2-移動通信頻率分配

1、廣州城建職業(yè)學(xué)院廣州城建職業(yè)學(xué)院機電信息工程學(xué)院機電信息工程學(xué)院主講；任元吉主講；任元吉1.4移動通信的分類移動通信的分類設(shè)備的使用環(huán)境分類服務(wù)對象分類移動通信設(shè)備分類陸地移動通信海上移動通信航空移動通信公用移動通信蜂窩狀移動電話系統(tǒng)集群調(diào)度移動電話公用無繩電話系統(tǒng)移動衛(wèi)星通信系統(tǒng)移動數(shù)據(jù)通信專用調(diào)度電話專用移動通信無中心個人無線電話系統(tǒng)移動通信的分類 下面對這幾種典型的移動通信系統(tǒng)進行簡要介紹。 蜂窩移動通信這是與公用市話網(wǎng)相連的公眾移動電話網(wǎng)。大中城市一般為蜂窩小區(qū)制，村鎮(zhèn)或業(yè)務(wù)量不大的小城市常采用大區(qū)制。用戶有車臺和手持臺（手機）兩類。 集群移動通信系統(tǒng)集群移動通信系統(tǒng)又稱集群調(diào)度系統(tǒng)。

2、它實際上是把若干個原各自用單獨頻率的單工工作調(diào)度系統(tǒng)，集合到一個基臺工作。這樣，原來一個系統(tǒng)單獨用的頻率現(xiàn)在可以為幾個系統(tǒng)共用，故稱集群系統(tǒng)。它是專用調(diào)度無線通信系統(tǒng)的一種新體制，是專用移動通信系統(tǒng)的高級發(fā)展階段。移動通信的分類 無繩電話系統(tǒng) 這是一種接入市話網(wǎng)的無線話機。它將普通話機的機座與手持收發(fā)話器之間的連接導(dǎo)線取消，而代之以用電磁波的無線信道在兩者之間的連接，故稱之為無繩電話。為了控制無線電頻率的相互干擾，它對無線電信道的發(fā)射功率作出了限制，通?？稍?0m200m的范圍內(nèi)接收或撥打電話。 無線尋呼系統(tǒng)尋呼系統(tǒng)是一種單信道的單向無線通信，主要起尋人呼叫的作用。當有人尋找配有尋呼機的個人時

3、，可用一般電話撥通尋呼中心，中心的操作員將被尋呼人的尋呼機號碼由中心臺的無線尋呼發(fā)射機發(fā)出，只要被尋呼人在該中心臺的覆蓋范圍之內(nèi)，其所配的尋呼機收到信號即發(fā)出Bi-Bi響聲（俗稱BP機）。由于蜂窩移動通信的快速發(fā)展，該系統(tǒng)現(xiàn)已停用。移動通信的分類 汽車調(diào)度通信出租汽車公司或大型車隊建有汽車調(diào)度臺，車上有汽車電臺，可以隨時在調(diào)度員與司機之間保持通信聯(lián)系。 衛(wèi)星移動通信這是把衛(wèi)星作為中心轉(zhuǎn)發(fā)臺，各移動臺通過衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)通信。它特別適合于海上移動的船舶通信和地形復(fù)雜而人口稀疏的地區(qū)通信，也適合航空通信。 個人通信個人在任何時候、任何地點與其他人通信，只要有一個個人號碼，不管其人身在何處，都要可以通過這個

4、個人號碼與其通信。1.5移動通信的系統(tǒng)組成蜂窩移動電話系統(tǒng)的組成移動臺(MS)基站（BS）移動業(yè)務(wù)交換中心(MSC)市話網(wǎng)（PSTN）蜂窩移動電話系統(tǒng)是一種雙向雙工通信系統(tǒng)移動通信的系統(tǒng)組成1.6 移動通信系統(tǒng)頻段的使用 無線電頻譜是有限的非常寶貴的自然資源，為使有限的資源得到充分的利用，國際上以及各個國家都設(shè)有權(quán)威的機構(gòu)來加強對無線電頻譜資源的管理，按無線電業(yè)務(wù)進行頻率的劃分和配置。把某一頻段供某一種或多種地面或空間業(yè)務(wù)在規(guī)定的條件下使用的規(guī)定，稱為“頻率配置”。ITU以及各個國家無線電主管部門為移動業(yè)務(wù)劃分和分配了多個頻段，考慮到無線電波傳播的特點，移動業(yè)務(wù)使用的頻段基本都在3GHz以下。

5、1.6 移動通信系統(tǒng)頻段的使用 確定移動通信的頻段應(yīng)主要從以下幾個方面來考慮：確定移動通信的頻段應(yīng)主要從以下幾個方面來考慮： 1、電波傳播特性，天線尺寸； 2、環(huán)境噪聲及干擾的影響； 3、服務(wù)區(qū)域范圍、地形、障礙物尺寸及對建筑物的滲透性能； 4、設(shè)備小型化的要求； 5、與已開發(fā)的頻段的兼容性； 民用移動通信頻段分配 根據(jù)國際電聯(lián)（ITU）規(guī)定，1979年劃分給陸地移動通信的主要頻率范圍如表11所示。 民用移動通信頻段分配 根據(jù)國際電聯(lián)的分配規(guī)定，我國無線電管理委員會關(guān)于陸地移動通信使用頻率的規(guī)定：集群移動通信集群移動通信806806821MHz821MHz851851866MHz866MHz大

6、容量公用陸地大容量公用陸地移動通信系統(tǒng)移動通信系統(tǒng)890890915MHz915MHz935935960MHz960MHz870870890MHz890MHz分配給部隊分配給部隊的使用頻率的使用頻率IMT2000IMT2000系統(tǒng)和發(fā)展系統(tǒng)和發(fā)展世界范圍的移動通信世界范圍的移動通信188518852025MHz2025MHz211021102200MHz2200MHz移動通信網(wǎng)絡(luò)的頻率配置 我國民用移動通信中，用于蜂窩移動通信的頻段安排如下：對于公用數(shù)字移動電話網(wǎng)（GSM系統(tǒng)），它有兩個工作頻段：一個是GSM900MHz頻段，另一個是DCS1800MHz頻段。移動通信網(wǎng)絡(luò)的頻率配置 （1）GS

7、M900MHz頻段 雙工間隔為45MHz，有效帶寬為25MHz，124個載頻，每個載頻8個信道。中國移動：上行頻段（MS發(fā)BS收）：890MHz909MHz發(fā)射頻段（BS發(fā)MS收）：935MHz954MHz中國聯(lián)通：上行頻段（MS發(fā)BS收）：909MHz915MHz下行頻段（BS發(fā)MS收）：954MHz960MHz移動通信網(wǎng)絡(luò)的頻率配置 2）DCS1800頻段 雙工間隔為95MHz，有效帶寬為75MHz，374個載頻，每個載頻8個信道。中國移動：上行頻段（MS發(fā)BS收）：1710MHz1720MHz下行頻段（BS發(fā)MS收）：1805MHz1815MHz中國聯(lián)通：上行頻段（MS發(fā)BS收）：180

8、5MHz1880MHz下行頻段（BS發(fā)MS收）：1710MHz1785MHz移動通信網(wǎng)絡(luò)的頻率配置 CDMA系統(tǒng)在我國發(fā)展也非常迅速，中國聯(lián)通CDMA網(wǎng)使用頻段的為800MHz。頻段安排如下：MS發(fā)BS收：825MHz835MHz（上行）BS發(fā)MS收：870MHz880MHz（下行） 第三代移動通信系統(tǒng)IMT-2000的頻率劃分計劃：1992年ITU在WARC-92大會上為第三代（3G）移動通信業(yè)務(wù)劃分出230MHz帶寬，1885MHz2025MHz為上行頻段，2110MHz2200MHz為下行頻段。其中19802010MHz和21702200MHz分別作為移動衛(wèi)星業(yè)務(wù)的上下行頻段。移動通信網(wǎng)

9、絡(luò)的頻率配置 2002年我國對3G系統(tǒng)使用的頻譜作出了如下規(guī)劃：（1）第三代公眾蜂窩移動通信系統(tǒng)的主要工作頻段：頻分雙工（FDD）方式：19201980MHz（上行）21102170MHz（下行）時分雙工（TDD）方式：18801920MHz（上行）20102025MHz（下行）（2）第三代公眾蜂窩移動通信系統(tǒng)的補充工作頻段：頻分雙工（FDD）方式：17551785MHz（上行）18501880MHz（下行）時分雙工（TDD）方式：23002400MHz，與無線電定位業(yè)務(wù)共用，均為主要業(yè)務(wù)，共用標準另定。（3）IMT-2000的衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)工作頻段：19802010MHz（上行）21702

10、200MHz（下行）（4）目前已規(guī)劃給公眾蜂窩移動通信系統(tǒng)的825835MHz/870880MHz、885915MHz/930960MHz和17101755MHz/18051850MHz頻段，同時規(guī)劃作為第三代公眾移動通信系統(tǒng)FDD方式的擴展頻段。1.7 移動通信的發(fā)展歷程及趨勢 移動通信的發(fā)展趨勢移動通信的發(fā)展趨勢 1第三代通信系統(tǒng)的功能 2建寬帶移動多媒體系統(tǒng)成為必然 33時代的寬帶蜂窩系統(tǒng)手機手機 GSM 無天線無天線 翻蓋翻蓋 雙頻雙頻簡史回顧 移動通信的歷史較早，可以追溯到20世紀初，自1896年G馬可尼成功地發(fā)明了無線電報后，從此莫爾斯電報就用于船舶通信。隨著電子管、晶體管的發(fā)明和

11、應(yīng)用，實現(xiàn)了把微弱的電信號進行放大，能把電報、電話傳送到更為遙遠的地方。1921年美國底特律和密執(zhí)安警察廳開始使用工作在2MHz頻段的采用調(diào)幅方式的車載無線電。在20世紀40年代中期到60年代中期，美國、加拿大、荷蘭、原西德、法國等國家陸續(xù)開設(shè)了公用汽車電話業(yè)務(wù)。但是，此時的通話接續(xù)主要是通過話務(wù)員人工完成的，采用大區(qū)制，可用頻道很少，設(shè)備使用電子管，較為笨重，使用不方便，不保密，發(fā)展緩慢，用戶總數(shù)也只有幾百個。簡史回顧 現(xiàn)代移動通信技術(shù)的發(fā)展歷史可以追溯到20世紀20年代, 到目前為止, 大致經(jīng)歷了以下六個發(fā)展階段： 第一階段從20世紀20年代至40年代,為現(xiàn)代移動通信的起步階段。在此期間,

12、主要完成了通信實驗和電波傳播試驗工作,在短波頻段(330MHz)上實現(xiàn)了小容量專用移動通信系統(tǒng),其代表是美國底特律市警察使用的車載無線電系統(tǒng)。這種系統(tǒng)話音質(zhì)量差,自動化程度低,僅限于專用,不能與公眾網(wǎng)相連。簡史回顧 第二階段是從20世紀40年代中期至60年代初期。在此期間,各種公用移動通信系統(tǒng)相繼建立。首先是1946年,美國貝爾系統(tǒng)在圣路易斯城建立的稱為“城市系統(tǒng)”的公用汽車電話網(wǎng),這是世界上第一個公用移動通信系統(tǒng)。繼而,西德、法國、英國等國也陸續(xù)研制出了公用移動電話系統(tǒng)。 這一階段的特點是開始從專用移動網(wǎng)向公用移動網(wǎng)過渡,自動化程度有所提高。簡史回顧 第三階段是從20世紀60年代中期至70年

13、代中期。這一階段是移動通信系統(tǒng)改進和完善的階段。在此期間,各國陸續(xù)推出了改進的移動通信系統(tǒng),其代表是美國的改進型移動電話系統(tǒng)IMTS。這一階段的特點是使用了新頻段,采用大區(qū)制,實現(xiàn)了系統(tǒng)的中小容量,自動化程度進一步提高。 第四階段是從20世紀70年代中期至80年代初期。在此期間,由于微電子技術(shù)及計算機技術(shù)的長足發(fā)展和移動用戶數(shù)量的急劇增加,促使移動通信得到了蓬勃發(fā)展。 人們所稱的第一代移動通信系統(tǒng)(1G) ，則是誕生于20世紀70年代至80年代，當時集成電路技術(shù)、微型計算機和微處理器技術(shù)快速發(fā)展，美國貝爾實驗室推出了蜂窩式模擬移動通信系統(tǒng)，使得移動通信真正進入了個人領(lǐng)域。 第一代移動通信主要采

14、用模擬語音調(diào)制技術(shù)和頻分多址(FDMA)技術(shù)，傳輸速率約2.4kb/s，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)。簡史回顧簡史回顧 第一代移動通信的缺點第一代移動通信的缺點： 容量有限 制式太多 互不兼容 保密性差 通話質(zhì)量不高 不能提供數(shù)據(jù)業(yè)務(wù) 不能提供自動漫游等簡史回顧 第五階段是從20世紀80年代中期到現(xiàn)在。這是數(shù)字移動通信發(fā)展和成熟的時期。在此期間,用戶數(shù)量急劇增加,頻率資源相對緊缺,第一代模擬蜂窩移動通信系統(tǒng)的缺陷日益暴露出來。針對這些問題,新一代的數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)被開發(fā)出來并得以廣泛應(yīng)用。最典型的數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)是歐洲基于時分多址(

15、TDMA)技術(shù)的全球通移動通信系統(tǒng)GSM。另外還有北美的DAMPS(IS-54)和日本的PDC等。這一階段的特點是用戶數(shù)急劇增加,頻率資源日益緊缺,新體制、新技術(shù)、新業(yè)務(wù)層出不窮。簡史回顧 第六個階段從20世紀90年代末開始，其標志是第三代移動通信系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用。1999年11月5日在芬蘭赫爾辛基召開的ITUTG8/1第18次會議上，最終確定了3類（TDMA、CDMA-FDD、CDMA-TDD）共5種技術(shù)作為第三代移動通信的基礎(chǔ)，其中WCDMA、cdma2000和TD-SCDMA是3G的3個主流標準。目前，WCDMA和cdma 2000在部分地區(qū)已經(jīng)正式商用。這個階段的特征是系統(tǒng)容量和載

16、頻利用率得到了較大的提高。第三代移動通信系統(tǒng)可以提供高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，承載的業(yè)務(wù)類型得到了極大的豐富。移動通信的演進過程一覽表2G 2.5G 2.75G 3G 3.5G 3.75G GSM系列 GSMGPRSEDGE WCDMA-R99、R4 WCDMA-R5、R6 HSDPA TD-SCDMA CDMA系列 IS-95A IS-95B CDMA2000-1x CDMA2000-1x CDMA2000-1x EV-DO EV-DV CDMA2000-3x PHS系列 PHS 現(xiàn)狀縱覽 基于TDMA技術(shù)的GSM、 DAMPS和PDC系統(tǒng)都屬于第二代數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)(2G)。 在2G發(fā)展期間, 一

17、方面, 移動通信用戶數(shù)目突飛猛進, 通信產(chǎn)業(yè)日益成為各國經(jīng)濟發(fā)展的支柱。另一方面, 2G移動通信系統(tǒng)及相應(yīng)的移動通信技術(shù)面臨諸多問題，比如: 網(wǎng)絡(luò)利用空間日益狹小; 收益增幅減緩; 話音業(yè)務(wù)和低速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)不能滿足用戶需求, 急需開發(fā)各種新型業(yè)務(wù)來吸引用戶; 網(wǎng)絡(luò)漫游只限于國內(nèi)及部分區(qū)域等。 現(xiàn)狀縱覽 針對以上問題, 窄帶碼分多址(CDMA)蜂窩移動通信系統(tǒng)日益成為關(guān)注的焦點。事實上, 當數(shù)字蜂窩網(wǎng)剛剛進入實用階段之時, 美國Qualcomm公司就已推出了新的移動通信系統(tǒng)CDMA。CDMA系統(tǒng)采用了擴頻通信技術(shù), 大幅度地提高了頻率利用率, 具有容量大、覆蓋范圍廣、手機功耗小、話音質(zhì)量高的突出優(yōu)

18、點, 將移動通信技術(shù)推向新的發(fā)展階段, 被人們稱之為第三代移動通信系統(tǒng)3G?，F(xiàn)狀縱覽 另外, 高速移動數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)日益呈現(xiàn)出強勁態(tài)勢, 成為僅次于話音業(yè)務(wù)的另一焦點。在移動數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)領(lǐng)域中, 多媒體信息服務(wù)(MMS)、 通用分組無線業(yè)務(wù)(GPRS)和無線應(yīng)用協(xié)議(WAP)等新技術(shù)正在大力推廣之中。CDMA和GSM CDMA和GSM是2G通信的主流制式，從技術(shù)上來說，它們之間的區(qū)別就在于無線發(fā)送接收的制式不同，調(diào)制解調(diào)的方法不同。對于用戶來說，它們的不同在于： 1. 通話質(zhì)量。CDMA的通話質(zhì)量要高于GSM，在相同環(huán)境下打電話，CDMA的雜音要比GSM小很多。 2. 手機輻射。由于CDMA采用了出色的功率控制技術(shù)，因此CDMA手機的輻射要比GSM小很多。 3. 高