《現(xiàn)代通信技術(shù)》課件第七章移動通信系統(tǒng)

移動通信系統(tǒng)概述移動通信系統(tǒng)的主要特點(diǎn)移動通信必須利用無線電波進(jìn)行信息傳輸移動通信是在復(fù)雜的干擾環(huán)境中運(yùn)行的移動通信業(yè)務(wù)量的需求與日俱增網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)多種多樣，網(wǎng)絡(luò)管理和控制必須有效移動通信設(shè)備必須適于在移動環(huán)境中使用典型移動通信系統(tǒng)1.無線尋呼系統(tǒng)單向、大區(qū)制典型移動通信系統(tǒng)2.無繩電話系統(tǒng)主機(jī)和副機(jī)典型移動通信系統(tǒng)3.集群通信系統(tǒng)廣播方式典型移動通信系統(tǒng)4.蜂窩移動通信系統(tǒng)小區(qū)覆蓋典型移動通信系統(tǒng)5.移動衛(wèi)星通信系統(tǒng)全球覆蓋移動通信的發(fā)展趨勢工作頻段由短波、超短波、微波到毫米波、紅外和超長波頻道間隔由100kHz、50kHz、25kHz、12.5kHz和寬帶擴(kuò)頻信道;調(diào)制方式由振幅壓擴(kuò)單邊帶、模擬調(diào)頻到數(shù)字調(diào)制；多址方式由FDMA、TDMA、CDMA到混合多址和隨機(jī)多址的結(jié)合；網(wǎng)絡(luò)覆蓋由宏蜂窩到微蜂窩、微微蜂窩，毫微微蜂窩和混合蜂窩；服務(wù)范圍由局部地區(qū)、大中城市到全國、全世界，并由陸地、水上、空中發(fā)展到陸?？找惑w化；業(yè)務(wù)類型由通話為主到傳輸數(shù)據(jù)、傳真、圖像、視頻等綜合業(yè)務(wù)。移動通信的基本技術(shù)編碼與解碼技術(shù)調(diào)制與解調(diào)技術(shù)多址技術(shù)抗干擾技術(shù)組網(wǎng)技術(shù)編碼與解碼技術(shù)1.信源編解碼技術(shù)

移動通信對數(shù)字語音編碼的要求如下：速率較低，純編碼速率應(yīng)低于16kbit/s。在一定編碼速率下的音質(zhì)應(yīng)盡可能高。編碼時(shí)延要短，要控制在幾十毫秒之內(nèi)。編碼算法應(yīng)具有較好的抗誤碼性能，計(jì)算量小，性能穩(wěn)定。編碼器應(yīng)便于大規(guī)模集成。編碼與解碼技術(shù)2.信道編解碼技術(shù)為了保證通信的可靠性，必須采用信道編碼：標(biāo)準(zhǔn)信道編碼方式GSM卷積碼、循環(huán)碼、奇偶碼IS-95卷積碼、Turbo碼WCDMA卷積碼、Turbo碼CDMA2000卷積碼、Turbo碼LTETurbo碼、LDPC碼調(diào)制與解調(diào)技術(shù)目的是把要傳輸?shù)哪M信號或數(shù)字信號變換成適合信道傳輸?shù)男盘柼岣哳l譜利用率抗干擾抗衰落能力標(biāo)準(zhǔn)調(diào)制方式GSMGMSKIS-95BPSK(上行)、QPSK(下行)WCDMABPSK(上行)、QPSK(下行)CDMA2000OQPSK(上行)、QPSK(下行)LTEQPSK，16QAM，64QAM多址技術(shù)目的區(qū)分不同的移動用戶頻分多址（FDMA)時(shí)分多址（TDMA)碼分多址

(CDMA)空分多址（SDMA）標(biāo)準(zhǔn)多址方式GSMFDMA、TDMAIS-95CDMAWCDMACDMACDMA2000CDMALTEOFDMA抗干擾技術(shù)保證網(wǎng)絡(luò)通信質(zhì)量多徑衰落：分集技術(shù)、自適應(yīng)均衡技術(shù)、調(diào)制技術(shù)差錯(cuò)控制：信道編碼進(jìn)行檢錯(cuò)和糾錯(cuò)綜合抗干擾：擴(kuò)頻和跳頻技術(shù)共道干擾：扇區(qū)天線、多波束天線、自適應(yīng)天線陣列、智能天線多址干擾：干擾抵消、多用戶信號檢測組網(wǎng)技術(shù)1.網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)(GSM系統(tǒng)為例）組網(wǎng)技術(shù)2.網(wǎng)絡(luò)接口(GSM系統(tǒng)為例）組網(wǎng)技術(shù)3.網(wǎng)絡(luò)控制與管理網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)必須為功能實(shí)體規(guī)定明確的操作程序、控制規(guī)程和信令格式呼叫接續(xù)移動性管理無線資源管理第三代移動通信系統(tǒng)TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)：核心網(wǎng)CN接入網(wǎng)UTRAN用戶終端UE第四代移動通信系統(tǒng)LTE（LongTermEvolution）

TDD-LTE&FDD-LTE高速、高效、低時(shí)延簡單、靈活和統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)更低的成本4G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)網(wǎng)絡(luò)組成（扁平化架構(gòu)）核心網(wǎng)（EPC：EvolvedPacketCore）演進(jìn)型基站（eNodeB）用戶設(shè)備（UE）4G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)網(wǎng)絡(luò)接口協(xié)議水平：無線網(wǎng)絡(luò)層和傳輸網(wǎng)絡(luò)層垂直：控制平面和用戶平面4G關(guān)鍵技術(shù)OFDM正交頻分復(fù)用技術(shù)（OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing）頻譜利用率很高，頻譜效率比串行系統(tǒng)高近一倍抗衰落能力強(qiáng)適合高速數(shù)據(jù)傳輸抗碼間干擾能力強(qiáng)OFDMA多址技術(shù)4G關(guān)鍵技術(shù)MIMO多天線傳輸技術(shù)(Multiple-InputMultiple-Output)多根天線，并行處理信道容量可成倍提升4G關(guān)鍵技術(shù)VoLTE4G語音業(yè)務(wù)（VoiceoverLTE）接通更快，大概在4秒內(nèi)接通，2G/3G為5-8秒音質(zhì)更清晰，聲音的立體感更強(qiáng)視頻通話清晰度更高打電話與上網(wǎng)可以同時(shí)進(jìn)行

比OTTVoIP更省電，大概節(jié)省40%4G網(wǎng)絡(luò)硬件設(shè)備核心網(wǎng)EPC基站