《现代移动通信》课件第1章

1.1移动通信的发展历程1.2移动通信基本概念1.3常用移动通信系统第1章绪论

1.1移动通信的发展历程

我国手机用户也将超过13亿。图1-1为我国移动电话用户数的历年统计。图1-1我国历年移动用户数统计图1-23G标准演进路线

1.2移动通信基本概念

1.2.1移动通信的定义及特点

(1)移动通信利用无线电波进行信息传输。

(2)移动通信是在复杂的干扰环境中运行的。

(3)随着移动通信业务量的需求与日俱增，移动通信可以利用的频谱资源非常有限。

(4)对移动台的要求高。

(5)通信容量有限。

(6)通信系统复杂。1.2.2移动通信的分类

(1)按使用对象可分为民用网和军用网。

(2)按使用环境可分为陆地通信、海上通信和空中通信。

(3)按多址方式可分为频分多址(FDMA)、时分多址(TDMA)和码分多址(CDMA)等。

(4)按覆盖范围可分为广域网和局域网。

(5)按业务类型可分为电话网、数据网和综合业务网(多媒体网)。

(6)按工作方式可分为同频单工、异频单工、双工和半双工。

(7)按服务范围可分为专用网和公用网。

(8)按信号形式可分为模拟网和数字网。1.2.3无线频谱

1.频谱资源的管理

频谱是一种宝贵的通信资源，无论是国际上还是各个国家都有相应的机构负责分配和控制频谱的使用。

2.频谱的分配方式

各国对频谱资源的分配策略不尽相同，概括起来有以下几种方式。

1)指配方式

2)拍卖方式

3)评选方式

4)开放方式

5)重叠方式

3.移动通信系统所使用的频段

我国主要移动通信系统频谱分配如表1-3所示。1.2.4移动通信的工作方式

1.单工通信

单工通信是指通信双方电台交替地进行收信和发信。根据收、发频率的异同，又可分为同频单工和异频单工。单工通信常用于点到点通信，如图1-3所示。图1-3单工通信

2.双工通信

频分双工(FDD)是一种上行链路(移动台到基站)和下行链路(基站到移动台)采用不同的频率(有一定频率间隔要求)工作的方式。FDD模式工作在对称的频带上，如图1-4所示。图1-4频分双工通信

3.半双工通信

半双工通信是介于单工通信和全双工通信之间的一种通信方式，如图1-5所示。图1-5半双工通信

1.3常用移动通信系统

随着移动通信应用范围的扩大，移动通信系统的类型也越来越多。典型的移动通信系统包括：无绳电话系统、集群移动通信系统、无线电寻呼系统、卫星移动通信系统、蜂窝移动通信系统。其中以蜂窝移动通信系统应用最为广泛。1.3.1无绳电话系统

无绳电话系统是指用无线信道代替普通电话线，使其在限定的业务区内自由移动的电话系统。

1.第一代无绳电话系统

第一代无绳电话系统(CT-1)为模拟无绳电话系统，亦称子母机系统。每个座机只允许连接一个手持机，覆盖范围仅限于家庭或办公室的几个房间，如图1-6所示。图1-6第一代无绳电话系统示意图

2.第二代数字无绳电话系统

由于第一代模拟无绳电话系统CT-1技术的局限性，1989年，英国电信研究室制定了第二代数字无绳电话系统(CT-2)的空中接口标准。CT-2有三种应用场合：第一种是用于家庭或办公室；第二种是与用户交换机(PrivateBranchExchange，PBX)结合使用；第三种是把原来限于室内使用的无绳电话延伸到室外，在公共场所，如火车站、购物商场、繁华街道等人口密集区安装基站，只要无绳电话机是某个基站提供商的用户，就可在该基站服务区内任意打电话，这种应用方式称为Telepoint。

3.第三代数字无绳电话系统

20世纪90年代出现了更为先进的无绳电话系统，典型的代表有：欧洲的数字增强无线通信(DigitalEnhancedCordlessTelecommunications，DECT)、日本的个人手持电话系统

(PersonalHandy-phoneSystem，PHS)和美国的个人接入通信系统(PersonalAccessCommunicationSystem，PACS)。这些系统具有容量大、覆盖面宽、支持数据通信业务等特点。图1-7PHS系统示意图1.3.2集群移动通信系统

集群系统是一种高级移动调度系统，是指挥调度最重要和最有效的通信方式之一，代表着专用移动通信网的发展方向。

集群系统一般由终端设备、基站、调度台和控制中心等组成，如图1-8所示。图1-8集中式控制方式的单区系统1.3.3无线电寻呼系统

无线电寻呼系统是一种单向通信系统。一个简单的寻呼系统由三部分构成：寻呼控制中心、发射台和寻呼接收机，如图1-9所示。图1-9无线寻呼系统网络结构1.3.4卫星移动通信系统

卫星移动通信系统利用卫星中继，可在海上、空中和地形复杂而人口稀疏的地区实现移动通信，具有独特的优越性，很早就引起了人们的重视。卫星移动通信系统按其卫星高度可划分为：地球同步轨道卫星(GeostationaryEarthOrbit，GEO)系统、中轨道卫星(MediumEarthOrbit，MEO)系统和低轨道卫星(LowEarthOrbit，LEO)系统。1.3.5蜂窝移动通信系统

蜂窝移动通信系统的通信网络结构呈蜂窝状，即采用蜂窝结构实现网络覆盖的移动通信系统。在蜂窝系统中，整个覆盖区被