第2章移动通信网1PPT课件
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移动通信原理 PPT课件
1） 移动交换中心MSC MSC是计算机控制的全自动交换系统。 MSC与基 站以光缆相连进行通信， 一个MSC可以管理数十个基 站， 并组成局域网。
第1章 移动通信基本原理
MSC支持的呼叫业务是： （1） 本地呼叫、 长途呼叫和国际呼叫。 （2） 通过MSC进行移动用户与市话、 长话之间的 联系， 控制不同蜂窝小区的运营。 （3） 支持移动电话机的越区切换、 漫游、 入网登 录和计费。
息所用的信号不是靠频率不同或时隙不同来区分的， 而是用不同的编码序列来区分的， 或者说， 靠信号的 不同波形来区分。 如果从频率域或时间域来观察， 多 个CDMA信号是互相重叠的。
第1章 移动通信基本原理
在FDMA和TDMA系统中， 为了扩大通信用户容 量， 都尽力压缩信道带宽， 但这种压缩是有限度的， 因为信道带宽的变窄将导致通话质量的下降。 而 CDMA却相反， 可大幅度地增加信道宽度， 这是因为 它采用了扩频通信技术。
第1章 移动通信基本原理
2.2.2 CDMA数字移动通信系统的基本组成 各种CDMA系统的主要技术、 具体构成不完全相
同， 我国主要是联通的800 MHz CDMA数字系统。 一 种CDMA数字移动通信系统的基本组成如图1-2所示。
第1章 移动通信基本原理
图1-2 CDMA数字移动通信系统基本组成
第1章 移动通信基本原理
CDMA的基本组成与GSM的大同小异， 交换网络 子系统NSS、 基站子系统BSS、 操作维护子系统OMS 和手机MS是必不可少的组成部分。
图1-2中， PCF部分主要实现对分组数据业务的处 理功能。 它能够提供强大的分组数据处理能力， 满足 用户对高速分组数据的传输要求， 能适应目前和将来 不断增长的业务需要。
第1章 移动通信基本原理
第1章 移动通信基本原理
MSC支持的呼叫业务是： （1） 本地呼叫、 长途呼叫和国际呼叫。 （2） 通过MSC进行移动用户与市话、 长话之间的 联系， 控制不同蜂窝小区的运营。 （3） 支持移动电话机的越区切换、 漫游、 入网登 录和计费。
息所用的信号不是靠频率不同或时隙不同来区分的， 而是用不同的编码序列来区分的， 或者说， 靠信号的 不同波形来区分。 如果从频率域或时间域来观察， 多 个CDMA信号是互相重叠的。
第1章 移动通信基本原理
在FDMA和TDMA系统中， 为了扩大通信用户容 量， 都尽力压缩信道带宽， 但这种压缩是有限度的， 因为信道带宽的变窄将导致通话质量的下降。 而 CDMA却相反， 可大幅度地增加信道宽度， 这是因为 它采用了扩频通信技术。
第1章 移动通信基本原理
2.2.2 CDMA数字移动通信系统的基本组成 各种CDMA系统的主要技术、 具体构成不完全相
同， 我国主要是联通的800 MHz CDMA数字系统。 一 种CDMA数字移动通信系统的基本组成如图1-2所示。
第1章 移动通信基本原理
图1-2 CDMA数字移动通信系统基本组成
第1章 移动通信基本原理
CDMA的基本组成与GSM的大同小异， 交换网络 子系统NSS、 基站子系统BSS、 操作维护子系统OMS 和手机MS是必不可少的组成部分。
图1-2中， PCF部分主要实现对分组数据业务的处 理功能。 它能够提供强大的分组数据处理能力， 满足 用户对高速分组数据的传输要求， 能适应目前和将来 不断增长的业务需要。
第1章 移动通信基本原理
《移动通信网》课件
当移动台的位置发生变化时，需要进行位置更新操作，以更新网 络中移动台的位置信息。
越区切换
当移动台从一个区域移动到另一个区域时，需要进行越区切换操作 ，以保证移动台通信的连续性。
漫游管理
漫游管理是指对移动台在不同网络之间的漫游进行管理和控制，以 保证移动台的正常通信。
03
移动通信网架构与组成
Chapter
5G应用场景
5G技术的应用场景包括超高清视频、虚拟现实、 智能家居、车联网等，将深刻影响人们的生活和工 作方式。
6G技术预研与展望
6G技术预研
目前全球范围内已经开始对6G技术进行预研，探索更高频谱、更高速率和更低 时延的通信技术。
6G展望
6G技术将进一步拓展移动通信的应用领域，实现全球覆盖、无缝连接和智能服 务，为人类社会带来更多可能性。
02 03
基站系统组成
基站系统主要由基站控制器和基站收发台两部分组成。基站控制器负责 管理基站收发台，实现无线信号的调度和切换等功能；基站收发台负责 无线信号的发送和接收。
基站系统发展趋势
随着移动通信技术的发展，基站系统的性能和功能也在不断增强。未来 的基站系统将朝着更加智能化、小型化、高效化的方向发展，以更好地 满足用户对高速数据传输的需求。
物联网与移动通信网的融合
物联网发展
物联网是未来智能社会的关键基础设施，通过各种传感器和终端设备实现万物互 联。
融合模式
移动通信网与物联网的融合将形成更加智能、高效和便捷的通信网络，推动各行 业的数字化转型和升级。
THANKS
感谢观看
01
通过对移动通信网络中的信令数据进行采集和分析，发现网络
性能瓶颈和问题。
参数调整
02
根据网络运行状态和用户反馈，调整网络参数，提高网络性能
越区切换
当移动台从一个区域移动到另一个区域时，需要进行越区切换操作 ，以保证移动台通信的连续性。
漫游管理
漫游管理是指对移动台在不同网络之间的漫游进行管理和控制，以 保证移动台的正常通信。
03
移动通信网架构与组成
Chapter
5G应用场景
5G技术的应用场景包括超高清视频、虚拟现实、 智能家居、车联网等，将深刻影响人们的生活和工 作方式。
6G技术预研与展望
6G技术预研
目前全球范围内已经开始对6G技术进行预研，探索更高频谱、更高速率和更低 时延的通信技术。
6G展望
6G技术将进一步拓展移动通信的应用领域，实现全球覆盖、无缝连接和智能服 务，为人类社会带来更多可能性。
02 03
基站系统组成
基站系统主要由基站控制器和基站收发台两部分组成。基站控制器负责 管理基站收发台，实现无线信号的调度和切换等功能；基站收发台负责 无线信号的发送和接收。
基站系统发展趋势
随着移动通信技术的发展，基站系统的性能和功能也在不断增强。未来 的基站系统将朝着更加智能化、小型化、高效化的方向发展，以更好地 满足用户对高速数据传输的需求。
物联网与移动通信网的融合
物联网发展
物联网是未来智能社会的关键基础设施，通过各种传感器和终端设备实现万物互 联。
融合模式
移动通信网与物联网的融合将形成更加智能、高效和便捷的通信网络，推动各行 业的数字化转型和升级。
THANKS
感谢观看
01
通过对移动通信网络中的信令数据进行采集和分析，发现网络
性能瓶颈和问题。
参数调整
02
根据网络运行状态和用户反馈，调整网络参数，提高网络性能
移动通信(第二章)
❖ 相干距离与空间选择性衰落
空间选择性衰落用相干距离描述。相干距离定义为两根天 线上的信道响应保持强相关时的最大空间距离。相干距离越短， 角度扩展越大，反之，相干距离越长，角度扩展越小。 典型的角度扩展值为：室内环境 360，城市环境为 20 ，平坦 的农村为 1。
传播损耗模型
❖ Okumura模型（奥村模型） ❖ Okumura-Hata模型 ❖ Hata模型扩展 ❖ COST-231模型 ❖ COST-231-Walfish-Ikegami模型
四种主要的效应
❖ 远近效应 由于接收用户的移动性，移动用户与基站之 间的距离也在随机变化，若各移动用户发射 信号的功率一样，那么到达基站时信号的强 弱将不同，离基站近者信号强，离基站远者 信号弱。通信系统中的非线性将进一步加重 信号强弱的不平衡性，甚至出现以强压弱的 现象，即为远近效应。
四种主要的效应
✓若频率管理或系统设计不当,就会造成同
频干扰；
✓在移动通信系统中，为了提高频率利用
✓农村：K 4 .7 8 lg f2 1 8 .3 3 lg f 4 0 .9 4
传播损耗模型
❖ Hata模型扩展（适合于个人通信系统）
适用条件： 频率：1500MHz-2000MHz 距离：1km-20km 基站天线高度：30m-200m 移动台天线高度：1m-10m
传播损耗公式 ：
L 5 0 ( u r b a n ) 4 6 . 3 3 3 . 9 l g ( f c ) 1 3 . 8 2 l g ( h b ) ( h m ) ( 4 4 . 9 6 . 5 5 l g ( h b ) ) l g ( d ) C M
信号损耗
❖ 多径传播引起的损耗（快衰落）： 在数十波长的范围内，接收信号场强的瞬时 值呈现快速变化的特征，这是由多径传播引 起的，称作快衰落，又称作小尺度衰落。其 电平分布一般服从瑞利（Rayleigh）分布或 莱斯（Rice）分布。
空间选择性衰落用相干距离描述。相干距离定义为两根天 线上的信道响应保持强相关时的最大空间距离。相干距离越短， 角度扩展越大，反之，相干距离越长，角度扩展越小。 典型的角度扩展值为：室内环境 360，城市环境为 20 ，平坦 的农村为 1。
传播损耗模型
❖ Okumura模型（奥村模型） ❖ Okumura-Hata模型 ❖ Hata模型扩展 ❖ COST-231模型 ❖ COST-231-Walfish-Ikegami模型
四种主要的效应
❖ 远近效应 由于接收用户的移动性，移动用户与基站之 间的距离也在随机变化，若各移动用户发射 信号的功率一样，那么到达基站时信号的强 弱将不同，离基站近者信号强，离基站远者 信号弱。通信系统中的非线性将进一步加重 信号强弱的不平衡性，甚至出现以强压弱的 现象，即为远近效应。
四种主要的效应
✓若频率管理或系统设计不当,就会造成同
频干扰；
✓在移动通信系统中，为了提高频率利用
✓农村：K 4 .7 8 lg f2 1 8 .3 3 lg f 4 0 .9 4
传播损耗模型
❖ Hata模型扩展（适合于个人通信系统）
适用条件： 频率：1500MHz-2000MHz 距离：1km-20km 基站天线高度：30m-200m 移动台天线高度：1m-10m
传播损耗公式 ：
L 5 0 ( u r b a n ) 4 6 . 3 3 3 . 9 l g ( f c ) 1 3 . 8 2 l g ( h b ) ( h m ) ( 4 4 . 9 6 . 5 5 l g ( h b ) ) l g ( d ) C M
信号损耗
❖ 多径传播引起的损耗（快衰落）： 在数十波长的范围内，接收信号场强的瞬时 值呈现快速变化的特征，这是由多径传播引 起的，称作快衰落，又称作小尺度衰落。其 电平分布一般服从瑞利（Rayleigh）分布或 莱斯（Rice）分布。
《移动通信网络》PPT课件
我国采用的三种3G标准是什么？各有哪些特点？
9.2 3G通信技术和标准
3G发展历程回顾：
•1985年FPLTMS概念被提出。 •1991年国际电联正式成立TG8/1任务组，专门负责FPLTMS的标准定制 工作。 •1996年FPLTMS更名为IMT-2000。 •1997年ITU向各国发出通函，要求各国在1998年6月之前提交关于IMT2000无线接口技术的候选方案，一共收到15份有关3G接口的技术方案 ，其中包括我国自主研究制定的TD-SCDMA标准。 •2000年5月，国际电联正式公布了第三代移动通信标准，CDMA技术以 其特有的优势为众多标准的基础。
EDGE
•俗称2.75G，是GPRS到3G之间的过渡产业 •传输速率可以达到384Kbps •主张利用现有的GSM资源
IMT-2000
• 第三代移动通信系统最早于1985年由ITU TG8/1提出，最初名为FPLMTS（ Future Public Land Mobile Telecommunication System），后在1996年更改 为“IMT-2000”。
TD-CDMA解决的移动通信问题（续）
TD-SCDMA
•采用动态信道分配的方式，即根据用户的需求进行实时的动态资源分 配，包括频率，时隙和码字等。 •动态信道分配不仅提高了信道资源的利用率，且增强了对于网络中负 载和干扰变化的适应能力。
W-CDMA
W-CDMA（ Wideband Code Division Multiple Access ）
《移动通信网络》PPT课 件
内容提要
移动通信，特别
是3G，将成为“全面、 随时、随地”传输信息 的有效平台。
本章将介绍移动通信的 发展历程，重点讨论3G 通信技术以及移动互联 网的相关应用。
9.2 3G通信技术和标准
3G发展历程回顾：
•1985年FPLTMS概念被提出。 •1991年国际电联正式成立TG8/1任务组，专门负责FPLTMS的标准定制 工作。 •1996年FPLTMS更名为IMT-2000。 •1997年ITU向各国发出通函，要求各国在1998年6月之前提交关于IMT2000无线接口技术的候选方案，一共收到15份有关3G接口的技术方案 ，其中包括我国自主研究制定的TD-SCDMA标准。 •2000年5月，国际电联正式公布了第三代移动通信标准，CDMA技术以 其特有的优势为众多标准的基础。
EDGE
•俗称2.75G，是GPRS到3G之间的过渡产业 •传输速率可以达到384Kbps •主张利用现有的GSM资源
IMT-2000
• 第三代移动通信系统最早于1985年由ITU TG8/1提出，最初名为FPLMTS（ Future Public Land Mobile Telecommunication System），后在1996年更改 为“IMT-2000”。
TD-CDMA解决的移动通信问题（续）
TD-SCDMA
•采用动态信道分配的方式，即根据用户的需求进行实时的动态资源分 配，包括频率，时隙和码字等。 •动态信道分配不仅提高了信道资源的利用率，且增强了对于网络中负 载和干扰变化的适应能力。
W-CDMA
W-CDMA（ Wideband Code Division Multiple Access ）
《移动通信网络》PPT课 件
内容提要
移动通信，特别
是3G，将成为“全面、 随时、随地”传输信息 的有效平台。
本章将介绍移动通信的 发展历程，重点讨论3G 通信技术以及移动互联 网的相关应用。
移动通信网络课件
移动通信网络课件
目录
• 移动通信网络概述 • 移动通信网络技术 • 移动通信网络协议 • 移动通信网络应用 • 移动通信网络发展趋势
移动通信网络概述
移动通信网络定义
01
移动通信网络是一种无线通信网 络，能够提供语音、数据和多媒 体通信服务，用户可以在移动状 态下使用终端设备接入网络。
02
移动通信网络由多个基站和移动 交换中心组成，覆盖一定地理区 域，能够实现用户之间的通信连接。
移动通信网络发展趋势
5G技术发展
5G技术是移动通信网络的重要发展方向，具有高速率、低时延、大连接等 优势，能够满足更多样化的业务需求。
5G技术将促进移动互联网、物联网、云计算、大数据等领域的深度融合， 推动各行业数字化转型。
5G技术将为智能终端设备提供更快速、更稳定的网络连接，提升用户体验。
物联网与移动通信网络融合
VS
详细描述
LTE/SAE协议采用OFDMA和MIMO技术， 提高了频谱利用率和数据传输速率。它支 持多种业务类型，包括语音、数据和多媒 体业务，并具有良好的移动性支持能力。 LTE/SAE协议已成为全球主流的移动通信 协议之一，广泛应用于4G移动通信网络。
移动通信网络应用
语音通话
概述
语音通话是移动通信网络最基本的应用之一，通过移动设备进行 实时语音传输。
实时性、准确性、广泛性，可应用于导航、救援、物流等领域。
移动互联网应用
概述
移动互联网应用是指通过移动通信网络提供的各种应用程序和服务， 满足用户在生活、工作、娱乐等方面的需求。
技术原理
移动互联网应用基于移动通信网络和智能终端技术，通过开发各种 应用程序，提供丰富的服务内容。
优势与特点
目录
• 移动通信网络概述 • 移动通信网络技术 • 移动通信网络协议 • 移动通信网络应用 • 移动通信网络发展趋势
移动通信网络概述
移动通信网络定义
01
移动通信网络是一种无线通信网 络，能够提供语音、数据和多媒 体通信服务，用户可以在移动状 态下使用终端设备接入网络。
02
移动通信网络由多个基站和移动 交换中心组成，覆盖一定地理区 域，能够实现用户之间的通信连接。
移动通信网络发展趋势
5G技术发展
5G技术是移动通信网络的重要发展方向，具有高速率、低时延、大连接等 优势，能够满足更多样化的业务需求。
5G技术将促进移动互联网、物联网、云计算、大数据等领域的深度融合， 推动各行业数字化转型。
5G技术将为智能终端设备提供更快速、更稳定的网络连接，提升用户体验。
物联网与移动通信网络融合
VS
详细描述
LTE/SAE协议采用OFDMA和MIMO技术， 提高了频谱利用率和数据传输速率。它支 持多种业务类型，包括语音、数据和多媒 体业务，并具有良好的移动性支持能力。 LTE/SAE协议已成为全球主流的移动通信 协议之一，广泛应用于4G移动通信网络。
移动通信网络应用
语音通话
概述
语音通话是移动通信网络最基本的应用之一，通过移动设备进行 实时语音传输。
实时性、准确性、广泛性，可应用于导航、救援、物流等领域。
移动互联网应用
概述
移动互联网应用是指通过移动通信网络提供的各种应用程序和服务， 满足用户在生活、工作、娱乐等方面的需求。
技术原理
移动互联网应用基于移动通信网络和智能终端技术，通过开发各种 应用程序，提供丰富的服务内容。
优势与特点
移动通信网基础知识PPT课件
第三代移动通信网
基于多媒体信号的移动通 信，主要采用码分多址技 术，支持高速数据传输和 多媒体业务。
移动通信网分类
公用移动通信网
面向公众提供移动通信服 务的网络，如中国移动、 中国联通和中国电信等运 营商的网络。
专用移动通信网
面向特定行业或部门提供 移动通信服务的网络，如 铁路、公安、消防等部门 的专用网络。
多址接入技术
多址接入技术允许多个用户同时 使用同一频段进行通信，常用的
多址接入方式包括FDMA、 TDMA和CDMA等。
03
CATALOGUE
移动通信网业务与应用
语音通话业务
总结词
语音通话业务是移动通信网最基础的业务之一，为用户提供便捷的语音通信服 务。
详细描述
语音通话业务是通过移动通信网络，使用手机或其他移动终端设备进行通话的 一种业务。它具有覆盖范围广、通信质量稳定、使用方便等特点，是人们日常 通信中最为常用的业务之一。
虚拟移动通信网
基于公共移动通信网络平 台建立的虚拟网络，如虚 拟运营商的网络。
02
CATALOGUE
移动通信网技术基础
无线电波传播
无线电波传播方式
无线电波通过直射、反射、折射 和散射等方式传播，受到地形、
建筑物和其他障碍物的影响。
无线电波传播损耗
无线电波在传播过程中会受到空气 阻力、地面吸收和多径效应等因素 的影响，导致信号强度逐渐减弱。
详细描述
移动互联网应用包括社交、支付、电商、新闻、导航等各类 应用服务。用户可以通过手机或其他移动终端设备方便地使 用这些应用服务，满足工作、生活、娱乐等各方面需求。
04
CATALOGUE
移动通信网发展趋势与挑战
《中国移动通信》课件
增值业务
总结词
提供个性化服务的附加业务
详细描述
增值业务是在基础语音和数据业务的基础上，通过提供个性化的附加服务来满足用户的不同需求。常见的增值业 务包括彩铃、彩信、短信回执、手机报等。
04
中国移动通信的未来发展
5G技术发展
5G技术是未来移动通信发展的关键， 具有高速率、低时延、大连接数等优 势，将为物联网、智能制造、自动驾 驶等领域提供更好的支持。
无线接入网是移动通信网络的重要组成部分，负 责提供无线接入服务，使移动设备能够接入核心 网并实现通信。
无线接入网架构组成
无线接入网由基站（BTS）、基站控制器（BSC ）和操作维护中心（OMC）等组成，各组成部 分之间通过传输网络连接。
无线接入网功能
无线接入网提供无线资源管理和控制功能，支持 无线信号的发送和接收、用户设备管理和无线资 源调度等功能。
盖和传输速度，开拓新的业务领域。
02
大数据与人工智能
通过大数据分析和人工智能技术的应用，中国移动可以提升客户体验，
优化运营管理，提高运营效率。
03
物联网与智能家居
物联网和智能家居市场的快速发展为中国移动提供了新的业务机会，通
过布局物联网和智能家居领域，可以开拓新的用户群体和市场空间。
感谢观看
THANKS
技术创新
大规模天线技术
提高频谱效率和传输速 率。
载波聚合技术
增加带宽，提高传输速 率。
网络切片技术
实现不同业务需求的网 络资源独立管理和调度
。
边缘计算技术
降低时延，提高数据处 理效率。
02
中国移动通信网络架构
核心网架构
核心网概述
核心网功能
2024版移动通信(第五版)(章坚武)第2章课件
移动通信(第五版)(章坚武)第2章课件•移动通信概述•移动通信系统的组成•移动通信的工作原理目录•移动通信的关键技术•移动通信的标准化与演进•移动通信的应用与挑战01移动通信概述定义发展历程特点优势移动通信的应用领域个人通信行业应用物联网智慧城市02移动通信系统的组成移动台定义移动台功能移动台分类030201移动台基站子系统定义基站子系统是移动通信系统中的重要组成部分，负责与移动台进行无线通信，并将信号传输到网络子系统。
基站子系统功能基站子系统包括基站收发信机、基站控制器等设备，主要实现无线信号的接收、发送、调制、解调等功能。
基站子系统分类根据覆盖范围和容量需求，基站子系统可分为宏基站、微基站、皮基站等多种类型。
网络子系统功能网络子系统包括移动交换中心、基站控制器、传输设备等，主要实现用户通话的建立、保持和释放，以及数据传输的控制和管理。
网络子系统定义网络子系统是移动通信系统中的核心部分，负责实现移动通信网络的交换、传输、控制等功能。
网络子系统分类根据网络结构和功能需求，网络子系统可分为电路交换网络、分组交换网络等多种类型。
1 2 3操作维护子系统定义操作维护子系统功能操作维护子系统分类操作维护子系统03移动通信的工作原理无线电波传播特性01020304无线电波基本特性传播方式传播损耗电波传播模型多址技术多址技术概念频分多址（FDMA）时分多址（TDMA）码分多址（CDMA）1调制技术分类模拟调制方式数字调制方式解调技术调制与解调技术信道编码与交织技术解释信道编码的定义、目的及分类。
详细介绍线性分组码的构造、编码和译码过程。
阐述卷积码的基本原理、编码器和译码器结构。
解释交织技术的原理、作用及实现方式，包括块交织和卷积交织等。
信道编码概念线性分组码卷积码交织技术04移动通信的关键技术分集接收技术分集接收技术的概念01分集接收技术的分类02分集接收技术的实现方式03功率控制技术功率控制技术的概念功率控制技术的分类功率控制技术的实现方式信道分配技术信道分配技术的概念信道分配技术的分类信道分配技术的实现方式软件无线电技术软件无线电技术的概念软件无线电技术的特点软件无线电技术的应用05移动通信的标准化与演进3GPP 3GPP2ITUIEEE移动通信的标准化组织移动通信的演进历程第一代移动通信（1G）采用模拟技术，主要提供语音通话服务。
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第2章 移动通信网
通过本章学习，着重解决以下问题：
◦ 如何进行区域覆盖 ◦ 移动通信的信道结构 ◦ 干扰如何影响系统性能 ◦ 如何构造蜂窝网络结构 ◦ 如何进行移动管理
建立一个移动
通信网的系统 级概念
本次课教学目的：
1、理解移动通信网的基本概念 2、掌握区域覆盖的基本概念和基本原理 3、理解大区制和小区制区域覆盖的特点和适
2r2
2.6r2
交叠区宽度 r
0.59r
0.27r
交叠区面积 1.2Pir2
0.73Pir2
0.35Pir2
2) 区群的组成
区群（簇）：共同使用全部可用频率的相邻的N个小区。 区群的两个条件： ◦ 区群之间可以邻接，且无空隙无重叠地进行覆盖 ◦ 邻接之后的区群应保证各个相邻同信频小区之间的距离相等 区群内的小区数应满足下式：
PSTN
Mobile User
Base
移动St台ati移on动台
大区制方式优点： 网络结构简单、成本低 大区制方式的缺点：
基站发射 机覆盖范
围
容量小
区域覆盖受限
◦ 地形环境影响，例如山丘、建筑物 等阻挡－＞盲区
◦ 多径反射干扰
◦ 基站发射功率是有限额的（大区制
能实现全国覆盖吗？）
移动台设置
◦ 移动台发射功率小，上下行存在增 在上下行可
采用小区制不仅提高了频率的利用率，而且由于基站功率减小，也使相 互间的干扰减少了。此外，无线小区的范围还可根据实际用户数的多少灵活 确定，具有组网的灵活性。采用小区制最大的优点是有效地解决了频道数量 有限和用户数增大之间的矛盾。所以，公用移动电话网均采用这种体制。
但是这种体制在移动台通话过程中，从一个小区转入另一个小区时，移 动台需要经常地更换工作频道。无线小区的范围越小，通话中切换频道的次 数就越多，这样对控制交换功能的要求就提高了，再加上基站数量的增加， 建网的成本就提高了，所以无线小区的范围也不宜过小。通常需根据用户密 度或业务量的大小来确定无线小区半径，目前，宏小区半径一般为1～5km左 右。
地面网络部分主要包括：
◦ 服务区内各个基站的相互连接 ◦ 基站与固定网（PSTN、ISDN、数据网等）
基站
基站
用户变成 漫游者
MSC1(原籍移动交换中心) SS
7号信令 PSTN
OMS
MSC2 (访问MSC)
BSS SS
一、地域覆盖
1、大区制移动通信系统：是指使用安装在高塔上的单个大功率发射
机而获得一个大面积覆盖的移动通信系统。基站天线架设得很高， 发射机输出功率也较大(一般在200 W左右)， 其覆盖半径大约为 30～50 km。小区来自小区铁路
B
A
A B
河
道
A
B
C
(a)
(b)
设频制的带状网如图所示。每一个小区的半径为r，相邻小 区的交叠宽度为a，第n区与第1区为同频小区。据此，可算出信 号传输距离和同频干扰传输距离之比。
DS
DI =(2n-1)r-na
3r-2a
r
a
1
2
...
3
n
n+1
2、小区制移动通信网络的地域覆盖
II 蜂窝网
◦ 在服务区面积一定的情况下，正六边形小区的形状最接
近理想的圆形，用它覆盖整个服务区所需的基站数最少，
也就最经济。 ◦ 正六边形构成的网络形同蜂窝，因此将小区形状为六边
形的小区制移动通信网称为蜂窝网。
小区形状 正三角形 正方形
正六边形
邻区距离 r
root(2)r
Root(3)r
小区面积 1.3r2
•在带状网中，区群组成和同频小区距离计算方便
•蜂窝网就比较复杂
1）小区形状
◦全向天线辐射的覆盖区域是一个圆形 ◦为了不留空隙地覆盖，圆形服务区之间一定含有很多交叠
◦ 考虑交叠之后，实际每个辐射区的有效覆盖区是一个多边形 ◦ 要有正多边形无空隙、无重叠地覆盖一个平面区域可取三种形状
正三角形
正方形
正六边形
益差
以互通区域
MS BS
移动台发 射机覆盖
范围
MS
移动台设
置在基站
覆盖区的
边缘，基
站收不到
信号
解决大区制覆盖的方法有： 同频转发器，扫除盲区 设置分集接收台 提高基站接收机灵敏度
Rd MS
BS Rd
Rd
小区制的核心思想是：用许多小功率的发射机（小覆盖区）来
代替单个的大功率发射机，每一个小覆盖区只提供服务范围内的一小部分 覆盖。 每个小区（半径为2～20 km，小的有1～3 km，有的城市为500 m）各设一个小功率基站，发射功率一般为5～20W，
下面针对不同的服务区来讨论小区的结构和频率的分配方案：
1、带状网
带状网主要用于覆盖公路、铁路和海岸等。
基站天线若用全向辐射，覆盖区形状是圆形；采用有向天
线，则使每个小区呈扁圆形。
小区 河
道
铁
路
B
A
A B
小区
A
B
C
(a)
(b)
带状网可进行频率复用。若以采用不同信道的两个小区 组成一个区群，称为双频制。若以采用不同信道的三个小区 组成一个区群，称为三频制。从造价和频率资源的利用而言， 当然双频制最好；但从抗同频干扰而言，双频制最差，还应 考虑多频制。
其中，i与j是正整数，（i>=0,j>=0,i+j>0） 举例 • N的典型值为4，7，12，其N=4就是i=0,j=2得到的。 AMPS系统：N=7；GSM系统：N=3或4
小区制的优点是： 频率利用率高 组网灵活
随着用户数的不断增加，无线小区还可以继续划小为微小区 （Microcell）和微微小区（Picrocell），以不断适应用户数增长的需 要 。 在 实 际 中 ， 用 小 区 分 裂 （ Cell Splitting ） 、 小 区 扇 形 化 （Sectoring）和覆盖区域逼近（Coverage Zone Approaches）等技 术来增大蜂窝系统容量。小区分裂是将拥塞的小区分成更小的小区，每 个小区都有自己的基站并相应的降低天线高度和减小发射机功率。由于 小区分裂提高了信道的复用次数，因而使系统容量有了明显提高。假设 系统中所有小区都按小区半径的一半来分裂，理论上，系统容量增长接 近4倍。小区扇形化依靠基站的方向性天线来减少同频干扰以提高系统 容量，通常一个小区划分为3个120°的扇区或是6个60°的扇区。
用范围 4、理解同频干扰、邻频干扰和互调干扰产生
的机理及减小这些干扰的主要措施
移动通信网是承载移动通信业务的网络，主要完 成移动用户之间、移动用户与固定用户之间的信 息交换。
◦ 空中网络（无线网络） ◦ 地面网络（有线网络）
空中网络是移动通信网的主要部分，主要包括：
◦ 多址接入 ◦ 频率复用和区域覆盖 ◦ 切换和位置更新
通过本章学习，着重解决以下问题：
◦ 如何进行区域覆盖 ◦ 移动通信的信道结构 ◦ 干扰如何影响系统性能 ◦ 如何构造蜂窝网络结构 ◦ 如何进行移动管理
建立一个移动
通信网的系统 级概念
本次课教学目的：
1、理解移动通信网的基本概念 2、掌握区域覆盖的基本概念和基本原理 3、理解大区制和小区制区域覆盖的特点和适
2r2
2.6r2
交叠区宽度 r
0.59r
0.27r
交叠区面积 1.2Pir2
0.73Pir2
0.35Pir2
2) 区群的组成
区群（簇）：共同使用全部可用频率的相邻的N个小区。 区群的两个条件： ◦ 区群之间可以邻接，且无空隙无重叠地进行覆盖 ◦ 邻接之后的区群应保证各个相邻同信频小区之间的距离相等 区群内的小区数应满足下式：
PSTN
Mobile User
Base
移动St台ati移on动台
大区制方式优点： 网络结构简单、成本低 大区制方式的缺点：
基站发射 机覆盖范
围
容量小
区域覆盖受限
◦ 地形环境影响，例如山丘、建筑物 等阻挡－＞盲区
◦ 多径反射干扰
◦ 基站发射功率是有限额的（大区制
能实现全国覆盖吗？）
移动台设置
◦ 移动台发射功率小，上下行存在增 在上下行可
采用小区制不仅提高了频率的利用率，而且由于基站功率减小，也使相 互间的干扰减少了。此外，无线小区的范围还可根据实际用户数的多少灵活 确定，具有组网的灵活性。采用小区制最大的优点是有效地解决了频道数量 有限和用户数增大之间的矛盾。所以，公用移动电话网均采用这种体制。
但是这种体制在移动台通话过程中，从一个小区转入另一个小区时，移 动台需要经常地更换工作频道。无线小区的范围越小，通话中切换频道的次 数就越多，这样对控制交换功能的要求就提高了，再加上基站数量的增加， 建网的成本就提高了，所以无线小区的范围也不宜过小。通常需根据用户密 度或业务量的大小来确定无线小区半径，目前，宏小区半径一般为1～5km左 右。
地面网络部分主要包括：
◦ 服务区内各个基站的相互连接 ◦ 基站与固定网（PSTN、ISDN、数据网等）
基站
基站
用户变成 漫游者
MSC1(原籍移动交换中心) SS
7号信令 PSTN
OMS
MSC2 (访问MSC)
BSS SS
一、地域覆盖
1、大区制移动通信系统：是指使用安装在高塔上的单个大功率发射
机而获得一个大面积覆盖的移动通信系统。基站天线架设得很高， 发射机输出功率也较大(一般在200 W左右)， 其覆盖半径大约为 30～50 km。小区来自小区铁路
B
A
A B
河
道
A
B
C
(a)
(b)
设频制的带状网如图所示。每一个小区的半径为r，相邻小 区的交叠宽度为a，第n区与第1区为同频小区。据此，可算出信 号传输距离和同频干扰传输距离之比。
DS
DI =(2n-1)r-na
3r-2a
r
a
1
2
...
3
n
n+1
2、小区制移动通信网络的地域覆盖
II 蜂窝网
◦ 在服务区面积一定的情况下，正六边形小区的形状最接
近理想的圆形，用它覆盖整个服务区所需的基站数最少，
也就最经济。 ◦ 正六边形构成的网络形同蜂窝，因此将小区形状为六边
形的小区制移动通信网称为蜂窝网。
小区形状 正三角形 正方形
正六边形
邻区距离 r
root(2)r
Root(3)r
小区面积 1.3r2
•在带状网中，区群组成和同频小区距离计算方便
•蜂窝网就比较复杂
1）小区形状
◦全向天线辐射的覆盖区域是一个圆形 ◦为了不留空隙地覆盖，圆形服务区之间一定含有很多交叠
◦ 考虑交叠之后，实际每个辐射区的有效覆盖区是一个多边形 ◦ 要有正多边形无空隙、无重叠地覆盖一个平面区域可取三种形状
正三角形
正方形
正六边形
益差
以互通区域
MS BS
移动台发 射机覆盖
范围
MS
移动台设
置在基站
覆盖区的
边缘，基
站收不到
信号
解决大区制覆盖的方法有： 同频转发器，扫除盲区 设置分集接收台 提高基站接收机灵敏度
Rd MS
BS Rd
Rd
小区制的核心思想是：用许多小功率的发射机（小覆盖区）来
代替单个的大功率发射机，每一个小覆盖区只提供服务范围内的一小部分 覆盖。 每个小区（半径为2～20 km，小的有1～3 km，有的城市为500 m）各设一个小功率基站，发射功率一般为5～20W，
下面针对不同的服务区来讨论小区的结构和频率的分配方案：
1、带状网
带状网主要用于覆盖公路、铁路和海岸等。
基站天线若用全向辐射，覆盖区形状是圆形；采用有向天
线，则使每个小区呈扁圆形。
小区 河
道
铁
路
B
A
A B
小区
A
B
C
(a)
(b)
带状网可进行频率复用。若以采用不同信道的两个小区 组成一个区群，称为双频制。若以采用不同信道的三个小区 组成一个区群，称为三频制。从造价和频率资源的利用而言， 当然双频制最好；但从抗同频干扰而言，双频制最差，还应 考虑多频制。
其中，i与j是正整数，（i>=0,j>=0,i+j>0） 举例 • N的典型值为4，7，12，其N=4就是i=0,j=2得到的。 AMPS系统：N=7；GSM系统：N=3或4
小区制的优点是： 频率利用率高 组网灵活
随着用户数的不断增加，无线小区还可以继续划小为微小区 （Microcell）和微微小区（Picrocell），以不断适应用户数增长的需 要 。 在 实 际 中 ， 用 小 区 分 裂 （ Cell Splitting ） 、 小 区 扇 形 化 （Sectoring）和覆盖区域逼近（Coverage Zone Approaches）等技 术来增大蜂窝系统容量。小区分裂是将拥塞的小区分成更小的小区，每 个小区都有自己的基站并相应的降低天线高度和减小发射机功率。由于 小区分裂提高了信道的复用次数，因而使系统容量有了明显提高。假设 系统中所有小区都按小区半径的一半来分裂，理论上，系统容量增长接 近4倍。小区扇形化依靠基站的方向性天线来减少同频干扰以提高系统 容量，通常一个小区划分为3个120°的扇区或是6个60°的扇区。
用范围 4、理解同频干扰、邻频干扰和互调干扰产生
的机理及减小这些干扰的主要措施
移动通信网是承载移动通信业务的网络，主要完 成移动用户之间、移动用户与固定用户之间的信 息交换。
◦ 空中网络（无线网络） ◦ 地面网络（有线网络）
空中网络是移动通信网的主要部分，主要包括：
◦ 多址接入 ◦ 频率复用和区域覆盖 ◦ 切换和位置更新