移动通信概述4学时

1、移动通信概述的第二部分(4小时)引言一、移动通信的概念二、移动通信的特点和分类三、移动通信系统配置四、移动通信的工作方法五、移动通信系统频带的使用复习问题引言复习中学时代的物理知识：电磁波是怎么制造的？如何通过实验间接观察其存在？电磁波是由变化的电流引起的。打开日光灯后，附近的收音机里能听到噪音，这种噪音是电路被切断时形成的间歇性电流，是由周围空间中的电磁波通过无线电接收产生的。如果把手机放在电脑旁边，可能会打电话，屏幕会闪动。真空中电磁波的传播速度是多少？波速、频率和波长之间的关系是什么？3100m/s，c= f频率越高，波长越短电磁波的频率和波长不同，所以用途也不同。电磁波可用于无线电、电

2、视和移动通信。有了广播和电视，就把我国古代传说的“千里眼”“顺风耳”神话变成了事实。那么，如何使用电磁波传送声音和图像呢？比较：鸽子用鸽子传递信息。鸽子是信息的“载体”无线电、电视、通信-使用电磁波作为“载体”来传递信息。人耳朵能听到的声音频率是20Hz到20KHz，称为音频；声音以340m/s的速度传播，受到环境的影响很大，衰减很快，不能传送到很远的地方。电磁波频率高，传播速度和光速一样，辐射力强，传播距离长，但听不见人的耳朵。通过麦克风将声音转换为电信号，安装在强辐射力、波长、频率高的电磁振动波上，可以通过天线传播很远。调制信号：音频信号载波信号：振荡电路产生的发射器的高频载波信号；调制：

3、将音频信号附着到托架的过程；调制信号：调制的高频冲击信号；发送和接收无线电广播信号发射：通过无线电完成：麦克风将声音信号转换为音频电信号。这个音频电信号不能直接用于发送。-类似于要发送的信；载波产生器产生高频电磁波。-类似于飞远的鸽子；调制器将音频电信号加载到高频电磁波上，-类似于把信绑在鸽子上；天线发射包含音频电信号的高频电波。-类似鸽子日。接收：通过无线电完成：天线接收向空中发射的各种电磁波。没有选择性。天线接收的电磁波都转换成声音，只有一种噪音。工作站选择和解调：通过调谐器从各种电磁波中选择要接收的频率电磁波，然后通过调制解调器从高频电信号中解调音频电信号。扬声器将音频电信号转换为声音。

4、发送和接收电视：发射：电视台完成。声音信号从麦克风转换为电信号，加载到高频电磁波上，成为高频信号，从发射机发射，然后从发射天线发射到空中。接收：在电视上完成。电视的接收天线接收高频信号，消除和放大图像和声音电信号，然后从视频管道恢复到图像中，从扬声器发出声音。移动通信1、手机通过电磁波传送声音，它叫无线电发射器，是接收国；2、手机依靠基站(更大的固定广播电台)，使不同地方的人可以互相通话。设置基站的原因是手机小，发射功率不大。天线简单，灵敏度不高。无线电话：主机和电话线之间没有电话线，通过无线电波通信，主机连接到区域网络。就像一个小基站。手机不能离主机太远。一、移动通信的概念1.什么是移动通信

5、2.移动通信系统社区规划：区域系统、区域系统、蜂窝、区域划分、中继器3.移动通信的基本系统4.移动通信频带5.什么是网络访问号1.什么是移动通信至少有一方是在移动(或暂停)过程中交换信息的通信方。其中包括移动国和固定台之间的通信，移动国和移动国之间的通信等。移动用户：便携式、便携式、车载3种。因此，移动台表示：不仅是手机，手机只是便携式移动国。固定用户是本地货币用户，长途用户。2.移动通信系统社区规划(1)地役制：地役制是通信服务区域仅由一个或多个无线复盖组成，每个无线区域半径约为2545公里，用户容量为几十数百个。每个无线区域只是一个基站，基站基本上相互独立。区域制度的缺点：A.系统容量不高

6、，无法满足不断增长的用户数量的需要。这是由标准本身决定的，不能克服。B.移动站的天线低，发送功率有限。在大范围内，从移动台连接到基站的上行链路的通信没有保证。为此，经常使用分集接收技术。将多个分集接收点Rd连接到基站，以确保上行链路的通信质量。C.在区域系统中，只要移动用户仅在服务区域内移动，信息的交换和控制就通过单个基站实现，因此交换控制更加简单。D.区域系统仅适用于工作量小的情况，例如中小城市或专用移动网络。(2)社区系统是解决通道限制的主要手段，根据服务区域的形状，单元系统可以分为带状区域和面区域(蜂窝网络)等。网状区域的蜂窝网络结构可分为宏蜂窝结构、微蜂窝结构和智能蜂窝结构三种。社区系

7、统是将通信服务区域划分为多个小型无线复盖区域。每个分区的半径约为5-20公里，可用容量可达数千个；每个小区都安装了基站(BS)，负责通过移动业务交换中心(MSc)连接和控制相互连接的移动站(ms)。每个基站的发射功率通常为3-10W。社区系统的频率重用：原则上，每个社区可以分配不同的频率，但需要很多频率资源，频率利用率低，无法解决用户要求和频率资源较少的矛盾。为了提高频谱利用率，只要使用相同频率的单元(相同频率区域)之间的干扰足够小，就必须在与用户服务区域相距一定距离的空间内重复使用相同的频率。社区系统的频率重用提供的附加好处：缩短通道距离，手机的传输功率低；新问题：位置管理、切换、相邻通道干

8、扰问题。小区形状：理想情况下，可以将居住区视为以基站为中心，以最大可通信距离为半径的圆。要无缝复盖整个平面服务区域，各个圆形复盖区域之间必须存在大量重叠区域。平面区域用正多边形覆盖而没有间隔的理论分析和证明，只有三种可取的形式。小区的形状正三角形正方形正六边形(最佳)相邻区域距离rrr小区面积1.3r22r22.6r2复叠区域的宽度r0.59r0.27r重叠区域面积1.2R20.73R20.35R2因为这个结构看起来像蜂窝，所以被称为“蜂窝型移动通信”。蜂窝结构图，如图所示。住宅系统复杂：频率复用引起与一些相关技术：功率控制技术、小区半径优化技术等相关的信道干扰。在跨分区移动过程中，通道自动交

9、换必须在与跨分区交换技术相关的呼叫中断的情况下进行。管制中心应及时掌握移动局的动态位置位置登记技术。单元的半径大小取决于分区的自定义密度。扩充区块群组：称为扩充区块群组，使用系统内的所有通道。思考问题：一个分区组应该有多少个分区？为什么要分裂地球？你为什么设置中继站？满足条件的区域组形状和区域组中的区域数不是随机的。可以证明可以通过以下格式获得：N=a2 ab B2样式：N -地球组中的单元数a，b-之间的单元格数都是正整数，可以为零，但不能同时为零。已证明：允许获取整数大小的区组中的区数。1，3，4，7，9，12，13，21.社区分区-目的：扩展计划单元格时：您可以将用户密度分布相同的每个单

10、元格的复盖范围大小视为相同。操作后：用户分布不均。市中心用户密度、流量剧增；郊区用户密度小，业务量小。区域分裂：如果区域内的业务增加，则减少重用距离，增加每个单位面积的通道数，扩大系统容量。方法是缩小社区复盖区域。中继站：在网络部署中，由于资金和地形、图片等考虑，出现了不可复盖的区域，通常称为盲区或死区。为了让盲点复活，通常为了与盲点移动局和基站的通信，还会在适当的地方设置中继站。HL-915 GSM移动通信中继器GSM:上行链路890-915下行链路935-960MHZ输出功率：上行链路-.5w，下行链路？复盖范围：5平方公里课后作业：在网上收集有关移动通信的其他名词，理解其意义。二、移动通

11、信的特点和分类1移动通信的特点v褪色现象v多普勒效应v干扰多、复杂(在强烈干扰情况下工作)v用户数量多，频率资源有限v网络结构多样化、网络管理和控制非常复杂淡入现象(操作环境非常复杂)无线电波随着传播距离的增加而引起散射损耗。受散射器(地形、图片和移动体)的影响，多路径传播信号因接收点重叠而产生信号衰落速度(快速衰落)。地形，被图片遮挡，产生阴影效果，受到大气折射的影响，淡入速度慢(慢慢淡出)。总之，信号从多个点发射，从多个路径到达接收位置，这些多路径信号的振幅、相位和到达时间不同，相互重叠，产生电平衰落和延迟(衰落现象)。多普勒效应移动通信经常在移动达到一定水平时，固定点接收的载波频率根据运

12、动速度v产生不同的频率移动，即多普勒频移，产生随机调频，传播传播传播特性快速随机波动，严重影响通信质量。移动通信必须根据移动信道的特性合理安排。多普勒频移fD与移动国的移动速度v、接收信号载体的波长以及无线电波到达的入射角相关。工作频率越高，频率移动越大。移动速度越快，对信号传播的影响越大。在高频手机系统中，多普勒频移会影响约300Hz的语音，导致失真。通常，地面设备接收器使用锁相技术来防止多普勒效应。干涉多，复杂v天线干扰、工业干扰、信道噪声干扰；v系统和其他系统之间的干涉；v多个无线电之间的干扰；v其他系统干扰。也就是说，邻居干扰、相互调制干扰、共同信道干扰、多接入干扰、近距离和远距离效果

13、(近无活动强信号抑制功能是弱信号)。用户数量多，频率资源有限到2005年底，全球手机用户数量已超过20亿人。到2007年2月为止，中国的手机用户为4.8亿人(世界第一)，远远超过了美国人口(3.1亿人)。印度(600万/月)是唯一能够与中国(500万/月)竞争的新手机用户。|增加通信容量是移动通信必须解决的主要问题。j方法：(1)打开和激活新的频段；(2)压缩信号占用的带宽，提高频率利用率。(3)有限频率的合理分配和严格管理。网络结构多种多样，网络管理和控制很复杂由于地形不同，通信网有带状(铁路沿线)、面(城市)、立体(地面和卫星通信)，网络结构也不同。现在通常是多网络互连，因此具有强大的管理

14、和控制功能(用户的注册、定位；呼叫创建和拆除通道分配和管理；纪律；纪律。鉴别权安全和保密用户的公共交通转换和漫游等。因此，网络的管理和控制非常复杂和重要。2移动通信系统分类根据v使用环境进行划分：陆地、水上和航空移动通信v服务对象：军事、专业和公共移动通信v工作方式：单、半双工和全双工工作方式v多连接：频率分配多路径(FDMA)、时间分配多路径(TDMA)和代码分配多路径(CDMA)(稍后再说)v按复盖范围分区：广域网、LANv按业务类型分类：电话网络、数据网络、统一业务网络v信号类型分类：模拟和数字网络三、移动通信系统配置移动通信系统通常是移动站(MS)、基站(BS)、移动业务交换中心(MS

15、C)和城市电信(PSTN)，以及ISDN(Intel基站通过传输链路和交换机连接，交换机再次连接到固定通信网络，从而形成移动用户、基站、交换机、固定网络、固定用户的通信链路。基站和交换机之间、交换机和固定网络之间的有线链路(光纤、同轴电缆、双绞线等)或无线链路(微波链路等)。四、移动通信的工作方法|特定于通信的传输方式分为：移动通信系统有三种工作方式：单、双和半双工。|移动通信特定服务分为：区域制度和区域制度。(a)移动通信传输方法1.单任务通信一公用信是通信当事人交替接收和发送的通信方式，发送时不能接收，接收时不能发送的方式。单任务通信通常用于点到点通信，如图所示。根据发送和接收频率的相似性和差异，单个任务通信可以分为相同频率的单个任务和不同频率的单个任务。(图片，解释)2.双通信双通信的特征：与普通有线电话非常相似，使用方便。缺点是，无论在使用：时是否发出，发射机总是工作，因此功耗高，对基于电池的移动台不好。解决方法是，使：保持移动站接收器始终工作，而发射器仅使发送者工作。此配置的系统称为准冗馀系统，可能与冗馀系统兼容。这种准双系统目前在移动通信系统中得到广泛应用。(图片，解释)3.半双工通信半双工通信是单通信和全双工通信之间的通信方法。其中，移动台的工作方式与与单个作业通信时类似。使用“按下-说”方式。也就是说，如果按下