第9章無線市話系統?無線市話系統，是我國電信工程技術人員根據中國國情在低軌道衛星通信、GSM、CDMA、無繩電話、無線環路等眾多通信方式的基礎上，選擇無線環路技術通過V5接口，并充分利用固定電話網的資源來實現的一種個人通信接入手段。?用戶通過手機或無線固定單元進行電話、傳真、數據和圖像信息的傳遞，可以在固定和移動狀態下進行信息交換。概述9.1關鍵技術9.2系統組成9.3空中接口及通信流程9.4信令傳輸9.5本章小結9.69.1概述1．PAS的特點①PAS是我國專家在原有固定電話系統上根據市場需求，經過挖潛改造而開發的新業務系統。②PAS的最大特點是物美價廉，無論無線固定電話（FSU）或具有移動功能的PS手持機，統一按固定市話標準收費，而PAS手機在接電話時分文不收，與蜂窩式移動電話相比要便宜得多。③PAS手持機具有體積小、質量輕、通話時間長的特點。④PAS可以與家用電話或辦公電話共用一個電話號碼，一方取機另一方可以自動切斷，防止竊聽。⑤PAS手持機雜音小、音質清晰，完全可以和固定電話的音質相媲美，而且保密性比固定電話強。2．PAS的功能

①PAS無論是無線固定電話機（FSU）還是手持機PS，凡是固定電話具有的轉移呼叫、免打擾、三方通話、語音信箱等新業務功能它們都具備。②持有PAS手機的用戶可以在一個城市或一個地區進行移動，漫游范圍隨著網絡擴大而增大。③PAS具有報警定位和120急救呼叫功能。④PAS能提供高速數據通信和ISDN服務。3．PAS的問題

①PAS采用1.9GHz微波頻段，所以它的穿透能力比較差，加之基站功率比較小，只有10mW、200mW、500mW，所以室內信號覆蓋比較差。②PAS采用微蜂窩技術，每個基站覆蓋半徑在100～200m之間，因此在移動中通話會感到較多的切換，并有1秒左右的無音，一般它的移動速度不能超過35公里/小時。9.2關鍵技術9.2.1PAS的頻率使用與多址技術1．PHS系統的頻率?PHS系統使用1.9GHz作為其小區站和手機的通信頻率，頻率范圍是1895.15～1917.95MHz。?在日本，1900MHz頻帶的頻率分配如圖9-1所示。圖9-11.9GHz頻帶的頻率分配2．無線信道及多址技術?PAS系統的無線信道即基站和手機之間使用多載頻時分雙工模式（TDD），無線信道基于時分多址（TDMA）結構，在多頻率子帶中實現給每一基站動態分配一個頻率/時間信道。圖9-2時隙及幀結構9.2.2微蜂窩與信道動態分配技術?我國工業和信息化部規定PHS系統用于無線本地環路時：①基站的平均發射功率≤500mW，峰值功率≤4W；②用戶端的平均發射功率≤10mW，峰值功率≤80mW。?用于微蜂窩組網PHS系統時：①基站的平均發射功率≤20mW，峰值功率≤160mW；②用戶終端的平均發射功率≤10mW，峰值功率≤80mW。③雜散發射功率相對載波電平（衰減量）≥50dB，或絕對電平≤2.5W；④PHS系統用于無線本地環路時，基站天線增益不得超過12dBi；當用于微蜂窩組網時，基站天線增益一般不超過3dBi。?PHS信道動態分配的過程如圖9-3所示，分配步驟如下。圖9-3PHS信道動態分配過程①手機在呼入、呼出和越區切換時首先要選優先級最高的頻率號和時隙號。②對所選頻率號和時隙號的信道進行干擾電平的測試。③如所監測到的干擾電平值低于第一門限電平26dBV（?87dBm），這時就選用該信道。否則進入第4步。④選擇下一個優先的頻率號和時隙號。⑤重復上述第2步至第4步，直到找到可用信道為止。⑥如果沒有可用信道，則按照上述步驟1至5步，以第二門限電子40dBV（?73dBm）為標準進行監測比較，直到找到可用信道為止。?信道優先級的確定：已被選定的信道，其優先級加1；已被拒絕的信道，其優先級減1。9.2.3V5技術1．V5接口發展?連接本地交換機（LE）和用戶終端設備（TE）的用戶環路在實現業務接入和占用通信投資比重方面，都是通信網的一個很重要的組成部分。?作為本地交換機和接入網的接口，V5接口的優點主要表現在以下幾個方面。①V5接口是一個開放的接口。②支持不同的接入方式。圖9-4V接口③提供綜合業務。④降低成本。⑤增加安全、可靠性。2．V5接口特征?V5接口是將接入網和本地交換機相連接的V接口系列的一個通用術語，是一種標準化的、完全開發的接口圖9-5V5接口結構?

V5接口包括以下幾個功能。圖9-6V5接口功能描述①承載通路：為來自ISDN基本接入用戶端口分配的B通路或為來自PSTN用戶端口的PCM64kbit/s通路提供雙向傳輸能力。②ISDND通路信息：為來自ISDN基本接入用戶端口的D通路信息（包括信令和分組型數據）提供雙向傳輸能力。③PSTN信令信息：為PSTN用戶端口的信令信息提供雙向傳輸能力。④控制信息：提供每個PSTN和ISDN用戶端口狀態和控制信息的雙向傳輸能力。⑤鏈路控制信息：支持V5接口上2Mbit/s鏈路的管理功能。⑥保護信息：支持在適合的物理C通路之間交換邏輯C通路。⑦承載通路連接（BCC）信息：用來在LE控制下分配承載通路。⑧定時信息：提供比特傳輸、字節識別和幀同步必要的定時信息。這種定時信息也可以用來同步處于工作狀態的LE和AN之間的同步操作。?V5.1接口應支持下列業務。①PSTN業務：支持單個用戶接入，也支持程控交換機的接入，其中用戶線路信令可以是雙音多頻（DTMF）或是線路狀態信令，并且對用戶的補充業務沒有任何影響。②ISDN基本接入（BRI）：BRI可以綜合在AN內，或可以作為符合建議G.906傳輸系統要求的一個獨立設備。③永久線路（PL）能力：永久線路（PL）能力使用ISDN基本接入中的一個或兩個B通路，PL中的B通路旁通LE，接入到永久租用線網絡，LE應負責ISDN基本接入的永久激活。④半永久租用線：V5.1接口應支持以下3種半永久租用線業務：●使用ISDN基本接入中的一個或兩個B通路；●用于無帶外信令的模擬租用線；●用于無帶外信令的數字租用線。⑤永久租用線業務：AN提供永久租用線業務，旁通LE，對V5.1接口無任何影響，接口可以是數字或模擬的。3．V5時隙分配?V5.1接口，物理通信通路的指配遵循以下規則：①如果僅分配一個通信通路，使用TS16（C通路1）；②如果分配兩個通信通路，使用TS16、TS15（分別為C通路1和C通路2）；③如果分配三個通信通路，使用TS16、TS15和TS31（分別為C通路1、C通路2和C通路3）。?V5.2接口，物理通信通路指配遵循以下規則。①在V5.2接口有多個2Mbit/s或E1鏈路的情況下，通信通路的時隙分配同V5.1，以確保與V5.1接口完全兼容。②在V5.2接口有多個2Mbit/s鏈路的情況下，將使用保護協議：保護組1和保護組2。圖9-7保護組1圖9-8保護組2?其他物理C通路最好以以下順序分配。①剩下2048kbit/s鏈路的時隙16，如果還需要，則轉向②。②一個鏈路的時隙15，如果還需要，則轉向③。③相同2048kbit/s鏈路的時隙31，如果還需要，則轉向④④繼續分配下一個鏈路的時隙15，然后時隙31。?這個過程可以重復進行。4．V5接口結構

圖9-9V5接口協議結構圖9-10AN是否帶有透明數字鏈路的應用結構圖9-11幀結構9.3系統組成

圖9-12PAS系統組成?各部分的組成與功能介紹如下。①局端設備（RT）：局端設備向交換機提供模擬或數字接口，它是一基于電子工業協會標準、已被證明的簡單通用的與本地交換機結合的局端設備。②空中話務控制器（ATC）：空中話務控制器是一種可選的交叉連接系統，它通過E1鏈路可與各覆蓋區的RT連接，為用戶提供RT之間的漫游服務，增強系統的漫游能力，系統平均漫游率可達80%以上。③基站控制器（RPC）：基站控制器通過多達4條El線鏈路與RT相連，控制著各基站在服務區的電源分配和話音路徑的集線處理。④基站（RP）：基站通過PHS空中接口與用戶單元相連。⑤手機（PS）：手機是PAS系統的無線手持電話，向用戶提供一系列的移動功能。⑥固定用戶單元（FSU）：固定用戶單元是PAS系統與固定的標準電話機連接的無線通信設備，安裝在用戶住宅區。⑦網絡管理系統（NMS）：網絡管理系統對整個網絡進行集中管理，監控PAS系統主要設備RT、ATC及RPC的狀態，收集工作狀態信息、告警信息、數據傳輸信息等及遠程載入更新程序到RPC。9.4空中接口及通信流程9.4.1PHS空中接口的物理結構1．幀結構圖9-13PHS的幀結構2．時隙的結構

圖9-14PHS的時隙結構9.4.2PHS的邏輯信道1．邏輯信道的種類2．協議分段與邏輯信道

圖9-15PHS的業務和協議分段9.4.3超幀結構

圖9-16復幀的下行邏輯控制信道圖9-17復幀的上行邏輯控制信道9.4.4鏈路層與網絡層結構

圖9-18鏈路信道的三層結構圖9-19RT、MM消息結構圖9-20CC消息結構9.4.5PAS切換與漫游技術1．PAS的切換技術（1）切換參數的含義圖9-21切換參數?切換選擇電平（Hand-overSelectLevel）：手機接收到基站的信號場強低于32dBV時，手機將搜索其他基站。?切換保持電平（Hand-overHoldLevel）：手機接收到基站的信號低于26dBV，手機將準備切換到其他基站。?切換電平（Hand-overLevel）：手機接收到基站信號低于24dBV，手機將切換到其他基站。?目標基站場強電平值（Hand-overDestinationLevel）：目標基站必須達到的場強值32dBV。?手機或基站的誤碼率大于10?6時，手機將切換到其他基站。（2）切換過程2．PAS的漫游

（1）基于ATC技術的RT間漫游（2）基于S-ATC技術的RT間漫游圖9-22基于S-ATC的RT間漫游（3）C3與C4局之間的漫游（如地（市）縣（市）之間）（4）C3局之間的漫游方案9.5信令傳輸?為保證PAS系統中各用戶的非中斷的連續通信，必須具備以下的網絡協議的支持：①所有對用戶發起通信者無需知道該用戶的具體位置；②可以根據對PAS用戶的定位數據確定計費費率；③在PAS系統中對用戶定位所必須的維護信息；④對用戶的來話進行選路和消息派送；⑤PAS業務提供者對用戶的有效性確定。1．中繼?在PAS系統中將各個RT與ATC（S-ATC）之間的2Mbit/s電路稱為中繼，主要用于當各個PS用戶離開歸屬服務區而到達對方RT覆蓋區時，系統為該PS用戶呼入，呼出提供正常的通信服務。圖9-23S-ATC網絡拓撲圖2．鏈路?在數字通信系統中為了建立可靠的通信和大數據量的相關信令的傳送以及便于系統的維護管理，必須要有專門的電路用于相關信令的傳送，我們將該電路稱之為鏈路。3．協議

?在PAS系統中，可以認為在各個環節的相關鏈路上進行通信所必需的相關信令即為協議。?協議可以分為以下幾種：①交換機與接入端的V5協議；②RT與RPC間的HDLC協議；③各個RT與ATC（S-ATC）之間的通信協議；④PS與RP之間的空中接口（主要指RCRSTD-28）。9.6本章小結

?本章介紹了無線市話的基本概念、特點，系統結構及相關技術。?無線市話PAS系統是利用現有的固定網與無線本地環路相結合，使用無線空中接口向用戶提供無線電話服務的系統，是采用固定電話網發展移動業務的系統。?無線市話系統使用1.9GHz作為