通信工程0802

1、7.8 移動終端無線接入7.8.1無線電尋呼系統(tǒng)7.8.2集群移動通信系統(tǒng)7.8.3無繩電話通信系統(tǒng)7.8.4蜂窩移動電話通信系統(tǒng)7.8.5衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)通信工程0802 申祥鵬 08070202147.8.17.8.1無線電尋呼系統(tǒng)無線電尋呼系統(tǒng) 1) 1)無線電尋呼系統(tǒng)是一單向通信系統(tǒng)。一個簡單的尋呼無線電尋呼系統(tǒng)是一單向通信系統(tǒng)。一個簡單的尋呼系統(tǒng)由系統(tǒng)由3 3部分構成：尋呼中心、基站和尋呼接收機。如果主部分構成：尋呼中心、基站和尋呼接收機。如果主叫用戶要尋找某一個被叫用戶時，他可利用市內電話撥通叫用戶要尋找某一個被叫用戶時，他可利用市內電話撥通尋呼臺，并告知被叫用戶的尋呼編號，主叫用

2、戶的姓名，尋呼臺，并告知被叫用戶的尋呼編號，主叫用戶的姓名，回電話號碼及簡短的信息內容。話務員將其輸入計算機終回電話號碼及簡短的信息內容。話務員將其輸入計算機終端，經過編碼市制，最后由基站無線電發(fā)射機發(fā)送出去。端，經過編碼市制，最后由基站無線電發(fā)射機發(fā)送出去。被叫用戶如在它的覆蓋范圍內，他身上的尋呼接收機則會被叫用戶如在它的覆蓋范圍內，他身上的尋呼接收機則會收到無線尋呼信號。收到無線尋呼信號。 2) 無線尋呼系統(tǒng)在有些情況下可視為無線移動接入系統(tǒng)，它通過公用電話網(wǎng)和尋呼的無線系統(tǒng)向被叫用戶單向傳送主叫用戶的簡單信息。 但隨著移動電話的普及，無線尋呼系統(tǒng)逐漸退出市場主要面向各專業(yè)部門如公安、鐵道

3、、水利、軍隊等，以各專業(yè)部門用戶為服務對象。在搶險救災、處理各種突發(fā)事件等場景可以及時準確的調度指揮通信?？梢蕴峁﹩魏簟⒔M呼、廣播呼叫、短信息等業(yè)務。用戶之間存在一定的關系和不同的呼叫級別。 集群通信系統(tǒng)可以定義為系統(tǒng)所具有的可用信道可為系統(tǒng)的全體用戶共用，具有自動選擇信道功能，是一種共享資源、分擔費用、共用信道設備及服務的多用途、高效能的無線調度通信系統(tǒng)。 7.8.2集群移動通信系統(tǒng)7.8.3無繩電話通信系統(tǒng) 簡單的無繩電話機是把普通的電話單機分成座機和手機兩部分，座機與有線電話網(wǎng)連接，手機與座機之間利用無線方式進行連接，這樣允許攜帶手機的用戶可以在一定范圍內自由活動時進行通話。因為手機與座

4、機之間不需要用電線連接，故稱之為“無繩”電話機。無繩通信系統(tǒng)是指用無線信道代替普通電話線，在有限的業(yè)務區(qū)內向移動用戶提供電話業(yè)務的系統(tǒng)。無繩通信系統(tǒng)分為模擬、數(shù)字兩種系統(tǒng)。1 DECT系統(tǒng)無繩電話系統(tǒng)的另一個演進是歐洲的DECT（Digital Enhanced Cordless Telecommunications）系統(tǒng)，它主要是針對辦公樓設計的。 DECT系統(tǒng)主要功能是為一幢大樓內的用戶交換機（PBX，Private branch exchange）的電話使用者提供局部的移動性。DECT系統(tǒng)在樓內安裝了許多基站，這些基站通過控制器與PBX相連。手持機與距離最近的基站通信，當用戶移動到另一個

5、基站覆蓋區(qū)域時，系統(tǒng)能進行呼叫切換。 DECT系統(tǒng)的用戶也可以接聽電話。2.PHS系統(tǒng)更為先進的無繩電話系統(tǒng)是日本的PHS（Personal Handyphone System）。 PHS系統(tǒng)擁有廣泛分布的基站，能支持基站間的切換和呼叫路由。CSCSCSCSCCSCRTCSPSTN3.PACSPacs是美國JTC于1995年提出的標準。 它是基于Bellcore的WACS和日本PHS系統(tǒng)而制定的。與其他數(shù)字無繩電話不同的是，它除了TDD雙工方式外，還采用了FDD雙工方式，在業(yè)務方面以本地環(huán)路業(yè)務為主。7.8.4蜂窩移動電話通信系統(tǒng) 蜂窩移動通信系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡結構呈蜂窩狀，即采用蜂窩結構實現(xiàn)網(wǎng)絡

6、覆蓋的移動通信系統(tǒng)。這種系統(tǒng)主要由移動臺、基站和移動交換中心組成。整個覆蓋區(qū)被劃分為許多六邊形的小區(qū)，每個小區(qū)由一個基站和若干個移動臺，這些基站連接至移動交換中心，然后通過有線與市話局或長途局相連?；灸芘c小區(qū)內所有移動臺通信，并負責小區(qū)內移動臺之間的頻率分配和管理以及處理移動臺進出相鄰小區(qū)的越區(qū)切換，還負責小區(qū)內移動臺與其他小區(qū)用戶以及市話用戶、長話用戶通信的轉接。這種蜂窩狀網(wǎng)絡結構有以下優(yōu)點：應用靈活，可根據(jù)需要向外擴展覆蓋區(qū)，發(fā)射功率小，頻率可重復使用，系統(tǒng)容量大。 5 5- -5 50 0 k kmm1 1- -5 5 k kmm1 10 00 0 mm - - 1 1 k kmm1

7、10 0- -1 10 00 0mm分層網(wǎng)絡分層網(wǎng)絡蜂窩演進蜂窩演進大區(qū)制大區(qū)制小區(qū)制小區(qū)制微小區(qū)制微小區(qū)制微微小區(qū)制微微小區(qū)制宏區(qū)制宏區(qū)制蜂窩移動通信系統(tǒng)的組成一個簡單蜂窩移動通信系統(tǒng)主要包括三大部分：移動臺（MS）、基站（BS）和移動交換中心（MSC）。MSC是基站與PSTN之間的接口，是蜂窩網(wǎng)的控制中心，它不僅具有一般程控交換機所具有的交換、控制功能，還具有適應移動通信特點的移動性管理功能，以完成移動用戶主叫被叫所需的控制?；局饕苫究刂破骱投嗖啃诺罊C組成，基站信道機主要包括發(fā)射機和接收機，基站控制器用于與MSC、MS進行信令交換和控制。移動臺主要由發(fā)射機、接收機、邏輯控制單元和天線

8、系統(tǒng)組成，如圖1-8所示。嚴格地說，這種結構是模擬蜂窩移動通信系統(tǒng)的結構，而數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)如GSM和IS-95 CDMA等則在該結構基礎上包含更多的網(wǎng)絡組件。蜂窩移動通信系統(tǒng)發(fā)展歷程第一代第一代(80(80年代年代) )模擬模擬 NMT AMPS TACS 其他 第三代第三代(2000)(2000) 寬帶多媒體寬帶多媒體第二代第二代(90(90年代年代) )數(shù)字數(shù)字GSM900/1800/1900CDMA IS-95TDMA IS-136PDC 第四代第四代(2010)(2010) 全全IPIP的多媒體的多媒體IMT-IMT-AdvancedAdvanced1G2G3G4GTD-SCDM

9、ACDMA 2000WCDMA3G+/E3G第一代移動通信系統(tǒng)第一代移動通信主要采用的是模擬技術和頻分多址(FDMA)技術。由于受到傳輸帶寬的限制，不能進行移動通信的長途漫游，只能是一種區(qū)域性的移動通信系統(tǒng)。第一代移動通信有多種制式，我國主要采用的是TACS。第一代移動通信有很多不足之處，如容量有限、制式太多、互不兼容、保密性差、通話質量不高、不能提供數(shù)據(jù)業(yè)務和不能提供自動漫游等。引入數(shù)字無線電技術組成的數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)，提供更高的網(wǎng)絡容量，改善了話音質量和保密性，并為用戶提供無縫的國際漫游。當今世界市場的第二代數(shù)字無線標準，包括GSM、D-AMPS。PDC（日本數(shù)字蜂窩系統(tǒng)）和IS-95

10、CDMA等，均仍然是窄帶系統(tǒng)?，F(xiàn)有的移動通信網(wǎng)絡主要以第二代的GSM和CDMA為主，采用GSM GPRS、CDMA的IS-95B技術，數(shù)據(jù)提供能力可達115.2kbits，全球移動通信系統(tǒng)（GSM）采用增強型數(shù)據(jù)速率（EDGE）技術，速率可達384kbits。第二代移動通信系統(tǒng)2G的典型系統(tǒng)包括：GSM系統(tǒng)、IS-95 CDMA系統(tǒng)、DAMPS系統(tǒng)和JDC系統(tǒng)2G的特點：系統(tǒng)容量提高；話音質量更好；便于實現(xiàn)通信安全保密；能提供多種業(yè)務服務，提高通信系統(tǒng)的通用性；能實現(xiàn)更有效靈活的網(wǎng)絡管理和控制；可降低設備成本和減小用戶手機的體積和重量。2G的一些不足之處1.不能滿足未來用戶的業(yè)務需求。2.不能

11、滿足用戶容量的發(fā)展需求。3.幾個主流技術相互之間并不兼容。 因此，在2G廣泛應用的同時，以提供寬帶高速數(shù)據(jù)業(yè)務為特點的第三代移動通信（3G）技術已經成為了移動通信領域的一個新的研究熱點。 第三代移動通信系統(tǒng)第三代移動通信技術，簡稱3G，全稱為3rd Generation，中文含義就是指第三代數(shù)字通信。1995年問世的第一代模擬制式手機（1G）只能進行語音通話；1996到1997年出現(xiàn)的第二代GSM、TDMA等數(shù)字制式手機（2G）便增加了接收數(shù)據(jù)的功能，如接受電子郵件或網(wǎng)頁；第三代與前兩代的主要區(qū)別是在傳輸聲音和數(shù)據(jù)的速度上的提升，它能夠要能在全球范圍內更好地實現(xiàn)無縫漫游，并處理圖像、音樂、視頻

12、流等多種媒體形式，提供包括網(wǎng)頁瀏覽、電話會議、電子商務等多種信息服務，同時也要考慮與已有第二代系統(tǒng)的良好兼容性。3G的目標主要有1. 全球漫游，以低成本的多模手機來實現(xiàn)。全球具有公用頻段，用戶不再限制于一個地區(qū)和一個網(wǎng)絡，而能在整個系統(tǒng)和全球漫游。2. 適應多種環(huán)境，采用多層小區(qū)結構，即宏蜂窩、微蜂窩、微微蜂窩，將地面移動通信系統(tǒng)和衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)結合在一起，與不同網(wǎng)絡互通，提供無縫漫游和業(yè)務一致性。3. 能提供高質量的多媒體業(yè)務。4. 足夠的系統(tǒng)容量、強大的多種用戶管理能力、高保密性能和服務質量。第四代移動通信系統(tǒng)4G（第四代移動通信技術)的概念可稱為寬帶接入和分布網(wǎng)絡，具有非對稱的超過2M

13、b/s的數(shù)據(jù)傳輸能力。它包括寬帶無線固定接入、寬帶無線局域網(wǎng)、移動寬帶系統(tǒng)和交互式廣播網(wǎng)絡。 第四代移動通信標準比第三代標準具有更多的功能。第四代移動通信可以在不同的固定、無線平臺和跨越不同的頻帶的網(wǎng)絡中提供無線服務，可以在任何地方用寬帶接入互聯(lián)網(wǎng)（包括衛(wèi)星通信和平流層通信），能夠提供定位定時、數(shù)據(jù)采集、遠程控制等綜合功能。此外，第四代移動通信系統(tǒng)是集成多功能的寬帶移動通信系統(tǒng)，是寬帶接入IP系統(tǒng)。4G的關鍵技術* 定位技術 * 切換技術 * 智能天線技術* 無線電在光纖中的傳輸技術網(wǎng)絡協(xié)議與安全 * 傳輸技術 * 調制和信號傳輸技術 隨著新技術和人們的新需求不斷出現(xiàn)，第四代移動通信技術將會做

14、相應調整和進一步發(fā)展?？v觀移動通信發(fā)展規(guī)律，我們相信，第四代移動通信技術的高速率、高質量、大容量的多媒體服務，將使我們的世界更美好！7.8.5衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)衛(wèi)星通信系統(tǒng)實際上也是一種微波通信，它以衛(wèi)星作為中繼站轉發(fā)微波信號，在多個地面站之間通信，衛(wèi)星通信的主要目的是實現(xiàn)對地面的“無縫隙”覆蓋，由于衛(wèi)星工作于幾百、幾千、甚至上萬公里的軌道上，因此覆蓋范圍遠大于一般的移動通信系統(tǒng)。但衛(wèi)星通信要求地面設備具有較大的發(fā)射功率，因此不易普及使用。衛(wèi)星通信系統(tǒng) 衛(wèi)星通信系統(tǒng)由衛(wèi)星端、地面端、用戶端三部分組成。衛(wèi)星端在空中起中繼站的作用，即把地面站發(fā)上來的電磁波放大后再返送回另一地面站，衛(wèi)星星體又包括兩大子系統(tǒng)：星載設備和衛(wèi)星母體。地面站則是衛(wèi)星系統(tǒng)與地面公眾網(wǎng)的接口，地面用戶也可以通過地面站出入衛(wèi)星系統(tǒng)形成鏈路，地面站還包括地面衛(wèi)星控制中心，及其跟蹤、遙測和指令