现代移动通信移动通信概述

1、1.1 1.1 移动通信的概念与发展历程移动通信的概念与发展历程1.1.1 移动通信的概念1.1.2 移动通信的发展1.1.1 1.1.1 移动通信的概念移动通信的概念 移动通信是指通信的一方或双方在移动状态中，或临时停留在某一非预定位置上进行信息传递和交换的方式。 移动通信技术是一门融合了当代微电子技术、计算机技术、无线通信、有线通信技术以及交换和网络技术的综合性技术。1.1.2 1.1.2 移动通信的发展移动通信的发展 世界范围的无线移动通信的发展进程可分为5个阶段。第1阶段：从20世纪20年代至40年代初第2阶段：从20世纪40年代中期至60年代末第3阶段：20世纪70年代至80年代第4

2、阶段：20世纪80年代至90年代第5阶段：20世纪90年代中期至今1.2 移动通信的特点移动通信的特点 与其他通信方式相比较，移动通信有如下特点：(1)移动通信的电波传播环境恶劣。(2)多普勒频移产生附加调制。(3)移动通信受干扰和噪声的影响。(4)频谱资源紧缺。(5)建网技术复杂。1.3 移动通信的工作方式移动通信的工作方式1. 单工制 单工制分为同频单工和异频单工两种。 图1.1 单工通信2. 半双工制 图1.2 半双工通信3. 全双工制 全双工制有频分双工(FDD)和时分双工(TDD)两种形式。 图1.3 双工通信图图1.1 单工通信单工通信AB1f)(21ff)(21ff1f发射机发射

3、机接收机接收机图1-1 单工通信图图1.2 半双工通信半双工通信AB发射机发射机接收机接收机图1-2 半双工通信2f1f2f1f图图1.3 双工通信双工通信AB1f2f2f1f发射机发射机接收机接收机图1-3 全双工通信1.4 移动通信系统的使用频率移动通信系统的使用频率确定移动通信工作频段应该从以下几个方面来考虑：(1)电波传播特性，天线尺寸；(2)环境噪声和干扰的影响；(3)服务区范围、地形和障碍物尺寸以及对建筑物的穿透特性；(4)设备小型化。表1.1 ITU陆地移动通信的主要频率范围/MHz表1.2 我国陆地移动通信使用频段表1.3 我国无线电管理委员会分配给蜂窝移动通信的频率表表1.1

4、 ITU陆地移动通信的主要频率范围陆地移动通信的主要频率范围/MHz系统或使用部门上行频率/MHz下行频率/MHz中国联通 CDMA825835870880中国移动 GSM900890909935954中国联通 GSM900909915954960中国移动 DCS18001710172018051815中国联通 DCS18001745175518401850表表1.2 我国陆地移动通信使用频段我国陆地移动通信使用频段频段名称频率/MHz35 MHz 频段27.548.580 MHz 频段72.574.6160 MHz 频段138149.9150.05167450 MHz 频段403420900

5、 MHz 频段798960表表1.3 我国无线电管理委员会分配给我国无线电管理委员会分配给蜂窝移动通信的频率蜂窝移动通信的频率系统或使用部门上行频率/MHz下行频率/MHz中国联通 CDMA825835870880中国移动 GSM900890909935954中国联通 GSM900909915954960中国移动 DCS18001710172018051815中国联通 DCS180017451755184018501.5 几种常见的移动通信系统几种常见的移动通信系统1.5.1 蜂窝移动通信系统1.5.2 无线寻呼系统1.5.3 无绳 系统1.5.4 集群移动通信系统1.5.5 移动卫星通信系统

6、1.5.1 蜂窝移动通信系统蜂窝移动通信系统1. 蜂窝移动通信系统的组成图1.4是典型的蜂窝移动通信系统示意图(1) 交换网络子系统(NSS)。(2) 基站子系统(BSS)。(3) 移动台(MS)。2. 典型的蜂窝移动通信系统图图1.4 蜂窝移动通信系统组成示意图蜂窝移动通信系统组成示意图MSC1MSC2公众通信网移动通信网1.5.2 无线寻呼系统无线寻呼系统1. 寻呼系统的组成 寻呼系统通常由寻呼中心、基站和寻呼接收机构成，如图1.6所示。2. 无线寻呼信号3. 无线寻呼的系统容量图图1.6 无线寻呼系统组成方框图无线寻呼系统组成方框图寻呼台人工或自动排队器编码器调 制 器寻呼中心解 调 器

7、发 射 机基 站PSTN寻呼接收机1.5.3 无绳无绳 系统系统 无绳 是指用无线信道代替普通 线，使其可在限定的业务区内自由移动的无线 系统。无绳 属于低功率系统，其发射功率要比常规的蜂窝高功率系统低1个2个数量级，户外覆盖范围小于500m，室内小于50m。 表1.7列出了主要数字无绳 的最新国际标准。表表1.7 无绳无绳 和低功率系统的主要参数和低功率系统的主要参数项 目CT-2 CT-2+PACSDECTPHS标淮制定者英国 加拿大美国ETSIRCR(日)工作频段(MHz)864 868944 9481850191019301990188019001895 1918频道间隔100kHz3

8、00kHz1.728MHz300kHz载频数4016 对10MHz1077调制方式高斯滤波 FSK/4-DQPSKGFSK/4-DQPSK双工方式TDD TDDFDDTDDTDD多址方式FDMATDMATDMATDMA信道速率(kbit/s)72kbit/s384kbit/s1152kbit/s384kbit/s话音编码方式32 Kbit/s ADPCM32Kbit/s ADPCM32Kbit/s ADPCM32Kbit/s ADPCM发射功率(mW)1020025080公用场所提供业务单向呼出单向十寻呼双向十切换双向呼叫越区切换双向呼叫越区切换双向呼叫越区切换1.5.4 集群移动通信系统集群

9、移动通信系统 所谓集群通信系统，即系统所具有的可用信道可为系统的全体用户所共用，具有自动选择信道功能，它是共享资源、分担费用、共用信道设备及服务的多用途、高效能的无线调度通信系统。1.集群方式 按通信占用频道的方式，集群系统可分为消息集群、传输集群和准传输集群等三种方式。2.集群系统的基本组成 图1.11 3.典型集群系统图图1.11 集群系统的基本组成集群系统的基本组成电话互联器电话互联器控制中心控制中心调度台调度台调度台调度台系统管理系统管理终终 端端转发器转发器 1转发器转发器 2转发器转发器 M天线共用设备天线共用设备移动台移动台 1移动台移动台 N调度台调度台1.5.5 移动卫星通信

10、系统移动卫星通信系统 卫星移动通信系统就是利用不同地球轨道上的卫星与陆地进行通信的方式。不同的卫星移动通信系统其地球轨道有可能不同。 表1.10 低轨道移动卫星通信系统的部分参数表表1.10 1.10 低轨道移动卫星通信系统的低轨道移动卫星通信系统的部分参数部分参数系统名称ARIESTELEDESICELLIPSOBOREALISELLIPSOCONCORDLAGLOBALSTARIRIDIUM轨道高度/km1018700520780078001389780倾角9098.2116.5047 5286.4周期105.598.77180280113.53100.13轨道平面数421318 86每平面卫星数1240593 611总的卫星数4884015924 4866用户链路L/S 频段Ka 频段L/S/C 频段上行 L 频段下行 S频段L 频段频率控制链路C 频段Ka 频段L/S/C 频段C 频段Ka 频段话音有有有(4.8)有(2.4/4.8/9.6)有(2.4/4.8)业务数据(kbit/s)2.41620480.39.69.62.4多址方式CDMA上行 FDMA下行 ATDMCDMACDMACDMATDMA1.6 移动通信的发展趋势移动通信的发展趋势 未来移动通信技术的发展趋势是宽带化、分组化