移动通信移动通信网.pptx

移动通信系统移动通信系统第第2 2章章 移动通信网移动通信网易宏杰易宏杰青岛理工大学通信与电子工程学院青岛理工大学通信与电子工程学院内容移动通信体制移动通信的信道结构移动通信的信道结构移动通信的频率配置移动通信环境下的干扰蜂窝移动通信网络的频率规划蜂窝移动通信网络的频率规划多信道共用技术多信道共用技术移动通信的交换技术移动通信的交换技术信道自动选择方式公网 vs 专网共网直接面向社会公众提供移动通信业务与PSTN密切合作专网不对公众开放，不进入电话网包括工业企业的无线调度公安指挥交通管理海关缉私医疗救护移动通信体制可分为两类大区制小区制（蜂窝系统）大区制一个服务区域内只有一个或几个基站基站负责移动通信的联络和控制天线高(30m)、功率大（200W）覆盖半径约为3050km两个方向通信不一致分集接收站服务区内所有频道的频率都不能重复频率利用率低；通信容量受限大区制移动通信示意图小区制（蜂窝系统）服务区域划分为若干无线小区（cell）每小区设置一个基站（520W）在MSC的统一控制下，实现小区之间转接蜂窝的分类宏小区：2km20km（目前一般为15km）微小区：400m2km微微小区（皮小区）:400m分层蜂窝（由多种蜂窝组成）多维小区小区制（蜂窝）移动通信网小区制的优点和问题优点有效解决了频道数量有限和用户增多的矛盾频率利用率高相互间干扰小（功率降低）组网灵活：可根据实际用户数灵活确定用户终端小巧、好点少、辐射小需解决的问题（蜂窝不宜过小）移动管理功能位置登记、漫游、越区切换容易掉话基站数量增加、建网成本提高蜂窝的基本形状基站覆盖区大致是一个圆基站采用全向天线时可用圆的内接正多边形来近似正六边形中心间隔和覆盖面积最大重叠区域宽度和重叠区域面积最小同样大小的服务区所需小区最小所需频率组最少基站间同频干扰最小蜂窝区域覆盖方法比较增大蜂窝系统容量的方法小区分裂将拥塞小区分成更小的小区每小区有自己的基站并相应降低天线高度和减小发射机功率小区扇形化（方向性天线）依靠基站方向性天线减少同频干扰以提高系统容量通常分成3个120度的扇区或是6个60度的扇区覆盖区域逼近通过合理的布设基站来增加覆盖面积，相应地增加系统容量按小区半径的一半进行小区分割示意图按小区半径的一半进行小区分割示意图容量增长近4倍用户密度不等小区和扇区化微小区的概念基本概念基本概念多个区域站点与一个基站相连，共享无线设备多个区域站点与一个基站相连，共享无线设备多个微小区和一个基站组成一个小区多个微小区和一个基站组成一个小区移动台在小区内变换微小区时，使用同样的信道，不移动台在小区内变换微小区时，使用同样的信道，不需要需要MSCMSC进行切换进行切换移动台在小区内始终由信号最强的微小区服务移动台在小区内始终由信号最强的微小区服务小区内信道根据时间和空间在多个微小区之间分配，小区内信道根据时间和空间在多个微小区之间分配，也可以进行同频复用也可以进行同频复用微小区的技术的优点微小区的技术的优点小区可保证覆盖半径，又可减小蜂窝系统的同频干扰小区可保证覆盖半径，又可减小蜂窝系统的同频干扰一个大的中心基站已由多个在小区边缘的小功率发射一个大的中心基站已由多个在小区边缘的小功率发射机（微小区发射机）来代替机（微小区发射机）来代替微小区的使用不会使系统的中继效率下降微小区的使用不会使系统的中继效率下降移动通信的信道结构信道通信网中传递信息的通道移动通信网中包括无线信道业务信道（TC）话音信道（VC）控制信道（CC）有线信道话音信道MSC控制和管理VC的占用和空闲状态空闲忙阻塞话音信道还传递其它信息检测音（SAT）数据信号音（ST）检测音（SAT）在话音传输期间连续发送的带外单音在话音传输期间连续发送的带外单音话音频带为话音频带为300300 3400Hz3400Hz带外单音为带外单音为5970Hz5970Hz、6000Hz6000Hz或或6030Hz6030Hz反映话音信道的传输质量反映话音信道的传输质量SATSAT由由BSBS的话音信道单元发出，经移动的话音信道单元发出，经移动台台MSMS环回环回BSMSSAT话音信道话音信道SATSAT数据与信号音（ST）数据数据如越区切换时通话暂时中断，可利用这段如越区切换时通话暂时中断，可利用这段时间在话音信道中，以数据形式传递必要的时间在话音信道中，以数据形式传递必要的指令或交换数据指令或交换数据信号音信号音(ST)(ST)信号音为线路信号信号音为线路信号由移动台发出的单向信号由移动台发出的单向信号带内信号，一般在带内信号，一般在0 0 300Hz300Hz之间之间BSMSST表示振铃成功或表示振铃成功或切换认可切换认可控制信道一个小区通常只有一个控制信道顶点激励基站应配备三套控制信道单元覆盖三个扇区小区寻呼信道（下行）移动台被呼，发呼叫移动台信号接入信道（上行）移动台主呼，发主呼信号还传递大量其它数据报文、指定通话信道、重试等信号移动通信网的频率配置移动通信网的频率配置系统或使用部门系统或使用部门 上行频率上行频率(MHz)(MHz)下行频率下行频率(MHz)(MHz)中国联通中国联通CDMACDMA825825835835870870880880中国移动中国移动GSMGSM室室内分布系统内分布系统885885890890930930935935中国移动中国移动GSM900GSM900890890909909935935954954中国联通中国联通GSM900GSM900909909915915954954960960中国移动中国移动DCS1800DCS1800 17101720171017201805181518051815中国联通中国联通DCS1800DCS1800 17451755174517551840185018401850蜂窝移动通信系统的收发频差蜂窝移动通信系统的收发频差系统频率（系统频率（MHzMHz）收发频差（收发频差（MHzMHz）90090045451800180095951501505.75.74504501010带宽载波频点间隔（信道间隔）频点数保护频点每信道时隙数收发频差移动通信环境下的干扰移动通信环境下的干扰移动通信无线网设计两大难题移动通信无线网设计两大难题无线覆盖区无线覆盖区无线电干扰无线电干扰微蜂窝结构无线网无线电干扰更难解决微蜂窝结构无线网无线电干扰更难解决移动通信网内无线电干扰一般包括移动通信网内无线电干扰一般包括1.1.同频道干扰同频道干扰2.2.邻频道干扰邻频道干扰3.3.互调干扰互调干扰4.4.阻塞干扰阻塞干扰5.5.近端对远端的干扰近端对远端的干扰同频道干扰同频道干扰同频道干扰同频道干扰在收信机通带内、与有用信号频率相同在收信机通带内、与有用信号频率相同/近的干扰近的干扰设台组网中防止同频道干扰的设台组网中防止同频道干扰的基本措施基本措施基站站址布局（即保持同频复用距离）基站站址布局（即保持同频复用距离）合理的覆盖区设计及频道配置合理的覆盖区设计及频道配置同频道干扰保护比指标同频道干扰保护比指标接收机输出达到规定质量，在接收机输入端测得有接收机输出达到规定质量，在接收机输入端测得有用射频信号与同频无用射频信号之比的最小值用射频信号与同频无用射频信号之比的最小值指标规定如下指标规定如下静态同频道干扰保护比静态同频道干扰保护比同频道干扰概率同频道干扰概率考虑衰落影响、干扰概率及静态射频保护比后的同频道干考虑衰落影响、干扰概率及静态射频保护比后的同频道干扰保护比（查表）扰保护比（查表）同频道复用保护距离系数同频道复用保护距离系数D/RD/R使同频小区保持必要的距离蜂窝网中保证同频道干扰保护比的主要办法全向基站中同频复用保护距离系数的定义图为满足干扰概率10%的P+Zp值所需系数为：邻频道干扰邻频道干扰邻频道干扰邻频道干扰工作在工作在k k频道的接收机受到频道的接收机受到k1k1频道的信号频道的信号的干扰的干扰解决邻频道干扰的措施解决邻频道干扰的措施 减小发射机带外辐射：降低落入邻频的减小发射机带外辐射：降低落入邻频的干扰功率干扰功率 提高接收机邻频道选择性提高接收机邻频道选择性 网络设计中避免相邻频道在同一网络设计中避免相邻频道在同一/相邻相邻小区使用小区使用互调干扰互调干扰产生互调干扰的产生互调干扰的基本条件基本条件几个干扰信号（几个干扰信号（A A、B B、C C）与受干扰信）与受干扰信号的频率（号的频率（S S）之间满足）之间满足2 2 A A B B=S S或或 A A+B B C C=S S条件条件干扰信号的幅度足够大干扰信号的幅度足够大干扰站和受干扰的接收机都同时工作干扰站和受干扰的接收机都同时工作分为两类分为两类发射机互调干扰发射机互调干扰接收机互调干扰接收机互调干扰（1 1）蜂窝移动通信网）蜂窝移动通信网由于需要频道多和采用空腔谐振式合成器由于需要频道多和采用空腔谐振式合成器只有采用互调最小的等间隔频道配置方式只有采用互调最小的等间隔频道配置方式并依靠设备优良的互调抑制指标来解决互调干扰并依靠设备优良的互调抑制指标来解决互调干扰（2 2）专用的小容量移动通信网）专用的小容量移动通信网采用不等间隔排列的无三阶互调的频道配置方法采用不等间隔排列的无三阶互调的频道配置方法设台组网中对抗互调干扰的措施设台组网中对抗互调干扰的措施阻塞干扰阻塞干扰 阻塞干扰阻塞干扰外界存在一个远离接收机工作频率但能进入接收外界存在一个远离接收机工作频率但能进入接收机作用于其前端电路的强干扰信号机作用于其前端电路的强干扰信号接收机前端电路的非线性造成对有用信号增益降接收机前端电路的非线性造成对有用信号增益降低或噪声增高，使接收机灵敏度下降低或噪声增高，使接收机灵敏度下降干扰与干扰信号的幅度有关干扰与干扰信号的幅度有关幅度越大，干扰越严重幅度越大，干扰越严重当干扰电压幅度非常强时，可致使接收机收不到当干扰电压幅度非常强时，可致使接收机收不到有用信号而使通信中断有用信号而使通信中断近端对远端的干扰近端对远端的干扰近端对远端的干扰近端对远端的干扰移动台移动台B B（d2d2）到达基站的功率明显要大于）到达基站的功率明显要大于移动台移动台A A（d1,d2d1d1,d2d1）的到达功率）的到达功率若二者频率相近，则若二者频率相近，则B B会造成对会造成对A A有用信号的有用信号的干扰或仰制，甚至将干扰或仰制，甚至将A A的有用信号淹没的有用信号淹没解决措施解决措施使两个移动台所用频道拉开必要间隔使两个移动台所用频道拉开必要间隔移动台端加移动台端加APCAPC蜂窝移动通信网络的频率规划蜂窝移动通信网络的频率规划一一 等频距分配法等频距分配法 原理原理：按频率等间隔分配信道：按频率等间隔分配信道 。若需要。若需要MM个信道，个信道，将其分为将其分为N N个信道组，则每个信道组中有个信道组，则每个信道组中有M/NM/N个信个信道，而道，而N N个信道组的信道序列可以由以下确定：个信道组的信道序列可以由以下确定：K+jNK+jN，K=1K=1，2 2，NN；j=0j=0，1 1，M/N-1 KM/N-1 K为信道组序列号，最大为为信道组序列号，最大为K=NK=N，j j为信道序号取值为信道序号取值 如果基站采用了无方向性激励时，通常以如果基站采用了无方向性激励时，通常以1212个无线个无线小区（基地区）作为一个区群小区（基地区）作为一个区群 如果采用扇形方向的天线激励，通常采用如果采用扇形方向的天线激励，通常采用4 4个基站、个基站、2424个扇形无线小区为一个区群个扇形无线小区为一个区群1212个无线小区为一个簇的信道组配置个无线小区为一个簇的信道组配置4 4个基站个基站2424个扇形无线小区为一个簇的信道组配置个扇形无线小区为一个簇的信道组配置信道分配策略信道分配策略信道分配策略可分为两类信道分配策略可分为两类固定固定的信道分配策略的信道分配策略动态动态的信道分配策略。的信道分配策略。固定信道分配法固定信道分配法将某组信道固定分配给一基站，基站频点固将某组信道固定分配给一基站，基站频点固定不变定不变小区内呼叫只能使用该小区中的空闲信道小区内呼叫只能使用该小区中的空闲信道如果该小区的所有信道都已被占用，则呼叫如果该小区的所有信道都已被占用，则呼叫阻塞，用户得不到服务阻塞，用户得不到服务特点特点控制方便，投资少控制方便，投资少信道的利用率下降信道的利用率下降动态信道分配法动态信道分配法多个基站均可使用同一信道多个基站均可使用同一信道为呼叫请求服务的基站向为呼叫请求服务的基站向MSCMSC请求一个信道请求一个信道交换机根据某种算法给该小区分配一个信道交换机根据某种算法给该小区分配一个信道提高频谱利用率，使信道配置能够随移动通信系统提高频谱利用率，使信道配置能够随移动通信系统的地理分布变化而变化的地理分布变化而变化特点特点频谱利用率大约可提高频谱利用率大约可提高20%20%需智能控制，避免忙闲不均情况，减小阻塞可能性，需智能控制，避免忙闲不均情况，减小阻塞可能性，提高系统中继能力提高系统中继能力邻近信道干扰比较突出邻近信道干扰比较突出增加系统存储和计算量，预测和控制系统比较复杂增加系统存储和计算量，预测和控制系统比较复杂多信道共用技术多信道共用技术假设一个无线区内有假设一个无线区内有n n个信道，个信道，m m个用户，个用户，m m个用户对这个用户对这n n个信道的使用有两种方式个信道的使用有两种方式独立信道方式独立信道方式多信道共用方式多信道共用方式。独立信道方式独立信道方式设一个无线区内有设一个无线区内有n n个信道，对区域内的每个信道，对区域内的每个用户分别指定一个信道，不同信道内的用个用户分别指定一个信道，不同信道内的用户不能互换信道户不能互换信道独立信道方式示意图独立信道方式示意图 信道信道1 1用户用户1 2 3 4 5 6 7 81 2 3 4 5 6 7 8信道信道2 2用户用户 9 10 11 12 13 14 15 169 10 11 12 13 14 15 16.信道信道n用户用户m-7 m-6 m-5 m-4 m-3 m-2 m-1 mm-7 m-6 m-5 m-4 m-3 m-2 m-1 m 信道信道1 1用户用户2 3 4 5 6 7 82 3 4 5 6 7 8阻塞阻塞信道信道2 2用户用户 9 10 11 12 13 14 15 169 10 11 12 13 14 15 16.信道信道n用户用户m-7 m-6 m-5 m-4 m-7 m-6 m-5 m-4 m-3 m-2 m-1 m-3 m-2 m-1 阻塞阻塞用户用户1 1接入接入用户用户m m接入接入无用户无用户接入接入多信道共用方式多信道共用方式在一个无线小区内的在一个无线小区内的n n个信道，为个信道，为该区内的该区内的m m个用户所共用，则当个用户所共用，则当k k（k k n n）个信道被占用时，其他）个信道被占用时，其他需要通话的用户可以选择剩下的需要通话的用户可以选择剩下的任一空闲信道通话任一空闲信道通话 信道信道1 1用户用户1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1610 11 12 13 14 15 16 m-1 m m-1 m信道信道2 2.信道信道n共用信道方式示意图共用信道方式示意图 信道信道空闲空闲信道信道占用占用信道信道1 1用户用户2 3 4 5 6 7 8 9 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1510 11 12 13 14 15 m-1 m-1信道信道2 2信道信道n用户用户1 1接入接入用户用户m m接入接入信道信道k两种方式的比较两种方式的比较独立信道方式独立信道方式信道分配原则简单信道分配原则简单信道不能充分利用，即信道不能充分利用，即信道利用率低信道利用率低多共用信道方式多共用信道方式使用户通话的阻塞概率明显下降，即可明显使用户通话的阻塞概率明显下降，即可明显提高信道的利用率提高信道的利用率多信道共用可使用户数目明显增加。但也多信道共用可使用户数目明显增加。但也不是无止境的，否则将使阻塞率增加而影响不是无止境的，否则将使阻塞率增加而影响质量质量采用多信道共用方式，在保持一定通话采用多信道共用方式，在保持一定通话质量的情况下，一个信道究竟平均分配质量的情况下，一个信道究竟平均分配多少用户才合理多少用户才合理？这就是我们要讨论的话务量和呼损问题。这就是我们要讨论的话务量和呼损问题。呼叫话务量呼叫话务量单位时间内进行的平均电话交换量单位时间内进行的平均电话交换量A=CtA=Ct0 0CC每小时平均呼叫次数每小时平均呼叫次数成功和失败成功和失败t t0 0每次呼叫平均占用信道时间每次呼叫平均占用信道时间接续和通话时间接续和通话时间单位是爱尔兰单位是爱尔兰(Erl)(Erl)t t0 0以小时为单位以小时为单位 例：设在例：设在100100个信道上，平均每小时有个信道上，平均每小时有21002100次呼叫，平均每次呼叫时间为次呼叫，平均每次呼叫时间为2 2分钟，分钟，求这些信道上的呼叫话务量。求这些信道上的呼叫话务量。解：解：A=2100A=2100 2/60=70 Erl 2/60=70 Erl 通信系统中呼叫失败的概率称为呼叫失败通信系统中呼叫失败的概率称为呼叫失败概率，简称呼损率（概率，简称呼损率（B B）用户虽然发出呼叫，但因无信道而不能通话用户虽然发出呼叫，但因无信道而不能通话B=B=（A-AA-A）/A=/A=（C-CoC-Co）/C/CA A为为完成话务量完成话务量CoCo为一小时内呼叫成功而通话的次数为一小时内呼叫成功而通话的次数toto为每次通话的平均占用信道时间为每次通话的平均占用信道时间（A-AA-A）为）为损失话务量损失话务量物理意义物理意义损失话务量与呼叫话务量之比的百分数损失话务量与呼叫话务量之比的百分数呼损率呼损率也称为系统的呼损率也称为系统的服务等级服务等级B B愈小，成功呼叫的概率越大，用户就越满愈小，成功呼叫的概率越大，用户就越满意意呼损率呼损率和和话务量话务量是一对矛盾是一对矛盾即服务等级和信道利用率是矛盾的即服务等级和信道利用率是矛盾的 前提架设前提架设每次呼叫相互独立，互不相关每次呼叫相互独立，互不相关每次呼叫在时间上都有相同的概率每次呼叫在时间上都有相同的概率假定信道数为假定信道数为n n呼损率计算公式（呼损率计算公式（Erl公式）公式）已知呼损率已知呼损率B B，可根据上式计算出，可根据上式计算出A A和和n n的的对应数量关系对应数量关系Erl公式繁忙小时集中度繁忙小时集中度(K)(K)K=K=忙时话务量忙时话务量/全日话务量全日话务量 K K一般为一般为8%14%8%14%每个用户忙时话务量（每个用户忙时话务量（AaAa）Aa=CTK/3600 Aa=CTK/3600 物理意义物理意义最忙时那个小时的话务量，是统最忙时那个小时的话务量，是统计平均值计平均值每个信道能容纳的用户数（每个信道能容纳的用户数（m m）每信道能容纳的用户数每信道能容纳的用户数m m：在一定呼损条件下在一定呼损条件下与信道平均话务量成正比与信道平均话务量成正比与每个用户忙时话务量成反比与每个用户忙时话务量成反比例：某移动通信系统，每天每个用户平均呼叫例：某移动通信系统，每天每个用户平均呼叫1010次，每次占用信道平均时间为次，每次占用信道平均时间为8080秒，呼损率要秒，呼损率要求求10%10%，忙时集中率为，忙时集中率为0.1250.125。问给定。问给定8 8个业务个业务信道信道能容纳多少用户？能容纳多少用户？解：解：根据呼损的要求及信道数，求总话务量根据呼损的要求及信道数，求总话务量A A；可以利用公式，也可查表。已知可以利用公式，也可查表。已知n n8 8，求得求得A=5.597 Erl.A=5.597 Erl.求每个用户的忙时话务量求每个用户的忙时话务量AaAa；Aa=CTK/3600=0.0278Erl/Aa=CTK/3600=0.0278Erl/用户用户 求每个信道能容纳的用户数求每个信道能容纳的用户数m m:m=205.8/8m=205.8/8 系统所容纳的用户数系统所容纳的用户数:mn=205.8 mn=205.8用户用户206206用户用户信道自动选择方式信道自动选择方式移动台进行信道自动选择共有四种方式：移动台进行信道自动选择共有四种方式：专用呼叫信道方式专用呼叫信道方式 循环定位方式循环定位方式 循环不定位方式循环不定位方式 循环分散定位方式循环分散定位方式专用呼叫信道方式专用呼叫信道方式在给定的多个信道中，选择一个信道专在给定的多个信道中，选择一个信道专门用作呼叫门用作呼叫信道有两个信道有两个作用作用处理呼叫处理呼叫指配话音信道指配话音信道MSBS下行信道 寻呼信道上行信道 接入信道专用信道专用信道1发空闲信号MSCBS专用信道1发空闲信号MSCBSMS1MS2MSn专用信道1发对MS1的寻呼信号MSCBSMS1MS2MSn专用信道1寻呼成功，指定可用信道如信道3MSCBSMS1MS2MSn专用信道1MSCBSMS1MS2MSn信道3发空闲信号减小同抢概率减小同抢概率要求专用呼叫信道处理一次呼叫过程需时很短要求专用呼叫信道处理一次呼叫过程需时很短一般为几百毫秒甚至更短一般为几百毫秒甚至更短这样一个信道就可以处理成百上千个呼叫这样一个信道就可以处理成百上千个呼叫适用场合适用场合采用数字信令的大容量通信系统采用数字信令的大容量通信系统目前的蜂窝电话系统就采用这种方式目前的蜂窝电话系统就采用这种方式不适合信道数目小于不适合信道数目小于1212的小容量移动通信系统的小容量移动通信系统专用信道的特点循环定位方式循环定位方式没有专用呼叫信道，没有专用呼叫信道，BSBS临时指定一个临时指定一个BS信道1信道2信道n.信道n-1BS信道1信道2信道n.信道n-1发空闲信号BS信道1信道2信道n.信道n-1发空闲信号MS1MS2MSnBS信道1信道2信道n.信道n-1发对MS2的寻呼信号MS1MS2MSnBS信道1信道2信道n.信道n-1MS2接入该信道通话MS1MS2MSn发空闲信号呼叫信道是临时的，不断变化的呼叫信道是临时的，不断变化的呼叫信道转为通话信道后，呼叫信道转为通话信道后，BSBS要重新确定某要重新确定某空闲信道为临时呼叫信道，发空闲信号空闲信道为临时呼叫信道，发空闲信号移动台收不到空闲信道就不断进行信道扫描移动台收不到空闲信道就不断进行信道扫描优点优点信道利用率高信道利用率高接续快接续快缺点缺点同抢概率大同抢概率大适用场合适用场合小容量系统小容量系统循环定位方式的特点循环不定位方式循环不定位方式BS空闲信道1信道2信道n空闲信道n-1发空闲信号发空闲信号MS1MS3MSn-4MSnBS空闲信道1信道2信道n空闲信道n-1发召集信号停发空闲信号MS1MS3MSn-4MSnBS空闲信道1信道2信道n空闲信道n-1发召集信号 后发选呼信号 如对MS3MS1MS3MSn-4MSnBS信道1信道2信道n空闲信道n-1MS1MS3MSn-4MSn发空闲信号以循环定位方式为基础以循环定位方式为基础减小同抢概率减小同抢概率移动台被呼的接续时间比较长移动台被呼的接续时间比较长严重的互调干扰严重的互调干扰系统中所有信道都处于工作状态系统中所有信道都处于工作状态适用场合适用场合信道数目少的系统信道数目少的系统循环不定位方式的特点循环分散定位方式循环分散定位方式BS空闲信道1信道2信道n空闲信道n-1发空闲信号发空闲信号MS1MS3MSn-4MSnBS信道1信道2信道n空闲信道n-1接入此信道通话发空闲信号MS3MSn-4MSn移动台主呼的情况移动台主呼的情况BS空闲信道1信道2信道n空闲信道n-1发对MS3的寻呼信号MS1MS3MSn-4MSn发对MS3的寻呼信号移动台被呼的情况移动台被呼的情况BS信道1信道2信道n空闲信道n-1接入此信道通话发空闲信号MS3MSn-4MSn基于循环不定位方式基于循环不定位方式克服移动台被呼时接续时间长克服移动台被呼时接续时间长优点优点接续快接续快效率高效率高同抢概率小同抢概率小缺点缺点互调干扰严重：互调干扰严重：移动台被呼时，基站在所有移动台被呼时，基站在所有空闲信道上发送选呼信号空闲信道上发送选呼信号 适用场合适用场合 小容量系统小容量系统循环分散定位方式的特点移动通信的交换技术无线信道上的通话监视SAT信杂比RF信号强度位置登记与一起呼叫呼叫过程移动台被呼移动台主呼定位和越区切换定位越区切换和越局切换无线信道上的通话监视通话监视的通话监视的必要性必要性发现无线信号或传输质量发生变化，采用相应措施发现无线信号或传输质量发生变化，采用相应措施功率控制、越区切换、呼叫释放等功率控制、越区切换、呼叫释放等模拟蜂窝系统中设置如下指标反映通话质量模拟蜂窝系统中设置如下指标反映通话质量检测音（检测音（SATSAT）信杂比）信杂比无线频率（无线频率（RFRF）信号强度）信号强度在数字蜂窝在数字蜂窝GSMGSM系统中系统中检测的项目更多检测的项目更多由基站和移动台双方同时进行由基站和移动台双方同时进行基站基站完成当前服务区的完成当前服务区的下行信号下行信号质量和信号强度的检测质量和信号强度的检测而而移动台移动台则进行则进行上行信号上行信号质量和信号强度的检测质量和信号强度的检测SAT信杂比SATSAT与无线信道上的杂音的对比与无线信道上的杂音的对比工作时由话音信道连续发送并经移动台环回工作时由话音信道连续发送并经移动台环回如信杂比低于如信杂比低于SNHSNH，就发出越区切换请求，就发出越区切换请求通话质量持续恶化并达到通话质量持续恶化并达到SNRSNR，呼叫就被释放，呼叫就被释放BSMSSAT话音信道话音信道SATSAT储存在话音信道控制单元中的信杂比门限值储存在话音信道控制单元中的信杂比门限值RF信号强度话音信道控制单元中的信号强度门限值话音信道控制单元中的信号强度门限值位置登记与一齐呼叫位置登记与一齐呼叫位置登记的意义位置登记的意义对所有小区依次对所有小区依次/一齐呼叫，时间和线路利用率低一齐呼叫，时间和线路利用率低位置区位置区通常以一个通常以一个MSCMSC服务小区为位置区服务小区为位置区或把一个或把一个MSCMSC服务区人为地划分为若干个位置区服务区人为地划分为若干个位置区当移动台达到一定数量时（当移动台达到一定数量时（4000040000到到5000050000）移动台的家区移动台的家区按经常活动范围把某位置区域作为家区进行位置登记按经常活动范围把某位置区域作为家区进行位置登记家区把每个家区把每个MSMS的位置信息、用户识别码等送入的位置信息、用户识别码等送入HLRHLRMSMS进入新位置登记区时，被访问进入新位置登记区时，被访问MSCMSC会将新位置信息会将新位置信息通知通知HLRHLRMS原籍原籍HLR被访问被访问MSC中中的的VLR登记（位置信息、登记（位置信息、用户识别码等）用户识别码等）登记（报告原籍位置区号和识别码等）登记（报告原籍位置区号和识别码等）MSC通知新的通知新的移动信息移动信息保存移动台当前保存移动台当前的位置信息的位置信息MS的移动信息登记过程的移动信息登记过程一种位置登记示意图一种位置登记示意图 MSBSB4MSCBHLRAVLRBLR请求请求LR请求请求询问询问MS的有关参数的有关参数询问询问MS有关参数回应有关参数回应存入新存入新AID存入新存入新AID存入新存入新AIDLR请求确认请求确认前图所示位置登记过程前图所示位置登记过程图图2-13 2-13 另一种位置登记示意图另一种位置登记示意图 MSBSA1MSCAHLRALR请求请求LR请求请求询问询问MS的有关参数的有关参数询问询问MS有关参数回应有关参数回应存入新存入新AID存入新存入新AIDLR请求确认请求确认前图所示位置登记过程前图所示位置登记过程两种常用登记方式两种常用登记方式强迫登记强迫登记MSMS每到一个新的区域要进行区域位置登记每到一个新的区域要进行区域位置登记定时登记定时登记MSCMSC要求每个要求每个MSMS定时发送相关信息定时发送相关信息间隔长短由间隔长短由MSCMSC软件决定（每软件决定（每20302030分钟一次）分钟一次）MSCMSC据此可知据此可知MSMS是否正常工作于无线覆盖是否正常工作于无线覆盖范围内范围内实际运用中由实际运用中由MSCMSC决定采用那种登记形决定采用那种登记形式式群呼位置信息表明位置信息表明MSMS在家区，但不知具体位在家区，但不知具体位置时，位置小区内所有基站一起发出被置时，位置小区内所有基站一起发出被呼用户识别码呼用户识别码若位置信息标明若位置信息标明MSMS在被访问在被访问MSCMSC区域，区域，家区则将呼叫信号传送到被访问家区则将呼叫信号传送到被访问MSCMSC，并在该区一齐呼叫并在该区一齐呼叫呼叫过程呼叫过程移动用户被呼过程示意图移动用户被呼过程示意图 移动台主呼移动台主呼移动用户主呼过程示意图移动用户主呼过程示意图 呼叫释放呼叫释放移动用户呼叫释放过程示意图移动用户呼叫释放过程示意图 定位的概念定位的概念MSMS信号能量检测（模拟系统中）信号能量检测（模拟系统中）由由BSBS完成，由完成，由MSCMSC管理管理SSRSSR（信号强度接收机）定位单元（信号强度接收机）定位单元每个无线小区的每个无线小区的BSBS都装有都装有SSRSSR监视系统内所有反向话音信道的信道能量监视系统内所有反向话音信道的信道能量确定相邻无线小区内有切换可能的确定相邻无线小区内有切换可能的MSMS的位置的位置由接收机和控制单元组成由接收机和控制单元组成RxCU接收信号数据MSC定位的过程SSRSSR周期地对有信道的无线频率进行抽样周期地对有信道的无线频率进行抽样测量，并将所有测量，并将所有RSSIRSSI（接收信号强度信（接收信号强度信号）值传给号）值传给MSCMSCMSCMSC根据每个根据每个BSBS的的SSRSSR接收到的信号能量接收到的信号能量数据，掌握相邻小区测得的各数据，掌握相邻小区测得的各MSMS信号强信号强度的变化结果并比较，决定是否切换度的变化结果并比较，决定是否切换当新区测量结果高于原区当新区测量结果高于原区5dB5dB时，就可进时，就可进行信道切换行信道切换若同时有几个测量结果超过若同时有几个测量结果超过5dB5dB，选择最佳，选择最佳小区为目的切换小区小区为目的切换小区MAHO（移动台辅助切换）GSM中是否切换是由MS辅助完成的每个MS检测从周围BS接收到的信号能量将检测数据连续地回送给它当前的BS当来自相邻小区BS的信号强度高于当前BS一定值或维持了一定时间后，准备进行切换优点切换更快、更可靠MSC压力大大减轻MSC不需要连续不断地检测系统所有无线信道的信号能量特别适合于切换频繁的微蜂窝系统越区切换越区切换在同一个在同一个MSC区域内，为保证通话连续区域内，为保证通话连续性，当正在通话的性，当正在通话的MS进入相邻无线小区进入相邻无线小区时，话音信道必须能够自动切换到相邻时，话音信道必须能够自动切换到相邻小区的基站上，切换到新的信道上，即小区的基站上，切换到新的信道上，即改变无线通信的频率改变无线通信的频率越越区区切切换换过过程程示示意意图图越局切换越局切换在通话过程中，实现由不同的在通话过程中，实现由不同的MSC控制控制的两个无线小区间的转换的两个无线小区间的转换涉及到新的无线小区和为此通话重新选择的涉及到新的无线小区和为此通话重新选择的路由路由越局信道切换必须使用话音通道，每个越局信道切换必须使用话音通道，每个MSC中要有几条专门为它服务的话音电中要有几条专门为它服务的话音电路（路（PCM线路）线路）图图2-18 2-18 越局信道切换过程示意图越局信道切换过程示意图 MSBSA3MSCAMSCBBSB4切换请求切换请求与与BSA3邻近邻近的其他基站的其他基站（在（在xxx信道上通话）信道上通话）测量测量xxx信道信号强度信道信号强度信号强度测量报告返回信号强度测量报告返回启动启动yyy信道发射信道发射机，送出机，送出SAT发发SAT在在xxx信道上发切换指令信道上发切换指令调谐到调谐到yyy信信道并收道并收听听SAT环回环回SAT转换成功，继续通话（在转换成功，继续通话（在yyy信道）信道）送送ST收到收到ST，表示，表示MS认可切换认可切换关闭关闭xxx发射机发射机交换后通话路由：主控交换后通话路由：主控MSCMSCA APCMPCMMSCMSCB BBSBSB4B4MSMS；MSCMSCA A负责计费，负责计费，MSCMSCB B负责定位、内部和越区信道切负责定位、内部和越区信道切换换xxx信道上通话质量下降选择PCM线路谢谢！