小灵通技术百问百答.docx

1、小 灵 通 技 术百 问 百 答孙宇彤 刘 强 朱美根 陈迪华 肖田忠 编著人 民 邮 电 出 版 社图书在版编目 CCIP）数据小 灵 通 技 术 百 问 百 答 孙 宇 彤 等 编 著 . 北 京 ： 人 民 邮 电 出 版 社 ， 2005.6 ISBN 7-115-13381-6I.小 II.孙 I.移 动 通 信 通 信 系 统 问 答 IV.TN929.5-44 中 国 版 本 图 书 馆 CIP 数 据 核 字 C2005） 第 029242 号内 容 提 要本书作者收集和整理了小灵通系统在使用和维护中遇到的大量实际问题， 从中精选出了 100 余个有 关小 灵通技术方面的最具有

2、代表性问题， 并针对这些问题进行了详细的解答。 为了便于读者理解和掌握相关内容， 在 每 一 章 解 答 问 题 之 前 都 对 相 关 的 概 念 和 基 础 知 识 作 了 概 要 的 讲 解 。 全 书 按 小 灵 通 技 术 分 为 基 础 、 射 频 、 协 议解析、网络优化和通信切换五大部分。本书可以帮助读者澄清和明确许多关于小灵通技术的基本概念，获得许多常见问题的解决思路和对策。 本书适合从事小灵通系统运行和维护的人员阅读。小 灵 通 技 术 百 问 百 答编 著 孙宇彤 刘 强 朱美根 陈迪华 肖田忠 责任编辑 梁 凝人民邮电出版社出版发行 北 京 市 崇 文 区 夕 照 寺

3、街 14 号 邮编 100061 电 子 函 件 网址 http:/ 北京隆吕伟业印刷有限公司印刷 新华书店总店北京发行所经销开 本 ： 7871092 1/16印 张 ： 10字 数 ： 237 千字 2005 年 6 月第 1 版印 数 ： 1 4 000 册 2005 年 6 月 北 京 第 1 次 印 刷ISBN 7-115-13381-6/TN2476定价：23.00 元读者服 务热线 ： （ 010） 67129258 印装质 量热线 ： （ 010） 67129223前 言通 信 技 术 日 新 月 异 ， 而 移 动 通 信 技 术 无 疑 是 其 中 最 红 火 的 ， 作

4、为 移 动 通 信 技 术 中 的 核 心 部分 空 中 接 口 技 术 ， 自 然 也 成 为 通 信 从 业 人 员 和 学 习 通 信 的 人 员 迫 切 需 要 了 解 和 掌 握 的 内容。 为了帮助大家了解和掌握移动通信技术的精华， 空中接口学园 网站从 2003 年建立 后 ， 就 本 着 “交 流 移 动 通 信 技 术 ， 分 享 移 动 通 信 技 术 精 华 ”的 宗 旨 ， 成 为 广 大 网 友 技 术 分 享 与交流的平台。 空 中 接 口 学 园 网 站 以 论 坛 为 主 要 交 流 形 式 ， 版 主 队 伍 中 集 合 了 多 位 移 动 通 信 技 术 专

5、 家 ， 他 们 为 广 大 网 友 答 疑 解 惑 ， 与 网 友 进 行 技 术 交 流 共 同 提 高 技 术 水 平 。 为 了 更 好 地 普 及 移 动通信技术，版主们从网友们提出的大量问题中，收集和整理了有关小灵通技术方面的 100 余 个 有 代 表 性 的 问 题 ， 并 加 以 详 细 解 答 ， 编 辑 成 小 灵 通 技 术 百 问 百 答 一 书 。 为 了 保 持 问 题的原汁原昧，本书对提问中概念不够清晰的地方没有予以修改，敬请阅读时注意。本书分为基础、射频、协议解析、无线网络优化和通信切换五大部分，分别由孙宇彤、 刘强、朱美根、陈迪华和肖田忠编写。本 书 可 以

6、 帮 助 读 者 澄 清 和 明 确 许 多 关 于 小 灵 通 技 术 的 基 本 概 念 ， 使 他 们 获 得 许 多 常 见 问 题的解决思路和对策。本书适合从事小灵通系统运行和维护的人员阅读。读者有任何问题， 可以与笔者联系 CE-mail:） ， 也可以 访问 空中接口 学园 网站： http:/。 欢 迎各位读者就书中的不尽之处与版主们进行深入讨论。孙 宇 彤于 2005 年 1 月目 录第一章 基 础 .11.1 背 景 知 识 .11.1.1 小 灵 通 系 统 11.1.2 PHS 空中接口的特性 21.1.3 小 灵 通 的 特 点 31.1.4 小 灵 通 系 统 的

7、结 构 51.2 PHS 空 中 接 口 的 结 构 71.2.1 物 理 结 构 71.2.2 PHS 的逻辑信道 81.2.3 PHS 逻辑信道结构 101.2.4 逻 辑 控 制 信 道 结 构 121.2.5 链 路 信 道 结 构 及 功 能 141.3 问答 151.3.1 什 么 是 时 分 机 制 ？ 151.3.2 TDMA 是不是被淘汰的技术？ 151.3.3 GSM 与 PHS 空中接口有什么异同？ 161.3.4 PHS 空中接口有多少版本？版本之间有什么差异？ 171.3.5 什 么 是 链 路 与 建 链 ？ 181.3.6 信 道 和 时 隙 的 区 别 191.

8、3.7 一 个 物 理 信 道 中 可 以 包 含 多 个 逻 辑 信 道 吗 ？ 201.3.8 帧 内 各 个 时 隙 频 点 是 否 相 同 ？ 时 隙 与 用 户 的 物 理 通 道 有 何 关 系 ？ .201.3.9 同 步 突 发 脉 冲 的 作 用 与 结 构 201.3.10 同 步 突 发 脉 冲 与 基 站 同 步 有 关 系 吗 ？ 211.3.11 BCCH、 SCCH、 PCH 有什么作用，三者之间有什么关系？ .211.3.12 关于 PS-ID、 PS number 和 PS key.211.3.13 关于 R 和 GT 的 问 题 221.3.14 关于 CR

9、C 和 UW 的问题 221.3.15 PHS 空中接口如何检错纠错？ 231.3.16 控 制 时 隙 的 上 下 行 在 发 送 的 方 式 上 有 区 别 吗 ？ .231.3.17 基 站 接 收 上 行 控 制 时 隙 选 择 方 式 的 问 题 231.3.18 复 帧 的 作 用 是 什 么 ？ 241.3.19 超 帧 的 作 用 是 什 么 ？ 251.3.20 LCCH 与 CCH 有 区 别 吗 ？ 251.3.21 关于 PHS 空中接口的分层结构 .25 1 1.3.22 为 什 么 总 是 终 端 首 先 发 送 SCCH 消息？ 261.3.23 寻 呼 区 与

10、位 置 区 的 概 念 有 什 么 区 别 和 联 系 ？ 261.3.24 全 局 定 义 花 样 的 作 用 271.3.25 鉴 权 与 扰 码 有 什 么 区 别 ， 各 有 什 么 作 用 ？ 271.3.26 PHS 终端的待机时间和省电机制 281.3.27 PHS 有什么不足，需要怎样改进？ 29第二章 射 频 .302.1 背 景 知 识 .302.1.1 无 线 电 波 的 传 播 302.1.2 移 动 通 信 设 备 362.1.3 天线 372.2 问答 392.2.1 PHS 基站射频口是如何定义的？在实际工作中有什么作用？ 392.2.2 小 灵 通 为 什 么

11、不 稳 定 ？ 412.2.3 驻 波 比 412.2.4 小 灵 通 基 站 是 如 何 实 现 上 下 行 平 衡 的 ？ 422.2.5 如 何 维 护 小 灵 通 基 站 的 天 馈 系 统 ？ 432.2.6 小 灵 通 基 站 放 大 器 为 什 么 用 处 不 大 ？ 442.2.7 PHS 基站峰值功率与平均功率是什么关系？ 452.2.8 如 何 调 整 小 灵 通 干 放 的 下 行 输 出 增 益 使 其 下 行 刚 好 以 满 功 率 输 出 ？ 462.2.9 如 何 做 好 小 灵 通 室 内 分 布 覆 盖 ？ 472.2.10 如 何 解 决 小 灵 通 室 内

12、 分 布 系 统 中 干 扰 规 避 率 高 的 问 题 ？ .502.2.11 如 何 解 决 小 灵 通 室 内 分 布 覆 盖 系 统 对 电 梯 的 覆 盖 ？ .502.2.12 小 灵 通 与 WLAN 的兼容 .512.2.13 PHS 与 3G 的兼容 .512.2.14 PHS 与 3G 的 室 外 覆 盖 的 相 互 影 响 .522.2.15 PHS 与 3G 的 室 内 覆 盖 的 相 互 影 响 .54第三章 协 议 解 析 563.1 结构 563.1.1 SACCH 和 FACCH563.1.2 LAPDC 协议 593.1.3 网 络 层 593.2 建 立 链

13、 路 信 道 .633.2.1 建 立 链 路 信 道 的 相 关 消 息 633.2.2 链 路 信 道 建 立 过 程 643.2.3 链 路 信 道 建 立 流 程 653.3 呼 叫 流 程 .663.3.1 主叫 67 2 3.3.2 被叫 683.3.3 呼 叫 释 放 693.3.4 位 置 登 记 703.3.5 异 常 呼 叫 703.4 问答 713.4.1 关 于 相 对 时 隙 、 绝 对 时 隙 、 控 制 时 隙 和 通 信 时 隙 的 问 题 .713.4.2 LAPDC 的 长 度 固 定 就 不 需 要 标 志 位 吗 ？ 723.4.3 关于 Call Re

14、ference733.4.4 寻 呼 无 响 应 后 最 多 可 再 重 发 几 次 ? 733.4.5 MM 中 的 位 置 注 册 请 求 都 在 什 么 情 况 下 被 触 发 ?733.4.6 信 息 单 元 集 改 变 是 什 么 ?743.4.7 Call Proceeding 消 息 究 竟 什 么 时 候 发 送 ？ .743.4.8 与 CONNECT 消息有关的问题 753.4.9 CC PROGRESS 消息的含义 .763.4.10 关于 CC 协议流程 SDL 图的一个疑问 793.4.11 NO CS FREE CHANNEL 有什么含义？ 793.4.12 实 测

15、 流 程 中 Relevant CS USE impossible 的 含 义 .803.4.13 “NO FREE OUTGOING LINE ON WIRED SIDE”的 含 义 .803.4.14 通 话 过 程 中 RR 有 什 么 作 用 ？ .803.4.15 协 议 流 程 中 数 据 链 路 层 的 参 数 说 明 813.4.16 关于 CHANNEL 类参数的问题 .823.4.17 area info 数 据 的 解 读 .843.4.18 STD-28 协 议 中 表 示 RSSI 强度的 8 位 值 如 何 解 析 ？ 843.4.19 呼 叫 流 程 解 析 85

16、3.4.20 开 机 注 册 过 程 的 信 令 流 程 的 详 细 解 析 863.4.21 短 消 息 是 如 何 实 现 的 ？ 873.4.22 PHS35L/C 的设置 893.4.23 流 程 中 各 项 信 息 是 什 么 含 义 ？ 903.4.24 PHS 35L/C 是 如 何 知 道 sync off(on)、 Tx off（ on） 并 打 印 出 来 的 .913.4.25 关于 PHS35 的监测流程中的注释 .913.4.26 在 呼 叫 流 程 中 如 何 得 到 主 被 叫 号 码 ？ 923.4.27 主 叫 和 MO、 被 叫 和 MT 流 程 有 什 么

17、 差 别 ？ .933.4.28 能 否 用 PHS35 截 获 终 端 的 鉴 权 码 ？ .95第四章 无 线 网 络 优 化 974.1 背 景 知 识 .974.1.1 综述 974.1.2 CCH 选择机制 .984.1.3 TCH 分配机制 .984.1.4 同 步 原 理 99 3 4.1.5 统 计 指 标 1024.1.6 来 话 接 通 率 的 分 析 1054.2 问答 1074.2.1 网 络 优 化 有 策 略 吗 ？ 1074.2.2 小 灵 通 的 网 络 优 化 应 该 从 哪 些 方 面 入 手 ？ 1074.2.3 基 站 同 步 的 相 关 问 题 108

18、4.2.4 PHS 空中接口频率选择机制 1094.2.5 CCH BLOCK 是怎么产生的？如何解决 CCH BLOCK？ .1094.2.6 什 么 是 CCH 同 时 隙 干 扰 ？ 1104.2.7 CCH 干扰分析中的“ 可视基站” 是什么意思？ 1104.2.8 关 于 检 测 电 平 的 疑 问 1104.2.9 如 何 评 估 TCH 的 干 扰 .1114.2.10 什 么 是 干 扰 规 避 率 ？ 1114.2.11 无 线 话 务 统 计 中 的 占 用 时 长 1114.2.12 无 线 信 道 阻 塞 与 无 线 频 率 阻 塞 1114.2.13 影 响 基 站

19、拒 绝 率 的 因 素 有 哪 些 ？ 有 没 有 解 决 办 法 ？ .1124.2.14 关于 Request 比 例 的 问 题 .1124.2.15 建 链 再 请 求 率 是 怎 么 产 生 的 ？ 如 何 降 低 建 链 再 请 求 率 ？ .1124.2.16 短 消 息 业 务 会 影 响 系 统 的 什 么 指 标 ？ 1134.2.17 Miss call 会 影 响 系 统 的 什 么 指 标 ？ .1134.2.18 无 缝 切 换 终 端 会 影 响 系 统 的 指 标 吗 ？ 1134.2.19 有 关 机 提 示 功 能 的 终 端 关 机 后 ， 有 人 拨 打

20、 会 影 响 被 叫 接 通 率 吗 ？ 1144.2.20 如 何 准 确 统 计 RP 的掉话率？ 1144.2.21 掉 话 率 是 否 反 映 了 系 统 中 全 部 的 掉 话 ？ 1144.2.22 终 端 掉 话 的 原 因 有 哪 些 ？ 如 何 减 少 掉 话 ？ 1144.2.23 在 提 高 PHS 接通率方面有什么经验？ .1154.2.24 频 率 规 划 有 作 用 吗 ？ 1164.2.25 更 换 拨 打 地 点 不 能 主 被 叫 的 原 因 分 析 1164.2.26 终 端 能 主 叫 不 能 被 叫 的 可 能 原 因 1164.2.27 系 统 中 G

21、PS 基站的比例 .1174.2.28 位 置 登 记 率 的 相 关 问 题 1174.2.29 一 个 寻 呼 区 划 分 多 大 比 较 合 适 ？ 1174.2.30 基 站 下 行 SCCH 不够用怎么办？ 1184.2.31 参 数 调 整 与 网 络 指 标 的 关 系 1184.2.32 全 向 天 线 和 定 向 天 线 在 实 际 运 用 中 分 别 需 要 注 意 什 么 ？ .119第五章 通 信 切 换 1215.1 背 景 知 识 .1215.1.1 概述 1215.1.2 切 换 原 因 122 4 5.1.3 切 换 方 式 1225.1.4 切 换 处 理 过

22、 程 1245.1.5 切 回 机 制 1245.1.6 切 换 流 程 1255.2 问答 1295.2.1 能 介 绍 一 下 PHS 的切换机制吗？ .1295.2.2 基 站 如 何 区 别 主 叫 、 被 叫 、 位 置 登 记 和 重 新 呼 叫 型 切 换 ？ .1305.2.3 PHS 的切换有几种？ 1305.2.4 切 换 是 先 断 后 连 还 是 先 连 后 断 ？ 1315.2.5 关于 Switch Back 的 问 题 1315.2.6 切 换 成 功 是 怎 么 定 义 的 ？ 1325.2.7 PHS 空中接口的关键时间参数 1325.2.8 什 么 是 越

23、区 切 换 ? 1325.2.9 关于 TCH Switching/Handover 切换 .1335.2.10 重 新 呼 叫 型 切 换 为 什 么 还 是 切 换 ？ 1345.2.11 “PS 发 起 ”和 “PS 申请”重新呼叫型切换的区别 .1345.2.12 关 于 “重 新 呼 叫 型 切 换 ”中 “PS 申请”的切换方式的疑问 1355.2.13 关于 TCH Switching 信 息 单 元 的 作 用 .1355.2.14 请教 TCH 型切换的问题 .1355.2.15 关 于 切 换 电 平 的 疑 问 1365.2.16 TCH Switching/Handov

24、er 时 原 基 站 的 释 放 消 息 的 疑 问 .1365.2.17 关 于 重 新 呼 叫 型 切 换 测 试 流 程 中 SETUP 消息的疑问 .1375.2.18 为 什 么 切 换 时 不 需 要 重 新 鉴 权 ? 1385.2.19 关 于 重 新 呼 叫 的 鉴 权 问 题 1385.2.20 为 什 么 切 换 时 不 需 要 鉴 权 ， PS 还需要上传 PS KEY? 1385.2.21 切 换 中 SYN BURST 的疑问？ .1385.2.22 基 站 同 步 与 切 换 的 关 系 1395.2.23 关 于 无 缝 切 换 手 机 的 疑 问 139附录一

25、 术 语 表 141附录二 缩 略 语 表 145参考文献 .147 5 业务 控 制 点PSTNISDN接口 3 接口 2PHS交换中心 CS RS第 一 章 基 础 1.1 背 景 知 识1.1.1 小灵通系统小灵通， 学名为无线市话， 是无线接入产品的一种。 1998 年小灵 通在浙江余杭首先开通， 并在最近几年得到快速发展。目前开通小灵通的城市已经超过了 300 座，大江南北，处处可 见小灵通。国内小灵通系统设备主要由 UT 斯达康、中兴和朗讯三家公司提供，最初小灵通终端也 是由这三家公司制造。后来由于小灵通发展的火爆之势，吸引了其他公司加入小灵通终端的 制造行列，其中包括华为、普天和

26、康佳等公司。目 前 小 灵 通 系 统 不 但 能 提 供 传 统 的 语 音 业 务 ， 还 可 以 提 供 很 多 增 值 业 务 。 其 中 最 常 见 的 是数据业务， 利用小灵通终端可以提供 14.4kbit/s、 32kbit/s 或 64kbit/s 的 数据通信速率， 超过 了 GSM， 与 GPRS 相比也毫不逊色。此外，小灵通的增值业务还包括短消息、丢话通知、 C-mode 等等。小灵通系统与 PHS 系统有密切的关系， 小灵通的空中接口使用了 PHS 的空中接口。 PHS 是 个 人 便 携 电 话 系 统 （ Personal Handy Phone System） 的

27、 缩 写 ， 是 由 日 本 发 展 的 一 种 移 动 通 信 系统，与目前广为使用的 GSM、 窄 带 CDMA 等移动通信系统同属于第二代移动通信系统。 PHS 来 源 于 数 字 无 绳 电 话 系 统 ， 其 终 端 发 射 功 率 很 小 ， 体 积 小 巧 、 轻 便 。 基 站 覆 盖 半 径 小 ， 用 户 可 在 慢 速 移 动 状 态 使 用 。 PHS 系 统 的 设 计 理 念 是 尽 量 使 用 成 熟 的 技 术 ， 系 统 接 口 基 本上采用了已经标准化的 ISDN 和 IN（ 智 能 网 ） 接 口 ， 与 GSM 系 统 形 成 了 鲜 明 的 对 比 。

28、 这样 ， PHS 系统部署起来相对简单得多。图 1.1 是 PHS 系统结构图 ，图中 PS 定 义为用户终端（Personal Station） ，以 下简称为终 端 ， 相 当 于 手 机 ； CS（ Cell Station） 是 PHS 系 统 基 站 ； RS（ Relay Station） 是 PHS 系统中继 站 。 PHS 交换中心具有呼叫、交换、切换等功能；业务控制点具有位置登记、鉴权等功能。接口 4接口 1 接 口 1PS图 1.1 PHS 系统的结构 1 PHS 系统可以与 PSTN、 ISDN 等 其 他 通 信 网 络 相 连 ， PHS 系统定义了如表 1.1 所

29、 示 的 4种标准化的接口，可以看到只有空中接口是 PHS 系统特有的。表 1.1 PHS 系统接口一览表名 称 位 置 特 点接口 1 PS 与 CS 之间 空中接口接口 2 CS 与 PHS 交换中心之间 ISDN 协议接口 3 PHS 交换中心与其他网络之间 ISUP 协议接口 4 业务控制点与其他网络之间 INAP 协议与 PHS 空中接口相关的主要设备有 CS（基站）和 PS（终端 ） 。P HS 空中接口的规范称 为 RCR STD-28 标 准 。 该 标 准 经 历 了 4 个 版 本 发 展 的 过 程 ， 以 版 本 2（ V2） 及 版 本 3（ V3） 比较常见。目前

30、PHS 空中接口最新的版本为 2002 年推出的 RCR STD-28 V4.0， 但 是 还 没 有 相关的产品。PHS 空中接口支持下述业务。 承 载 业 务 ： PHS 支 持 语 音 、 3.1kHz 音频以及 32kbit/s 和 64kbit/s 的 数 据 业 务 。 电 信 业 务 ： RCR STD-28 没 有 规 定 。 补 充 业 务 ： PHS 支持 DTMF 信号传递和终端之间的信息传递。 RCR STD-28 标准面向以下两大应用： 公 用 系 统 ： 相 当 于 PHS 移动通信系统。 私 用 系 统 ： 相 当 于 数 字 无 绳 电 话 。 两 大 应 用

31、之 间 的 主 要 区 别 是 使 用 的 频 段 和 频 点 数 目 不 同 ， 公 用 系 统 频 点 相 对 较 多 ， 频 段相对较宽。本书以下有关 PHS 空中接口的内容将以 RCR STD-28 V3.2 为蓝本，如有不同版本，将 会特别注明。此外，如不做特殊说明，本书中提到的 PHS 系统指的都是公用系统。1.1.2 PHS 空中接口的特性小灵通由于采用了 PHS 空中接口，因此 PHS 空中接口的技术参数决定了小灵通系统的 无线特性，包括频点、功率和灵敏度等关键参数。PHS 空中接口的主要参数如表 1.2 所 示 。表 1.2 PHS 空中接口的主要参数项 目 参 数 项 目

32、参 数使 用 频 段 （ MHz） 1893.5 1919.6 工作方式 TDD波 长 （ cm） 16 调制方式 /4-QPSK载 波 间 隔 （ kHz） 300 语音编码 32kbit/s ADPCM频点数 87 信道数 4频 点 宽 度 （ kHz） 288 传输速率 384kbit/s多址方式 TDMA 比特时长 2.6s1载波频率PHS 空 中 接 口 使 用 两 类 频 点 ： 控 制 载 频 和 通 信 载 频 。 控 制 载 频 承 载 信 令 ， 通 信 载 频 主 要 2 承载业务。值得注意的是，RCR STD-28 标准只规定了私用系统的控制载频，而且将日本和 其他国家

33、私用系统的控制载频频点做了区分。然而 RCR STD-28 标 准 并 没 有 规 定 公 用 系 统 的 控制载频，换句话说，公用系统的控制载频可以由运营商自行确定。目前国内小灵通系统使 用第 26 号 频 点 为 控 制 载 频 ， 控 制 载 频 周 围 的 两 个 频 点 保 留 作 保 护 之 用 。通 信 载 频 使 用 除 控 制 载 频 和 保 护 频 点 以 外 的 频 点 ， 公 用 系 统 比 私 用 系 统 可 用 的 频 带 范 围 要大。频点与载波频率之间有如下计算公式： Fc=F00.15+0.3N ( 1 N 82， F0=1895MHz) Fc=F076.65

34、+0.3N (251 N 255， F0=1895MHz)式中 Fc 代 表 载 波 频 率 ， N 代 表 频 点 。 值 得 注 意 的 是 ， PHS 空中接口版本 3 以 前 只 有 第 1 76号频点，第 251 255 号 和 第 77 82 号 共 11 个 频 点 是 PHS 空中接口版本 3 扩充的。 2发射功率RCR STD-28 标准规定了基站和终端的最大射频发射功率， 如表 1.3 所示。 最大射频发射 功 率 允 许 有 +20%， 50%的 误 差 。表 1.3 PHS 的发射功率表类 型 频 率 范 围 （ MHz） 频 点 范 围 最 大 功 率1893.65

35、1905.95 No.1 37， No.251 255 20mW 以下1906.25 1915.55 No.38 69 500mW 以下1915.85 1918.25 No.70 78 2W 以下CS1918.55 1919.45 No.79 82 500mW 以下PS 1893.65 1919.45 No.1 82， No.251 255 10mW 以下3灵敏度指标：低于 16dBV， 相 当 于 91dBm。方 法 ： 在 TCH 中传输至少 2556bit 数 据 ， 保 证 比 特 误 码 率 （ BER） 0.01 时的接收电平。说 明 ： 灵 敏 度 指 标 与 比 特 误 码 率

36、 有 关 。 显 然 ， 信 号 电 平 越 低 ， 比 特 误 码 率 越 高 。 灵 敏 度 指标表示设备在可容忍的最大比特误码率下，所需要的最小信号电平。4 误 码 率 门 限指标：低于 25dBV。方 法 ： 在 TCH 中传输 511bit 的 伪 随 机 噪 声 ， 保 证 比 特 误 码 率 （ BER） 1105 时 的 接 收 电平。说明： 误码率门限指标代表设备正常工作的比特误码率情况下， 所需要的最小信号电平。1.1.3 小灵通的特点小灵通采用了 PHS 空中接口，因此小灵通也具有 PHS 空中接口的典型特点：低辐射、 微蜂窝和优音质。常 见 的 小 灵 通 基 站 的

37、发 射 功 率 最 高 为 500mW， 甚 至 低 于 普 通 GSM 手 机 的 最 小 发 射 功 率，更不用说小灵通手机的平均发射功率只有 10mW， 低 的 发 射 功 率 构 成 了 小 灵 通 的 最 大 特 色“环保” 。在日本 ，G SM 手机是不允许在医院使用的，但 PHS 手机却可以畅行无阻。 如果要选择一种颜色来形容小灵通手机的话， “深绿”也许是最恰当的。 3 由 于 小 灵 通 基 站 的 发 射 功 率 低 ， 自 然 覆 盖 半 径 小 ， 每 个 基 站 的 蜂 窝 半 径 只 有 百 米 级 ， 与 GSM 基站的公里级的蜂窝半径无法相比， 因此， 小灵通基

38、站的覆盖是采用微蜂窝甚至微微蜂 窝的方式完成的。微蜂窝与蜂窝相比，有其利也有其弊。其利在于同样的面积，由于微蜂窝 的基站数量多， 相对容易吸收业务； 缺点是增加了终端的切换频率。 针对微蜂窝的这一特点， 有两种解决思路：其一，强调小灵通适合慢速移动如步行时使用，这时的切换频率还是可以 接受的；其二，在终端上加以改进，使用无缝切换技术。例如有一种 H 型 的 终 端 切 换 时 间 只有 0.2s， 这 种 终 端 即 使 在 快 速 移 动 时 也 可 以 自 如 切 换 。小灵通语音编码采用了 32kbit/s ADPCM（ 自 适 应 差 分 脉 冲 编 码 调 制 ） 技 术 ， 该 技

39、 术 是 传 统 64kbit/s PCM 技 术 的 改 进 ， 数 据 量 降 低 为 传 统 PCM 技术的 1/2， 效 果 却 不 相 上 下 。 因 此 ， 小灵通的音质与固定电话没有多大的差别，比 GSM 系统效果要好。经常听到一种说法， 认为 PHS 与其他移动通信系统相比较， 是一种落后的技术。 事实上 ， 如果与常见的移动通信系统的空中接口相比，这种说法是没有什么根据的。PHS 空中接 口与其他移动通信系统的空中接口的最大差别在于发射功率， 典型的基站功 率差别为 40 50 倍。 由 于发射功率不同， 必然导致基站覆盖范围不同， 因此也影响了空中接 口的特性和处理方式。基

40、站覆盖范围不同， 对应系统性能中不同的延迟时间。 延迟时间是空中接口的关键指标， 可以分成两种：下行链路的信号延迟和上行链路的信号延迟。无线电波的传播速度是 30108m/s， 由于多径效应的缘故 （见第二章） ， 反射波路径要长 于直射波路径，从基站到终端传输同样的信号，反射波花费的时间要多一些。如果反射波路 径 长 300m， 传 输 时 间 要 多 花 1s， 因 此 PHS 空 中 接 口 下 行 链 路 的 信 号 最 大 延 迟 为 0.1 1s。 而 GSM 和 CDMA 的下行链路的信号的最大延迟远超过 1s， 可 以 达 到 3s 以上。上 行 链 路 的 信 号 延 迟 是

41、 由 于 终 端 到 基 站 的 距 离 不 一 样 ， 这 样 即 使 终 端 与 基 站 严 格 同 步 ， 不 同 终 端 的 信 号 到 达 基 站 的 时 间 也 会 有 差 异 。 此 外 ， 如 果 再 考 虑 多 径 效 应 ， 延 迟 时 间 更 加 可 观 。 因 此 PHS 空 中 接 口 上 行 链 路 的 信 号 最 大 延 迟 为 0.31s 。而 GSM 和 CDMA 的 上 行 链 路 信 号 的 最 大 延 迟 远 超 过 1s， 在 典 型 的 城 市 环 境 下 ， GSM 和 CDMA 的 延 迟 时 间 约 3 5s。信 号 的 延 迟 时 间 会 造

42、 成 码 间 干 扰 ， 从 而 限 制 了 空 中 接 口 的 传 输 速 率 。 一 般 空 中 接 口 的 传 输速率要低于延迟时间的倒数。为了对抗码间干扰，空中接口需要做很多额外的处理，例如 GSM 采用了卷积、交织技术，CDMA 采用了卷积、交织、循环冗余校验和扰码技术。这也 可以看成是具有较大区域覆盖系统的一个负担。PHS 空中接口的一个比特时长是 2.6s， 相 对 最 大 延 迟 时 间 1s 而言，延迟时间对 PHS 空中接口影响不大。由于延迟时间不是 PHS 系统考虑的重点，因此 PHS 空中接口则大大简 化 了 信 号 处 理 过 程 ， 只 使 用 了 循 环 冗 余

43、校 验 和 扰 码 ， 没 有 使 用 卷 积 、 交 织 技 术 ， 这 与 PHS 系 统的设计理念是一脉相承的。而且由于最大延迟时间短，因此信号的传输速率可以提高，为 提供高速率的数据业务打下了一个很好的基础。除 了 空 中 接 口 的 特 性 差 别 外 ， PHS 空中接口的处理机制与其他移动通信系统的处理机制 也 有 较 大 差 别 。 例 如 与 同 样 采 用 TDMA 技术的 GSM 空 中 接 口 相 比 较 ， 在 无 线 资 源 分 配 机 制 上 双 方 差 异 极 大 。 我 们 知 道 ， GSM 空 中 接 口 需 要 做 频 率 规 划 ， 因 此 GSM 空

44、 中 接 口 的 频 率 分 配是事先已经规定好的， 基站只要遵照执行就行了 。 而 PHS 空中接口恰恰相反， 其频率资源 采用动态分配机制，不必做频率规划，实际运行中给了基站动态调整的空间。 4 因 此 ， PHS 系 统 可 以 理 解 为 一 个 自 治 型 的 系 统 ， 靠 基 站 的 自 治 来 实 现 系 统 的 功 能 ， 基 站 发挥的余地很大。如果基站能充分利用自治系统的优点，就可能产生出人意料的结果，提供 超出固定分配机制的效果。这同样也会产生一个问题，就是如果基站不能利用自治系统的优 点，那么反而会被动态分配机制所累，效果不及固定分配机制。但 无 论 如 何 ， 从

45、自 治 型 系 统 转 换 为 规 划 型 系 统 是 可 能 的 ， 而 从 规 划 型 系 统 转 换 为 自 治 型 系统是不可能的。 因此， PHS 空中接 口为系统的实施提供了非常大的弹性， 研究它并理解它， 对 我 们 的 工 作 将 会 带 来 莫 大 的 好 处 。 这 也 提 示 我 们 ， 针 对 不 同 的 场 合 ， PHS 空中接口的参数 也应该做针对性的调整。 如果采用 PHS 空中接口没有达到良好的效果， 其根本原因不是 PHS 空中接口本身的问题，而是具体设备实现的问题。总 之 ， PHS 空 中 接 口 考 虑 到 覆 盖 范 围 有 限 ， 对 空 中 接

46、口 设 计 做 了 针 对 性 的 处 理 ， 非 常 有 特色。1.1.4 小灵通系统的结构小 灵 通 系 统 从 结 构 上 可 以 分 成 两 大 部 分 ： 核 心 网 络 和 无 线 网 络 。 核 心 网 络 负 责 与 上 层 网 络或其他业务网络联系，无线网络负责业务覆盖，其结构如图 1.2 所 示 。以 下 就 以 UTStarcom 公 司 的 小 灵 通 系 统iPAS 为例，介绍小灵通系统的结构。 1核心网络iPAS 核 心 网 络 的 结 构 如 图 1.3 所 示 。 在 iPAS 核心网络中 ， 服务器群起着系统控制和业 务管理的作用，相当于人的头脑。服务器群由

47、许多服务器组成， 这些服务器以数据库为核心， 各 个 服 务 器 和 子 系 统 通 过 局 域 网 与 数 据 库 相其 他 网 络核 心 网 络无 线 网 络图 1.2 小灵通系统的结构连。 典型的服务器包括 OSS（运行支持系统） 、 NMS（网络管理系统 ） 和 TS（软交换子系统） 。LANPSTN/LEIPSS7服务器群GW GWQ.931无 线 网 络图 1.3 iPAS 系统核心网络结构GW（网关 ） 是 iPAS 核心网络中非常重要的设备， 从图 1.3 中 也可以看出 GW 处于 iPAS核心网络的中枢，是 PSTN、 服 务 器 群 和 无 线 网 络 联 系 的 桥 梁

48、 。 GW 本身具有强大的本地交 5 换能力，一台 GW 可以支持数万乃至十万以上的无线用户。GW 通过 No.7 信令与 PSTN 连接，通过 IP 与服务器群通信，利用 Q.931 协议与无线网 络 相 连 。 值 得 一 提 的 是 ， GW、 TS 采用了软交换等先进技术，保证了 iPAS 核心网络能支持 百万级的用户容量。2 无 线 网 络 的 发 展 无线网络使用基站与用户终端联系。早期小灵通无线网络中的基站（RP，Radio Port）发射功率为 10mW， 其 上 层 控 制 设 备 称 为 RPC， 即 基 站 控 制 器 。 RP 负 责 业 务 覆 盖 ， RPC 负 责

49、管理 RP， 并 担 当 与 核 心 网 络 的 接 口 。 RP 和 RPC 构成了无线网络的主体，其结构如图 1.4 所示。基于 RP 的无线网络固然有其特有的一些优点，如布设简单、对安装环境要求低、可以 远程供电等，但在使用中也发现由于 RP 发射功率低，覆盖效果不够理想。因此，后期的无 线网络引入了 CS（Cel l Station） 。核 心 网 络RPCRPRP图 1.4 基于 RP 的无线网络结构CS 也是基站，其发射功率提高到 500mW。 CS 的上级设备为 CSC， 即 基 站 控 制 器 。 CS 负责业务覆盖， CSC 负责管理 CS， 并担当与核心网络的接口 。 CS 和 CSC 构成了无 线网络的 主体，其结构如图 1.5 所 示 。核 心 网 络CSCCSCSCCS图 1.5 基于 CS 的无线网络结构 6 I T T I I R R II R I I I T I II I R I