

167、到到BTSBTS）890900MHz890900MHz或下行（或下行（BTSBTS到到MSMS）935960MHz935960MHz频率频率范围内分配了范围内分配了124124个载波频率，简称载频。各个载频个载波频率，简称载频。各个载频之间的间隔为之间的间隔为200kHz200kHz。上行与下行载频是成。上行与下行载频是成对对的，即的，即使所谓的双工通信方式。双工收发载频对的间隔为使所谓的双工通信方式。双工收发载频对的间隔为45MHz45MHz。282高级材料高级材料GSMGSM物理信道物理信道TDMATDMA是说在是说在GSM900GSM900的每个载频上按时间分为的每个载频上按时间分为8

168、8个个时间段，每一个时隙段称为一个时隙，这样的时隙为时间段，每一个时隙段称为一个时隙，这样的时隙为信道或物理信道。信道或物理信道。一个载频上连续的一个载频上连续的8 8个时隙组成一个个时隙组成一个TDMATDMA帧。即帧。即GSMGSM的一个载频的一个载频可可提供提供8 8个物理信道。个物理信道。283高级材料高级材料GSMGSM技术体制对频率配置技术体制对频率配置的规定的规定v1 1）工作频段）工作频段GSM网络采用900/1800MHz频段，总的可用频带为100MHz。v2 2）频道间隔）频道间隔相邻频道间隔为200kHz。每个频道采用时分多址接入方式为8个时隙，即为8个信道。284高级材

169、料高级材料v3 3）双工收发间隔）双工收发间隔在900MHz频段，双工收发间隔为45MHz；在1800MHz频段，双工收发间隔为95MHz。v4 4）频道配置）频道配置采用等间隔频道配置方法。在900MHz频段，频道序号为1124，共124个频道；在1800MHz频段，频道序号为512885，共374个频道。GSMGSM技术体制对频率配置技术体制对频率配置的规定的规定285高级材料高级材料v5 5）频率复用方式）频率复用方式一般建议在建网初期使用43的复用方式，即N=4，采用定向天线，每基站用3个120o或60o方向性天线构成3个扇形小区。业务量较大的地区，根据设备的能力可采用其他的复用方式，

170、如33、26、13复用方式等。GSMGSM技术体制对频率配置技术体制对频率配置的规定的规定286高级材料高级材料v5 5）频率复用方式）频率复用方式邻省之间的协调时应采用43复用方式。若采用全向天线建议采用N=7的复用方式，其7组频率可从43复用方式所分的12组中任选7组，频道不够用的小区可以从剩余频率组中借用信道，但相邻频率组尽量在相邻小区使用。GSMGSM技术体制对频率配置技术体制对频率配置的规定的规定287高级材料高级材料v6 6）干扰保护比）干扰保护比无论采用无方向性天线还是方向性天线，基本原则是考虑不同的传播条件、不同的复用方式及多个干扰等因素后，还必须考虑干扰保护比要求。GSMGS

171、M技术体制对频率配置技术体制对频率配置的规定的规定288高级材料高级材料v7 7）保护频带）保护频带保护频带的设置原则是确保数字蜂窝移动通信系统能满足上面所述的干扰保护比要求。当GSM900系统与模拟蜂窝移动电话系统共存时，两系统之间（频道中心频率之间）应有约400kHz的保护带宽。当GSM1800系统与其他无线电系统的频率相邻时，应考虑系统间的相互干扰情况，留出足够的保护频带。GSMGSM技术体制对频率配置技术体制对频率配置的规定的规定289高级材料高级材料逻辑信道逻辑信道如果如果把把TDMATDMA帧的每个时隙看做是物理信道，那帧的每个时隙看做是物理信道，那么在物理信道中所传输的内容就是逻

172、辑信道么在物理信道中所传输的内容就是逻辑信道。逻辑信道逻辑信道是指根据移动网通信的需要，为所传送的各是指根据移动网通信的需要，为所传送的各种控制信令和语音或数据种控制信令和语音或数据业务业务。在在TDMATDMA的的8 8个时隙分个时隙分配的控制逻辑信道或语音、数据逻辑信道。配的控制逻辑信道或语音、数据逻辑信道。290高级材料高级材料GSMGSM数字系统在物理信道上传输的信息大约是由数字系统在物理信道上传输的信息大约是由100100多个调制比特组成的脉冲串，称为突发脉冲序列多个调制比特组成的脉冲串，称为突发脉冲序列BurstBurst。以不同的。以不同的BurstBurst信息格式来携带不同的

173、逻辑信息格式来携带不同的逻辑信道。信道。逻辑信道逻辑信道291高级材料高级材料逻辑信道逻辑信道分为专用信道和公用信道两大类分为专用信道和公用信道两大类。u专用专用信道主要用于传送用户语音或数据的业务信道，信道主要用于传送用户语音或数据的业务信道，另外还包括一些用于控制的专用控制信道另外还包括一些用于控制的专用控制信道；u公共信道公共信道主要是指用于传送基站向移动台广播消息主要是指用于传送基站向移动台广播消息的广播控制信道和用于传送的广播控制信道和用于传送MSCMSC与与MSMS间建立连接所需间建立连接所需的双向信号的控制信道。的双向信号的控制信道。逻辑信道逻辑信道292高级材料高级材料物理信道

174、与逻辑信道的配置物理信道与逻辑信道的配置GSMGSM系统按下面的方法建立物理信道和逻辑信道系统按下面的方法建立物理信道和逻辑信道间的映射对应关系：一个基站有间的映射对应关系：一个基站有N N个载频，每个载频个载频，每个载频有有8 8个时隙。个时隙。将将载波载波定义为定义为f f0 0、f f1 1、f f2 2，, ,。293高级材料高级材料v在载频在载频f f0 0上：上：TS0：逻辑控制控制信道，重复周期为51个TS；TS1：逻辑控制信道，重复周期为102个TS；TS2：逻辑业务信道，重复周期为26个TS；TS3TS7，逻辑业务信道，重复周期为26个TS；v其他其他f f1 1ffN N个

175、载频的个载频的TS0TS7TS0TS7时隙全部是业务信道。时隙全部是业务信道。物理信道与逻辑信道的配置物理信道与逻辑信道的配置294高级材料高级材料GSMGSM的时隙帧结构的时隙帧结构vGSMGSM的时隙帧结构有的时隙帧结构有5 5个层次个层次时隙TDMA帧复帧超帧超高帧。295高级材料高级材料v时隙时隙时隙是物理信道的基本单元。vTDMATDMA帧帧TDMA帧是由8个时隙组成的，是占据载频带宽的基本单元，即每个载频有8个时隙。GSMGSM的时隙帧结构的时隙帧结构296高级材料高级材料v复帧有两种类型复帧有两种类型由26个TDMA帧组成的复帧，用于TCH、SACCH和FACCH。有51个TDM

176、A帧组成的复帧，用于BCCH和CCCH。GSMGSM的时隙帧结构的时隙帧结构297高级材料高级材料v超帧超帧超帧是由51个26帧复帧或26个51帧复帧构成。v超高帧超高帧超高帧等于2048个超帧。在GSM系统中超高帧的周期是与加密和跳频有关的。每经过一个超高帧的周期，系统将重新启动密码和跳频算法GSMGSM的时隙帧结构的时隙帧结构298高级材料高级材料突发脉冲突发脉冲突发脉冲是以不同的信息格式携带不同逻辑信突发脉冲是以不同的信息格式携带不同逻辑信道在一个时隙内传输的，由道在一个时隙内传输的，由100100多个调制比特组成的多个调制比特组成的脉冲序列。根据逻辑信道的不同，突发脉冲也不尽相脉冲序列

177、。根据逻辑信道的不同，突发脉冲也不尽相同。同。通常突发脉冲有通常突发脉冲有5 5种类型种类型。299高级材料高级材料v普通突发脉冲普通突发脉冲用于构成TCH，以及除FCCH、SYCH、RACH和空闲突发脉冲以外的所有控制信息信道，携带他们的业务信息和控制信息。v频率校正突发脉冲频率校正突发脉冲用于构成频率校正信道，携带频率校正信息。突发脉冲突发脉冲300高级材料高级材料v同步突发脉冲同步突发脉冲用于构成同步信道，携带有系统的同步信息。v接入突发脉冲接入突发脉冲用于构成移动台的随机接入信道，携带随机接入信息。突发脉冲突发脉冲301高级材料高级材料v空闲突发脉冲空闲突发脉冲空闲突发脉冲的结构与普通

178、突发脉冲的结构相同，只是将普通突发脉冲中的加密信息比特换成固定比特。空闲突发脉冲的作用是当无用户信息传输时，用空闲突发脉冲替代普通突发脉冲在TDMA时隙中传送。突发脉冲突发脉冲302高级材料高级材料帧偏离帧偏离帧帧偏离是指前向信道的偏离是指前向信道的TDMATDMA帧定时与反向信道帧定时与反向信道的的TDMATDMA帧定时的固定偏差帧定时的固定偏差。GSMGSM系统中规定偏差为系统中规定偏差为3 3个时隙。个时隙。303高级材料高级材料在在GSMGSM系统中没突发脉冲的发送与接收必须严格系统中没突发脉冲的发送与接收必须严格地在相应的时隙中进行，所以系统必须保证严格的同地在相应的时隙中进行，所以

179、系统必须保证严格的同步。步。为了为了克服由突发脉冲的传输时延所带来的定时克服由突发脉冲的传输时延所带来的定时的不确定，基站要指示移动台以一定的提前量发送突的不确定，基站要指示移动台以一定的提前量发送突发脉冲，以补偿所增加的时延。发脉冲，以补偿所增加的时延。定时提前量定时提前量304高级材料高级材料半速率信道是指语音速率从原来的半速率信道是指语音速率从原来的13kbit/s13kbit/s下下降到降到6.5kbit/s6.5kbit/s。这样两个移动台可以使用一个物理。这样两个移动台可以使用一个物理信道进行呼叫，系统容量可增加一倍。信道进行呼叫，系统容量可增加一倍。半速率信道半速率信道305高级

180、材料高级材料信道编码与交织信道编码与交织vGSMGSM系统中使用的编码方式有：系统中使用的编码方式有：块卷积码：主要用于纠错，解码器采用最大似然估计方法。纠错循环码：主要用于检测和纠正成组出现的误码。通常与块卷积混合使用，用于捕捉和纠正遗漏的组误差。奇偶码：普遍使用的最简单的检测误码的方法。306高级材料高级材料在移动通信中多径衰落会导致数字信号传输的在移动通信中多径衰落会导致数字信号传输的突发性错误。突发性错误。利用交织编码技术可以改善数字通信的传输能利用交织编码技术可以改善数字通信的传输能力。力。信道编码与交织信道编码与交织307高级材料高级材料SMSM交织编码器的输入码流是交织编码器的输

181、入码流是20ms20ms的帧，每帧含的帧，每帧含456bit456bit。每两帧共。每两帧共912bit912bit，按每行，按每行8 8位写入，共写入位写入，共写入114114行。输出按列输出，每次读出行。输出按列输出，每次读出114114比特，恰好对应比特，恰好对应GSMGSM的一个的一个TDMATDMA时隙。时隙。按照这种方法就会使传输中受到突发性干扰的按照这种方法就会使传输中受到突发性干扰的信息码流，经交织译码后，突发错误变成了随机差错。信息码流，经交织译码后，突发错误变成了随机差错。信道编码与交织信道编码与交织308高级材料高级材料维特比均衡与天线分集维特比均衡与天线分集实现均衡的算

182、法有很多种，目前实现均衡的算法有很多种，目前GSMGSM标准中没标准中没有对采用哪种均衡算法作出规定。但有一个重要的有对采用哪种均衡算法作出规定。但有一个重要的限制，采用的算法必须能够处理在限制，采用的算法必须能够处理在16s16s之内受到的之内受到的两个等功率多径信道。因此在两个等功率多径信道。因此在GSMGSM系统中多采用维特系统中多采用维特比均衡算法。比均衡算法。实现天线分集的一种方法是使用两个接收信道，实现天线分集的一种方法是使用两个接收信道，他们受到的衰落影响不相关。他们受到的衰落影响不相关。309高级材料高级材料跳频技术跳频技术在在GSMGSM的无线接口上采用的是慢跳频技术，因为的

183、无线接口上采用的是慢跳频技术，因为GSMGSM要求在整个突发脉冲期间传输的品系保持不变要求在整个突发脉冲期间传输的品系保持不变。GSMGSM系统引入跳频有两个原因系统引入跳频有两个原因：u一一是是频率分集频率分集u二二是干扰是干扰分集分集310高级材料高级材料跳频技术跳频技术频率分集频率分集是为了抗拒移动通信系统中瑞利衰落是为了抗拒移动通信系统中瑞利衰落的影响而采用的抗干扰分集技术。干扰分集的目的是的影响而采用的抗干扰分集技术。干扰分集的目的是在允许干扰总和下，可以存在的干扰源越多，系统容在允许干扰总和下，可以存在的干扰源越多，系统容量越大量越大。在在GSMGSM系统中为了保证在相邻小区之间不

184、发生干系统中为了保证在相邻小区之间不发生干扰，每个小区分配不同的频率组。扰，每个小区分配不同的频率组。311高级材料高级材料话音激活与功率控制话音激活与功率控制在在GSMGSM系统中，采用话音激活与功率控制可以有系统中，采用话音激活与功率控制可以有效地减少同信道干扰。效地减少同信道干扰。话音激活控制采用非连续发射。话音激活控制采用非连续发射。GSMGSM支持基站和移动台各自独立地进行发射功率支持基站和移动台各自独立地进行发射功率控制。控制。GSMGSM规定总的控制范围是规定总的控制范围是30dB30dB，每步调节范围，每步调节范围是是20dB20dB，从，从20mW20mW到到20W20W之间

185、的之间的1616个功率电平，每步精个功率电平，每步精度为度为3dB3dB，最大功率电平的精度为，最大功率电平的精度为1.5dB1.5dB。312高级材料高级材料GSMGSM系统中的话音系统中的话音编码技术编码技术目前目前GSMGSM采用的话音方案是采用的话音方案是13kbit/s RPE-LTP13kbit/s RPE-LTP码码（规则脉冲激励长期预测）。（规则脉冲激励长期预测）。它的目的是在不增加误码的情况下，以较小的它的目的是在不增加误码的情况下，以较小的速率优化频谱占有，同时大道与固定电话网尽量接近速率优化频谱占有，同时大道与固定电话网尽量接近的话音质量。的话音质量。313高级材料高级材

186、料GSMGSM系统首先把话音分成以系统首先把话音分成以20ms20ms为单位的段，每为单位的段，每个段编成个段编成260260比特的数据块，然后对每个小段分别编比特的数据块，然后对每个小段分别编码；块与块之间依靠外同步，块内部不含同步信息。码；块与块之间依靠外同步，块内部不含同步信息。接接收端将收到的信息块经接接收端将收到的信息块经LPTLPT和和LPCLPC滤波重组，滤波重组，最后经过一个预先设计好的去加重网络加以复原，恢最后经过一个预先设计好的去加重网络加以复原，恢复话音信号。复话音信号。GSMGSM系统中的话音系统中的话音编码技术编码技术314高级材料高级材料GSMGSM系统中的话音处理

187、的一般过程系统中的话音处理的一般过程315高级材料高级材料 GSM GSM的信令协议的信令协议GSMGSM系统的信令系统是以系统的信令系统是以7 7号信令的主题再加上号信令的主题再加上GSMGSM的专用协议构成的的专用协议构成的。在在GSMGSM网络单元间的信令主要有网络单元间的信令主要有MAPMAP、BSSAPBSSAP（BSSBSS应用部分）、数数据通道链路接入协议应用部分）、数数据通道链路接入协议LAPDLAPD以及以及GSMGSM专用的专用的LAPDmLAPDm协议（专门用于空中接口的协议（专门用于空中接口的信令协议）。信令协议）。316高级材料高级材料 GSM GSM的信令协议的信令

188、协议317高级材料高级材料GSM网络的接口及协议模型318高级材料高级材料GSM网络的接口及协议模型319高级材料高级材料呼叫接续过程呼叫接续过程当一个移动用户在随机接入信道上呼叫另一个当一个移动用户在随机接入信道上呼叫另一个移动用户或固定用户时，或者每个固定用户呼叫移动移动用户或固定用户时，或者每个固定用户呼叫移动用户时，移动网络就开始了一系列的操作。用户时，移动网络就开始了一系列的操作。这些操作涉及网络的各个功能单元。这些操作涉及网络的各个功能单元。320高级材料高级材料呼叫接续过程呼叫接续过程这些操作将建立或释放控制信道和业务信道，这些操作将建立或释放控制信道和业务信道，进行设备和用户的

189、识别，完成无线链路、地面链路的进行设备和用户的识别，完成无线链路、地面链路的交换和链接，最终在主叫和被叫之间建立点到点的通交换和链接，最终在主叫和被叫之间建立点到点的通信链路，提供通信服务。信链路，提供通信服务。这个过程就是呼叫接续过程。这个过程就是呼叫接续过程。321高级材料高级材料移动性管理过程移动性管理过程当当移动用户从一个位置区漫游到另一个位置区移动用户从一个位置区漫游到另一个位置区时，同样会引起网络各个功能单元的一系列操作时，同样会引起网络各个功能单元的一系列操作。这些这些操作将引起各种位置寄存器中移动台位置操作将引起各种位置寄存器中移动台位置信息的登记、修改或删除，若移动台正在通话

190、则将引信息的登记、修改或删除，若移动台正在通话则将引起越区转接过程起越区转接过程。这这就是支持蜂窝系统的移动性管理过程。就是支持蜂窝系统的移动性管理过程。322高级材料高级材料位置更新位置更新vGSMGSM系统的位置更新包括系统的位置更新包括3 3个方面的内容：个方面的内容：第一是移动台的位置登记；第二是当移动台从一个位置区域进入一个新的位置区域时，移动系统进行通常意义下的位置更新；第三是在一定的特定时间内，网络与移动台没有发生联系时，移动台自动地、周期地与网络取得联系，核对数据。323高级材料高级材料移动移动系统中的位置更新的目的是使移动台纵欲系统中的位置更新的目的是使移动台纵欲网络保持联系

191、，以便移动台在网络覆盖的范围内的任网络保持联系，以便移动台在网络覆盖的范围内的任何一个地方都能接入到网络内；或者说网络能随时知何一个地方都能接入到网络内；或者说网络能随时知道道MSMS所在的位置，以使网络可随时寻呼到移动台所在的位置，以使网络可随时寻呼到移动台。在在GSMGSM系统中是用各类数据库来维系移动台与网系统中是用各类数据库来维系移动台与网络的联系。络的联系。位置更新位置更新324高级材料高级材料移动用户的登记以及移动用户的登记以及相关数据库相关数据库在在用户侧一个最重要的数据库就是用户侧一个最重要的数据库就是SIMSIM卡。卡。SIMSIM卡中存有用于用户身份认证所需的信息，并能执行

192、一卡中存有用于用户身份认证所需的信息，并能执行一些与安全保密有关的信息些与安全保密有关的信息。另外另外，SIMSIM卡还存储与网卡还存储与网络和用户有关的管理数据。络和用户有关的管理数据。325高级材料高级材料当一个新的移动用户在网络服务区开机登记时，当一个新的移动用户在网络服务区开机登记时，它的登记信息通过空中接口送到网络端的它的登记信息通过空中接口送到网络端的VLRVLR寄存器寄存器中，并在此进行鉴权登记。中，并在此进行鉴权登记。另外网络端得归属寄存器也要随时知道另外网络端得归属寄存器也要随时知道MSMS所在所在的位置，因此在网络内部的位置，因此在网络内部VLRVLR和和HLRHLR要随时

193、交换信息，要随时交换信息，更新他们的数据。更新他们的数据。移动用户的登记以及移动用户的登记以及相关数据库相关数据库326高级材料高级材料所以所以，在在VLRVLR中存放的是用户的临时位置信息，中存放的是用户的临时位置信息，而在而在HLRHLR中要存放两类信息中要存放两类信息，u一类一类是移动用户的基本信息，是用户的永久数是移动用户的基本信息，是用户的永久数据据；u另另一类是从一类是从VLRVLR得到的移动用户的当前位置信息，得到的移动用户的当前位置信息，是临时数据。是临时数据。移动用户的登记以及移动用户的登记以及相关数据库相关数据库327高级材料高级材料当网络端允许一个新的用户接入网络时，网络

194、当网络端允许一个新的用户接入网络时，网络要对新的移动用户的国际移动用户识别码（要对新的移动用户的国际移动用户识别码（IMSIIMSI）的）的数据做数据做“附着附着”标记，表明此用户是一个被激活的用标记，表明此用户是一个被激活的用户户，可以入网可以入网通信通信了。了。移动用户的登记以及移动用户的登记以及相关数据库相关数据库328高级材料高级材料移动用户关机时，移动用户要向网络发送最后移动用户关机时，移动用户要向网络发送最后一次消息，其中包括分离处理请求，一次消息，其中包括分离处理请求，MSC/VLRMSC/VLR收到分收到分离消息后，就在该用户对应的离消息后，就在该用户对应的IMSIIMSI上作

195、分离标记，去上作分离标记，去附着。附着。移动用户的登记以及移动用户的登记以及相关数据库相关数据库329高级材料高级材料移动用户位置更新移动用户位置更新移动系统通常意义下的位置更新移动系统通常意义下的位置更新，是说移动用是说移动用户从一个网络服务区到达另外一个网络服务区时，系户从一个网络服务区到达另外一个网络服务区时，系统所进行的位置更新操作。这种位置更新涉及两个统所进行的位置更新操作。这种位置更新涉及两个VLRVLR。330高级材料高级材料通常移动用户处于开机空闲状态时，它被锁定通常移动用户处于开机空闲状态时，它被锁定在所在小区的广播信道载频上，随时接收网络端发来在所在小区的广播信道载频上，随

196、时接收网络端发来的信息。的信息。在这个信息中包括了移动用户当前所在小区的在这个信息中包括了移动用户当前所在小区的位置识别信息。为了确定自己的所在位置，移动台要位置识别信息。为了确定自己的所在位置，移动台要将这个位置识别信息存储到它的数据单元中。将这个位置识别信息存储到它的数据单元中。移动用户位置更新移动用户位置更新331高级材料高级材料当移动台再次接收到网络端发来的位置识别信当移动台再次接收到网络端发来的位置识别信息息IDID时，它要将接收到的时，它要将接收到的IDID与原来存储的与原来存储的IDID进行比较。进行比较。若两个若两个IDID相同则表示移动台还在原来的未知区相同则表示移动台还在原

197、来的未知区域内；若两个域内；若两个IDID不同则表示移动台发生了位置移动，不同则表示移动台发生了位置移动，才是移动台要向网络发出位置更新请求信息。才是移动台要向网络发出位置更新请求信息。移动用户位置更新移动用户位置更新332高级材料高级材料网络端接收到请求信息后便将移动台注册到一网络端接收到请求信息后便将移动台注册到一个新的位置区域，即新的个新的位置区域，即新的VLRVLR区域。区域。同时用户的归属寄存器同时用户的归属寄存器HLRHLR要与新的要与新的VLRVLR交换数交换数据得到移动用户新的位置信息，并通知移动台所述的据得到移动用户新的位置信息，并通知移动台所述的原先原先VLRVLR删除用户

198、的有关信息。删除用户的有关信息。移动用户位置更新移动用户位置更新333高级材料高级材料移动用户的周期位置更新移动用户的周期位置更新周期周期位置位置更新发生在当网络在特定的时间内没更新发生在当网络在特定的时间内没有收到来自移动台任何信息时。有收到来自移动台任何信息时。周期位置更新是由一个在移动台内的定时器控周期位置更新是由一个在移动台内的定时器控制的，其定时器的定时值由网络在制的，其定时器的定时值由网络在BCCHBCCH上通知用户。上通知用户。当定时值到时，移动台便向网络发送位置更新请求消当定时值到时，移动台便向网络发送位置更新请求消息启动周期位置更新过程。息启动周期位置更新过程。334高级材料

199、高级材料如果在这个特定时间内网络还没有收到某移动如果在这个特定时间内网络还没有收到某移动用户的周期位置更新消息，则网络认为移动台已不在用户的周期位置更新消息，则网络认为移动台已不在服务区内或移动台电池耗尽，这时网络对该用户做去服务区内或移动台电池耗尽，这时网络对该用户做去附着处理。附着处理。周期位置更新过程只有证实消息，移动台只有周期位置更新过程只有证实消息，移动台只有收到证实消息才会停止向网络发送周期位置更新请求收到证实消息才会停止向网络发送周期位置更新请求消息。消息。移动用户的周期位置更新移动用户的周期位置更新335高级材料高级材料呼叫建立过程呼叫建立过程v呼叫建立过程分为两个过程：呼叫建

200、立过程分为两个过程：移动台的被呼过程移动台的主呼过程336高级材料高级材料移动台的被呼过程移动台的被呼过程337高级材料高级材料移动台的主呼过程移动台的主呼过程338高级材料高级材料越区切换与漫游越区切换与漫游v将正在处于通话状态的将正在处于通话状态的MSMS转移到新的业务信道上的转移到新的业务信道上的过程称为切换。过程称为切换。GSMGSM系统的决定切换的指标通常有系统的决定切换的指标通常有3 3个：个：WEI（Word Error Indicator）是一个表明在MS侧当前的突发脉冲是否得到正确解调的指标；339高级材料高级材料越区切换与漫游越区切换与漫游RSSI（Received Sig

201、nal Strength Indicator）是一个反映信道间干扰和噪声的指标；QI（Quality Indicator）是一个对无线信号质量估计的一个指标，它是在一个有效窗口内用载干比加上信噪比来估计信号质量的一个指标。340高级材料高级材料越区切换与漫游越区切换与漫游一般在决定是否进行切换时，主要根据两个指一般在决定是否进行切换时，主要根据两个指标：标：WEIWEI和和RSSIRSSI。341高级材料高级材料vGSMGSM系统中切换分为三大系统中切换分为三大类类：1）同一BSC内不同小区间的切换2）同一MSC/VLR内不同BSC控制的小区间的切换3）不同MSC/VLR控制的小区间切换越区切

202、换与漫游越区切换与漫游342高级材料高级材料v1 1）同一）同一BSCBSC内不同小区间的切换内不同小区间的切换在BSC控制范围内切换要求BSC建立与新的基站之间的链路，并在新的小区基站分配一个业务信道TCH。而网络MSC对这种切换不做控制。越区切换与漫游越区切换与漫游343高级材料高级材料v2 2）同一）同一MSC/VLRMSC/VLR内不同内不同BSCBSC控制的小区间的切换控制的小区间的切换当原BSC决定切换时，需要向MSC请求切换，然后再建立MSC与新的BSC、新的BTS的链路，选择并保留新校区空闲TCH共MS切换后使用，然后命令MS切换到新频率的TCH上。切换成功后MS的位置区域发生

203、了变化，呼叫完成后必须进行位置更新。越区切换与漫游越区切换与漫游344高级材料高级材料v3 3）不同）不同MSC/VLRMSC/VLR控制的小区间切换控制的小区间切换当MS从正在为其服务的原MSC的区域移动到另一个MSC管辖区域时，目标MSC要向元MSC提供一路由信息以建立两个移动交换机的连接。这个路由信息是由切换号码提供的。越区切换与漫游越区切换与漫游345高级材料高级材料v在在GSMGSM系统中，主要采取了以下安全措施：系统中，主要采取了以下安全措施：对用户接入网的鉴权；在无线链路上对有权用户通信信息的加密；移动设备的识别；移动用户的安全保密。安全措施安全措施346高级材料高级材料对用户接

204、入网的鉴权对用户接入网的鉴权GSMGSM系统的鉴权原理是基于系统的鉴权原理是基于GSMGSM系统定义的鉴权系统定义的鉴权键键KiKi。当一个客户与。当一个客户与GSMGSM网络运营商签约进行注册登网络运营商签约进行注册登记时，要分配一个移动用户号码（记时，要分配一个移动用户号码（MSISDNMSISDN）和一个移）和一个移动用户识别号码动用户识别号码 （IMSIIMSI），与此同时还要产生一），与此同时还要产生一个与个与IMSIIMSI对应的移动用户鉴权键对应的移动用户鉴权键KiKi。347高级材料高级材料对用户接入网的鉴权对用户接入网的鉴权鉴权键鉴权键KiKi分别存放在网络端的鉴权中心分别存

205、放在网络端的鉴权中心AUCAUC和移和移动用户的动用户的SIMSIM卡中。卡中。鉴权鉴权的过程就是验证网络端和用的过程就是验证网络端和用户端的鉴权键户端的鉴权键KiKi是否相同，验证是在网络的是否相同，验证是在网络的VLRVLR中进中进行。行。348高级材料高级材料移动设备的识别移动设备的识别v移动设备的识别过程是：移动设备的识别过程是：首先MSC/VLR向移动用户请求IMEI，并将IMEI发送给EIR。EIR将受到的IMEI与其所定义的3个清单进行比对。最后将设备鉴定结果送给MSC/VLR，以决定是否允许入网。349高级材料高级材料移动用户安全保密移动用户安全保密v移动用户的安全保密包括两个

206、方面：移动用户的安全保密包括两个方面：用户的临时识别码（TMSI）用户的个人身份号（PIN）350高级材料高级材料用户临时识别码用户临时识别码用户的临时识别码由用户的临时识别码由MSC/VLRMSC/VLR分配，并不断进行分配，并不断进行更滑，更换周期由网络运营者决定。更滑，更换周期由网络运营者决定。每当每当MSMS用用IMSIIMSI向系统请求位置更新、呼叫建立向系统请求位置更新、呼叫建立或业务激活时，或业务激活时，MSC/VLRMSC/VLR对它进行鉴权。对它进行鉴权。351高级材料高级材料用户临时识别码用户临时识别码允许接入网络后，允许接入网络后，MSC/VLRMSC/VLR产生一个新的

207、产生一个新的TMSITMSI，通过给通过给IMSIIMSI分配分配TSMITSMI的信令将其传送给移动台，写入的信令将其传送给移动台，写入用户的用户的SIMSIM卡。卡。此后此后，MSC/VLRMSC/VLR和和MSMS之间的信令交换就使用之间的信令交换就使用TMSITMSI，而用户的，而用户的IMSIIMSI不在无线路径上传送。不在无线路径上传送。352高级材料高级材料用户的个人身份号用户的个人身份号用户个人身份号码是一个用户个人身份号码是一个4848位的个人身份号，位的个人身份号，用于控制对用于控制对SIMSIM卡的使用，只有卡的使用，只有PINPIN码认证通过，移动码认证通过，移动设备才

208、能对设备才能对SIMSIM卡进行存取、读出相关数据，并入网。卡进行存取、读出相关数据，并入网。353高级材料高级材料通用分组无线业务通用分组无线业务基于基于GSMGSM网络所开发的分组数据技术网络所开发的分组数据技术GPRSGPRS是按需是按需动态占用资源的，其频谱利用率较高，数据传输速率动态占用资源的，其频谱利用率较高，数据传输速率最高可达到最高可达到171.2kbit/s171.2kbit/s，适合各种突发性强的数据，适合各种突发性强的数据传输。传输。GPRSGPRS只在有数据传输时才分配无线资源只在有数据传输时才分配无线资源，所以所以GPRSGPRS是按传输的数据量或数据量和计时两者结合

209、的计是按传输的数据量或数据量和计时两者结合的计费方式。费方式。354高级材料高级材料GPRSGPRS的业务的业务GPRSGPRS网络可以提供两类业务：点对点的业务；网络可以提供两类业务：点对点的业务；点对多点的业务。这两类业务也被称为点对多点的业务。这两类业务也被称为GPRSGPRS网所提供网所提供的承载业务的承载业务。在在GPRSGPRS承载业务支持的标准化网络协议基础上，承载业务支持的标准化网络协议基础上，GPRSGPRS可支持或为用户提供一系列的交互式电信业务。可支持或为用户提供一系列的交互式电信业务。355高级材料高级材料GPRSGPRS网络业务网络业务v1 1）点对点业务（）点对点业

210、务（PTPPTP）点对点业务是GPRS网络在业务请求者和业务接收者之间提供的分组传送业务。点对点业务又分为两种：点对点面向无连接的网络业务和点对点面向连接的网络业务。356高级材料高级材料GPRSGPRS网络业务网络业务点对点面向无连接的网络业务属于数据报业务类型，主要支持突发非交互式应用业务。点对点面向连接的网络业务属于虚电路型业务，是面向连接的网络协议CONP支持的业务，即X.25协议支持的业务。357高级材料高级材料点对多点业务（点对多点业务（PTMPTM）v点对多点业务（点对多点业务（PTMPTM）GPRS提供的点对多点业务可以根据某个业务请求者请求，把信息传送给多个用户或一组用户，由

211、点对多点业务请求者定义用户组成员。358高级材料高级材料用户终端业务用户终端业务v用户终端业务可分为两类：用户终端业务可分为两类：1）基于PTP的用户终端业务：信息点播业务、E-mail业务；会话业务；远程操作业务；2）基于PTM的用户终端业务v点对多点应用业务包括点对多点单向广播业务和集点对多点应用业务包括点对多点单向广播业务和集团内部点对多点双向数据量事物处理业务。团内部点对多点双向数据量事物处理业务。359高级材料高级材料GPRSGPRS的业务质量的业务质量GPRSGPRS为用户提为用户提供了供了5 5种可协种可协商的商的 业务质业务质量量 （QoSQoS）的）的基本属性。基本属性。36

212、0高级材料高级材料GPRSGPRS的网络结构及其的网络结构及其功能描述功能描述GPRSGPRS网络是在网络是在GSMGSM网的基础上发展的移动数据分网的基础上发展的移动数据分组网。组网。GPRSGPRS网络分为两个部分：无线接入以及核心网。网络分为两个部分：无线接入以及核心网。无线接入在移动台和基站子系统之间传递数据；无线接入在移动台和基站子系统之间传递数据；核心网核心网在在基站子系统和标准数据网边缘路由器之间中基站子系统和标准数据网边缘路由器之间中继传递数据。继传递数据。361高级材料高级材料GPRSGPRS的网络结构的网络结构362高级材料高级材料GPRSGPRS协议栈协议栈363高级材料

213、高级材料GPRSGPRS信令平面信令平面364高级材料高级材料GPRSGPRS的移动性管理和会话管理的移动性管理和会话管理v第一次使用第一次使用GPRSGPRS手机必须注册到手机必须注册到PLMNPLMN网上，所不同网上，所不同的是的是GPRSGPRS手机要将位置更新信息存储到手机要将位置更新信息存储到SGSNSGSN中。中。v分布在分布在GPRSGPRS不同网络单元的用户分为不同网络单元的用户分为4 4类：认证信息、类：认证信息、位置信息、业务信息和鉴权数据。位置信息、业务信息和鉴权数据。365高级材料高级材料GPRSGPRS的移动性管理和会话管理的移动性管理和会话管理366高级材料高级材料

214、GPRSGPRS的移动性管理和会话管理的移动性管理和会话管理GPRSGPRS手机连接到网络需要以下两个阶段：手机连接到网络需要以下两个阶段：v1 1）连接到）连接到GPRSGPRS网络（网络（GPRSGPRS附着）附着）GPRS手机开机后，要向网络发送附着消息。SGSN从HLR收集用户数据，对用户进行鉴权，然后与GPRS手机附着。367高级材料高级材料GPRSGPRS的移动性管理和会话管理的移动性管理和会话管理v2 2）连接到）连接到IPIP网络（网络（PDPPDP关联）关联）GPRS手机与网络附着后，向网络请求一个IP地址。一个用户可能有的IP地址为：p静态IP地址：分配用户固定的IP地址p

215、动态IP地址：每次会话都分配用户一个新的IP地址。368高级材料高级材料GPRSGPRS的移动性管理和会话管理的移动性管理和会话管理从从业务管理角度来说，业务管理角度来说，GPRSGPRS网络有两个管理网络有两个管理过过程：程：u一一个是个是GPRSGPRS的移动性管理过程（的移动性管理过程（GMMGMM）；u另另一个是一个是GPRSGPRS的会话管理过程（的会话管理过程（SMSM）。）。369高级材料高级材料GPRSGPRS的移动性管理和会话管理的移动性管理和会话管理vGPRSGPRS的移动性管理过程的主要功能是支持的移动性管理过程的主要功能是支持GPRSGPRS用户用户的移动性；的移动性；

216、GPRSGPRS的会话管理工程师指支持移动用户的会话管理工程师指支持移动用户对对PDPPDP关联的处理，也就是说关联的处理，也就是说GPRSGPRS移动台连接到外部移动台连接到外部数据网络的处理过程。数据网络的处理过程。370高级材料高级材料GPRSGPRS的移动性管理的移动性管理v1 1）路由区）路由区路由区由一个或多个小区组成，最大的路由区为一个位置区LA。一个路由区不能跨越多个位置前。一个路由区只能由一个SGSN提供服务。路由区识别RAI是由运营商确定的。RAI作为系统信息进行广播，移动台监视RAI，以确定是否穿越了路由区边界。如果确实穿越了边界，移动台将启动路由区域更新过程。371高级

217、材料高级材料v2 2）移动性状态管理）移动性状态管理GPRSGPRS移动性管理的主要作用就是确定移动性管理的主要作用就是确定GPRSGPRS移动移动台的位置，为此台的位置，为此GPRSGPRS定义了定义了3 3中移动性管理状态中移动性管理状态：u 空闲状态空闲状态u 守候状态守候状态u 就绪状态就绪状态GPRSGPRS的移动性管理的移动性管理372高级材料高级材料p空闲状态：空闲状态：移动用户没有附着GPRS网，不执行与用户有关的移动性管理；p守候状态：守候状态：用户与GPRS移动性管理建立连接，移动台和SGSN已经为用户的IMSI建立了移动性管理关联。GPRSGPRS的移动性管理的移动性管理

218、373高级材料高级材料p就绪状态：就绪状态：移动台可以接受发送数据，也可以激活或清除PDP移动关联，向外部IP网发送数据。网络不会发起对就绪状态的移动台寻呼和其他业务。GPRSGPRS的移动性管理的移动性管理374高级材料高级材料v3 3）GPRSGPRS的附着和去附着的附着和去附着GPRS手机建立与GPRS网络的连接， MS请求接入，并发起与SGSN的连接，在移动台和SGSN间建立MM移动关联。GPRS手机结束与GPRS网络的连接，MS将从就绪状态变为空闲状态，结束与SGSN建立的MM移动关联的连接。GPRSGPRS的移动性管理的移动性管理375高级材料高级材料v4 4）GPRSGPRS的位

219、置区域管理的位置区域管理GPRS的位置区域管理就是移动台位置移动的管理。GPRSGPRS的移动性管理的移动性管理376高级材料高级材料GPRSGPRS的会话管理的会话管理GPRSGPRS的会话管理是指的会话管理是指GPRSGPRS移动台连接到外部数移动台连接到外部数据网络的处理过程，主要功能是支持用户终端对据网络的处理过程，主要功能是支持用户终端对PDPPDP移动关联的处理。移动关联的处理。PDPPDP移动关联是指移动关联是指GPRSGPRS系统提供一组将移动台与系统提供一组将移动台与一个一个PDPPDP地址（通常是地址（通常是IPIP地址）相关联和释放相关联地址）相关联和释放相关联的功能。的

220、功能。377高级材料高级材料GPRSGPRS的会话管理的会话管理378高级材料高级材料GPRSGPRS的空中接口的空中接口379高级材料高级材料GPRSGPRS的空中接口的空中接口380高级材料高级材料增强型数据速率增强型数据速率GSMGSM演进技术演进技术EDGEEDGE是英文是英文Enhanced Data Rate for GSM Enhanced Data Rate for GSM Evolution Evolution 的缩写，即增强型数据速率的缩写，即增强型数据速率GSMGSM演进技术演进技术。一般一般认为认为EDGEEDGE是是2G2G通往通往3G3G的一个过渡技术的一个过渡技术

221、方案方案。 381高级材料高级材料EDGEEDGE的主要特点是：充分利用现有的的主要特点是：充分利用现有的GSMGSM资源，资源，特别是不需要大量改动或增加硬件，而只需对网络软特别是不需要大量改动或增加硬件，而只需对网络软件及硬件做一些较小的改动，就能够使运营商向移动件及硬件做一些较小的改动，就能够使运营商向移动用户提供高速率的数据业务，诸如互联网浏览、视频用户提供高速率的数据业务，诸如互联网浏览、视频电话会议和高速电子邮件传输等无线多媒体服务。电话会议和高速电子邮件传输等无线多媒体服务。增强型数据速率增强型数据速率GSMGSM演进技术演进技术382高级材料高级材料vEDGEEDGE的提升体现

222、在两个方面：的提升体现在两个方面：一是高速电路交换数据业务（HSCSD：highspeed circuit switched data）的增强，即ECSD（Enhanced CircuitSwitched Data）；另一个是GPRS的分组业务的增强，即EGPRS（Enhanced GPRS）。增强型数据速率增强型数据速率GSMGSM演进技术演进技术383高级材料高级材料增强型数据速率增强型数据速率GSMGSM演进技术演进技术384高级材料高级材料EDGEEDGE的调制技术的调制技术在在GSM/GPRSGSM/GPRS系统中采用的调制技术是系统中采用的调制技术是GMSKGMSK，EDGEEDG

223、E采用的采用的8-PSK8-PSK。8-PSK8-PSK带来速率的提高是以降低了抗干扰能力为带来速率的提高是以降低了抗干扰能力为代价的。比较代价的。比较GMSKGMSK和和8 8PSKPSK的星座图可知，的星座图可知，8-PSK8-PSK符符号间的欧拉距离远小于号间的欧拉距离远小于GMSKGMSK的，因此接收端解调时的，因此接收端解调时8 8PSKPSK要比要比GMSKGMSK困难的多。困难的多。385高级材料高级材料链路自适应技术链路自适应技术链路自适应技术的实质就是对时变的无线信道链路自适应技术的实质就是对时变的无线信道进行自适应跟踪，以使无线资源达到一个最优的配置，进行自适应跟踪，以使无

224、线资源达到一个最优的配置，大大提高系统的性能。自适应技术包括物理层自适应大大提高系统的性能。自适应技术包括物理层自适应技术、链路层自适应技术及网络层自适应技术。技术、链路层自适应技术及网络层自适应技术。386高级材料高级材料物理层自适应技术包括自适应编码、调制、功物理层自适应技术包括自适应编码、调制、功率控制、速率控制等。链路层自适应技术包括率控制、速率控制等。链路层自适应技术包括ARQARQ技技术、拥塞控制技术等。网络层自适应技术包括跨层优术、拥塞控制技术等。网络层自适应技术包括跨层优化、协作等。化、协作等。EDGEEDGE的链路自适应技术主要采用的是自适应选的链路自适应技术主要采用的是自适

225、应选择调制、编码技术以及混合择调制、编码技术以及混合ARQARQ技术。技术。链路自适应技术链路自适应技术387高级材料高级材料链路自适应技术链路自适应技术388高级材料高级材料链路自适应技术链路自适应技术389高级材料高级材料逐步增加冗余和逐步增加冗余和EDGEEDGE的的HARQHARQ“逐步增加冗余逐步增加冗余”即即EDGEEDGE在重发信息中加入更在重发信息中加入更多的冗余信息从而提高接收端正确解调的概率。多的冗余信息从而提高接收端正确解调的概率。390高级材料高级材料EGPRS采用的是全增量混合重发请求机制，即在前后相继的若干个数据块中加入的冗余纠错比特具有部分相关性，因此EDGE会在

226、接收端存储故障数据块而不是删除，发送端重发一个使用同组内不同MCS数据块，接收端综合前次故障数据块中的信息比特、冗余信息,本次信息比特、冗余信息等多方信息进行综合纠、检错分析后作相关解调接收，用“冗余”的信息量提高接收成功率。逐步增加冗余和逐步增加冗余和EDGEEDGE的的HARQHARQ391高级材料高级材料对于逐步增加编码冗余度的方式，初始编码速对于逐步增加编码冗余度的方式，初始编码速率的选取取决于链路质量的测量结果。率的选取取决于链路质量的测量结果。刚开始传输的信息，采用纠错能力较低的编码刚开始传输的信息，采用纠错能力较低的编码方式，若接收端解码正确，则可得到比较高的信息码方式，若接收端

227、解码正确，则可得到比较高的信息码率，反之如果解码失败，则需要增加编码冗余量，直率，反之如果解码失败，则需要增加编码冗余量，直到解码正确为止。到解码正确为止。逐步增加冗余和逐步增加冗余和EDGEEDGE的的HARQHARQ392高级材料高级材料显然，编码冗余度的增加会导致有效数据速率显然，编码冗余度的增加会导致有效数据速率的降低和延时的增加。的降低和延时的增加。如果链路质量较差，需引入较多的编码冗余度，如果链路质量较差，需引入较多的编码冗余度，反之需引入较少的编码冗余度，以免资源浪费。反之需引入较少的编码冗余度，以免资源浪费。逐步增加冗余和逐步增加冗余和EDGEEDGE的的HARQHARQ393

228、高级材料高级材料数据数据传输的信息窗口大小也是影响数据重发效传输的信息窗口大小也是影响数据重发效率的一个重要因素率的一个重要因素。GPRSGPRS仅能提供最大值为仅能提供最大值为6464的的RLCRLC窗口大小，当传窗口大小，当传播环境急剧恶化时播环境急剧恶化时, ,如快速移动环境下，对于多时隙如快速移动环境下，对于多时隙能力的能力的MSMS便会出现窗口迟后效应，导致大量的重发出便会出现窗口迟后效应，导致大量的重发出现现。逐步增加冗余和逐步增加冗余和EDGEEDGE的的HARQHARQ394高级材料高级材料EDGEEDGE可以根据不同时隙支持能力的可以根据不同时隙支持能力的MSMS所分配的所分

229、配的时隙数而定义相应的数据重传窗口大小，变化范围从时隙数而定义相应的数据重传窗口大小，变化范围从对应于一个业务时隙的最大对应于一个业务时隙的最大6464个个RLCRLC块到对应于块到对应于8 8个业个业务时隙的务时隙的10241024个个RLCRLC块，弱化了快速移动时对数据吞块，弱化了快速移动时对数据吞吐速率的影响。吐速率的影响。逐步增加冗余和逐步增加冗余和EDGEEDGE的的HARQHARQ395高级材料高级材料v移动通信概述移动通信概述v移动通信电波传播与传播预测模型移动通信电波传播与传播预测模型v移动通信中的信源编码与调制解调移动通信中的信源编码与调制解调v抗抗衰落和链路性能增强技术衰

230、落和链路性能增强技术v蜂窝组网技术蜂窝组网技术vGSMGSM及其增强移动通信系统及其增强移动通信系统v第第三代移动通系统及其增强技术三代移动通系统及其增强技术v移动通信网络优化移动通信网络优化396高级材料高级材料IS-95AIS-95A与与CDMA2000CDMA2000标准标准IS-95A CDMAIS-95A CDMA系统的工作频段是系统的工作频段是800MHz800MHz，采用频，采用频分双工的模式，采用码片速率为分双工的模式，采用码片速率为1.2288M1.2288M码片码片/s/s的的PNPN码进行扩频，系统带宽为码进行扩频，系统带宽为1.25MHz1.25MHz。IS-95AIS

231、-95A系统中，系统中，所有小区可以采用相同的频率，即频率复用因子为所有小区可以采用相同的频率，即频率复用因子为1 1，频谱使用效率为，频谱使用效率为GSMGSM系统的系统的3535倍。倍。397高级材料高级材料IS-95A CDMAIS-95A CDMA系统承载的业务主要为话音业务，系统承载的业务主要为话音业务，话音速率为速率集话音速率为速率集1 1（RS1RS1），也称为），也称为8k8k速率集；速率集；RS1RS1的话音速率有的话音速率有4 4中：中：9.6kbit/s9.6kbit/s、4.8kbit/s4.8kbit/s、2.4kbit/s2.4kbit/s和和1.2kbit/s1.

232、2kbit/s，具体的话音速率是在进行码，具体的话音速率是在进行码激励线性预测（激励线性预测（CELPCELP）编码时，根据话音当时的属性）编码时，根据话音当时的属性由声码器做出判断。由声码器做出判断。IS-95AIS-95A与与CDMA2000CDMA2000标准标准398高级材料高级材料vIS-95A CDMAIS-95A CDMA系统也支持基于电路方式的有限速率数系统也支持基于电路方式的有限速率数据业务，最大可到据业务，最大可到9.6kbit/s9.6kbit/s。vIS-95AIS-95A系统主要采用了一下关键技术：系统主要采用了一下关键技术：1）功率控制2）软切换3）多种形式的分集技

233、术（频率分集、时间分集、空间分集）IS-95AIS-95A与与CDMA2000CDMA2000标准标准399高级材料高级材料v为了支持高速数据业务，为了支持高速数据业务，CDMA2000 1xCDMA2000 1x物理层引入了物理层引入了许多新技术，其主要特点有许多新技术，其主要特点有：1）支持新的无线配置CDMA2000 1x下行链路中支持新的无线配置RC3RC5，上行链路中支持新的无线配置RC3和RC4。RC1和RC2用于兼容IS-95系统。2）下行链路引入辅助导频IS-95AIS-95A与与CDMA2000CDMA2000标准标准400高级材料高级材料v3 3）采用边长的）采用边长的Wa

234、lshWalsh码码Walsh码的长度可变，其周期长度从4码片到128个码片。v4 4）引入准正交函数）引入准正交函数v5 5）支持）支持TurboTurbo编码编码v6 6）下行链路的发射分集和快速功率控制）下行链路的发射分集和快速功率控制IS-95AIS-95A与与CDMA2000CDMA2000标准标准401高级材料高级材料v7 7）增加了上行导频信道且采用连续波形）增加了上行导频信道且采用连续波形v8 8）引入下行快速寻呼信道）引入下行快速寻呼信道v9 9）增加了上行增强接入信道）增加了上行增强接入信道v1010）采用新的扩频调制方式，支持可变帧长）采用新的扩频调制方式，支持可变帧长I

235、S-95AIS-95A与与CDMA2000CDMA2000标准标准402高级材料高级材料IS-95AIS-95A下行链路下行链路前向链路（又称下行链路）指由基站发往移动前向链路（又称下行链路）指由基站发往移动台的无线通信链路。台的无线通信链路。IS-95IS-95系统下行链路最多可以有系统下行链路最多可以有6464个同时传输的信道，他们是在个同时传输的信道，他们是在PNPN序列上采用正交的序列上采用正交的WalshWalsh码进行区分信道，采用同一个射频载波发射。码进行区分信道，采用同一个射频载波发射。而来自不同基站的下行链路信号则是通过而来自不同基站的下行链路信号则是通过PNPN短码的不短码

236、的不同偏置来区分。同偏置来区分。403高级材料高级材料利用利用码分物理信道可以传送不同功能的信息，码分物理信道可以传送不同功能的信息，按照所传送信息功能的不同而分类的信道称为逻辑信按照所传送信息功能的不同而分类的信道称为逻辑信道道。IS-95AIS-95A下行链路下行链路404高级材料高级材料v下行链路的逻辑信道包括：下行链路的逻辑信道包括：IS-95AIS-95A下行链路下行链路405高级材料高级材料v下行链路中包括下行链路中包括1 1个导频信道、一个同步信道、至多个导频信道、一个同步信道、至多7 7个寻呼信道以及多个下行业务信道，共计个寻呼信道以及多个下行业务信道，共计6464个。个。v当

237、用户数过多，业务信道数目不够用时，某几个寻当用户数过多，业务信道数目不够用时，某几个寻呼信道可以临时用作业务信道；极端情况下，呼信道可以临时用作业务信道；极端情况下， 7 7个个寻呼信道和寻呼信道和1 1个同步信道都可以用作业务信道，即下个同步信道都可以用作业务信道，即下行链路有行链路有1 1个导频信道和个导频信道和6363个业务信道。个业务信道。IS-95AIS-95A下行链路下行链路406高级材料高级材料IS-95AIS-95A下行链路下行链路407高级材料高级材料对于对于每一个逻辑信道，对输入的数据都进行信每一个逻辑信道，对输入的数据都进行信道编码（采用编码速率为道编码（采用编码速率为1

238、/21/2、约束长度为、约束长度为9 9的卷积编的卷积编码）、块交织（导频信道除外，其数据为全码）、块交织（导频信道除外，其数据为全0 0，无需，无需编码和交织）；再用相应的编码和交织）；再用相应的WalshWalsh码扩展频谱。码扩展频谱。IS-95AIS-95A下行链路下行链路408高级材料高级材料IS-95IS-95上行链路上行链路反向反向链路（又称上行链路）指由移动台发往基链路（又称上行链路）指由移动台发往基站的无线通信链路站的无线通信链路。IS-95IS-95系统系统中，中，上行链路的码分物理信道是由长上行链路的码分物理信道是由长度为度为2 24242-1-1的的PNPN长码构成的。

239、系统使用长码的不同相位长码构成的。系统使用长码的不同相位偏置来区分不同的用户。偏置来区分不同的用户。409高级材料高级材料v上行链路的逻辑信道包括：上行链路的逻辑信道包括：IS-95IS-95上行链路上行链路410高级材料高级材料v每个移动台或者使用接入信道，或者使用业务信每个移动台或者使用接入信道，或者使用业务信道，但是不能同时发送两个信道。道，但是不能同时发送两个信道。IS-95IS-95上行链路上行链路411高级材料高级材料IS-95IS-95上行链路上行链路412高级材料高级材料CDMA2000 1xCDMA2000 1x下行链路下行链路vCDMA2000 1xCDMA2000 1x下

240、行链路信道组成下行链路信道组成413高级材料高级材料前前向链路物理信道由适当的向链路物理信道由适当的WalshWalsh函数或准正交函数或准正交函数（函数（quasi-orthogonal functionquasi-orthogonal function，简称，简称QOFQOF）进行）进行扩频扩频。WalshWalsh函数用于函数用于RC1RC1或或RC2RC2；WalshWalsh函数或函数或QOFQOF用于用于RC3RC3到到RC5RC5。CDMA2000 1xCDMA2000 1x下行链路下行链路414高级材料高级材料CDMA2000 1xCDMA2000 1x下行链路下行链路415高

241、级材料高级材料CDMA2000 1xCDMA2000 1x下行链路下行链路416高级材料高级材料CDMA2000 1xCDMA2000 1x下行链路下行链路417高级材料高级材料CDMA2000 1xCDMA2000 1x下行链路的差错控制下行链路的差错控制技术技术CDMA2000CDMA2000系统针对不同的数据速率的业务需求，系统针对不同的数据速率的业务需求，采用了多种差错控制技术，包括：循环冗余校验编码采用了多种差错控制技术，包括：循环冗余校验编码（CRCCRC）、前向纠错编码（）、前向纠错编码（FECFEC）和交织编码。）和交织编码。418高级材料高级材料循环冗余校验编码主要用于生成数

242、据帧的帧质循环冗余校验编码主要用于生成数据帧的帧质量指示符量指示符(CRC) (CRC) 。帧质量指示符由一帧的所有比特除。帧质量指示符由一帧的所有比特除CRCCRC自身、保留位和编码器尾比特外）计算得到。不自身、保留位和编码器尾比特外）计算得到。不同的信道以及不同的数据速率采用不同的比特数目的同的信道以及不同的数据速率采用不同的比特数目的帧质量指示符。帧质量指示符。CDMA2000 1xCDMA2000 1x下行链路的差错控制下行链路的差错控制技术技术419高级材料高级材料CDMA2000 1xCDMA2000 1x中，前向纠错编码采用卷积编码和中，前向纠错编码采用卷积编码和TurboTur

243、bo编码。卷积编码用于低速率业务；当数据速率编码。卷积编码用于低速率业务；当数据速率大于或等于大于或等于19.2kbit/s19.2kbit/s时，一般采用时，一般采用TurboTurbo编码。编码。CDMA2000 1xCDMA2000 1x下行链路各个信道对前向纠错编码下行链路各个信道对前向纠错编码的要求的要求见下图。见下图。CDMA2000 1xCDMA2000 1x下行链路的差错控制下行链路的差错控制技术技术420高级材料高级材料CDMA2000 1xCDMA2000 1x下行链路的差错控制下行链路的差错控制技术技术421高级材料高级材料CDMA2000 1xCDMA2000 1x下行

244、链路中的扩频码下行链路中的扩频码vCDMA2000 1xCDMA2000 1x中采用的码字有：中采用的码字有：PNPN短码、短码、PNPN长码、长码、WalshWalsh码和准正交函数。码和准正交函数。vCDMA2000 1xCDMA2000 1x系统所使用的系统所使用的WalshWalsh码的最大长度为码的最大长度为128128。为了提供高速数据业务，同时保持前向链路中恒定为了提供高速数据业务，同时保持前向链路中恒定的码片速率，需要使用变长的的码片速率，需要使用变长的WalshWalsh码。码。422高级材料高级材料vCDMA2000CDMA2000系统中还采用了准正交函数（系统中还采用了准

245、正交函数（QOFQOF）弥补）弥补WalshWalsh码数量不足的情况。码数量不足的情况。CDMA2000 1xCDMA2000 1x下行链路的差错控制下行链路的差错控制技术技术423高级材料高级材料CDMA2000 1xCDMA2000 1x下行链路下行链路发射分集发射分集为了克服信道衰落，提高系统容量，为了克服信道衰落，提高系统容量，CDMA2000CDMA2000允许采用多种分机发送方式，包括多载波发射分集、允许采用多种分机发送方式，包括多载波发射分集、正交发射分集（正交发射分集（OTDOTD）和空时扩展分集（）和空时扩展分集（STSSTS）3 3中。中。对于对于CDMA2000 1xC

246、DMA2000 1x其下行链路上支持正交发送分其下行链路上支持正交发送分集模式或空时扩展模式。集模式或空时扩展模式。424高级材料高级材料v1 1）正交发送分集）正交发送分集正交发送分集结构是一种开环分集方式。采用OTD发送分集方式，其中一个导频采用公共导频，另一个天线需要应用发送分集导频，并且两个天线的间距一般要大于10个波长的距离，以得到空间的不相关性。这种发送方式与普通方式基本相同，只是码重复不同。码重复过程可以看作是两路数据分别经过一个构造。CDMA2000 1xCDMA2000 1x下行链路下行链路发射分集发射分集425高级材料高级材料CDMA2000 1xCDMA2000 1x下行

247、链路下行链路发射分集发射分集426高级材料高级材料由于由于发送分集中，信号在时间域和频率域内没发送分集中，信号在时间域和频率域内没有冗余，这样发送分集不会降低频谱利用率，因而有有冗余，这样发送分集不会降低频谱利用率，因而有利于高速数据传输利于高速数据传输。但是但是由于采用了多天线，在空间域引入了冗余，由于采用了多天线，在空间域引入了冗余，并且两个天线发送的信号到达移动台不相关，这样使并且两个天线发送的信号到达移动台不相关，这样使得传输的性能得到了提高。得传输的性能得到了提高。CDMA2000 1xCDMA2000 1x下行链路下行链路发射分集发射分集427高级材料高级材料v2 2）空时扩展分集

248、）空时扩展分集空时扩展发送分集是另外一种开环发送分集方式。编码、交织符号采用多个Walsh码进行扩频，STS方式是空时码中空时块码的一种实现方式。CDMA2000 1xCDMA2000 1x下行链路下行链路发射分集发射分集428高级材料高级材料STSSTS发送分集方式在移动台接收端的解扩基于发送分集方式在移动台接收端的解扩基于WalshWalsh码的积分，空时块码的构造和译码比较简单，码的积分，空时块码的构造和译码比较简单，而且当一根天线失效时仍能工作。而且当一根天线失效时仍能工作。CDMA2000 1xCDMA2000 1x下行链路下行链路发射分集发射分集429高级材料高级材料与与OTDOT

249、D发送分集方式相比，由于发送分集方式相比，由于STSSTS扩展扩频比扩展扩频比的加倍，每个符号的能量在总能量不变的条件下与普的加倍，每个符号的能量在总能量不变的条件下与普通的模式是相同的，而且每个符号经历的独立衰落信通的模式是相同的，而且每个符号经历的独立衰落信道数目是道数目是OTDOTD方式的一倍，因此方式的一倍，因此STSSTS分集性能要高于分集性能要高于OTDOTD方式。方式。CDMA2000 1xCDMA2000 1x下行链路下行链路发射分集发射分集430高级材料高级材料CDMA2000 1xCDMA2000 1x上行链路上行链路vCDMA2000 1xCDMA2000 1x上行链路信

250、道组成上行链路信道组成431高级材料高级材料CDMA2000 1xCDMA2000 1x上行链路中采用的无线配置为上行链路中采用的无线配置为RC1RC1到到RC4RC4，不同的用户仍然采用，不同的用户仍然采用PNPN长码来区分，一个用长码来区分，一个用户的不同信道用户的不同信道用WalshWalsh码来区分码来区分。CDMA2000 1xCDMA2000 1x上行链路上行链路432高级材料高级材料CDMA2000 1xCDMA2000 1x上行链路上行链路433高级材料高级材料vCDMA2000 1xCDMA2000 1x上行链路中的差错控制上行链路中的差错控制上行链路中所采用的循环冗余校验编

251、码和 Turbo码与前向链路相同。CDMA2000 1xCDMA2000 1x上行链路上行链路434高级材料高级材料CDMA2000 1xCDMA2000 1x上行链路上行链路435高级材料高级材料vCDMA2000 1xCDMA2000 1x上行链路中的扩频码上行链路中的扩频码CDMA2000 1x系统的上行链路中，在RC1和RC2，接入信道和业务信道要使用Walsh码进行64阶正交调制。对于RC3和RC4，移动台在上行导频信道、增强接入信道、上行公共控制信道以及上行业务信道上，使用Walsh码进行正交扩频，以区分同一个移动台的不同信道。CDMA2000 1xCDMA2000 1x上行链路上

252、行链路436高级材料高级材料CDMA2000 1xCDMA2000 1x上行链路上行链路437高级材料高级材料vCDMA2000 1xCDMA2000 1x的增强型技术的增强型技术1x EV1x EV系统，是在系统，是在CDMA2000 1xCDMA2000 1x基础上的演进系统。基础上的演进系统。v1x EV1x EV系统分为两个阶段，即系统分为两个阶段，即CDMA2000 1x EV-DOCDMA2000 1x EV-DO和和CDMA2000 1x EV-DVCDMA2000 1x EV-DV。v1x EV-DO1x EV-DO通过引入一系列新技术，提高了数据业务通过引入一系列新技术，提高

253、了数据业务的性能；的性能；1x EV-DV1x EV-DV同时改善了数据业务和话音业务同时改善了数据业务和话音业务的性能。的性能。CDMA2000 1xCDMA2000 1x上行链路上行链路438高级材料高级材料v1x EV-DO1x EV-DO的主要特点是提供高速数据服务，每个的主要特点是提供高速数据服务，每个CDMACDMA载波可以提供载波可以提供2.4576Mbit/s2.4576Mbit/s扇区的下行峰值吞扇区的下行峰值吞吐量吐量。v下行链路下行链路的速率的速率范围范围38.4kbit/s2.4576Mbit/s38.4kbit/s2.4576Mbit/sv上行链路上行链路的速率范围的

254、速率范围是是9.6153.7kbit/s9.6153.7kbit/s。CDMA2000 1xCDMA2000 1x上行链路上行链路439高级材料高级材料v为了提供下行高速数据速率，为了提供下行高速数据速率，1x EV-DO1x EV-DO主要采用了主要采用了以下关键技术：以下关键技术：1.下行最大功率发送2.动态速率控制3.自适应编码和调制4.HARQ5. 多用户分集和调度。CDMA2000 1xCDMA2000 1x上行链路上行链路440高级材料高级材料WCDMAWCDMA标准标准vWCDMAWCDMA的特点：的特点：宽带直扩码分多址（DS-CDMA）系统5MHz带宽，3.84Mchip/s

255、码片速率可变的用户速率频分双工（FDD）和时分双工（TDD）支持异步基站上下行链路采用基于导频符号或公共导频的相干检测441高级材料高级材料WCDMAWCDMA的主要参数的主要参数442高级材料高级材料WCDMAWCDMA下行链路下行链路信道组成信道组成vWCDMA WCDMA 下行链路信道组成下行链路信道组成WCDMA 物理信道分为公用物理信道（CPCH）和专用物理信道（DPCH）两大类。443高级材料高级材料下行公用物理信道用于移动台的初始小区搜索、越区搜索和切换、向移动台传送广播消息或对某个移动台的寻呼消息，主要包括：同步信道（SCH）、公共导频信道（CPICH）、公共控制信道（CCPC

256、H）、物理下行共享信道（PDSCH）、捕获指示信道（AICH）、寻呼信道（PCH）等。WCDMAWCDMA下行链路下行链路信道组成信道组成444高级材料高级材料vWCDMAWCDMA下行链路的扩频码下行链路的扩频码WCDMA下行链路采用了正交可变扩频因子 （OVSF）码和Gold码。OVSF码作为信道化码；两个Gold码构成一个复扰码。信道化码用于区分来自同一信源的传输，即一个扇区内的下行链路连接。OVSF码保证不同长度的不同扩频码之间的正交性。WCDMAWCDMA下行链路下行链路信道组成信道组成445高级材料高级材料WCDMAWCDMA上行链路上行链路vWCDMAWCDMA上行链路信道组成上

257、行链路信道组成WCDMA上行专用物理数据信道分为上行专用物理数据信道（上行DPDCH）上行专用物理控制信道（上行DPCCH）446高级材料高级材料上行上行DPDCHDPDCH用于传输专用传输信道（用于传输专用传输信道（DCHDCH），在每个），在每个无线链路中可以由无线链路中可以由0 0个、个、1 1个或几个上行个或几个上行DPDCHDPDCH。上行上行DPCCHDPCCH用于传输控制信息，包括支持信道估计以用于传输控制信息，包括支持信道估计以进行进行相干相干检测的已知导频比特、发射功率控制指令检测的已知导频比特、发射功率控制指令（TPCTPC）、反馈信息（）、反馈信息（FBIFBI），以及一

258、个可选的传输），以及一个可选的传输格式组合指示（格式组合指示（TFCITFCI）。）。WCDMAWCDMA上行链路上行链路447高级材料高级材料TFCITFCI将复用在上行将复用在上行DPDCHDPDCH上的不同传输信道的瞬上的不同传输信道的瞬时参数通知给接收机，并与同一帧中要发射的数据相时参数通知给接收机，并与同一帧中要发射的数据相对应。对应。WCDMAWCDMA上行链路上行链路448高级材料高级材料vWCDMA WCDMA 上行链路中的扩频码上行链路中的扩频码WCDMA上行链路采用了正交可变扩频因子 （OVSF）码和Gold码。OVSF码作为信道化码；两个Gold码构成一个复扰码。信道化码

259、用于区分信道。上行扰码的目的是为了将不同的终端区分开来。WCDMAWCDMA上行链路上行链路449高级材料高级材料HSDPAHSDPA为了适应上、下行数据业务的不对称性，为了适应上、下行数据业务的不对称性，3GPP3GPP在在R5R5版本协议中提出一种基于版本协议中提出一种基于WCDMAWCDMA的增强型技术，即高的增强型技术，即高速下行分组接入（速下行分组接入（HSDPAHSDPA技术）。技术）。450高级材料高级材料vHSDPAHSDPA作为作为WCDMAWCDMA的增强技术，其演进分为的增强技术，其演进分为3 3个阶段：个阶段：1）基本HSDPA阶段2）增强HSDPA阶段；3）HSDPA

260、进一步演进阶段HSDPAHSDPA451高级材料高级材料v目前的系统和终端设备都是按基本型目前的系统和终端设备都是按基本型HSDPAHSDPA标准进标准进行开发设计的。行开发设计的。v基本型基本型HSDPAHSDPA在在WCDMWCDM原有物理信道上增加了原有物理信道上增加了3 3种物种物理信道：理信道：1）上行专用控制信道2）下行专门用于大数据传输的高速数据信道3）下行公用控制信道HSDPAHSDPA452高级材料高级材料v基本型基本型HSDPAHSDPA的关键技术有：的关键技术有：自适应编码调制HARQ快速分组调度技术HSDPAHSDPA453高级材料高级材料TD-SCDMATD-SCDM

261、A标准标准TD-SCDMATD-SCDMA工作在工作在TDDTDD方式下，在方式下，在CDMACDMA的基础上，的基础上，引入了引入了TDMATDMA的性质，把一帧分成几个时隙，每个时隙的性质，把一帧分成几个时隙，每个时隙可以用作上行或者下行，一个时隙内的用户用不同的可以用作上行或者下行，一个时隙内的用户用不同的码字来区分。码字来区分。454高级材料高级材料TDDTDD系统特别适用于上下行不对称，具有不同数系统特别适用于上下行不对称，具有不同数据传输速率的业务；此外其上下行链路由于工作于同据传输速率的业务；此外其上下行链路由于工作于同一频率，使之便于使用诸如智能天线等新技术，达到一频率，使之便

262、于使用诸如智能天线等新技术，达到提高性能、降低成本的提高性能、降低成本的目的目的。 TD-SCDMATD-SCDMA标准标准455高级材料高级材料TD-SCDMATD-SCDMA的主要参数的主要参数456高级材料高级材料TD-SCDMATD-SCDMA物理信道物理信道vTD-SCDMATD-SCDMA的物理信道结构的物理信道结构TD-SCDMA的物理信道采用4层结构：超帧、无线帧、子帧、时隙和信道码。时隙用于在时域上区分不同用户信号，具有TDMA特性。457高级材料高级材料TD-SCDMATD-SCDMA物理信道物理信道458高级材料高级材料vTD-SCDMATD-SCDMA系统的帧结构系统的

263、帧结构TD-SCDMA系统帧长为10ms，分成两个5ms子帧。这两个子帧结构完全相同。每一子帧有分成长度为675s的7个常规时隙和3个特殊时隙。这3个特殊时隙分别为DwPTS（下行导频时隙）、GP（保护时隙）和UpPTS（上行导频时隙）。TD-SCDMATD-SCDMA物理信道物理信道459高级材料高级材料在在7 7个常规时隙中，个常规时隙中，TS0TS0总是分配给下行链路，总是分配给下行链路，而而TS1TS1总是分配给上行链路。上学时隙和下行时隙之总是分配给上行链路。上学时隙和下行时隙之间由切换点分开。间由切换点分开。在在TD-SCDMATD-SCDMA系统中，每个系统中，每个5ms5ms的

264、子帧有两个切换的子帧有两个切换点。通过灵活配置上下行时隙的个数，点。通过灵活配置上下行时隙的个数，TD-SCDMATD-SCDMA适用适用于上下行对称及非对称的业务模式。于上下行对称及非对称的业务模式。TD-SCDMATD-SCDMA物理信道物理信道460高级材料高级材料vTD-SCDMATD-SCDMA系统的突发系统的突发结构结构突发突发由两个长度分别为由两个长度分别为352chip352chip的数据块、一个长为的数据块、一个长为144chip144chip的中间码和一个长为的中间码和一个长为16chip16chip的的GPGP组成。数据块的总长组成。数据块的总长度为度为704chip70

265、4chip，所包含的符号数与扩频因子有关，所包含的符号数与扩频因子有关。TD-SCDMATD-SCDMA物理信道物理信道461高级材料高级材料TD-SCDMATD-SCDMA物理信道物理信道462高级材料高级材料v训练序列训练序列突发结构中的训练序列又称为训练序列，用于进行信道估计、测量。在同一个小区内，同一时隙内的不同用户所采用的训练序列由一个基本的训练序列经过循环移位后产生。TD-SCDMA系统中，基本训练序列长度为128个码片，个数为128个，分成32组，每组4个TD-SCDMATD-SCDMA物理信道物理信道463高级材料高级材料TD-SCDMATD-SCDMA系统支持的信道编码方系统

266、支持的信道编码方式式vTD-SCDMATD-SCDMA支持支持3 3种信道编码方式：种信道编码方式：1）卷积编码，约束长度为9，编码速率为1/2和1/3；2）Turbo编码；3）无编码。464高级材料高级材料TD-SCDMATD-SCDMA的调制、的调制、扩频和加扰方式扩频和加扰方式TD-SCDMATD-SCDMA采用采用QPSKQPSK和和8PSK8PSK调制方式。调制方式。TD-SCDMATD-SCDMA采用了采用了CDMACDMA的多址接入技术，扩频操作位于调制之后的多址接入技术，扩频操作位于调制之后和脉冲成形之前。和脉冲成形之前。首先用扩频码对数据信号扩频，扩频因子在首先用扩频码对数据

267、信号扩频，扩频因子在1 1至至1616之间。之间。第二步操作是加扰码，将扰码加到扩频后的信第二步操作是加扰码，将扰码加到扩频后的信号中。号中。465高级材料高级材料TD-SCDMATD-SCDMA所采用的扩频码是一种正交可变扩频所采用的扩频码是一种正交可变扩频因子（因子（OVSFOVSF）码，这可以保证在同一个时隙上不同扩）码，这可以保证在同一个时隙上不同扩频因子的扩频码是正交的。频因子的扩频码是正交的。扩频码的作用是用来区分同一时隙中的不同用扩频码的作用是用来区分同一时隙中的不同用户；而长度为户；而长度为1616的扰码用来区分不同的小区。的扰码用来区分不同的小区。TD-SCDMATD-SCD

268、MA中智能中智能天线技术天线技术466高级材料高级材料TD-SCDMATD-SCDMA中智能中智能天线技术天线技术v智能天线技术定义为智能天线技术定义为：具有具有波束成形能力的天线阵列，可以形成特定波束成形能力的天线阵列，可以形成特定的天线波束，实现定向发送和接收。智能天线可以利的天线波束，实现定向发送和接收。智能天线可以利用信号的空间特征分开用户信号、多径干扰信号。用信号的空间特征分开用户信号、多径干扰信号。467高级材料高级材料v智能天线包括智能天线包括：v自适应天线阵自适应天线阵：自适应地识别用户信号的到达方向，自适应地识别用户信号的到达方向，通过反馈控制方式连续调整自身的方向图；通过反

269、馈控制方式连续调整自身的方向图；v切换波束天线切换波束天线：预先确定多个固定波束，随着用户预先确定多个固定波束，随着用户在小区中的移动，基站选择相应的使接收信号最强在小区中的移动，基站选择相应的使接收信号最强的波束的波束。TD-SCDMATD-SCDMA中智能中智能天线技术天线技术468高级材料高级材料IMT-2000IMT-2000增强系统增强系统第三代移动通信系统第三代移动通信系统IMT-2000IMT-2000的后续演进路线的后续演进路线。469高级材料高级材料LTELTE系统系统vLTELTE重点考虑的方面包括重点考虑的方面包括低传输时延提高用户数据速率增大系统容量和覆盖范围降低运营成

270、本470高级材料高级材料vLTELTE需求的主要指标需求的主要指标灵活支持1.4MHz-20MHz可变带宽峰值数据率达到上行50Mbps，下行100Mbps，频谱效率达到3GPP R6的2-4倍提高小区边缘用户的数据传输速率用户面延迟（单向）小于5ms，控制面延迟小于100ms；支持与现有3GPP和非3GPP系统的互操作LTELTE系统系统471高级材料高级材料支持增强型的多媒体广播和组播业务（MBMS）降低建网成本，实现低成本演进实现合理的终端复杂度、成本和耗电支持增强的IMS和核心网；追求后向兼容，并考虑性能改进和后向兼容之间的平衡取消CS（电路交换）域，CS域业务在PS（分组交换）域实现

271、，如采用VoIPLTELTE系统系统472高级材料高级材料优化低速移动用户性能，同时支持高速移动；以尽可能相似的技术支持成对和非成对频段尽可能支持简单的邻频共存LTELTE系统系统473高级材料高级材料WiMAXWiMAX系统系统vWiMAXWiMAX作为一种新型的宽带无线通信技术作为一种新型的宽带无线通信技术：基于OFDMA多址接入技术可工作在6GHz载频以下，支持5-20MHz可变带宽具有灵活的系统架构，支持下一代移动通信网络WiMAX还支持网间的无缝移动，同时支持基于不同业务的QoS控制可支持TDD和FDD工作方式，上下行带宽比例可调474高级材料高级材料通过采用先进的多天线技术极大的提

272、高了系统吞吐量，峰值速率在20MHz带宽下可达130Mbps它还可提供安全性管理和先进的无线资源管理具有增强的多播和广播能力，可提供定位业务等WiMAXWiMAX系统系统475高级材料高级材料WiMAXWiMAX系统系统476高级材料高级材料IMT-AdvancedIMT-AdvancedITUITU将下一代移动通信系统命名为将下一代移动通信系统命名为IMT-AdvancedIMT-Advanced。IMT-AdvancedIMT-Advanced旨在建立一个全球统一的无线通信新架旨在建立一个全球统一的无线通信新架构，以实现全球范围内的无缝接入和网间互连。构，以实现全球范围内的无缝接入和网间互

273、连。IMT-AdvancedIMT-Advanced系统的未来技术发展将更多的集系统的未来技术发展将更多的集中在无线资源管理和网络层的优化方面。中在无线资源管理和网络层的优化方面。477高级材料高级材料IMT-AdvancedIMT-Advanced的热点技术的热点技术v1 1）多频带技术：）多频带技术：通过将多个连续或离散的频带聚合在一起，使得运营商可以使用更大的有效带宽，以达到4G所要求的业务速率。v2 2）中继技术中继技术通过中继站将信号进行再生或放大处理后，再转发给目的端，以确保传输信号的质量的网络节点。478高级材料高级材料v3 3）协作多点传输技术（）协作多点传输技术（CoMPCo

274、MP）协作多点传输的原理是：在上行链路，可以从多个站点同时接收来自移动终端的信号，然后进行联合处理。在下行链路，可以协同调度多个站点的数据传输，同时从多个站点进行联合发送。IMT-AdvancedIMT-Advanced的热点技术的热点技术479高级材料高级材料v移动通信概述移动通信概述v移动通信电波传播与传播预测模型移动通信电波传播与传播预测模型v移动通信中的信源编码与调制解调移动通信中的信源编码与调制解调v抗抗衰落和链路性能增强技术衰落和链路性能增强技术v蜂窝组网技术蜂窝组网技术vGSMGSM及其增强移动通信系统及其增强移动通信系统v第第三代移动通系统及其增强技术三代移动通系统及其增强技术

275、v移动通信网络优化移动通信网络优化480高级材料高级材料网络优化方法网络优化方法v网络优化网络优化一方面一方面要对网络运行中存在的质量问题予以解要对网络运行中存在的质量问题予以解决，使网络达到最佳运行状态决，使网络达到最佳运行状态；另一方面，还要通过优化资源配置，对整个网另一方面，还要通过优化资源配置，对整个网络资源尽心更合理调配和运用，以适应需求和发展的络资源尽心更合理调配和运用，以适应需求和发展的情况，最大发挥设备的潜能，从而获得最大的投资效情况，最大发挥设备的潜能，从而获得最大的投资效益。益。481高级材料高级材料v网络网络优化的主要优化的主要目的目的通过通过对投入运行的无线网络进行数据

276、采集和分对投入运行的无线网络进行数据采集和分析，找出影响网络质量或资源利用率不高的原因，然析，找出影响网络质量或资源利用率不高的原因，然后通过技术手段或者参数调整使网络达到最佳运行转后通过技术手段或者参数调整使网络达到最佳运行转台，使网络资源获得最佳效益；同时了解网络的增长台，使网络资源获得最佳效益；同时了解网络的增长趋势，为扩容提供依据。趋势，为扩容提供依据。网络优化方法网络优化方法482高级材料高级材料网络优化是一项贯穿于整个网络发展全过程的网络优化是一项贯穿于整个网络发展全过程的长期工程，同时它也是一项系统工程，包含一些列优长期工程，同时它也是一项系统工程，包含一些列优化方式，包括覆盖优

277、化、话务量优化、设备优化、干化方式，包括覆盖优化、话务量优化、设备优化、干扰信号分析和资金的优化使用等。扰信号分析和资金的优化使用等。网络优化方法网络优化方法483高级材料高级材料网络优化要解决的是改善硬件环境和软件环境。网络优化要解决的是改善硬件环境和软件环境。硬件优化主要包括天线优化和设备故障优化等工作。硬件优化主要包括天线优化和设备故障优化等工作。软件优化主要指频率优化、无线参数调整和配软件优化主要指频率优化、无线参数调整和配置参数核查等内容。置参数核查等内容。网络优化方法网络优化方法484高级材料高级材料CDMACDMA网络优化的主要内容网络优化的主要内容v1 1）硬件系统优化；）硬件

278、系统优化；v2 2）参数优化；）参数优化；v3 3）网络结构优化；）网络结构优化；v4 4）PNPN优化；优化；v5 5）邻区优化；）邻区优化；v6 6）容量优化。）容量优化。485高级材料高级材料网络优化的关键工作流程网络优化的关键工作流程v第一步：先现网情况调查第一步：先现网情况调查现现网情况调查的主要工作内容是收集网络设计网情况调查的主要工作内容是收集网络设计目标和能反映现网总体运行和工程情况的系统数据，目标和能反映现网总体运行和工程情况的系统数据，经过比较和分析，迅速定位需要优化的兑现个，为下经过比较和分析，迅速定位需要优化的兑现个，为下一步的更具体的数据采集、深入分析和问题定位做好一

279、步的更具体的数据采集、深入分析和问题定位做好准备。准备。486高级材料高级材料v第二步：数据采集第二步：数据采集数据采集数据采集的主要工作内容是通过各种测试手段的主要工作内容是通过各种测试手段更加有针对性地进一步对网络性能和质量情况进行测更加有针对性地进一步对网络性能和质量情况进行测试。试。网络优化的关键工作流程网络优化的关键工作流程487高级材料高级材料v第三步：制定优化方案第三步：制定优化方案这这一步的工作主要是通过对采集来的系统数据一步的工作主要是通过对采集来的系统数据和网络测试数据进行深入系统的分析，结合现网的运和网络测试数据进行深入系统的分析，结合现网的运行和工程情况制定出适宜的优化

280、调整方案。行和工程情况制定出适宜的优化调整方案。网络优化的关键工作流程网络优化的关键工作流程488高级材料高级材料v第四步：优化方案实施和测试第四步：优化方案实施和测试在在完成了前三部之后，就需要对制定的优化方完成了前三部之后，就需要对制定的优化方案进行具体实施。调整完毕后，需要重新进行网络测案进行具体实施。调整完毕后，需要重新进行网络测试，并与优化前的测试结果进行比较，已验证优化的试，并与优化前的测试结果进行比较，已验证优化的效果。效果。网络优化的关键工作流程网络优化的关键工作流程489高级材料高级材料以上过程是一个不断循环反复的过程，在优化以上过程是一个不断循环反复的过程，在优化方案实施之

281、后，需要重新进行数据采集和分析以验证方案实施之后，需要重新进行数据采集和分析以验证优化措施的有效性，对于未能解决的问题或由于调整优化措施的有效性，对于未能解决的问题或由于调整不当带来的新问题需要重新优化调整，如此不断循环，不当带来的新问题需要重新优化调整，如此不断循环，才能使网络质量不断提高，以保持最佳运行状态。才能使网络质量不断提高，以保持最佳运行状态。网络优化的关键工作流程网络优化的关键工作流程490高级材料高级材料无线网络优化无线网络优化v无线网络优化是网络优化中最重要的内容。无线网络优化是网络优化中最重要的内容。如果要对全网进行无线网络优化，则需要经过单站优化、小区簇优化和系统级优化三

282、个阶段完成，每一阶段都大致需要完成上述4步。通常，1520个小区可以组成一个小区簇。每一阶段的优化都需要分别继续拧空载优化和加载优化。491高级材料高级材料无线网络优化无线网络优化空载优化的主要目的是对网络设备的基本运行参数和邻小区问题进行优化；加载优化的主要对覆盖盲区和导频污染等系统性能问题进行优化。在网络投入运行一段时间之后，进行空载优化的难度比较大，可以只进行加载优化；但对于网络开通初期和新加基站进行空载优化是十分必要的。492高级材料高级材料网络优化措施网络优化措施v网络优化措施主要包括：网络优化措施主要包括：覆盖优化容量优化导频污染和干扰优化切换性能优化493高级材料高级材料覆盖优化

283、覆盖优化v网络覆盖是衡量一个网络优劣的关键。网络覆盖是衡量一个网络优劣的关键。v考虑考虑CDMACDMA系统的覆盖，必须综合考虑小区的大小和系统的覆盖，必须综合考虑小区的大小和系统的前、反向链路情况。系统的前、反向链路情况。v目前目前CDMACDMA系统中，确定覆盖区采用的质量评估指标系统中，确定覆盖区采用的质量评估指标主要是看接收信号的信干比是否大于给定的门限。主要是看接收信号的信干比是否大于给定的门限。494高级材料高级材料CDMACDMA网络优化过程中的网络覆盖优化主要是通网络优化过程中的网络覆盖优化主要是通过调整天线参数、邻集列表和切换参数等实现的过调整天线参数、邻集列表和切换参数等实

284、现的。覆盖优化覆盖优化495高级材料高级材料容量优化容量优化v容量优化的目的容量优化的目的解决网络内的话务量不均衡的问题，使得整个网络内的业务负荷保持均匀v尤其在一些人口密集的商业区，要考虑人口的流动尤其在一些人口密集的商业区，要考虑人口的流动特点，而在一些大型活动场所又会在某些时间段出特点，而在一些大型活动场所又会在某些时间段出现突发性的话务量。现突发性的话务量。496高级材料高级材料v进行容量优化需要对基站的话务统计数据进行仔细进行容量优化需要对基站的话务统计数据进行仔细分析。分析。v对于既存在容量问题又存在覆盖问题的区域，可以对于既存在容量问题又存在覆盖问题的区域，可以通过增加微蜂窝或基

285、站的方法来解决。通过增加微蜂窝或基站的方法来解决。容量优化容量优化497高级材料高级材料导频污染和干扰优化导频污染和干扰优化v导频污染导频污染导频相位污染导频强度污染498高级材料高级材料导频相位污染导频相位污染v导频相位污染导频相位污染一个小区的导频相位偏移经过传输延时后落入当前移动台激活集内某导频的搜索窗口内，且该导频超过一定强度，致使移动台误认为是服务导频，从而对解调形成干扰的情况。v这种情况在实际中比较少见。这种情况在实际中比较少见。499高级材料高级材料导频强度污染导频强度污染v实际网络中比较多见的情况是导频强度污染，它是实际网络中比较多见的情况是导频强度污染，它是指当移动台收到超过

286、指当移动台收到超过3 3个以上导频信噪比大于有效集个以上导频信噪比大于有效集增加门限的导频，而由于移动台得增加门限的导频，而由于移动台得RAKERAKE接收机最多接收机最多可以解调可以解调3 3径信号，多余的强导频就对移动台的信号径信号，多余的强导频就对移动台的信号解调形成干扰。解调形成干扰。500高级材料高级材料导频污染问题的解决方法导频污染问题的解决方法v导频污染问题的解决方法主要有导频污染问题的解决方法主要有：1）以路测数据为依据来优化系统运行以减少导频的数目，或在导频污染区调出一个主导频；2）对于导频相位污染的情况，可以通过改善PN偏置分配以及将相同偏置指数的导频置于尽可能圆的位置以使

287、干扰导频位于有效集中的导频搜索窗口之外。501高级材料高级材料切换性能优化切换性能优化v切换性能优化的主要目标切换性能优化的主要目标解决切换失败的网络故障对软切换比例过高等性能不佳的状况进行优化。502高级材料高级材料v在对软切换失败故障进行优化时，首先对软切换失在对软切换失败故障进行优化时，首先对软切换失败的故障原因进行分析。败的故障原因进行分析。如果是由于覆盖问题和导频污染造成的，则对覆盖和导频污染进行优化；如果不是这两方面的问题，那么切换是被多半与软切换参数的设置、邻集列表的设置以及搜索窗的大小有关。切换性能优化切换性能优化503高级材料高级材料对软切换参数的调整和软切换性能的优化，应对软切换参数的调整和软切换性能的优化，应根据网络负载变化情况周期性地进行。根据网络负载变化情况周期性地进行。切换性能优化切换性能优化504高级材料高级材料谢谢 谢谢! !教育部教育管理信息中心教育部教育管理信息中心