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1、无线环境下的噪声与干扰第1页，共52页，编辑于2022年，星期六学习目标学习目标理解常见的各类噪声与干扰，如同频干理解常见的各类噪声与干扰，如同频干扰、邻频干扰、互调干扰、时隙干扰和扰、邻频干扰、互调干扰、时隙干扰和码间干扰等。码间干扰等。了解某些抑制噪声和干扰的技术。了解某些抑制噪声和干扰的技术。第2页，共52页，编辑于2022年，星期六 通常认为，通信系统中任何不需要的信号都是噪通常认为，通信系统中任何不需要的信号都是噪声或干扰。噪声和干扰是使通信性能变坏的重要原因。声或干扰。噪声和干扰是使通信性能变坏的重要原因。接收机能否正常工作，不仅取决于接收机输入信号的接收机能否正常工作，不仅取决于
2、接收机输入信号的大小，而且取决于噪声和干扰的大小。大小，而且取决于噪声和干扰的大小。第3页，共52页，编辑于2022年，星期六2.6.1 2.6.1 噪声噪声内部噪声内部噪声:主要是指热噪声，它的瞬时值服从高斯分布主要是指热噪声，它的瞬时值服从高斯分布,又又称高斯噪声或白噪声。称高斯噪声或白噪声。外部噪声外部噪声:包括自然噪声和人为噪声，自然噪声主要有大包括自然噪声和人为噪声，自然噪声主要有大气噪声、太阳噪声和银河噪声，人为噪声是由汽车气噪声、太阳噪声和银河噪声，人为噪声是由汽车点火系统、电机电器、电力线等产生的电磁辐射造点火系统、电机电器、电力线等产生的电磁辐射造成。成。第4页，共52页，编
3、辑于2022年，星期六图图2-45 2-45 外部噪声的功率与频率关系外部噪声的功率与频率关系 第5页，共52页，编辑于2022年，星期六 图图2-452-45中，中，K(K(玻尔兹曼常数玻尔兹曼常数)=1.3810)=1.3810-23-23 W/KHzW/KHz，To=2900KTo=2900K为绝对温度，为绝对温度，BiBi为接收机带宽。由图可见，当工为接收机带宽。由图可见，当工作频率在作频率在150MHz150MHz以上时，大气噪声和宇宙噪声以上时，大气噪声和宇宙噪声(太阳噪声太阳噪声和银河噪声总称和银河噪声总称)都比接收机内部噪声小，基本上可不考都比接收机内部噪声小，基本上可不考虑。
4、虑。在在1000MHz1000MHz以下频段，人为噪声较大，尤其是城市噪以下频段，人为噪声较大，尤其是城市噪声影响较大，在移动通信系统设计时应给予重点考虑声影响较大，在移动通信系统设计时应给予重点考虑第6页，共52页，编辑于2022年，星期六2.6.2 2.6.2 电台本身产生的干扰电台本身产生的干扰发射机噪声发射机噪声:发射机寄生辐射发射机寄生辐射:接收机寄生响应接收机寄生响应:第7页，共52页，编辑于2022年，星期六发射机噪声发射机噪声:主要是由振荡器、倍频器、调制器以及电主要是由振荡器、倍频器、调制器以及电源脉冲等造成的。源脉冲等造成的。发射机噪声的大小不仅与主振级信噪比有关，发射机噪
5、声的大小不仅与主振级信噪比有关，而且与倍频器的倍频次数有着密切关系而且与倍频器的倍频次数有着密切关系 第8页，共52页，编辑于2022年，星期六发射机寄生辐射发射机寄生辐射:获得高频信号的方法有两种：一种是由频率较低的主振级获得高频信号的方法有两种：一种是由频率较低的主振级经多次倍频而获得，另一种由频率合成器获得。经多次倍频而获得，另一种由频率合成器获得。在获得高频载频的同时，还会产生大量的谐波或组合在获得高频载频的同时，还会产生大量的谐波或组合频率成分。它们随着高频信号一起辐射出去时，称寄生频率成分。它们随着高频信号一起辐射出去时，称寄生辐射。辐射。为减小寄生辐射，应力求减小倍频次数，同时各
6、级为减小寄生辐射，应力求减小倍频次数，同时各级倍频器输出应具有良好滤波、屏蔽隔离。倍频器输出应具有良好滤波、屏蔽隔离。第9页，共52页，编辑于2022年，星期六接收机寄生响应接收机寄生响应:接收机除接收所需的有用信号外，同时还可能接收机除接收所需的有用信号外，同时还可能接收其它的无用信号。接收其它的无用信号。通常将接收机对无用信号的通常将接收机对无用信号的响应，称为寄生响应响应，称为寄生响应。为减少接收机寄生响应，应力求减少本振的倍为减少接收机寄生响应，应力求减少本振的倍频次数，同时接收机输入电路、高频放大器应具有频次数，同时接收机输入电路、高频放大器应具有足够好的选择性。足够好的选择性。第1
7、0页，共52页，编辑于2022年，星期六2.6.3 2.6.3 组网产生的干扰组网产生的干扰邻道干扰邻道干扰:互调干扰互调干扰 ：同频干扰：同频干扰：第11页，共52页，编辑于2022年，星期六同频干扰同频干扰:由由相相同同频频率率的的无无用用信信号号所所造造成成的的干干扰扰，即即为为同同频频干干扰扰，也也称称为为共共道道干干扰扰。事事实实上上，凡凡是是无无用用信信号号的的载载频频与与有有用用信信号号的的载载频频相相同同，并并对对接接收收同同频频有有用用信号的接收机造成的干扰都称为同频道干扰。信号的接收机造成的干扰都称为同频道干扰。第12页，共52页，编辑于2022年，星期六 蜂窝系统中采用了
8、频率复用技术，显然同频道的蜂窝系统中采用了频率复用技术，显然同频道的无限小区相距较远，它们之间的空间隔离度就越大，无限小区相距较远，它们之间的空间隔离度就越大，同频道干扰就越小，但频率利用率就低。同频道干扰就越小，但频率利用率就低。为了避免同频干扰，必须保证接收机输入端的信号为了避免同频干扰，必须保证接收机输入端的信号/同频干扰同频干扰9dB9dB，C C为有用信号，为有用信号，I I为干扰信号，该干扰为干扰信号，该干扰比与调制方式、电波传播特性等有关。比与调制方式、电波传播特性等有关。第13页，共52页，编辑于2022年，星期六 为为了了克克服服同同频频干干扰扰，在在系系统统组组网网设设计计
9、中中可可采采用用以以下下方方法：法：（1 1）增增加加两两个个同同频频道道小小区区间间的的间间距距，同同时时频频道道配配置置进进行行优化调整。优化调整。（2 2）更更改改天天线线的的安安装装位位置置，把把基基站站天天线线依依墙墙架架设设在在高高层层建建筑筑的的侧侧面面，或或安安装装在在室室内内，这这样样能能有有效效地地抑抑制制来来自自另另一一侧的同频道小区内移动台发射的上行同频道干扰信号。侧的同频道小区内移动台发射的上行同频道干扰信号。（3 3）降降低低发发射射功功率率电电平平：降降低低移移动动台台发发射射功功率率可可以以减减小小上上行行同同频频干干扰扰，但但为为保保证证建建筑筑物物内内手手机
10、机用用户户的的通通信信，发发射射功功率率还还不不能能降降得得太太低低，降降低低基基站站发发射射功功率率可可以以减减少少它它对对其其他同频道小区内移动台的干扰，但可能会引入过多的盲区。他同频道小区内移动台的干扰，但可能会引入过多的盲区。第14页，共52页，编辑于2022年，星期六（4 4）使用不连续发射（）使用不连续发射（DTXDTX）可有效改善无线的干扰环境。）可有效改善无线的干扰环境。（5 5）使用调频技术可有效地改善）使用调频技术可有效地改善 无线信号的传输质量，无线信号的传输质量，特别是慢速移动体的传输质量。特别是慢速移动体的传输质量。（6 6）降低基站天线高度：在相当平坦的地面上降低基
11、站天）降低基站天线高度：在相当平坦的地面上降低基站天线高度对减少同频道干扰和邻频道干扰非常有效。线高度对减少同频道干扰和邻频道干扰非常有效。第15页，共52页，编辑于2022年，星期六（7 7）天线方向去耦：利用小区定向天线水平方向图中不同方向）天线方向去耦：利用小区定向天线水平方向图中不同方向角之间的天线增益差，调整产生干扰的基站天线方向角。角之间的天线增益差，调整产生干扰的基站天线方向角。（8 8）天线向下倾斜）天线向下倾斜（9 9）分集接收）分集接收（1010）分层小区结构：通过调整最低接入电平参数及切换）分层小区结构：通过调整最低接入电平参数及切换参数来使上层小区专为高架桥及高层用户服
12、务，基站天线参数来使上层小区专为高架桥及高层用户服务，基站天线架设较高，使用的频率不复用，采用大区制其覆盖范围很架设较高，使用的频率不复用，采用大区制其覆盖范围很大。下层小区则为其他用户服务，频率可以复用。大。下层小区则为其他用户服务，频率可以复用。第16页，共52页，编辑于2022年，星期六邻道干扰邻道干扰:邻道干扰是指相邻的或邻近的信道之间的干扰，即邻道干扰是指相邻的或邻近的信道之间的干扰，即干扰台邻频道功率落入接收邻频道接收机通带内所造成干扰台邻频道功率落入接收邻频道接收机通带内所造成的干扰。在多频道共用的移动通信系统组网中，如图的干扰。在多频道共用的移动通信系统组网中，如图2-2-46
13、46所示。所示。第17页，共52页，编辑于2022年，星期六图图2-46 2-46 邻道干扰示意图邻道干扰示意图第18页，共52页，编辑于2022年，星期六 邻道干扰主要是由移动台发信机的调制边带扩展和边邻道干扰主要是由移动台发信机的调制边带扩展和边带噪声辐射造成的。带噪声辐射造成的。欲减少调制边带扩展干扰，必须严欲减少调制边带扩展干扰，必须严格限制移动台的发射机频偏。格限制移动台的发射机频偏。为了克服邻道干扰，在系统组网设计中可采用以为了克服邻道干扰，在系统组网设计中可采用以下方法：下方法：(1(1）频率规划优化调整：如果存在邻频道干扰的相邻小区）频率规划优化调整：如果存在邻频道干扰的相邻小
14、区间的间的C/I-9dBC/I-9dB时，则需要对蜂窝系统的频率规划重新进行时，则需要对蜂窝系统的频率规划重新进行优化调整。优化调整。第19页，共52页，编辑于2022年，星期六（2 2）减小场强变化的范围：例如，降低基站发射功率以）减小场强变化的范围：例如，降低基站发射功率以缩小服务区，移动台采用自动功率控制。缩小服务区，移动台采用自动功率控制。（3 3）设置基站天线近区强信号吸收转置：对近区来的强）设置基站天线近区强信号吸收转置：对近区来的强信号，可控制天线自动地降低增益。信号，可控制天线自动地降低增益。（4 4）降低同频道干扰的措施大多可用于减少邻频道干扰。）降低同频道干扰的措施大多可用
15、于减少邻频道干扰。第20页，共52页，编辑于2022年，星期六互调干扰互调干扰 ：互调干扰是指两个或多个不同频率信号作用在互调干扰是指两个或多个不同频率信号作用在通信设备的非线性器件上，将互相调制产生新频率通信设备的非线性器件上，将互相调制产生新频率信号输出，如果该新频率正好落在接收机共用信道信号输出，如果该新频率正好落在接收机共用信道带宽内，则构成对该接收机的干扰，成为互调干扰带宽内，则构成对该接收机的干扰，成为互调干扰。互调干扰的起因是由于器件的非线性造成的互调干扰的起因是由于器件的非线性造成的。在移动通信系统中，造成互调干扰主要有三个在移动通信系统中，造成互调干扰主要有三个方面：方面：发
16、射机互调、接收机互调以及在天线、馈线发射机互调、接收机互调以及在天线、馈线、双工器等处、双工器等处 第21页，共52页，编辑于2022年，星期六（1 1）发射机互调）发射机互调 发射机互调是发射机互调是基站使用多部不同频率的发射机基站使用多部不同频率的发射机所产生的所产生的特殊干扰。特殊干扰。因为多部发射机设置在同一个地点时，它们的信号可因为多部发射机设置在同一个地点时，它们的信号可能通过电磁耦合或其他途径串入其他的发射机中，从而产能通过电磁耦合或其他途径串入其他的发射机中，从而产生互调干扰。生互调干扰。发射机末级功率放大器通常工作在非线性状态，经天线或发射机末级功率放大器通常工作在非线性状态
17、，经天线或其他渠道耦合进来的无用信号，与发射信号产生相互调制，就其他渠道耦合进来的无用信号，与发射信号产生相互调制，就产生了发射机互调。产生了发射机互调。第22页，共52页，编辑于2022年，星期六 图图2-47 2-47 发射机互调发射机互调 第23页，共52页，编辑于2022年，星期六 如图如图2-472-47所示，发射机的信号频率为所示，发射机的信号频率为f fB B，经损耗，经损耗L(dB)L(dB)，进入频率为，进入频率为f fA A的发射机，在发射机的发射机，在发射机A A中产生互调制。中产生互调制。其中，三阶互调产物为其中，三阶互调产物为2f2fA A-f-fB B和和2f2fB
18、 B-f-fA A，互调产物又通过，互调产物又通过天线辐射出去，因而造成互调干扰尤其是天线辐射出去，因而造成互调干扰尤其是2f2fA A-f-fB B的电平较高，的电平较高，影响较大。同样，当发射机影响较大。同样，当发射机A A的信号进入发射机的信号进入发射机B B时，也会产时，也会产生生2f2fB B-f-fA A和和2f2fA A-f-fB B互调产物。互调产物。第24页，共52页，编辑于2022年，星期六 一般情况下，可以将三阶互调干扰归纳为两种类型，一般情况下，可以将三阶互调干扰归纳为两种类型，即即两信号三阶互调和三信号三阶互调两信号三阶互调和三信号三阶互调，分别表示为：，分别表示为：
19、2f 2fA A-f-fB B=f=fC C f fA A+f+fB B-f-fC C=f=fD D 等式左边表示三阶互调频率，而等式右边表示三阶互等式左边表示三阶互调频率，而等式右边表示三阶互调源信号产生的干扰频率。调源信号产生的干扰频率。减小发射机互调的措施有加大减小发射机互调的措施有加大 发射机天线之间的隔发射机天线之间的隔离度、在各发射机之间采用单内隔离器件（如单向环形离度、在各发射机之间采用单内隔离器件（如单向环形器、器、3dB3dB定向耦合器等）、高定向耦合器等）、高Q Q值谐振腔等。值谐振腔等。第25页，共52页，编辑于2022年，星期六（2)2)接收机互调接收机互调 一般一般接
20、收机前端射频通带较宽接收机前端射频通带较宽，如有两个或多个干，如有两个或多个干扰信号，同时进入高级或混频级，由于非线性作用，扰信号，同时进入高级或混频级，由于非线性作用，各干扰信号就会彼此作用产生互调产物。如果互调产各干扰信号就会彼此作用产生互调产物。如果互调产物落入接收机频带内，就会形成接收机的互调干扰。物落入接收机频带内，就会形成接收机的互调干扰。第26页，共52页，编辑于2022年，星期六 为为了了保保证证互互调调干干扰扰在在环环境境噪噪声声电电平平以以下下，一一般般对对接接收收机机的的互互调调指指标标有有严严格格的的要要求求。具具体体减减少少接接收收机机互互调调的的措措施施如下：如下：
21、（1 1）提高接收机射频互调阻抗比，一般要求高于）提高接收机射频互调阻抗比，一般要求高于70dB70dB。（2 2）移动台发射机采用自动功率控制系统，降低接收干扰）移动台发射机采用自动功率控制系统，降低接收干扰信号电平。信号电平。（3 3）在系统设计时，选用无三阶互调频道组，如表）在系统设计时，选用无三阶互调频道组，如表2-2-6 6所示。所示。第27页，共52页，编辑于2022年，星期六表表2-6 2-6 无三阶互调频道组无三阶互调频道组第28页，共52页，编辑于2022年，星期六2.等频距配置法等频距配置法 等频距配置法是按等频率间隔来配置信道的，只要频距选得足够大，就可以有效地避免邻道干
22、扰。这样的频率配置可能正好满足产生互调的频率关系，但正因为频距大，干扰易于被接收机输入滤波器滤除而不易作用到非线性器件，所以也就避免了互调的产生。等频距配置时可根据群内的小区数 N来确定同一信道组内各信道之间的频率间隔，例如，第一组用(1，1+N,1+2N,1+3N,)，第二组用(2,2+N,2+2N,2+3N,)等。例如N=7，则信道的配置为：第29页，共52页，编辑于2022年，星期六 第一组 1，8，15，22，29，第二组 2，9，16，23，30，第三组 3，10，17，24，31，第四组 4，11，18，25，32，第五组 5，12，19，26，33，第六组 6，13，20，27，
23、34，第七组 7，14，21，28，35，第30页，共52页，编辑于2022年，星期六这样同一信道组内的信道最小频率间隔为7个信道间隔，若信道间隔为25 kHz，则其最小频率间隔可达175 kHz，这样，接收机的输入滤波器便可有效地抑制邻道干扰和互调干扰。如果是定向天线进行顶点激励的小区制，每个基站应配置三组信道，向三个方向辐射。例如 N=7，每个区群就需有21个信道组，整个区群内各基站信道组的分布如图5-17所示。第31页，共52页，编辑于2022年，星期六图 5-17 三顶点激励的信道配置第32页，共52页，编辑于2022年，星期六2.6.4 2.6.4 其它干扰其它干扰时隙干扰时隙干扰：
24、时隙干扰指使用同一载频不同时隙的呼叫之间时隙干扰指使用同一载频不同时隙的呼叫之间的干扰。由于移动台到基站间的距离有远有近，较的干扰。由于移动台到基站间的距离有远有近，较远的移动台发出的上行信号在时间上会有延迟，延远的移动台发出的上行信号在时间上会有延迟，延迟的信号重叠到下一个相邻的时隙上就会造成相互迟的信号重叠到下一个相邻的时隙上就会造成相互干扰，在干扰，在GSMGSM系统中可利用提前量系统中可利用提前量TATA（Timing Timing AdvanceAdvance）来克服这类干扰，）来克服这类干扰，BTSBTS根据自己脉冲时隙根据自己脉冲时隙与接收到的与接收到的MSMS时隙之间的时间偏移
25、测量值，在时隙之间的时间偏移测量值，在SACCHSACCH上通知上通知MSMS所要求的时间提前量，以补偿传播时延。所要求的时间提前量，以补偿传播时延。第33页，共52页，编辑于2022年，星期六码间干扰码间干扰：移动通信中的多径传播对接收信号的影响有两移动通信中的多径传播对接收信号的影响有两个方面，一方面会造成接收信号多径衰落现象，另个方面，一方面会造成接收信号多径衰落现象，另一方面在时域上会使数字信号传输时产生时延扩展一方面在时域上会使数字信号传输时产生时延扩展。由于时延扩展接收信号中一个码元的波形会扩展。由于时延扩展接收信号中一个码元的波形会扩展到其它码元周期中，造成码间干扰到其它码元周期
26、中，造成码间干扰ISIISI。造成码间干扰的另一个原因是频率选择性衰落造成码间干扰的另一个原因是频率选择性衰落。当数字信号在传输过程中由于频率选择性衰落造。当数字信号在传输过程中由于频率选择性衰落造成各频率分量的变化不一致时会引起失真，从而引成各频率分量的变化不一致时会引起失真，从而引起码间干扰。起码间干扰。第34页，共52页，编辑于2022年，星期六5.6 越区切换和位置管理越区切换和位置管理5.6.1 越区切换越区切换 越越区区(过过区区)切切换换(Handover或或Handoff)是是指指将将当当前前正正在在进进行行的的移移动动台台与与基基站站之之间间的的通通信信链链路路从从当当前前基
27、基站站转转移移到到另另一一个个基基站站的的过过程程。该该过过程程也也称称为为自自动动链链路路转转移移ALT(Automatic Link Transfer)。越越区区切切换换通通常常发发生生在在移移动动台台从从一一个个基基站站覆覆盖盖的的小小区区进进入入到到另另一一个个基基站站覆覆盖盖的的小小区区的的情情况况下下，为为了了保保持持通通信信的的连连续续性性，将将移移动动台台与与当前基站之间的链路转移到移动台与新基站之间的链路。当前基站之间的链路转移到移动台与新基站之间的链路。第35页，共52页，编辑于2022年，星期六越区切换包括三个方面的问题：越区切换的准则，也就是何时需要进行越区切换；越区切
28、换如何控制；越区切换时的信道分配。第36页，共52页，编辑于2022年，星期六越区切换分为两大类：越区切换分为两大类：一类是硬切换，一类是硬切换，另一类是软切换。另一类是软切换。硬切换是指在新的连接建立以前，硬切换是指在新的连接建立以前，先中断旧的连接。先中断旧的连接。而而软软切切换换是是指指既既维维持持旧旧的的连连接接，又又同同时时建建立立新新的的连连接接，并并利利用用新新旧旧链链路路的的分分集集合合并并来来改改善善通通信信质质量量，当当与与新新基基站站建建立立可可靠靠连连接接之之后后再再中中断断旧旧链链路路。在在越越区区切切换换时时，可可以以仅仅以以某某个个方方向向(上上行行或或下下行行)
29、的的链链路路质质量量为为准准，也也可可以以同同时考虑双向链路的通信质量。时考虑双向链路的通信质量。第37页，共52页，编辑于2022年，星期六1.越区切换的准则越区切换的准则 在在决决定定何何时时需需要要进进行行越越区区切切换换时时，通通常常根根据据移移动动台台处处接接收收的的平平均均信信号号强强度度来来确确定定，也也可可以以根根据据移移动动台台处处的的信信噪噪比比(或信号干扰比或信号干扰比)、误比特率等参数来确定。误比特率等参数来确定。假假定定移移动动台台从从基基站站1向向基基站站2运运动动，其其信信号号强强度度的的变变化化如如图图 5-27 所示。所示。判定何时需要越区切换的准则如下：判定
30、何时需要越区切换的准则如下：第38页，共52页，编辑于2022年，星期六图 5-27 越区切换示意图 第39页，共52页，编辑于2022年，星期六(1)相相对对信信号号强强度度准准则则(准准则则1)：在在任任何何时时间间都都选选择择具具有有最最强强接接收收信信号号的的基基站站。如如图图 5-27 中中的的 A处处将将要要发发生生越越区区切切换换。这这种种准准则则的的缺缺点点是是：在在原原基基站站的的信信号号强强度度仍仍满满足足要要求求的的情情况下，况下，会引发太多不必要的越区切换。会引发太多不必要的越区切换。第40页，共52页，编辑于2022年，星期六(2)具具有有门门限限规规定定的的相相对对
31、信信号号强强度度准准则则(准准则则2)：仅仅允允许许移移动动用用户户在在当当前前基基站站的的信信号号足足够够弱弱(低低于于某某一一门门限限)，且且新新基基站站的的信信号号强强于于本本基基站站的的信信号号情情况况下下，才才可可以以进进行行越越区区切切换换。如如图图 5-27 所所示示，在在门门限限为为Th2时时，在在B点点将将会会发发生生越越区区切切换换。在在该该方方法法中中，门限选择具有重要作用。门限选择具有重要作用。第41页，共52页，编辑于2022年，星期六(3)具具有有滞滞后后余余量量的的相相对对信信号号强强度度准准则则(准准则则3)：仅仅允允许许移移动动用用户户在在新新基基站站的的信信
32、号号强强度度比比原原基基站站信信号号强强度度强强很很多多(即即大大于于滞滞后后余余量量(Hysteresis Margin)的的情况下进行越区切换。情况下进行越区切换。(4)具具有有滞滞后后余余量量和和门门限限规规定定的的相相对对信信号号强强度度准准则则(准准则则4)：仅仅允允许许移移动动用用户户在在当当前前基基站站的的信信号号电电平平低低于于规规定定门门限限并并且且新新基基站站的的信信号号强强度度高高于于当当前前基基站站一一个给定滞后余量时进行越区切换。个给定滞后余量时进行越区切换。第42页，共52页，编辑于2022年，星期六 2.越区切换的控制策略越区切换的控制策略 (1)移移动动台台控控
33、制制的的越越区区切切换换。在在该该方方式式中中，移移动动台台连连续续监监测测当当前前基基站站和和几几个个越越区区时时的的候候选选基基站站的的信信号号强强度度和和质质量量。在在满满足足某某种种越越区区切切换换准准则则后后，移移动动台台选选择择具具有有可可用用业业务务信信道道的的 最最佳佳候候选选基基站站，并发送越区切换请求。并发送越区切换请求。第43页，共52页，编辑于2022年，星期六(2)网网络络控控制制的的越越区区切切换换。在在该该方方式式中中，基基站站监监测测来来自自移移动动台台的的信信号号强强度度和和质质量量，在在信信号号低低于于某某个个门门限限后后，网网络络开开始始安安排排向向另另一
34、一个个基基站站的的越越区切换。区切换。(3)移移动动台台辅辅助助的的越越区区切切换换。在在该该方方式式中中，网网络络要要求求移移动动台台测测量量其其周周围围基基站站的的信信号号质质量量并并把把结结果果报报告告给给旧旧基基站站，网网络络根根据据测测试试结结果果决决定定何何时时进行越区切换以及切换到哪一个基站。进行越区切换以及切换到哪一个基站。第44页，共52页，编辑于2022年，星期六3.越区切换时的信道分配越区切换时的信道分配 越越区区切切换换时时的的信信道道分分配配是是解解决决当当呼呼叫叫要要转转换换到到新新小小区区时时，新新小小区区如如何何分分配配信信道道的的，使使得得越越区区失失败败的的
35、概概率尽量小。率尽量小。常常用用的的做做法法是是在在每每个个小小区区预预留留部部分分信信道道专专门门用用于于越越区区切切换换。这这种种做做法法的的特特点点是是：因因新新呼呼叫叫使使可可用用的的信信道道数数减减少少，要要增增加加呼呼损损率率，但但减减少少了了通话被中断的概率，通话被中断的概率，从而符合人们的使用习惯。从而符合人们的使用习惯。第45页，共52页，编辑于2022年，星期六5.6.2 位置管理位置管理 在在移移动动通通信信系系统统中中，用用户户可可在在系系统统覆覆盖盖范范围围内内任任意意移移动动。为为了了能能把把一一个个呼呼叫叫传传送送到到随随机机移移动动的的用用户户，就就必必须须有有
36、一一个个高高效效的的位位置管理系统来跟踪用户的位置变化。置管理系统来跟踪用户的位置变化。在在现现有有的的第第二二代代数数字字移移动动通通信信系系统统中中，位位置置管管理理采采用用两两层层数数据据库库，即即原原籍籍(归归属属)位位置置寄寄存存器器(HLR)和和访访问问位位置置寄寄存存器器(VLR)。通通常常一一个个PLMN网网络络由由一一个个HLR(它它存存储储在在其其网网络络内内注注册册的的所所有有用用户户的的信信息息，包包括括用用户户预预定定的的业业务务、记记账账信信息息、位位置置信信息息等等)和和若若干干个个VLR(一一个个位位置置区区由由一一定定数数量量的的蜂蜂窝窝小小区区组组成成，VL
37、R管管理理该该网网络络中中若若干位置区内的移动用户干位置区内的移动用户)组成。组成。第46页，共52页，编辑于2022年，星期六位置管理包括两个主要的任务：位置登记位置管理包括两个主要的任务：位置登记(Location Registration)和呼叫传递和呼叫传递(Call Delivery)。位置登记位置登记的步骤是在移动的步骤是在移动台的实时位置信息已知的情况下，台的实时位置信息已知的情况下，更新位置数据库更新位置数据库(HLR和和VLR)和和认证移动台。认证移动台。呼叫传递呼叫传递的步骤是在有呼叫给移动台的情况下，的步骤是在有呼叫给移动台的情况下，根据根据HLR和和VLR中可用的位置信
38、息来定位移动台。中可用的位置信息来定位移动台。与上述两个问题紧密相关的另外两个问题是：与上述两个问题紧密相关的另外两个问题是：位置更新位置更新(Location Update)和和寻呼寻呼(Paging)。位置更新解决的问题是移动台如何发现位位置更新解决的问题是移动台如何发现位置变化及何时报告它的当前位置。置变化及何时报告它的当前位置。寻呼解决的问题是如何有效地确定寻呼解决的问题是如何有效地确定移动台当前处于哪一个小区。移动台当前处于哪一个小区。第47页，共52页，编辑于2022年，星期六1.位置登记和呼叫传递位置登记和呼叫传递 在在现现有有的的移移动动通通信信系系统统中中，将将覆覆盖盖区区域
39、域分分为为若若干干个个登登记记区区RA(Registration Area)(在在GSM中中，登登记区称为位置区记区称为位置区LA(Location Area)。当当一一个个移移动动终终端端(MT)进进入入一一个个新新的的RA时时，位位置置登登记记过过程程分分为为三三个个步步骤骤：在在管管理理新新RA的的新新VLR中中登登记记MT，修修改改HLR中中记记录录服服务务该该MT的的新新VLR的的ID，在在旧旧VLR和和MSC中注销该中注销该MT。第48页，共52页，编辑于2022年，星期六 呼呼叫叫传传递递过过程程主主要要分分为为两两步步：确确定定为为被被呼呼MT服服务务的的VLR及及确确定定被被
40、呼呼移移动动台台正正在在访访问问哪哪个个小小区区，如如图图 5-29 所所示示。确确定定被被呼呼VLR的的过过程程和和数数据据库库查查询询过过程如下：程如下：(1)主主叫叫MT通通过过基基站站向向其其MSC发发出出呼呼叫叫初初始始化化信信号；号；(2)MSC通通过过地地址址翻翻译译过过程程确确定定被被呼呼MT的的HLR地址，地址，并向该并向该HLR发送位置请求消息；发送位置请求消息；(3)HLR确确定定出出为为被被叫叫MT服服务务的的VLR，并并向向该该VLR发发送送路路由由请请求求消消息息；该该VLR将将该该消消息息中中转转给给为为被叫被叫MT服务的服务的MSC；第49页，共52页，编辑于2
41、022年，星期六(4)被被叫叫MSC给给被被叫叫的的MT分分配配一一个个称称为为临临时时本本地地号号 码码 TLDN(Temporary Local Directory Number)的的临临时时标标识识，并并向向HLR发发送送一一个个含含有有TLDN的应答消息；的应答消息；(5)HLR将上述消息中转给为主叫将上述消息中转给为主叫MT服务的服务的MSC；(6)主主叫叫MSC根根据据上上述述信信息息便便可可通通过过SS7网网络络向向被被叫叫MSC请求呼叫建立。请求呼叫建立。第50页，共52页，编辑于2022年，星期六图 5-29 呼叫传递过程第51页，共52页，编辑于2022年，星期六 2.位置
42、更新和寻呼位置更新和寻呼 由由于于移移动动台台的的移移动动性性和和呼呼叫叫到到达达情情况况是是千千差差万万别别的的，因因而而一一个个RA很很难难对对所所有有用用户户都都是是最最佳佳的的。理理想想的的位位置置更更新新和和寻寻呼呼机机制制应应能能够够基基于于每每一一个个用用户户的的情况进行调整。有以下三种动态位置更新策略：情况进行调整。有以下三种动态位置更新策略：(1)基基于于时时间间的的位位置置更更新新策策略略：每每个个用用户户每每隔隔T秒秒周周期期性性地地更更新新其其位位置置。T的的确确定定可可由由系系统统根据呼叫到达间隔的概率分布动态确定。根据呼叫到达间隔的概率分布动态确定。第52页，共52页，编辑于2022年，星期六