項目一初識“移動通信”

1、11 1課程名稱：移動通信技術課程名稱：移動通信技術主講教師主講教師：惠：惠 聰聰系系 部部: : 通信系通信系2 移動通信教研室移動通信教研室 惠聰惠聰3子項目一子項目一 移動通信概述移動通信概述通信的范疇：通信的范疇： 古代的古代的“烽火臺烽火臺”-現代的現代的移移動電話動電話 項目一項目一 初識初識“移動通信移動通信”4人們對通信的理想要求是：人們對通信的理想要求是：“5W” 即：任何人（即：任何人（W Whoeverhoever）在任何時候）在任何時候（W Wheneverhenever），無論在任何地方（），無論在任何地方（W Whereverherever）能夠同任何人（能夠同任何

2、人（W Whoeverhoever）進行任何方式）進行任何方式（W Whateverhatever）的交流。）的交流。 很明顯很明顯，如果沒有移動通信，上述愿望將，如果沒有移動通信，上述愿望將永遠無法實現。永遠無法實現。5 1、 移動通信的定義什么是移動通信什么是移動通信 移動通信是指通信雙方移動通信是指通信雙方至少有一方至少有一方在在移動移動（或暫時靜止）中（或暫時靜止）中進行進行信息交換信息交換的通信方式。的通信方式。至少有一方能移動；至少有一方能移動；一種有線和無線相結合的通信方式；一種有線和無線相結合的通信方式；區(qū)域內可隨時隨地進行；區(qū)域內可隨時隨地進行；為個人通信（為個人通信（5 5

3、W W通信）打下基礎；通信）打下基礎；移動通信可以是雙向的，也可以是移動通信可以是雙向的，也可以是單向的（單向的（？）。6注意：這里所說的注意：這里所說的信息交換信息交換,不僅指話不僅指話音通信音通信,隨著移動通信的不斷發(fā)展隨著移動通信的不斷發(fā)展,還包還包括數據、傳真、圖象等通信業(yè)務。括數據、傳真、圖象等通信業(yè)務。例如例如,固定體與移動體固定體與移動體(汽車、輪船、飛汽車、輪船、飛機機)之間的通信之間的通信; 或移動體之間的通信或移動體之間的通信;72、 移動通信的發(fā)展 整體來看：整體來看： a. 軍用軍用 民用；低頻民用；低頻 高頻；高頻； 窄帶窄帶寬帶；單一業(yè)務寬帶；單一業(yè)務多業(yè)務多業(yè)務

4、b. 1G 2G(2.5G)(2.5G)3G 4G、5G81G（模擬系統(tǒng)）模擬系統(tǒng)）代表：美國的代表：美國的AMPS、英國的英國的TACS等等2G（數字系統(tǒng)）數字系統(tǒng)）代表：泛歐的代表：泛歐的GSM、美國的美國的DAMPS、IS-95CDMA等等3G標準：標準：基于基于GSM的的WCDMA、基于基于IS-95CDMA的的cdma2000、TD-SCDMA等等 4G、5G為使為使2G系統(tǒng)能平滑過渡到系統(tǒng)能平滑過渡到3G，采用采用2.5G技術技術代表：代表：GPRS（GSM向向WCDMA過渡）過渡）9我國移動通信的發(fā)展我國移動通信的發(fā)展 1989年，模擬年，模擬TACS； 1994年，年，GSM系

5、統(tǒng)；系統(tǒng)； 2001年，模擬網關閉，年，模擬網關閉，IS-95CDMA（CDMA）啟用，）啟用，GPRS開通；開通； 2008年：年：3G商用建設階段商用建設階段10 將移動通信按照用戶的通話狀態(tài)將移動通信按照用戶的通話狀態(tài)和頻率使用的方法來分，有和頻率使用的方法來分，有三種工作三種工作方式方式：單工制、半雙工制和雙工制單工制、半雙工制和雙工制. .11單工單工實現：輪流收、發(fā)（按實現：輪流收、發(fā)（按-講）講） （push to talk，PTT ）分類：分類：同頻單工、異頻單工同頻單工、異頻單工例：對講機例：對講機12雙工雙工實現：通信雙方同時收發(fā)實現：通信雙方同時收發(fā)（思考：同頻？異頻？）

6、（思考：同頻？異頻？）例：移動電話例：移動電話13半雙工半雙工實現：一方輪流收發(fā)實現：一方輪流收發(fā)( (單工單工) )，另一方同時收發(fā)，另一方同時收發(fā)( (雙工雙工) )，雙工側采用天線共用器，雙工側采用天線共用器例：集群調度例：集群調度14準雙工準雙工-雙工方式的一種特殊形式雙工方式的一種特殊形式接收機常開，發(fā)射機只在有信號需發(fā)射接收機常開，發(fā)射機只在有信號需發(fā)射時才開時才開優(yōu)點：移動臺省電優(yōu)點：移動臺省電 減少空中干擾電平減少空中干擾電平思考：它們分別適用于大、中、小容量哪思考：它們分別適用于大、中、小容量哪 種系統(tǒng)？種系統(tǒng)？15移動通信的類型移動通信的類型按使用對象分：軍用、民用按使用對

7、象分：軍用、民用 ；按用途和區(qū)域分：陸上、海上、空中按用途和區(qū)域分：陸上、海上、空中 ；按經營方式分：專用按經營方式分：專用 、公用、公用 ；按信號性質分：模擬、數字；按信號性質分：模擬、數字； 按工作方式分：單工、半雙工、雙工制按工作方式分：單工、半雙工、雙工制 ；按網絡形式分：單區(qū)制、多區(qū)制、蜂窩制按網絡形式分：單區(qū)制、多區(qū)制、蜂窩制 ；按多址方式分：按多址方式分：FDMAFDMA、TDMATDMA、CDMACDMA16思考題：思考題： 1、“5W”指的是什么？指的是什么？ 2、什么是單工通信、半雙工通信和雙工通、什么是單工通信、半雙工通信和雙工通信？信？ 3、移動通信的發(fā)展歷程可分為哪幾

8、個階段？、移動通信的發(fā)展歷程可分為哪幾個階段？比較三代移動通信系統(tǒng)有何不同？比較三代移動通信系統(tǒng)有何不同？ 4、能否說移動通信就是能否說移動通信就是“無線電通信無線電通信”？為什么？為什么？17 18移動通信系統(tǒng)的組成移動通信系統(tǒng)的組成: : 一般由一般由移動臺移動臺(MS)(MS)、基站、基站(BS)(BS)、移動業(yè)務交換中心移動業(yè)務交換中心(MSC)(MSC)組成，它組成，它（移動通信系統(tǒng)）與市話網（移動通信系統(tǒng)）與市話網(PSTN)(PSTN)通過通過中繼線中繼線相連接。相連接。 （ 通信系統(tǒng)的組成？）通信系統(tǒng)的組成？）19無線小區(qū)：無線小區(qū)： 是指每個基站的可靠通信范圍是指每個基站的可

9、靠通信范圍 大小取決于：大小取決于：a a、基站的天線的高度、基站的天線的高度 b b、發(fā)射功率、發(fā)射功率（傳播衰耗）（傳播衰耗） 注意：注意： 1 1、基站和移動臺設有收、發(fā)信機和天饋、基站和移動臺設有收、發(fā)信機和天饋線等設備。線等設備。 2 2、移動業(yè)務交換中心主要是提供路由進、移動業(yè)務交換中心主要是提供路由進行信息處理和對整個系統(tǒng)的集中控制管理。行信息處理和對整個系統(tǒng)的集中控制管理。202 2、電波傳播條件惡劣，存在嚴重的、電波傳播條件惡劣，存在嚴重的多多徑衰落徑衰落。 21子項目三子項目三 移動通信系統(tǒng)的特點移動通信系統(tǒng)的特點1、移動通信是有線、無線相結合的移動通信是有線、無線相結合的

10、 通信方式通信方式n 無線接入無線接入n 有線或無線傳輸有線或無線傳輸n 計算機控制計算機控制22n 多徑傳播多徑傳播o條件：地形、地物（建筑物）條件：地形、地物（建筑物）n 多徑衰落多徑衰落o傳播的途徑不同，到達接收點時的幅傳播的途徑不同，到達接收點時的幅度和相位都不一樣，移動臺在行進途度和相位都不一樣，移動臺在行進途中接收信號的電平起伏不定，最大可中接收信號的電平起伏不定，最大可相差相差202030dB30dB，可能嚴重地影響通話，可能嚴重地影響通話質量質量 n 要求要求： 在移動通信系統(tǒng)設計時，必須具有一定在移動通信系統(tǒng)設計時，必須具有一定 的的抗衰落能力和儲備抗衰落能力和儲備 233

11、3、強干擾條件下工作、強干擾條件下工作n 強干擾：噪聲、干擾強干擾：噪聲、干擾n 主要噪聲主要噪聲o 人為噪聲人為噪聲-汽車點火噪聲汽車點火噪聲o 要求要求n 選擇抗干擾性強的調制方式（調頻或調相）選擇抗干擾性強的調制方式（調頻或調相）n 移動通信設備須有足夠的抗人為噪聲的能力移動通信設備須有足夠的抗人為噪聲的能力及儲備及儲備 n 主要干擾主要干擾o 互調干擾互調干擾o 鄰道干擾鄰道干擾o 同頻干擾同頻干擾24n 互調干擾互調干擾o 由設備的非線性引起由設備的非線性引起多信號同時進入非線性設備產生大量的互多信號同時進入非線性設備產生大量的互調產物進入接收機帶寬，并有一定的幅度調產物進入接收機帶

12、寬，并有一定的幅度o 要求：要求：移動通信設備必須具有良好的選擇移動通信設備必須具有良好的選擇性性n 同頻干擾同頻干擾o 相同載頻電臺之間的干擾相同載頻電臺之間的干擾蜂窩系統(tǒng)、小區(qū)制：同頻復用蜂窩系統(tǒng)、小區(qū)制：同頻復用o 要求：在組網時予以充分重視頻率配置要求：在組網時予以充分重視頻率配置 25n 鄰道干擾鄰道干擾o 相鄰或鄰近的信道（或頻道）之間的干擾相鄰或鄰近的信道（或頻道）之間的干擾 遠近效應：離遠近效應：離BSBS近的近的MSMS的強信號干擾鄰道的強信號干擾鄰道上離上離BSBS遠遠 的的MSMS的弱信號的弱信號o 要求：移動設備中使用自動功率控制電路要求：移動設備中使用自動功率控制電路

13、（APCAPC）264 4、具有多普勒效應、具有多普勒效應 移動臺經常處在運動之中，當達到一定移動臺經常處在運動之中，當達到一定速度時，如超音速飛機，固定點接收到的載速度時，如超音速飛機，固定點接收到的載波頻率將隨運動速度波頻率將隨運動速度的不同，產生不同的的不同，產生不同的頻移，即產生頻移，即產生多普勒效應多普勒效應，使接收點的信號，使接收點的信號場強振幅、相位隨時間、地點而不斷地變化，場強振幅、相位隨時間、地點而不斷地變化，多普勒頻移與移動物體的運動速度多普勒頻移與移動物體的運動速度、接收、接收信號載波的波長信號載波的波長、電波到達的入射角、電波到達的入射角有有關，即：關，即： fd=（/

14、）cos27故：相對速度故：相對速度 - 相對頻移相對頻移要求：要求：采用鎖相技術（采用鎖相技術（VCOVCO）285 5、存在陰影（盲區(qū)）、存在陰影（盲區(qū)） 原因原因：某些特定區(qū)域中，電波被吸收：某些特定區(qū)域中，電波被吸收 或被反射而使移動臺接收不到信息或被反射而使移動臺接收不到信息 要求要求：在網絡規(guī)劃設置基站時，必須予：在網絡規(guī)劃設置基站時，必須予以充分的考慮以充分的考慮 29 6 6、用戶經常移動，與、用戶經常移動，與BSBS無固定聯(lián)系無固定聯(lián)系 原因：原因：a a、移動臺在區(qū)域內隨機移動、移動臺在區(qū)域內隨機移動 b b、MSMS的發(fā)射機僅在通話時處于開通狀的發(fā)射機僅在通話時處于開通狀態(tài)態(tài) 兩者共同導致兩者共同導致MSMS與與BSBS間無固定聯(lián)系間無固定聯(lián)系