第讲 蜂窝移动通信技术

蜂窝移动通信技术基础知识和基本概念移动通信技术的发展2G蜂窝移动通信技术基础知识和基本概念标准化组织多址方式通信工作方式蜂窝通信概念标准化组织国际标准化组织地区性标准化组织国际标准化组织ISO（InternationalOrganizationforStandardization）国际标准化组织ITU（InternationalTelecommunicationsUnion）国际电信联盟地区性标准化组织ANSI（AmericanNationalStandardsInstitute）

美国国家标准学会ARIB（AssociationofRadioIndustriesandBusinesses）日本无线工业及商贸联合会CCSA（ChinaCommunicationsStandardsAssociation）中国通信标准化协会CWTS（ChinaWirelessTelecommunicationsStandardsgroup）中国无线电讯标准组地区性标准化组织EIA（ElectronicIndustriesAlliance）美国电子工业协会ETSI（EuropeanTelecommunicationsStandardsInstitute）欧洲电信标准化协会/欧洲电信标准化组织FCC（FederalCommunicationsCommission）美国联邦通信委员会。TTA（TelecommunicationsTechnologyAssociation）韩国电信技术协会多址方式电信资源是有限的！FDMA（频分多址）TDMA（时分多址）CDMA（码分多址）SDMA（空分多址）FDMA（频分多址）FrequencyDivisionMultipleAccess不同用户使用不同的频段发送信号FDMA系统为每位用户在可用频段内分配一小部分频率或频道，且在相邻的一对频道之间留出一小部分频谱作为保护带，以减少来自相邻频道的干扰无争用协议TDMA（时分多址）TimeDivisionMultipleAccess不同用户使用整个频段的不同时间段发送信号每个时间周期分为多个时间段，称为时隙。每对相邻的时隙都被一小段时间段（作为保护时间）分隔开，以减少来自相邻信道的干扰基于奈奎斯特抽样定理无争用协议CD获MA（码菠分多裙址）Co测de丢D帝iv额is翼io属n稍Mu颠lt些ip赏le板A夕cc刊es仁s不同含用户堡使用胳整个断频段推的不厕同特定成码字发送侄信号在CD功MA系统起中，汤每个摧用户乌信号构在整抱个传狗输过蓄程中孝都使艳用一岗个宽和带信叹道，杨使用栏相同紧的载恢频，无占用俱相同辈的带局宽根据宁分配刺给每省个用划户的茂特定多码字历来区置分不冲同用蓝户的录信号CD岭MA（码坛分多材址）根据毒信道姨情况漫，CD同MA可被寄认为倚是无誉争用峡协议番或争谋用协说议如果泳信道障中同胳时传拨输的缠用户多数或问者多奖址干界扰值锡低于烈某一摸给定绕的阈办值，樱系统猛可成汗功处跃理所剖有的滴传输甚，那陪么CD旦MA就是戴无争监用协样议如果逮干扰左值大地于该搅阈值着，将走会在妹传输引中丢宿失所辱有同轰时传描输的杂分组车，那底么CD绩MA就是曾争用馆协议因此聚，我谋们将CD追MA视为牙一个软功率歼受限日系统订，受勺限于株来自距其他鹿用户顷的全重部干桃扰功溜率SD经MA（空始分多蔬址）Sp矛at楼ia熟l队Di战vi湾si果on成M颠ul锣ti蒸pl稻e革Ac盈ce睛ss利用术空间傅分割画构成枯不同古的信廉道是一丸种信拍道增奇容方活式，荒与其确他多膛址方亏式完榨全兼阻容，符从而奔可实忧现组阿合的飞多址稳方式互，例耐如空候分--码分欺多址筐（SD门-C念DM妻A）实现萌的关格键是约智能可天线才技术通信纷工作膝方式单工陵通信——只能妥有一规个方行向的狸通信撤而没捏有反换方向纺的交绒互半双壤工通际信——通信巾的双偶方都浮可以胳发送问信息王，但宅不能挠双方恰同时名发送(当然穿也就申不能小同时粱接收)全双恨工通晨信——通信赶的双拼方可位以同秤时发垄送和辛接收愚信息蓝。TD缺D：Ti乱me厉D汽iv仙is理io宴n窜Du惕pl其ex时分绑双工FD赚D：Fr弃eq示ue勺nc棉y辽Di柿vi为si为on师D壁up板le脖x频分无双工蜂窝柏通信概念蜂窝贺移动陕通信宏蜂梨窝小讨区微蜂本窝小番区分级塌蜂窝牲结构微微摘蜂窝独小区三层张分级该蜂窝宇结构智能葡蜂窝蜂窝呆移动驾通信FC刃C的定怜义:一个高容醉量的陆惜上移届动通狂信系码统，侍分配扯给系棋统中总的频谱被划规分为链独立位的信惕道，乐这些唯信道忆按组港分配甜给各区个地萌理小区，这巩些小财区覆煎盖了镜一个希蜂窝训地理卸服务食区。专独立演的信蒸道能捆够被笔服务物区内深的不刊同小恳区复用。一个帐蜂窝陪组ACDEFGB一个提字母紧代表温一组帽频率这，不竞同的岔字母争代表求不同群组的洁频率采。“蜂窝貌式”名称桌的来滑源在无辰线电嗓通信塔时，盟一对冰通话悦要占登用一泳条信斩道，张即一馆段特拿殊的鞠频率活。为逝了频祝率复爸用，突按地消理范颜围分枪成状闹如蜂论窝的批若干丙小区投，每晴个小租区使化用一膝组频逼率，涛相同京的频籍率组棒之间催至少歪间隔移了两详个小寻区的疮地理率距离吹，所洽以不焦会相毯互干谊扰。蜂窝警式无练线电椒话网ACDEFGBACDEFGBACDEFGBACDEFGBACDEFGB蜂窝碎移动披通信蜂窝灶概念席可用流于FD缠MA系统都，使赞同样首的子露频段营可在舒距离喜足够码远的权蜂窝胆群中吼多次匹使用也可钱用于CD截MA系统邮，降绘低干岩扰，鹊提高插系统否容量同样构可用优于TD腐MA系统掏，通退过TD概MA与FD粒MA技术路的结驾合提尚供较迹高的恢系统蛛容量慈，容疾纳更笋多用婚户宏蜂衰窝小抵区(m皇ac善ro捞ce贿ll宝)每小纵区的煎覆盖罢半径呆较大震，大泪多为1k科m～25狠km。宏蜂随窝小事区基涝站的心发射助功率浓较强蔽，一滚般在10善W以上锯，天云线也坛做得怜较高仅。宏蜂况窝小绕区每个绞小区水中有叉一个首基站揭，与录处于牧其服神务区匠内的重移动匀台建丝式立无松线通叉信链呈路。各个撞小区顿的基肆站可吐通过扑电缆吵、光识缆或续微波匀链路奸与移冤动交桃换中超心(M盗SC贫)相连现。移动子交换蚕中心爪通过PC芝M电路尊与市具话交驴换局要相连乎接。宏蜂丘窝小掀区存墓在的泊问题“盲点”：由续于网蓝络漏未覆盖止或电薄波在撒传播子过程绳中遇五到障给碍物另而造貌成阴站影区旬域等婚原因劫，使代得该略区域堡的信腊号强漫度极梯弱，源通信酬质量逐低劣“热点”：由唉于客吊观存串在商王业中够心或组交通勇要道训等业霜务繁胁忙区稻域，半造成傻空间殿业务删负荷扣的不畜均匀铸分布微蜂助窝小屋区(m施ic毕ro掀ce填ll哪)微蜂恩窝小乒区是码在宏梯蜂窝迹小区迟的基社础上岂发展曲起来雷的一唯门技钳术。覆盖申半径惩大约鸭为30焦m～30劈燕0m；发射每功率沸较小邻，一绒般在1W以下脂；基站愉天线唯置于掠相对裹低的隆地方骨，如僚屋顶辩下方画，高胳于地婶面5m～10贷m；传播惯主要护沿着副街道骂的视竿线进受行，牙信号乱在楼遣顶的需泄露塑小。微蜂悄窝小展区最初骡被用筹来加染大无塌线电疫覆盖恒，消彻除宏攀蜂窝骡中的“盲点”。由于冻低发咐射功相率的勒微蜂催窝基电站允敢许较谜小的悬频率换复用瓜距离怨，每剑个单浴元区危域的挨信道护数量谱较多死，因锹此业垒务密介度得资到了肢巨大拖的增旧长，疤且RF干扰押很低铺，将帮它安微置在仓宏蜂挂窝的“热点”上，牧可满点足该桂微小躲区域伏质量抵与容数量两奇方面羡的要努求。分级脸蜂窝差结构相邻党微蜂脖窝的寻切换榆都回跨到所呀在的恼宏蜂气窝上胖，宏开蜂窝匹的广薄域大判功率蔑覆盖顶可看泽成是些宏蜂咸窝上麦层网芽络，颗并作汁为移棋动用握户在添两个森微蜂桃窝区缝间移循动时获的“安全绍网”大量世的微搏蜂窝碎构成明微蜂畏窝下绘层网姨络。微微扬蜂窝秩小区(p晶ic缴oc盈el鹅l)随着撕容量套需求虑进一绵步增畅长，种运营功者可秋按同淋一规兽则安毯装第搭三或拜第四躬层网训络，庆即微犬微蜂便窝小捏区覆盖怀半径刃更小性，一妻般只乐有10偏m～30品m；基站冰发射性功率斗更小望，大垒约在改几十毙毫瓦岁左右邮；天线岭一般样装于雄建筑由物内俊，业男务集丛中地询点微微酸蜂窝弟小区微微洞蜂窝僚实质馆就是与微蜂馒窝的包一种鸽，作眉为网竖络覆爱盖的滚一种士补充麻形式探而存渴在主要敌用来伪解决自商业茶中心烫、会桶议中协心等犬室内“热点”的通约信问在题。三层蝴分级集蜂窝槽结构宏蜂妖窝用冲于处秘理快寄速移届动车等辆的瓜业务集；微蜂壳窝处介理慢膝速移赛动，运集中梢于步赵行或票交通菊阻塞猫车辆援的业度务；微微仓蜂窝戏用于堤覆盖朽商场跳和办故公区婆等室纠内区铜域。用户捆接入市时，谅系统杯根据备所测舰得的烛信号大强度耀和各荣蜂窝着的容扫量为溉某一弟呼叫斤选择球最恰滔当的耗蜂窝巴。智能唯蜂窝是相帅对于脚智能哄天线委而言狂的，饰指基砌站采拔用具机有高乱分辨尼阵列犬信号高处理狠能力利的自蚂适应峡天线鼻系统绑，智贴能地厘监测这移动然台所挡处的痒位置外，并碧以一搂定的惹方式络将确轰定的骡信号汇功率惜传递环给移框动台必的蜂顾窝小驼区。智能旧蜂窝智能鞠天线忧利用最数字以信号税处理剑技术妄，产颜生空刮间定涌向波军束，肃使天帅线主谋波束照对准鼻用户题信号雹到达腰方向呜，旁潜瓣或排零陷臂对准社干扰馒信号还到达每方向梯，达销到充同分高匪效利炉用移倍动用缴户信剪号并养删除筛或抑除制干劫扰信趋号的重目的蕉。智能蜘蜂窝遮既可主以是旋宏蜂代窝，早也可拥以是子微蜂赚窝和任微微屈蜂窝翅。这项劳技术造正在止研制纲过程润中。智能侍蜂窝提高撒未来伪移动焦通信裤系统塑性能乓的几尿个方森面：扩大赴系统有覆盖肥区域食；提高钞频谱山利用罪率，预增加征系统补容量谈；降低汽基站路发射蹲功率欲，减贪少信脊号间轨干扰陵；减少茫电磁衔环境敞污染邀；节省大系统浊成本盯。移动奋通信检技术邪的的绣发展移动题通信诊技术盼的的郊发展氧史移动赖通信填技术委的历孝史发松展趋佩势移动捕通信昏技术父的分棵代移动列通信元技术生在我勉国的利发展移动幸通信绍技术缘瑞的的跪发展筐史移动青通信祸可以崭说从狠无线陆电通爪信发写明之昆日就俭产生决了。标志壶：18秩97年，M.阀G.马可棚尼完堂成在扒固定鸣站与失一艘环拖船纪之间龄进行弊的的缺无线急通信撕试验喘，距爆离为18海里厚。现代虏移动早通信妖技术什的发智展始锅于20世纪20年代丽，大拨致经夸历了盏五个芬发展勺阶段移动横通信索技术财的发燃展史1.时间桌：20世纪20年代次至40年代特点隆：专用袭系统顺开发工作赏频率训较低蚂。工铃作频翁率从假最初2M躁Hz，到40年代槐提高栗到30～40搞MH啊z。代表洪：美弹国底拢特律将市警岩察使搏用的横车载侦无线匹电系叶统。移动封通信酸技术盗的发窑展史2.时间修：20世纪40年代炮中期疼至60年代茄初期特点吹：从专炸用移买动网容向公用移动弓网过爹渡接续压方式知为人拨工网的饶容量院较小覆。代表赤：20世纪40年代浆，美朝国建盖立了岸世界国上首成个公颂用移方动通绵信系非统——公用教汽车繁电话光网移动菊通信训技术疑的发界展史3.时间陷：20世纪60年代灭中期草至70年代瓶中期特点长：采用良大区彻制、见中小婆容量开拓先了15璃0M骗Hz和45璃0M雀Hz频段实现泊了自动赵选频瘦与自按动拨涉号接蚊续形成输了移地动通抬信的首无线森传输唉、信墨道管倾理及理移动悉交换捎的基沸本技凤术移动僵通信边技术泡的发宰展史4.时间洞：20世纪70年代占中期毁至80年代供中期特点完：建沿成了蜂窝状移古动通栏信网代表苏：19当78年底宗，美净国贝围尔试膝验室寨研制甘成功截先进午移动断电话捆系统(A奶MP名S)移动浮通信陵技术卧的发寻展史5.时间酱：20世纪80年代纽奉中期跪开始特点径：开屿发了样新一课代数字蜂窝俘移动幼通信想系统烦。数字器无线跌传输称的频桶谱利乡丰用率捆高，艘可大椅大提逆高系沾统容级量。数字鱼网能弱提供茧语音抓、数都据多心种业蚁务服咽务，扁并与IS深DN等兼执容。移动钥通信自技术飞的发感展史代表壳：19寨88年，愁欧洲服提出罩主要浮建议辣和投亭标方裂案GS些M9馋00，频夕段90置0M艇Hz；19鞋89年，混英国芳发放掩个人染通信刃网PC满N的许纲可证筑，工抽作在18即00之MH领z的15剥0M阿Hz带宽抓，并脏采用GS研M标准汗，将GS去M推广除到新段的频锅段。高称为DC疏S1防80停0（数字嘴蜂窝只系统18刻00）。移动毙通信帐技术柏的历性史发络展趋趣势从军斯用、喷专用顶到民暗用从低午频段蜘到高轰频段从单恢基站足的大储区制枯到多成基站浓小区铲制的扎蜂窝芽结构从模撞拟系肿统到备数字酬系统第一氧代模锻拟系被统，20世纪80年代寸开始第二致代数漆字系收统，20世纪90年代踏开始亿，主冬要制慕式有痕：GS胀M、IS量-9闻5C快DM能A、IS铲13曾6、TD税MA定/C尽DM芹A数字爷无绳堤电话献、WL术L等第三狗代多与媒体捐系统掩，即3G，21世纪绕开始舍，主透要制则式有禁：WC客DM桌A，cd蜻ma食20陷00，TD修-S顿CD畜MA，Wi屈MA绢X第四任代？Sy暂st锡em能B雹ey逐on幻玉d动IM起T-岔20渡00，B3泡G，超3G移动岛通信传技术钓的分米代移动躁通信池技术冻在我解国的凳发展19窄87年，丛决定曲以90男0珍MH企z频段TA补CS体制衔为我政国公阁众蜂版窝移授动通欺信体即制；19倚87年11月18日，疯广州哲开通咸了国显内第领一个保模拟疤蜂窝塞移动圣通信蒙系统用；（20苦01年12月31日我者国关问闭了火模拟弃移动盟网络旗）19益94年12月底谎，广没东首俯先开齐通了GS维M数字劣移动根电话纹网；1