移動(dòng)第1講概論

移動(dòng)通信中南民族大學(xué)電子與信息工程學(xué)院唐紅文通信技術(shù)

移動(dòng)通信---第一講概論考慮的問題？？？移動(dòng)通信的目標(biāo)？移動(dòng)通信的原理？移動(dòng)通信的應(yīng)用？移動(dòng)通信的作用？解決的問題？移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)？移動(dòng)通信的未來？學(xué)習(xí)《移動(dòng)通信》課程的目的？中國移動(dòng)通信現(xiàn)狀中國移動(dòng)：GSM、GPRS、TD-SCDMA。中國聯(lián)通：GSM、GPRS、WCDMA。中國電信：CDMA、CDMA1X、CDMA2000。隨著移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)產(chǎn)業(yè)鏈的日益完善，大量基于GPRS和CDMA1X技術(shù)的數(shù)據(jù)新業(yè)務(wù)將不斷被推向市場(chǎng)。移動(dòng)商務(wù)、移動(dòng)定位、WAP和基于Java、BREW的游戲類業(yè)務(wù)也將逐步升溫。內(nèi)容移動(dòng)通信的基礎(chǔ)知識(shí)移動(dòng)通信的工作頻段移動(dòng)通信的主要特點(diǎn)移動(dòng)通信系統(tǒng)的分類常用移動(dòng)通信系統(tǒng)移動(dòng)通信的基本技術(shù)調(diào)制技術(shù)移動(dòng)信道中電波傳播特性的研究多址方式抗干擾措施組網(wǎng)技術(shù)移動(dòng)通信的發(fā)展歷程和發(fā)展方向移動(dòng)通信的標(biāo)準(zhǔn)化移動(dòng)通信定義至少有一方處于移動(dòng)狀態(tài)下進(jìn)行信息交換的通信就叫做移動(dòng)通信。換句話說，移動(dòng)通信解決因?yàn)槿说囊苿?dòng)而產(chǎn)生的動(dòng)中通信問題。終端的移動(dòng)性：手機(jī)、車載臺(tái)；

個(gè)人的移動(dòng)性：SIM/UIM卡方式支持的業(yè)務(wù)；業(yè)務(wù)的可漫游性：用戶可以隨時(shí)隨地接入網(wǎng)絡(luò)，無障礙交流。1.1無線電波的頻段f<3000GHz的電磁頻譜稱為無線電磁波的頻譜。1.3-30kHz甚低頻（VLF）地-電離層波導(dǎo)（waveguide）104m--105m電報(bào)導(dǎo)航系統(tǒng)潛水艇通信

具有傳播距離遠(yuǎn)和相位穩(wěn)定兩個(gè)突出優(yōu)點(diǎn)，可應(yīng)用于遠(yuǎn)距離通信、導(dǎo)航、頻率和時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)的傳送。例如，美國于70年代建成的工作頻段為10～15千赫的奧米加導(dǎo)航系統(tǒng)，規(guī)模巨大，有8個(gè)發(fā)射臺(tái)，可覆蓋全球。蘇聯(lián)在此期間也建立了包括3個(gè)發(fā)射臺(tái)的類似系統(tǒng)。2.30KHz-3MHz低頻(LM)和中頻(MF)LM：表面波(長(zhǎng)波1000m)長(zhǎng)距離通信導(dǎo)航MF：表面波和天波(中波100m—1000m)干擾&衰落商業(yè)AM無線電3.3-30MHz高頻（HF）短波10m—100m存在地面波以天波為主全球通信通過電離層反射沒有用于民用移動(dòng)通信4.30MHz--3GHz甚高頻(VHF)和特高頻(UHF)超短波米波(1m-10m)、分米波（100-10cm）以空間波為主傳播受地平線限制反射&繞射FM無線電&電視頻道，等...5.3-30GHz超高頻（微波：15–30GHz）厘米波1cm-10cm

需視線（LOS）傳播高增益天線衛(wèi)星通信點(diǎn)對(duì)點(diǎn)陸地鏈路雷達(dá)超短距通信6.30-300GHz極（Extra）高頻毫米波1mm-10mm

有很多適用頻段視線通信分辨率高。存在霧、水、和氧氣吸收（e.g.60GHz）突發(fā)散射通信甚短距保密通信衛(wèi)星之間的通信亞毫米波300-3000GHz0.1-1mm

ITU陸地移動(dòng)通信的工作頻段(單位：MHz)ITU:InternationalTelecommunicationsUnionWARC’92新的頻譜分配方案InternationalMobileTelecommunications-2000新的趨勢(shì)2000年世界無線電大會(huì)針對(duì)未來數(shù)據(jù)發(fā)展需求問題，對(duì)3G頻帶作了擴(kuò)展：806～960MHz，1710～1885MHz，2500～2690MHz。將5GHz、17GHz以及28～60GHz頻段開放給WLAN（802.11a和HyperLAN）WMAN（８０２．１６標(biāo)準(zhǔn)

）應(yīng)用。

３Ｇ和ＷｉＦｉ／ＷｉＭＡＸ的著眼點(diǎn)不同。３Ｇ著眼于手機(jī)，數(shù)據(jù)速率相對(duì)較低，但在話音和手機(jī)應(yīng)用方面將做得比較出色。而ＷｉＦｉ／ＷｉＭＡＸ著眼于筆記本電腦,進(jìn)行高速數(shù)據(jù)接入

。蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)的頻段使用早期：使用150M、450M頻段。第一代移動(dòng)通信：使用900M頻段。第二代移動(dòng)通信：GSM900/DCS1800/PSC1900三個(gè)頻段。第三代移動(dòng)通信：使用2000M頻段。第四代移動(dòng)通信：？1.2移動(dòng)通信的主要特點(diǎn)必須利用無線電波傳輸信息，傳播特性差傳播環(huán)境復(fù)雜：多徑效應(yīng)和陰影效應(yīng)造成電波傳播的幅度衰落和時(shí)延擴(kuò)展用戶高速移動(dòng)：多普勒頻移造成電波傳播特性的快速隨機(jī)變化工作于復(fù)雜的干擾環(huán)境外部干擾：天電、機(jī)電和信道熱噪聲系統(tǒng)內(nèi)部和不同系統(tǒng)之間的干擾：鄰道、同信道、互調(diào)、多址和遠(yuǎn)近效應(yīng)

網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)多種多樣，網(wǎng)絡(luò)管理復(fù)雜

用戶注冊(cè)和登記，鑒權(quán)和計(jì)費(fèi)，安全和保密

可利用的頻譜資源有限，而通信業(yè)務(wù)量的需求與日俱增

用戶容量問題，業(yè)務(wù)容量問題

移動(dòng)通信設(shè)備(主要是移動(dòng)臺(tái))必須適于在移動(dòng)環(huán)境中使用移動(dòng)通信特點(diǎn)1---傳播特性差——信號(hào)的衰落、環(huán)境的時(shí)變性、多普勒效應(yīng)移動(dòng)通信特點(diǎn)2——環(huán)境的時(shí)變性移動(dòng)通信環(huán)境沒有準(zhǔn)確的模型移動(dòng)通信特點(diǎn)2——噪聲與干擾噪聲車輛點(diǎn)火系統(tǒng)工業(yè)電氣噪聲自然噪聲背景雜散噪聲干擾來源同頻道干擾鄰頻道干擾互調(diào)干擾多址干擾移動(dòng)通信特點(diǎn)4--移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)管理復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)提供歸屬位置寄存器(HLR)和訪問位置寄存器(VLR)紀(jì)錄用戶的行蹤提供相鄰基站之間的越區(qū)切換提供不同地區(qū)和不同運(yùn)營者之間的漫游用戶安全與網(wǎng)絡(luò)安全鑒權(quán)1.3移動(dòng)通信系統(tǒng)的分類

①按使用對(duì)象分類：民用設(shè)備和軍用設(shè)備；②按使用環(huán)境分類：陸地通信、海上通信和空中通信；③按多址方式分類：頻分多址(FDMA)、時(shí)分多址(TDMA)和碼分多址(CDMA)等；④按覆蓋范圍分類：寬域網(wǎng)和局域網(wǎng)；⑤按業(yè)務(wù)類型分類：電話網(wǎng)、數(shù)據(jù)網(wǎng)和綜合業(yè)務(wù)網(wǎng)；⑥按工作方式分類：?jiǎn)喂?、雙工和半雙工；⑦按服務(wù)范圍分類：專用網(wǎng)和公用網(wǎng)；⑧按信號(hào)形式分類：模擬網(wǎng)和數(shù)字網(wǎng)。

1.3.1工作方式

1.單工通信所謂單工通信是指通信雙方電臺(tái)交替地進(jìn)行收信和發(fā)信。根據(jù)收、發(fā)頻率的異同，又可分為同頻單工和異頻單工。單工通信常用于點(diǎn)到點(diǎn)通信，參見圖1-1。圖1-1單工通信(同頻單工/異頻單工)

2.雙工通信所謂雙工通信，是指通信雙方可同時(shí)進(jìn)行傳輸消息的工作方式，有時(shí)亦稱全雙工通信，如圖1-2所示。圖1-2雙工通信(頻分雙工/時(shí)分雙工)

3.半雙工通信半雙工通信的組成與圖1-2相似，移動(dòng)臺(tái)采用單工的“按講”方式，即按下按講開關(guān)，發(fā)射機(jī)才工作，而接收機(jī)總是工作的,基站工作情況與雙工方式完全相同。1.3.2模擬網(wǎng)和數(shù)字網(wǎng)

人們把模擬通信系統(tǒng)(包括模擬蜂窩網(wǎng)、模擬無繩電話與模擬集群調(diào)度系統(tǒng)等)稱作第一代通信產(chǎn)品，而把數(shù)字通信系統(tǒng)(包括數(shù)字蜂窩網(wǎng)、數(shù)字無繩電話、移動(dòng)數(shù)據(jù)系統(tǒng)以及移動(dòng)衛(wèi)星通信系統(tǒng)等)稱作第二代通信產(chǎn)品。數(shù)字通信系統(tǒng)的主要優(yōu)點(diǎn)可歸納如下：頻譜利用率高，有利于提高系統(tǒng)容量。(2)能提供多種業(yè)務(wù)服務(wù)，提高通信系統(tǒng)的通用性。(3)抗噪聲、抗干擾和抗多徑衰落的能力強(qiáng)。(4)能實(shí)現(xiàn)更有效、靈活的網(wǎng)絡(luò)管理和控制。(5)便于實(shí)現(xiàn)通信的安全保密。(6)可降低設(shè)備成本和減小用戶手機(jī)的體積和重量。1.3.3話音通信和數(shù)據(jù)通信

圖1-3移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的分類內(nèi)容移動(dòng)通信的基礎(chǔ)知識(shí)移動(dòng)通信的工作頻段移動(dòng)通信的主要特點(diǎn)移動(dòng)通信系統(tǒng)的分類常用移動(dòng)通信系統(tǒng)移動(dòng)通信的基本技術(shù)調(diào)制技術(shù)移動(dòng)信道中電波傳播特性的研究多址方式抗干擾措施組網(wǎng)技術(shù)移動(dòng)通信的發(fā)展歷程和發(fā)展方向移動(dòng)通信的標(biāo)準(zhǔn)化1.4常用移動(dòng)通信系統(tǒng)p6無線尋呼---數(shù)顯、漢顯、雙向

1G、2G、3G蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)-車載、手持機(jī)

無繩電話---家用、公共無線接入點(diǎn)

集群通信---警察、出租車調(diào)度

衛(wèi)星移動(dòng)通信---銥、全球星等

無線局域網(wǎng)（WLAN）---802.11、HyperLAN游牧無線接入系統(tǒng)（WPAN/WVAN）---藍(lán)牙固定無線接入系統(tǒng)（WMAN）---WLL、LMDS無線廣播系統(tǒng)---DAB、DVB1.4.1無線電尋呼系統(tǒng)

圖1-4無線電尋呼系統(tǒng)示意圖發(fā)射臺(tái)無線電尋呼控制中心及主發(fā)射臺(tái)發(fā)射臺(tái)公用電話網(wǎng)用戶回路1.4.2蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)

圖1-5大區(qū)覆蓋與小區(qū)覆蓋(a)大區(qū)覆蓋；(b)小區(qū)覆蓋圖1-6蜂窩系統(tǒng)的頻率再用圖1-7蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)的示意圖MSC1243567基站至公用電話網(wǎng)圖1-8越區(qū)切換示意圖表1-1幾種模擬蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)1.4.3無繩電話系統(tǒng)

圖1-9無繩電話系統(tǒng)示意圖表1-2幾種無繩電話系統(tǒng)的主要參數(shù)1.4.4集群移動(dòng)通信系統(tǒng)

集群的概念:系統(tǒng)所具有的可用信道可為系統(tǒng)的全體用戶共用，具有自動(dòng)選擇信道功能，它是共享資源、分擔(dān)費(fèi)用、共用信道設(shè)備及服務(wù)的多用途、高效能的無線調(diào)度通信系統(tǒng)。應(yīng)用：為戶外作業(yè)的專業(yè)公司及業(yè)務(wù)部門的移動(dòng)用戶提供生產(chǎn)調(diào)度和指揮控制等通信業(yè)務(wù)。

數(shù)字集群與模擬集群

大區(qū)制/小區(qū)制

集群系統(tǒng)的特點(diǎn)

共用頻率。將原來配給各部門專有的頻率加以集中，供各家共用。共用設(shè)施。由于頻率共用，就有可能將各家分建的控制中心和基站等設(shè)施集中合建。共享覆蓋區(qū)。可將各家鄰近覆蓋區(qū)的網(wǎng)絡(luò)互連起來，從而獲得更大覆蓋區(qū)。共享通信業(yè)務(wù)?？衫镁W(wǎng)絡(luò)有組織地發(fā)送各種專業(yè)信息為大家服務(wù)。分擔(dān)費(fèi)用。共同建網(wǎng)可以大大降低機(jī)房、電源等建網(wǎng)投資，減少運(yùn)營人員，并可分?jǐn)傎M(fèi)用。改善服務(wù)。由于多信道共用，可調(diào)劑余缺、集中建網(wǎng)，可加強(qiáng)管理、維修，因此提高了服務(wù)等級(jí)，增加了系統(tǒng)功能。具有調(diào)度指揮功能。兼容有線通信。主要服務(wù)業(yè)務(wù)是無線用戶和無線用戶之間的通信。智能化，微機(jī)軟件化，增加了系統(tǒng)功能。具有控制、交換、中繼功能。集群通信與蜂窩通信的區(qū)別

集群通信系統(tǒng)是指揮調(diào)度通信(單工或半雙工)，而蜂窩通信系統(tǒng)是無線電話通信(全雙工通信方式)；集群通信系統(tǒng)采用信道動(dòng)態(tài)分配方式，而蜂窩通信系統(tǒng)是固定分配方式，它的頻率利用率較低；集群通信系統(tǒng)主要是大區(qū)和小區(qū)覆蓋，而蜂窩通信系統(tǒng)是小區(qū)和微小區(qū)，甚至是微微小區(qū)小區(qū)覆蓋；集群通信系統(tǒng)的用戶接入時(shí)間為300—500毫秒，蜂窩通信系統(tǒng)的用戶接入時(shí)間為幾至十幾秒等級(jí)；集群通信系統(tǒng)主要是無線對(duì)無線(包括調(diào)度臺(tái))，一次通話時(shí)間很短，而蜂窩通信系統(tǒng)主要是無線與有線之間通話，話務(wù)量較大、一次通話時(shí)間較長(zhǎng)：集群通信系統(tǒng)具有優(yōu)先等級(jí)和各種特殊功能，而蜂窩通信系統(tǒng)和普通有線電話是一樣的，系統(tǒng)內(nèi)的用戶是同級(jí)的。所以有人稱：集群通信是“一呼百應(yīng)”，而蜂窩通信是“一呼一應(yīng)”；集群通信系統(tǒng)的用戶主要是集團(tuán)用戶，而蜂窩通信系統(tǒng)的用戶是個(gè)人用戶，兩個(gè)系統(tǒng)的定位是不同的。集群系統(tǒng)的特點(diǎn)

①集群通信系統(tǒng)屬于專用移動(dòng)通信網(wǎng)，適用于在各個(gè)行業(yè)(或幾個(gè)行業(yè)合用)中間進(jìn)行調(diào)度和指揮，對(duì)網(wǎng)中的不同用戶常常賦予不同的優(yōu)先等級(jí)。蜂窩通信系統(tǒng)屬于公眾移動(dòng)通信網(wǎng)，適用于各階層和各行業(yè)中個(gè)人之間通信，一般不分優(yōu)先等級(jí)。②集群通信系統(tǒng)根據(jù)調(diào)度業(yè)務(wù)的特征，通常具有一定的限時(shí)功能，一次通話的限定時(shí)間大約為15~60秒(可根據(jù)業(yè)務(wù)情況調(diào)整)。蜂窩通信系統(tǒng)對(duì)通信時(shí)間一般不進(jìn)行限制。③集群通信系統(tǒng)的主要服務(wù)業(yè)務(wù)是無線用戶和無線用戶之間的通信。蜂窩通信系統(tǒng)卻有大量的無線用戶與有線用戶之間的通話業(yè)務(wù)。在集群通信系統(tǒng)中也允許有一定的無線用戶與有線用戶之間的通話業(yè)務(wù)，但一般只允許這種話務(wù)量占總業(yè)務(wù)量的5%~10%。④在蜂窩通信系統(tǒng)中，可以采用頻道再用技術(shù)來提高系統(tǒng)的頻率利用率；而在集群系統(tǒng)中，主要是以改進(jìn)頻道共用技術(shù)來提高系統(tǒng)的頻率利用率。

集群通信系統(tǒng)基本網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

單區(qū)、單點(diǎn)、單中心網(wǎng)絡(luò)；單區(qū)、多點(diǎn)、單中心網(wǎng)絡(luò)；

多區(qū)、多中心網(wǎng)絡(luò)；

多區(qū)、多層次、多中心網(wǎng)絡(luò)。

“中心”是指具有控制、交換功能的通信中心，它同時(shí)具有與市內(nèi)電話網(wǎng)聯(lián)接的功能；所謂“點(diǎn)”是指具有無線電信號(hào)收發(fā)功能的基地站。

多區(qū)、多中心網(wǎng)絡(luò)（1）基站

它由若干基本無線收發(fā)信機(jī)、天線共用器、天饋線系統(tǒng)和電源等設(shè)備組成。天線共用器包括發(fā)信合路器和接收多路分路器。天饋線系統(tǒng)包括接收天線、發(fā)射天線和饋線。

(2)移動(dòng)臺(tái)

用于運(yùn)行中或停留在某未定地點(diǎn)進(jìn)行通信的用戶臺(tái)，它包括車載臺(tái)、便攜臺(tái)的手持臺(tái)，由收發(fā)信機(jī)、控制單元、天饋線(或雙工臺(tái))和電源組成。

(3)調(diào)度臺(tái)

它是能對(duì)移動(dòng)臺(tái)進(jìn)行指揮、調(diào)度和管理的設(shè)備，分有線和無線調(diào)度臺(tái)兩種，無線調(diào)度臺(tái)由收發(fā)機(jī)、控制單元、天饋線(或雙工臺(tái))、電源和操作臺(tái)組成。有線調(diào)度臺(tái)只有操作臺(tái)。

(4)控制中心

控制中心包括系統(tǒng)控制器、系統(tǒng)管理終端和電源等設(shè)備，它主要控制和管理整個(gè)集群通信系統(tǒng)的運(yùn)行、交換和接續(xù)。它由接口電源、交換矩陣、集群控制邏輯電路、有線接口電路、監(jiān)控系統(tǒng)、電源和微機(jī)組成。集群系統(tǒng)的組成圖1-10集群網(wǎng)絡(luò)的基本結(jié)構(gòu)(a)集中控制方式；(b)分布控制方式

集群通信系統(tǒng)分類按信令方式分：共路信令方式和隨路信令方式；按信令占有信道方式分：固定式和搜索式；按控制方式分：集中控制方式和分散控制方式；集中控制式是指由一個(gè)智能終端控制，統(tǒng)一管理系統(tǒng)內(nèi)話務(wù)信道的方式。分散式是指每一信道都有單獨(dú)的智能控制終端的管理方式。

按通話占用信道分：信息集群(亦稱消息集群)和傳輸集群。

表1-3部分集群移動(dòng)通信系統(tǒng)的主要參數(shù)1.4.5移動(dòng)衛(wèi)星通信系統(tǒng)工作頻率：微波頻率(300MHz--300GHz)特點(diǎn)：衛(wèi)星通信具有覆蓋面積大、受地理?xiàng)l件限制少、通信頻帶寬的特點(diǎn)，因而成為現(xiàn)代通信不可缺少的通信手段。它有三種形式：（1）宇宙站與地球站之間的通信；（2）宇宙站之間的通信；（3）通過宇宙站轉(zhuǎn)發(fā)或反射而進(jìn)行的地球站間的通信。移動(dòng)衛(wèi)星通信系統(tǒng)的分類按衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)的業(yè)務(wù)進(jìn)行劃分有海事衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)（MMSS）航空衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)（AMSS）陸地衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)（LMSS）按衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)的衛(wèi)星軌道進(jìn)行劃分靜止軌道衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)：其系統(tǒng)衛(wèi)星位于地球赤道上空約35786km附近的地球同步軌道上,衛(wèi)星繞地球公轉(zhuǎn)與地球自轉(zhuǎn)的周期和方向相同。中、低軌道衛(wèi)星按衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)的通信覆蓋區(qū)域進(jìn)行劃分有國際衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)區(qū)域衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)國內(nèi)衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)表1-4低軌道移動(dòng)衛(wèi)星通信系統(tǒng)的部分參數(shù)（1）UHF（超高頻）頻段——400/200MHz（2）微波L頻段——1.6/1.5GHz;（3）微波C頻段——6.0/4.0GHz;（4）微波X頻段——8.0/7.0GHz;（5）微波Ku頻段——14.0/12.0GHz和14.0/11.0GHz;（6）微波Ka頻段——30/20GHz。圖1-14銥系統(tǒng)衛(wèi)星軌道示意圖1.4.6分組無線網(wǎng)

分組無線網(wǎng)是一種利用無線信道進(jìn)行分組交換的通信網(wǎng)絡(luò)，即網(wǎng)絡(luò)中傳送的信息要以‘分組’或稱‘信包’(有時(shí)簡(jiǎn)稱“包”)為基本單元。分組是由若干比特組成的信息段，通常包含‘包頭’和‘正文’兩部分。包頭中含有該分組的源地址(起始地址)、宿地址(目的地址)和有關(guān)的路由信息等；正文是真正需要傳送的信息。圖1-15ALOHA系統(tǒng)簡(jiǎn)圖世界上各國都在致力于發(fā)展移動(dòng)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)，其中大都以分組傳輸技術(shù)為基礎(chǔ)。例如：ARDIS系統(tǒng)(先進(jìn)的無線電數(shù)據(jù)信息設(shè)備)。(2)Mobitex系統(tǒng)(全國性互連的集群無線電網(wǎng)絡(luò))。(3)CDPD系統(tǒng)(蜂窩數(shù)字分組數(shù)據(jù))。(4)TETRA系統(tǒng)(全歐集群無線電)。(5)第二代北美數(shù)字蜂窩IS-54和IS-95系統(tǒng)。表1-5幾種移動(dòng)數(shù)據(jù)設(shè)備的特性和參數(shù)內(nèi)容移動(dòng)通信的基礎(chǔ)知識(shí)移動(dòng)通信的工作頻段移動(dòng)通信的主要特點(diǎn)移動(dòng)通信系統(tǒng)的分類常用移動(dòng)通信系統(tǒng)移動(dòng)通信的基本技術(shù)調(diào)制技術(shù)移動(dòng)信道中電波傳播特性的研究抗干擾措施多址方式組網(wǎng)技術(shù)移動(dòng)通信的發(fā)展歷程和發(fā)展方向移動(dòng)通信的標(biāo)準(zhǔn)化1.5移動(dòng)通信的基本技術(shù)

1.5.1調(diào)制/解調(diào)技術(shù)

目標(biāo)：高數(shù)據(jù)速率，低成本、低能耗實(shí)現(xiàn)，抗干擾、抗衰落能力強(qiáng)

線性與非線性；恒包絡(luò)與非恒包絡(luò)；相干檢測(cè)與差分檢測(cè)；高頻譜效率與高能量效率.1.5.2移動(dòng)信道中電波傳播特性的研究鏈路測(cè)量（信道估計(jì)）；一直是移動(dòng)無線設(shè)計(jì)的一個(gè)難點(diǎn)，其研究只能在統(tǒng)計(jì)意義上進(jìn)行。1.5.3多址方式面向語音業(yè)務(wù)的多址方式：

FDMA、TDMA、CDMA、SDMA。面向數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的多址方式：基于ALOHA(隨機(jī)多址方式)：包括分時(shí)隙的ALOHA和PRMA等；基于CSMA(載波檢測(cè)多址)：包括BTMA等。面向多媒體業(yè)務(wù)的多址方式：數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)并入面向語音的網(wǎng)絡(luò)：CDPD、GPRS；語音業(yè)務(wù)并入面向數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)：VoIP。1.5.4抗干擾措施利用信道編碼進(jìn)行檢錯(cuò)和糾錯(cuò)(包括前向糾錯(cuò)FEC和自動(dòng)請(qǐng)求重傳ARQ)是降低通信傳輸?shù)牟铄e(cuò)率，保證通信質(zhì)量和可靠性的有效手段；為克服由多徑干擾所引起的多徑衰落，廣泛采用分集技術(shù)(包括空間分集、頻率分集、時(shí)間分集以及RAKE接收技術(shù)等)、自適應(yīng)均衡技術(shù)和選用具有抗碼間干擾和時(shí)延擴(kuò)展能力的調(diào)制技術(shù)(如多電平調(diào)制、多載波調(diào)制等)；為提高通信系統(tǒng)的綜合抗干擾能力而采用擴(kuò)頻和跳頻技術(shù)；為減少蜂窩網(wǎng)絡(luò)中的共道干擾而采用扇區(qū)天線、多波束天線和自適應(yīng)天線陣列等；在CDMA通信系統(tǒng)中，為了減少多址干擾而使用干擾抵消和多用戶信號(hào)檢測(cè)器技術(shù)。1.5.5組網(wǎng)技術(shù)

1.網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu):集中式的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)；分布式圖1-16數(shù)字蜂窩通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)集中式移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成采用特定特性的節(jié)點(diǎn)（即基站）；基站控制所有其覆蓋區(qū)域（稱為小區(qū)）內(nèi)的傳輸；由接收來自基站發(fā)送出的信號(hào)的能力來決定小區(qū)的邊界；通過用陸地線路連接更多的基站可以增加覆蓋（蜂窩網(wǎng)）；蜂窩網(wǎng)通常與PSTN和/或LANs相連；基站是有線域和無線域之間的中間節(jié)點(diǎn)。分布式:Adhoc網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成

不存在任何預(yù)定結(jié)構(gòu)或基礎(chǔ)設(shè)施；

服務(wù)覆蓋和網(wǎng)絡(luò)連通性由節(jié)點(diǎn)的proximity（以及RF特性）單獨(dú)定義；

節(jié)點(diǎn)也能起到路由器作用，使相距很遠(yuǎn)的節(jié)點(diǎn)之間實(shí)現(xiàn)通信。2.網(wǎng)絡(luò)接口圖1-17蜂窩系統(tǒng)所用的接口3.網(wǎng)絡(luò)的控制與管理移動(dòng)性管理（MM）：位置管理：位置更新、尋呼和位置信息發(fā)布。越區(qū)切換：軟切換、更軟切換技術(shù)。MIP（MIPv6）：MIP中的位置管理和越區(qū)切換。無線資源管理（RRM），包括功率控制管理：RRM：實(shí)現(xiàn)功率控制減小系統(tǒng)自干擾，選擇最優(yōu)無線信道建立連接，支持越區(qū)切換。省電機(jī)制：不連續(xù)發(fā)射（包括語音激活）、移動(dòng)臺(tái)的休眠模式。電源效率：在MAC層消除碰撞，使用對(duì)休眠模式和廣播較好的協(xié)議，在RLC層使用ARQ，在TCP層采用適當(dāng)?shù)膿砣苊鈾C(jī)制。內(nèi)容移動(dòng)通信的基礎(chǔ)知識(shí)移動(dòng)通信的工作頻段移動(dòng)通信的主要特點(diǎn)移動(dòng)通信系統(tǒng)的分類常用移動(dòng)通信系統(tǒng)移動(dòng)通信的基本技術(shù)調(diào)制技術(shù)移動(dòng)信道中電波傳播特性的研究多址方式抗干擾措施組網(wǎng)技術(shù)移動(dòng)通信的發(fā)展歷程和發(fā)展方向移動(dòng)通信的標(biāo)準(zhǔn)化*1.6移動(dòng)通信的發(fā)展歷程和發(fā)展方向1897年，馬可尼在陸地和一艘拖船上完成無線通信實(shí)驗(yàn)，標(biāo)志無線通信的開始；

1928年，美國警用車輛車載無線電系統(tǒng)，標(biāo)志移動(dòng)通信開始；1946年，Bell實(shí)驗(yàn)室在圣路易斯建立第一個(gè)公用汽車電話；1960s，實(shí)現(xiàn)無線頻道自動(dòng)選擇與公用電話網(wǎng)自動(dòng)撥號(hào)連接；1974年，美國Bell實(shí)驗(yàn)室提出蜂窩移動(dòng)通信的概念1980s，第一代移動(dòng)通信系統(tǒng)1983美國的AMPS、1980北歐的NMT、1979日本的NAMTS、1985英國的TACS(800/900M)；1990s，第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)1992年商用的GSM，1991美提出的IS-54，1993日本提出的PDC，1993美國提出的IS-95(N-CDMA)；2000s，第三代移動(dòng)通信歐洲：WCDMA、美國：CDMA2000、中國:TD-SCDMA無線電的發(fā)明者－馬可尼馬可尼（1874－1937）意大利人1894年在父親的莊園試驗(yàn)1896年去倫敦1897年建立無線電報(bào)公司1899年首次實(shí)現(xiàn)英法無線通信1916年實(shí)現(xiàn)短波無線電通信1929年建立世界性無線通信網(wǎng)曾獲諾貝爾獎(jiǎng)曾參加法西斯黨

工作頻段由短波、超短波、微波到毫米波、紅外和超長(zhǎng)波；

頻道間隔由窄帶100kHz、50kHz、25kHz到12.5kHz和寬帶擴(kuò)頻信道；

調(diào)制方式由振幅壓擴(kuò)單邊帶、模擬調(diào)頻到數(shù)字調(diào)制；

多址方式由頻分多址(FDMA)、時(shí)分多址(TDMA)、碼分多址(CDMA)到混合多址，以及固定多址和隨機(jī)多址的結(jié)合；

網(wǎng)絡(luò)覆蓋由蜂窩到微蜂窩、微微蜂窩和混合蜂窩；

網(wǎng)絡(luò)服務(wù)范圍由局部地區(qū)、大中城市到全國、全世界，并由陸地、水上、空中發(fā)展到陸?？找惑w化；

業(yè)務(wù)類型由通話為主，到傳送數(shù)據(jù)、傳真、靜止圖像，直到傳送綜合業(yè)務(wù)。

移動(dòng)通信的發(fā)展過程及趨勢(shì)可概括如下：蜂窩移動(dòng)通信的演進(jìn)過程寬帶接入384K-2Mbit/s廣帶接入和分布式網(wǎng)絡(luò)2～20Mb/sWiMaxHSPA+LTELTE-AdvancedWirelessMAN-Advanced我國移動(dòng)通信發(fā)展現(xiàn)狀

第一代模擬移動(dòng)通信系統(tǒng)于2000年封網(wǎng)；第二代移動(dòng)通信廣泛應(yīng)用；2.5代GPRS、CDMA1X還會(huì)持續(xù)相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間；2003年底中國完成3G的系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)；2009年1月，第三代移動(dòng)通信在中國的應(yīng)用開始運(yùn)