直放站射頻知識(shí)講座課件

1、2024/3/30,1,直放站射頻知識(shí)培訓(xùn),2024/3/30,2,認(rèn)真 求實(shí) 主動(dòng) 深入,2024/3/30,3,本部分重點(diǎn): ? 熟悉并掌握網(wǎng)絡(luò)的基本構(gòu)成 ? 熟悉并掌握幾種基本的通信方式 ? 熟悉并掌握相關(guān)專業(yè)術(shù)語 ? 熟悉并掌握相關(guān)器件,第二部分 網(wǎng)絡(luò)知識(shí),2024/3/30,4,第一部分 網(wǎng)絡(luò)知識(shí),2024/3/30,5,,網(wǎng)絡(luò)知識(shí),無線通信,? 無線通信的應(yīng)用說明

2、,? 短波/超短波通信 天波（電離層）：數(shù)據(jù)/電話、單邊帶地波：小型接力機(jī)、單雙工電臺(tái)、對講機(jī)? 微波通信 微波接力（模擬、數(shù)字）、散射、點(diǎn)對多點(diǎn)微波電視、電話、數(shù)據(jù)? 衛(wèi)星通信 高軌道（同步靜止）、中軌道、低軌道電視、電話、數(shù)據(jù)? 移動(dòng)通信 蜂窩電話、無繩電話、無線數(shù)據(jù)、集群系統(tǒng)、尋呼系統(tǒng)衛(wèi)星移動(dòng)系統(tǒng),2024/3/30,6,網(wǎng)絡(luò)知識(shí),無線通信的應(yīng)用說明,? 短波、超短波通信,? 短波電離層通信

3、 ? 特點(diǎn)：超遠(yuǎn)距離、靈活機(jī)動(dòng)；容量小、質(zhì)量差 ? 用途： ——海外使館 ——遠(yuǎn)洋船隊(duì) ——邊防哨所 ——應(yīng)急通信,2024/3/30,7,網(wǎng)絡(luò)知識(shí),無線通信的應(yīng)用說明,? 短波、超短波通信,? 短波、超短波地面通信 ? 特點(diǎn)：繞射能力、靈活機(jī)動(dòng)、隱蔽性好；容量較小、質(zhì)量較差 ? 用途： ——陸軍電臺(tái) ——對空電臺(tái)

4、 ——特種通信(武警、公安) ——無繩電話,2024/3/30,8,網(wǎng)絡(luò)知識(shí),無線通信的應(yīng)用說明,? 微波通信,? 微波接力 ? 特點(diǎn)：容量大、質(zhì)量好、視距傳播條件 ? 用途： ——中小容量微波 ——SDH大容量微波 ——擴(kuò)頻微波 ——高頻段微波,2024/3/30,9,網(wǎng)絡(luò)知識(shí),無線通信的應(yīng)用說明,? 微波通信,? 點(diǎn)對多

5、點(diǎn)微波 ? 用途： ——無線集中器 ——無線用戶環(huán)? 散射微波通信 ? 特點(diǎn) 衰落時(shí)變信道，距離遠(yuǎn)，頻帶較窄，質(zhì)量較差 ? 用途： ——軍用 ——民用,2024/3/30,10,網(wǎng)絡(luò)知識(shí),無線通信的應(yīng)用說明,? 衛(wèi)星通信,? 高軌道衛(wèi)星通信 ? 特點(diǎn)： 同步軌道、靜止衛(wèi)星、容量大、質(zhì)量好、功率受

6、 限信道 ? 用途： ——國際長途 ——海事衛(wèi)星 ——電視廣播 ——軍事通信,2024/3/30,11,網(wǎng)絡(luò)知識(shí),無線通信的應(yīng)用說明,? 衛(wèi)星通信,? 中低軌道衛(wèi)星通信 ? 特點(diǎn)： 距離近、地面設(shè)備簡單靈活，非靜止軌道，要 求跟蹤。 ? 用途： ——非實(shí)時(shí)信息傳送 ——遙感 ——偵測 ——衛(wèi)星

7、移動(dòng)通信,2024/3/30,12,網(wǎng)絡(luò)知識(shí),無線通信的應(yīng)用說明,? 移動(dòng)通信,? 蜂窩系統(tǒng) 無線通信最成功的應(yīng)用 ? 第一代：模擬 ? 第二代：數(shù)字 ? 第三代：多媒體? 尋呼系統(tǒng) 無線通信最大眾化的應(yīng)用? 其它無線移動(dòng)系統(tǒng) ? 集群系統(tǒng) ? 無繩電話系統(tǒng) ? 無線數(shù)據(jù)系統(tǒng) ? 無線ATM系統(tǒng) ? 無線IP系統(tǒng),2024/3/30,13,網(wǎng)絡(luò)知識(shí),移動(dòng)通信基本知識(shí),?

8、 移動(dòng)通信的特點(diǎn),電波傳播條件惡劣具有多普勒效應(yīng)干擾嚴(yán)重接收設(shè)備應(yīng)具有很大的動(dòng)態(tài)范圍需要采用位置登記、過境切換等移動(dòng)管理技術(shù)綜合了各種技術(shù)對設(shè)備要求苛刻,2024/3/30,14,網(wǎng)絡(luò)知識(shí),移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)簡介,? 移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的組成,話務(wù)網(wǎng) 支持著所有用戶的話音傳遞、轉(zhuǎn)接功能，我國移動(dòng)通信網(wǎng)現(xiàn)采用三級(jí)結(jié)構(gòu)，即由一級(jí)移動(dòng)匯接中心、省內(nèi)二級(jí)移動(dòng)業(yè)務(wù)匯接中心和本地移動(dòng)業(yè)務(wù)匯接中心。? 信令網(wǎng) 信令網(wǎng)是整個(gè)通信網(wǎng)

9、中的神經(jīng)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)整個(gè)通信網(wǎng)的呼叫、控制、轉(zhuǎn)接等功能。? 智能網(wǎng) 智能網(wǎng)則是移動(dòng)通信網(wǎng)發(fā)展到數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)時(shí)所必須的支撐網(wǎng)，智能網(wǎng)的核心思想在于將業(yè)務(wù)交換層和業(yè)務(wù)控制層分離，充分利用網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)有條件，使電信新業(yè)務(wù)的生成快速化、多樣化、高質(zhì)量化。,2024/3/30,15,網(wǎng)絡(luò)知識(shí),移動(dòng)通信的基本知識(shí),? 移動(dòng)通信的工作方式,單工制 單工制又分為單頻單工和雙頻單工。 半雙工制 雙工制 雙

10、工制的優(yōu)點(diǎn)： 收發(fā)頻率分開可以大減小干擾，用戶使用方便。 目前我們的移動(dòng)通信GSM就是采用的雙工制。,2024/3/30,16,網(wǎng)絡(luò)知識(shí),移動(dòng)通信的基本知識(shí),? 移動(dòng)通信系統(tǒng)的組成原理,GSM整個(gè)系統(tǒng)可以分為四個(gè)相對獨(dú)立的子系統(tǒng)，其中? 基站子系統(tǒng)（BSS）它是GSM系統(tǒng)中與無線蜂窩方面關(guān)系最直接的基本組成部分，它通過無線接口直接與移動(dòng)臺(tái)相連，負(fù)責(zé)無線發(fā)送接收和無線資源的管理。網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)（NSS）? 它是

11、整個(gè)系統(tǒng)的核心，它對GSM移動(dòng)用戶之間及移動(dòng)用戶與其他通信網(wǎng)用戶之間通信起著交換、連接與管理的功能，主要負(fù)責(zé)完成呼叫處理、通信管理、移動(dòng)管理、部分無線資源管理、安全性管理、用戶數(shù)據(jù)和設(shè)備管理、計(jì)費(fèi)記錄處理、公共信道、信令處理和本地運(yùn)行維護(hù)等。? 操作子系統(tǒng)（OSS）它是主要用來控制和維護(hù)這些實(shí)際運(yùn)行部分。? 移動(dòng)臺(tái)（MS）,2024/3/30,17,,,網(wǎng)絡(luò)知識(shí),移動(dòng)通信的基本知識(shí),? 移動(dòng)通信系統(tǒng)的組成原理,ISDN,PSPDN

12、,CSPDN,PSTN,PLMN,MS,OMC,,AUC,,,,MSC,VLR,EIR,HLR,,BSC,BST,,,,,,,,,,,NSS,BSS,GSM系統(tǒng)結(jié)構(gòu),2024/3/30,18,BSC,BTS,,網(wǎng)絡(luò)知識(shí),基本知識(shí),? 基站子系統(tǒng)--BSS,2024/3/30,19,網(wǎng)絡(luò)知識(shí),基本知識(shí),? 網(wǎng)絡(luò)交換子系統(tǒng)--NSS,NSS由6個(gè)功能單元組成，即MSC、VLB、HLR、AUC、EIR、OMC。MSC（移動(dòng)業(yè)務(wù)交換中心）它

13、是整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的核心，完成或參與NSS的全部功能，協(xié)調(diào)與控制整個(gè)GSM網(wǎng)絡(luò)中BSS、OSS的各個(gè)功能實(shí)體。 VLR（訪問用戶位置寄存器）它存儲(chǔ)著進(jìn)入其服務(wù)區(qū)域內(nèi)已登記的移動(dòng)用戶的相關(guān)信息，一旦移動(dòng)用戶離開該VLB的服務(wù)區(qū)域，在另一個(gè)VLB重新登記，原VLB將取消臨時(shí)記錄的該移動(dòng)用戶數(shù)據(jù)。它可以看作一個(gè)動(dòng)態(tài)的用戶數(shù)據(jù)庫。HLR （歸屬用戶位置寄存器）它是GSM系統(tǒng)的中央數(shù)據(jù)庫，存儲(chǔ)著該HLR控制區(qū)同伯所有移動(dòng)用戶的相關(guān)數(shù)據(jù)，所有移動(dòng)用

14、戶重要的靜態(tài)數(shù)據(jù)都存儲(chǔ)在HLR中，其中包括移動(dòng)用戶識(shí)別號(hào)碼、訪問能力、用戶類別和補(bǔ)充業(yè)務(wù)等簽約數(shù)據(jù)。HLR還存儲(chǔ)著歸屬用戶有關(guān)的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)信息，如用戶位置更新信息或漫游用戶所在的MSC/VLR地址及分配給用戶的補(bǔ)充業(yè)務(wù)等。,2024/3/30,20,網(wǎng)絡(luò)知識(shí),基本知識(shí),? 網(wǎng)絡(luò)交換子系統(tǒng)--NSS,AUC（鑒權(quán)中心）它是屬于HLR的一個(gè)功能單元部分，專用于GSM系統(tǒng)的安全必性管理。它是產(chǎn)生為確定移動(dòng)用戶的身份和呼叫保密所需鑒權(quán)、加密的3

15、個(gè)參數(shù)—隨機(jī)號(hào)碼（RAND）、符合響應(yīng)（SRES）和密鑰（Kc）的功能實(shí)體，用戶的鑒權(quán)和加密都需要通過系統(tǒng)提供的用戶三參數(shù)組參與來完成。AUC存儲(chǔ)著鑒權(quán)信息與加密密鑰，用來進(jìn)行用戶鑒權(quán)及對無線接口上的話音、數(shù)據(jù)、信念信號(hào)進(jìn)行加密，防止無權(quán)用戶接入和保證移動(dòng)用戶的通信安全。 EIR（設(shè)備識(shí)別寄存器）它是一個(gè)數(shù)據(jù)庫，存儲(chǔ)著有關(guān)移動(dòng)臺(tái)設(shè)備參數(shù)。主要完成對移動(dòng)設(shè)備的識(shí)別、監(jiān)視及閉鎖等功能，以防止非法移動(dòng)臺(tái)的使用。在我國，基本沒有采用EIR

16、進(jìn)行設(shè)備識(shí)別。 OMC（操作與維護(hù)中心）它負(fù)責(zé)對全網(wǎng)進(jìn)行監(jiān)控與操作。,,2024/3/30,21,? 宏蜂窩：主要用于覆蓋室外的基站設(shè)備覆蓋面積大，約1km～25km 輸出功率大提供的載頻多建網(wǎng)成本高,網(wǎng)絡(luò)知識(shí),基本知識(shí),? 基站設(shè)備,2024/3/30,22,?微蜂窩：作為宏蜂窩的補(bǔ)充和延伸覆蓋盲區(qū)覆蓋面積較小，約30m～300m 輸出功率?。?w)提供的載頻不多(1~2個(gè))安裝靈活主要用于提高覆蓋和提高系統(tǒng)

17、容量宏蜂窩、微蜂窩可以組合使用，構(gòu)成傘狀小區(qū)，用以解決高速移動(dòng)和慢速移動(dòng)用戶較多的區(qū)域，實(shí)現(xiàn)話務(wù)量分流及可靠切換,網(wǎng)絡(luò)知識(shí),基本知識(shí),? 基站設(shè)備,2024/3/30,23,1、 FDMA —— 頻分多址2、 TDMA —— 時(shí)分多址3、 CDMA —— 碼分多址,網(wǎng)絡(luò)知識(shí),基本知識(shí),? 多址通信方式,2024/3/30,24,在頻分多址系統(tǒng)中，把可以使用的總頻段劃分為若干占用較小帶寬的頻道，這些頻道在頻域上互不重疊，每個(gè)頻道就是

18、一個(gè)通信信道，分配給一個(gè)用戶。,網(wǎng)絡(luò)知識(shí),多址通信方式,? 頻分多址（FDMA）,2024/3/30,25,在時(shí)分多址系統(tǒng)中，把時(shí)間分成周期性的幀，每一幀再分割成若干時(shí)隙（無論幀或時(shí)隙都是互不重疊的），每一個(gè)時(shí)隙就是一個(gè)通信信道，分配給一個(gè)用戶。,網(wǎng)絡(luò)知識(shí),多址通信方式,? 頻分多址（TDMA）,2024/3/30,26,在CDMA通信系統(tǒng)中，不同用戶傳輸信息所用的信號(hào)不是靠頻率不同或時(shí)隙不同來區(qū)分，而是用各自不同的編碼序列來區(qū)分，或者

19、說，靠信號(hào)的不同波形來區(qū)分。 從頻域或時(shí)域來觀察多個(gè)CDMA信號(hào)是互相重疊的。接收機(jī)用相關(guān)器可以在多個(gè)CDMA信號(hào)中選出使用預(yù)定碼型的信號(hào)。其他使用不同碼型的信號(hào)因?yàn)楹徒邮諜C(jī)本地產(chǎn)生的碼型不同而不能被解調(diào)。它們的存在類似于在信道中引入了噪聲或干擾，通常稱之為多址干擾。,網(wǎng)絡(luò)知識(shí),多址通信方式,? 碼分多址（CDMA）,2024/3/30,27,網(wǎng)絡(luò)知識(shí),多址通信方式,? 三種多址方式的比較,2024/3/30,28,現(xiàn)代移動(dòng)通信面臨的最

20、大問題如何擴(kuò)大系統(tǒng)容量，爭取更多的用戶. 現(xiàn)代通信系統(tǒng)采用頻率復(fù)用的方式獲得較大的系統(tǒng)容量. 在頻率復(fù)用的基礎(chǔ)上產(chǎn)生第一、二代移動(dòng)通信.,網(wǎng)絡(luò)知識(shí),移動(dòng)通信的發(fā)展,? 存在的問題,2024/3/30,29,?基于模擬通信技術(shù)?采用頻分多址技術(shù)—FDMA?典型系統(tǒng)：AMPS、TACS?我國采用TACS制（B網(wǎng)）、ETACS制(A網(wǎng)）?西北五省市采用AMPS制,網(wǎng)絡(luò)知識(shí),移動(dòng)通信的發(fā)展,? 第一代通信系統(tǒng)（1

21、G）,? 存在問題,?頻率利用率低?安全保密性差?系統(tǒng)沒有公共接口?數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)很難開展?系統(tǒng)靈活性差,2024/3/30,30,? 基于數(shù)字調(diào)制技術(shù)和先進(jìn)的呼叫處理技術(shù)? 采用時(shí)分多址技術(shù)—TDMA? 典型系統(tǒng)：GSM、USDC? 目前所采用的移動(dòng)通信系統(tǒng)為第二代? 中國移動(dòng)通信二大運(yùn)營商均采用GSM? GSM原為歐洲移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)，首次實(shí)現(xiàn)歐洲范 圍的漫游服務(wù)? 因商業(yè)上的成功更名為“全球通”,網(wǎng)絡(luò)知識(shí),移動(dòng)通信的發(fā)展

22、,? 第二代通信系統(tǒng)（2G）,2024/3/30,31,? 基于第二代移動(dòng)通信技術(shù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)、圖像等通 信技術(shù)? 采用擴(kuò)頻多址技術(shù)—SSMA? 典型系統(tǒng)：WCDMA、IMT-2000? 第三代移動(dòng)通信是目前正致力發(fā)展的通信方式,網(wǎng)絡(luò)知識(shí),移動(dòng)通信的發(fā)展,? 第三代通信系統(tǒng)（3G）,2024/3/30,32,什么是CDMA？碼分多址技術(shù)：是一種數(shù)字?jǐn)U頻技術(shù)采用1.23MHz的無線載波間隔多個(gè)用戶可同時(shí)占用1.23MHz無線載

23、波同一載波資源內(nèi)不同的用戶通過分配不同的碼區(qū)分相同的載波能在相鄰小區(qū)或扇區(qū)使用,2024/3/30,33,? 傳統(tǒng)的蜂窩式網(wǎng)絡(luò)主要由宏蜂窩小區(qū)(macrocell)構(gòu)成，每小區(qū)的覆蓋半徑大多為1km～25km。由于覆蓋半徑較大，所以基站的發(fā)射功率較強(qiáng)，一般在10W以上，天線也做得較高。圖(1)是由宏蜂窩組成的移動(dòng)通信系統(tǒng)示意圖。如圖所示，每個(gè)小區(qū)分別設(shè)有一個(gè)基站，它與處于其服務(wù)區(qū)內(nèi)的移動(dòng)臺(tái)建立無線通信鏈路。若干個(gè)小區(qū)組成一個(gè)區(qū)群(蜂

24、窩)，區(qū)群內(nèi)各個(gè)小區(qū)的基站可通過電纜、光纜或微波鏈路與移動(dòng)交換中心(MSC)相連。移動(dòng)交換中心通過PCM電路與市話交換局相連接。,網(wǎng)絡(luò)知識(shí),移動(dòng)通信的發(fā)展,? 宏蜂窩小區(qū),2024/3/30,34,宏蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)示意圖,網(wǎng)絡(luò)知識(shí),移動(dòng)通信的發(fā)展,? 宏蜂窩小區(qū),2024/3/30,35,? 在實(shí)際的宏蜂窩內(nèi)，通常存在著兩種特殊的微小區(qū)域。 一是“盲點(diǎn)”，由于網(wǎng)絡(luò)漏覆蓋或電波在傳播過程中遇到障礙物而造成陰影區(qū)域等原因，使得

25、該區(qū)域的信號(hào)強(qiáng)度極弱，通信質(zhì)量低劣；二是“熱點(diǎn)”，由于客觀存在商業(yè)中心或交通要道等業(yè)務(wù)繁忙區(qū)域，造成空間業(yè)務(wù)負(fù)荷的不均勻分布。以上兩“點(diǎn)”問題，往往通過設(shè)置直放站、分裂小區(qū)等辦法來加以解決。但從原理上講，這兩種辦法也不能無限制地使用：直放站實(shí)質(zhì)是一個(gè)寬帶放大器，設(shè)置不合理(包括選址及安裝等)或設(shè)置得過多，都極易造成對周圍信號(hào)的干擾；小區(qū)分裂實(shí)質(zhì)就是采用使宏基站變密的辦法(即將覆蓋面大的基站分裂成覆蓋面較小的基站)來增加系統(tǒng)的容量，但當(dāng)基

26、站小到一定程度時(shí)，由于干擾和基站接入等問題，這種辦法將難以再進(jìn)行。特別是近幾年來，隨著移動(dòng)通信的迅速發(fā)展和業(yè)務(wù)需求的劇增，這些方法更是難奏其效，這樣便產(chǎn)生了微蜂窩小區(qū)(microcell)技術(shù)。,網(wǎng)絡(luò)知識(shí),移動(dòng)通信的發(fā)展,? 宏蜂窩小區(qū),2024/3/30,36,? 微蜂窩小區(qū)(microcell)是在宏蜂窩小區(qū)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一門技術(shù)。它的覆蓋半徑大約為30m～300m；發(fā)射功率較小，一般在1W以下；基站天線置于相對低的地方，如屋頂

27、下方，高于地面5m～10m，傳播主要沿著街道的視線進(jìn)行，信號(hào)在樓頂?shù)男孤缎?。因此，微蜂窩最初被用來加大無線電覆蓋，消除宏蜂窩中的“盲點(diǎn)”。同時(shí)由于低發(fā)射功率的微蜂窩基站允許較小的頻率復(fù)用距離，每個(gè)單元區(qū)域的信道數(shù)量較多，因此業(yè)務(wù)密度得到了巨大的增長，且RF干擾很低，將它安置在宏蜂窩的“熱點(diǎn)”上，可滿足該微小區(qū)域質(zhì)量與容量兩方面的要求。,,網(wǎng)絡(luò)知識(shí),移動(dòng)通信的發(fā)展,? 微蜂窩小區(qū),2024/3/30,37,? 在實(shí)際設(shè)計(jì)中，微蜂窩作為無線

28、覆蓋的補(bǔ)充，一般用于宏蜂窩覆蓋不到又有較大話務(wù)量的地點(diǎn)，如地下會(huì)議室、娛樂室、地鐵、隧道等。作為熱點(diǎn)應(yīng)用的場合一般是話務(wù)量比較集中的地區(qū)，如購物中心、娛樂中心、會(huì)議中心、商務(wù)樓、停車場等地。而在話務(wù)量很高的商業(yè)街道等地則可采用多層網(wǎng)形式進(jìn)行連續(xù)覆蓋，即分級(jí)蜂窩結(jié)構(gòu)：不同尺寸的小區(qū)重疊起來，不同發(fā)射功率的基站緊密相鄰并同時(shí)存在，使得整個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)呈現(xiàn)出多層次的結(jié)構(gòu)。相鄰微蜂窩的切換都回到所在的宏蜂窩上，宏蜂窩的廣域大功率覆蓋可看成是宏蜂窩上

29、層網(wǎng)絡(luò)，并作為移動(dòng)用戶在兩個(gè)微蜂窩區(qū)間移動(dòng)時(shí)的“安全網(wǎng)”，而大量的微蜂窩則構(gòu)成微蜂窩下層網(wǎng)絡(luò)。,網(wǎng)絡(luò)知識(shí),移動(dòng)通信的發(fā)展,? 微蜂窩小區(qū),2024/3/30,38,? 隨著容量需求進(jìn)一步增長，運(yùn)營者可按同一規(guī)則安裝第三或第四層網(wǎng)絡(luò)，即微微蜂窩小區(qū)(picocell)。微微蜂窩實(shí)質(zhì)就是微蜂窩的一種，只是它的覆蓋半徑更小，一般只有10m～30m；基站發(fā)射功率更小，大約在幾十毫瓦左右；其天線一般裝于建筑物內(nèi)業(yè)務(wù)集中地點(diǎn)。微微蜂窩也是作為網(wǎng)絡(luò)覆

30、蓋的一種補(bǔ)充形式而存在的，它主要用來解決商業(yè)中心、會(huì)議中心等室內(nèi)“熱點(diǎn)”的通信問題。,網(wǎng)絡(luò)知識(shí),移動(dòng)通信的發(fā)展,? 微微蜂窩小區(qū),2024/3/30,39,? 在目前的蜂窩式移動(dòng)通信系統(tǒng)中，我們主要通過在宏蜂窩下引入微蜂窩和微微蜂窩以提供更多的“內(nèi)含”蜂窩，形成分級(jí)蜂窩結(jié)構(gòu)，從而解決網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的“盲點(diǎn)”和“熱點(diǎn)”，提高網(wǎng)絡(luò)容量的。因此，一個(gè)多層次網(wǎng)絡(luò)，往往是由一個(gè)上層宏蜂窩網(wǎng)絡(luò)和數(shù)個(gè)下層微蜂窩網(wǎng)絡(luò)組成的多元蜂窩系統(tǒng)。,網(wǎng)絡(luò)知識(shí),移動(dòng)通信的發(fā)

31、展,? 蜂窩的發(fā)展,2024/3/30,40,? 一個(gè)三層分級(jí)蜂窩結(jié)構(gòu),它包括宏蜂窩、微蜂窩和微微蜂窩。每種蜂窩執(zhí)行早已定義好的不同功能，即：宏蜂窩用于處理快速移動(dòng)車輛的業(yè)務(wù)；微蜂窩處理慢速移動(dòng)，集中于步行或交通阻塞車輛的業(yè)務(wù)；微微蜂窩用于覆蓋商場和辦公區(qū)等室內(nèi)區(qū)域。將負(fù)載按這種方式分層的原因與切換功能有關(guān)，因?yàn)檐囕d電話在微蜂窩間快速移動(dòng)會(huì)產(chǎn)生頻繁切換，加重網(wǎng)絡(luò)的負(fù)擔(dān)，從網(wǎng)絡(luò)管理出發(fā)，將產(chǎn)生頻繁切換的業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)移到較小切換的宏蜂窩，將提高網(wǎng)

32、絡(luò)效率。慢速移動(dòng)的車輛，由于它穿過蜂窩邊界需花較長的時(shí)間，產(chǎn)生切換的可能性較小，因此由微蜂窩來處理這類業(yè)務(wù)。,網(wǎng)絡(luò)知識(shí),移動(dòng)通信的發(fā)展,? 蜂窩的發(fā)展,2024/3/30,41,? 當(dāng)用戶接入時(shí)，系統(tǒng)根據(jù)所測得的信號(hào)強(qiáng)度和各蜂窩的容量為某一呼叫選擇最恰當(dāng)?shù)姆涓C(宏蜂窩、微蜂窩或微微蜂窩)，層間切換與普通的蜂窩切換一樣，切換點(diǎn)由系統(tǒng)決定，由GSM移動(dòng)臺(tái)自動(dòng)輔助切換測量來完成，切換過程還取決于當(dāng)時(shí)各級(jí)的容量，如果微蜂窩和微微蜂窩已飽和，業(yè)務(wù)

33、將切換至更高一級(jí)的蜂窩。,網(wǎng)絡(luò)知識(shí),移動(dòng)通信的發(fā)展,? 蜂窩的發(fā)展,2024/3/30,42,? 隨著移動(dòng)通信的不斷發(fā)展，近年來又出現(xiàn)了一種新型的蜂窩形式：智能蜂窩。所謂智能蜂窩，它是相對于智能天線而言的，是指基站采用具有高分辨陣列信號(hào)處理能力的自適應(yīng)天線系統(tǒng)，智能地監(jiān)測移動(dòng)臺(tái)所處的位置，并以一定的方式將確定的信號(hào)功率傳遞給移動(dòng)臺(tái)的蜂窩小區(qū)。智能天線利用數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)，產(chǎn)生空間定向波束，使天線主波束對準(zhǔn)用戶信號(hào)到達(dá)方向，旁瓣或零陷對準(zhǔn)

34、干擾信號(hào)到達(dá)方向，達(dá)到充分高效利用移動(dòng)用戶信號(hào)并刪除或抑制干擾信號(hào)的目的。因此，智能蜂窩小區(qū)的應(yīng)用，必將極大地改善系統(tǒng)性能。,網(wǎng)絡(luò)知識(shí),移動(dòng)通信的發(fā)展,? 智能蜂窩,2024/3/30,43,? 具體而言，智能蜂窩將在以下方面提高未來移動(dòng) 通信的系統(tǒng)性能：　　①擴(kuò)大系統(tǒng)覆蓋區(qū)域；　?、谔岣哳l譜利用率，增加系統(tǒng)容量；　?、劢档突景l(fā)射功率，減少信號(hào)間干擾；　?、軠p少電磁環(huán)境污染；　?、莨?jié)省系統(tǒng)成本?！　≈悄芊涓C既可以是

35、宏蜂窩，也可以是微蜂窩和微微 蜂窩。這項(xiàng)技術(shù)正在研制過程中。,網(wǎng)絡(luò)知識(shí),移動(dòng)通信的發(fā)展,? 智能蜂窩,2024/3/30,44,第二部分 射頻知識(shí),2024/3/30,45,?是指放大器輸出信號(hào)能量的能力，直放站的輸出功 率一般就是它的ALC電平寬。一般單位為w、mw、dBm。 注：dBm是取1mw作基準(zhǔn)值，以分貝表示的絕對功 率電平。 換算公式： 電平（dB

36、m）=10lg功率（mw）1（mw） 5w 10lg5000=37dBm 10w 10lg10000=40dBm 20w 10lg20000=43dBm 從以上不難看出，功率每增加一倍，電平值增加3dBm。,射頻知識(shí),概念及測量,? 功率/電平（dBm）,2024/3/30,46,測量方法(采用頻譜儀測量

37、)： 1、估計(jì)放大器的輸出功率，串加適當(dāng)?shù)乃p器，將放大器的輸出端連接到頻譜儀輸入端，打開放大器電源，輸入一載波，并加大載波功率，直至放大器輸出功率不再變大，直接讀出電平值，此值即為放大器功率，單位是dBm。 2、若測量多頻譜功率，則需把所有頻率分量功率相加。,射頻知識(shí),概念及測量,? 功率/電平（dBm）,2024/3/30,47,? 是指放大器在線性工作狀態(tài)下對信號(hào)的放大能力,即放大倍數(shù)，單位可表示為分貝（dB）。

38、即：dB=10lgA（A為功率放大倍數(shù)）。 測量方法(采用頻譜儀測量)： ?估計(jì)放大器增益、功率容量，設(shè)置一掃頻源，記下掃頻源電平值；保證掃頻源不會(huì)使放大器飽和。 ?估計(jì)放大器輸出功率，適當(dāng)串加衰減器后將放大器輸出端連接到頻譜儀輸入端，打開放大器電源，將掃頻源連接到放大器輸入端，讀取放大器輸出功率電平值與輸入掃頻源電平值的差，該差值即為放大器的增益。單位是dB。,射頻知識(shí),概念及測量,? 增益（dB）,

39、2024/3/30,48,?當(dāng)某一器件或部件接入傳輸電路后所增加的衰減，單位用dB表示。,射頻知識(shí),概念及測量,? 插損（dB）,2024/3/30,49,?衡量工作頻帶內(nèi)的增益及帶外輻射的抑制能力。-3dB帶寬即增益下降3dB時(shí)的帶寬，-40dB、-60dB同理。,射頻知識(shí),概念及測量,? 選擇性,2024/3/30,50,?使系統(tǒng)反射系數(shù)為零，即無反射時(shí)稱為匹配。相應(yīng)傳輸線有兩種狀態(tài)： ? 無反射狀態(tài)（行波） ? 全反

40、射狀態(tài)（駐波）,射頻知識(shí),概念及測量,? 阻抗匹配,2024/3/30,51,?帶內(nèi)波動(dòng)：是指在有效工作頻帶內(nèi)最大和最小電平之間的差值。?測量方法(采用頻譜儀測量)： 1、放大器輸入端加入一小信號(hào)掃頻源，輸出端連接到頻譜儀，打開放大器電源，放大器工作頻帶內(nèi)最大和最小電平之間的差值即為其波動(dòng),單位是dB。 2、載波選頻直放站波動(dòng)為各工作頻點(diǎn)最大和最小增益的差值。,射頻知識(shí),概念及測量,? 帶內(nèi)波動(dòng),2024/3/30,52,

41、?行駐波狀態(tài)時(shí)，波腹電壓與波節(jié)電壓之比（VSWR）?附：駐波比——回波損耗對照表：,射頻知識(shí),概念及測量,? 駐波比（回波損耗）,?回波損耗：表征天饋系統(tǒng)輻射能量的一個(gè)參數(shù)，一般 天饋回波損耗小于-14dB。,2024/3/30,53,? 測量方法(采用頻譜儀測量)： 設(shè)置一-30dBm~0dBm掃頻源，輸 入到環(huán)行器A端，B端空載，C端連接頻譜儀輸入端，記下工作頻帶內(nèi)頻譜儀讀數(shù)L1；然后B端接待測天饋，

42、工作頻帶內(nèi)頻譜儀讀數(shù)L2MAX，L2 MAX -L1即為待測天饋的回波損耗，單位是dB。,射頻知識(shí),概念及測量,? 駐波比（回波損耗）,2024/3/30,54,? 在線性環(huán)境中，輸出與輸入信號(hào)完全一樣，只是幅度被放大或縮小。? 在線性電路中，電流或電壓成正比。,射頻知識(shí),概念及測量,? 線性環(huán)境,2024/3/30,55,? 非線性環(huán)境中，輸出信號(hào)產(chǎn)生失真，與輸入信號(hào)不盡 一致。? 電流/電壓不成正比。,射頻知識(shí),概念及測量,?

43、 非線性環(huán)境,2024/3/30,56,? 互調(diào)是指非線性射頻線路中，兩個(gè)或多個(gè)頻率混合 后所產(chǎn)生的噪音信號(hào)。 ? 互調(diào)產(chǎn)生的本來并不存在“錯(cuò)誤”信號(hào)，此信號(hào)會(huì)被系統(tǒng)誤認(rèn)為是真實(shí)的信號(hào)。 ? 互調(diào)可由有源元件（無線電設(shè)備、二極管）或無源元件（電纜、接頭、天線、濾波器）引起。,射頻知識(shí),概念及測量,? 互調(diào),2024/3/30,57,? 頻率A及B上的載波，產(chǎn)生如下互調(diào)信號(hào)： 1階： A，B 2階： （A+B）

44、，（A-B） 3階： （2A±B），（2B ±A） 4階： （3A±B），（3B ±A），（2A±2B） 5階： （4A±B），（4B ±A），（3A±2B）， （3B ±2A）,射頻知識(shí),概念及測量,? 具有兩個(gè)載波信號(hào)的互調(diào)失真頻率實(shí)例,2024/3/30,58,?三階交調(diào)：是指等幅雙音信號(hào)f1和f2

45、輸入放大器后，由于放大器的非線性而產(chǎn)生的2f1－f2和2f2－f1的雜散分量。?將頻率為f1、f2的兩載波輸入放大器，從頻譜儀上顯示為下圖： x1 - x2即為三階交調(diào)，單位是dBc。,射頻知識(shí),概念及測量,? 三階交調(diào),2024/3/30,59,?若存在兩個(gè)正弦信號(hào)ω1和ω2，由于非線性作用將產(chǎn)生許多互調(diào)分量，其中2ω1-ω2和2ω2-ω1兩個(gè)頻率分量稱為三階交調(diào)分量。?其功率P3和信號(hào)ω1或ω2

46、的功率之比稱為三階交調(diào)系數(shù)M3。 即M3=10lgP3/P1（dBm）,射頻知識(shí),概念及測量,? 三階交調(diào),2ω1-ω2 ω1 ω2 2ω2-ω1 f,2024/3/30,60,? 較高功率的發(fā)射信號(hào)通常會(huì)混合產(chǎn)生互調(diào)信號(hào)，最后進(jìn)入接收波段。? 而基站天線接收的信號(hào)通常功率較低。? 如果互調(diào)信號(hào)與實(shí)際的接收信號(hào)具有相近或較高的功率，系統(tǒng)會(huì)誤把互調(diào)信號(hào)視為真實(shí)信號(hào)。,射頻知識(shí),概念及測量,?

47、 互調(diào)失真對系統(tǒng)性能的影響,? 在系統(tǒng)中互調(diào)將帶來如下問題： ? 信號(hào)丟失、虛假信道繁忙、語音質(zhì)量下降、系統(tǒng)容 量受限。 ? 這意味著：銷售利潤減少。 ? 雖然大部分移動(dòng)用戶可以容忍語音質(zhì)量下降，但信號(hào)丟失及信道繁忙常常都會(huì)令用戶不滿。,2024/3/30,61,? 三階互調(diào)失真信號(hào)（A=935MHz，B=960MHz) 2A-B=1870-960=910MHz 2B-A=1920-935=98

48、5MHz A及B代表GSM發(fā)射頻率 2A-B進(jìn)入GSM接收波段，帶來問題。? 五階互調(diào)失真信號(hào)（A=935MHz，B=954MHz在中國移動(dòng)GSM的下行頻段內(nèi)） 3A-2B=2805-1908=897MHz（在中國移動(dòng)GSM上行頻段內(nèi)）,射頻知識(shí),概念及測量,? GSM系統(tǒng)實(shí)例,2024/3/30,62,? 構(gòu)件材料 ? 因?yàn)榇艤年P(guān)系，鐵質(zhì)材料是屬非線性的材料 ?不純電鍍問題 ?接觸區(qū)域/電流密度

49、? 觸點(diǎn)壓力,射頻知識(shí),概念及測量,? 互調(diào)產(chǎn)生的原因,2024/3/30,63,? 噪聲系數(shù)指電路噪聲惡化程度，一般定義為輸出信噪與輸入信 噪的比值，實(shí)際使用中化為分貝來計(jì)算，單位為dB。,射頻知識(shí),概念及測量,? 噪聲系數(shù),2024/3/30,64,,?耦合度是指耦合端口與輸入端口的功率比，單位用dB。,射頻知識(shí),概念及測量,? 耦合度,2024/3/30,65,?隔離度是指本振或信號(hào)泄露到其他端口的功率與原有功率之比，單

50、位為dB。(基本定義) ?隔離度是指無線直放站覆蓋天線端口與施主天線之間信號(hào)的損耗。(相對于無線直放站定義),射頻知識(shí),概念及測量,? 隔離度,2024/3/30,66,1、把頻譜儀的RF OUT端口連接到覆蓋天線端，RF IN端口連接到施主天線端，連接方式如下圖所示：（若頻譜儀沒有點(diǎn)頻輸出，則需要用信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生一個(gè)點(diǎn)頻信號(hào)接入覆蓋天線，再用頻譜儀觀測施主天線接收信號(hào)的波形）,射頻知識(shí),概念及測量,? 隔離度測量方法（采用頻譜儀測量

51、),2024/3/30,67,2、調(diào)頻譜儀（信號(hào)發(fā)生器）產(chǎn)生一個(gè)中心頻率為GSM工作頻帶內(nèi)測試信道（不用信道）的頻率、帶寬為200KHz、信號(hào)強(qiáng)度為20dBm的點(diǎn)頻信號(hào)PT，通過RF OUT 端口饋入覆蓋天線發(fā)射出去。3、用頻譜儀觀測從施主天線接收的從覆蓋天線發(fā)射過來的信號(hào)PR，則隔離度I= PT- PR，單位是dB。,射頻知識(shí),概念及測量,? 隔離度測量方法（采用頻譜儀測量),2024/3/30,68,射頻知識(shí),概念及測量,? 隔離

52、度,2024/3/30,69,?指天線將發(fā)射功率往某一指定方向集中輻射的 能力。一般把天線的最大輻射方向上的場強(qiáng)E與理想多向同性天線均勻輻射場場強(qiáng)E0相比，以功率密度增加的倍數(shù)定義為增益。Ga=E²/E0²,射頻知識(shí),概念及測量,? 天線增益（dB）,2024/3/30,70,? 就是天線輻射出的電磁波在自由空間存在的范圍。方向圖寬度一般是指主瓣寬度即從最大值下降一半時(shí)兩點(diǎn)所張的夾角。 E面方向圖指與

53、電場平行的平面內(nèi)輻射方向圖； H面方向圖指與磁場平行的平面內(nèi)輻射方向圖。 一般是方向圖越寬，增益越低；方向圖越窄，增益越高。,射頻知識(shí),概念及測量,? 天線方向圖,2024/3/30,71,?指最大正向增益與最大反向增益之比，用分貝表示。,射頻知識(shí),概念及測量,? 天線前后比,2024/3/30,72,?衡量光信號(hào)的大小，可用光功率計(jì)直接測量測試，常用dBm表示。,射頻知識(shí),概念及測量,? 光功率,2024/3/30,7

54、3,?（amplifier）用以實(shí)現(xiàn)信號(hào)放大的電路。,射頻知識(shí),射頻器件,? 放大器,2024/3/30,74,?濾波器（filter）：通過有用頻率信號(hào)抑制無用頻率信號(hào)的部件或設(shè)備。,射頻知識(shí),射頻器件,? 濾波器,2024/3/30,75,? 衰減器（attenuator）在相當(dāng)寬的頻段范圍內(nèi)一種相移為零、其衰減和特性阻抗均為與頻率無關(guān)的常數(shù)的，由電阻元件組成的四端網(wǎng)絡(luò)，其主要用途是調(diào)整電路中信號(hào)大小、改善阻抗匹配。,射頻知識(shí),射頻

55、器件,? 衰減器,2024/3/30,76,? 進(jìn)行功率分配的器件。有二、三、四…….功分器；接頭類型分N頭（50Ω）、SMA頭（50Ω）和F頭（75Ω）三種，我們公司常用的是N頭和SMA頭。,射頻知識(shí),射頻器件,? 功分器,2024/3/30,77,?從主干通道中提取出部分信號(hào)的器件。按耦合度大小分為5、10、15、20…dB等不同規(guī)格；從基站提取信號(hào)可用大功率耦合器（300W），其耦合度可從60~65dB中選用；耦合器的接頭多采用N

56、頭。,射頻知識(shí),射頻器件,? 耦合器,2024/3/30,78,? 終端在某一電路（如放大器）或電器輸出端口，接收電功率的元/器件、部件或裝置統(tǒng)稱為負(fù)載。對負(fù)載最基本的要求是阻抗匹配和所能承受的功率。,射頻知識(shí),射頻器件,? 負(fù)載,2024/3/30,79,?環(huán)形器是使信號(hào)單方向傳輸?shù)钠骷?射頻知識(shí),射頻器件,? 環(huán)形器,2024/3/30,80,? 轉(zhuǎn)接頭是把不同類型的傳輸線連接在一起的裝置。它分為N-KK頭、N-JJ頭及轉(zhuǎn)接彎頭等

57、。,射頻知識(shí),射頻器件,? 轉(zhuǎn)接頭,2024/3/30,81,?這里講的是我們在通信中用于傳輸高頻電流的傳輸線。傳輸線根據(jù)不同的直徑及衰耗值又分為5D、7D、8D、10D、12D、1/2″、7/8 ″等饋線。,射頻知識(shí),射頻器件,? 饋線,2024/3/30,82,?天線（antenna）是將高頻電流或波導(dǎo)形式的能量變換成電磁波并向規(guī)定方向發(fā)射出或把來自一定方向的電磁波還原為高頻電流的一種設(shè)備。,射頻知識(shí),射頻器件,? 天線,202

58、4/3/30,83,? 主要有光發(fā)送機(jī)和光接收機(jī)組成，功能是將要傳送的電信號(hào)及時(shí)、準(zhǔn)確地變成光信號(hào)并輸入進(jìn)光纖中進(jìn)行傳播（光發(fā)送機(jī)）。在接收端再把光信號(hào)及時(shí)、準(zhǔn)確地恢復(fù)再現(xiàn)成原來的電信號(hào)（光接收機(jī)）。由于通信是雙向的，所以光端機(jī)同時(shí)完成電/光（E/O）和光/電（O/E）轉(zhuǎn)換。,射頻知識(shí),射頻器件,? 光端機(jī),2024/3/30,84,?激光器是把電信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)，用在光發(fā)射機(jī)中，主要指標(biāo)是能夠發(fā)出的光功率的大小。,射頻知識(shí),射頻器件

59、,? 激光器,2024/3/30,85,?把光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，用在光接收機(jī)中，主要指標(biāo)是接收靈敏度。,射頻知識(shí),射頻器件,? 光接收機(jī),2024/3/30,86,?光耦合是表示有源的或無源的或有源與無源光學(xué)器件之間的一種光的聯(lián)系。聯(lián)系形式多種：光的通道，光功率的積聚與分配，不同波長光的合波與分波以及光的轉(zhuǎn)換和轉(zhuǎn)移等。能實(shí)現(xiàn)光的這種聯(lián)系的器件稱為光耦合器。,射頻知識(shí),射頻器件,? 光耦合器,2024/3/30,87,? 就是在光信息傳輸

60、過程中對光功率進(jìn)行預(yù)定量的光衰減的器件。按衰退減值分3、5、10、15、20dB五種，根據(jù)實(shí)際需要選用。,射頻知識(shí),射頻器件,? 光衰減器,2024/3/30,88,?光法蘭頭又稱為光纖連接器。實(shí)現(xiàn)兩根光纖連接的器件，目前公司采用的有FC型和SC型兩種活動(dòng)連接，既可以連接也可以分離。,射頻知識(shí),射頻器件,? 光法蘭頭,2024/3/30,89,?光纖是傳輸光信號(hào)的光導(dǎo)纖維，有多模光纖和單模光纖兩大類。光纖材料是玻璃芯/玻璃層，多模光纖的

61、標(biāo)準(zhǔn)工作波長為850/1310nm，單模光纖的標(biāo)準(zhǔn)工作波長為1310/1550nm，衰減常數(shù)為：,射頻知識(shí),射頻器件,? 光纖,2024/3/30,90,?光纜由若干根光纖組成，加有護(hù)套及外護(hù)層和加強(qiáng)構(gòu)件，具有較強(qiáng)的機(jī)械性能和防護(hù)性能。種類有室外光纜、室內(nèi)光纜、軟光纜、設(shè)備內(nèi)光纜、海底光纜、特種光纜等。,射頻知識(shí),射頻器件,? 光纜,2024/3/30,91,? 尾纖是一端帶有光纖連接器的單芯光纜。,射頻知識(shí),射頻器件,? 尾纖,202