项目一初识“移动通信”

1、11 1课程名称：移动通信技术课程名称：移动通信技术主讲教师主讲教师：惠：惠 聪聪系系 部部: : 通信系通信系2 移动通信教研室移动通信教研室 惠聪惠聪3子项目一子项目一 移动通信概述移动通信概述通信的范畴：通信的范畴： 古代的古代的“烽火台烽火台”-现代的现代的移移动电话动电话 项目一项目一 初识初识“移动通信移动通信”4人们对通信的理想要求是：人们对通信的理想要求是：“5W” 即：任何人（即：任何人（W Whoeverhoever）在任何时候）在任何时候（W Wheneverhenever），无论在任何地方（），无论在任何地方（W Whereverherever）能够同任何人（能够同任何

2、人（W Whoeverhoever）进行任何方式）进行任何方式（W Whateverhatever）的交流。）的交流。 很明显很明显，如果没有移动通信，上述愿望将，如果没有移动通信，上述愿望将永远无法实现。永远无法实现。5 1、 移动通信的定义什么是移动通信什么是移动通信 移动通信是指通信双方移动通信是指通信双方至少有一方至少有一方在在移动移动（或暂时静止）中（或暂时静止）中进行进行信息交换信息交换的通信方式。的通信方式。至少有一方能移动；至少有一方能移动；一种有线和无线相结合的通信方式；一种有线和无线相结合的通信方式；区域内可随时随地进行；区域内可随时随地进行；为个人通信（为个人通信（5 5

3、W W通信）打下基础；通信）打下基础；移动通信可以是双向的，也可以是移动通信可以是双向的，也可以是单向的（单向的（？）。6注意：这里所说的注意：这里所说的信息交换信息交换,不仅指话不仅指话音通信音通信,随着移动通信的不断发展随着移动通信的不断发展,还包还包括数据、传真、图象等通信业务。括数据、传真、图象等通信业务。例如例如,固定体与移动体固定体与移动体(汽车、轮船、飞汽车、轮船、飞机机)之间的通信之间的通信; 或移动体之间的通信或移动体之间的通信;72、 移动通信的发展 整体来看：整体来看： a. 军用军用 民用；低频民用；低频 高频；高频； 窄带窄带宽带；单一业务宽带；单一业务多业务多业务

4、b. 1G 2G(2.5G)(2.5G)3G 4G、5G81G（模拟系统）模拟系统）代表：美国的代表：美国的AMPS、英国的英国的TACS等等2G（数字系统）数字系统）代表：泛欧的代表：泛欧的GSM、美国的美国的DAMPS、IS-95CDMA等等3G标准：标准：基于基于GSM的的WCDMA、基于基于IS-95CDMA的的cdma2000、TD-SCDMA等等 4G、5G为使为使2G系统能平滑过渡到系统能平滑过渡到3G，采用采用2.5G技术技术代表：代表：GPRS（GSM向向WCDMA过渡）过渡）9我国移动通信的发展我国移动通信的发展 1989年，模拟年，模拟TACS； 1994年，年，GSM系

5、统；系统； 2001年，模拟网关闭，年，模拟网关闭，IS-95CDMA（CDMA）启用，）启用，GPRS开通；开通； 2008年：年：3G商用建设阶段商用建设阶段10 将移动通信按照用户的通话状态将移动通信按照用户的通话状态和频率使用的方法来分，有和频率使用的方法来分，有三种工作三种工作方式方式：单工制、半双工制和双工制单工制、半双工制和双工制. .11单工单工实现：轮流收、发（按实现：轮流收、发（按-讲）讲） （push to talk，PTT ）分类：分类：同频单工、异频单工同频单工、异频单工例：对讲机例：对讲机12双工双工实现：通信双方同时收发实现：通信双方同时收发（思考：同频？异频？）

6、（思考：同频？异频？）例：移动电话例：移动电话13半双工半双工实现：一方轮流收发实现：一方轮流收发( (单工单工) )，另一方同时收发，另一方同时收发( (双工双工) )，双工侧采用天线共用器，双工侧采用天线共用器例：集群调度例：集群调度14准双工准双工-双工方式的一种特殊形式双工方式的一种特殊形式接收机常开，发射机只在有信号需发射接收机常开，发射机只在有信号需发射时才开时才开优点：移动台省电优点：移动台省电 减少空中干扰电平减少空中干扰电平思考：它们分别适用于大、中、小容量哪思考：它们分别适用于大、中、小容量哪 种系统？种系统？15移动通信的类型移动通信的类型按使用对象分：军用、民用按使用对

7、象分：军用、民用 ；按用途和区域分：陆上、海上、空中按用途和区域分：陆上、海上、空中 ；按经营方式分：专用按经营方式分：专用 、公用、公用 ；按信号性质分：模拟、数字；按信号性质分：模拟、数字； 按工作方式分：单工、半双工、双工制按工作方式分：单工、半双工、双工制 ；按网络形式分：单区制、多区制、蜂窝制按网络形式分：单区制、多区制、蜂窝制 ；按多址方式分：按多址方式分：FDMAFDMA、TDMATDMA、CDMACDMA16思考题：思考题： 1、“5W”指的是什么？指的是什么？ 2、什么是单工通信、半双工通信和双工通、什么是单工通信、半双工通信和双工通信？信？ 3、移动通信的发展历程可分为哪几

8、个阶段？、移动通信的发展历程可分为哪几个阶段？比较三代移动通信系统有何不同？比较三代移动通信系统有何不同？ 4、能否说移动通信就是能否说移动通信就是“无线电通信无线电通信”？为什么？为什么？17 18移动通信系统的组成移动通信系统的组成: : 一般由一般由移动台移动台(MS)(MS)、基站、基站(BS)(BS)、移动业务交换中心移动业务交换中心(MSC)(MSC)组成，它组成，它（移动通信系统）与市话网（移动通信系统）与市话网(PSTN)(PSTN)通过通过中继线中继线相连接。相连接。 （ 通信系统的组成？）通信系统的组成？）19无线小区：无线小区： 是指每个基站的可靠通信范围是指每个基站的可

9、靠通信范围 大小取决于：大小取决于：a a、基站的天线的高度、基站的天线的高度 b b、发射功率、发射功率（传播衰耗）（传播衰耗） 注意：注意： 1 1、基站和移动台设有收、发信机和天馈、基站和移动台设有收、发信机和天馈线等设备。线等设备。 2 2、移动业务交换中心主要是提供路由进、移动业务交换中心主要是提供路由进行信息处理和对整个系统的集中控制管理。行信息处理和对整个系统的集中控制管理。202 2、电波传播条件恶劣，存在严重的、电波传播条件恶劣，存在严重的多多径衰落径衰落。 21子项目三子项目三 移动通信系统的特点移动通信系统的特点1、移动通信是有线、无线相结合的移动通信是有线、无线相结合的

10、 通信方式通信方式n 无线接入无线接入n 有线或无线传输有线或无线传输n 计算机控制计算机控制22n 多径传播多径传播o条件：地形、地物（建筑物）条件：地形、地物（建筑物）n 多径衰落多径衰落o传播的途径不同，到达接收点时的幅传播的途径不同，到达接收点时的幅度和相位都不一样，移动台在行进途度和相位都不一样，移动台在行进途中接收信号的电平起伏不定，最大可中接收信号的电平起伏不定，最大可相差相差202030dB30dB，可能严重地影响通话，可能严重地影响通话质量质量 n 要求要求： 在移动通信系统设计时，必须具有一定在移动通信系统设计时，必须具有一定 的的抗衰落能力和储备抗衰落能力和储备 233

11、3、强干扰条件下工作、强干扰条件下工作n 强干扰：噪声、干扰强干扰：噪声、干扰n 主要噪声主要噪声o 人为噪声人为噪声-汽车点火噪声汽车点火噪声o 要求要求n 选择抗干扰性强的调制方式（调频或调相）选择抗干扰性强的调制方式（调频或调相）n 移动通信设备须有足够的抗人为噪声的能力移动通信设备须有足够的抗人为噪声的能力及储备及储备 n 主要干扰主要干扰o 互调干扰互调干扰o 邻道干扰邻道干扰o 同频干扰同频干扰24n 互调干扰互调干扰o 由设备的非线性引起由设备的非线性引起多信号同时进入非线性设备产生大量的互多信号同时进入非线性设备产生大量的互调产物进入接收机带宽，并有一定的幅度调产物进入接收机带

12、宽，并有一定的幅度o 要求：要求：移动通信设备必须具有良好的选择移动通信设备必须具有良好的选择性性n 同频干扰同频干扰o 相同载频电台之间的干扰相同载频电台之间的干扰蜂窝系统、小区制：同频复用蜂窝系统、小区制：同频复用o 要求：在组网时予以充分重视频率配置要求：在组网时予以充分重视频率配置 25n 邻道干扰邻道干扰o 相邻或邻近的信道（或频道）之间的干扰相邻或邻近的信道（或频道）之间的干扰 远近效应：离远近效应：离BSBS近的近的MSMS的强信号干扰邻道的强信号干扰邻道上离上离BSBS远远 的的MSMS的弱信号的弱信号o 要求：移动设备中使用自动功率控制电路要求：移动设备中使用自动功率控制电路

13、（APCAPC）264 4、具有多普勒效应、具有多普勒效应 移动台经常处在运动之中，当达到一定移动台经常处在运动之中，当达到一定速度时，如超音速飞机，固定点接收到的载速度时，如超音速飞机，固定点接收到的载波频率将随运动速度波频率将随运动速度的不同，产生不同的的不同，产生不同的频移，即产生频移，即产生多普勒效应多普勒效应，使接收点的信号，使接收点的信号场强振幅、相位随时间、地点而不断地变化，场强振幅、相位随时间、地点而不断地变化，多普勒频移与移动物体的运动速度多普勒频移与移动物体的运动速度、接收、接收信号载波的波长信号载波的波长、电波到达的入射角、电波到达的入射角有有关，即：关，即： fd=（/

14、）cos27故：相对速度故：相对速度 - 相对频移相对频移要求：要求：采用锁相技术（采用锁相技术（VCOVCO）285 5、存在阴影（盲区）、存在阴影（盲区） 原因原因：某些特定区域中，电波被吸收：某些特定区域中，电波被吸收 或被反射而使移动台接收不到信息或被反射而使移动台接收不到信息 要求要求：在网络规划设置基站时，必须予：在网络规划设置基站时，必须予以充分的考虑以充分的考虑 29 6 6、用户经常移动，与、用户经常移动，与BSBS无固定联系无固定联系 原因：原因：a a、移动台在区域内随机移动、移动台在区域内随机移动 b b、MSMS的发射机仅在通话时处于开通状的发射机仅在通话时处于开通状态态 两者共同导致两者共同导致MSMS与与BSBS间无固定联系间无固定联系