移动通信结课论文

摘要：本文分为两大部分七小点，首先就组网介绍了移动通信系统的基本组成及工作原理、信道结构及频率规划、移动通信抗干扰和移动性管理；然后就传输基本原理研究了数字调制方式和多址方式,并对现代移动通信的传输新技术5G做了一些介绍与展望。关键字： 组网；移动通信；传输基本原理；1移动通信系统的基本组成及工作原理1.1移动通信系统由两部分组成： (1) 空间系统； (2) 地面系统：卫星移动无线电台和天线；关口站、基站。 移动通信系统从20世纪80年代诞生以来，到2020年将大体经过5代的发展历程，而且到2010年，将从第3代过渡到第4代(4G)。到4G，除蜂窝电话系统外，宽带无线接入系统、毫米波LAN、智能传输系统(ITS)和同温层平台(HAPS)系统将投入使用。未来几代移动通信系统最明显的趋势是要求高数据速率、高机动性和无缝隙漫游。实现这些要求在技术上将面临更大的挑战。此外，系统性能(如蜂窝规模和传输速率)在很大程度上将取决于频率的高低。考虑到这些技术问题，有的系统将侧重提供高数据速率，有的系统将侧重增强机动性或扩大覆盖范围。 从用户角度看，可以使用的接入技术包括：蜂窝移动无线系统，如3G；无绳系统，如DECT；近距离通信系统，如蓝牙和DECT数据系统；无线局域网(WLAN)系统；固定无线接入或无线本地环系统；卫星系统；广播系统，如DAB和DVB-T；ADSL和Cable Modem。1.2移动通信(Mobile communication)是移动体之间的通信，或移动体与固定体之间的通信。移动通信是通信领域中最具活力、最具发展前途的一种通信方式，它是当今信息社会中最具个性化特征的通信手段。它的发展与普及改变了社会也改变了人类的生活方式。我们目前用的是第三代移动通信，它包含WCDMA、CAMA2000、TDSCDMA，但我国用的最多的是前两种。2信道结构及频率规划2.1信道结构通信信道(Communication Channel)是数据传输的通路，在计算机网络中信道分为物理信道和逻辑信道。物理信道指用于传输数据信号的物理通路，它由传输介质与有关通信设备组成；逻辑信道指在物理信道的基础上，发送与接收数据信号的双方通过中间结点所实现的逻辑通路，由此为传输数据信号形成的逻辑通路。逻辑信道可以是有连接的，也可以是无连接的。 物理信道还可根据传输介质的不同而分为有线信道和无线信道，也可按传输数据类型的不同分为数字信道和模拟信道。通信信道可以由下述传输设备之一或它们的某种组合所组成：1.电话线路2.电报线路3.卫星4.激光5.同轴电缆6.微波7.光纤2.2频率规划根据工信部规定，中国联通可用的频段是1940MHz1955MHz(上行)、2130MHz 2145MHz(下行)，上下行各15MHz。相邻频率间隔采用5MHz时，可用频率是3个。频率规划应遵循如下原则：（1）为了尽可能降低PHS对WCDMA的干扰，从高端向下顺序使用频率，即单载波基站采用9763号频率，二载波基站采用9763号、9738号频率；（2）原则上室内外采用同频设置，个别区域（如超高楼层）如同频设置确实通过优化无法解决干扰问题，可慎重选择异频设置。一般建议10层以上高楼采用异频设置。3移动通信主要的抗干扰措施（1）跳频通信，利用频率不断变化以躲避敌方的侦察与干扰，是扩频通信的一种，抗干扰性能的好坏，取决于频率点的多少和变化的快慢；（2）直接扩频通信，以隐蔽的方法使敌方通信对抗设备难以发现通信信号，并使窄带干扰效果大大降低，达到抗干扰的目的；（3）混合扩频（跳频/直扩）方式，综合跳频通信与直接扩频通信的优点而避免其缺点，两者既可单独使用又可混合使用；（4）自适应技术，采用自适应天线、自适应干扰抑制滤波器等方法，作为其他抗干扰措施的辅助手段。4移动性管理移动性管理（MM，Mobile Management）即是对移动终端位置信息、安全性以及业务连续性方面的管理，努力使终端与网络的联系状态达到最佳，进而为各种网络服务的应用提供保证。移动性管理六个关键元素MDM MDM通常被认为是EMM之和。MDM既适合组织拥有的设备，也适合BYOD设备，但是它最好被看作是EME的必要元素，而不是全部。正如后面其他元素会提到的，MDM只触及到移动性管理中诸多重要内在需求的表面。移动应用管理（MAM）因为应用程序有可能会访问敏感数据，这里的原则是管理好允许运行的应用程序。这是通过白名单和黑名单功能实现的。移动内容管理（MCM）通过使用一种通常称为容器化或沙箱化的技术，MCM可以隔离、监控和控制敏感信息的分发与访问，当然这些信息是由组织的安全策略所规定。容器是加密的和集中管理的，并且由管理数据访问、复制、电子邮件及其他功能的策略保护。敏感数据一定是加密的，可以有选择地从一台设备擦除，如设备丢失、被盗或设备所有人从单位离职了。由于大多数组织都将安全性放在第一位，特别是在BYOD环境中，因此现在的MAM和MCM成为一个成功企业移动管理的主要组成部分。移动策略管理（MPM）MPM可用于帮助管理员发现潜在的负面趋势，然后在问题产生影响之前修正问题。有一个恰当的例子：当有更经济的（且更高性能的）Wi-Fi服务可以使用时，用户是否还会使用移动数据连接？管理控制台警报、报表及高级分析都可以帮助组织跟踪员工使用移动设备的方式。移动费用管理（MEM）作为原有电信费用管理(TEM)的自然产物，MEM实际上只针对企业所有和有责任管理的移动设备。虽然BYOD更多涉及固定数量或比例的费用报销，但是这里也一样适用于实际费用。专业服务提供商也可以提供MEM，而且这些服务也非常强大和成熟。身份管理（IDM）有一些最具创新性的IDM产品来自于无线LAN行业。随着企业变得越来越具有移动性，它们也更可能采用改进的IDM功能。1 5数字信号的调制方式数字信号三种最基本的调制方法（调幅、调频和调相）英文简写为ASK、FSK和PSK，其他各种调制方法都是以上方法的改进或组合，例如：正交振幅调制QAM就是调幅和调相的组合；MSK是FSK的改进；GMSK是MSK的一种改进，是在MSK（最小频移键控）调制器之前插入了高斯低通预调制滤波器，从而可以提高频谱利用率和通信质量；OFDM则可以看做是对多载波的一种调制方法。6多址接入技术多址原理：多址就是将不同的信号空间维度分配给不同的用户，以支持多用户通信。多址接入技术将信号维划分为不同的信道后分配给用户。多址技术的分类（1） 频分多址(FDMA)：频道划分，频带独享，时隙、空间、码字共享。（2） 时分多址(TDMA)：时隙划分，时隙独享，频率、空间、码字共享。（3） 码分多址(CDMA)：码型划分，码字独享，时隙、频率、空间共享（4） 空分多址(SDMA)：空间角度划分，频率、时隙、码字共享。6.1频分多址(FDMA)：频道划分，频带独享,时间共享。a.沿频率轴将信号维度划分为不同的频道，频带独享，时间共享 。b.每个用户占用一个频道，在呼叫的整个过程中，其他用户不能共享这一频段。c.在FDMA/FDD系统中，分配给每个用户一对频谱。分别用于BSMS（下行）和MSBS（上行）6.2时分多址(TDMA)：时隙划分，时隙独享,频率共享。a.沿时间轴划分信号维度，分配给用户的是互不重叠并周期重复的时隙（Time Slot，TS）。b.每个用户只能按指定TS向基站发射和接收来自基站的信号。发射数据采用的是“缓存突发”法，对每个用户而言，发射不连续c.同步和定时是TDMA系统正常工作的前提。d.同步：n 位同步：针对每个符号，是正确接收符号的基础。n 时隙同步：针对每个时隙，是接收机正确区分数据的基础。n 帧同步：针对每个帧，进行复用/解复用所需。6.3码分多址（CDMA）码分多址通过扩频技术实现工作原理：CDMA系统为每个用户分配各自特定的地址码（扩频码）扩频技术分类: 1.直接序列扩频2.跳变频率扩频3.跳变时间扩频6.4空分多址(SDMA)：空间角度划分，频率/时隙/码共享。SDMA将用户的方向作为另一个可以划分的维度，利用有向天线通过空间分割来区别不同的用户：A通常利用自适应天线阵列，在不同用户方向上形成不同波束实现。B仅当两个用户角度差大于天线的分辨角时，才能实现正交的空间信道。7传输新技术第五代移动电话行动通信标准，也称第五代移动通信技术，外语缩写：5G。也是4G之后的延伸，正在研究中。技术指标标志性能力指标为“Gbps用户体验速率”，一组关键技术包括大规模天线阵列、超密集组网、新型多址、全频谱接入和新型网络架构。大规模天线阵列是提升系统频谱效率的最重要技术手段之一，对满足5G系统容量和速率需求将起到重要的支撑作用；超密集组网通过增加基站部署密度，可实现百倍量级的容量提升，是满足5G千倍容量增长需求的最主要手段之一；新型多址技术通过发送信号的叠加传输来提升系统的接入能力，可有效支撑5G网络千亿设备连接需求；全频谱接入技术通过有效利用各类频谱资源，可有效缓解5G网络对频谱资源的巨大需求；新型网络架构基于SDN、N