移動(dòng)通信技術(shù) 韋惠民 李國民 暴宇 15121-第1章 移動(dòng)通信概論

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1、第1章移動(dòng)通信概論本章提示移動(dòng)通信系統(tǒng)構(gòu)成，既有有線系統(tǒng)，也有無線系統(tǒng)；移動(dòng)通信課程主要研究無線通信系統(tǒng)。移動(dòng)通信既有海上移動(dòng)通信、空中移動(dòng)通信，也有陸上移動(dòng)通信；移動(dòng)通信課程主要研究公用陸上移動(dòng)通信系統(tǒng)（PLMTS）。本章提示移動(dòng)通信是無線電通信，但不是研究點(diǎn)對(duì)點(diǎn)無線電通信，而是研究多用戶多信道共用無線電通信。移動(dòng)通信系統(tǒng)有多種，本書主要研究蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)。本章提示本章將介紹許多新的技術(shù)概念，如無線小區(qū)、移動(dòng)信道（無線信道）、基站（BS）、移動(dòng)業(yè)務(wù)交換中心（MSC）、頻率復(fù)用（或頻率再用）、區(qū)群（Cluster）、前向信道

2、（下行信道）、反向信道（上行信道）、移動(dòng)臺(tái)（移動(dòng)終端）、公用交換電話網(wǎng)（PSTN）、綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)（ISDN）、公用數(shù)據(jù)網(wǎng)（PDN）等。第1章移動(dòng)通信概論1.1移動(dòng)通信概述1.2常用移動(dòng)通信系統(tǒng)1.3移動(dòng)通信發(fā)展概況和發(fā)展方向1.1移動(dòng)通信概述1.1.1基本概念1.1.2移動(dòng)通信系統(tǒng)的組成1.1.3移動(dòng)通信的特點(diǎn)1.1.4移動(dòng)通信的分類1.1.5移動(dòng)通信的工作頻段1.1.6移動(dòng)通信的工作方式1.1.7移動(dòng)通信的組網(wǎng)1.1.1基本概念移動(dòng)通信，是指通信雙方或至少有一方處于運(yùn)動(dòng)中進(jìn)行信息傳輸和交換的通信方式。移動(dòng)通信系統(tǒng)包括無繩電

3、話、無線尋呼、陸地蜂窩移動(dòng)通信、衛(wèi)星移動(dòng)通信等。移動(dòng)體之間通信聯(lián)系的傳輸手段只能依靠無線電通信，因此，無線通信是移動(dòng)通信的基礎(chǔ)，而無線通信技術(shù)的發(fā)展將推動(dòng)移動(dòng)通信的發(fā)展。1.1.2移動(dòng)通信系統(tǒng)的組成移動(dòng)通信系統(tǒng)是移動(dòng)體之間、移動(dòng)體和固定用戶之間以及固定用戶與移動(dòng)體之間，能夠建立許多信息傳輸通道的通信系統(tǒng)。移動(dòng)通信包括無線傳輸、有線傳輸，信息的收集、處理和存儲(chǔ)等，使用的主要設(shè)備有無線收發(fā)信機(jī)、移動(dòng)交換控制設(shè)備和移動(dòng)終端設(shè)備。1.1.2移動(dòng)通信系統(tǒng)的組成圖1-1移動(dòng)通信系統(tǒng)的組成1.1.2移動(dòng)通信系統(tǒng)的組成移動(dòng)通信無線服務(wù)區(qū)由許多

4、正六邊形小區(qū)覆蓋而成，呈蜂窩狀，通過接口與公眾通信網(wǎng)（PSTN、ISDN、PDN）互聯(lián)。移動(dòng)通信系統(tǒng)包括移動(dòng)交換子系統(tǒng)（SS）、操作維護(hù)管理子系統(tǒng)（OMS）、基站子系統(tǒng)（BSS）和移動(dòng)臺(tái)（MS），是一個(gè)完整的信息傳輸實(shí)體。1.1.2移動(dòng)通信系統(tǒng)的組成移動(dòng)通信中建立一個(gè)呼叫是由BSS和SS共同完成的；BSS提供并管理MS和SS之間的無線傳輸通道，SS負(fù)責(zé)呼叫控制功能，所有的呼叫都是經(jīng)由SS建立連接的；OMS負(fù)責(zé)管理控制整個(gè)移動(dòng)網(wǎng)。1.1.2移動(dòng)通信系統(tǒng)的組成MS也是一個(gè)子系統(tǒng)。它實(shí)際上是由移動(dòng)終端設(shè)備和用戶數(shù)據(jù)兩部分組成的，移動(dòng)

5、終端設(shè)備稱為移動(dòng)設(shè)備；用戶數(shù)據(jù)存放在一個(gè)與移動(dòng)設(shè)備可分離的數(shù)據(jù)模塊中，此數(shù)據(jù)模塊稱為用戶識(shí)別卡（SIM）。1.1.3移動(dòng)通信的特點(diǎn)1．移動(dòng)通信必須利用無線電波進(jìn)行信息傳輸2．移動(dòng)通信是在復(fù)雜的干擾環(huán)境中運(yùn)行3．隨著移動(dòng)通信業(yè)務(wù)量的需求與日俱增，移動(dòng)通信可以利用的頻譜資源非常有限4．對(duì)移動(dòng)臺(tái)的要求高5．通道容量有限6．通信系統(tǒng)復(fù)雜1.1.4移動(dòng)通信的分類按使用對(duì)象可分為民用設(shè)備和軍用設(shè)備；按使用環(huán)境可分為陸地通信、海上通信和空中通信；按多址方式可分為頻分多址（FDMA）、時(shí)分多址（TDMA）和碼分多址（CDMA）等；按覆蓋范圍可

6、分為廣域網(wǎng)和局域網(wǎng)；按業(yè)務(wù)類型可分為電話網(wǎng)、數(shù)據(jù)網(wǎng)和綜合業(yè)務(wù)網(wǎng)；按工作方式可分為同頻單工、異頻單工、異頻雙工和半雙工；按服務(wù)范圍可分為專用網(wǎng)和公用網(wǎng)；按信號(hào)形式可分為模擬網(wǎng)和數(shù)字網(wǎng)。1.1.5移動(dòng)通信的工作頻段早期的移動(dòng)通信主要使用VHF和UHF頻段。目前，大容量移動(dòng)通信系統(tǒng)均使用800MHz頻段（CDMA），900MHz頻段（AMPS、TACS、GSM），并開始使用1800MHz頻段（GSM1800/DCS1800），該頻段用于微蜂窩（Microcell）系統(tǒng)。第三代移動(dòng)通信使用2.4GHz頻段。1.1.6移動(dòng)通信的工作方式

7、從傳輸方式的角度來看，無線通信分為單向傳輸（廣播式）和雙向傳輸（應(yīng)答式）。單向傳輸只用于無線電尋呼系統(tǒng)。雙向傳輸有單工、雙工和半雙工三種工作方式。單工通信是指通信雙方電臺(tái)交替地進(jìn)行收信和發(fā)信，根據(jù)收、發(fā)頻率的異同，又可分為同頻單工和異頻單工。1.1.6移動(dòng)通信的工作方式圖1-2單工通信1.1.6移動(dòng)通信的工作方式圖1-3雙工通信1.1.6移動(dòng)通信的工作方式半雙工通信的組成與圖1-3相似，移動(dòng)臺(tái)采用類似單工的“按講”方式，即按下按講開關(guān)，發(fā)射機(jī)才工作，而接收機(jī)總是工作的?；竟ぷ髑闆r與雙工方式完全相同。1.1.7移動(dòng)通信的組網(wǎng)蜂

8、窩式組網(wǎng)的目的是解決常規(guī)移動(dòng)通信系統(tǒng)的頻譜匱乏，容量小，服務(wù)質(zhì)量差，頻譜利用率低等問題。蜂窩式組網(wǎng)理論為移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展和新一代多功能設(shè)備的產(chǎn)生奠定了基礎(chǔ)1．無線蜂窩式小區(qū)覆蓋和小功率發(fā)射蜂窩式組網(wǎng)放棄了點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸和廣播覆蓋模式，將一個(gè)移動(dòng)通信服務(wù)區(qū)劃分成許多以正六邊形為基