移动通信频分多址(FDMA)模拟蜂窝网.pptVIP

第6章 频分多址(FDMA) 模拟蜂窝网 6.1 概述 6.2 系统控制及其信令 思考题与习题 6.1 概 述 6.1.1 发展简况 模拟蜂窝网是在20世纪 80 年代迅速发展并得到广泛应用的一种移动通信系统。 其代表性的系统如表 6 - 1 所示。 表 6 - 1 模拟蜂窝系统一览表 6.1.2 系统结构 通常， 在一个大型蜂窝网移动电话系统中有若干个移动电话交换局(MTSO)， 也称作移动交换中心(MSC)。 图 6 - 1 示出由两个移动电话交换局构成的蜂窝网移动电话系统结构。 这种类型的网络系统常称作公共陆地移动网(PLMN)。 每一个MTSO均与公用电话交换网(PSTN)和所属基站(BS)连接， 其连接方式通常有电缆、 光纤或数字微波线路等， 它们之间都有相应的接口标准。 图 6 - 1 蜂窝网移动电话系统结构 6.1.3 主要功能 表 6 - 1 所列的各种蜂窝网移动通信系统均具有下列主要功能： ① 具有与公用电话网进行自动交换的能力。 ② 双工通信， 话音质量接近市话网标准。 ③ 双向自动拨号， 包括移动用户与市话用户间的直接拨号以及移动台之间的直接拨号。 ④ 用户容量大， 一个系统一般能为几万个用户提供服务， 还能适应业务增加需要， 通过小区分裂以扩充容量。 ⑤ 采用小区制频率再用技术， 当基站采用全向天线时， 一个区群由 12 个小区组成， 频率再用率为 1/12， 其频道分配方法是等频距法， 以尽可能减少邻道干扰。 ⑥ 具有自动过境切换频道技术， 切换时间小于 20 ms。 ⑦ 设备通用性较强， 通常基站、 移动台等设备在网络覆盖范围内可以通用。 ⑧ 各地之间可以连网， 具有自动漫游功能。 6.2 系统控制及其信令 6.2.1 系统的控制结构 无论是AMPS系统还是TACS系统， 其系统控制都涉及公用市话网、 移动电话局、 基站和移动台之间的话音和信令的传输与交换。 蜂窝系统的控制结构如图 6 - 2 所示。 图 6 - 2 蜂窝系统的控制结构 由图 6 - 2 可见， 系统中既有无线信道， 又有有线信道， 而且都有话音信道和控制信道之分。 话音信道主要用于传送话音， 而控制信道专用于传送控制信令。 因为控制信道是为建立话音信道服务的， 所以也把控制信道称作建立信道。 通常， 从基站(BS)至移动台(MS)的传输信道称为前向(或下行)信道， 包括前向话音信道和前向控制信道； 反之， 从MS至BS传输的信道称为反向(或上行)信道， 它也包括反向话音信道和反向控制信道。 基站与移动电话交换局之间可分为有线数据线路和有线话音线路。 上述信道的分类示于图 6 - 3。 图 6 - 3 蜂窝系统的信道类型 6.2.2 控制信号及其功能 1. 监测音SAT(Supervisory Audio Tone) 监测音用于信道分配和对移动用户的通话质量进行监测。 当某一话音信道要分配给某一移动用户时， BS就在前向话音信道上发送SAT信号。 移动台检测到SAT信号后， 就在反向话音信道上环回该SAT信号。 BS收到返回的SAT信号后， 就确认此双向话音信道已经接通， 即可通话。 在通话期间，基站仍在话音信道上连续不断发送SAT信号，MS不断环回SAT信号。BS根据环回SAT的信噪比，不断与预先设置的信噪比相比较，确定是否需要进行过区频道切换。 为了提高监测音的可靠性， 避免与话音信号相互间干扰， AMPS系统和TACS系统均采用话音频带外的 5970、 6000 和 6030 Hz三个单音作为监测音。 每个区群使用其中一个监测音， 相邻区群分别使用另外两个监测音。 例如， 由 7 个小区组成的区群， 其监测音的分配如图 6 - 4 所示。 图 6 - 4 监测音的配置 2. 信令音ST(Signalling Tone) 信令音在移动台至基站的反向话音信道中传输， 它是 10 kHz的音频信号。 信令音的主要用途如下： 第一， 当MS收到BS发来的振铃信号时， MS在反向话音信道上向BS发送ST信号， 表示振铃成功， 一旦移动用户摘机通话， 就停发ST信号； 第二， 移动台在过境切换频道前， 在M