通信技術論文參考模板

1、2015-2016學年第1學期現代通信技術課程論文論文題目： 蜂窩通信技術及其發(fā)展學生姓名： 林 峰 學 號： 20141330301166 專業(yè)班級： 14電氣類（6）班 上交日期： 2015.11.26 論文成績： 摘要：蜂窩通信是采用蜂窩無線組網方式，在終端和網絡設備之間通過無線通道連接起來，從而實現用戶在活動中可以相互通信，其主要特征是終端的移動性，并且具有越區(qū)切換和跨本地網自動漫游過程。蜂窩移動通信已成為世界范圍內的一項非凡成功之作，其發(fā)展如此迅速以致業(yè)務需求遠遠超過了原先的預測。大多數情況下，經營者只限定在一個固定頻段上，幾乎無望增加頻譜而原來的模擬技術也不能加以擴展跟上需求的發(fā)展

2、。較新的技術具備了頻譜的更有效利用以及為用戶提供改善的安全性和更多的便利。即使如此，分配給這些新技術的頻段常常與老技術所用的重疊，這使得轉移策略復雜起來。論文結構： 【1】蜂窩移動通信系統(tǒng)及特點 【2】蜂窩移動通信系統(tǒng)的分類 【3】移動通信系統(tǒng)的發(fā)展歷程 【4】移動通信系統(tǒng)熱詞解析關鍵詞 蜂窩移動通信 發(fā)展歷程 TD-SCDMA CDMA20001.蜂窩移動通信系統(tǒng)及特點 早期的移動通信系統(tǒng)是在其覆蓋區(qū)域中心設置大功率的發(fā)射機，采用高架天線把信號發(fā)射到整個覆蓋區(qū)域（半徑可達幾十公里）。這種系統(tǒng)的主要矛盾是它同時能提供給用戶使用的信道數極為有限，圓圓滿足不了移動通信業(yè)務迅速增長的需要。 為了進一

3、步提升系統(tǒng)的容量，美國貝爾實驗室等單位提出了蜂窩系統(tǒng)的概念，即將整個服務區(qū)域劃分為若干個較小的區(qū)域（cell，在蜂窩系統(tǒng)中陳偉小區(qū)），各小區(qū)均用小功率的發(fā)射機（即基站發(fā)射機）進行覆蓋，許多小區(qū)像蜂窩一樣能布滿（即覆蓋）任意形狀的服務地區(qū)。此類系統(tǒng)主要有終端子系統(tǒng)、基站子系統(tǒng)、網絡子系統(tǒng)及其他（如PSTN）的網絡相連的中繼線組成，如下圖所示1。蜂窩移動通信系統(tǒng)具有以下特點：（1） 有頻率服用功能。一般而言，相鄰的小區(qū)不允許使用相同的頻道，為此把若干相鄰的小區(qū)按一定數目劃分為區(qū)群，并把可供使用的無線頻道分成若干個頻率組，區(qū)群內各小區(qū)均使用不同的頻率組，而任一小區(qū)所使用的頻率組，在其他區(qū)群組相應的小

4、區(qū)中還可以再用，這就是頻率復用。頻率復用技術有效地提升了移動通信系統(tǒng)的容量。（2） 有越區(qū)切換功能。當移動用戶從某個小區(qū)移動到另外一個小區(qū)時，為使通話不中斷，要自動切換信道，即改變發(fā)信機的無線頻率。這個過程中，用戶是不介入的，其關鍵點是切換過程中通信不中斷。越區(qū)切換時蜂窩移動系統(tǒng)網絡的必備功能。（3） 信道分配與小區(qū)分裂。每個小區(qū)的信道數量是不同的，要根據話務址的多少來定，目的是滿足用戶的話務量要求。由于在服務區(qū)中話務量的分布是極不平衡的，這種信道分配也是相當復雜的。隨著話務量的增加，可將原有小區(qū)進一步分裂成更小的新小區(qū)，這叫小區(qū)分裂，但是小區(qū)分裂不能無限制地減小小區(qū)面積。（4） 網絡設備增多

5、使系統(tǒng)的構成復雜。2. 蜂窩通信系統(tǒng)的分類蜂窩通信系統(tǒng)按信號的性質來分，可以分為模擬蜂窩移動通信系統(tǒng)以及數字蜂窩移動通信系統(tǒng)1；按功能的不同可分為宏蜂窩、微蜂窩、智能蜂窩2。宏蜂窩。在實際的macrocell內，通常存在著兩種特殊的微小區(qū)域。一是“盲點”，由于電波在傳播過程中遇到障礙物而造成的陰影區(qū)域，該區(qū)域通信質量嚴重低劣；二是“熱點”，由于空間業(yè)務負荷的不均勻分布而形成的業(yè)務繁忙區(qū)域，它支持macrocell中的大部分業(yè)務。以上兩“點”問題的解決，往往依靠設置直放站、分裂小區(qū)等辦法。除了經濟方面的原因外，從原理上講，這兩種方法也不能無限制地使用，因為擴大了系統(tǒng)覆蓋，通信質量要下降；提高了通

6、信質量，往往又要犧牲容量。近年來，隨著業(yè)務需求的劇增，這些方法更顯捉襟見時，這樣便產生了微蜂窩技術。微蜂窩小區(qū)(microcell)的覆蓋半徑為30m300m，基站天線低于屋頂高度，傳播主要沿著街道的視線進行，信號在樓頂的泄露小。因此，microcell最初被用來加大無線電覆蓋消除macrocell中的“盲點”。由于低發(fā)射功率的microcell基站允許較小的頻率復用距離，每個單元區(qū)域的信道數量較多，因此業(yè)務密度得到了巨大的增長，且RF干擾很低，將它安置在macrocell的“熱點”上，可滿足該微小區(qū)域質量與容量兩方面的要求。智能蜂窩是指基站采用具有高分辨陣列信號處理能力的自適應天線系統(tǒng)，智能

7、地監(jiān)測移動臺所處的位置，并以一定的方式將確定的信號功率傳遞給移動臺的蜂窩小區(qū)。對于上行鏈路而言，采用自適應天線陣接收技術，可以極大地降低多址干擾，增加系統(tǒng)容量；對于下行鏈路而言，則可以將信號的有效區(qū)域控制在移動臺附近半徑為100200 波長的范圍內，使同道干擾大小為減小。智能蜂窩小區(qū)既可以是macrocell，也可以是microcell。利用智能蜂窩小區(qū)的概念進行組網設計，能夠顯著地提高系統(tǒng)容量，改善系統(tǒng)性能。3. 移動通信系統(tǒng)的發(fā)展歷程3第一階段從20世紀20年代至40年代，為早期發(fā)展階段。在這期間，初步進行了一些傳播特性的測試，并且在短波幾個頻段上開發(fā)了專用移動通信系統(tǒng)，其代表是

8、美國底特律市警察使用的車載無線電系統(tǒng)。該系統(tǒng)工作頻率為2MHz，到40年代提高到3040MHz?？梢哉J為這個階段是現代移動通信的起步階段，特點是專用系統(tǒng)開發(fā)，工作頻率較低，工作方式為單工或半雙工方式。 第二階段從20世紀40年代中期至60年代初期。在此期間，公用移動通信業(yè)務開始問世。1946年，根據美國聯邦通信委員會（FCC）的計劃，貝爾系統(tǒng)在圣路易斯城建立了世界上第一個公用汽車電話網，成為“城市系統(tǒng)”。當時使用了3個頻道，間隔為120KHz，通信方式為單工，隨后，前聯邦德國（1950年）、法國（1956年）、英國（1959年）等相繼研制了公用移動電話系統(tǒng)。美國貝爾實驗室完成了人工交

9、換系統(tǒng)的接續(xù)問題。這一階段的特點是從專用移動網向公用網過渡，接續(xù)方式為人工，網絡的容量較小。 第三階段從20世紀60年代中期至70年代中期。在此期間，美國推出了改進型移動電話系統(tǒng)（IMTS），使用150MHz和450MHz頻段，采用大區(qū)制、中小容量，實現了無線頻道自動選擇并能夠自動接續(xù)到公用電話網。德國也推出了具有相同技術水平的B網?？梢哉f，這一階段是移動通信系統(tǒng)改進與完善的階段，其特點是采用大區(qū)制、中小容量，采用450MHz頻段，實現了自動選頻與自動接續(xù)。第三代數字移動通信系統(tǒng) IMT-2000 主要采用寬帶 CDMA 技術, 這一點各國已達成共識, 但北美、歐洲和日本這三大區(qū)域性

10、集團都向 ITU 提出了各自的標準。我國也積極參與了第三代移動通信技術的研究和標準的制訂,成立了無線通信標準研究組 ( CWTS ) 專門負責標準的研究和制訂, 并已向ITU 提交了中國自己的標準 TD-SCDMA。截止到 1998 年 6 月 30 日 , 提交到 ITU 的地面第三代移動通信無線傳輸 技術 ( RTT) 共有 10 種 , 見表 1.1。其中只包含 FDD 方式的有五個 , 只包含TDD 方式的有二個 , 同時提交 FDD 和 TDD 方式的有三個。這 10 種技術中,歐洲提出的 W-CDMA、北美提出的 cdma2000 和 UWC-136 將是第三代移動通 信系統(tǒng)的主要

11、技術 , 而寬帶 CDMA 技術則將是主流4。第四階段從20世紀70年代中后期至今。在此期間，由于蜂窩理論的應用，頻率復用的概念得以實用化。蜂窩移動通信系統(tǒng)是基于帶寬或干擾受限，它通過分割小區(qū)，有效地控制干擾，在相隔一定距離的基站，重復使用相同的頻率，從而實現頻率復用，大大提高了頻譜的利用率，有效地提高了系統(tǒng)的容量。同時，由于微電子技術、計算機技術、通信網絡技術以及通信調制編碼技術的發(fā)展，移動通信在交換、信令網絡體質和無線調制編碼技術等方面有了長足的發(fā)展。這是移動通信蓬勃發(fā)展的時期，其特點是通信容量迅速增加，新業(yè)務不斷出現，通信性能不斷完善，技術的發(fā)展呈加快趨勢.4. 移動通信系統(tǒng)熱詞解析TD

12、-SCDMA作為中國提出的第三代移動通信標準(簡稱3G)，自1998年正式向ITU(國際電聯)提交以來，已經歷十多年的時間，完成了標準的專家組評估、ITU認可并發(fā)布、與3GPP(第三代伙伴項目)體系的融合、新技術特性的引入等一系列的國際標準化工作，從而使TDSCDMA標準成為第一個由中國提出的，以我國知識產權為主的、被國際上廣泛接受和認可的無線通信國際標準。這是我國電信史上重要的里程碑。雖然它的提出較晚于其它標準,但也正是因為這一點, T D - S C D M A 吸納了九十年代移動通信領域最為先進的技術,具有強大的后發(fā)優(yōu)勢。T D - S C D M A 是 C D M A 技術與現代高科

13、技相結合的全新技術,是公認的三大發(fā)展速度最快的標準。與 W C D M A 和 C D M A 2 0 0 0所采用 FDD 模式(FDD 頻分雙工,上下行鏈路在不同頻帶上工作) 不同, T D - S C D M A由于同時采用了同步 C D M A 、智能天線、軟件無線電、聯合檢測、接力切換、低碼片速率、多時隙、直接擴頻 C D M A 、自適應功率調整等一系列高新技術,從而大大增加了系統(tǒng)容量,提高了系統(tǒng)抗干擾性能,大大降低了發(fā)射功率, 節(jié)約了制造成本。T D - S C D M A 具有頻譜利用率高的優(yōu)勢,只占用 1 個 1.6M 的帶寬,其系統(tǒng)容量是 WCDM A 和 C D M A

14、2 0 0 0 的數倍。從移動運營商角度來說, 頻譜利用率高意味著用戶成本降低,作為一個擁有自主知識產權的技術標準,節(jié)省了引入國外技術的知識產權費用,從而降低了廣大消費者的使用費用。最早開始研究和開發(fā) T D - S C D M A 的大唐公司指出, 運用商用T D - S C D M A 網絡可能會比直接用 W C D M A或者 C D M A 2 0 0 0 的網絡要節(jié)約 2 0 % - 3 0 % 的成本,運營商如把節(jié)約的成本提供給客戶,那么未來的 3G 通訊中,TD 網絡所帶來的實惠真的是“明明白白”看得見。在政府和運營商的全力支持下 , T D -S C D M A 產業(yè)聯盟和產業(yè)

15、鏈已基本建立起來,產品的開發(fā)也得到進一步的推動,越來越多的設備制造商紛紛投入到 T D - S C D M A 產品的開發(fā)陣營中來。隨著設備開發(fā)、現場試驗的大規(guī)模開展, T D - S C D M A 標準也必將得到進一步的驗證和加強5。CDMA2000C D M A 2 0 0 0 也稱為 C D M A M u l t i -Carrier,由美國高通北美公司為主導提出,摩托羅拉、Lucent 和后來加入的韓國三星都有參與, 韓國現在成為該標準的主導者。這套系統(tǒng)是從窄頻 CDMA One 數字標準衍生出來的, 可以從原有的 CDMA One 結構直接升級到 3 G , 建設成本低廉。但目前

16、使用 C D M A 的地區(qū)只有日、韓和北美, 所以 C D M A 2 0 0 0 的支持者不如 W - C D M A 多。不過 C D M A 2 0 0 0的研發(fā)技術卻是目前各標準中進度最快的,許多 3 G 手機已經率先面世。CDMA2000 分兩個階段:CDMA2000 1xEV-DO(Data Only),采用話音分離的信道傳輸數據和 CDMA2000 1x EV-DV(Date andVoice),即數據信道于話音信道合一。第一階段, 發(fā)展只是數據。在一個無線信道傳送高速數據、報文數據的情況下, 支持下行(向前鏈路)數據速率最高 3.1Mbps,上行(反向鏈路)速率最高到 1.8Mbps。第二階段,發(fā)展數據和語音。支持下行(向前鏈路)數據速率最高 3.1Mbps,上行(反相鏈路)速率最高 1 . 8 M b p s 。1 x E V - D V 還能支持 1 x 語音用戶、1 x R T T 數據用戶和高速 1 x E V - D V數據用戶使用同一無線信道并行操作。CDMA2000 1x 是技術最成熟、商用化最快的第三