文档介绍：第5章组网技术
概述
多址技术
区域覆盖和信道配置
网络结构
信令
越区切换和位置管理
概述
物理层(PHL)确定无线电参数,如:频率、定时、功率、码片、比特或时隙同步、调制解调、收发信机性能等。物理层将无线电频谱分成若干个物理信道,划分的方法可以按频率、时隙或码字或它们的组合进行,如频分多址(FDMA)、时分多址(TDMA)、码分多址(CDMA)等。物理层在介质接入控制层(MAC)的控制下,负责数据或数据分组的收发。
介质接入控制层(MAC)的主要功能有介质访问管理和数据封装等。具体地讲,第一功能是选择物理信道, 然后在这些信道上建立和释放连接;第二个功能是将控制信息、高层的信息和差错控制信息复接成适合物理信道传输的数据分组。介质接入控制层通过形成多种逻辑信道为高层提供不同的业务。例如,欧洲数字无绳电话系统(DECT)的MAC层为高层提供三个独立的业务:广播业务、面向连接的业务和无连接业务。
数据链路控制层(DLC)的主要功能是为网络层提供非常可靠的数据链路。例如,在DECT中,将DLC层分为两个平面:控制平面和用户平面。控制平面为内部控制信令和有限数量的用户信息提供非常可靠的传输链路,采用标准的链路接入步骤(LAPC)来提供完全的差错控制。在用户平面, 提供了一组可供选择的业务,如供语音传输的透明无差错保护的业务,具有不同差错保护的支持电路交换模式和分组交换模式数据传输的其它业务。
网络层主要是信令层。它确定了用于链路控制、无线电资源管理、各种业务(呼叫控制、附加业务、面向连接的消息业务、无连接的消息业务)管理和移动性管理的各种功能。
多址技术
频分多址(FDMA)
频分多址是将给定的频谱资源划分为若干个等间隔的频道(或称信道)供不同的用户使用。在模拟移动通信系统中,信道带宽通常等于传输一路模拟话音所需的带宽,如25kHz或30kHz。在单纯的FDMA系统,通常采用频分双工(FDD)的方式来实现双工通信,即接收频率f和发送频率F是不同的。为了使得同一部电台的收发之间不产生干扰, 收发频率间隔|f-F|必须大于一定的数值。例如,在800MHz频段,收发频率间隔通常为45MHz。
图 5 - 1FDMA的频道划分方法
1. 话务量与呼损率的定义
在话音通信中,业务量的大小用话务量来量度。话务量又分为流入话务量和完成话务量。流入话务量的大小取决于单位时间(1小时)内平均发生的呼叫次数λ和每次呼叫平均占用信道时间(含通话时间)S。显然λ和S的加大都会使业务量加大,因而可定义流入话务量A为
式中:λ的单位是(次/小时);S的单位是(小时/次);两者相乘而得到A应是一个无量纲的量,专门命名它的单位为“爱尔兰”(Erlang)。
已知 1 小时内平均发生呼叫的次数为λ(次),用式(5-1)可求得: A(爱尔兰) = S(小时/次)·λ(次/小时)
可见这个A是平均1小时内所有呼叫需占用信道的总小时数。因此,1爱尔兰就表示平均每小时内用户要求通话的时间为1小时。
例如,全通信网平均每小时发生20次呼叫,即
λ= 20(次/小时)
平均每次呼叫的通话时间为3分钟,即
爱尔兰
在信道共用的情况下,通信网是无法保证每个用户的所有呼叫都能成功,必然有少量的呼叫会失败, 即发生“呼损”。已知全网用户在单位时间内的平均呼叫次数为λ, 其中有的呼叫成功了,有的呼叫失败了。设单位时间内成功呼叫的次数为λ0(λ0<λ),就可算出完成话务量
流入话务量A与完成话务量A0之差,即为损失话务量。损失话务量占流入话务量的比率即为呼叫损失的比率,称为“呼损率”,用符号B表示
呼损率B越小,成功呼叫的概率就越大,用户就越满意。因此,呼损率B也称为通信网的服务等级(或业务等级)。例如,(即B=),表示在全部呼叫中未被接通的概率为5%。但是,对于一个通信网来说,要想使呼叫损失小,只有让流入话务量小,即容纳的用户少些,这又是所不希望的。可见呼损率与流入话务量是一对矛盾,要折衷处理。