第2章蜂窝概念—系统设计基础Chapter 2 Cellular Concept – System Design Fundamentals
Main contents: Frequency reuse, Channel assignment strategies, Interference and system capacities, trunking and GOS, Handoff strategies, and how to increase the capacity of the mobile system.
本章的主要内容包括：频率复用、信道分配策略、切换策略、干扰和系统容量、中继和服务等级、提高系统的覆盖率。
本章教学思路：
1、本章主要涉及到蜂窝系统的基本技术和方法，本章讲解的思路是：从现实系统中引入，分析其中存在的问题，然后提出解决问题的方法。
2、本章在教学过程中，多采用课堂及课后的讨论小组，课堂上的头脑风暴等形式，充分调动学生在学习过程中的参与热情。
3、要求学生在课外进行知识的扩充性学习，弄清楚实际通信系统如GSM的相关知识。
4、学习完本章之后，引导学生利用相关知识，结合重庆轻轨建设的实际情况，设计轨道交通通信的相关方案。
5、利用精心设计的讨论题，提高学生分析问题和解决问题的能力。
本章讨论或思考题：
1、通过查相关资料，弄清我国GSM系统小区复用方式？[在学习完成频率复用之后引入]
2、通过查阅相关资料，弄清我国GSM系统及CDMA系统的信道分配策略？[在学习完信道分配策略之后引入]
3、通过查阅相关资料，弄清我国具有自主知识产权的3G标准TD-SCDMA中的热力切换原理[在学习完切换之后引入]
4、5-6人一组，结合重庆轨道交通建设，通过查资料和相互讨论，请设计一个适应在重庆轻轨上进行无线通信的方案[本章学习结束之后]。
本章教学时数：10学时
其中：频率复用2学时，信道分配1学时，干扰与系统容量2学时，中继和服务等级3学时，提高系统容量的方法1学时，切换1学时。
由于教材和PPT都是英文的，本讲义采用中文
第1节概述
1. Introduction
通信网可按照业务的种类不同，分成电话网、数据网或计算机通信网、移动通信网、无线电寻呼网、电报网、传真网等。
移动通信网就是承载移动通信业务的网络，主要完成移动用户之间、移动用话与固定用户之间的信息交换。这里的“信息交换”不仅仅指双方的通话，也包括数据、传真、图像等通信业务。
移动通信网的分类
公用移动电话网：直接向社会公众提供移动通信业务,与公共交换电话网（PSTN）联系密切，需经过专门的线路进入公共交换电话网的移动通信网。
专用的移动通信网：自己组成一个网后，不再进入电话网，或仅仅和电话网保持一定的关系。例如，工业企业中的无线电调度网、公安指挥、交通管理、海关缉私、医疗救护等部门使用的无线电话网。
按移动通信网的服务区域覆盖方式可分为：
——大区制
——小区制
移动通信网络构成可以是：集中式的基础结构网络，如蜂窝移动通信网络；分布式或Ad hoc 网络。
第2节频率复用
2. Frequency reuse
1、大区制通信网及其特点
大区制
由一个基站覆盖一个较大的服务区，半径约30－50km范围。基站很高，达几十至百余米；发射功率很大，一般为50－200W.
优点：基地台组成单一，设备少而便宜，网络结构简单，成本低，不需无线交换，直接与PSTN相连。
缺点：覆盖范围有限、系统容量受限、系统设备受限
区域划分
大区覆盖区域的划分决定于系统的容量、地形和传播特性。大区覆盖区半径的极限距离应由下述因素确定：
在正常的传播损耗时,地球曲率限制了传输的极限范围；
地形环境影响，例如山丘、建筑物等阻挡，信号传播可能产生覆盖盲区；
多径反射干扰限制了传输距离的增加；
基站发射功率增加是有限的,只能增加很小的覆盖距离;
移动台MS发射功率很小，上行（MS至BS）信号传输距离有限，所以上行和下行（BS 至MS）传输增益限制了BS与MS的互通距离。
传输增益
移动台发射功率小是决定大区制系统覆盖区大小的主要因素，上下行增益差可达6－12dB以上。减小增益差的措施有：
设置分集接收台
基站采用全向天线发射和定向天线接收，可以获得8－10dB的增益。
基站用分集接收的天线配置。
提高基站接收机灵敏度。
在大的覆盖范围内，用同频转发器扫除盲区。
应用
适合于中、小城市等业务量不大的地区或专用通信网
2、小区制移动通信网构成方式
构成和特点
蜂窝（小区制）的概念：将所要覆盖的地区划分成若干个小区，每个小区的半径可以根据用户的密度在1－10km左右,基站发射功率一般为5-20W 。在每个小区内设置一个基站为本小区范围内的用户服务。同时，又可在MSC的统一控制下，实现小区之间移动用户通信的转接，以及移动用户与市话用户的联系。
目的：解决大区制频谱匮乏，容量小，服务质量差，频谱利用率低等问题。
特点:
低发射功率，小的覆盖范围，干扰与D/r0相关
频率复用，用户容量大，频率利用率高，用户终端也可以小巧。
组网具有灵活性。随着用户数的增加，每个覆盖区可以继续划小,以不断适应用户数增长的实际需要。
网路构成复杂：越区切换，漫游，位置登记，更新，管理，系统鉴权等。
条状服务区
定义：用户的分布呈条状或带状，如河流、铁路、公路、狭长城市等。
频率分配：可采用二频组、三频组或四频组频率复用。
二频组：不同频道组的两个小区组成一个区群；
三频组：不同频道组的三个小区组成一个区群；
四频组：不同频道组的四个小区组成一个区群；
无论哪种频率复用都存在同频干扰。具体采用何种频率分配方案，取决于射频防卫度。
工程设计（1）
工程设计（2）
工程设计（3）
例如：设D/r0=8，有两个同频基站（m=2），则C/I=10lg(74/2)=30.7dB
重叠区宽度a的确定（1）
实际上，相邻小区间是有重叠区的，由于电波传播的不确定性，因此很难找到相邻小区间的严格的分界线，通常说的覆盖区是从场强的平均变化意义上理解的。因此，在设计时应考虑在两个相邻区域的连接处要有一定的重叠区来减少可能出现的弱场强区及不可通率，但是重叠区过深又会导致越站干扰，所以必须设计适当。
重叠区宽度a的确定（2）
当移动台处于覆盖区边缘J点时，受到的同频干扰最严重，分别为：
重叠区宽度a可根据对C/I设计的要求，由上式算出。
面状服务区
服务区是一个宽广的平面时，称为面状服务区。
小区形状
在面状服务区设计时，能覆盖一个平面的规则多边形有三种。
对三种图形的比较可知，正六边形小区的中心间隔最大，覆盖面积最大，重叠区域宽度最小，重叠区域的面积也最小。对于同样大小的服务区域，采用正六边形构成小区所需的小区数最少，故所需频率组数也最少，因此也最经济。
2. 簇（区群，cluster）
小区制的一个特点是可以进行频率复用，以提高频率利用率。具体实现方法是利用区群。
将若干个小区组成一个区群，区群内的每个小区占有不同的频率，占用给定的频带。另一个区群可重复使用相同的频带。不同区群中的相同频率的小区之间将产生同频干扰。
划分区群的条件
区群由一组载波频率不同的小区组成；
区群的几何形状应能构成无缝隙的更大的覆盖区域，以至无限扩展；
区群间同频小区间的距离保持相等，且为最大；
构成区群的基本示意图
区群内小区数目N的计算
2b
2
+
=
N+
a
ab
N为区群中的小区个数。a、b为相邻同频道小区间的间隔小区数，取正整数且不同时为零。
正六边形小区群的构成：
确定同频小区的方法
同频小区间二维距离的确定
自某一小区A出发，先沿边的垂线方向跨a个小区，再按逆时针方向转60度，再跨b 个小区，就可找到同频小区。
N 小区复用模式
3. 同频复用距离D和同频复用比R
相邻的两个簇中，位置对应的两个同频小区中心之间的距离为同频复用距离D: D=（3N）1/2r0
同频无线区间的距离D和小区半径r0的比值为同频复用比R: R=D/r0=(3N)1/2
因为C/I=40lg(D/r0-1),所以C/I只与R有关，R是计算同频干扰和频率复用的一个重要参数。
D与N及频率利用率的关系: N越大，D越大，抗同频干扰能力越好，但频率利用率低。
4. 频率复用模式
区群是构成蜂窝网的二次几何图形。全部频谱在区群内分配使用。
覆盖并由N个小区组成的区群，频道总数被分成N组，每个小区分给一个频道组，全部频道分给区群。
区群获得全部频率，相邻的区群重复使用相同的频率分配模式。
频率复用模式的确定主要以同频干扰防护门限为依据。若N太大，则每个小区中分得的频道数太少，若N太小，每个小区频道数增加，但由于同频小区距离近而使得同频干扰防护减少。
因此，N通常取12，9，7，4，3。如GSM系统中，若采用全向天线，则N=7，若采用定向天线，则N=4，为4×3复用方式，每基站3个120度扇形小区或三叶草形小区。
5. 中心激励与顶点激励
中心激励：基站在小区的中间，用全向天线覆盖。
顶点激励：基站设在正六边形的三个顶点，用120度定向天线覆盖。优点：消除障碍物的阴影,对干扰有一定的隔离度。
第3节干扰
3. Interference
1、同频干扰防护
定义：当同频干扰是主要干扰制约因素时，系统必须克服同频干扰从而保证达到规定的性能，称为同频干扰防护。
同频干扰分类：MS接收信号和同频干扰；BS接收信号和同频干扰
平衡系统：中心小区的BS和MS都可能遭受同频干扰。当干扰较大时，中心小区的MS由6个基站引起的载波干扰比(C/I)与BS接收到由6个小区中BS干扰所产生的载波干扰比(C/I)数值相同，这种系统称为平衡系统。
平衡全向小区系统C/I的计算（1）
MS作为接收，当噪声小于同频干扰电平时，C/N 近似用C/I 表示。且有：
m为干扰源总数，Ik 为干扰功率。若同频BS间距为D，所有BS的发射功率相同，BS 距离被干扰MS的距离为Dk，则有：
平衡全向小区系统C/I的计算（2）
令Dk=D (MS位于小区的中心)，则：
最坏情况是MS位于小区的边缘，并假设干扰基站离MS的距离都为（D-r0），此时有：
上式为最坏情况下的C/I值，以该C/I值为依据进行系统设计，即使在业务繁忙时也能有好的系统性能。
无论何种区群构成方法，在周围第一层有6个同频干扰小区，所以，m=6。
实例：
N=7，a=4时，可得：
实际计算时，可以根据规定的同频干扰防护确定N的值并选择蜂窝系统结构，或者在N 已确定的情况下根据计算得到的同频复用比来判断组网的合理性。
定向小区系统C/I的计算
利用定向天线可以降低同频干扰。利用定向天线将小区分成3个或6个扇形覆盖区，干扰只在主瓣方向有效，从而有效干扰源的数量将减少。采用120度覆盖时，只有3个，采用60度覆盖时，只有一个有效干扰源。
120o定向覆盖同频干扰的实例：
当N=7，a=4时，m=3 可得：C/I＝21.8dB
降低同频干扰的措施
定向天线覆盖；
同频复用距离和频率分配方案的最佳化；
天线高度和功率控制；
天线俯仰角的调整：利用俯仰角减少天线在干扰方向上的增益，同时增强覆盖区内的信号强度，提高C/I；
调整天线方位角。
调整天线俯仰角应注意下列问题：
天线高度与覆盖区直径成一定比例，一般两者之比大于0.1；
俯仰的角度应保证覆盖区增益最大，而对同频干扰区边缘信号干扰最小为原则；
选择高增益定向天线特别是垂直方向图较为尖锐的天线实施俯仰对C/I的改善更为有效。
2、邻道干扰
定义：相邻频道之间的相互干扰
产生原因：接收滤波器不够理想
影响：易产生远近效应
解决方法：精确滤波；在一个小区中（甚至相邻的小区中）不使用相邻频道。每个小区只分配给可用信道的一部分，给小区分配的信道就没有必要在频率上相邻。通过使小区中信道间隔尽可能大，就可以大大减小邻频干扰。因此，不是给每个特定的小区分配在频谱上连续的信道，而是使在给定小区内分配的信道间隔最大。通过顺序地将连续的信道分配给不同的小区，许多分配方案可以使一个小区内的邻频信道间隔为N个信道带宽，其中N是簇的大小。有些信道分配方案还通过避免在相邻小区中使用邻频信道，来阻止一些次要的邻频干扰。
3、功率控制
功率控制是减小各种系统干扰的有效手段。
基本思想：当移动台距离基站较近时，以较小的发射功率进行通信；反之，则以较大的发射功率进行通信。
优点：可减小系统干扰，从而增大系统容量；可减小移动台的功耗，从而增加其工作时间。
第4节信道分配策略
4. Channel assignment strategies
1 概述
频率（频道或波道）分配是频率复用的前提：
频道分组：根据移动网的需要将全部频道分成若干组，有分区分组分配法和等频距分配法两种。
频道分配：以固定的或动态分配方法指配给蜂窝网的用户使用，有固定分配和动态分配两种。
频道分组的原则
根据国家规定选择双工方式、载频中心频率值、频道间隔、收发间隔等协调频率计划；确定无互调干扰或尽量减少互调干扰的分组方法；
考虑有效利用频率、减小基站天线高度和发射功率,在满足业务质量和射频防卫度的前提条件下，尽量减小同频复用距离，从而确定频道分组组数。
频道指配
固定波道分配：是给每个小区（或每个基站）分配一组预先确定好的话音频道，基站的频道是固定不变的。若无线区群由N个小区组成，则需要N个频道组。蜂窝系统采用此方法。
动态波道分配：是指很多个无线区都可以使用同一波道，频道动态分配。无绳电话、集群通信系统采用此方法。
频道指配应注意的问题：
在同一频道组中不能有相邻序号的频道，避免多波道系统的邻道干扰。
根据移动通信设备抗干扰能力来设定相邻频道的最小频率和空间间隔。
频率计划、远期规划、新归网和重叠网频率指配的协调一致。
由规定的射频防卫度建立频率复用和频道指配图案。
2 固定波道分配
步骤1：波道组数
当同频复用比D/r0确定后，就能相应的确定波道组数。例：带状网，蜂窝网。
步骤2：每组的波道数
根据无线区的话务量确定
步骤3：波道的频率指配
（1）分区分组分配法
分配原则：
所需的波道应占用最小的频段，以提高频段利用率。
为避免同频干扰，在单位无线区群中不能使用相同的波道。
为避免三阶互调干扰，在每个无线区应采用无三阶互调波道组。
例如一个区群由7个小区组成，每个小区要求分配6个频道，根据分区分组分配法的要求，可用试探法选取可用的频道组如下：
第1组：1，5，14，20，34，36；
第2组：2，9，13，18，21，31；
第3组：3，8，19，25，33，40；
第4组：4，12，16，22，37，39；
第5组：6，10，27，30，32，41；
第6组：7，11，24，26，29，35；
第7组：15，17，23，28，38，42；
特点：
a：分区分组分配法没有考虑到邻道干扰；
b：当无线区需要很多频道数时，要满足前述要求非常困难；
因此，这种分配方法只适合于小容量移动通信系统的频率支配。
（2）等频距分配法
⒈原理：按频率等间隔分配信道。若需要M个信道,将其分为N个信道组，则每个信道组中有M/N个信道，而N个信道组的信道序列可以由以下确定：
K+jN，K=1，2，…N；j=0，1，…，M/N-1 式中K为信道组的序列号，最大为K=N，j为信道序号的取值。
⒉如果基站采用了无方向性激励时，通常以12个无线小区（基地区）作为一个区群。如图4-6-1所示。
⒊如果采用扇形方向的天线激励，通常采用4个基站、24个扇形无线小区为一个区群。如图4-6-2所示。
按K+jN的规律，可确定各信道组的信道序列如下：
第一信道组，K=1，j=0~12，故（1，13，25，…）
第二信道组，K=2，j=0~12，故（2，14，26，…）
第三信道组，K=3，j=0~12，故（3，15，27，…）
第四信道组，K=4，j=0~12，故（4，16，28，…）
第五信道组，K=5，j=0~12，故(5，17，29，…)
第六信道组，K=6，j=0~12，故（6，18，30，…）
第七信道组，K=7，j=0~12，故（7，19，31，…）
第八信道组，K=8，j=0~12，故( 8，20，32，… )
第九信道组，K=9，j=0~12，故(9，21，33，…)
第十信道组，K=10，j=0~12，故(10，22，34，…)
第十一信道组，K=11，j=0~12，故(11，23，35，…)
第十二信道组，K=12，j=0~12，故(12，24，36，…)
等频距分配法的特点：
按频率间隔来分配波道，既可以100％的利用频率资源，又能有效的避免波道组中的邻道干扰。
同频干扰的防护由蜂窝系统区群的构成和网络结构作为计算依据和质量保证。
对于互调干扰的影响，由于波道组中有足够大的波道间隔，接收机中频滤波器有较强的带外抑制能力，可以减小到很小的程度。
在频道指配中，切实做到在相邻无线区不使用有邻频道的频道组，能有效的降低邻频干扰。
固定波道分配的特点：
优点：各基站只需配置与所分配的波道相应的设备，控制简单。
缺点：波道利用率不够充分。
动态波道分配
动态信道分配法：不是将信道固定地分配给某个基站，而是多个基站均可使用同一信道，每次呼叫请求来的时候，为它服务的基站就向MSC请求一个信道。交换机就根据一种算法给发出请求的小区分配一个信道。此方法进一步提高频谱的利用率，使信道的配置方法能够随移动通信系统的地理分布变化而变化。
特点：频谱的利用率大约可提高百分之二十；需智能控制，避免了忙闲不均的情况，可以减小阻塞的可能性，从而提高系统的中继能力，但此时的邻近的信道干扰比较突出，增加了系统的存储和计算量，预测和控制系统均比较复杂。
第5节中继和服务等级（多波道共用技术）
5. Truncking & GOS
频率有效利用的方法包括两种：波道的地区复用（空间），多波道共用（时间）
频谱的有效利用：波道窄带化、宽带多址技术和数据传输技术
1 多波道共用的概念
在移动通信网的一个无线区内假设有n个信道，m个用户，m个用户对这n个信道的使用有两种方式：独立信道方式和多信道共用方式。
独立信道方式：设一个无线区内有n个信道，对区域内的每个用户分别指定一个信道，不同信道内的用户不能互换信道。
多信道共用方式：在一个无线小区内的n个信道，为该区内的m个用户所共用，则当k （k < n）个信道被占用时，其他需要通话的用户可以选择剩下的任一空闲信道通话。
两种方式的比较:
独立信道方式在信道分配原则上简单，但是信道不能充分利用，即信道利用率低；
多共用信道方式在相同多的用户的信道的情况下，会使用户通话的阻塞概率明显下降，即可明显提高信道的利用率。多信道共用可使用户数目明显增加。但也不是无止境的，否则将使阻塞率增加而影响质量。
采用多信道共用方式，在保持一定通话质量的情况下，一个信道究竟平均分配多少用户才合理？？？
这就是我们要讨论的话务量和呼损问题。
2 用户数的确定
●呼叫话务量
概念：指单位时间内（1小时）进行的平均电话交换量。
公式表示：A=Ct0
C:每小时平均呼叫次数（包括呼叫成功和呼叫失败的次数）；
T0:每次呼叫平均占用信道的时间(包括接续时间和通话时间);
如果t0以小时为单位，则话务量A的单位是爱尔兰(Erl)。
例：设在100个信道上，平均每小时有2100次呼叫，平均每次呼叫时间为2分钟，求这些信道上的呼叫话务量。
解：A=2100*2/60=70 Erl
●完成话务量、损失话务量
完成话务量：完成接续的那部分话务量称为完成话务量。
A`=C0*t0
C0：单位时间（１小时）内呼叫成功的次数。
损失话务量：未完成接续的话务量。
3.呼损率
概念：当多个用户共用时，会出现许多用户虽然发出呼叫，但因无信道而不能通话（即呼叫失败）。在一个通信系统中，造成呼叫失败的概率称为呼叫失败概率，简称为呼损率（B）。
公式表示：B=（A- A'）/A=（C-Co）/C
其中: A`为完成话务量; Co为1小时内呼叫成功而通话的次数,（A- A`）为损失话务量。
物理意义：损失话务量与呼叫话务量之比的百分数。
4.信道利用率
每个波道平均完成的话务量。
若一个信道在全部时间内都被利用,没有空闲,则该信道一小时1(erl)的话务量,这是一个信道最大的能力。
信道利用率＝(每小时平均传输的爱尔兰数/信道数)×100％
呼损率B愈小，成功呼叫的概率越大，用户就越满意。因此，呼损率也称为系统的服务等级（或业务等级）。
呼损率和话务量是一对矛盾，即服务等级和信道利用率是矛盾的
如果呼叫有以下性质：
每次呼叫相互独立，互不相关（呼叫具有随机性）；
每次呼叫在时间上都有相同的概率；并假定移动电话通信服务系统的信道数为n，则呼损率可计算如下：
上式为电话工程中的Erl公式。如已知呼损率B，则可根据上式计算出A和n的对应数量关系。
5.繁忙小时集中度(K)
忙时话务量对全日（24小时）话务量之比。
K = 忙时话务量/全日话务量
K一般为8%-14%
6.每个用户忙时话务量（Aa）
公式：Aa =CTK/3600
其中: C为每一用户每天平均呼叫次数，T为每次呼叫平均占用信道的时间（单位为秒），K为忙时集中度。
意义：Aa为最忙时间的那个小时的话务量，是统计平均值。
7.系统用户数
根据忙时话务量Aa 决定系统用户数。
每波道容纳的用户数m为：
由n个波道组成的系统能容纳的用户总数M 为：M=mn=A/a
例1 一移动通信系统有8个频道，统计每天每个用户呼叫3次,每次占用频道平均2分钟，忙时集中系数为10%，当阻塞率为10%时，试问系统能容纳多少用户？平均每个频道用户数为多少？系统的频道利用率为多少？
解：根据爱尔兰呼损公式，已知信道数和阻塞率，查询爱兰表可得：系统的总话务量为5.597爱尔兰。
例2 某一移动通信系统中，平均每天有1000次电话，平均每次通话时间为3min，忙时集中率为30％，今要求在忙时提供的服务等级为0.10,问应该设多少信道？
解：全系统每天话务量为50erl，集中在忙时的话务量为15erl，因要求B＝0.10,故从爱兰表上查出，当c＝18时，可得Aa＝15.48erl的业务量服务，故需要设18个信道。18个信道在B=0.10时，可提供15.548erl。
因此，实际完成的话务量为：
a…＝（1－B）×a＝15.548 ×0.9=13.99（erl）
所以，平均每信道利用率
第6节提高系统容量的方法（小区分裂）
6. Increase the capacity of the system
1 小区分裂的定义
初期，各小区大小相等，容量相同，随着城市建设和用户数的增加，用户密度不再相等。
为了适应这种情况，在高用户密度地区，将小区面积划小，或将小区中的基站全向天线改为定向天线，使每个小区分配的频道数增多，满足话务量增大的需要，这种技术称为小区分裂。
小区分裂示意图
2 小区分裂目的
提高蜂窝网容量和频谱利用率。
用户密度高的，小区划的小，单位面积上的频道数增加。如果还不够的话，还可以增加
频道。如GSM系统，共有12组频率，每组有4个频道，当采用N=7的复用方式时，7组频率可从12组中任选，但相邻频率尽量不在相邻的小区中使用，业务量较大的小区可借用剩余的频率组。
采用小区分裂的方法，有限的频谱资源通过缩小同频复用距离，使单位面积的波道数增多，系统容量增大。
3 小区分裂的方法
●在原基站上分裂
在原小区的基础上，将中心设置基站的全向覆盖区分为几个定向天线的小区。
为了支持从无方向性天线到扇形分区和小区分裂的过渡，在建立无方向性天线辐射前必须有一个频率分配计划,使可能在不改变现有系统频道分配、无须关闭、增设系统和重新调谐组合器和收发信机的情况下，通过增设频道使服务区容量增加。
在原基站上分裂的优点：
增加了小区数目，却不增加基站数量。
重叠区小，有利于越区切换。
利用天线的定向辐射性能，可以有效的降低同频干扰。
减小维护工作量和基站建设投资
●增加新基站的分裂
将小区半径缩小，增加新的蜂窝小区，并在适当的地方增加新的基站。此时，原基站的天线高度适当降低，发射功率减小。
在总频率不增加的情况下，小区分裂使原小区范围内的使用频道数增加，以增大系统容量和容量密度。
实际使用时，可以先进行1:3分裂，然后将三叶草形小区再进行1:4分裂，这就是1×3×4式二次分裂。
1：4 分裂方案
第7节切换
7. Handoffs
越区切换是指当移动台在通话中经过两个基站覆盖区的相邻边界的时候所采用的信道切换过程。
切换处理在任何蜂窝无线系统中都是一项重要的任务。
为什么要越区切换?
由于相邻两个小区的信道不一样，移动台通话的前半段时间在一个基站的某一个无线信道上传输，而后半段时间已经进入到另一个基站的覆盖范围，须切换到另一个基站所指配的信道上去。
越区切换的特点：必须不影响通话进行；完全自动切换，通话人完全不觉察；尽可能少地出现。
越区切换主要包括以下三个方面的问题：
①越区切换的准则，也就是何时需要进行越区切换；
②越区切换如何控制；
③越区切换时信道如何分配。
在移动通信系统中，一般可以根据以下因素来判断切换与否：射频信号强度、射频信号载干比、移动台到基站的相对位置、误码率。
实际应用中，可以选取其中一种或几种作为参数。
基站接收机可接受话音质量的最小可用信号强度：P
r minimum usable
；
启动切换的最恰当的信号强度：P
r handoff
Delta= P
r handoff - P
r minimum usable
Delta太大，增加MSC的负担；
Delta太小，可能因为没有足够的时间完成切换致使信号降得太弱而掉话。
（a）不正确的切换情况
（b）正确的切换情况
越区切换的准则：
相对信号强度准则（准则1）
具有门限规定的相对信号强度准则（准则2）
具有滞后余量的相对信号强度准则（准则3）
具有滞后余量和门限规定的相对信号强度准则（准则4）
越区切换示意图
信号电平的检测：
要保证所检测到的信号的电平的下降是由于移动台正在离开当前基站引起的，而不是由于瞬间的衰减引起的。为保证这一点，基站在准备切换之前，需要先对信号监视一段时间。
必须对信号能量连续的平均测量进行优化，以避免不必要的切换，同时保证完成必要的切换。
切换进行的时间长短取决于车辆的行驶速度。
驻留时间：呼叫在一个小区内没有经过切换的通话时间。
某个特定用户的驻留时间受到一系列参数的影响，包括传播、干扰、用户和基站之间的
中国铁塔股份有限公司陕西省分公司 2015年2月
目录 一、总则 (1) 二、规范引用文件 (2) 三、新增机房建设要求 (3) 1 新增机房总体要求 (3) 2 自建砖混机房 (4) 3 地面活动机房 (5) 4 屋面活动机房 (7) 5 租用机房 (8) 5.1租用机房总体要求 (8) 5.2租用机房装修要求 (9) 5.3租用机房的负荷分担 (10) 6 机房布置要求及布置模板 (11) 6.1新建标准机房摆放布置（5米×3米） (11) 6.2新建标准机房摆放布置（5米×4米） (11) 6.3紧凑型机房摆放布置(5.7米X2.2米) (12) 7 围墙及排水沟等其他土建部分 (13) 7.1围墙 (13) 7.2排水沟 ............................................................................................. 错误!未定义书签。 7.3堡坎 (13) 7.4其他 (14) 8 机房防雷接地系统 (14) 8.1新建机房防雷接地系统 (14) 8.2租用机房防雷接地系统 (16) 9 集装箱式机房 (16) 10 活动机柜............................................................................................... 错误!未定义书签。 四、现网机房改造 (20) 1 砖混机房或活动机房改造措施 (20) 2 活动机柜改造措施 (20)
一、总则 为规范网络工程建设，提高工程的实施质量，特制定本建设指导意见。 本指导意见分为新增机房和机房改造两部分内容，适用于中国铁塔股份有限公司陕西省分公司业务范围内的移动通信网络无线基站配套机房工程建设。机房工程的设计、监理、施工、验收在遵从工程建设相关技术规范的同时必须遵从本指导意见。 在本指导意见与国家有关标准、规范不一致时，应执行其中相对较高的标准。
5G移动通信发展趋势及关键技术 摘要：第5 代移动通信系统(5G) 是面向2020 年之后的新一代移动通信系统, 其技术发展尚处于探索阶段。结合国内外移动通信发展的最新趋势, 对5G 移动通信发展的基本需求、技术特点与可能发展途径进行了展望, 并分无线传输和无线网络两个部分, 重点论述了富有发展前景的7 项5G 移动通信关键技术, 包括大规模天线阵列、基于滤波器组的多载波技术、全双工复用、超密集网络、自 组织网络、软件定义网络及内容分发网络。本文还概括性地介绍了国内5G 移动通信的相关研发活动及其近期发展目标. 关键词：5G 关键技术；发展趋势；无线传输技术；无线网络技术 1 概述与总体趋势 5G 是面向2020 年以后移动通信需求而发展的新一代移动通信系统。根据移动通信的发展规律，5G 将具有超高的频谱利用率和能效，在传输速率和资源利用率等方面较4G 移动通信提高一个量级或更高，其无线覆盖性能、传输时延、系统安全和用户体验也将得到显著的提高。5G 移动通信将与其他无线移动通信技术密切结合, 构成新一代无所不在的移动信息网络, 满足未来10 年移动互联网流量增加1000 倍的发展需求。5G 移动通信系统的应用领域也将进一步扩展，对海量传感设备及机器与机器(M2M) 通信的支撑能力将成为系统设计的重要指标之一。未来5G 系统还须具备充分的灵活性，具有网络自感知、自调整等智能化能力，以应对未来移动信息社会难以预计的快速变化。5G 已经成为国内外移动通信领域的研究热点。2013 年初欧盟在第7 框架计划启动了面向5G 研发的METIS (mobile and wireless communications enablers for the 2020 information society) 项目，由包括我国华为公司等29 个参加方共同承担; 韩国和中国分别成立了5G 技术论坛和IMT-2020(5G)推进组，我国863 计划也分别于2013 年6 月和2014 年3 月启动了5G 重大项目一期和二期研发课题。目前, 世界各国正就5G 的发展愿景、应用需求、候选频段、关键技术指标及使能技术进行广泛的研讨，力求在2016 年后启动有关标准化进程。 移动互联网的蓬勃发展是5G 移动通信的主要驱动力。移动互联网将是未来各种新兴业务的基础性业务平台，现有固定互联网的各种业务将越来越多地通过
一.基站内部设备摆放标准 1.总则 （1）新建基站应满足2G、3G共站需求。 （2）新建基站应满足房屋承重安全要求。 （3）各类设备摆放合理，满足布线工艺要求。 （4）为方便承重改造，电池尽量安排在机房短边的承重墙上。 （5）开关电源与馈线窗分别位于机房两端。 （6）租用一层机房不涉及承重，参照自建机房摆放设备。 （7）长方形机房:电池靠近机房短边与主设备列架垂直摆放。 （8）相邻的两间机房：基站主设备单放一间；电池、开关电源、传输综合柜安排在另一房间，配套设备摆放标准同长方形机房。 （9）其他类型机房：待承重改造确定后，综合考虑其他专业摆放设备。 （10）具体的设备摆放请参考附图。 2.基站机房面积的建议 考虑现有机架的数量以及未来3G系统设备的摆放和满足基站承重要求，建议租赁机房的使用面积不小于6米x3米x3米（长X宽X高），底层不小于5米X3米X3米，如上述两种面积均不能达到（比如4米x3米），可考虑租赁两间，主设备占用一间，配套设备摆放在另一间。 3.基站主要设备摆放标准 （1）基站馈线窗位臵原则上应固定于房屋长方向两端墙上，下沿距离地面2.4m；馈线洞尺寸为400mmx300mm。 （2）走线架位臵为馈线窗正下方，下沿距地2400mm；如果因房屋结构限制，走线架也可安装在馈线窗正上方。 （3）楼板荷重（均重）小于500Kg/M2，主设备和整流器安装位臵必须铺设槽钢加固。机房承重小于1000Kg/ M2的机房，蓄电池安装必须平铺，或使用槽钢架空安装在承重墙或梁上。 （4）主设备槽钢位臵与走线架外沿平齐；蓄电池槽钢必须安装在承重梁或
者承重墙上，距离后墙面不小于20cm，根据蓄电池规格可合理变化。 （5）对于诺基亚DE34设备，开关电源、传输综合架、主设备自右向左排列；对于诺基亚ULTRASITE设备, 开关电源、传输综合架、主设备可以自右向左排列，也可以自左向右排列。对于摩托罗拉设备，可按照开关电源、传输综合架、基站主设备自右向左排列；也可按照开关电源、基站主设备、传输综合架自右向左排列，但要预留主设备扩容机位；相邻机柜间距不得超过2mm，并且设备前平面在一条线上。机架水平误差小于2mm，垂直误差小于3mm。 （6）电池组固定于槽钢上，平行排列，后沿距离墙面10cm；两组蓄电池之间应预留不小于30cm的间距。 （7）地排、监控箱、防雷箱固定于馈线窗所在的墙面上，监控箱下沿距地1.7米。 （8）交流配电箱安装于靠近开关电源的墙面上，交流配电箱下沿距离地面高于1.4米。 （9）空调室内机安装于机房的屋角处，并考虑排水和室外机连接的方便。楼顶站室外机原则上安装于屋顶上；一楼站室外机可安装于楼外墙上，并加装防盗网。 4.其它设备摆放标准 （1）消防器材：基站内部需配备2－3个悬挂式灭火器，2－4个手持式灭火器；悬挂式灭火器须挂于开关电源、主设备和电池连接处正上方；手持式灭火器放臵在进门顺手侧靠墙地面上。 （2）清洁用品：统一放臵在门后，如果空间不够的情况下，放臵在空调旁边。 三.基站内部装修要求 1.基站基本装修 （1）防盗门 统一使用双层、外包边钢制防盗门，门板钢板厚度不小于0.8mm，门框钢板厚度不小于2mm，内部填充防火材料，具体尺寸根据实际情况确定；颜色使用移
移动通信基础知识培训会议记录 一移动通信常用的专业术语 基站：即公用移动通信基站是无线电台站的一种形式，是指在一定的无线电覆盖区中，通过移动通信交换中心，与移动电话终端之间进行信息传递的无线电收发信电台。都是以主设备加基站天线的形式呈现，最直观的就是我们现实中看到的铁塔，抱杆，桅杆型的基站。 直放站：是在无线通信传输过程中起到信号增强的一种无线电发射中转设备。直放站的基本功能就是一个射频信号功率增强器。实际上基站在其覆盖范围内并不是100%的覆盖到每个角落，难免会由于某些原因而在有些地方出现信号弱，更甚者出现盲区的现象，这时候就需要直放站进行覆盖，达到消除弱信号或者盲区的目的。因此直放站就是通过各种方式将基站信号接入并进行放大，进而改善信号不良区域。 天线（Antenna）——天线是将传输线中的电磁能转化成自由空间的电磁波，或将空间电磁波转化成传输线中的电磁能的专用设备。简单的理解，天线就是负责信号中转的无源器件。 室内分布系统：室内分布系统是将基站信号引入室内，解决室内盲区覆盖；它可以有效解决信号延伸和覆盖，改善室内通信质量；它将基站信号科学地分配到室内的各个房间、通道，而又不产生相互干扰。它是基站和微蜂窝的补充和延伸，有不能被基站和直放站所代替的优势，是大都市中移动通信不可缺少的组成
部分。 盲区：在移动通信中，盲区表示信号覆盖不到的地区，在这样的地区移动信号非常微弱，甚至是没有。由于建筑物的隔墙、楼层等障碍对电磁波产生阻挡、衰减和屏蔽作用，使得大型建筑物的底层、地下商场、停车场、地铁隧道等环境下，移动通信信号弱，手机无法正常使用，形成了移动通信的盲区。 通话质量：顾名思义，就是手机通话时的语言质量即清晰程度。在移动通信中通话质量是一个很重要的网络参数，按照语言的清晰程度将通话质量分为0到7不同的8个级别，0最好，客户通话时的感知最好；7最差，通话时的感知最好，客户。一般正常的通话质量应该为0-3。 信号场强：是指信号信号的强弱。在移动通信中信号的强弱用具体的电平值表示，通过测试手机可以测得，一般-40~-90dBm为可正常通话的强度范围，也可直观的从普通手机的信号显示格数看出。 手机发射功率：手机发射功率是指，手机在寻呼基站时的功率。手机发射功率越高，说明上行越弱，客户感知为拨打电话上线慢。 切换：就是指当移动台（用户手机）在通话过程中从一个基站覆盖区移动到另一个基站覆盖区，或者由于外界干扰而造成通话质量下降时，必须改变原有的话音信道而转接到一条新的空闲话音信道上去，以继续保持通话的过程。 掉话：是指用户手机在使用过程中由于出现异常而自动挂断的现象。 单通：是指用户双方正在通话时，由于异常出现只有一方可以听见另一方的
浅析5G移动通信技术的发展前景及应用 摘要在移动通信技术飞速发展，并且已经广泛地运用到大众的日常生活中的今天，移动通信技术为人们的生活带来了诸多便利。随着人们对互联网和移动终端的需求愈发强烈，特别是物联网的发展，对网络通信速度有着更高的要求，这些产业需求无疑是推动5G网络发展的重要动力。但是目前，5G移动通信技术依然是探索性阶段，本文将针对性阐述5G移动通信技术研究过程中的一些关键性技术，展望移动通信技术的未来发展，以期促进5G移动通信技术的发展。 关键词5G移动通信技术；发展方向；关键技术 前言 随着移动通信技术被广泛运用到大众的生活，大众对于移动通信技术也提出了更高的要求。移動通信技术在保证自身功能日趋完善的同时，也要满足用户日益复杂、多样的需求。5G技术正是在这样的前提下诞生的，并且具备高功能性和高效能，为客户提供更加丰富多样的应用体验。有科学家指出，5G技术目前还处于研究阶段，在未来的几年里，4G还将保持移动通信行业的主导地位，并依旧在持续高速发展。但5G 移动通信技术很有可能在2020 年正式进入市场，并逐渐被广大用户接受和认可。本文将以5G移动通信技术为依托，探究与5G 相关的关键性技术和其未来的发展趋势。 1 5G移动通信技术的未来发展前景 5G，是第五代移动通信技术的简称。相比于4G技术，5G将是移动通信技术革命性的转变。5G技术专为互联网而生，且相比于4G技术，它将拥有更大的容量，更快的响应速度，更多的设备支持，更短的时间消耗，更低的功耗要求[1]。从用户体验来看，在5G技术支持下，下载一部高清电影只需要几秒钟的时间。换言之，5G的出现就是要为用户提供更高效、更快捷、更方便、更全面的优质服务。该技术可以通过智能手机、可穿戴通信设备和智能物联网设备等移动设备终端实现更广泛的连续覆盖。相比于4G技术只能满足智能手机的技术需求的局限，5G移动通信技术将为未来物联网的发展提供超大的带宽，它的容量将会是目前广泛应用的4G技术的1000倍，真正实现“万物皆可联”的梦想，这为智能家居生活，智能办公需求等提供前所未有的发展空间。是21世纪最具革命性的技术变革。 2 5G移动通信技术中的关键性技术应用 5G移动通信正朝着网络多元化、宽带化、综合化、智能化的方向发展。它将从前“人与人”的沟通，转变为”人与物”、“物与物”的沟通。将为人们在获取信息、感知信息、参与信息制造和控制信息的能力上带来革命性的飞跃。5G技术的研发不会孤立进行，开发过程中也将吸收4G的优秀技术特性，如wifi局域网和蜂窝网，将会形成一个更智能、更广泛的网络新体系。随着各种智能新产品
Q/BJT s 中国联通北京市分公司企业标准 Q/BJT 06—2010 中国联合网络通信有限公司北京市分公司发布
Q/BJT 06—2010 目次 前言.................................................................III 1适用范围. (1) 2引用标准 (1) 3相关释义 (2) 4基站安全管理要求 (3) 4.1 基站安全管理制度 (3) 4.2 动力环境监控系统安装情况 (3) 4.3消防设备配置情况 (3) 4.4防火通道及安全隐患 (4) 5基站环境与布置要求 (4) 5.1 基站机房环境管理 (4) 5.2 设备安装及排列要求 (6) 5.3 基站维护记录要求 (9) 6基站线缆布放要求 (9) 6.1 一般要求 (9) 6.2 光缆相关要求 (10) 6.3 电缆相关要求 (11) 6.4 电调线相关要求 (12) 7基站标识标签要求 (16) 8基站电源要求 (16) 8.1 交流配电箱 (16) 8.2 高频组合开关电源 (16) 8.3 熔丝开关 (17) 8.4 蓄电池 (17) 8.5 电源电缆 (18) 9防雷接地要求 (18) 9.1 基站接地 (18)
Q/BJT 06—2010 9.2浪涌保护器 (19) 9.3 其它 (19) 10资源和资产管理 (19) 10.1基站编号 (20) 10.2 固定资产 (20) 10.3 备品备件 (20) 10.4 相关资料 (21) 11节能减排 (21) 11.1工作原则 (21) 11.2技术节能要求 (22) 11.3 管理节能要求 (23) 附录A：规范用词说明 (25) 附录B：92DQ1《建筑电气通用图集-图形符号与技术资料》（摘录） (26)
标准化基站要求 第一部分基站安全标准 1、基站应统一安装防盗门，对有安全需要的基站应上双锁, 有 安全需要的基站空调室外机还应加装防盗铁框； 2、基站防盗门上应有统一的“中国移动通信”标志； 3、所有基站的窗户必须进行密封处理，包括玻璃、窗户与窗框、 窗框与底座之间用玻璃胶密封，玻璃上贴深色遮阳纸； 4、所有对外孔洞必须封堵，并做防水处理； 5、基站内严禁贴墙纸（布）； 6、基站应根据设备多少配置足够数量的灭火器（详见省公司安 保部的相关规定），并确保灭火器在有效期内；确保灭火器压力符合标准。 7、灭火器须安放在进门处醒目位置； 8、基站内外所有馈线、传输线和电源线必须通过规定的走线槽 和配线架走线，严禁线缆乱拉乱挂； 9、基站内已废弃不用的插座、电源线和其他电缆必须拆除或封 掉，防止插座漏电和短路现象发生。 10、基站内外严禁堆放易燃易爆物品和其他任何杂物，包括备 品备件和工程余料； 第二部分基站装修标准 1、基站应做好各项防漏工作，包括顶漏、墙漏和窗漏； 2、基站墙面和顶棚的面层应采用光洁耐磨、耐久、不易起灰、
非燃性、非粉质的材料。墙面和顶棚应保持整洁，无明显印迹和脱落现象。墙面和顶棚颜色统一选用白色； 3、基站内照明设备必须满足维护工作的需要； 4、基站内部墙壁醒目位置应悬挂以下制度： 1）《基站规章制度》（附件一） 2）《应急故障处理流程》（附件二） 3）《基站火灾处理流程》（附件三） 4）《基站档案》（附件四） 第三部分基站卫生标准 1、设备机架上严禁堆放杂物，各种设备内部严禁夹插资料，各 种资料应统一登记保管； 2、基站地面、门窗和设备（含设备风扇、设备机架、走线架上 的天馈线、电源线、其他线缆、避雷器、各类DDF 架、电池架、电源架、HDSL架、空调和传输等）无积灰。
浅谈5G移动通信技术发展现状及未来趋势 刘远石 （通信工程 1312402-11） 摘要：随着现代社会的快速发展，现代科学技术的发展也日新月异，而通信技术方面的技术变革，更是站在当今发展最快的技术变革行列的前茅。4G移动网络是我国当前正大力推广的移动通信技术，现已发展的十分成熟，而5G移动网络则是面向2020年的第五代移动通信技术。很多国家自2013年起就开始研究5G移动网络，目前我国5G移动网络正处于探索阶段。文章根据我国5G移动网络应用现状，对5G移动网络的发展趋势进行了分析与预测。 关键词：5G、移动通信、发展现状、未来趋势 1、5G发展现状及应用前景 随着社会经济以及科学技术的不断发展，移动通信技术也有突飞猛进饿进步和发展。从2G到3G，再到当前的4G，短短几年移动通信技术有质的飞跃。不同类型的通信技术具有各自的发展阶段和技术特点。接下来的通信技术朝什么方向发展，有什么创新技术，这些都是人们对移动通信技术发展的期望和关注点。5G通信技术是接下来发展的趋向，也将成为新一代的的移动通信系统。每一代网络的出现与应用都是对移动网络技术进步的充分肯定与证明。为进一步促进移动网络技术发展，加快新一代5G移动网络的来临，有需要对5G移动网络应用现状与发展趋势进行关注与分析。5G是未来十年的发展方向，在2020年以后将成为第五代的移动通信系统。根据以往的移动通信技术发展的规律分析，5G应具有着超高的频谱利用率及利用能效，在传输速率和资源的利用效率方面，将比现今的4G技术有一个高度和质的提升，在其无线信号的覆盖性能、传输时效、通信安全及用户体验方面也将会有明显的提高和进步。[1]5G移动通信技术和其他无线移动技术有着深入的联系和结合，形成了新一代的全面性的通信网络。满足未来十年互联网移动通信网速的1000倍要求。未来5G移动通信还须很强的灵活性，可实现自动化和智能化的网络调整。移动互联网技术的发展为5G移动通信提供了动力基础。移动互联网将成为未来各种技术的基础性平台。当前的移动通信技术和无线技术将成为5G通信系统的基础，但有着更高的通信传输质量和系统效率的要求。未来5G技术的发展方向将在三个方面得到提升：（1）无线传输效率；（2）通信系统的智能化和系统吞吐率；（3）无线通信频率资源。当前科学信息技术处于新的发展和变革时期，5G技术的发展将有这样的特点：一，更加注重用户的体验，提高和改善通信网络的传输速率、吞吐效率及3D等下能力，将成为5G性能的重要指标；二，完善和健全网络，实现多点、多面、多用户多无线，提高系统性能；三，5G技术将实现无处不在的无线信号覆盖，优化系统的设计目标；四，充分利用高频段频谱资源，实现5G的普遍广泛应用；五，可灵活化的配置5G移动无线通信网络，相关通信运营商科根据实时的流量动态调整网络资源，降低成本和消耗。 5G移动通信技术，已经成为移动通信领域的全球性研究热点。随着科学技术的深入发展，5G移动通信系统的关键支撑技术会得以明确，在未来几年，该技术会进入实质性的发展阶段，即标准化的研究与制定阶段。同时，5G移动通信系统的容量也会大大提升，其途径主要是进一步提高频谱效率、变革网络结构、开发并利用新的频谱资源等。2013年初，欧盟等国家的第7框架计划中启动了关于5G的研发项目，共有29个参加方，我国的华为公司也参与其中。随着该项目的启动，各种5G移动通信技术的研发组织应运而生，如韩国成立的5G技术论坛，中国成立的IMT-2020(5G)推进组等。目前，世界各个国家正积极的就5G移动通信技术的应用需求、关键技术指标、使能技术、候选频段、发展愿景等各个方面进行全面的研讨，以期在2015年召开世界无线电大会时达成共识，在2016年后积极启动关于5G移动通信技术的相关行业标准进程。 移动互联网的快速发展是推动5G移动通信技术发展的主要动力，移动互联网技术是各种新兴业务的基础平台，目前现有的固定互联网络的各种服务业务将通过无线网络的方式提供给用户，后台服务及云计算的广泛应用势必会对5G移动通信技术系统提出较高的要求，尤其是在系统容量要求与传输质量要求上。5G移动通信技术的发展目标主要定位在要密切衔接其他各种无线移动通信技术上，为快速发展的网络通信技术提供全方位和基础性的业务服务。就世界各国的初步估计，包括5G移动通信技术在内的无线移动网络，其在网络业务能力上的提升势必会在三个维度上同步进行：第一，引进先进的无线传输技术之后，网络资源的利用率将在4G移动通信技术的基础上提高至少10倍以上；[2]第二，新的体系结构（如高密集型的小区结构等）的引入，智能化能力在深度上的扩展，有望推进整个无线网络系统的吞吐率提升大概25倍左右；第三，深入挖掘更为先进的频率资源，比如可见光、毫米波、高频段等，使得未来的无线移动通信资源较4G时代扩展4倍左右。为了提升5G移动通信技术的业务支撑能力，其在网络技术方面和无线传输技术方面势必会有新的突破。在网络技术方面，将采用更智能、更灵活的组网结构和网络架构，比如采用控制与转发相互分离的软件来定义网络架构、异构超密集的部署等。在无线传输技术方面，将会着重于提升频谱资源利用效率和挖掘频谱资源使用潜能，比如多天线技术、编码调制技术、多址接入技术等等。 5G移动通信技术的发展，在移动通信技术领域掀起了新一轮的竞争热潮，加快5G技术的研发应用，力求在5G通信领域的商业竞争中脱颖而出，已成为各国信息领域发展的重要任务。5G移动通信技术，必将会得到空前的发展，并给社会的进步带来前所未有的推动力。
中国移动基站铁塔标准化技术参数 （1）平台参数： 设计按三层平台受力考虑，第一平台距塔顶2m，各层平台间距5m，可根据实际需要选择安装平台数量。拉线塔仅设置支架，不设置平台。20m铁塔设置2层平台。三管塔、单管塔平台直径为3.0m，角钢塔为3.8m。平台栏杆高1.1m，平台采用小角钢密铺镂空处理。 （2）天线设置。： 由于TD天线所受风荷载要显著大于GSM天线，因此结构计算按第一平台为TD天线、第二和第三平台为GSM天线、每平台分别安移动通信塔的设计与施工，应密切配合通信工艺，满足其要求。在确定塔桅高度、平台数量、天线的规格、数量、方向，馈线的走向等的同时，应充分考虑扩容的可能性和便利。 （3）馈线。： G网、D网及WCDMA网每副天线2根7/8英寸馈线，每米重量为0.5kg。TD-SCDMA网（按结构计算最不利情况）每副天线9根1/2英寸馈线，每米重量为0.23kg，同时每副天线带1根GPS馈线，为1/2英寸馈线，每米重量为0.23kg。单管塔按内走线、内爬梯（20m铁塔为外爬梯）、内法兰考虑。 （4）避雷针。 根据防雷接地的要求，各种塔高的铁塔其顶部均应设置高度为5米的避雷针，材质采用圆钢管。 （5）爬梯。 爬梯自重按每米30kg考虑。爬梯挡风宽度按0.60m考虑，应考虑挡风系数的影响。钢塔上应设置面向机房的馈线走线架，并从机房至塔顶天线处，馈线架的横撑间距为800－1500mm。 移动通信塔的建筑材料要求： 2.2.1钢材的合格保证书： 移动通信塔采用的钢材应具有抗拉强度、伸长率、屈服强度和硫、磷含量的合格保证，对焊接结构尚应具有碳含量的合格保证。焊接结构以及重要的非焊接承重结构采用的钢材还应具有冷弯试验的合格保证。
第五代移动通信技术 第五代移动电话行动通信标准,也称第五代移动通信技术,外语缩写:5G。也就是4G之后的延伸,正在研究中,网速可达5M/S - 6M/S 、 诺基亚与加拿大运营商Bell Canada合作,完成加拿大首次5G网络技术的测试。测试中使用了73GHz范围内频谱,数据传输速率为加拿大现有4G网络的6倍。鉴于两者的合作,外界分析加拿大很有可能将在5年内启动5G网络的全面部署。 由于物联网尤其就是互联网汽车等产业的快速发展,其对网络速度有着更高的要求,这 无疑成为推动5G网络发展的重要因素。因此无论就是加拿大政府还就是全球各地,均在大力推进5G网络,以迎接下一波科技浪潮。不过,从目前情况来瞧5G网络离商用预计还需4到5年时间。 未来5G 网络正朝着网络多元化、宽带化、综合化、智能化的方向发展。随着各种智能终端的普及,面向2020 年及以后,移动数据流量将呈现爆炸式增长。在未来5G 网络中, 减小小区半径, 增加低功率节点数量,就是保证未来5G 网络支持1 000 倍流量增 长的核心技术之一。因此, 超密集异构网络成为未来5G 网络提高数据流量的关键技术[8]。 未来无线网络将部署超过现有站点10 倍以上的各种无线节点,在宏站覆盖区内,站点间距离将保持10 m 以内,并且支持在每1 km2 范围内为25 000个用户提供服务。同时也可能出现活跃用户数与站点数的比例达到1∶1的现象, 即用户与服务节点一一对应。密集部署的网络拉近了终端与节点间的距离,使得网络的功率与频谱效率大幅度提高,同时 也扩大了网络覆盖范围,扩展了系统容量,并且增强了业务在不同接入技术与各覆盖层次间 的灵活性。虽然超密集异构网络架构在5G 中有很大的发展前景,但就是节点间距离的减少,越发密集的网络部署将使得网络拓扑更加复杂, 从而容易出现与现有移动通信系统不兼容 的问题。在5G 移动通信网络中,干扰就是一个必须解决的问题。网络中的干扰主要有:同频干扰, 共享频谱资源干扰, 不同覆盖层次间的干扰等。现有通信系统的干扰协调算法只能解决单个干扰源问题, 而在5G 网络中,相邻节点的传输损耗一般差别不大,这将导致多个干 扰源强度相近,进一步恶化网络性能,使得现有协调算法难以应对。此外, 由于业务与用户对QoS需求的差异性很大,5G 网络需要采用一些列措施来保障系统性能, 主要有: 不同业务在网络中的实现,各种节点间的协调方案,网络的选择, 以及节能配置方法等[8]。 准确有效地感知相邻节点就是实现大规模节点协作的前提条件。在超密集网络中, 密集地部署使得小区边界数量剧增,加之形状的不规则,导致频繁复杂的切换。为了满足移动性需求, 势必出现新的切换算法;另外, 网络动态部署技术也就是研究的重点。由于用户部署的大量节点的开启与关闭具有突发性与随机性, 使得网络拓扑与干扰具有大范围动态变化特性;而各小站中较少的服务用户数也容易导致业务的空间与时间分布出现剧烈的动态变化[8]。 自组织网络 传统移动通信网络中, 主要依靠人工方式完成网络部署及运维,既耗费大量人力资源又增加运行成本,而且网络优化也不理想。在未来5G 网络中,将面临网络的部署、运营及维护的挑战, 这主要就是由于网络存在各种无线接入技术, 且网络节点覆盖能力各不相同,它
一、基站选址要求 1.远离大功率电磁干扰或强脉冲干扰（雷达站、广播电台、电视台等） 2.与高压线的水平距离必须大于20米 3.必须远离存储易燃、易爆的仓库、企业和加油站，距离>20米 4.与高速公路国道线的隔离距离大于50 米 5.考虑站址及周围的防洪、塌方、滑坡、断层、开山等因素 6.尽可能避开幼儿院、医院 7.避开在沼泽、湖、塘和河沟等洼地，以避免造成巨额配套投资 8.话务量不高的区域（如人口稀疏地区和公路），尽量利用地形优势(如小山头、山坡等)， 避开阻挡，尽量扩大覆盖面和覆盖路段 9.中等发达乡镇地区，考虑各扇区话务量的均衡，减少不必要的增设基站 10.避免选择在开阔水面和十字街口转角的建筑上；市区相邻基站的位置应避免形成正四边 形，以避免形成“乒乓效应” 11.尽量考虑市电和传输线路引入、施工进出道路的方便，以及维护移动油机车进出的便利 12.室外的信号的接收电平要求，城镇等密集城区的路面信号98%区域不小于-75dBm，乡 村、平原等区域的路面信号95%区域不小于-80 dBm 13.基站的征地面积控制在100平方米左右 14.市区基站的天线高度根据情况取30～45 m，市区G网站距要求大于400 m，市区C网 站距要求400~600 m。有条件时天线高度尽量靠上限（45m） 15.郊区基站高度根据覆盖需要取45～60 m。郊区基站站距也应严格控制，根据设计需要 确定，在保证覆盖、容量需要的前提下不实施小区分裂，尽可能减少建站的数量 16.租用机房时尽量选择位置、结构、高度符合设计规定的设站条件。租用房的面积宜在 15 平方米以上，层高大于2.8 米，承重不小于600Kg/m2或根据设备要求。对于宏基 站，自建机房的面积宜控制在12～30 m2；对于微基站，自建机房的面积宜控制在10~15m2或采用室外一体化机柜 17.各扇区天线主瓣宜对人口密集区，同一交换区内（主要指平原或覆盖连片的地区）基站 天线方位角尽量一致，天线正对50 m以内不能有高大建筑物阻挡（如选址困难必须使用有阻挡的机房，应尽量设法将天线延伸到能够绕开阻挡建筑的位置进行安装）。“孤岛式”基站的天线方位角应按实地情况合理确定 18.对于租用楼宇基站，尽量不建楼顶铁塔和框架高桅杆，而建拉线塔和短桅杆 19.自建机房设计必须满足今后扩容和增加新系统的需要，租用机房基站尽可能考虑到满足 室内、外部分安装位置增加新系统的需要。 20.自建铁塔须有预留平台。
移动通信基站基础知识 移动通信基站的建设是我国移动通信运营商投资的重要部分，移动通信基站的建设一般都是围绕覆盖面、通话质量、投资效益、建设难易、维护方便等要素进行。随着移动通信网络业务向数据化、分组化方向发展，移动通信基站的发展趋势也必然是宽带化、大覆盖面建设及IP 化。本讲座主要介绍移动通信基站基础知识、GSM基站简介、GSM基站的优化、GSM基站的维护及移动通信基站对健康的影响。。。 GSM数字移动通信发展非常迅速，从早期规划的大区制，到后来的小区制，直到现在的微蜂窝、微微蜂窝，相对应的天线从早期架设在屋面铁塔上，到后来天线降到屋面上，直到现在要把天线设置在屋面下的外墙侧面上。所有的这些变化都说明，对GSM基站站点的优化在不同阶段要有不同的思路，只有不断更新思想，才能建设和优化好GSM无线网络的通信质量。 在GSM建设初期，建设基站的主要目的是为了扩大无线覆盖面，尽可能力移动用户提供较为满意的连续覆盖，所以基站数量相对较少，无线网络也相对简单。 随着GSM移动电话用户数量的飞速增长，GSM基站只有不断地进行扩容与新建，才能满足用户的需求。随着无线网络的不断扩大，网络资源配置不合理现象日益突出，因此，在GSM基站进入快速发展阶段。应重视对基站的优化。 下面以福州市区GSM基站为例，从3个方面阐述影响移动通信质量的原因，并提出采取优化的方法。 一、预测模型的影响及其优化 1.预测模型的影响 根据所使用的频率不同，通常有两种不同数学模型预测GSM基站无线覆盖范围。 （1）Okumura电波传播衰减计算模式 GSM900MHz主要采用CCIR推荐的Okumura电波传播衰减计算模式。该模式是以准平坦地形大城市区的中值场强或路径损耗作为参考，对其他传播环境和地形条件等因素分别以校正因子的形式进行修正。 （2）Cost-231-Walfish-Ikegami电波传播衰减计算模式 GSM 1800 MHz主要采用欧洲电信科学技术研究联合推荐的"Cost- 2-Walfish-Ikegami"电波传播衰减计算模式。该模式的特点是：从对众多城市的电波实测中得出的一种小区域覆盖范围内的电波损耗模式。 不管是用哪一种模式来预测无线覆盖范围，只是基于理论和测试结果统计的近似计算。由于实际地理环境千差万别，很难用一种数学模型来精确地描述，特别是城区街道中各种密集的、下规则的建筑物反射、绕射及阻挡，给数学模型预测带来很大困难。因此。有一定精度的预测虽可起到指导网络基站选点及布点的初步设什，但是通过数学模型预测与实际信号场强值总是存在差别。
移动通信基站基础知识关键词: 移动通信基站, GSM 基站,GSM 基站优化摘要: 移动通信基站的建设是我国移动通信运营商投资的重要部分，移动通信基站的建设一般都是围绕覆盖面、通话质量、投资效益、建设难易、维护方便等要素进行。随着移动通信网络业务向数据化、分组化方向发展，移动通信基站的发展趋势也必然是宽带化、大覆盖面建设及IP 化。本讲座主要介绍移动通信基站基础知识、GSM 基站简介、GSM 基站的优化、GSM 基站的维护及移动通信基站对健康的影响。 移动通信基站的建设是我国移动通信运营商投资的重要部分，移动通信基站的建设一般都是围绕覆盖面、通话质量、投资效益、建设难易、维护方便等要素进行。随着移动通信网络业务向数据化、分组化方向发展，移动通信基站的发展趋势也必然是宽带化、大覆盖面建设及IP 化。本讲座主要介绍移动通信基站基础知识、GSM 基站简介、GSM 基站的优化、GSM 基站的维护及移动通信基站对健康的影响。(一).移动通信基站基础知识 在城市，基地站可以安装在办公楼中；在农村，安装在集装箱内。基地站是一套为无线小区服务的设备，通常是一个全向或三个扇形无线小区。90 年代初中国移动通信市场上竞争的有美国的摩托罗拉、瑞典的爱立信及日本的NEC 公司。三者生产TACS 制系统均有一定的经验。TACS 制式基地站包括无线收、发信设备及其接口或控制系统。通常基地站有两种控制方式，一种是由移动业务交换中心直接控制，基地站除配备收发信设备外，只有必要的各种接口，爱立信及NEC 两家公司即采用这种方式；而另一种是基地站具有控制系统(BSC)，即具有一定的智能，摩托罗拉公司即是这种方式。摩托罗拉公司的设备有两种系列。图1 是一个典型HC 系列 5 个机架基地站的组合固，从右到左看，第一个是电源架，第二、第三是发信架，第四个是收信架，第五个是基地站控制系统(BSC)及音频架。一个发信架包括8 个话音信道和一个控制信道。现两个发信架互为主备用状态，自动倒换，即采用所谓冗余式。图 2 是一个典型LD 系列3 个机架基地站的组合图，从右到左看，第一个是电源架，第二、三个是收发信架(包括基地站控制系统)。一个收、发信架有8 个话音信道和两个控制信道。每一个电源架只能提供两个收、发信架的需要，当根据扩容需要增加收、发信架时，电源架也必须相应地增加。每增加一个机架就可增加10 个话音信
移动通信
Mobile Communication
兰州交通大学电信学院 主讲：李翠然 E-mail:licr@https://www.doczj.com/doc/f017077204.html,
目录
第一章 概述（4学时） 第二章 移动通信组网原理（5学时） 第三章 天线技术（1学时） 第四章 干扰和噪声（1学时） 第五章 移动通信的电波传播（4学时） 第六章 GSM系统（6学时） 第七章 GPRS系统/WCDMA系统（3学时） 第八章 IS-95系统（4学时） 习题讲解与课堂练习（2学时） 复习 （2学时）
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第二章 移动通信组网原理
2.1 大区制移动通信网 2.2 小区制移动通信网构成方式
2.2.1 构成及特点 2.2.2 条（带）状服务区 2.2.3 面状服务区
2.3 2.4 2.5 2.6
小区分裂、扇区化 干扰和系统容量 频率分配方法 多信道共用技术
2.6.1 多信道共用的概念 2.6.2 话务量、呼损率、信道利用率、系统用户数 2.6.3 信道的自动选择方式
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2.1 大区制移动通信网
通常移动通信网的体制可分为小容量的大区制和大 容量的小区制
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一、大区制的概念 指一个基站覆盖整个服务区 二、特点 基站发射功率很大，一般为50-200W； 大区制系统的基站频道数是有限的，容量不大，只适 用于中小城市和专用移动通信等 大区制的网络结构简单、成本低
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2.2 小区制移动通信网构成方式
1.1.1 构成及特点
一、小区制的概念
将整个服务区划分成若干个半径为2-20km的小区， 每个小区中设置一基站负责与小区内移动用户的无线 通信，这种方式称为小区制。 目的：为了解决大区制系统容量不高、频谱利用率 低等问题。
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基站用固定型阀控密封铅酸蓄电池 使用规范及日常维护注意事项 一、蓄电电池的存放 铅酸蓄电池在存放期间都有自放电的过程，若不及时对电池补充电，自放电的结果将直接导致电池内部pbSO4的大量积累，pbSO4晶体存在着特别容易结晶的化学现象，即pbSO4晶体的大量积累导致电池回充电困难，电池容量下降，寿命缩短。因此电池不易长期存放。存放中的注意事项： 1、自放电受温度的影响较大，见下表自放电在温度及存放时间的影响下电池的剩余容量。 2、存放一段时间后，通过开路电压可以近似得出电池的剩余容量。
3、蓄电池长期放置需提高电压进行补充电，方式如下： 2V系列电池的补充电方式： 12V系列电池的补充电方式： 根据以上情况得出，电池不易长期储存。若储存应保证温度在25℃以下、通风、干燥的环境，同时按上表给定的电压、电流、时限做好电池的回充电工作。 二、蓄电电池的安装 1.电池连接前应先用细丝钢刷将端子刷至出现金属光泽， 以将连接件电阻降至最低。（消除金属表面的氧化层） 2.电池均荷电出厂，安装过程中谨防短路。 3.电池组电压较高，安装过程中应使用绝缘工具防止电击。
4.电池组连接完毕后，应检测电池系统电压及电池的正、 负极摆放是否正确，防止安装反极。 5.电池组不要求马上开通，避免与负载相连造成电池组放 电，严重过放电可导致电池报废。 6.电池组连接完毕后，检测连接件是否紧固，防止虚接。 （电池使用过程中大电流充放电易产生打火现象，严重 可导致火灾等恶性事故的发生） 7.电池必须同容量、同一时期生产的电池并联使用。 三、蓄电池参数设置
四、蓄电电池的充电 1.充电方式采用恒压限流式。（用户一次性设定充电过程中无 需进行全程监管，防止其他方式的充电方法造成电池过充 电，例如：恒流式充电） 2.2V单体电池浮充电压设置为2.23V/单体·25℃，总电压为 2.23V×n。12V单体电池浮充电压设置为1 3.44V/单 体·25℃，总电压为13.44V×n。 3.电池初始充电电流≤0.2C10A。 4.浮充使用时电池无需均衡充电。 5.循环使用时充电电压2V-GFM(Z)型电池2.35V/单体·25℃ 电流最大为0.2C10A，12V-GFM（C）型电池电压为14.10V/ 单体·25℃电流最大为0.2C10A。（电池使用环境恶劣，例 如偏远地区市电不好，电池经常充放电或放电之后不能及 时回充也可以采用这种方法充电）
《移动通信原理》复习大纲 第1 章 1、蜂窝移动通信系统经历了几代移动通信系统（包括研发系统）？每一代移动通信系统的 多址方式是什么？其主要的技术特征是什么？P2 答：多址方式：1G频分多址（FDMA），2G使用电路交换的数字时分多址（TDMA）或码分多址（CDMA），3G使用分组/电路交换的CDMA，4G使用了不同的高级接入技术并采用全IP(互联网协议)网络结构。 主要技术特征：1G模拟技术，2G数字话音系统，B2G数字话音/数据系统，3G宽带数字系统，B3G/4G极高速数据系统。 2、我国移动通信发展经历了哪4个发展阶段？P3 引进、吸收、改造、创新4个阶段 3、蜂窝小区的几何形状要符合哪两个条件？符合这种条件的有正方形、三角形和六边形， 该选用哪一种形状？为什么？P6 条件①能在整个覆盖区域内完成无缝连接而没有重叠②每一个小区能进行分裂，以扩展系统容量，也就是能用更小的相同几何形状的小区完成区域覆盖，而不影响系统的结构。 六边形：最接近小区基站通常的圆形辐射模式。 4、数字时分GSM系统，采用TDMA方式，设分配给系统的总频宽1.25MHz；载频间隔 200kHz；每载频时隙为8；频率重用的小区数为4，则系统容量为多少？如果AMPS系统采用FDMA方式，载频间隔为25 kHz，不分时隙，其他参数相同，系统容量为多少？ 1.系统容量为1.25/0.2*8*4=200， 2.系统容量为1.25/.0.025*4=200 5、最简单的蜂窝系统由哪3部分组成？其中，MSC和普通交换相比，除完成交换功能之外， 还要完成什么功能？P7 最简单的蜂窝系统由移动台、基站和移动交换中心3部分组成。其中，MSC和普通交换相比，除完成交换功能之外，还要增加移动性管理和无线资源管理的功能。 6、增加蜂窝小区容量的主要方式有哪3种？P7 小区分裂、裂向和覆盖区分区域 7、什么叫越区切换？软切换和硬切换的区别是什么？GSM采用什么形式的硬切换？技术上有什么特征？P9 ①当处在通话过程中的移动台从一个小区进入另一个相邻小区时，其工作频率及基站与 移动交换中心所用的连续链必须从它离开的小区转换到正在进入的小区，这一过程称为“越区切换”。②硬切换是指在新的连接建立以前，先中断旧的连接，而软切换是指维持旧的连接，又同时建立新的连接，并利用新旧链路的分集合并来改善通信质量，与新基站建立可靠连接之后再中断旧链路。软切换和硬切换相比，可以大大减少掉话的可能性，是一种无缝切换。③GSM采用了移动台辅助的越区切换方式。④对于切换时的信道分配采取了优先切换的策略。 8、典型移动通信系统可分为哪6类？它们各自的技术特点是什么？有何异同点？ （提示，可从组网方式、无线接入方式、调制技术、传输信息种类、交换方式等多方面总结） 蜂窝移动通信系统、无绳电话系统、集群移动通信系统、移动卫星通信系统、分组无线网、无线寻呼系统 9、“小灵通”系统采用什么双工方式？其多址方式是什么？每载频划分多少时隙？每载频最多可提供多少对双工信道？P12 时分双工方式时分多址每载频划分8个时隙，最多提供4对双工信道
移动基站工程建设规范 为了提高工程质量、确保施工符合技术规范要求，根据原邮电部和信息产业部对通信工程施工的相关要求，特别对基站工程施工做了统一规范要求，本要求主要依据以下参考文献： 1、《通信电源设备安装设计规范》YD 5040-97 2、《通信电源设备安装工程验收规范》YD 5079-99 3、《通信工程电源系统防类防雷技术规范》YD 5078-98 4、《数字移动通信（TDMA）设备安装工程验收规范》YD 5067-98 文中如有不详处以上述中华人民共和国通信行业标准为准。
目录 第一部分前期建设 (3) 第一章站址标准 (3) 第二章避雷与接地标准 (4) 第三章机房标准 (7) 第四章市电标准 (10) 第五章铁塔标准 (12) 第二部分施工阶段 (14) 第六章基站标准 (14) 第七章天线标准 (17) 第八章馈线标准 (19) 第九章电源标准 (21) 第十章传输标准 (23) 第十一章监控标准 (25) 第十二章标识标准 (28)
第一部分前期建设 第一章站址标准 1.1强制要求 1.1.1站址应有安全环境，不应选择在易燃、易爆的建筑物和堆积场附近。 1.1.2站址应选在地形平坦、地质良好的地段。应避开断层、土坡边缘、古河道和有可能塌方、滑坡和有开采价值的地下矿藏或古迹遗址的地方。 1.1.3站址不应选择在易受洪水淹灌的地区。如无法避开时，可选在基地高程高于要求的计算洪水水位0.5m以上的地方。 1.1.4当基站需要设置在飞机场附近时，其天线高度应符合机场净空高度要求。 1.2站址 1.2.1基站选址应结合水文、地质、地震、交通、城市规划和投资效益等因素综合比较选定。 1.2.2基站的占地面积既要满足业务发展的需求，又要节约用地，不占或少占农田。 1.2.3不宜在大功率无线发射台、大功率雷达站、高压电站和有电焊设备、X光设备或产生强脉冲干扰的热和机、高频炉的企业或医疗单位设站。 1.2.4站址不应选择在易燃、易爆的仓库和材料堆积场以及在生产过程中容易发生火灾和爆炸危险的工厂、企业附近。 1.2.5基站站址不宜设置在生产过程中散发较多粉尘或有腐蚀性排放物的工厂企业附近。 1.2.6基站选址时应考虑当地用户发展需要和当地频率规划要求。 1.2.7基站选址时应充分考虑380V电源、传输及走线路由的要求。 1.2.8基站宜选择在有适当高度的建筑物可利用的地点。 1.2.9市区基站选址时应考虑与周围基站保持高度一致的要求，郊区基站选址时应考虑覆盖范围的要求。 1.2.10基站选址时应充分考虑铁塔或桅杆安装位置，室内外馈线走线路由，馈线洞位置的要求。 1.2.11基站选址时应考虑天线安装位置正前方50m内无高大建筑物阻挡。 1.2.12基站选址时应考虑周围环境发展变化的影响，并要考虑建设维护方便。 1.2.13基站所选站址为低洼地带，则机房必须设置在二楼以上。