第-章-現(xiàn)代通信系-數(shù)字移動通信-統(tǒng)及技術(shù)介紹優(yōu)秀文檔

第16章現(xiàn)代通信系統(tǒng)及技術(shù)介紹16.1數(shù)字移動通信16.2衛(wèi)星通信16.3數(shù)字微波通信

16.4光纖通信16.5軟件無線電通信原理16.1數(shù)字移動通信16.1.1移動通信特點與分類16.1.2移動通信的組網(wǎng)和組成16.1.3GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)介紹16.1.4CDMA數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)介紹16.1.1移動通信特點與分類1.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) 電波傳播特性復(fù)雜3) 干擾問題比較嚴重4) 組網(wǎng)方式多樣靈活5) 對設(shè)備要求更為苛刻6) 用戶量大而頻率有限7) 移動通信綜合了各種通信技術(shù)2.移動通信的分類16.1.2移動通信的組網(wǎng)和組成1.大區(qū)制移動通信網(wǎng)2.小區(qū)制移動通信網(wǎng)3.公用移動通信網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖16.3移動通信網(wǎng)區(qū)域結(jié)構(gòu)示意圖4.移動通信收發(fā)信機組成圖16.3移動通信網(wǎng)區(qū)域結(jié)構(gòu)示意圖16.1.3GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)介紹GSM數(shù)字蜂窩通信系統(tǒng)主要由移動臺、基站子系統(tǒng)(BSS)、網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)(NSS)和操作子系統(tǒng)(OSS)組成，如圖16.6所示?；咀酉到y(tǒng)(簡稱基站BS)由基站收發(fā)臺(BTS)和基站控制器(BSC)組成；網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)由移動交換中心(MSC)和操作維護中心(OMC)以及原籍位置寄存器(HLR)、訪問位置寄存器(VLR)、鑒別中心(AUC)和設(shè)備標志寄存器(EIR)等組成；OSS是相對獨立的對GSM系統(tǒng)提供管理和服務(wù)功能的單元，包括移動用戶管理、移動設(shè)備管理，以及網(wǎng)絡(luò)操作和控制等3個功能。移動用戶管理包括對HLR和SIM卡的數(shù)據(jù)管理以及計費管理。OSS通過對EIR控制實現(xiàn)對移動設(shè)備管理。圖16.6GSM數(shù)字蜂窩通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)組成16.1.4CDMA數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)介紹1.概述2.擴頻通信原理圖16.7CDMA擴頻通信系統(tǒng)的原理示意圖3.地址碼的選擇4.擴頻碼速率的選擇5.CDMA的關(guān)鍵技術(shù)圖16.7CDMA擴頻通信系統(tǒng)的原理示意圖16.2衛(wèi)星通信16.2.1概述16.2.2衛(wèi)星通信及轉(zhuǎn)發(fā)器16.2.3衛(wèi)星通信地球站16.2.4衛(wèi)星通信多址連接方式16.2.5銥(IRIDIUM)衛(wèi)星通信系統(tǒng)介紹16.2.1概述衛(wèi)星通信就是利用人造地球衛(wèi)星運載的中繼通信站，進行地球上(地面、水面、航空)通信站之間的“中繼”通信。1.衛(wèi)星通信系統(tǒng)的組成及特點圖16.8衛(wèi)星通信系統(tǒng)的組成2.衛(wèi)星通信系統(tǒng)的分類3.衛(wèi)星通信使用波段圖16.8衛(wèi)星通信系統(tǒng)的組成16.2.2衛(wèi)星通信及轉(zhuǎn)發(fā)器空間通信衛(wèi)星的組成主要由控制分系統(tǒng)、通信分系統(tǒng)、遙測指令分系統(tǒng)、電源分系統(tǒng)和天線5部分組成。其通信分系統(tǒng)對衛(wèi)星通信的應(yīng)用來說是最主要的，也是用戶(使用者)最關(guān)心的，其他4部分都是為這部分服務(wù)的。由于通信分系統(tǒng)直接用于通信信號的轉(zhuǎn)發(fā)，故稱轉(zhuǎn)發(fā)器。在通信衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器的分類中，一般把轉(zhuǎn)發(fā)器分成透明轉(zhuǎn)發(fā)器和處理轉(zhuǎn)發(fā)器。圖16.9中頻轉(zhuǎn)發(fā)器框圖圖16.9中頻轉(zhuǎn)發(fā)器框圖16.2.3衛(wèi)星通信地球站圖16.11給出典型地球站的組成方框圖。各類地球站都由以下幾部分組成：(1) 天線和饋線系統(tǒng)。地球站天線通常都是收、發(fā)共用一個饋源和反射器，為此設(shè)有 一個收發(fā)隔離用微波雙工器。(2) 地球站發(fā)射系統(tǒng)。(3) 地球站接收系統(tǒng)。(4) 地球站通信終端設(shè)備。(5) 天線控制系統(tǒng)(大型站才有)。(6) 供電系統(tǒng)。圖16.11衛(wèi)星通信地球站基本組成方框圖雙工器功放調(diào)制器天線驅(qū)動設(shè)備低噪聲放大分路器下變頻解調(diào)器基帶處理（終端）本振電源系統(tǒng)合路器上變頻天線

16.2.4衛(wèi)星通信多址連接方式1) 頻分多址(FDMA)2) 時分多址(TDMA)3) 空分多址(SDMA)4) 碼分多址(CDMA)5) 混合多址聯(lián)接16.2.5銥(IRIDIUM)衛(wèi)星通信系統(tǒng)介紹“銥”系統(tǒng)的設(shè)計思想是構(gòu)筑一個較完備的、獨立性較強的全球性蜂窩系統(tǒng)?！般灐毕到y(tǒng)用66顆距地面765km的低軌道衛(wèi)星組成星座，以軌道周期1小時40分9秒的速度繞地球運行。衛(wèi)星可視時間(即鏈路平均壽命)9分鐘。該系統(tǒng)綜合運用了TDMA/FDMA/SDMA等多址技術(shù)。星上采用點波束天線實現(xiàn)多址通信，每顆衛(wèi)里用3個16波束的相控陣天線，能向地面投射48個點波束，構(gòu)成蜂窩結(jié)構(gòu)，每個點波束覆蓋區(qū)為一個小區(qū)。小區(qū)直徑689km，每7個波束組成一個小區(qū)群。圖16.12“銥”系統(tǒng)的幀結(jié)構(gòu)圖16.12“銥”系統(tǒng)的幀結(jié)構(gòu)16.3數(shù)字微波通信16.3.1微波接力通信16.3.2微波多路通信16.3.1微波接力通信1.微波接力通信網(wǎng)的組成圖16.13微波接力網(wǎng)線路示意圖2.微波接力信道的頻率配置3.極化隔離4.空間分集2衛(wèi)星通信及轉(zhuǎn)發(fā)器24理想的軟件無線電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)2移動通信的組網(wǎng)和組成衛(wèi)星可視時間(即鏈路平均壽命)9分鐘。軟件無線電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)“銥”系統(tǒng)用66顆距地面765km的低軌道衛(wèi)星組成星座，以軌道周期1小時40分9秒的速度繞地球運行。(2) 地球站發(fā)射系統(tǒng)。3移動通信網(wǎng)區(qū)域結(jié)構(gòu)示意圖5銥(IRIDIUM)衛(wèi)星通信系統(tǒng)介紹21光纖通信系統(tǒng)及設(shè)備組成衛(wèi)星可視時間(即鏈路平均壽命)9分鐘。由于通信分系統(tǒng)直接用于通信信號的轉(zhuǎn)發(fā)，故稱轉(zhuǎn)發(fā)器。24理想的軟件無線電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)3移動通信網(wǎng)區(qū)域結(jié)構(gòu)示意圖21光纖通信系統(tǒng)及設(shè)備組成GSM數(shù)字蜂窩通信系統(tǒng)主要由移動臺、基站子系統(tǒng)(BSS)、網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)(NSS)和操作子系統(tǒng)(OSS)組成，如圖16.12“銥”系統(tǒng)的幀結(jié)構(gòu)圖16.13微波接力網(wǎng)線路示意圖16.3.2微波多路通信1.模擬微波多路通信圖16.19FDM基群信號形成和分路原理2.數(shù)字微波多路通信空間通信衛(wèi)星的組成主要由控制分系統(tǒng)、通信分系統(tǒng)、遙測指令分系統(tǒng)、電源分系統(tǒng)和天線5部分組成。3) 空分多址(SDMA)微波接力通信網(wǎng)的組成1光纖通信系統(tǒng)的組成及特點5) 對設(shè)備要求更為苛刻移動用戶管理包括對HLR和SIM卡的數(shù)據(jù)管理以及計費管理。3移動通信網(wǎng)區(qū)域結(jié)構(gòu)示意圖1光纖通信系統(tǒng)的組成及特點“銥”系統(tǒng)用66顆距地面765km的低軌道衛(wèi)星組成星座，以軌道周期1小時40分9秒的速度繞地球運行。3) 干擾問題比較嚴重圖16.11衛(wèi)星通信地球站基本組成方框圖21光纖通信系統(tǒng)及設(shè)備組成圖16.19FDM基群信號形成和分路原理16.4光纖通信16.4.1光纖通信系統(tǒng)的組成及特點16.4.2光纖光纜的結(jié)構(gòu)與分類16.4.3光纖通信信號的調(diào)制與解調(diào)16.4.1光纖通信系統(tǒng)的組成及特點圖16.21光纖通信系統(tǒng)及設(shè)備組成光纖通信是以光纜作為傳輸?shù)囊环N通信方式，它與過去對稱電纜、同軸電纜作為傳輸線的通信相比，最大的區(qū)別，一是用光纖作為傳輸介質(zhì)，二是以光波作為載波。光纖通信由此而具有如下優(yōu)點：通信容量大、傳輸距離長?？闺姶鸥蓴_強、保密性好。重量輕，資源豐富。圖16.21光纖通信系統(tǒng)及設(shè)備組成16.4.2光纖光纜的結(jié)構(gòu)與分類1.光纖的結(jié)構(gòu)圖16.22光纖的基本結(jié)構(gòu)2.光纖的分類3.光纜的結(jié)構(gòu)圖16.22光纖的基本結(jié)構(gòu)16.4.3光纖通信信號的調(diào)制與解調(diào)1.調(diào)制方式有模擬信號光強調(diào)制和數(shù)字信號光強調(diào)制。2.光纖通信的碼型1) mBnB碼2) CMI碼3) 電平和極性6) 用戶量大而頻率有限5銥(IRIDIUM)衛(wèi)星通信系統(tǒng)介紹11衛(wèi)星通信地球站基本組成方框圖12“銥”系統(tǒng)的幀結(jié)構(gòu)24理想的軟件無線電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)3GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)介紹移動通信收發(fā)信機組成(2) 地球站發(fā)射系統(tǒng)。3) 空分多址(SDMA)1軟件無線電系統(tǒng)的概念4) 碼分多址(CDMA)OSS通過對EIR控制實現(xiàn)對移動設(shè)備管理。2移動通信的組網(wǎng)和組成21光纖通信系統(tǒng)及設(shè)備組成3移動通信網(wǎng)區(qū)域結(jié)構(gòu)示意圖1軟件無線電系統(tǒng)的概念16.5軟件無線電通信原理16.5.1軟件無線電系統(tǒng)的概念16.5.2實現(xiàn)軟件無線電關(guān)鍵技術(shù)16.5