移動通信基本原理

移動通信基本原理武漢郵電科學(xué)研究院虹信通信技術(shù)有限責任公司研發(fā)部何業(yè)軍主講1第1頁，共105頁。學(xué)習(xí)內(nèi)容1、通信系統(tǒng)基礎(chǔ)2、移動通信概述3、G網(wǎng)基本原理4、C網(wǎng)基本原理2第2頁，共105頁。通信系統(tǒng)基礎(chǔ)

chapter1通信系統(tǒng)概述1、概念通信：由一個地方向另一個地方傳遞和交換信息信息資源特點：要流通要使用要共享信息化社會具有：發(fā)達的現(xiàn)代化信息網(wǎng)絡(luò)；通信技術(shù)和計算機技術(shù)結(jié)合；通信網(wǎng)、計算機和終端設(shè)備聯(lián)成一體。3第3頁，共105頁。通信系統(tǒng)基礎(chǔ)2、通信的分類A、按信息使用信道不同分有線和無線通信B、按工作所用的頻段不同分為長波、中波、短波、甚短波、超短波、特短波、極短波、遠紅外線通信C、按基帶信號（即調(diào)制之前的原信號）的形式不同分為模擬信號和數(shù)字信號通信D、按通信方式不同分為單工、雙工和半雙工、（準雙工）通信4第4頁，共105頁。通信系統(tǒng)基礎(chǔ)E、按通信的調(diào)制制式不同分為：調(diào)幅制、調(diào)頻制和調(diào)相制通信。調(diào)制：載波（運載信息的工具）的某參數(shù)隨基帶信號規(guī)律而變化的一種過程?；鶐盘柗Q為調(diào)制信號，調(diào)制后的信號稱為已調(diào)信號5第5頁，共105頁。通信系統(tǒng)基礎(chǔ)3、通信系統(tǒng)模型通信系統(tǒng)：用電信號（或光信號）傳遞信息的系統(tǒng)，又叫電信系統(tǒng)。信源變換器反變換器信宿信道噪聲源6第6頁，共105頁。通信系統(tǒng)基礎(chǔ)各組成部分的功能（1）信源：含義——信息的來源產(chǎn)生——人或機器媒體——語音數(shù)據(jù)圖像信號——模擬或數(shù)字由此可推論：信源是人：電話通信固定或移動信源是機器：數(shù)據(jù)通信計算機或傳真信號形式的不同演譯出模擬通信和數(shù)字通信7第7頁，共105頁。通信系統(tǒng)基礎(chǔ)（2）變換器：功能：※非電信號/電信號、電信號/光信號變換；

※將電信號或光信號變換為適合于在線路上傳輸?shù)男盘栃问?。實現(xiàn)手段：調(diào)制、線路編碼等。（3）反變換器：功能：與變換器功能相反。實現(xiàn)手段：解調(diào)、線路譯碼等。8第8頁，共105頁。通信系統(tǒng)基礎(chǔ)（4）信道：功能：信息傳輸?shù)耐ǖ馈７诸悾河芯€信道和無線信道。（5）信宿：信息的接收者。（6）噪聲源：信號的干擾源。來源：有源器件的內(nèi)部干擾或外部電磁場的干擾9第9頁，共105頁。通信系統(tǒng)基礎(chǔ)

Chapter2通信網(wǎng)通信網(wǎng)是有一定數(shù)量的結(jié)點（包括終端設(shè)備和交換設(shè)備）和連接點的傳輸鏈路相互有機地組合在一起，以實現(xiàn)兩個或多個規(guī)定點間信息傳輸?shù)耐ㄐ朋w系。1構(gòu)成要素：終端設(shè)備、傳輸鏈路和交換設(shè)備10第10頁，共105頁。通信系統(tǒng)基礎(chǔ)（1）終端設(shè)備終端設(shè)備是用戶與通信網(wǎng)之間的接口設(shè)備。包括信源、信宿與變換器、反變換器的一部分。（2）傳輸鏈路傳輸鏈路是信息的傳輸通道，是連接網(wǎng)路節(jié)點的媒介。（3）交換設(shè)備構(gòu)成通信網(wǎng)的核心要素。交換方式：電路交換方式和存儲轉(zhuǎn)發(fā)方式。11第11頁，共105頁。通信系統(tǒng)基礎(chǔ)2通信網(wǎng)的質(zhì)量要求接通的任意性與快速性信號傳輸?shù)耐该餍耘c傳輸質(zhì)量的一致性網(wǎng)路的可靠性與經(jīng)濟合理性12第12頁，共105頁。通信系統(tǒng)基礎(chǔ)3、現(xiàn)代通信網(wǎng)的構(gòu)成及發(fā)展

※現(xiàn)代通信網(wǎng)的構(gòu)成（1）業(yè)務(wù)網(wǎng)按功能分：用戶接入網(wǎng)、交換網(wǎng)和傳輸網(wǎng)13第13頁，共105頁。通信系統(tǒng)基礎(chǔ)（2）支撐網(wǎng)信令網(wǎng)——只傳送信令的網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點之間（包括交換局、網(wǎng)絡(luò)管理中心）信令的傳輸和轉(zhuǎn)接。同步網(wǎng)——實現(xiàn)數(shù)字交換局之間、數(shù)字交換局和傳輸設(shè)備之間的信號時鐘同步。管理網(wǎng)——實時或近實時地監(jiān)測電信網(wǎng)絡(luò)的運行，必要時采取控制措施。14第14頁，共105頁。通信系統(tǒng)基礎(chǔ)

※現(xiàn)代通信網(wǎng)的發(fā)展（1）數(shù)字化數(shù)字化就是在通信網(wǎng)中全面使用數(shù)字技術(shù)（2）綜合化綜合化就是把來自各種信息源的業(yè)務(wù)綜合在一個數(shù)字通信網(wǎng)中傳送（3）智能化智能化就是在通信網(wǎng)中更多的引進智能因素建立智能網(wǎng)（4）個人化個人化就是實現(xiàn)個人通信15第15頁，共105頁。移動通信概述

1、概念移動通信：指通信雙方或至少有一方在運動中進行信息交換。移動通信網(wǎng)即由若干個移動用戶構(gòu)成一個系統(tǒng)，系統(tǒng)內(nèi)的用戶可以在無線電波覆蓋范圍內(nèi)的任何地方相互通信。16第16頁，共105頁。移動通信概述

2、移動通信發(fā)展過程及應(yīng)用價值經(jīng)歷五個發(fā)展階段：第一階段：二十世紀二十年代到四十年代，主要使用對象是專用無線電通信及軍事通信主要使用短波頻段。第二階段：四十年代中期到六十年代初期，公用移動通信業(yè)務(wù)問世，開始向更高頻段發(fā)展。第三階段：六十年代中期到七十年代中期，推出了自動交換的三級結(jié)構(gòu)網(wǎng)，工作頻率為150和450MHz,B網(wǎng)出現(xiàn)。第四階段：從七十年代中期至八十年代中期，模擬蜂窩公用移動通信網(wǎng)出現(xiàn)并投入使用。第五階段：20世紀80年代中期開始。數(shù)字移動通信發(fā)展和成熟時期。GSM、CDMA投入使用。17第17頁，共105頁。移動通信概述

3、我國移動通信的發(fā)展狀況（1）A網(wǎng)和B網(wǎng)又稱為模擬網(wǎng)，是我國早期建設(shè)的移動電話網(wǎng)（2）G網(wǎng)又稱為全球通（GSM），工作頻段900MHz。（3）D網(wǎng)指DCS1800系統(tǒng)的網(wǎng),比GSM900系統(tǒng)要有優(yōu)勢。（4）C網(wǎng)指CDMA制式的移動電話網(wǎng)。18第18頁，共105頁。移動通信概述

4、移動通信特點：（1）移動通信的傳輸信道必須使用無線電波（2）信道傳輸特性較復(fù)雜，不穩(wěn)定（3）所用的無線電頻率有限（4）移動通信綜合了各種通信技術(shù)（5）對設(shè)備要求苛刻

19第19頁，共105頁。移動通信概述

20第20頁，共105頁。移動通信概述21第21頁，共105頁。移動通信概述22第22頁，共105頁。移動通信概述7、移動信道（1）直射波

視距：直射波傳播的最大距離繞射衰耗：由障礙物引起的附加衰耗（除自由空間傳播衰耗）

（2）反射波23第23頁，共105頁。移動通信概述（3）快衰落

由于多徑傳播，所接收的信號要產(chǎn)生快衰落，即瑞利衰落，也稱為多徑衰落，衰落深度嚴重時達到20——30dB。

（4）慢衰落

由于地形起伏和沿途建筑物的不一，引起慢衰落，也稱為陰影衰落。

24第24頁，共105頁。移動通信概述（5）多普勒效應(yīng)

在移動通信中信號的相位不斷變化，產(chǎn)生附加頻移，這種頻移稱為多普勒效應(yīng)。

25第25頁，共105頁。移動通信概述26第26頁，共105頁。移動通信概述27第27頁，共105頁。移動通信概述28第28頁，共105頁。移動通信概述29第29頁，共105頁。移動通信概述30第30頁，共105頁。移動通信概述31第31頁，共105頁。移動通信概述32第32頁，共105頁。移動通信概述33第33頁，共105頁。移動通信概述34第34頁，共105頁。移動通信概述35第35頁，共105頁。G網(wǎng)基本原理36第36頁，共105頁。G網(wǎng)基本原理37第37頁，共105頁。G網(wǎng)基本原理38第38頁，共105頁。G網(wǎng)基本原理39第39頁，共105頁。G網(wǎng)基本原理40第40頁，共105頁。G網(wǎng)基本原理41第41頁，共105頁。G網(wǎng)基本原理42第42頁，共105頁。G網(wǎng)基本原理43第43頁，共105頁。G網(wǎng)基本原理44第44頁，共105頁。G網(wǎng)基本原理45第45頁，共105頁。G網(wǎng)基本原理46第46頁，共105頁。G網(wǎng)基本原理47第47頁，共105頁。G網(wǎng)基本原理48第48頁，共105頁。G網(wǎng)基本原理GSM系統(tǒng)的分系統(tǒng)組成（續(xù)）

基站分系統(tǒng)

組成：一個基站分系統(tǒng)由一個BSC和它管轄的所有BTS組成。

作用：完成無線信道的發(fā)送、接收、管理、連接網(wǎng)絡(luò)端的交換機。分系統(tǒng)容量：在GSM900系統(tǒng)中，每個BTS最多可裝16個收發(fā)信機(TRX)，每個即一個載頻，可提供8個信道。BSC最多可連接4個BTS，最多可處理480個話音信道。

49第49頁，共105頁。G網(wǎng)基本原理GSM系統(tǒng)的分系統(tǒng)組成（續(xù)）交換分系統(tǒng)

組成：移動交換中心(MSC)和數(shù)據(jù)庫(VLR、HLR、EIR)。50第50頁，共105頁。G網(wǎng)基本原理51第51頁，共105頁。G網(wǎng)基本原理52第52頁，共105頁。G網(wǎng)基本原理53第53頁，共105頁。G網(wǎng)基本原理54第54頁，共105頁。G網(wǎng)基本原理GSM的關(guān)鍵技術(shù)工作頻段的分配

GSM900（含移動和聯(lián)通）:890-915MHz(上行）935-960MHz（下行）GSM1800MHz:1710-1785MHz(上行）1805-1880MHz（下行）頻道間隔（200kHz)

采用TDMA接入方式頻道配置采用等間距配置方法

55第55頁，共105頁。G網(wǎng)基本原理56第56頁，共105頁。G網(wǎng)基本原理57第57頁，共105頁。G網(wǎng)基本原理58第58頁，共105頁。G網(wǎng)基本原理59第59頁，共105頁。G網(wǎng)基本原理60第60頁，共105頁。G網(wǎng)基本原理61第61頁，共105頁。G網(wǎng)基本原理62第62頁，共105頁。G網(wǎng)基本原理63第63頁，共105頁。G網(wǎng)基本原理64第64頁，共105頁。G網(wǎng)基本原理65第65頁，共105頁。G網(wǎng)基本原理66第66頁，共105頁。G網(wǎng)基本原理67第67頁，共105頁。G網(wǎng)基本原理68第68頁，共105頁。G網(wǎng)基本原理69第69頁，共105頁。G網(wǎng)基本原理70第70頁，共105頁。G網(wǎng)基本原理71第71頁，共105頁。G網(wǎng)基本原理72第72頁，共105頁。G網(wǎng)基本原理73第73頁，共105頁。C網(wǎng)基本原理74第74頁，共105頁。C網(wǎng)基本原理75第75頁，共105頁。C網(wǎng)基本原理76第76頁，共105頁。C網(wǎng)基本原理77第77頁，共105頁。C網(wǎng)基本原理78第78頁，共105頁。C網(wǎng)基本原理79第79頁，共105頁。C網(wǎng)基本原理80第80頁，共105頁。C網(wǎng)基本原理81第81頁，共105頁。C網(wǎng)基本原理82第82頁，共105頁。C網(wǎng)基本原理83第83頁，共105頁。C網(wǎng)基本原理84第84頁，共105頁。C網(wǎng)基本原理85第85頁，共105頁。C網(wǎng)基本原理86第86頁，共105頁。C網(wǎng)基本原理87第87頁，共105頁。C網(wǎng)基本原理88第88頁，共105頁。C網(wǎng)基本原理89第89頁，共105頁。C網(wǎng)基本原理90第90頁，共105頁。C網(wǎng)基本原理91第91頁，共105頁。C網(wǎng)基本原理92第92頁，共105頁。C網(wǎng)基本原理93第93頁，共105頁。C網(wǎng)基本原理94第94頁，共105頁。C網(wǎng)基本原理95第95頁，共105頁。C網(wǎng)基本原理96第96頁，共105頁。C網(wǎng)基本原理97第97頁，共105頁。C網(wǎng)基本原理98第98頁，共105頁。C網(wǎng)基本原理99第99頁，共105頁。C網(wǎng)基本原理100第100頁，共105頁。C網(wǎng)基本原理101第101頁，共105頁。C網(wǎng)基本原理102第102頁，共105頁。C網(wǎng)基本原理103第103頁，共105頁。104第104頁，共105頁。內(nèi)容梗概移動通信基本原理。研發(fā)部何業(yè)軍主講。chapter1通信系統(tǒng)概述。通信：由一個地方向另一個地方傳遞。信息資源特點：要流通要使用要共享。B、按工作所用的頻段不同分為長波、中波、短波、甚短波、超短波、特短波、極短波、遠紅外線通信。C、按基帶信號（即調(diào)制之前的原信號）的形式不同分為模擬信號和數(shù)字信號通信。E、按通信的調(diào)制制式不同分為：調(diào)幅制、。調(diào)頻制和調(diào)相制通信。調(diào)制：載波（運載信息的工具）的某參數(shù)?；鶐盘柗Q為調(diào)制信號，調(diào)制后的信號稱。息的系統(tǒng)，又叫電信系統(tǒng)。信源變換器反變換器信宿信道。含義