通信技術(shù)論文參考模板

1、2015-2016學(xué)年第1學(xué)期現(xiàn)代通信技術(shù)課程論文論文題目： 蜂窩通信技術(shù)及其發(fā)展學(xué)生姓名： 林 峰 學(xué) 號(hào)： 20141330301166 專業(yè)班級(jí)： 14電氣類（6）班 上交日期： 2015.11.26 論文成績(jī)： 摘要：蜂窩通信是采用蜂窩無線組網(wǎng)方式，在終端和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間通過無線通道連接起來，從而實(shí)現(xiàn)用戶在活動(dòng)中可以相互通信，其主要特征是終端的移動(dòng)性，并且具有越區(qū)切換和跨本地網(wǎng)自動(dòng)漫游過程。蜂窩移動(dòng)通信已成為世界范圍內(nèi)的一項(xiàng)非凡成功之作，其發(fā)展如此迅速以致業(yè)務(wù)需求遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了原先的預(yù)測(cè)。大多數(shù)情況下，經(jīng)營(yíng)者只限定在一個(gè)固定頻段上，幾乎無望增加頻譜而原來的模擬技術(shù)也不能加以擴(kuò)展跟上需求的發(fā)展

2、。較新的技術(shù)具備了頻譜的更有效利用以及為用戶提供改善的安全性和更多的便利。即使如此，分配給這些新技術(shù)的頻段常常與老技術(shù)所用的重疊，這使得轉(zhuǎn)移策略復(fù)雜起來。論文結(jié)構(gòu)： 【1】蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)及特點(diǎn) 【2】蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)的分類 【3】移動(dòng)通信系統(tǒng)的發(fā)展歷程 【4】移動(dòng)通信系統(tǒng)熱詞解析關(guān)鍵詞 蜂窩移動(dòng)通信 發(fā)展歷程 TD-SCDMA CDMA20001.蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)及特點(diǎn) 早期的移動(dòng)通信系統(tǒng)是在其覆蓋區(qū)域中心設(shè)置大功率的發(fā)射機(jī)，采用高架天線把信號(hào)發(fā)射到整個(gè)覆蓋區(qū)域（半徑可達(dá)幾十公里）。這種系統(tǒng)的主要矛盾是它同時(shí)能提供給用戶使用的信道數(shù)極為有限，圓圓滿足不了移動(dòng)通信業(yè)務(wù)迅速增長(zhǎng)的需要。 為了進(jìn)一

3、步提升系統(tǒng)的容量，美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室等單位提出了蜂窩系統(tǒng)的概念，即將整個(gè)服務(wù)區(qū)域劃分為若干個(gè)較小的區(qū)域（cell，在蜂窩系統(tǒng)中陳偉小區(qū)），各小區(qū)均用小功率的發(fā)射機(jī)（即基站發(fā)射機(jī)）進(jìn)行覆蓋，許多小區(qū)像蜂窩一樣能布滿（即覆蓋）任意形狀的服務(wù)地區(qū)。此類系統(tǒng)主要有終端子系統(tǒng)、基站子系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)及其他（如PSTN）的網(wǎng)絡(luò)相連的中繼線組成，如下圖所示1。蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)具有以下特點(diǎn)：（1） 有頻率服用功能。一般而言，相鄰的小區(qū)不允許使用相同的頻道，為此把若干相鄰的小區(qū)按一定數(shù)目劃分為區(qū)群，并把可供使用的無線頻道分成若干個(gè)頻率組，區(qū)群內(nèi)各小區(qū)均使用不同的頻率組，而任一小區(qū)所使用的頻率組，在其他區(qū)群組相應(yīng)的小

4、區(qū)中還可以再用，這就是頻率復(fù)用。頻率復(fù)用技術(shù)有效地提升了移動(dòng)通信系統(tǒng)的容量。（2） 有越區(qū)切換功能。當(dāng)移動(dòng)用戶從某個(gè)小區(qū)移動(dòng)到另外一個(gè)小區(qū)時(shí)，為使通話不中斷，要自動(dòng)切換信道，即改變發(fā)信機(jī)的無線頻率。這個(gè)過程中，用戶是不介入的，其關(guān)鍵點(diǎn)是切換過程中通信不中斷。越區(qū)切換時(shí)蜂窩移動(dòng)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的必備功能。（3） 信道分配與小區(qū)分裂。每個(gè)小區(qū)的信道數(shù)量是不同的，要根據(jù)話務(wù)址的多少來定，目的是滿足用戶的話務(wù)量要求。由于在服務(wù)區(qū)中話務(wù)量的分布是極不平衡的，這種信道分配也是相當(dāng)復(fù)雜的。隨著話務(wù)量的增加，可將原有小區(qū)進(jìn)一步分裂成更小的新小區(qū)，這叫小區(qū)分裂，但是小區(qū)分裂不能無限制地減小小區(qū)面積。（4） 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備增多

5、使系統(tǒng)的構(gòu)成復(fù)雜。2. 蜂窩通信系統(tǒng)的分類蜂窩通信系統(tǒng)按信號(hào)的性質(zhì)來分，可以分為模擬蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)以及數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)1；按功能的不同可分為宏蜂窩、微蜂窩、智能蜂窩2。宏蜂窩。在實(shí)際的macrocell內(nèi)，通常存在著兩種特殊的微小區(qū)域。一是“盲點(diǎn)”，由于電波在傳播過程中遇到障礙物而造成的陰影區(qū)域，該區(qū)域通信質(zhì)量嚴(yán)重低劣；二是“熱點(diǎn)”，由于空間業(yè)務(wù)負(fù)荷的不均勻分布而形成的業(yè)務(wù)繁忙區(qū)域，它支持macrocell中的大部分業(yè)務(wù)。以上兩“點(diǎn)”問題的解決，往往依靠設(shè)置直放站、分裂小區(qū)等辦法。除了經(jīng)濟(jì)方面的原因外，從原理上講，這兩種方法也不能無限制地使用，因?yàn)閿U(kuò)大了系統(tǒng)覆蓋，通信質(zhì)量要下降；提高了通

6、信質(zhì)量，往往又要犧牲容量。近年來，隨著業(yè)務(wù)需求的劇增，這些方法更顯捉襟見時(shí)，這樣便產(chǎn)生了微蜂窩技術(shù)。微蜂窩小區(qū)(microcell)的覆蓋半徑為30m300m，基站天線低于屋頂高度，傳播主要沿著街道的視線進(jìn)行，信號(hào)在樓頂?shù)男孤缎?。因此，microcell最初被用來加大無線電覆蓋消除macrocell中的“盲點(diǎn)”。由于低發(fā)射功率的microcell基站允許較小的頻率復(fù)用距離，每個(gè)單元區(qū)域的信道數(shù)量較多，因此業(yè)務(wù)密度得到了巨大的增長(zhǎng)，且RF干擾很低，將它安置在macrocell的“熱點(diǎn)”上，可滿足該微小區(qū)域質(zhì)量與容量?jī)煞矫娴囊?。智能蜂窩是指基站采用具有高分辨陣列信號(hào)處理能力的自適應(yīng)天線系統(tǒng)，智能

7、地監(jiān)測(cè)移動(dòng)臺(tái)所處的位置，并以一定的方式將確定的信號(hào)功率傳遞給移動(dòng)臺(tái)的蜂窩小區(qū)。對(duì)于上行鏈路而言，采用自適應(yīng)天線陣接收技術(shù)，可以極大地降低多址干擾，增加系統(tǒng)容量；對(duì)于下行鏈路而言，則可以將信號(hào)的有效區(qū)域控制在移動(dòng)臺(tái)附近半徑為100200 波長(zhǎng)的范圍內(nèi)，使同道干擾大小為減小。智能蜂窩小區(qū)既可以是macrocell，也可以是microcell。利用智能蜂窩小區(qū)的概念進(jìn)行組網(wǎng)設(shè)計(jì)，能夠顯著地提高系統(tǒng)容量，改善系統(tǒng)性能。3. 移動(dòng)通信系統(tǒng)的發(fā)展歷程3第一階段從20世紀(jì)20年代至40年代，為早期發(fā)展階段。在這期間，初步進(jìn)行了一些傳播特性的測(cè)試，并且在短波幾個(gè)頻段上開發(fā)了專用移動(dòng)通信系統(tǒng)，其代表是

8、美國(guó)底特律市警察使用的車載無線電系統(tǒng)。該系統(tǒng)工作頻率為2MHz，到40年代提高到3040MHz?？梢哉J(rèn)為這個(gè)階段是現(xiàn)代移動(dòng)通信的起步階段，特點(diǎn)是專用系統(tǒng)開發(fā)，工作頻率較低，工作方式為單工或半雙工方式。 第二階段從20世紀(jì)40年代中期至60年代初期。在此期間，公用移動(dòng)通信業(yè)務(wù)開始問世。1946年，根據(jù)美國(guó)聯(lián)邦通信委員會(huì)（FCC）的計(jì)劃，貝爾系統(tǒng)在圣路易斯城建立了世界上第一個(gè)公用汽車電話網(wǎng)，成為“城市系統(tǒng)”。當(dāng)時(shí)使用了3個(gè)頻道，間隔為120KHz，通信方式為單工，隨后，前聯(lián)邦德國(guó)（1950年）、法國(guó)（1956年）、英國(guó)（1959年）等相繼研制了公用移動(dòng)電話系統(tǒng)。美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室完成了人工交

9、換系統(tǒng)的接續(xù)問題。這一階段的特點(diǎn)是從專用移動(dòng)網(wǎng)向公用網(wǎng)過渡，接續(xù)方式為人工，網(wǎng)絡(luò)的容量較小。 第三階段從20世紀(jì)60年代中期至70年代中期。在此期間，美國(guó)推出了改進(jìn)型移動(dòng)電話系統(tǒng)（IMTS），使用150MHz和450MHz頻段，采用大區(qū)制、中小容量，實(shí)現(xiàn)了無線頻道自動(dòng)選擇并能夠自動(dòng)接續(xù)到公用電話網(wǎng)。德國(guó)也推出了具有相同技術(shù)水平的B網(wǎng)?？梢哉f，這一階段是移動(dòng)通信系統(tǒng)改進(jìn)與完善的階段，其特點(diǎn)是采用大區(qū)制、中小容量，采用450MHz頻段，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)選頻與自動(dòng)接續(xù)。第三代數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng) IMT-2000 主要采用寬帶 CDMA 技術(shù), 這一點(diǎn)各國(guó)已達(dá)成共識(shí), 但北美、歐洲和日本這三大區(qū)域性

10、集團(tuán)都向 ITU 提出了各自的標(biāo)準(zhǔn)。我國(guó)也積極參與了第三代移動(dòng)通信技術(shù)的研究和標(biāo)準(zhǔn)的制訂,成立了無線通信標(biāo)準(zhǔn)研究組 ( CWTS ) 專門負(fù)責(zé)標(biāo)準(zhǔn)的研究和制訂, 并已向ITU 提交了中國(guó)自己的標(biāo)準(zhǔn) TD-SCDMA。截止到 1998 年 6 月 30 日 , 提交到 ITU 的地面第三代移動(dòng)通信無線傳輸 技術(shù) ( RTT) 共有 10 種 , 見表 1.1。其中只包含 FDD 方式的有五個(gè) , 只包含TDD 方式的有二個(gè) , 同時(shí)提交 FDD 和 TDD 方式的有三個(gè)。這 10 種技術(shù)中,歐洲提出的 W-CDMA、北美提出的 cdma2000 和 UWC-136 將是第三代移動(dòng)通 信系統(tǒng)的主要

11、技術(shù) , 而寬帶 CDMA 技術(shù)則將是主流4。第四階段從20世紀(jì)70年代中后期至今。在此期間，由于蜂窩理論的應(yīng)用，頻率復(fù)用的概念得以實(shí)用化。蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)是基于帶寬或干擾受限，它通過分割小區(qū)，有效地控制干擾，在相隔一定距離的基站，重復(fù)使用相同的頻率，從而實(shí)現(xiàn)頻率復(fù)用，大大提高了頻譜的利用率，有效地提高了系統(tǒng)的容量。同時(shí)，由于微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及通信調(diào)制編碼技術(shù)的發(fā)展，移動(dòng)通信在交換、信令網(wǎng)絡(luò)體質(zhì)和無線調(diào)制編碼技術(shù)等方面有了長(zhǎng)足的發(fā)展。這是移動(dòng)通信蓬勃發(fā)展的時(shí)期，其特點(diǎn)是通信容量迅速增加，新業(yè)務(wù)不斷出現(xiàn)，通信性能不斷完善，技術(shù)的發(fā)展呈加快趨勢(shì).4. 移動(dòng)通信系統(tǒng)熱詞解析TD

12、-SCDMA作為中國(guó)提出的第三代移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)(簡(jiǎn)稱3G)，自1998年正式向ITU(國(guó)際電聯(lián))提交以來，已經(jīng)歷十多年的時(shí)間，完成了標(biāo)準(zhǔn)的專家組評(píng)估、ITU認(rèn)可并發(fā)布、與3GPP(第三代伙伴項(xiàng)目)體系的融合、新技術(shù)特性的引入等一系列的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化工作，從而使TDSCDMA標(biāo)準(zhǔn)成為第一個(gè)由中國(guó)提出的，以我國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)為主的、被國(guó)際上廣泛接受和認(rèn)可的無線通信國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。這是我國(guó)電信史上重要的里程碑。雖然它的提出較晚于其它標(biāo)準(zhǔn),但也正是因?yàn)檫@一點(diǎn), T D - S C D M A 吸納了九十年代移動(dòng)通信領(lǐng)域最為先進(jìn)的技術(shù),具有強(qiáng)大的后發(fā)優(yōu)勢(shì)。T D - S C D M A 是 C D M A 技術(shù)與現(xiàn)代高科

13、技相結(jié)合的全新技術(shù),是公認(rèn)的三大發(fā)展速度最快的標(biāo)準(zhǔn)。與 W C D M A 和 C D M A 2 0 0 0所采用 FDD 模式(FDD 頻分雙工,上下行鏈路在不同頻帶上工作) 不同, T D - S C D M A由于同時(shí)采用了同步 C D M A 、智能天線、軟件無線電、聯(lián)合檢測(cè)、接力切換、低碼片速率、多時(shí)隙、直接擴(kuò)頻 C D M A 、自適應(yīng)功率調(diào)整等一系列高新技術(shù),從而大大增加了系統(tǒng)容量,提高了系統(tǒng)抗干擾性能,大大降低了發(fā)射功率, 節(jié)約了制造成本。T D - S C D M A 具有頻譜利用率高的優(yōu)勢(shì),只占用 1 個(gè) 1.6M 的帶寬,其系統(tǒng)容量是 WCDM A 和 C D M A

14、2 0 0 0 的數(shù)倍。從移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商角度來說, 頻譜利用率高意味著用戶成本降低,作為一個(gè)擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),節(jié)省了引入國(guó)外技術(shù)的知識(shí)產(chǎn)權(quán)費(fèi)用,從而降低了廣大消費(fèi)者的使用費(fèi)用。最早開始研究和開發(fā) T D - S C D M A 的大唐公司指出, 運(yùn)用商用T D - S C D M A 網(wǎng)絡(luò)可能會(huì)比直接用 W C D M A或者 C D M A 2 0 0 0 的網(wǎng)絡(luò)要節(jié)約 2 0 % - 3 0 % 的成本,運(yùn)營(yíng)商如把節(jié)約的成本提供給客戶,那么未來的 3G 通訊中,TD 網(wǎng)絡(luò)所帶來的實(shí)惠真的是“明明白白”看得見。在政府和運(yùn)營(yíng)商的全力支持下 , T D -S C D M A 產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟和產(chǎn)業(yè)

15、鏈已基本建立起來,產(chǎn)品的開發(fā)也得到進(jìn)一步的推動(dòng),越來越多的設(shè)備制造商紛紛投入到 T D - S C D M A 產(chǎn)品的開發(fā)陣營(yíng)中來。隨著設(shè)備開發(fā)、現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)的大規(guī)模開展, T D - S C D M A 標(biāo)準(zhǔn)也必將得到進(jìn)一步的驗(yàn)證和加強(qiáng)5。CDMA2000C D M A 2 0 0 0 也稱為 C D M A M u l t i -Carrier,由美國(guó)高通北美公司為主導(dǎo)提出,摩托羅拉、Lucent 和后來加入的韓國(guó)三星都有參與, 韓國(guó)現(xiàn)在成為該標(biāo)準(zhǔn)的主導(dǎo)者。這套系統(tǒng)是從窄頻 CDMA One 數(shù)字標(biāo)準(zhǔn)衍生出來的, 可以從原有的 CDMA One 結(jié)構(gòu)直接升級(jí)到 3 G , 建設(shè)成本低廉。但目前

16、使用 C D M A 的地區(qū)只有日、韓和北美, 所以 C D M A 2 0 0 0 的支持者不如 W - C D M A 多。不過 C D M A 2 0 0 0的研發(fā)技術(shù)卻是目前各標(biāo)準(zhǔn)中進(jìn)度最快的,許多 3 G 手機(jī)已經(jīng)率先面世。CDMA2000 分兩個(gè)階段:CDMA2000 1xEV-DO(Data Only),采用話音分離的信道傳輸數(shù)據(jù)和 CDMA2000 1x EV-DV(Date andVoice),即數(shù)據(jù)信道于話音信道合一。第一階段, 發(fā)展只是數(shù)據(jù)。在一個(gè)無線信道傳送高速數(shù)據(jù)、報(bào)文數(shù)據(jù)的情況下, 支持下行(向前鏈路)數(shù)據(jù)速率最高 3.1Mbps,上行(反向鏈路)速率最高到 1.8Mbps。第二階段,發(fā)展數(shù)據(jù)和語音。支持下行(向前鏈路)數(shù)據(jù)速率最高 3.1Mbps,上行(反相鏈路)速率最高 1 . 8 M b p s 。1 x E V - D V 還能支持 1 x 語音用戶、1 x R T T 數(shù)據(jù)用戶和高速 1 x E V - D V數(shù)據(jù)用戶使用同一無線信道并行操作。CDMA2000 1x 是技術(shù)最成熟、商用化最快的第三