3.1移動(dòng)通信概述

移動(dòng)通信的發(fā)展電報(bào)及電話的發(fā)明因?yàn)殡娫挷荒軒г谏砩喜环奖惆‰妶?bào)和電話的發(fā)明，使人類獲得了遠(yuǎn)距離傳送信息的重要手段。但是，電信號都是通過金屬線傳送的，線路架設(shè)到的地方，信息才能傳到。這就大大限制了信息的傳播范圍，特別是在大海、高山，有沒有能讓信息無線傳播的辦法？1.無形的信使——電磁波的發(fā)現(xiàn)1887年，亨利?！?shù)婪颉ず掌?，發(fā)現(xiàn)電磁能量可以越過空間進(jìn)行傳播。赫茲的發(fā)現(xiàn)具有劃時(shí)代的意義：證明了麥克斯韋理論的正確，更重要的是導(dǎo)致了無線電的誕生開辟了電子技術(shù)的新紀(jì)元，標(biāo)志著從“有線電通信”向“無線電通信”的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。也是整個(gè)移動(dòng)通信的發(fā)源點(diǎn)，應(yīng)該說，從這時(shí)開始，人類開始進(jìn)入了無線通信的新領(lǐng)域2.無線電通信的發(fā)明載著聲音飛翔的電波——無線電通信的發(fā)明無線電報(bào)的發(fā)明“要是我能指揮電磁波，就可飛越整個(gè)世界”——波波夫1898年，英國舉行了一次游艇賽，終點(diǎn)設(shè)在離岸20英里的海上?！抖及亓挚靾?bào)》特聘馬可尼為信息員。他在賽程的終點(diǎn)用自己發(fā)明的無線電報(bào)機(jī)向岸上的觀眾及時(shí)通報(bào)了比賽的結(jié)果，引起了很大的轟動(dòng)。這被認(rèn)為是無線電通信的第一次實(shí)際應(yīng)用。緊接著，馬可尼在英國建立了世界上第一家無線電器材公司——英國馬可尼公司3.移動(dòng)通信的誕生及演進(jìn)二十世紀(jì)20年代至40年代初使用范圍小，主要使用對象是船舶、飛機(jī)、汽車等專用移動(dòng)通信，以及通信軍事。40年代中至60年代末移動(dòng)通信向小型化方面大大前進(jìn)了一步。美國、日本、英國、西德等國家開始應(yīng)用汽車公用無線電話。70年代至80年代第一代移動(dòng)通信系統(tǒng)美國貝爾實(shí)驗(yàn)室(BellLab)推出的蜂窩式移動(dòng)通信系統(tǒng)的概念，蜂窩式系統(tǒng)開始應(yīng)用。90年代中至今推出第二、第三代移動(dòng)電話通信系統(tǒng)。正向第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)過渡。4.個(gè)人移動(dòng)通信的誕生及演進(jìn)個(gè)人通信的發(fā)源地：無線電尋呼機(jī)的出現(xiàn)beeper/Pager1956年，MOTOROLA研制成功第一個(gè)無線電尋呼機(jī)。1968年，日本率先在150MHZ移動(dòng)通信頻段上開通模擬尋呼系統(tǒng)。1983年，我國開始研究發(fā)展尋呼系統(tǒng)，1983年，上海在150MHZ頻段上開通了我國第一個(gè)模擬尋呼系統(tǒng)。1984年，廣州在150MHZ頻段上開通了我國第一個(gè)數(shù)字尋呼系統(tǒng)。1991年，上海在150MHZ頻段上開通了我國第一個(gè)數(shù)字漢字尋呼系統(tǒng)。個(gè)人移動(dòng)通信的誕生及演進(jìn)

實(shí)現(xiàn)個(gè)人電話的夢想--蜂窩狀移動(dòng)電話的誕生背景：隨著無線電報(bào)和無線廣播的發(fā)展，人們更希望有一種可以隨身攜帶、不用電話線路的電話。70年代初，貝爾實(shí)驗(yàn)室提出蜂窩系統(tǒng)的覆蓋小區(qū)概念后，很快進(jìn)入了實(shí)用階段。1979年，美國芝加哥試驗(yàn)成功AMPS模擬蜂窩式移動(dòng)電話系統(tǒng)，83年在美國投入商用。1987年，我國第一個(gè)移動(dòng)電話局在廣州開通，進(jìn)入第一代模擬移動(dòng)通信時(shí)期，引進(jìn)英國的TACS系統(tǒng)。第一代蜂窩移動(dòng)通信(1G)特點(diǎn)：制式：FDMA業(yè)務(wù)單一：模擬話音與傳輸頻譜利用率低保密性差技術(shù)簡單主要代表：美國AMPS系統(tǒng)英國TACS系統(tǒng)我國已在2001年12月31日關(guān)閉模擬移動(dòng)網(wǎng)個(gè)人移動(dòng)通信的誕生及演進(jìn)GSM手機(jī)的出現(xiàn)模擬蜂窩式移動(dòng)電話的缺點(diǎn)：1）由于采用FDMA技術(shù)造成頻率資源的嚴(yán)重不足2）易被竊聽和制造成偽機(jī)1982年，歐洲成立了GSM（移動(dòng)通信特別組），任務(wù)是制定泛歐移動(dòng)通信漫游的標(biāo)準(zhǔn)，后來開發(fā)出的數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)就以“GSM”命名。

GSM現(xiàn)在的含義是：GlobalSystemMobileCommunication,中國移動(dòng)和聯(lián)通推出的“全球通”就是GSM系統(tǒng)。第二代蜂窩移動(dòng)通信(2G)特點(diǎn)：主要業(yè)務(wù)：語音、低速率數(shù)據(jù)（＜9.6kb/s）短消息(SMS)、彩信（MMS）等頻譜利用率較高、數(shù)字化制式：FDMA+TDMA,或CDMA代表系統(tǒng)：歐洲的GSM系統(tǒng)（大多數(shù)國家使用）：FDMA+TDMA制式美國的D-AMPS系統(tǒng)（主要在美國使用）日本的JDC系統(tǒng)（僅在日本使用）：TDMA制式美國QUALCOMM公司開發(fā)的IS-95ACDMA系統(tǒng)（美、日、韓、中等國）：CDMA制式我國1992年開始使用GSM系統(tǒng)，2001年引進(jìn)了IS-95ACDMA系統(tǒng)。無線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的出現(xiàn)i-mode:information-mode

1999年,日本在移動(dòng)通信上實(shí)現(xiàn)無線互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，i-mode能提供移動(dòng)電話與Internet網(wǎng)的持續(xù)連接，成功開創(chuàng)了無線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的新時(shí)代。WAP：WirelessApplicationProtocol即無線應(yīng)用協(xié)議，全球性開放標(biāo)準(zhǔn)不要求現(xiàn)有的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)協(xié)議做任何的改動(dòng)，因而可以廣泛的運(yùn)用于GSM、CDMA、TDMA、3G等多種網(wǎng)絡(luò)`2.5G移動(dòng)通信技術(shù)與應(yīng)用GSM的延續(xù)：GPRS通用分組無線業(yè)務(wù),為2G向3G發(fā)展的過渡性產(chǎn)品。90年代中期，第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)進(jìn)入到具體的設(shè)計(jì)、規(guī)劃和實(shí)施階段為保護(hù)2G的龐大投資，有必要發(fā)展2G向3G平穩(wěn)過渡的所謂二代半（2.5G）技術(shù)數(shù)據(jù)速率最高可達(dá)171kbit/s例：以TDMA和電路交換為基礎(chǔ)的GSM網(wǎng)絡(luò)不能直接與因特網(wǎng)互通，但可以通過一種通用分組無線業(yè)務(wù)（GPRS，GeneralPacketRadioServive）網(wǎng)的2.5G技術(shù)與因特網(wǎng)互連。GPRS的實(shí)現(xiàn)：在GSM網(wǎng)絡(luò)上增加分組數(shù)據(jù)服務(wù)設(shè)備并對GSM無線設(shè)備進(jìn)行升級從而能利用已有的GSM無線覆蓋，提供分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。2.75G2.75G的速度較2.5G又增快許多(384kbps)例子： EnhancedDataratesforGlobal Evaluation(EDGE) （全球演進(jìn)式數(shù)據(jù)速率增強(qiáng)技術(shù)）第三代移動(dòng)通信（3G)第三代移動(dòng)通信稱為：IMT-2000；簡稱3G國際電聯(lián)（ITU－R）于1985年提出，當(dāng)時(shí)的命名為未來公眾陸地移動(dòng)通信系統(tǒng)（FPLMTS）由于該系統(tǒng)曾預(yù)期在2000年能投入使用，并工作在2000MHz頻段，故于1996年正式改名為IMT--2000系統(tǒng)IMT-2000當(dāng)時(shí)制定的總目標(biāo)：

——工作在2000MHz頻段

——在2000年左右商用第三代移動(dòng)通信的總目標(biāo)3G設(shè)計(jì)目標(biāo)提供比第二代系統(tǒng)更大的系統(tǒng)容量更好的通信質(zhì)量能在全球范圍內(nèi)更好地實(shí)現(xiàn)無縫漫游提供包括話音、數(shù)據(jù)及多媒體等在內(nèi)的多種業(yè)務(wù)同時(shí)也要考慮與已有第二代系統(tǒng)的良好兼容性（即全球化、綜合化、個(gè)人化）3G設(shè)計(jì)目標(biāo)3G傳輸速度2Mbps（靜止）384kbps（步行、慢速）114kbps（高速移動(dòng)環(huán)境）可提供豐富多彩的移動(dòng)多媒體業(yè)務(wù)具有語音、文字、靜態(tài)影像、動(dòng)態(tài)影像等多媒體傳輸?shù)奶攸c(diǎn)與能力取實(shí)際傳輸流量為收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)于2003年至2005年間發(fā)展成熟3G的標(biāo)準(zhǔn)國際電聯(lián)的3G標(biāo)準(zhǔn)有三個(gè)歐洲和日本共同提出的：WCDMA該標(biāo)準(zhǔn)提出了GSM(2G)-GPRS-EDGE-WCDMA(3G)的演進(jìn)策略美國以高通公司為代表提出的：CDMA2000該標(biāo)準(zhǔn)提出了從CDMAIS95(2G)-CDMA20001x-CDMA20003x(3G)的演進(jìn)策略中國以大唐集團(tuán)為代表提出的：TD-SCDMATimeDivision—SynchronousCDMA(時(shí)分同步CDMA)是由我國大唐電信公司提出的3G標(biāo)準(zhǔn)該標(biāo)準(zhǔn)提出：不經(jīng)過2.5代的中間環(huán)節(jié)，直接向3G過渡，非常適用于GSM系統(tǒng)向3G升級核心技術(shù)：CDMA3G標(biāo)準(zhǔn)在核心網(wǎng)中都采用分組交換方式采用CDMA技術(shù)解決無線端口問題因此，這三種標(biāo)準(zhǔn)無一例外的都采用了CDMA這一核心技術(shù)各標(biāo)準(zhǔn)的演進(jìn)策略歐洲和日本共同提出的：WCDMA全稱為WidebandCDMA基于GSM網(wǎng)發(fā)展出來的3G技術(shù)規(guī)范是歐洲提出的寬帶CDMA技術(shù)，它與日本提出的寬帶CDMA技術(shù)基本相同，并進(jìn)一步融合。該標(biāo)準(zhǔn)提出了GSM(2G)-GPRS-EDGE-WCDMA(3G)的演進(jìn)策略。GPRS是GeneralPacketRadioService(通用分組無線業(yè)務(wù))的簡稱，（171kbit/s）EDGE是EnhancedDatarateforGSMEvolution(增強(qiáng)數(shù)據(jù)速率的GSM演進(jìn))的簡稱，這兩種技術(shù)被稱為2.5代移動(dòng)通信技術(shù)。（384kbps）各標(biāo)準(zhǔn)的演進(jìn)策略CDMA2000CDMA2000是由窄帶CDMA(CDMAIS95)技術(shù)發(fā)展而來的寬帶CDMA技術(shù)，由美國主推該標(biāo)準(zhǔn)提出了從CDMAIS95(2G)-CDMA20001x-CDMA20003x(3G)的演進(jìn)策略。CDMA20001x被稱為2.5G移動(dòng)通信技術(shù)CDMA20003x與CDMA20001x的主要區(qū)別在于應(yīng)用了多路載波技術(shù)，通過采用三載波使帶寬提高。中國電信使用的CDMAIS95網(wǎng)絡(luò)，在采用這一方案向3G過渡第三代移動(dòng)通信機(jī)第三代移動(dòng)通信機(jī)2001年，日本開始首次3G系統(tǒng)商用服務(wù)2001年10月1日日本在東京地區(qū)開始了全球首次WCDMA系統(tǒng)商業(yè)應(yīng)用。系統(tǒng)提供可視電話、384Kbps分組數(shù)據(jù)、64Kbps圖象傳輸、i-mode互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)。手機(jī)重150克，彩色液晶顯示。最成熟的3G：WCDMA移動(dòng)通信的發(fā)展趨向VoiceWidebandBroadbandAnalogDigitalIntegratedDataNarrowband4G3G2GMulti-function1GMultimediaSmartPointfrequency個(gè)人通信的理想隨著移動(dòng)通信技術(shù)的飛速發(fā)展，人類實(shí)現(xiàn)個(gè)人通信的理想為期不遠(yuǎn)了：——任何人在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)、與任何一個(gè)人、實(shí)現(xiàn)任何一種媒體的通信?！總€(gè)人有唯一的通信號碼，通信的個(gè)人性代替通信的終端性。個(gè)人通信的理想中國移動(dòng)通信發(fā)展我國移動(dòng)通信發(fā)展大事記：1978年，美國芝加哥開通第一臺模擬移動(dòng)電話，截至2001、7全球移動(dòng)電話用戶數(shù)已超過8億戶。1987年11月18日，中國移動(dòng)在廣州開通了我國的第一個(gè)模擬移動(dòng)通信網(wǎng)。1993年8月18日，浙江嘉興首先開通了我國第一個(gè)數(shù)字移動(dòng)通信網(wǎng)1994年10月，第一個(gè)省級數(shù)字網(wǎng)在廣東開通。2001年2月16日，聯(lián)通全面建設(shè)CDMA網(wǎng)。2001年12月31日，關(guān)閉模擬網(wǎng)中國移動(dòng)通信發(fā)展移動(dòng)用戶數(shù)：1987年我國移動(dòng)通信用戶只有700多戶；10年之后的1997年8月我國移動(dòng)用戶突破了1000萬戶；再3年后在2001年4月用戶數(shù)達(dá)到了1億戶，并于同年7月超過美國成為全球移動(dòng)用戶最多的國家；2002年我國移動(dòng)用戶突破了2億戶。2004年7月，移動(dòng)電話用戶3.1億戶2009年5月國內(nèi)的移動(dòng)通信用戶總數(shù)達(dá)到6.645億中國移動(dòng)公布了2010年10月主要運(yùn)營數(shù)據(jù)：截至2010年10月底，中國的移動(dòng)用戶總數(shù)已達(dá)到8.15億戶截至2011年1月底，中國移動(dòng)用戶總數(shù)超過5.89億戶，在網(wǎng)TD用戶總數(shù)達(dá)到2263.3萬戶。

全球蜂窩移動(dòng)通信的發(fā)展移動(dòng)通信概述移動(dòng)通信定義：“動(dòng)中通”通信雙方或至少其中一方在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)中進(jìn)行信息傳遞的通信方式移動(dòng)通信概述移動(dòng)通信的特點(diǎn)：可用頻譜資源有限，而業(yè)務(wù)需求量增長迅速全世界3G頻譜的拍賣超過1000億美元

頻譜擁擠、頻譜需嚴(yán)格菅理解決的方法：開辟和啟用新的頻段f=150MHz—〉450MHz—〉900MHz—〉1800MHz—〉2000MHz研究各種新技術(shù)和新措施，如FDMA、TDMA、CDMA移動(dòng)通信的特點(diǎn)電波傳播存在多徑衰落在移動(dòng)通信(特別是陸上移動(dòng)通信)中,由于移動(dòng)臺的不斷運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致其傳輸特性變化十分劇烈，使移動(dòng)臺接收到的電波是直射波和隨時(shí)變化的繞射波、反射波、散射波的疊加，造成所接收信號的電場強(qiáng)度起伏不定，這種現(xiàn)象稱為衰落—多徑效應(yīng)引起信號衰落。移動(dòng)通信的特點(diǎn)面臨環(huán)境的干擾和噪聲傳統(tǒng)的噪聲干擾：天電干擾工業(yè)噪聲（汽車點(diǎn)火）移動(dòng)系統(tǒng)內(nèi)部的干擾：互調(diào)干擾：主要是系統(tǒng)設(shè)備中的非線性引起的，如混頻選擇不好，使無用信號混入，而造成干擾。噪聲系統(tǒng)之間的干擾：同頻干擾：相同載頻臺之間的干擾鄰道干擾：相鄰信道之間的干擾（功率控制）移動(dòng)通信的特點(diǎn)存在多普勒頻移的影響和大動(dòng)態(tài)范圍的要求多普勒頻移：運(yùn)動(dòng)中的物體達(dá)到一定速度時(shí)，固定點(diǎn)接收到的無線載波頻率將會有一定的頻移解決方法：鎖相技術(shù)頻率跟蹤系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)多樣、靈活，建網(wǎng)技術(shù)、網(wǎng)管復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)多種多樣覆蓋形狀：帶狀、面狀覆蓋大?。捍髤^(qū)制

蜂窩小區(qū)微蜂窩大區(qū)和微小區(qū)結(jié)合層狀結(jié)構(gòu)考慮因素：容量、穩(wěn)定性、速度、建網(wǎng)費(fèi)用網(wǎng)管復(fù)雜用戶注冊和登記、鑒權(quán)和計(jì)費(fèi)、安全和保密網(wǎng)絡(luò)技術(shù)復(fù)雜越區(qū)切換、漫游等功能移動(dòng)通信的特點(diǎn)移動(dòng)臺必須在移動(dòng)環(huán)境中使用體積小、重量輕、操作方便小巧（超大規(guī)模集成電路的使用）便攜（天線要短，使用高頻）省電（發(fā)射功率要盡量小）防震（性能穩(wěn)定）抗潮等移動(dòng)通信的特點(diǎn)可見，移動(dòng)通信面臨的核心問題：在滿足用戶服務(wù)質(zhì)量的前提下，提高頻譜利用率提高系統(tǒng)容量提供多種服務(wù)

是公眾移動(dòng)通信的核心問題移動(dòng)通信的工作方式按照通信的狀態(tài)和頻率使用的方法可分為三種方式：單工半雙工雙工移動(dòng)通信的工作方式（1）單工制：單頻（同頻）單工單頻：通信的雙方使用相同的工作頻率單工：通信雙方的操作采用“按—講”方式平時(shí)，雙方的接收機(jī)均處于守聽狀態(tài)。如果A方需要發(fā)話，可按“按講”開關(guān)，關(guān)掉A方接收機(jī)，使其發(fā)射機(jī)工作，這時(shí)由于B方接收機(jī)處于守聽狀態(tài)，即可實(shí)現(xiàn)由A至B的通話；同理，也可實(shí)現(xiàn)由B至A的通話。收發(fā)使用同一個(gè)頻率的按鍵通信方式發(fā)送時(shí)不能接收，接收時(shí)不能發(fā)送移動(dòng)通信的工作方式（2）半雙工制：指通信的雙方，有一方（如A方）使用雙工方式，即收發(fā)信機(jī)同時(shí)工作，且使用兩個(gè)不同的頻率而另一方（如B方），則采用雙頻單工方式，即收發(fā)信機(jī)交替工作半雙工制主要用于汽車調(diào)度、集群調(diào)度系統(tǒng)移動(dòng)通信的工作方式（3）雙工制：通信的雙方收發(fā)信機(jī)均同時(shí)工作，即任意一方在發(fā)話的同時(shí)也能收到對方的話音目前移動(dòng)通信系統(tǒng)都采用這種制式分類：頻分雙工（FDD）：GSM使用時(shí)分雙工（TDD）：TD-SCDMA使用移動(dòng)通信的工作方式FDDTDD移動(dòng)通信的工作方式FDD:收發(fā)采用兩個(gè)不同的頻率，f1,f2之間有一定的頻率間隔（避免發(fā)射機(jī)和接收機(jī)干擾），采用這種制式的移動(dòng)臺需要天線共用裝置——雙工器優(yōu)點(diǎn)：a.由于發(fā)送頻帶和接收頻帶有一定的間隔，所以發(fā)射機(jī)和接收機(jī)之間的干擾可以大大降低b.使用方便，不需收發(fā)按鍵控制操作c.適宜多頻道（即多用戶）同時(shí)工作的系統(tǒng)，這些頻道在頻率上互相分開，互不重疊缺點(diǎn)：由于發(fā)射機(jī)通常處于連續(xù)發(fā)射狀態(tài)，電源耗電量較大移動(dòng)通信的工作方式TDD：通信雙方分別在自身控制器的控制下，以1個(gè)時(shí)隙發(fā)信，以另一個(gè)時(shí)隙收信的方式進(jìn)行通信優(yōu)點(diǎn)：提高了頻譜利用率缺點(diǎn)：技術(shù)比較復(fù)雜在3G中:TD-SCDMA采用了：TDDWCDMA采用了：FDD+TDD(商用的都是FDD)CDMA2000采用了：FDDTDD技術(shù)和FDD技術(shù)具有各自的優(yōu)勢TDD的優(yōu)勢：不需要成對的頻率，能使用各種頻率資源，適用于不對稱的上下行數(shù)據(jù)傳輸速率，特別適用于IP型的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)

頻譜利用效率更高，系統(tǒng)地容量更大上下行工作于同一頻率，電波傳播的對稱特性使之便于使用智能天線等新技術(shù)，達(dá)到提高性能、降低成本的目的智能天線波束賦形技術(shù)，利用空間隔離進(jìn)行資源復(fù)用，為空分多址接入(SDMA)技術(shù)開辟了新的局面,接入的多個(gè)用戶可以使用完全相同的頻率、時(shí)隙和碼道資源，因而有效提升了系統(tǒng)容量覆蓋范圍更廣，特別適合農(nóng)村等地區(qū)設(shè)備成本較低，比FDD系統(tǒng)低20%-50%TDD技術(shù)和FDD技術(shù)具有各自的優(yōu)勢但是，TDD在高速移動(dòng)時(shí)具有先天的弱勢：FDD是連續(xù)控制的系統(tǒng)，TDD是時(shí)間分隔控制的系統(tǒng)：TDD在高速移動(dòng)時(shí)，多普勒效應(yīng)會導(dǎo)致快衰落，速度越高，衰落變換頻率越高，衰落深度越深。在目前芯片處理速度和算法的基礎(chǔ)上：當(dāng)數(shù)據(jù)率為144kb/s時(shí)，TDD的最大移動(dòng)速度可達(dá)250km/h，與FDD系統(tǒng)相比還有一定差距。國際電信聯(lián)盟（ITU）要求：TDD系統(tǒng)移動(dòng)速度達(dá)到120km/hFDD系統(tǒng)移動(dòng)速度達(dá)到500km/h移動(dòng)通信系統(tǒng)的組成移動(dòng)通信系統(tǒng)一般由：移動(dòng)臺（MS）、基站（BS）、移動(dòng)業(yè)務(wù)交換中心（MSC）以及與市話網(wǎng)（PSTN）相連接的中繼線等組成不難看出:通過基站、移動(dòng)業(yè)務(wù)交換中心，就可以實(shí)現(xiàn)在整個(gè)服務(wù)區(qū)內(nèi)任意兩個(gè)移動(dòng)用戶之間的通信也可以經(jīng)過中繼線與公共交換電話網(wǎng)絡(luò)（PSTN）連接，從而構(gòu)成一個(gè)無線、有線相結(jié)合的移動(dòng)通信系統(tǒng)移動(dòng)通信系統(tǒng)的組成移動(dòng)業(yè)務(wù)交換中心（MobileSwitchingCentre）：完成移動(dòng)臺和移動(dòng)臺之間、移動(dòng)臺和固定用戶之間信息的交換轉(zhuǎn)接和系統(tǒng)的管理通常:每個(gè)移動(dòng)交換中心可以支持近100個(gè)基站移動(dòng)交換中心到固定網(wǎng)絡(luò)之間需要5000個(gè)話路的傳輸容量交換中心至基站的傳輸線

光纖或微波移動(dòng)通信系統(tǒng)的組成移動(dòng)臺MS（MobileStation）：接收無線信號并且移動(dòng)的終端包括手機(jī)，車載臺、呼機(jī)，無繩電話等等基站BS（BaseStation）移動(dòng)通信系統(tǒng)的組成2是與移動(dòng)臺聯(lián)系的一個(gè)固定收發(fā)機(jī)接收移動(dòng)臺的信號與交換局相連，從而完成移動(dòng)臺的收發(fā)工作每個(gè)基站都有一個(gè)可靠通信的服務(wù)范圍(稱為無線小區(qū))服務(wù)區(qū)的大小，主要由發(fā)射功率和基站天線的高度決定。愛立信基站常用移動(dòng)通信系統(tǒng)無線尋呼系統(tǒng)無繩電話系統(tǒng)集群調(diào)動(dòng)系統(tǒng)衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)陸地公眾蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)陸地公眾蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)是移動(dòng)通信系統(tǒng)的代表，也是發(fā)展最快的系統(tǒng)常用移動(dòng)通信系統(tǒng)簡介（1）無線尋呼系統(tǒng)組成：無線尋呼控制中心尋呼發(fā)射臺尋呼接收機(jī)工作方式：人工手動(dòng)無線電尋呼系統(tǒng)組成

工作過程：用戶打電話

電話網(wǎng)

連入尋呼臺

對叫方的信息進(jìn)行處理

天線發(fā)送出去

BP接收信號

常用移動(dòng)通信系統(tǒng)簡介（2）無繩電話系統(tǒng)功率?。?0mW以下），覆蓋半徑?。?00m左右）分類：公用（通常在辦公樓、居民樓群之間、火車站、機(jī)場、繁華街道）設(shè)立基站私用：“步步高”等無繩電話近年來基于無繩概念而發(fā)展起來的無線用戶交換（WPABX）得到重視，作為無繩數(shù)據(jù)通信的無線局域網(wǎng)（WLAN）也得到快速發(fā)展無繩通信也是發(fā)展個(gè)人通信網(wǎng)（PCN）的一個(gè)基礎(chǔ)常用移動(dòng)通信系統(tǒng)簡介無繩電話移動(dòng)通信系統(tǒng)常用移動(dòng)通信系統(tǒng)簡介（3）集群調(diào)度系統(tǒng)：作用：公共汽車、公安、消防等的調(diào)度特點(diǎn)：只有一個(gè)基站，天線高度為幾十米至百余米，覆蓋半徑為30～50km以上，發(fā)射機(jī)功率可高達(dá)200W信道數(shù)有限，容量較小一般只能容納數(shù)百至數(shù)千個(gè)用戶常用移動(dòng)通信系統(tǒng)簡介集群調(diào)度系統(tǒng)組成：一般由控制中心、總調(diào)度臺、分調(diào)度臺、基地臺及移動(dòng)臺組成最簡單的調(diào)度通信網(wǎng)：由若干個(gè)使用同一頻率的移動(dòng)電臺組成，其中一個(gè)充當(dāng)調(diào)度臺，向其它臺發(fā)送信息。用戶：約為幾十至幾百可以是車載臺，也可是以手持臺它們可以與基站通信也可通過基站與其他移動(dòng)臺及市話用戶通信，基站與市站有線網(wǎng)連接。功能：該系統(tǒng)具有單呼、組呼、全呼、緊急告警/呼叫、多級優(yōu)先及私密電話等適合調(diào)度業(yè)務(wù)專用的功能。常用移動(dòng)通信系統(tǒng)簡介（4）移動(dòng)衛(wèi)星通信系統(tǒng)中、低軌道非同步衛(wèi)星銥系統(tǒng)技術(shù)成熟，但造價(jià)高、壽命短衛(wèi)星于地球陰影區(qū)接收信號電平與通信距離的平方成反比幾個(gè)移動(dòng)衛(wèi)星系統(tǒng)美國Motorola銥（Iridium）系統(tǒng)，它采用8軌道66顆星的星狀星座，衛(wèi)星高度為765km。全球星（Globalstar）系統(tǒng)，它采用48顆星的萊克爾星座，衛(wèi)星高度約1400km；奧德賽（Odessey）系統(tǒng)，采用3軌道12顆星的萊克爾星座，中軌、高度為10000km；白羊（Aries）系統(tǒng)，采用4軌道48顆星的星狀星座，高度約1000km；俄羅斯的4軌道32顆星的COSCON系統(tǒng)海事衛(wèi)星組織推出的Inmarsat－P，采用12顆星的中軌星座組成全球網(wǎng)（雙模式）.

……、蜂窩狀移動(dòng)通信系統(tǒng)

移動(dòng)通信的瓶頸：頻率資源（VHF/UHF）有限如何解決容量問題？比如，目前GSM，系統(tǒng)可用頻帶為25MHZ,頻道數(shù)可同時(shí)容納1000個(gè)用戶，這么少的頻道數(shù)如何容納上億計(jì)的用戶來進(jìn)行通話呢？引言移動(dòng)通信系統(tǒng)中解決容量問題的主要技術(shù)引言了解移動(dòng)通信的特點(diǎn)特點(diǎn)之一：頻率資源有限900MHZ頻段(GSM)：

MS→BS890MHz-915MHz頻率范圍25MHzBS→MS935MHz-960MHz頻率范圍25MHz移動(dòng)通信系統(tǒng)中解決容量問題的主要技術(shù)？

頻率復(fù)用

(ChannelReuse)蜂窩狀移動(dòng)通信系統(tǒng)

頻率復(fù)用的可行性：利用超短波電波傳播距離有限的特點(diǎn)，離開一定距離的小區(qū)可以重復(fù)使用頻率，使頻率資源可以充分利用。

研究同頻干擾和同頻小區(qū)間的距離是頻率復(fù)用的依據(jù)蜂窩狀移動(dòng)通信系統(tǒng)蜂窩狀移動(dòng)通信系統(tǒng)提高容量的主要技術(shù)：通過下列技術(shù)來解決容量問題：蜂窩技術(shù)、頻率復(fù)用、小區(qū)分裂以及多址聯(lián)接等技術(shù)蜂窩小區(qū)的劃分是解決頻道利用，增加用戶容量的關(guān)鍵技術(shù)蜂窩狀移動(dòng)通信系統(tǒng)（1）蜂窩小區(qū)的劃分把整個(gè)服務(wù)區(qū)域劃分為若干個(gè)小區(qū)視用戶分布密度：

每小區(qū)的半徑在1～10公里左右每個(gè)小區(qū)分別設(shè)置一個(gè)基站，負(fù)責(zé)本小區(qū)移動(dòng)通信的聯(lián)絡(luò)和控制每個(gè)基站可使用若干條無線頻分、時(shí)分或碼分信道，信道數(shù)決定了本小區(qū)內(nèi)可以同時(shí)使用的用戶數(shù)如GSM中每個(gè)小區(qū)的用戶在1000以上蜂窩狀移動(dòng)通信系統(tǒng)無線小區(qū)的模型（蜂窩的概念）：由許多正六邊形小區(qū)作為基本幾何圖形覆蓋整個(gè)服務(wù)區(qū)，從而構(gòu)成形狀類似蜂窩的移動(dòng)通信網(wǎng)，稱為：小區(qū)制蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)蜂窩狀移動(dòng)通信系統(tǒng)每小區(qū)的半徑可視用戶的分布密度在1～10公里左右小區(qū)半徑因網(wǎng)絡(luò)容量、使用頻率、地理環(huán)境不同而不同，決定小區(qū)覆蓋半徑的因素：(1)地球曲率(2)地形影響(3)多徑反射(4)移動(dòng)臺發(fā)射功率小，上行信號傳輸距離有限（上下行功率差可達(dá)6~12dB）,故有時(shí)會出現(xiàn)手機(jī)在服務(wù)區(qū)內(nèi)接收信號很強(qiáng)，卻打不出電話的現(xiàn)象。蜂窩狀移動(dòng)通信系統(tǒng)（2）頻率復(fù)用（提高容量）劃分小區(qū)的目的：

間隔小區(qū)可頻率再用（frequencyreuse）利用超短波電波傳播距離有限的特點(diǎn)，離開一定距離的小區(qū)可以重復(fù)使用頻率，使頻率資源可以充分利用。每一個(gè)小區(qū)分配一些頻率資源，隔幾個(gè)小區(qū)后，又把相同的頻率劃給另一個(gè)小區(qū)，認(rèn)為這時(shí)候他們之間的干擾比較小，可以忍受。頻率復(fù)用：服務(wù)區(qū)分成若干個(gè)小區(qū)后，相隔一定距離的小區(qū)可以同時(shí)使用相同的工作頻率組，即在一個(gè)很大的服務(wù)區(qū)內(nèi)，同一組波道頻率可以多次重復(fù)使用，稱為頻率復(fù)用。蜂窩狀移動(dòng)通信系統(tǒng)頻率復(fù)用是蜂窩系統(tǒng)中的一個(gè)核心概念蜂窩結(jié)構(gòu)的價(jià)值是借助于頻率復(fù)用實(shí)現(xiàn)的頻率復(fù)用間距越小，網(wǎng)絡(luò)容量越大可以大大緩解用戶數(shù)猛增與頻率資源有限的矛盾蜂窩狀移動(dòng)通信系統(tǒng)研究同頻小區(qū)間的距離和同頻干擾是頻率復(fù)用的依據(jù)

同頻小區(qū)間的距離取決于：能容許的同頻干擾同頻干擾又取決于：話音質(zhì)量要求蜂窩狀移動(dòng)通信系統(tǒng)通常采用7個(gè)基站區(qū)21個(gè)無線小區(qū)區(qū)群（三葉草形），使用7×3=21個(gè)信道組：21個(gè)無線小區(qū)模型基站在三個(gè)小區(qū)的頂點(diǎn)，采用1200的定向天線，向三個(gè)方向以不同的頻率組覆蓋，又稱之為頂點(diǎn)激勵(lì)方式，發(fā)射功率一般為5～10w輻射電磁波，進(jìn)行無線信號覆蓋蜂窩狀移動(dòng)通信系統(tǒng)簡介（3）小區(qū)分裂（提高容量）小區(qū)分裂是頻率復(fù)用外，提高蜂窩網(wǎng)容量及頻譜效率的又一重要概念由于提高了信道復(fù)用的次數(shù)，所以提高了容量原因：移動(dòng)通信系統(tǒng)在初期設(shè)計(jì)時(shí)總是認(rèn)為用戶分布密度均勻，服務(wù)區(qū)各小區(qū)大小相同，各基站開設(shè)頻道數(shù)也相等實(shí)際上，隨著用戶數(shù)不斷增大，服務(wù)區(qū)內(nèi)各小區(qū)用戶密度不再相等例如，鬧市區(qū)的用戶密度大，話務(wù)量也較大。顯然，初期設(shè)計(jì)方案已不符合用戶分布的情況

小區(qū)分裂動(dòng)畫示意蜂窩狀移動(dòng)通信系統(tǒng)蜂窩狀移動(dòng)通信系統(tǒng)（4）移動(dòng)通信中的多址技術(shù)（提高容量）多址方式：

在移動(dòng)通信中，許多用戶同時(shí)通話，以不同的移動(dòng)信道分隔，防止相互干擾的技術(shù)方式。頻分多址(FDMA)時(shí)分多址(TDMA)碼分多址(CDMA)移動(dòng)通信中的多址技術(shù)FDMA頻分多址以頻率來區(qū)分信道。特點(diǎn)：使用簡單，信號連續(xù)傳輸，滿足模擬話音通信，技術(shù)成熟。缺點(diǎn)：多頻道信號互調(diào)干擾嚴(yán)重，頻率利用率低，容量小。

信道1信道2信道3信道N代碼頻率時(shí)間移動(dòng)通信中的多址技術(shù)TDMA在一個(gè)無線頻道上，按時(shí)間分割為若干個(gè)時(shí)隙，每個(gè)信道占用一個(gè)時(shí)隙，在規(guī)定的時(shí)隙內(nèi)收發(fā)信號。時(shí)分多址只傳數(shù)字信息，信息需經(jīng)壓縮和緩沖存儲的過程，在實(shí)際使用時(shí)常FDMA/TDMA復(fù)分使用。

f2f1f3f4f5移動(dòng)通信中的多址技術(shù)CDMA采用擴(kuò)頻通信技術(shù)，每個(gè)用戶具有特定的地址碼（相當(dāng)于擴(kuò)頻中的PN碼），利用地址碼相互之間的正交性（或準(zhǔn)正交性）完成信道分離的任務(wù)CDMA在頻率、時(shí)間、空間上重疊優(yōu)點(diǎn)：系統(tǒng)容量大，實(shí)際使用中

比TDMA數(shù)字系統(tǒng)大4～6倍比模擬FDMA系統(tǒng)的10倍抗干擾、抗多徑能力高

蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)中幾個(gè)術(shù)語信道：分為業(yè)務(wù)信道（TCH）和控制信道（CCH）業(yè)務(wù)信道：傳送編碼話音及用戶數(shù)據(jù)控制信道：傳送基站與移動(dòng)站之間的信令與同步數(shù)據(jù)一般情況下，移動(dòng)臺對它所屬系統(tǒng)的控制信道進(jìn)行自動(dòng)掃描后，停靠在信號最強(qiáng)的一條控制信道上守候等待。

在移動(dòng)通信系統(tǒng)中，將整個(gè)覆蓋區(qū)分成許多位置區(qū)，各移動(dòng)交換局服務(wù)區(qū)有自己的位置識別碼，通過區(qū)內(nèi)各基站控制信道發(fā)出。蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)中幾個(gè)術(shù)語

越區(qū)切換：越區(qū)切換MSC之間過程

當(dāng)移動(dòng)臺在通話中經(jīng)過兩個(gè)基站覆蓋區(qū)的相鄰邊界的時(shí)候，為了保持繼續(xù)正常通話，不致中斷，需要進(jìn)行的信道切換。相鄰小區(qū)切換信道兩種情況：信道頻率不相同信道頻率相同而地址碼不同兩種切換方式：硬切換與軟切換蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)中幾個(gè)術(shù)語

硬切換：

指移動(dòng)臺在不同頻道之間的切換由MSC命令移動(dòng)臺從一個(gè)小區(qū)的無線頻道轉(zhuǎn)接到另一個(gè)小區(qū)的無線頻道上。這種切換需要移動(dòng)臺先切斷原來的收發(fā)頻率，再搜索使用新的頻道。硬切換會造成通話短暫中斷，當(dāng)切換時(shí)間較長時(shí)，將影響用戶通話。蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)中幾個(gè)術(shù)語軟切換：指切換過程中，載波頻率不發(fā)生變化移動(dòng)用戶與原基站和新基站都保持著通信聯(lián)系，可同時(shí)與兩個(gè)（或多個(gè)）基站建立通話鏈路。當(dāng)原服務(wù)基站的信號強(qiáng)度低于一門限值時(shí)，再切斷與原服務(wù)基站的通信聯(lián)系，而保持與新基站的通信鏈路。因此軟切換沒有通信中斷現(xiàn)象蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)中幾個(gè)術(shù)語載頻不同的兩個(gè)基站間只能用硬切換軟切換只能在頻率相同的基站間進(jìn)行所以FDMA和TDMA系統(tǒng)只能使用硬切換，CDMA系統(tǒng)兩種切換方式都可以采用目前使用的GSM系統(tǒng)的越區(qū)切換方式為硬切換，CDMA系統(tǒng)則既有硬切換又有軟切換。在CDMA系統(tǒng)中的不同扇區(qū)之間也可以實(shí)現(xiàn)軟切換蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)中幾個(gè)術(shù)語切換的時(shí)機(jī)：多數(shù)移動(dòng)通信系統(tǒng)用信號強(qiáng)度作為切換基準(zhǔn)移動(dòng)臺運(yùn)動(dòng)到當(dāng)前小區(qū)的邊界時(shí)，信號強(qiáng)度逐漸減弱且通話質(zhì)量逐漸惡化，而相鄰小區(qū)的信號強(qiáng)度逐漸增強(qiáng)，在通信質(zhì)量惡化到無法使用前，通話應(yīng)被切換到相鄰小區(qū)。切換也可根據(jù)誤碼率大小來確定切換控制：移動(dòng)局下達(dá)切換指令GSM采用的方案：移動(dòng)臺持續(xù)監(jiān)視各基站控制信道發(fā)來的信號將測量結(jié)果報(bào)告給舊基站，并轉(zhuǎn)發(fā)給移動(dòng)局移動(dòng)局根據(jù)測試結(jié)果決定：

何時(shí)進(jìn)行越區(qū)切換，以及切換到哪一個(gè)基站蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)中幾個(gè)術(shù)語

位置登記：網(wǎng)絡(luò)持續(xù)跟蹤移動(dòng)臺實(shí)際所處的位置，并存儲位置信息。通常移動(dòng)臺的位置信息存儲在稱為位置寄存器的功能實(shí)體中（即存儲在HLR和VLR中）。在第二代數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)中，位置管理采用兩層數(shù)據(jù)庫,即原籍位置寄