移動通信系統(tǒng)的分類課件.ppt

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1、第1章概論1.1移動通信的主要特點(diǎn)1.2移動通信系統(tǒng)的分類1.3常用移動通信系統(tǒng)1.4移動通信的基本技術(shù)1.5移動通信的發(fā)展歷程和發(fā)展方向1.6移動通信的標(biāo)準(zhǔn)化1.1移動通信的主要特點(diǎn)1.移動通信必須利用無線電波進(jìn)行信息傳輸2.移動通信是在復(fù)雜的干擾環(huán)境中運(yùn)行的3.移動通信可以利用的頻譜資源非常有限，而移動通信業(yè)務(wù)量的需求卻與日俱增4.移動通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)多種多樣，網(wǎng)絡(luò)管理和控制必須有效5.移動通信設(shè)備(主要是移動臺)必須適于在移動環(huán)境中使用1.2移動通信系統(tǒng)的分類①按使用對象可分為民用設(shè)備和軍用設(shè)備；②按使用環(huán)境可分為陸地通信、海上通信和空中通信；③按多址方式可分為頻分多址

2、(FDMA)、時分多址(TDMA)和碼分多址(CDMA)等；④按覆蓋范圍可分為寬域網(wǎng)和局域網(wǎng)；⑤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)；⑥按工作方式可分為同頻單工、異頻單工、異頻雙工和半雙工；⑦按服務(wù)范圍可分為專用網(wǎng)和公用網(wǎng)；⑧按信號形式可分為模擬網(wǎng)和數(shù)字網(wǎng)。1.2.1工作方式1.單工通信所謂單工通信是指通信雙方電臺交替地進(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。單工通信常用于點(diǎn)到點(diǎn)通信，參見圖1-1。圖1-1單工通信2.雙工通信所謂雙工通信，是指通信雙方可同時進(jìn)行傳輸消息的工作方式，有時亦稱全雙工通信，如圖1-2所示。圖1-2雙工通信3.半雙工通信

3、半雙工通信的組成與圖1-2相似，移動臺采用單工的“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。基站工作情況與雙工方式完全相同。1.2.2模擬網(wǎng)和數(shù)字網(wǎng)人們把模擬通信系統(tǒng)(包括模擬蜂窩網(wǎng)、模擬無繩電話與模擬集群調(diào)度系統(tǒng)等)稱作第一代通信產(chǎn)品，而把數(shù)字通信系統(tǒng)(包括數(shù)字蜂窩網(wǎng)、數(shù)字無繩電話、移動數(shù)據(jù)系統(tǒng)以及移動衛(wèi)星通信系統(tǒng)等)稱作第二代通信產(chǎn)品。數(shù)字通信系統(tǒng)的主要優(yōu)點(diǎn)可歸納如下：頻譜利用率高，有利于提高系統(tǒng)容量。(2)能提供多種業(yè)務(wù)服務(wù)，提高通信系統(tǒng)的通用性。(3)抗噪聲、抗干擾和抗多徑衰落的能力強(qiáng)。(4)能實(shí)現(xiàn)更有效、靈活的網(wǎng)絡(luò)管理和控制。(5)便于實(shí)現(xiàn)通信的安

4、全保密。(6)可降低設(shè)備成本和減小用戶手機(jī)的體積和重量。1.2.3話音通信和數(shù)據(jù)通信圖1-3移動通信網(wǎng)絡(luò)的分類1.3常用移動通信系統(tǒng)1.3.1無線電尋呼系統(tǒng)圖1-4無線電尋呼系統(tǒng)示意圖1.3.2蜂窩移動通信系統(tǒng)圖1-5大區(qū)覆蓋與小區(qū)覆蓋(a)大區(qū)覆蓋；(b)小區(qū)覆蓋圖1-6蜂窩系統(tǒng)的頻率再用圖1-7蜂窩移動通信系統(tǒng)的示意圖圖1-8越區(qū)切換示意圖表1-1幾種模擬蜂窩移動通信系統(tǒng)1.3.3無繩電話系統(tǒng)圖1-9無繩電話系統(tǒng)示意圖表1-2幾種無繩電話系統(tǒng)的主要參數(shù)1.3.4集群移動通信系統(tǒng)1.集群的概念①把一些由各部門分散建立的專用通信網(wǎng)集中起來，統(tǒng)一建網(wǎng)和管理，并動態(tài)地利用分配給它們

5、的有限個頻道，以容納數(shù)目更多的用戶；②改進(jìn)頻道共用的方式，即移動用戶在通信的過程中，不是固定地占用某一個頻道，而是在按下其“按講開關(guān)”(PTT)時，才能占用一個頻道；一旦松開PTT，頻道將被釋放，變成空閑頻道，并允許其它用戶占用該頻道。令基站共有5個頻道，分別用A、B、C、D和E表示。假若各個頻道的平均忙閑的時間都是各占50%，因而當(dāng)某一用戶要單獨(dú)占用其中任一個頻道時，發(fā)生阻塞的概率也是50%。倘若這個用戶能利用這5個頻道的空閑時間傳輸其信息，則只有當(dāng)5個頻道一起處于全忙狀態(tài)時，才會出現(xiàn)呼叫阻塞。顯然，這時的阻塞概率會顯著減小。設(shè)單獨(dú)占用各個頻道的阻塞概率分別為P(A)=P(B

6、)=P(C)=P(D)=P(E)=50%，則采用上述辦法后的阻塞概率為η=P(A)∧P(B)∧P(C)∧P(D)∧P(E)=3.125%。2.集群系統(tǒng)的用途和特點(diǎn)①集群通信系統(tǒng)屬于專用移動通信網(wǎng)，適用于在各個行業(yè)(或幾個行業(yè)合用)中間進(jìn)行調(diào)度和指揮，對網(wǎng)中的不同用戶常常賦予不同的優(yōu)先等級。蜂窩通信系統(tǒng)屬于公眾移動通信網(wǎng)，適用于各階層和各行業(yè)中個人之間通信，一般不分優(yōu)先等級。②集群通信系統(tǒng)根據(jù)調(diào)度業(yè)務(wù)的特征，通常具有一定的限時功能，一次通話的限定時間大約為15~60秒(可根據(jù)業(yè)務(wù)情況調(diào)整)。蜂窩通信系統(tǒng)對通信時間一般不進(jìn)行限制。③集群通信系統(tǒng)的主要服務(wù)業(yè)務(wù)是無線用戶和無線用戶之間

7、的通信。蜂窩通信系統(tǒng)卻有大量的無線用戶與有線用戶之間的通話業(yè)務(wù)。在集群通信系統(tǒng)中也允許有一定的無線用戶與有線用戶之間的通話業(yè)務(wù)，但一般只允許這種話務(wù)量占總業(yè)務(wù)量的5%~10%。④集群通信系統(tǒng)一般采用半雙工(現(xiàn)在已有全雙工產(chǎn)品)工作方式，因而，一對移動用戶之間進(jìn)行通信只需占用一對頻道。蜂窩通信系統(tǒng)都采用全雙工工作方式，因而，一對移動用戶之間進(jìn)行通信，必須占用兩對頻道。⑤在蜂窩通信系統(tǒng)中，可以采用頻道再用技術(shù)來提高系統(tǒng)的頻率利用率；而在集群系統(tǒng)中，主要是以改進(jìn)頻道共用技術(shù)來提高系統(tǒng)的頻率利用率。