《現代移動通信》課件第1章

1.1移動通信的發(fā)展歷程1.2移動通信基本概念1.3常用移動通信系統第1章緒論

1.1移動通信的發(fā)展歷程

我國手機用戶也將超過13億。圖1-1為我國移動電話用戶數的歷年統計。圖1-1我國歷年移動用戶數統計圖1-23G標準演進路線

1.2移動通信基本概念

1.2.1移動通信的定義及特點

(1)移動通信利用無線電波進行信息傳輸。

(2)移動通信是在復雜的干擾環(huán)境中運行的。

(3)隨著移動通信業(yè)務量的需求與日俱增，移動通信可以利用的頻譜資源非常有限。

(4)對移動臺的要求高。

(5)通信容量有限。

(6)通信系統復雜。1.2.2移動通信的分類

(1)按使用對象可分為民用網和軍用網。

(2)按使用環(huán)境可分為陸地通信、海上通信和空中通信。

(3)按多址方式可分為頻分多址(FDMA)、時分多址(TDMA)和碼分多址(CDMA)等。

(4)按覆蓋范圍可分為廣域網和局域網。

(5)按業(yè)務類型可分為電話網、數據網和綜合業(yè)務網(多媒體網)。

(6)按工作方式可分為同頻單工、異頻單工、雙工和半雙工。

(7)按服務范圍可分為專用網和公用網。

(8)按信號形式可分為模擬網和數字網。1.2.3無線頻譜

1.頻譜資源的管理

頻譜是一種寶貴的通信資源，無論是國際上還是各個國家都有相應的機構負責分配和控制頻譜的使用。

2.頻譜的分配方式

各國對頻譜資源的分配策略不盡相同，概括起來有以下幾種方式。

1)指配方式

2)拍賣方式

3)評選方式

4)開放方式

5)重疊方式

3.移動通信系統所使用的頻段

我國主要移動通信系統頻譜分配如表1-3所示。1.2.4移動通信的工作方式

1.單工通信

單工通信是指通信雙方電臺交替地進行收信和發(fā)信。根據收、發(fā)頻率的異同，又可分為同頻單工和異頻單工。單工通信常用于點到點通信，如圖1-3所示。圖1-3單工通信

2.雙工通信

頻分雙工(FDD)是一種上行鏈路(移動臺到基站)和下行鏈路(基站到移動臺)采用不同的頻率(有一定頻率間隔要求)工作的方式。FDD模式工作在對稱的頻帶上，如圖1-4所示。圖1-4頻分雙工通信

3.半雙工通信

半雙工通信是介于單工通信和全雙工通信之間的一種通信方式，如圖1-5所示。圖1-5半雙工通信

1.3常用移動通信系統

隨著移動通信應用范圍的擴大，移動通信系統的類型也越來越多。典型的移動通信系統包括：無繩電話系統、集群移動通信系統、無線電尋呼系統、衛(wèi)星移動通信系統、蜂窩移動通信系統。其中以蜂窩移動通信系統應用最為廣泛。1.3.1無繩電話系統

無繩電話系統是指用無線信道代替普通電話線，使其在限定的業(yè)務區(qū)內自由移動的電話系統。

1.第一代無繩電話系統

第一代無繩電話系統(CT-1)為模擬無繩電話系統，亦稱子母機系統。每個座機只允許連接一個手持機，覆蓋范圍僅限于家庭或辦公室的幾個房間，如圖1-6所示。圖1-6第一代無繩電話系統示意圖

2.第二代數字無繩電話系統

由于第一代模擬無繩電話系統CT-1技術的局限性，1989年，英國電信研究室制定了第二代數字無繩電話系統(CT-2)的空中接口標準。CT-2有三種應用場合：第一種是用于家庭或辦公室；第二種是與用戶交換機(PrivateBranchExchange，PBX)結合使用；第三種是把原來限于室內使用的無繩電話延伸到室外，在公共場所，如火車站、購物商場、繁華街道等人口密集區(qū)安裝基站，只要無繩電話機是某個基站提供商的用戶，就可在該基站服務區(qū)內任意打電話，這種應用方式稱為Telepoint。

3.第三代數字無繩電話系統

20世紀90年代出現了更為先進的無繩電話系統，典型的代表有：歐洲的數字增強無線通信(DigitalEnhancedCordlessTelecommunications，DECT)、日本的個人手持電話系統

(PersonalHandy-phoneSystem，PHS)和美國的個人接入通信系統(PersonalAccessCommunicationSystem，PACS)。這些系統具有容量大、覆蓋面寬、支持數據通信業(yè)務等特點。圖1-7PHS系統示意圖1.3.2集群移動通信系統

集群系統是一種高級移動調度系統，是指揮調度最重要和最有效的通信方式之一，代表著專用移動通信網的發(fā)展方向。

集群系統一般由終端設備、基站、調度臺和控制中心等組成，如圖1-8所示。圖1-8集中式控制方式的單區(qū)系統1.3.3無線電尋呼系統

無線電尋呼系統是一種單向通信系統。一個簡單的尋呼系統由三部分構成：尋呼控制中心、發(fā)射臺和尋呼接收機，如圖1-9所示。圖1-9無線尋呼系統網絡結構1.3.4衛(wèi)星移動通信系統

衛(wèi)星移動通信系統利用衛(wèi)星中繼，可在海上、空中和地形復雜而人口稀疏的地區(qū)實現移動通信，具有獨特的優(yōu)越性，很早就引起了人們的重視。衛(wèi)星移動通信系統按其衛(wèi)星高度可劃分為：地球同步軌道衛(wèi)星(GeostationaryEarthOrbit，GEO)系統、中軌道衛(wèi)星(MediumEarthOrbit，MEO)系統和低軌道衛(wèi)星(LowEarthOrbit，LEO)系統。1.3.5蜂窩移動通信系統

蜂窩移動通信系統的通信網絡結構呈蜂窩狀，即采用蜂窩結構實現網絡覆蓋的移動通信系統。在蜂窩系統中，整個覆蓋區(qū)被