現(xiàn)代通信技術(shù) 孫青華 第五章 移動(dòng)通信

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1、第五章移動(dòng)通信系統(tǒng)本章要點(diǎn)：移動(dòng)通信網(wǎng)的概念GSM數(shù)字蜂窩網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)GSM系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)碼分多址技術(shù)用戶在移動(dòng)通信當(dāng)中遇到的問題？手機(jī)沒有信號(hào)呼叫無法接通通話過程中出現(xiàn)回音短信為什么會(huì)延時(shí)···········5.1移動(dòng)通信的特點(diǎn)移動(dòng)性波傳播的復(fù)雜性強(qiáng)干擾環(huán)境下工作互調(diào)干擾鄰道干擾同頻干擾多普勒現(xiàn)象系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復(fù)雜頻帶的利用率高、設(shè)備性能好移動(dòng)終端工作環(huán)境惡劣電磁波傳播路徑示意圖多徑效應(yīng)多徑傳輸演示陰影效應(yīng)障礙物遮擋直射波引起接收信號(hào)中值的變化，表現(xiàn)為慢衰落。BSMS障礙物遠(yuǎn)近效應(yīng)近處強(qiáng)信號(hào)壓制遠(yuǎn)處弱信號(hào)5.1.1移動(dòng)通信系統(tǒng)的分類按

2、系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)和用途劃分集群移動(dòng)通信、蜂窩移動(dòng)通信、衛(wèi)星移動(dòng)通信、無線尋呼系統(tǒng)、無繩電話按信號(hào)處理技術(shù)分類模擬移動(dòng)通信、數(shù)字移動(dòng)通信移動(dòng)通信的設(shè)備工作方式：?jiǎn)喂ぶ?、半雙工制、全雙工制多址技術(shù)：頻分多址(FDMA)、時(shí)分多址(TDMA)、碼分多址(CDMA)5.1.2蜂窩技術(shù)1969年，Bell實(shí)驗(yàn)室把整個(gè)大范圍的無線服務(wù)區(qū)劃分成彼此相鄰的正六邊形小區(qū)，每個(gè)小區(qū)設(shè)置基站。每個(gè)基站使用多個(gè)無線電頻率作為通信信道，各相鄰基站使用不同的無線電頻率。帶狀網(wǎng)用于覆蓋公路、鐵路、海岸等基站天線若用全向輻射，覆蓋區(qū)形狀是圓形的。帶狀網(wǎng)宜采用有向天線，使每個(gè)

3、小區(qū)呈扁圓形。AABBAABBAABB小區(qū)鐵路ACBACB小區(qū)河道區(qū)域覆蓋(b)理想形狀(c)實(shí)際形狀(a)理論形狀蜂窩組網(wǎng)技術(shù)宏蜂窩技術(shù)：基站天線高，每小區(qū)1～25Km，小區(qū)內(nèi)易產(chǎn)生“盲點(diǎn)”和“熱點(diǎn)”。微蜂窩技術(shù)：基站天線低于房頂，小區(qū)覆蓋30～300米，傳輸功率低，安裝方便靈活。智能蜂窩技術(shù)：基站采用具有高分辨率陣列信號(hào)處理能力的自適應(yīng)天線系統(tǒng)，智能監(jiān)測(cè)移動(dòng)終端所處的位置，將確定的信號(hào)功率傳遞給移動(dòng)終端的蜂窩小區(qū)。蜂窩小區(qū)正向微型化發(fā)展，半徑降至100m。IMTS系統(tǒng)覆蓋蜂窩組網(wǎng)中的問題如何提高頻率利用率？信道窄帶化、窄帶調(diào)制技術(shù)、多

4、址技術(shù)和同頻復(fù)用技術(shù)。如何進(jìn)行區(qū)域覆蓋？大區(qū)制、小區(qū)制、微蜂窩技術(shù)和帶狀網(wǎng)絡(luò)如何進(jìn)行通話控制？信令的種類：移動(dòng)臺(tái)位置、移動(dòng)臺(tái)操作。信令的傳送方式無線覆蓋區(qū)域結(jié)構(gòu)小區(qū)小區(qū)基站區(qū)位置區(qū)移動(dòng)業(yè)務(wù)交換區(qū)服務(wù)區(qū)5.1.3移動(dòng)通信系統(tǒng)發(fā)展背景歐洲：致力于建立統(tǒng)一的GSM體制，放棄模擬系統(tǒng)。美國(ADC)：解決大城市模擬移動(dòng)通信系統(tǒng)飽和問題，采用數(shù)、模兼容的方案擴(kuò)充。日本(JDC)：解決模擬移動(dòng)通信系統(tǒng)飽和問題，但要求數(shù)、模兩套系統(tǒng)并存，可以互通，但不兼容。美國高通：CDMA系統(tǒng)IS-955.1.4頻率管理全球移動(dòng)頻率劃分為三個(gè)大區(qū)第一區(qū)：歐洲、非洲、

5、俄聯(lián)邦的東亞五國和蒙古。第二區(qū)：南、北美洲(包括夏威夷)。第三區(qū)：亞洲、大洋洲。我國頻率劃分頻帶150MHz450MHz900MHz1800MHz頻段5.7MHz10MHz45MHz95MHz備注規(guī)定基站到移動(dòng)終端為下行鏈路，下行鏈路發(fā)射頻率高，接收頻率低，每信道帶寬25KHz，信道間隔200KHz。GSM頻率分配900MHz工作頻段：890～915MHz移動(dòng)臺(tái)發(fā)射、基站接收935～960MHz移動(dòng)臺(tái)接收、基站發(fā)射雙工間隔45MHz，頻帶帶寬25MHz，相鄰頻道間隔200KHz。1800MHz工作頻段：1710～1785MHz移動(dòng)臺(tái)發(fā)射、

6、基站接收1805～1880MHz移動(dòng)臺(tái)接收、基站發(fā)射雙工間隔95MHz，頻帶帶寬75MHz，相鄰頻道間隔200KHz。5.2蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)GSM系統(tǒng)組成和功能介紹移動(dòng)臺(tái)(MS)、基站子系統(tǒng)(BSS)、移動(dòng)業(yè)務(wù)交換中心(MSC)、外來用戶位置寄存器(VLR)、本地用戶位置寄存器(HLR)、設(shè)備識(shí)別寄存器(EIR)、鑒別中心(AUC)、操作維護(hù)中心(OMC)、短信息中心(SC)。1．移動(dòng)通信系統(tǒng)的組成A網(wǎng)、B網(wǎng)：兩種模擬網(wǎng)，通過手機(jī)操作進(jìn)行兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)之間的切換G網(wǎng)、D網(wǎng)：兩種網(wǎng)絡(luò)均為“GSM”數(shù)字移動(dòng)電話網(wǎng)，G網(wǎng)工作在900MHz,D網(wǎng)工作在

7、1800MHz,實(shí)現(xiàn)了雙頻手機(jī)的自動(dòng)切換。C網(wǎng)：CDMA制式移動(dòng)電話網(wǎng)無線小區(qū)GSM系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)多服務(wù)區(qū)的絡(luò)結(jié)構(gòu)2．移動(dòng)用戶呼叫固定用戶呼叫MSC所在地固定用戶呼叫外地固定用戶3．固定用戶呼叫移動(dòng)用戶呼叫本地移動(dòng)用戶呼叫外地移動(dòng)用戶4．移動(dòng)通信編號(hào)規(guī)則移動(dòng)用戶使用統(tǒng)一的11位編碼，其中國內(nèi)識(shí)別碼(NDC)三位、本地網(wǎng)識(shí)別(HLR)四位、用戶識(shí)別(SN)四位。NDC號(hào)碼：中國移動(dòng)為139、138、137、136、135、134，中國聯(lián)通為130、131、132、1335．時(shí)分多址技術(shù)每個(gè)載頻分成8個(gè)時(shí)隙，每個(gè)時(shí)隙為一個(gè)信道突發(fā)

8、脈沖序列傳輸：移動(dòng)臺(tái)只在他使用的規(guī)定時(shí)隙內(nèi)發(fā)射脈沖。支持多種語音編碼：降低話音比特率，提高信道利用率。發(fā)射/接收設(shè)備共享6．同頻復(fù)用技術(shù)不同顏色代表不同頻率載頻小區(qū)同信道小區(qū)確定AN=19AA