第二章移动通信系统概述

第二章  移动通信系统概述

 

 

介绍

特点

移动通信的特点

区分移动通信与无线通信

移动通信是无线通信的一种。它具有无线性和移动性的双重特点

主要特点表现：

u 双方必有一方是移动的，因此必须利用无线电波进行信息传输

u 移动性决定了工作环境的复杂性

u 可利用的频谱资源有限

u 移动性使用网络管理复杂

u 用户终端成为个人消费品，并且价格便宜，因此拥有庞大的用户群

n 必须利用“无线电波”进行信息传输

n 工作于复杂的干扰环境

n 可利用的频谱资源有限

n 移动性使得网络管理复杂

n 用户数量庞大

移动通信的复杂性问题

v 移动通信中至少有一方处于移动状态下通信，不可能再用一条电话线和它们相连了，必须使用无线电波传送信息，无线电波传播过程中，无线电波可以直接从发射天线传播到接收天线，或地面反射

v 复杂性1：发射信号传播方式的多样式

（直射，反射，绕射，漫反射，移动产生的特殊效应）

v 复杂性2：外来信号的多样式

（干扰，噪声）

v 复杂性3：对移动台的 特殊要求

n 外界环境的影响

n 性能的稳定可靠

n 携带方便，小型，低功耗，耐高温，耐底温

n 操作方便

移动通信的分类

典型的移动通信系统

蜂窝移动通信的基本概念

功能部件：

n 移动台（MS）

-----由移动设备和用户识别模块组成，接收或发送移动通信系统的呼叫

n 基站系统（BSS）

-----基站系统内有基站控制器（BSC）和收发信基站（BTS）组成，完成无线到有线的转换和无线资源的控制

n 网络交换系统（NSS）

-----主要部件是移动交换中心（MSC），完成移动交换，呼叫和与固定电话网连接的任务。另外NSS系统还包括HLR,VLR及AUC等部件

n 操作维护系统（OMS）

------用于蜂窝网络的长期或日常性的操作与维护管理

 

 

 

 

 

典型的移动通信分类

寻呼通信

无蝇

集群

卫星

蜂窝

 

移动蜂窝通信的基本概念

引入

概念

分类

切换

漫游

①　大区制移动通信系统

a. 信号传输损耗通信距离有限

b. 大区制系统覆盖范围30--50KM，发射功率50--200W，天线很高（>30m）

c. 具有网络结构简单，频道数目少，没有无线交换机，直接与PSTN相连

②　大区系统的局限性

a. 覆盖范围有限

b. 服务的用户容量有限

c. 服务性能较差

d. 频谱利用率低

③　1974年Bell实验室提出蜂窝(Cell)概念

 

n 无线覆盖区域的一种理论化的模型

n 六边型

n 一个蜂窝覆盖的区域，也被称为“小区”

n 宏蜂窝（Macrocell）

v 每小区的覆盖半径大多为1~25KM

v 用于大面积覆盖

v 基站天线置于相对较高的地方

v 基站的发射功率较高

v 存在热点和盲点问题

n 微蜂窝(Microcell)

v 覆盖半径大约为30~300M

v 发射功率相对较小，一般在1~2W

v 基站天线置于相对低的地方

v 用于解决热点/盲点问题

n 微微蜂窝(Picocell)

v 微蜂窝的一种

v 覆盖半径更小，一般只有几十米

v 基站发射功率更小

v 用于解决热点和盲点问题

n 智能蜂窝

v 扩大系统覆盖区域

v 提高频谱利用率，增加系统容量

v 降低基站发射功率，减少信号间干扰

v 减少电磁环境污染

v 节省系统成本

 

v 在通话（业务处理）过程中发生

v MS业务处理过程中，从一个小区的覆盖区域移动到另外一个小区的覆盖区域，MS可能发生小区间的切换（Handover/Handoff）

v 切换过程对于MS用户来说是不易察觉的，也就是说用户不知道已经发生了切换：即：切换过程对用户是透明的

v 切换原因：小区信号强度比相信小区信号弱，或MS在服务小区内信号质量有问题

这里提供到的漫游是一个管理上的概念

v 漫游条件一：网络与网络之间的物理通信链路

v 漫游条件二：网络的管理者之间达到的漫游协议

v 通信的说法：

v 子网络与子网络之间的通信链路

v 漫游协议