GSM基本知识第八阶段解析.pptx

2024/10/16 周三1三维技术培训三维技术培训二二OO四年三月四年三月2024/10/16 周三2认真认真 求实求实 主动主动 深入深入2024/10/16 周三3本部分重点本部分重点:熟悉并掌握网络的基本构成熟悉并掌握网络的基本构成 熟悉并掌握几种基本的通信方式熟悉并掌握几种基本的通信方式 熟悉并掌握相关专业术语熟悉并掌握相关专业术语 熟悉并掌握相关器件熟悉并掌握相关器件第二部分第二部分 网络知识网络知识2024/10/16 周三4第一部分 网络知识2024/10/16 周三5网络知识网络知识无线通信无线通信 无线通信的应用说明无线通信的应用说明 短波短波/超短波通信超短波通信 天波（电离层）：数据天波（电离层）：数据/电话、单边带地波：小型接力机、电话、单边带地波：小型接力机、单双工电台、对讲机单双工电台、对讲机 微波通信微波通信 微波接力（模拟、数字）、散射、点对多点微波电视、电微波接力（模拟、数字）、散射、点对多点微波电视、电话、数据话、数据 卫星通信卫星通信 高轨道（同步静止）、中轨道、低轨道电视、电话、数据高轨道（同步静止）、中轨道、低轨道电视、电话、数据 移动通信移动通信 蜂窝电话、无绳电话、无线数据、集群系统、寻呼系统卫蜂窝电话、无绳电话、无线数据、集群系统、寻呼系统卫星移动系统星移动系统 2024/10/16 周三6网络知识网络知识无线通信的应用说明无线通信的应用说明 短波、超短波通信短波、超短波通信 短波电离层通信 特点：超远距离、灵活机动；容量小、质量差 用途：海外使馆 远洋船队 边防哨所 应急通信 2024/10/16 周三7网络知识网络知识无线通信的应用说明无线通信的应用说明 短波、超短波通信短波、超短波通信 短波、超短波地面通信 特点：绕射能力、灵活机动、隐蔽性好；容量较小、质量较差 用途：陆军电台 对空电台 特种通信(武警、公安)无绳电话 2024/10/16 周三8网络知识网络知识无线通信的应用说明无线通信的应用说明 微波通信微波通信 微波接力 特点：容量大、质量好、视距传播条件 用途：中小容量微波 SDH大容量微波 扩频微波 高频段微波2024/10/16 周三9网络知识网络知识无线通信的应用说明无线通信的应用说明 微波通信微波通信 点对多点微波 用途：无线集中器 无线用户环 散射微波通信 特点 衰落时变信道，距离远，频带较窄，质量较差 用途：军用 民用2024/10/16 周三10网络知识网络知识无线通信的应用说明无线通信的应用说明 卫星通信卫星通信 高轨道卫星通信 特点：同步轨道、静止卫星、容量大、质量好、功率受 限信道 用途：国际长途 海事卫星 电视广播 军事通信2024/10/16 周三11网络知识网络知识无线通信的应用说明无线通信的应用说明 卫星通信卫星通信 中低轨道卫星通信 特点：距离近、地面设备简单灵活，非静止轨道，要 求跟踪。用途：非实时信息传送 遥感 侦测 卫星移动通信2024/10/16 周三12网络知识网络知识无线通信的应用说明无线通信的应用说明 移动通信移动通信 蜂窝系统 无线通信最成功的应用 第一代：模拟 第二代：数字 第三代：多媒体 寻呼系统 无线通信最大众化的应用 其它无线移动系统 集群系统 无绳电话系统 无线数据系统 无线ATM系统 无线IP系统2024/10/16 周三13网络知识网络知识移动通信基本知识移动通信基本知识 移动通信的特点移动通信的特点电波传播条件恶劣具有多普勒效应干扰严重接收设备应具有很大的动态范围需要采用位置登记、过境切换等移动管理技术综合了各种技术对设备要求苛刻2024/10/16 周三14网络知识网络知识移动网络简介移动网络简介 移动通信网络的组成移动通信网络的组成 话务网 支持着所有用户的话音传递、转接功能，我国移动通信网现采用三级结构，即由一级移动汇接中心、省内二级移动业务汇接中心和本地移动业务汇接中心。信令网 信令网是整个通信网中的神经系统，实现整个通信网的呼叫、控制、转接等功能。智能网 智能网则是移动通信网发展到数据业务时所必须的支撑网，智能网的核心思想在于将业务交换层和业务控制层分离，充分利用网络的现有条件，使电信新业务的生成快速化、多样化、高质量化。2024/10/16 周三15网络知识网络知识移动通信的基本知识移动通信的基本知识 移动通信的工作方式移动通信的工作方式 单工制 单工制又分为单频单工和双频单工。半双工制 双工制 双工制的优点：收发频率分开可以大减小干扰，用户使用方便。目前我们的移动通信GSM就是采用的双工制。2024/10/16 周三16网络知识网络知识移动通信的基本知识移动通信的基本知识 移动通信系统的组成原理移动通信系统的组成原理 GSM整个系统可以分为四个相对独立的子系统，其中 基站子系统（BSS）它是GSM系统中与无线蜂窝方面关系最直接的基本组成部分，它通过无线接口直接与移动台相连，负责无线发送接收和无线资源的管理。网络子系统（NSS）它是整个系统的核心，它对GSM移动用户之间及移动用户与其他通信网用户之间通信起着交换、连接与管理的功能，主要负责完成呼叫处理、通信管理、移动管理、部分无线资源管理、安全性管理、用户数据和设备管理、计费记录处理、公共信道、信令处理和本地运行维护等。操作子系统（OSS）它是主要用来控制和维护这些实际运行部分。移动台（MS）2024/10/16 周三17网络知识网络知识移动通信的基本知识移动通信的基本知识 移动通信系统的组成原理移动通信系统的组成原理ISDNPSPDNCSPDNPSTNPLMNMSOMCAUCMSCVLREIRHLRBSCBSTNSSBSSGSM系统结构2024/10/16 周三18BSCBTSBTS:收发信机BSC:基站控制器网络知识网络知识基本知识基本知识 基站子系统基站子系统-BSS-BSS2024/10/16 周三19网络知识网络知识基本知识基本知识 网络交换子系统网络交换子系统-NSS-NSSNSS由6个功能单元组成，即MSC、VLB、HLR、AUC、EIR、OMC。MSC（移动业务交换中心）它是整个网络的核心，完成或参与NSS的全部功能，协调与控制整个GSM网络中BSS、OSS的各个功能实体。VLR（访问用户位置寄存器）它存储着进入其服务区域内已登记的移动用户的相关信息，一旦移动用户离开该VLB的服务区域，在另一个VLB重新登记，原VLB将取消临时记录的该移动用户数据。它可以看作一个动态的用户数据库。HLR（归属用户位置寄存器）它是GSM系统的中央数据库，存储着该HLR控制区同伯所有移动用户的相关数据，所有移动用户重要的静态数据都存储在HLR中，其中包括移动用户识别号码、访问能力、用户类别和补充业务等签约数据。HLR还存储着归属用户有关的动态数据信息，如用户位置更新信息或漫游用户所在的MSC/VLR地址及分配给用户的补充业务等。2024/10/16 周三20网络知识网络知识基本知识基本知识 网络交换子系统网络交换子系统-NSS-NSS AUC（鉴权中心）它是属于HLR的一个功能单元部分，专用于GSM系统的安全必性管理。它是产生为确定移动用户的身份和呼叫保密所需鉴权、加密的3个参数随机号码（RAND）、符合响应（SRES）和密钥（Kc）的功能实体，用户的鉴权和加密都需要通过系统提供的用户三参数组参与来完成。AUC存储着鉴权信息与加密密钥，用来进行用户鉴权及对无线接口上的话音、数据、信念信号进行加密，防止无权用户接入和保证移动用户的通信安全。EIR（设备识别寄存器）它是一个数据库，存储着有关移动台设备参数。主要完成对移动设备的识别、监视及闭锁等功能，以防止非法移动台的使用。在我国，基本没有采用EIR进行设备识别。OMC（操作与维护中心）它负责对全网进行监控与操作。2024/10/16 周三21 宏蜂窝：n主要用于覆盖室外的基站设备n覆盖面积大，约1km25km n输出功率大n提供的载频多n建网成本高网络知识网络知识基本知识基本知识 基站设备基站设备2024/10/16 周三22 微蜂窝：n作为宏蜂窝的补充和延伸覆盖盲区n覆盖面积较小，约30m300m n输出功率小（1w)n提供的载频不多(12个)n安装灵活n主要用于提高覆盖和提高系统容量n宏蜂窝、微蜂窝可以组合使用，构成伞状小区，用以解决高速移动和慢速移动用户较多的区域，实现话务量分流及可靠切换网络知识网络知识基本知识基本知识 基站设备基站设备2024/10/16 周三231、FDMA 频分多址2、TDMA 时分多址3、CDMA 码分多址网络知识网络知识基本知识基本知识 多址通信方式多址通信方式2024/10/16 周三24 在频分多址系统中，把可以使用的总频段划分为若干占用较小带宽的频道，这些频道在频域上互不重叠，每个频道就是一个通信信道，分配给一个用户。网络知识网络知识多址通信方式多址通信方式 频分多址（频分多址（FDMAFDMA）2024/10/16 周三25 在时分多址系统中，把时间分成周期性的帧，每一帧再分割成若干时隙（无论帧或时隙都是互不重叠的），每一个时隙就是一个通信信道，分配给一个用户。网络知识网络知识多址通信方式多址通信方式 频分多址（频分多址（TDMATDMA）2024/10/16 周三26 在CDMA通信系统中，不同用户传输信息所用的信号不是靠频率不同或时隙不同来区分，而是用各自不同的编码序列来区分，或者说，靠信号的不同波形来区分。从频域或时域来观察多个CDMA信号是互相重叠的。接收机用相关器可以在多个CDMA信号中选出使用预定码型的信号。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。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。网络知识网络知识多址通信方式多址通信方式 码分多址（码分多址（CDMACDMA）2024/10/16 周三27频率频率时间时间频率时间25KHz200 KHz 单个用户/频道 8个用户/较宽频带 多个用户/宽带频道1.23 MHz网络知识网络知识多址通信方式多址通信方式 三种多址方式的比较三种多址方式的比较2024/10/16 周三28 现代移动通信面临的最大问题如何扩大系统容量，争取更多的用户.现代通信系统采用频率复用的方式获得较大的系统容量.在频率复用的基础上产生第一、二代移动通信.网络知识网络知识移动通信的发展移动通信的发展 存在的问题存在的问题2024/10/16 周三29基于模拟通信技术采用频分多址技术FDMA典型系统：AMPS、TACS我国采用TACS制（B网）、ETACS制(A网）西北五省市采用AMPS制网络知识网络知识移动通信的发展移动通信的发展 第一代通信系统（第一代通信系统（1G1G）存在问题存在问题频率利用率低安全保密性差系统没有公共接口数据业务很难开展系统灵活性差2024/10/16 周三30 基于数字调制技术和先进的呼叫处理技术 采用时分多址技术TDMA 典型系统：GSM、USDC 目前所采用的移动通信系统为第二代 中国移动通信二大运营商均采用GSM GSM原为欧洲移动通信标准，首次实现欧洲范 围的漫游服务 因商业上的成功更名为“全球通”网络知识网络知识移动通信的发展移动通信的发展 第二代通信系统（第二代通信系统（2G2G）2024/10/16 周三31 基于第二代移动通信技术，实现数据、图像等通 信技术 采用扩频多址技术SSMA 典型系统：WCDMA、IMT-2000 第三代移动通信是目前正致力发展的通信方式网络知识网络知识移动通信的发展移动通信的发展 第三代通信系统（第三代通信系统（3G3G）2024/10/16 周三32什么是CDMA？码分多址技术：是一种数字扩频技术采用1.23MHz的无线载波间隔多个用户可同时占用1.23MHz无线载波同一载波资源内不同的用户通过分配不同的码区分相同的载波能在相邻小区或扇区使用2024/10/16 周三33扩频通信 定义:扩频技术就是将信息的频谱展宽后进行传输的技术。理论基础：在白噪声干扰的条件下，信道容量 C=Bxlog2（1+S/N）B-信道带宽；S-信号平均功率；N-噪声平均功率 结论：在信道容量C不变的情况下，信道带宽B与信噪比S/N完全可以互相交换，可以通过增大传输系统的带宽在较低信噪比的条件下获得比较满意的传输质量。2024/10/16 周三34扩频系统的主要特点：隐蔽性和保密性抗干扰和抗多径衰落能力强实现多址技术、增加容量，提高频率复用率占用频带较宽，系统复杂性增加一、基本理论知识二、仪器、仪表的正确使用三、直放站四、规范及流程2024/10/16 周三35 传统的蜂窝式网络主要由宏蜂窝小区(macrocell)构成，每小区的覆盖半径大多为1km25km。由于覆盖半径较大，所以基站的发射功率较强，一般在10W以上，天线也做得较高。图(1)是由宏蜂窝组成的移动通信系统示意图。如图所示，每个小区分别设有一个基站，它与处于其服务区内的移动台建立无线通信链路。若干个小区组成一个区群(蜂窝)，区群内各个小区的基站可通过电缆、光缆或微波链路与移动交换中心(MSC)相连。移动交换中心通过PCM电路与市话交换局相连接。网络知识网络知识移动通信的发展移动通信的发展 宏蜂窝小区宏蜂窝小区2024/10/16 周三36宏蜂窝移动通信系统示意图 网络知识网络知识移动通信的发展移动通信的发展 宏蜂窝小区宏蜂窝小区2024/10/16 周三37 在实际的宏蜂窝内，通常存在着两种特殊的微小区域。一是“盲点”，由于网络漏覆盖或电波在传播过程中遇到障碍物而造成阴影区域等原因，使得该区域的信号强度极弱，通信质量低劣；二是“热点”，由于客观存在商业中心或交通要道等业务繁忙区域，造成空间业务负荷的不均匀分布。以上两“点”问题，往往通过设置直放站、分裂小区等办法来加以解决。但从原理上讲，这两种办法也不能无限制地使用：直放站实质是一个宽带放大器，设置不合理(包括选址及安装等)或设置得过多，都极易造成对周围信号的干扰；小区分裂实质就是采用使宏基站变密的办法(即将覆盖面大的基站分裂成覆盖面较小的基站)来增加系统的容量，但当基站小到一定程度时，由于干扰和基站接入等问题，这种办法将难以再进行。特别是近几年来，随着移动通信的迅速发展和业务需求的剧增，这些方法更是难奏其效，这样便产生了微蜂窝小区(microcell)技术。网络知识网络知识移动通信的发展移动通信的发展 宏蜂窝小区宏蜂窝小区2024/10/16 周三38 微蜂窝小区(microcell)是在宏蜂窝小区的基础上发展起来的一门技术。它的覆盖半径大约为30m300m；发射功率较小，一般在1W以下；基站天线置于相对低的地方，如屋顶下方，高于地面5m10m，传播主要沿着街道的视线进行，信号在楼顶的泄露小。因此，微蜂窝最初被用来加大无线电覆盖，消除宏蜂窝中的“盲点”。同时由于低发射功率的微蜂窝基站允许较小的频率复用距离，每个单元区域的信道数量较多，因此业务密度得到了巨大的增长，且RF干扰很低，将它安置在宏蜂窝的“热点”上，可满足该微小区域质量与容量两方面的要求。网络知识网络知识移动通信的发展移动通信的发展 微蜂窝小区微蜂窝小区2024/10/16 周三39 在实际设计中，微蜂窝作为无线覆盖的补充，一般用于宏蜂窝覆盖不到又有较大话务量的地点，如地下会议室、娱乐室、地铁、隧道等。作为热点应用的场合一般是话务量比较集中的地区，如购物中心、娱乐中心、会议中心、商务楼、停车场等地。而在话务量很高的商业街道等地则可采用多层网形式进行连续覆盖，即分级蜂窝结构：不同尺寸的小区重叠起来，不同发射功率的基站紧密相邻并同时存在，使得整个通信网络呈现出多层次的结构。相邻微蜂窝的切换都回到所在的宏蜂窝上，宏蜂窝的广域大功率覆盖可看成是宏蜂窝上层网络，并作为移动用户在两个微蜂窝区间移动时的“安全网”，而大量的微蜂窝则构成微蜂窝下层网络。网络知识网络知识移动通信的发展移动通信的发展 微蜂窝小区微蜂窝小区2024/10/16 周三40 随着容量需求进一步增长，运营者可按同一规则安装第三或第四层网络，即微微蜂窝小区(picocell)。微微蜂窝实质就是微蜂窝的一种，只是它的覆盖半径更小，一般只有10m30m；基站发射功率更小，大约在几十毫瓦左右；其天线一般装于建筑物内业务集中地点。微微蜂窝也是作为网络覆盖的一种补充形式而存在的，它主要用来解决商业中心、会议中心等室内“热点”的通信问题。网络知识网络知识移动通信的发展移动通信的发展 微微蜂窝小区微微蜂窝小区2024/10/16 周三41 在目前的蜂窝式移动通信系统中，我们主要通过在宏蜂窝下引入微蜂窝和微微蜂窝以提供更多的“内含”蜂窝，形成分级蜂窝结构，从而解决网络内的“盲点”和“热点”，提高网络容量的。因此，一个多层次网络，往往是由一个上层宏蜂窝网络和数个下层微蜂窝网络组成的多元蜂窝系统。网络知识网络知识移动通信的发展移动通信的发展 蜂窝的发展蜂窝的发展2024/10/16 周三42 一个三层分级蜂窝结构,它包括宏蜂窝、微蜂窝和微微蜂窝。每种蜂窝执行早已定义好的不同功能，即：宏蜂窝用于处理快速移动车辆的业务；微蜂窝处理慢速移动，集中于步行或交通阻塞车辆的业务；微微蜂窝用于覆盖商场和办公区等室内区域。将负载按这种方式分层的原因与切换功能有关，因为车载电话在微蜂窝间快速移动会产生频繁切换，加重网络的负担，从网络管理出发，将产生频繁切换的业务转移到较小切换的宏蜂窝，将提高网络效率。慢速移动的车辆，由于它穿过蜂窝边界需花较长的时间，产生切换的可能性较小，因此由微蜂窝来处理这类业务。网络知识网络知识移动通信的发展移动通信的发展 蜂窝的发展蜂窝的发展2024/10/16 周三43 当用户接入时，系统根据所测得的信号强度和各蜂窝的容量为某一呼叫选择最恰当的蜂窝(宏蜂窝、微蜂窝或微微蜂窝)，层间切换与普通的蜂窝切换一样，切换点由系统决定，由GSM移动台自动辅助切换测量来完成，切换过程还取决于当时各级的容量，如果微蜂窝和微微蜂窝已饱和，业务将切换至更高一级的蜂窝。网络知识网络知识移动通信的发展移动通信的发展 蜂窝的发展蜂窝的发展2024/10/16 周三44 随着移动通信的不断发展，近年来又出现了一种新型的蜂窝形式：智能蜂窝。所谓智能蜂窝，它是相对于智能天线而言的，是指基站采用具有高分辨阵列信号处理能力的自适应天线系统，智能地监测移动台所处的位置，并以一定的方式将确定的信号功率传递给移动台的蜂窝小区。智能天线利用数字信号处理技术，产生空间定向波束，使天线主波束对准用户信号到达方向，旁瓣或零陷对准干扰信号到达方向，达到充分高效利用移动用户信号并删除或抑制干扰信号的目的。因此，智能蜂窝小区的应用，必将极大地改善系统性能。网络知识网络知识移动通信的发展移动通信的发展 智能蜂窝智能蜂窝2024/10/16 周三45 具体而言，智能蜂窝将在以下方面提高未来移动 通信的系统性能：扩大系统覆盖区域；提高频谱利用率，增加系统容量；降低基站发射功率，减少信号间干扰；减少电磁环境污染；节省系统成本。智能蜂窝既可以是宏蜂窝，也可以是微蜂窝和微微 蜂窝。这项技术正在研制过程中。网络知识网络知识移动通信的发展移动通信的发展 智能蜂窝智能蜂窝2024/10/16 周三46第二部分 射频知识2024/10/16 周三47 是指放大器输出信号能量的能力，直放站的输出功 率一般就是它的ALC电平宽。一般单位为w、mw、dBm。注：注：dBm是取1mw作基准值，以分贝表示的绝对功 率电平。换算公式：电平（dBm）=10lg功率（mw）1（mw）5w 10lg5000=37dBm 10w 10lg10000=40dBm 20w 10lg20000=43dBm 从以上不难看出，功率每增加一倍，电平值增加3dBm。射频知识射频知识概念及测量概念及测量 功率功率/电平电平（dBmdBmdBmdBm）2024/10/16 周三48测量方法(采用频谱仪测量)：1、估计放大器的输出功率，串加适当的衰减器，将放大器的输出端连接到频谱仪输入端，打开放大器电源，输入一载波，并加大载波功率，直至放大器输出功率不再变大，直接读出电平值，此值即为放大器功率，单位是dBm。2、若测量多频谱功率，则需把所有频率分量功率相加。射频知识射频知识概念及测量概念及测量 功率功率/电平电平（dBmdBmdBmdBm）2024/10/16 周三49 是指放大器在线性工作状态下对信号的放大能力,即放大倍数，单位可表示为分贝（dB）。即：dB=10lgA（A为功率放大倍数）。测量方法(采用频谱仪测量)：估计放大器增益、功率容量，设置一扫频源，记下扫频源电平值；保证扫频源不会使放大器饱和。估计放大器输出功率，适当串加衰减器后将放大器输出端连接到频谱仪输入端，打开放大器电源，将扫频源连接到放大器输入端，读取放大器输出功率电平值与输入扫频源电平值的差，该差值即为放大器的增益。单位是dB。射频知识射频知识概念及测量概念及测量 增益增益（dBdBdBdB）2024/10/16 周三50当某一器件或部件接入传输电路后所增加的衰减，单位用dB表示。射频知识射频知识概念及测量概念及测量 插损插损（dBdBdBdB）2024/10/16 周三51衡量工作频带内的增益及带外辐射的抑制能力。-3dB带宽即增益下降3dB时的带宽，-40dB、-60dB同理。射频知识射频知识概念及测量概念及测量 选择性选择性 2024/10/16 周三52使系统反射系数为零，即无反射时称为匹配。相应传输线有两种状态：无反射状态（行波）全反射状态（驻波）射频知识射频知识概念及测量概念及测量 阻抗匹配阻抗匹配 2024/10/16 周三53带内波动：是指在有效工作频带内最大和最小电平之间的差值。测量方法(采用频谱仪测量)：1、放大器输入端加入一小信号扫频源，输出端连接到频谱仪，打开放大器电源，放大器工作频带内最大和最小电平之间的差值即为其波动,单位是dB。2、载波选频直放站波动为各工作频点最大和最小增益的差值。射频知识射频知识概念及测量概念及测量 带内波动带内波动 2024/10/16 周三54行驻波状态时，波腹电压与波节电压之比（VSWR）附：驻波比回波损耗对照表：VSWR 1.2 1.251.31.351.41.5回波损耗 211917.616.615.614射频知识射频知识概念及测量概念及测量 驻波比（回波损耗）驻波比（回波损耗）回波损耗：表征天馈系统辐射能量的一个参数，一般 天馈回波损耗小于-14dB。2024/10/16 周三55 测量方法(采用频谱仪测量)：设置一-30dBm0dBm扫频源，输 入到环行器A端，B端空载，C端连接频谱仪输入端，记下工作频带内频谱仪读数L1；然后B端接待测天馈，工作频带内频谱仪读数L2MAX，L2 MAX-L1即为待测天馈的回波损耗，单位是dB。ABC环行器射频知识射频知识概念及测量概念及测量 驻波比（回波损耗）驻波比（回波损耗）2024/10/16 周三56 在线性环境中，输出与输入信号完全一样，只是幅度被放大或缩小。在线性电路中，电流或电压成正比。射频知识射频知识概念及测量概念及测量 线性环境线性环境 2024/10/16 周三57 非线性环境中，输出信号产生失真，与输入信号不尽 一致。电流/电压不成正比。射频知识射频知识概念及测量概念及测量 非非线性环境线性环境 2024/10/16 周三58 互调是指非线性射频线路中，两个或多个频率混合 后所产生的噪音信号。互调产生的本来并不存在“错误”信号，此信号会被系统误认为是真实的信号。互调可由有源元件（无线电设备、二极管）或无源元件（电缆、接头、天线、滤波器）引起。射频知识射频知识概念及测量概念及测量 互调互调 2024/10/16 周三59 频率A及B上的载波，产生如下互调信号：1阶：A，B 2阶：（A+B），（A-B）3阶：（2AB），（2B A）4阶：（3AB），（3B A），（2A2B）5阶：（4AB），（4B A），（3A2B），（3B 2A）射频知识射频知识概念及测量概念及测量 具有两个载波信号的互调失真频率实例具有两个载波信号的互调失真频率实例 2024/10/16 周三60三阶交调：是指等幅双音信号f1和f2输入放大器后，由于放大器的非线性而产生的2f1f2和2f2f1的杂散分量。将频率为f1、f2的两载波输入放大器，从频谱仪上显示为下图：x1-x2即为三阶交调，单位是dBc。f1f22f1f22f2f1F(MHz)L(dBm)x1-x2(dBc)x1x2射频知识射频知识概念及测量概念及测量 三阶交调三阶交调 2024/10/16 周三61若存在两个正弦信号1和2，由于非线性作用将产生许多互调分量，其中21-2和22-1两个频率分量称为三阶交调分量。其功率P3和信号1或2的功率之比称为三阶交调系数M3。即M3=10lgP3/P1（dBm）射频知识射频知识概念及测量概念及测量 三阶交调三阶交调 21-2 1 2 22-1 f2024/10/16 周三62 较高功率的发射信号通常会混合产生互调信号，最后进入接收波段。而基站天线接收的信号通常功率较低。如果互调信号与实际的接收信号具有相近或较高的功率，系统会误把互调信号视为真实信号。射频知识射频知识概念及测量概念及测量 互调失真对系统性能的影响互调失真对系统性能的影响 在系统中互调将带来如下问题：信号丢失、虚假信道繁忙、语音质量下降、系统容 量受限。这意味着：销售利润减少。虽然大部分移动用户可以容忍语音质量下降，但信号丢失及信道繁忙常常都会令用户不满。2024/10/16 周三63 三阶互调失真信号（A=935MHz，B=960MHz)2A-B=1870-960=910MHz 2B-A=1920-935=985MHz A及B代表GSM发射频率 2A-B进入GSM接收波段，带来问题。五阶互调失真信号（A=935MHz，B=954MHz在中国移动GSM的下行频段内）3A-2B=2805-1908=897MHz（在中国移动GSM上行频段内）射频知识射频知识概念及测量概念及测量 GSM GSM系统实例系统实例 2024/10/16 周三64 构件材料 因为磁滞的关系，铁质材料是属非线性的材料 不纯电镀问题 接触区域/电流密度 触点压力射频知识射频知识概念及测量概念及测量 互调产生的原因互调产生的原因 2024/10/16 周三65 噪声系数指电路噪声恶化程度，一般定义为输出信噪与输入信 噪的比值，实际使用中化为分贝来计算，单位为dB。射频知识射频知识概念及测量概念及测量 噪声系数噪声系数2024/10/16 周三66 耦合度是指耦合端口与输入端口的功率比，单位用dB。射频知识射频知识概念及测量概念及测量 耦合度耦合度2024/10/16 周三67隔离度是指本振或信号泄露到其他端口的功率与原有功率之比，单位为dB。(基本定义)隔离度是指无线直放站覆盖天线端口与施主天线之间信号的损耗。(相对于无线直放站定义)射频知识射频知识概念及测量概念及测量 隔离度隔离度2024/10/16 周三681、把频谱仪的RF OUT端口连接到覆盖天线端，RF IN端口连接到施主天线端，连接方式如下图所示：（若频谱仪没有点频输出，则需要用信号发生器产生一个点频信号接入覆盖天线，再用频谱仪观测施主天线接收信号的波形）频谱分析仪（综测仪）点频信号输出RF OUTRF IN施主天线覆盖天线射频知识射频知识概念及测量概念及测量 隔离度测量方法（采用频谱仪测量隔离度测量方法（采用频谱仪测量)2024/10/16 周三692、调频谱仪（信号发生器）产生一个中心频率为GSM工作频带内测试信道（不用信道）的频率、带宽为200KHz、信号强度为20dBm的点频信号PT，通过RF OUT 端口馈入覆盖天线发射出去。3、用频谱仪观测从施主天线接收的从覆盖天线发射过来的信号PR，则隔离度I=PT-PR，单位是dB。射频知识射频知识概念及测量概念及测量 隔离度测量方法（采用频谱仪测量隔离度测量方法（采用频谱仪测量)2024/10/16 周三70射频知识射频知识概念及测量概念及测量 隔离度隔离度2024/10/16 周三71指天线将发射功率往某一指定方向集中辐射的 能力。一般把天线的最大辐射方向上的场强E与理想多向同性天线均匀辐射场场强E0相比，以功率密度增加的倍数定义为增益。Ga=E/E0 射频知识射频知识概念及测量概念及测量 天线增益（天线增益（dBdB）2024/10/16 周三72 就是天线辐射出的电磁波在自由空间存在的范围。方向图宽度一般是指主瓣宽度即从最大值下降一半时两点所张的夹角。E面方向图指与电场平行的平面内辐射方向图；H面方向图指与磁场平行的平面内辐射方向图。一般是方向图越宽，增益越低；方向图越窄，增益越高。射频知识射频知识概念及测量概念及测量 天线方向图天线方向图2024/10/16 周三73指最大正向增益与最大反向增益之比，用分贝表示。射频知识射频知识概念及测量概念及测量 天线前后比天线前后比2024/10/16 周三74衡量光信号的大小，可用光功率计直接测量测试，常用dBm表示。射频知识射频知识概念及测量概念及测量 光功率光功率2024/10/16 周三75（amplifier）用以实现信号放大的电路。射频知识射频知识射频器件射频器件 放大器放大器2024/10/16 周三76滤波器（filter）：通过有用频率信号抑制无用频率信号的部件或设备。射频知识射频知识射频器件射频器件 滤波器滤波器2024/10/16 周三77 衰减器（attenuator）在相当宽的频段范围内一种相移为零、其衰减和特性阻抗均为与频率无关的常数的，由电阻元件组成的四端网络，其主要用途是调整电路中信号大小、改善阻抗匹配。射频知识射频知识射频器件射频器件 衰减器衰减器2024/10/16 周三78 进行功率分配的器件。有二、三、四.功分器；接头类型分N头（50）、SMA头（50）和F头（75）三种，我们公司常用的是N头和SMA头。射频知识射频知识射频器件射频器件 功分器功分器2024/10/16 周三79从主干通道中提取出部分信号的器件。按耦合度大小分为5、10、15、20dB等不同规格；从基站提取信号可用大功率耦合器（300W），其耦合度可从6065dB中选用；耦合器的接头多采用N头。射频知识射频知识射频器件射频器件 耦合器耦合器2024/10/16 周三80 终端在某一电路（如放大器）或电器输出端口，接收电功率的元/器件、部件或装置统称为负载。对负载最基本的要求是阻抗匹配和所能承受的功率。射频知识射频知识射频器件射频器件 负载负载2024/10/16 周三81环形器是使信号单方向传输的器件。射频知识射频知识射频器件射频器件 环形器环形器2024/10/16 周三82 转接头是把不同类型的传输线连接在一起的装置。它分为N-KK头、N-JJ头及转接弯头等。射频知识射频知识射频器件射频器件 转接头转接头2024/10/16 周三83这里讲的是我们在通信中用于传输高频电流的传输线。传输线根据不同的直径及衰耗值又分为5D、7D、8D、10D、12D、1/2、7/8 等馈线。射频知识射频知识射频器件射频器件 馈线馈线2024/10/16 周三84天线（antenna）是将高频电流或波导形式的能量变换成电磁波并向规定方向发射出或把来自一定方向的电磁波还原为高频电流的一种设备。射频知识射频知识射频器件射频器件 天线天线2024/10/16 周三85 主要有光发送机和光接收机组成，功能是将要传送的电信号及时、准确地变成光信号并输入进光纤中进行传播（光发送机）。在接收端再把光信号及时、准确地恢复再现成原来的电信号（光接收机）。由于通信是双向的，所以光端机同时完成电/光（E/O）和光/电（O/E）转换。射频知识射频知识射频器件射频器件 光端机光端机2024/10/16 周三86激光器是把电信号转换为光信号，用在光发射机中，主要指标是能够发出的光功率的大小。射频知识射频知识射频器件射频器件 激光器激光器2024/10/16 周三87把光信号转换为电信号，用在光接收机中，主要指标是接收灵敏度。射频知识射频知识射频器件射频器件 光接收机光接收机2024/10/16 周三88光耦合是表示有源的或无源的或有源与无源光学器件之间的一种光的联系。联系形式多种：光的通道，光功率的积聚与分配，不同波长光的合波与分波以及光的转换和转移等。能实现光的这种联系的器件称为光耦合器。射频知识射频知识射频器件射频器件 光耦合器光耦合器2024/10/16 周三89 就是在光信息传输过程中对光功率进行预定量的光衰减的器件。按衰退减值分3、5、10、15、20dB五种，根据实际需要选用。射频知识射频知识射频器件射频器件 光衰减器光衰减器2024/10/16 周三90光法兰头又称为光纤连接器。实现两根光纤连接的器件，目前公司采用的有FC型和SC型两种活动连接，既可以连接也可以分离。射频知识射频知识射频器件射频器件 光法兰头光法兰头2024/10/16 周三91光纤是传输光信号的光导纤维，有多模光纤和单模光纤两大类。光纤材料是玻璃芯/玻璃层，多模光纤的标准工作波长为850/1310nm，单模光纤的标准工作波长为1310/1550nm，衰减常数为：工作波长 850nm 1310nm 1550nm 单模光纤（A级）0.35dB/km 0.25dB/km 多模光纤 33.5dB/km 0.62.0dB/km 射频知识射频知识射频器件射频器件 光纤光纤2024/10/16 周三92光缆由若干根光纤组成，加有护套及外护层和加强构件，具有较强的机械性能和防护性能。种类有室外光缆、室内光缆、软光缆、设备内光缆、海底光缆、特种光缆等。射频知识射频知识射频器件射频器件 光缆光缆2024/10/16 周三93 尾纤是一端带有光纤连接器的单芯光缆。射频知识射频知识射频器件射频器件 尾纤尾纤2024/10/16 周三94 两端都装有连接器的单芯光缆。射频知识射频知识射频器件射频器件 跳线跳线