《移动终端接入》PPT课件.ppt

移动终端无线接入 班级 学号 姓名 无线电寻呼系统集群通信系统无绳电话通信系统蜂窝移动电话通信系统卫星移动通信系统 无线电寻呼系统 无线寻呼系统的组成 无线电寻呼系统是一单向通信系统 一个简单的寻呼系统由3部分构成 寻呼中心 基站和寻呼接收机 如果主叫用户要寻找某一个被叫用户时 他可利用市内电话拨通寻呼台 并告知被叫用户的寻呼编号 主叫用户的姓名 回电话号码及简短的信息内容 话务员将其输入计算机终端 经过编码市制 最后由基站无线电发射机发送出去 被叫用户如在它的覆盖范围内 他身上的寻呼接收机则会收到无线寻呼信号 集群移动通信系统 集群的概念所谓集群 Trunking 即使用多个无线信道为众多的用户服务 就是将有线电话中继线的工作方式运用到无线电通信系统中 把有限的信道动态地 自动地 迅速地和最佳地分配给整个系统的所有用户 以便在最大程度上利用整个系统的信道的频率资源 它运用交换技术和计算机技术 为系统的全部用户提供了很强的分组能力 可以说 集群移动通信系统是一种特殊的用户程控交换机 集群系统只有在按下 PTT 开关时才占有信道 松开时 频道就被释放 它比常规无线专业网功能要强大 和蜂窝移动网比具有应急性 群体性 可控性 有特殊功能的特点 集群系统的用途和特点集群系统主要以无线用户为主 即以调度台与移动台之间的通话为主 集群系统与蜂窝式通信系统在技术上有很多相似之处 但在主要用途 网络组成和工作方式上有很多差异 集群通信系统属于专用移动通信网 适用于在各个行业 或几个行业合用 中间进行调度和指挥 对网中的不同用户常常赋予不同的优先等级 蜂窝通信系统属于公众移动通信网 适用于各阶层和各行业中个人之间的通信 一般不分优先等级 集群通信系统根据调度业务的特征 通常具有一定的限时功能 一次通话的限定时间大约为15 60s 可根据业务情况调整 蜂窝通信系统对通信时间一般不进行限制 集群通信系统的主要服务业务是无线用户和无线用户之间的通信 蜂窝通信系统却有大量的无线用户与有线用户之间的通话业务 集群通信系统一般采用半双工 现在已有全双工产品 工作方式 因而 一对移动用户之间进行通信只需占用一对频道 蜂窝通信系统都采用全双工工作方式 因而 一对移动用户之间进行通信 必须占用两对频道 在蜂窝通信系统中 可以采用频道再用技术来提高系统的频率利用率 而在集群系统中 主要是以改进频道共用技术来提高系统的频率利用率的 集群系统的组成集群系统均以基本系统为模块 并用这些模块扩展为区域网 根据覆盖的范围及地形条件 基本系统可由单基站或多基站组成 集群系统的控制方式有两种 即专用控制信道的集中控制方式 适用于大中容量的多基站通信网 和随路信令的分布控制方式 适用于中小容量通信网 分别如图2 4 a 和 b 所示 图2 4集群网络的基本结构 a 集中控制方式 b 分布控制方式 图2 4集群网络的基本结构 a 集中控制方式 b 分布控制方式 集群系统的基本设备如下 转发器 它由收 发信机和电源组成 每个频道均配一个转发器 对于分布式控制的集群系统 每个转发器均有一个逻辑控制单元 天线共用设备 它包括天线 馈线和共用器 如收发天线共用器 基站的发射合路器和接收耦合器 系统控制中心 系统控制器 分布式控制系统虽无集中控制中心 但在联网时 可通过无线网络控制终端 调度台 调度台可分为无线调度台和有线调度台 无线调度台由收发信机 控制单元 操作台 天线和电源等组成 有线调度台可以是简单的电话机或带显示的操作台 移动台 移动台有车载台和手机 它们均由收发信机 控制单元 天线和电源等组成 表2 3部分集群移动通信系统的主要参数 无绳电话系统 数字无绳电话系统标准无绳电话是指无线信道代替普通电话线 在限定的业务区内给无线用户提供移动或固定公共电话网 PSTN 业务的电话系统 第一代无绳电话 CT1 80年代 是模拟无绳电话 第二代无绳电话 CT2 87年 是数字无绳电话 但无越区切换和漫游功能 新一代主流的有三种标准 欧洲数字无绳电话系统 DECT 92年 个人便携电话系统 PHS 日本 93年 个人接入通信系统 PACS 这些数字无绳电话系统具有容量大 覆盖面宽 支持数据通信业务 微蜂窝越区切换和漫游以及应用灵活等特点 采用了多信道共用和动态信道选择 分配技术 它们的主要技术参数如表2 1 表2 1各种数字无绳电话系统主要技术参数 第一代无绳电话系统 每个座机只允许连接一个手持机 覆盖仅限于家庭或办公室的几个房间范围 无绳电话自20世纪70年代后期出现以来发展迅速 无绳电话的发展 1 第一代无绳电话系统 第一代无绳电话系统示意图 第二代数字无绳电话系统 CT 2 把覆盖范围扩展到室外 在室外CT 2把基站安装到人口密集区 如购物商场 繁华街道等 只要无绳电话机是某个基站提供商的用户 就可在该基站服务区内任意打电话 但不能从基站呼入到无绳电话 因为网络不具有对移动用户的路由支持 为了弥补这一点 有效CT 2电话内置了一个寻呼机 CT 2不支持切换 2 CT 2系统 无绳电话系统的另一个演进是欧洲的DECT DigitalEnhancedCordlessTelecommunications 系统 它主要是针对办公楼设计的 DECT系统主要功能是为一幢大楼内的用户交换机 PBX Privatebranchexchange 的电话使用者提供局部的移动性 DECT系统在楼内安装了许多基站 这些基站通过控制器与PBX相连 手持机与距离最近的基站通信 当用户移动到另一个基站覆盖区域时 系统能进行呼叫切换 DECT系统的用户也可以接听电话 3DECT系统 更为先进的无绳电话系统是日本的PHS PersonalHandy phoneSystem PHS系统拥有广泛分布的基站 能支持基站间的切换和呼叫路由 4 PHS系统 PHS系统示意图 蜂窝移动通信系统 蜂窝移动通信系统的通信网络结构呈蜂窝状 即采用蜂窝结构实现网络覆盖的移动通信系统 这种系统主要由移动台 基站和移动交换中心组成 整个覆盖区被划分为许多六边形的小区 每个小区由一个基站和若干个移动台 这些基站连接至移动交换中心 然后通过有线与市话局或长途局相连 基站能与小区内所有移动台通信 并负责小区内移动台之间的频率分配和管理以及处理移动台进出相邻小区的越区切换 还负责小区内移动台与其他小区用户以及市话用户 长话用户通信的转接 这种蜂窝状网络结构有以下优点 应用灵活 可根据需要向外扩展覆盖区 发射功率小 频率可重复使用 系统容量大 一个简单蜂窝移动通信系统主要包括三大部分 移动台 MS 基站 BS 和移动交换中心 MSC MSC是基站与PSTN之间的接口 是蜂窝网的控制中心 它不仅具有一般程控交换机所具有的交换 控制功能 还具有适应移动通信特点的移动性管理功能 以完成移动用户主叫被叫所需的控制 基站主要由基站控制器和多部信道机组成 基站信道机主要包括发射机和接收机 基站控制器用于与MSC MS进行信令交换和控制 移动台主要由发射机 接收机 逻辑控制单元和天线系统组成 如图1 8所示 严格地说 这种结构是模拟蜂窝移动通信系统的结构 而数字蜂窝移动通信系统如GSM和IS 95CDMA等则在该结构基础上包含更多的网络组件 蜂窝移动通信系统的组成 卫星移动通信系统 利用卫星通信系统可以实现在海上 空中以及地形复杂的地区的通信 具有独特的优越性 因此很早就引起了人们的重视 这里我们简单介绍一下具有代表性的两种低轨卫星移动通信系统 铱星 Iridium 系统和全球星 Globalstar 系统 铱星系统是是美国摩托罗拉公司提出的第一代真正依靠卫星通信系统提供联络的全球个人通信方式 其最初计划是围绕地球设计7条轨道 每条轨道上均匀分布着11颗卫星 这样共77颗星组成一个完整的星座 它们就像化学元素铱 Ir 原子核外的77个电子围绕其运转一样 铱星也因此得名 后来经过计算证实 6条轨道就够了 于是 卫星总数减少到66颗 但仍习惯称为铱星 其轨道高度为765公里 1 铱星系统 图2 9铱系统卫星轨道示意图 2 全球星系统 全球星系统是由美国劳拉公司和高通公司推出了 其轨道高度为1414Km 系统由48颗卫星组成 这些卫星分布在8个倾角为52度的圆形轨道平面上 每个轨道平面6颗卫星 另有全球星系统还配有 颗备份星 备份星布置在较低轨道高度 900Km轨道高度 可避免对工作星的干扰 同时也便于操作 一旦工作星发生故障 备份星立即变轨上升到工作星轨道高度以代替故障星 表2 4低轨道移动卫星通信系统的部分参数 移动卫星通信系统组成及工作原理移动卫星通信系统一般由通信卫星 关口站 控制中心 基站以及移动终端组成 如