第1章移動(dòng)通信概述

第1章移動(dòng)通信概述第一頁(yè)，共78頁(yè)。上課要求無(wú)特殊情況不許遲到、早退；上課時(shí)手機(jī)最好處于靜音狀態(tài)，不要說話；不得無(wú)故曠課，有病、有事拿假條請(qǐng)假；認(rèn)真聽講，記好課上重點(diǎn)內(nèi)容2023/4/172第二頁(yè)，共78頁(yè)?？己朔椒ㄆ綍r(shí)出勤+作業(yè)+課上表現(xiàn)（10%）讀書報(bào)告（15%）實(shí)驗(yàn)（15%）期末考試（60%）參考教材：《數(shù)字移動(dòng)通信》，人民郵電出版社，康曉非、暴宇編著2023/4/173第三頁(yè)，共78頁(yè)。移動(dòng)通信的發(fā)展1.1移動(dòng)通信基本概念1.21.3常用的移動(dòng)通信系統(tǒng)第1章移動(dòng)通信概述2023/4/174第四頁(yè)，共78頁(yè)。1.1移動(dòng)通信的發(fā)展1.1.1世界移動(dòng)通信的發(fā)展1.1.2中國(guó)移動(dòng)通信的發(fā)展2023/4/175第五頁(yè)，共78頁(yè)。

現(xiàn)代移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展始于20世紀(jì)20年代,大致經(jīng)歷了五個(gè)發(fā)展階段。一、第一階段從20世紀(jì)20年代至40年代初，為移動(dòng)通信早期發(fā)展階段。特點(diǎn)：1.主要應(yīng)用在專用系統(tǒng)和軍事通信領(lǐng)域;2.使用的波段為短波波段;3.移動(dòng)通信的設(shè)備采用電子管，又大又笨重，通信效果差;4.采用人工交換和人工切換頻率的控制和接續(xù)方式。其代表系統(tǒng)是1921年美國(guó)底特律和密執(zhí)安警察廳開始使用的車載無(wú)線電系統(tǒng)，該系統(tǒng)工作頻率為2MHz。1.1.1世界移動(dòng)通信的發(fā)展2023/4/176第六頁(yè)，共78頁(yè)。特點(diǎn)：開始運(yùn)用于民用系統(tǒng)；在頻段使用上，開始使用VHF的150MHz，到了后來(lái)又發(fā)展到400MHz頻段；由于晶體管的出現(xiàn)，使移動(dòng)臺(tái)向小型化方面大大前進(jìn)了一步，通信效果也比以前有了明顯的好轉(zhuǎn)；從人工交換到專用自動(dòng)交換系統(tǒng)。二、第二階段從20世紀(jì)40年代至60年代末，移動(dòng)通信取得了進(jìn)一步的發(fā)展。美國(guó)、英國(guó)、日本、西德等國(guó)開始應(yīng)用汽車公用無(wú)線電話（MTS或IMTS），如1946年美國(guó)的圣路易斯城建立了世界上第一個(gè)公共汽車電話系統(tǒng)。1.1.1世界移動(dòng)通信的發(fā)展2023/4/177第七頁(yè)，共78頁(yè)。1.1.1世界移動(dòng)通信的發(fā)展三、第三階段從20世紀(jì)70年代至80年代末，移動(dòng)通信開始了空前的快速發(fā)展。特點(diǎn)：開始運(yùn)用于個(gè)人領(lǐng)域；在頻段使用上，使用頻段為800/900MHz；移動(dòng)設(shè)備小型化，系統(tǒng)大容量化；集成交換系統(tǒng)。這個(gè)時(shí)期的系統(tǒng)的主要技術(shù)是模擬調(diào)頻、頻分多址，以模擬方式工作，加之以蜂窩小區(qū)進(jìn)行組網(wǎng)，故稱為模擬蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)。其典型系統(tǒng)包括AMPS系統(tǒng)、TACS系統(tǒng)和NMT系統(tǒng)等。2023/4/178第八頁(yè)，共78頁(yè)。1.1.1世界移動(dòng)通信的發(fā)展四、第四階段從20世紀(jì)90年代至20世紀(jì)末，這是數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)發(fā)展和成熟時(shí)期。

隨著超大規(guī)模集成電路和低速率語(yǔ)音編碼技術(shù)的出現(xiàn)，數(shù)字通信技術(shù)表現(xiàn)出了比模擬技術(shù)更突出的優(yōu)越性，在移動(dòng)通信領(lǐng)域也出現(xiàn)了數(shù)字技術(shù)取代模擬技術(shù)的趨勢(shì)。

數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)是以數(shù)字傳輸、時(shí)分多址或碼分多址為主體技術(shù)，采用蜂窩結(jié)構(gòu)組網(wǎng)的系統(tǒng)。

習(xí)慣上將模擬蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)稱為1G（第一代移動(dòng)通信），將數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)稱為2G（第二代移動(dòng)通信）2G的典型系統(tǒng)包括：GSM系統(tǒng)、IS-95CDMA系統(tǒng)、DAMPS系統(tǒng)和JDC系統(tǒng)2023/4/179第九頁(yè)，共78頁(yè)。第四階段從20世紀(jì)90年代至20世紀(jì)末GSM系統(tǒng)GSM（GlobalSystemformobilecommunications全球移動(dòng)通信系統(tǒng)）系統(tǒng)源自歐洲，1991年7月歐洲第一個(gè)GSM系統(tǒng)首先在芬蘭開通。IS-95CDMA系統(tǒng)1995年，第一個(gè)CDMA商用網(wǎng)絡(luò)在香港地區(qū)開通，隨后CDMA在韓國(guó)、美國(guó)、澳大利亞等國(guó)得到了大規(guī)模應(yīng)用。2023/4/1710第十頁(yè)，共78頁(yè)。JDC系統(tǒng)JDC（JapaneseDigitalCellular）現(xiàn)在也稱PDC（PacificDigitalCellular太平洋數(shù)字蜂窩)是由日本自行研發(fā)的,1990年日本開始制定相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，1993年開始商用。DAMPS系統(tǒng)DAMPS（DigitalAMPS），是由AMPS系統(tǒng)發(fā)展而來(lái)的。該系統(tǒng)1993年首先在美國(guó)應(yīng)用，隨后主要應(yīng)用在北美一些國(guó)家。第四階段從20世紀(jì)90年代至20世紀(jì)末2023/4/1711第十一頁(yè)，共78頁(yè)。五、第五階段開始于2000年左右，為寬帶蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)具體的設(shè)計(jì)、規(guī)劃和實(shí)施階段。

2G的一些不足之處：

1.不能滿足未來(lái)用戶的業(yè)務(wù)需求；2.不能滿足用戶容量的發(fā)展需求；3.幾個(gè)主流技術(shù)相互之間并不兼容。

因此，在2G廣泛應(yīng)用的同時(shí)，以提供寬帶高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)為特點(diǎn)的第三代移動(dòng)通信（3G）技術(shù)已經(jīng)成為了移動(dòng)通信領(lǐng)域的一個(gè)新的研究熱點(diǎn)。1.1.1世界移動(dòng)通信的發(fā)展2023/4/1712第十二頁(yè)，共78頁(yè)。3G的目標(biāo)主要有以下幾個(gè)方面：第五階段開始于2000年左右1.全球漫游，以低成本的多模手機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)。全球具有公用頻段，用戶不再限制于一個(gè)地區(qū)和一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，而能在整個(gè)系統(tǒng)和全球漫游。2.適應(yīng)多種環(huán)境，采用多層小區(qū)結(jié)構(gòu)，即宏蜂窩、微蜂窩、微微蜂窩，將地面移動(dòng)通信系統(tǒng)和衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)結(jié)合在一起，與不同網(wǎng)絡(luò)互通，提供無(wú)縫漫游和業(yè)務(wù)一致性。3.能提供高質(zhì)量的多媒體業(yè)務(wù)。4.足夠的系統(tǒng)容量、強(qiáng)大的多種用戶管理能力、高保密性能和服務(wù)質(zhì)量。2023/4/1713第十三頁(yè)，共78頁(yè)。開始3G的研究,當(dāng)時(shí)稱為FPLMTS1985年1996年1998年2000年FPLMTS正式更名為IMT-20001998.6.30ITU共收到10種地面無(wú)線傳輸方案

2000.5CDMA2000WCDMATD-SCDMA

2007年2007.10Wimax成為3G第四大標(biāo)準(zhǔn)

ITU序號(hào)提案名稱雙工方式提交者1J:W-CDMAFDD、TDD日本：ARIB2ETSI-UTRA-UMTSFDD、TDD歐洲：ETSI3WIMSW-CDMAFDD美國(guó)：TIA4WCDMA/NAFDD美國(guó)：T1P15GlobalCDMAIIFDD韓國(guó)：TTA6TD-SCDMATDD中國(guó)：CATT7cdma2000FDD、TDD美國(guó)：TIA8GlobalCDMAIFDD韓國(guó)：TTA9UWC-136FDD美國(guó)：TIA10EP-DECTTDD歐洲：ETSIDECT計(jì)劃2023/4/1714第十四頁(yè)，共78頁(yè)。4G簡(jiǎn)介4G是第四代移動(dòng)通信及其技術(shù)的簡(jiǎn)稱，是集3G與WLAN于一體并能夠傳輸高質(zhì)量視頻圖像以及圖像傳輸質(zhì)量與高清晰度電視不相上下的技術(shù)產(chǎn)品。

4G系統(tǒng)能夠以100Mbps的速度下載，比撥號(hào)上網(wǎng)快2000倍，上傳的速度也能達(dá)到20Mbps，并能夠滿足幾乎所有用戶對(duì)于無(wú)線服務(wù)的要求，速度通常與3G相比快20~30倍。價(jià)格方面：4G與固定寬帶網(wǎng)絡(luò)在價(jià)格方面不相上下，而且計(jì)費(fèi)方式更加靈活機(jī)動(dòng)，用戶完全可以根據(jù)自身的需求確定所需的服務(wù)。4G可以在DSL和有線電視調(diào)制解調(diào)器沒有覆蓋的地方部署，然后再擴(kuò)展到整個(gè)地區(qū)。很明顯，4G有著不可比擬的優(yōu)越性。2023/4/1715第十五頁(yè)，共78頁(yè)。4G標(biāo)準(zhǔn)LTELTE(LongTermEvolution,長(zhǎng)期演進(jìn))項(xiàng)目是3G的演進(jìn)，它改進(jìn)并增強(qiáng)了3G的空中接入技術(shù)，采用OFDM和MIMO作為其無(wú)線網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)的唯一標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)4G牌照發(fā)布的規(guī)定，國(guó)內(nèi)三家運(yùn)營(yíng)商中國(guó)移動(dòng)、中國(guó)電信和中國(guó)聯(lián)通，都拿到了TD-LTE制式的4G牌照。LTE-AdvancedLTE-Advanced的正式名稱為FurtherAdvancementsforE-UTRA，是一個(gè)后向兼容的技術(shù)，完全兼容LTE。LTE-Advanced包含TDD和FDD兩種制式，其中TD-SCDMA將能夠進(jìn)化到TDD制式，而WCDMA網(wǎng)絡(luò)能夠進(jìn)化到FDD制式。移動(dòng)主導(dǎo)的TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)期望能夠直接繞過HSPA+網(wǎng)絡(luò)而直接進(jìn)入到LTE。2023/4/1716第十六頁(yè)，共78頁(yè)。WiMaxWiMax(WorldwideInteroperabilityforMicrowaveAccess)，即全球微波互聯(lián)接入，WiMAX的另一個(gè)名字是IEEE802.16。WiMAX的技術(shù)起點(diǎn)較高，WiMax所能提供的最高接入速度是70M，這個(gè)速度是3G所能提供的寬帶速度的30倍。

WirelessMANWirelessMAN-Advanced事實(shí)上就是WiMax的升級(jí)版，即IEEE802.16m標(biāo)準(zhǔn)，802.16系列標(biāo)準(zhǔn)在IEEE正式稱為WirelessMAN，而WirelessMAN-Advanced即為IEEE802.16m。其中，802.16m最高可以提供1Gbps無(wú)線傳輸速率，該標(biāo)準(zhǔn)還支持“高移動(dòng)”模式，能夠提供1Gbps速率。4G標(biāo)準(zhǔn)2023/4/1717第十七頁(yè)，共78頁(yè)。1.1移動(dòng)通信的發(fā)展1.1.1世界移動(dòng)通信的發(fā)展1.1.2中國(guó)移動(dòng)通信的發(fā)展2023/4/1718第十八頁(yè)，共78頁(yè)。

我國(guó)移動(dòng)通信發(fā)展起步較晚，移動(dòng)通信在我國(guó)的快速發(fā)展也僅僅20多年，但發(fā)展速度和規(guī)模令世人矚目，目前，中國(guó)移動(dòng)已經(jīng)成為世界上第一大運(yùn)營(yíng)商，中國(guó)擁有全世界最多的手機(jī)用戶群，圖1-1我國(guó)歷年移動(dòng)用戶數(shù)統(tǒng)計(jì)1.1.2中國(guó)移動(dòng)通信的發(fā)展2023/4/1719第十九頁(yè)，共78頁(yè)。據(jù)工信部統(tǒng)計(jì)，中國(guó)移動(dòng)電話用戶總數(shù)約12.9億戶。其中中國(guó)移動(dòng)2015年1月份凈增用戶數(shù)192.1萬(wàn)，4G用戶數(shù)突破1億，達(dá)1.06797億戶，3G用戶2.41024億戶，中國(guó)移動(dòng)用戶數(shù)總計(jì)8.08555億戶。中國(guó)電信2015年1月新增移動(dòng)用戶數(shù)據(jù)105萬(wàn)，其中3G用戶凈增212萬(wàn)，移動(dòng)用戶數(shù)累計(jì)達(dá)1.8667億。中國(guó)聯(lián)通2015年1月份凈增移動(dòng)用戶數(shù)僅8.3萬(wàn)，累計(jì)用戶總數(shù)接近3億。1.1.2中國(guó)移動(dòng)通信的發(fā)展2023/4/1720第二十頁(yè)，共78頁(yè)。

我國(guó)移動(dòng)通信按照其演進(jìn)的順序可大致劃分為四個(gè)階段，即1G、2G、2.5G和3G。1984年，隸屬于原郵電部傳輸研究所的無(wú)線室移動(dòng)通信組接到了當(dāng)時(shí)郵電部要求跟蹤蜂窩移動(dòng)電話、研究中國(guó)移動(dòng)電話如何上的任務(wù)。1987年11月18日，借第六屆“全運(yùn)會(huì)”開幕之機(jī)，中國(guó)第一個(gè)TACS模擬蜂窩移動(dòng)系統(tǒng)在廣東省投入商用。一、第一代移動(dòng)通信（1G）

首批用戶只有700戶，1988年，用戶突破3200戶，1994年激增到157萬(wàn)戶。但隨后我國(guó)啟動(dòng)了數(shù)字網(wǎng)，模擬用戶逐步轉(zhuǎn)移到數(shù)字網(wǎng)，并于2001年在全國(guó)關(guān)閉了模擬網(wǎng)。1.1.2中國(guó)移動(dòng)通信的發(fā)展2023/4/1721第二十一頁(yè)，共78頁(yè)。二、第二代移動(dòng)通信（2G）

我國(guó)于1994年10月在廣東開通了第一個(gè)省級(jí)GSM數(shù)字蜂窩移動(dòng)網(wǎng)。1995年4月原郵電部在全國(guó)15個(gè)省市相繼建GSM網(wǎng)，同年7月中國(guó)聯(lián)通在京、津、滬、穗4個(gè)地區(qū)開通GSM網(wǎng)。CDMA在我國(guó)的發(fā)展開始于1997年底，當(dāng)時(shí)首先在北京、上海、西安、廣州4個(gè)城市開通了CDMA商用實(shí)驗(yàn)網(wǎng)。該網(wǎng)被稱作長(zhǎng)城網(wǎng)。2001年1月，長(zhǎng)城網(wǎng)經(jīng)過資產(chǎn)清算后，正式移交中國(guó)聯(lián)通。2001年2月，聯(lián)通CDMA網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的具體籌劃工作正式展開。2002年1月中國(guó)聯(lián)通CDMA網(wǎng)開通。1.1.2中國(guó)移動(dòng)通信的發(fā)展2023/4/1722第二十二頁(yè)，共78頁(yè)。系統(tǒng)容量提高；話音質(zhì)量更好；便于實(shí)現(xiàn)通信安全保密；能提供多種業(yè)務(wù)服務(wù)，提高通信系統(tǒng)的通用性；能實(shí)現(xiàn)更有效靈活的網(wǎng)絡(luò)管理和控制；可降低設(shè)備成本和減小用戶手機(jī)的體積和重量。與1G相比，2G的特點(diǎn)：1.1.2中國(guó)移動(dòng)通信的發(fā)展2023/4/1723第二十三頁(yè)，共78頁(yè)。三、

第2.5代移動(dòng)通信（2.5G）2.5G移動(dòng)通信技術(shù)是從2G邁向3G的銜接性技術(shù)。通常所說的2.5G包括：GPRS（GeneralPacketRadioService,通用分組無(wú)線業(yè)務(wù)）CDMA2000-1X（碼分多址2000-1X）

相比2G（GSM和IS-95CDMA）,2.5G技術(shù)支持分組數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)了更高的數(shù)據(jù)傳輸率(GPRS最高可以達(dá)到171.2Kbps的數(shù)據(jù)率，CDMA2000-1X最高可以達(dá)到307.2Kbps的數(shù)據(jù)率）。

1.1.2中國(guó)移動(dòng)通信的發(fā)展2023/4/1724第二十四頁(yè)，共78頁(yè)。2002200320032002年5月17日,中國(guó)移動(dòng)通信GPRS業(yè)務(wù)正式投入商用。2003年1月28日,上海聯(lián)通率先開通CDMA1X網(wǎng)絡(luò),標(biāo)志著中國(guó)聯(lián)通的CDMA移動(dòng)通信全面進(jìn)入了真正的2.5G。

2003年3月28日中國(guó)聯(lián)通在京宣布，CDMA1X網(wǎng)絡(luò)正式建成開通，同時(shí)聯(lián)通還發(fā)布了名為“聯(lián)通無(wú)限”（U-MAX)的無(wú)線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)品牌。

2.5G在中國(guó)1.1.2中國(guó)移動(dòng)通信的發(fā)展2023/4/1725第二十五頁(yè)，共78頁(yè)。四、第3代移動(dòng)通信（3G）3G是在2G數(shù)字化基礎(chǔ)上，以業(yè)務(wù)多媒體化為主要目標(biāo)。2009年1月7日，工業(yè)和信息化部為中國(guó)移動(dòng)、中國(guó)聯(lián)通和中國(guó)電信發(fā)放了3張3G牌照，此舉標(biāo)志著我國(guó)正式進(jìn)入3G時(shí)代。其中，批準(zhǔn)中國(guó)移動(dòng)增加基于TD-SCDMA標(biāo)準(zhǔn)的3G牌照，中國(guó)聯(lián)通增加基于WCDMA標(biāo)準(zhǔn)的3G牌照。中國(guó)電信增加基于cdma2000標(biāo)準(zhǔn)的3G牌照。1.1.2中國(guó)移動(dòng)通信的發(fā)展2023/4/1726第二十六頁(yè)，共78頁(yè)。中國(guó)移動(dòng)通信的發(fā)展中國(guó)移動(dòng)啟動(dòng)TD-SCDMA試商用網(wǎng)公開招標(biāo)，覆蓋8城市(北京、上海、天津、沈陽(yáng)、秦皇島、廣州、深圳、廈門)200720084月，8個(gè)城市啟動(dòng)TD試商用。8月，中國(guó)電信在廣州部署的CDMA2000試驗(yàn)網(wǎng)。8月8日,中國(guó)兌現(xiàn)TD服務(wù)奧運(yùn)承諾。9月，中國(guó)移動(dòng)宣布啟動(dòng)TD二期建設(shè)。12月，中國(guó)聯(lián)通在7城市推WCDMA試驗(yàn)網(wǎng)。20091月7日，工信部為中國(guó)移動(dòng)、中國(guó)電信和中國(guó)聯(lián)通發(fā)放3張3G牌照，此舉標(biāo)志著我國(guó)正式進(jìn)入3G時(shí)代。1.1.2中國(guó)移動(dòng)通信的發(fā)展2023/4/1727第二十七頁(yè)，共78頁(yè)。2013年12月4日下午，工業(yè)和信息化部向中國(guó)聯(lián)通、中國(guó)電信、中國(guó)移動(dòng)正式發(fā)放了第四代移動(dòng)通信業(yè)務(wù)牌照（即4G牌照），中國(guó)移動(dòng)、中國(guó)電信、中國(guó)聯(lián)通三家均獲得TD-LTE牌照，此舉標(biāo)志著中國(guó)電信產(chǎn)業(yè)正式進(jìn)入了4G時(shí)代。TD-LTE頻譜規(guī)劃說明：中國(guó)移動(dòng)獲得130MHz頻譜資源，分別為1880-1900MHz、2320-2370MHz、2575-2635MHz；中國(guó)聯(lián)通獲得40MHz頻譜資源，分別為2300-2320MHz、2555-2575MHz；中國(guó)電信獲得40MHz頻譜資源，分別為2370-2390MHz、2635-2655MHz。4G牌照2023/4/1728第二十八頁(yè)，共78頁(yè)。移動(dòng)通信的發(fā)展1.1移動(dòng)通信基本概念1.21.3常用的移動(dòng)通信系統(tǒng)2023/4/1729第二十九頁(yè)，共78頁(yè)。1.2移動(dòng)通信基本概念1.2.1移動(dòng)通信的定義及特點(diǎn)1.2.2移動(dòng)通信的分類1.2.3移動(dòng)通信的工作頻段1.2.4移動(dòng)通信的工作方式2023/4/1730第三十頁(yè)，共78頁(yè)。1.2.1移動(dòng)通信的定義及特點(diǎn)

一、移動(dòng)通信的定義

所謂移動(dòng)通信，是指通信雙方或至少有一方處于移動(dòng)中進(jìn)行信息傳輸和交換的通信方式。

二．移動(dòng)通信的特點(diǎn)1.移動(dòng)通信利用無(wú)線電波進(jìn)行信息傳輸;2.移動(dòng)通信是在復(fù)雜的干擾環(huán)境中運(yùn)行;3.隨著業(yè)務(wù)量的增加,可利用的頻譜資源非常有限;

4.對(duì)移動(dòng)臺(tái)的要求高;5.通信容量有限;6.通信系統(tǒng)復(fù)雜2023/4/1731第三十一頁(yè)，共78頁(yè)。1.2移動(dòng)通信基本概念1.2.1移動(dòng)通信的定義及特點(diǎn)1.2.2移動(dòng)通信的分類1.2.3移動(dòng)通信的工作頻段1.2.4移動(dòng)通信的工作方式2023/4/1732第三十二頁(yè)，共78頁(yè)。1.2.2移動(dòng)通信的分類移動(dòng)通信的分類按使用環(huán)境分類---陸地通信/海上通信/空中通信按多址方式分類---FDMA/TDMA/CDMA按信號(hào)形式分類---模擬網(wǎng)/數(shù)字網(wǎng)按工作方式分類---單工/雙工/半雙工按使用對(duì)象分類---民用系統(tǒng)/軍用系統(tǒng)按服務(wù)范圍分類---專用網(wǎng)/公用網(wǎng)按覆蓋范圍分類---城域網(wǎng)/局域網(wǎng)/個(gè)域網(wǎng)按業(yè)務(wù)類型分類---電話網(wǎng)/數(shù)據(jù)網(wǎng)/綜合業(yè)務(wù)網(wǎng)2023/4/1733第三十三頁(yè)，共78頁(yè)。1.2移動(dòng)通信基本概念1.2.1移動(dòng)通信的定義及特點(diǎn)1.2.2移動(dòng)通信的分類1.2.3移動(dòng)通信的工作頻段1.2.4移動(dòng)通信的工作方式2023/4/1734第三十四頁(yè)，共78頁(yè)。1.2.3移動(dòng)通信的工作頻段

早期的移動(dòng)通信主要使用VHF(Veryhighfrequency)和UHF

(UltraHighFrequency)頻段，其主要原因有以下三點(diǎn)：1.VHF(30-300MHz)／UHF(300-3000MHz)頻段較適合移動(dòng)通信。從VHF／UHF頻段的電波傳播特性來(lái)看，主要是在視距范圍內(nèi)傳播，一般為幾到幾十公里，比較適合移動(dòng)通信。

3.抗干擾能力強(qiáng)。由于工業(yè)火花干擾及天電干擾等屬脈沖干擾，隨著頻率增高，干擾幅度越小。從而使工作在VHF／UHF頻段的設(shè)備,可以用較小的發(fā)射功率獲得較好的信噪比。

2.天線較短，便于攜帶和移動(dòng)。天線長(zhǎng)度決定于波長(zhǎng)，移動(dòng)臺(tái)中使用最多的是λ／4的鞭狀天線。2023/4/1735第三十五頁(yè)，共78頁(yè)。1.2移動(dòng)通信基本概念1.2.1移動(dòng)通信的定義及特點(diǎn)1.2.2移動(dòng)通信的分類1.2.3移動(dòng)通信的工作頻段1.2.4移動(dòng)通信的工作方式2023/4/1736第三十六頁(yè)，共78頁(yè)。1.2.4

移動(dòng)通信的工作方式一、單工通信三、半雙工通信二、雙工通信頻分雙工（FDD）時(shí)分雙工（TDD）同頻單工異頻單工2023/4/1737第三十七頁(yè)，共78頁(yè)。一、

單工通信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。

1.定義2.原理圖圖1-2單工通信1.2.4

移動(dòng)通信的工作方式2023/4/1738第三十八頁(yè)，共78頁(yè)。3.分類根據(jù)收、發(fā)頻率的異同，又可分為：同頻單工異頻單工同頻是指通信的雙方，使用相同工作頻率（f1）；操作采用“按—講”（pushtotalk，PTT）方式。平時(shí),雙方的接收機(jī)均處于守聽狀態(tài)。是指通信的雙方使用兩個(gè)不同頻率為f1和f2

，而操作仍采用“按—講”方式。由于收發(fā)使用不同的頻率，同一部電臺(tái)的收發(fā)信機(jī)可以交替工作，也可以收常開，只控制發(fā)，即按下PTT發(fā)射。單工通信2023/4/1739第三十九頁(yè)，共78頁(yè)。4.特點(diǎn)同頻單工的優(yōu)點(diǎn)：

缺點(diǎn):①設(shè)備簡(jiǎn)單；②移動(dòng)臺(tái)之間可直接通話，不需基站轉(zhuǎn)接；③不按鍵時(shí)發(fā)射機(jī)不工作，因此功耗小。③當(dāng)附近有鄰近頻率的電臺(tái)發(fā)射時(shí)，容易造成強(qiáng)干擾。①只適用于組建簡(jiǎn)單和甚小容量的通信網(wǎng)；②當(dāng)有兩個(gè)以上移動(dòng)臺(tái)同時(shí)發(fā)射時(shí)就會(huì)出現(xiàn)同頻干擾；單工通信2023/4/1740第四十頁(yè)，共78頁(yè)。f1終端2f2終端2終端1終端1是指通信的雙方，收發(fā)信機(jī)均同時(shí)工作，即任一方在發(fā)話的同時(shí)，也能收聽到對(duì)方的話音。二、雙工通信頻分雙工（FDD）1.定義2.分類t終端1終端3終端1終端2終端2終端4時(shí)分雙工（TDD）1.2.4移動(dòng)通信的工作方式2023/4/1741第四十一頁(yè)，共78頁(yè)。3.頻分雙工原理圖圖1-3頻分雙工通信

雙工通信2023/4/1742第四十二頁(yè)，共78頁(yè)。4.特點(diǎn)

缺點(diǎn)：

優(yōu)點(diǎn)：②用戶使用方便。①收發(fā)頻率分開可大大減小干擾；①移動(dòng)臺(tái)在通話過程中總是處于發(fā)射狀態(tài),因此功耗大；②移動(dòng)臺(tái)之間通話需占用兩個(gè)頻道；③設(shè)備較復(fù)雜,價(jià)格較貴。在無(wú)中心臺(tái)轉(zhuǎn)發(fā)的情況下,異頻雙工電臺(tái)需配對(duì)使用,否則通信雙方無(wú)法通話。雙工通信2023/4/1743第四十三頁(yè)，共78頁(yè)。1.2.4移動(dòng)通信的工作方式移動(dòng)臺(tái)B采用類似單工的“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?；竟ぷ髑闆r與雙工方式完全相同。三、半雙工通信1.定義2.原理圖圖1-4半雙工通信

2023/4/1744第四十四頁(yè)，共78頁(yè)。3.特點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)：①移動(dòng)臺(tái)設(shè)備簡(jiǎn)單，價(jià)格低，耗電少；②收發(fā)采用不同頻率，提高了頻譜利用率；③移動(dòng)臺(tái)受鄰近電臺(tái)干擾小。

缺點(diǎn)：移動(dòng)臺(tái)仍需按鍵發(fā)話，松鍵受話，使用不方便。由于收發(fā)使用不同的頻率，同一部電臺(tái)的收發(fā)信機(jī)可以交替工作，也可以收常開，只控制發(fā)，即按下PTT發(fā)射。半雙工通信2023/4/1745第四十五頁(yè)，共78頁(yè)。移動(dòng)通信的發(fā)展1.1移動(dòng)通信基本概念1.21.3常用的移動(dòng)通信系統(tǒng)2023/4/1746第四十六頁(yè)，共78頁(yè)。1.3常用的移動(dòng)通信系統(tǒng)1.3.1無(wú)繩電話系統(tǒng)1.3.2集群移動(dòng)通信系統(tǒng)1.3.3無(wú)線電尋呼系統(tǒng)1.3.4衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)1.3.5蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)2023/4/1747第四十七頁(yè)，共78頁(yè)。1.3.1無(wú)繩電話系統(tǒng)

簡(jiǎn)單的無(wú)繩電話機(jī)是把普通的電話單機(jī)分成座機(jī)和手機(jī)兩部分，座機(jī)與有線電話網(wǎng)連接，手機(jī)與座機(jī)之間利用無(wú)線方式進(jìn)行連接，這樣允許攜帶手機(jī)的用戶可以在一定范圍內(nèi)自由活動(dòng)時(shí)進(jìn)行通話。因?yàn)槭謾C(jī)與座機(jī)之間不需要用電線連接，故稱之為“無(wú)繩”電話機(jī)。一、

無(wú)繩電話(Cordless

Telephone)的概念2023/4/1748第四十八頁(yè)，共78頁(yè)。1.3.1無(wú)繩電話系統(tǒng)

第一代無(wú)繩電話系統(tǒng)，每個(gè)座機(jī)只允許連接一個(gè)手持機(jī)，覆蓋僅限于家庭或辦公室的幾個(gè)房間范圍。無(wú)繩電話自20世紀(jì)70年代后期出現(xiàn)以來(lái)發(fā)展迅速。二、無(wú)繩電話的發(fā)展1.第一代無(wú)繩電話系統(tǒng)圖1-5第一代無(wú)繩電話系統(tǒng)示意圖

2023/4/1749第四十九頁(yè)，共78頁(yè)。（1）第二代數(shù)字無(wú)繩電話系統(tǒng)(CT-2),把覆蓋范圍擴(kuò)展到室外。在室外CT-2把基站安裝到人口密集區(qū),如購(gòu)物商場(chǎng)、繁華街道等。只要無(wú)繩電話機(jī)是某個(gè)基站提供商的用戶，就可在該基站服務(wù)區(qū)內(nèi)任意打電話,但不能從基站呼入到無(wú)繩電話，因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)不具有對(duì)移動(dòng)用戶的路由支持。（2）CT-2不支持切換2.CT-2系統(tǒng)無(wú)繩電話的發(fā)展2023/4/1750第五十頁(yè)，共78頁(yè)。

源自歐洲數(shù)字增強(qiáng)無(wú)繩電話系統(tǒng)DECT（DigitalEnhancedCordlessTelecommunications），主要是針對(duì)辦公樓設(shè)計(jì)的。DECT系統(tǒng)主要功能是為一幢大樓內(nèi)的用戶交換機(jī)（PBX，Privatebranchexchange）的電話使用者提供局部的移動(dòng)性。DECT系統(tǒng)在樓內(nèi)安裝了許多基站，這些基站通過控制器與PBX相連。手持機(jī)與距離最近的基站通信，當(dāng)用戶移動(dòng)到另一個(gè)基站覆蓋區(qū)域時(shí)，系統(tǒng)能進(jìn)行呼叫切換。DECT系統(tǒng)的用戶也可以接聽電話。3.DECT系統(tǒng)無(wú)繩電話的發(fā)展2023/4/1751第五十一頁(yè)，共78頁(yè)。

更為先進(jìn)的無(wú)繩電話系統(tǒng)是日本的PHS（PersonalHandy－phoneSystem）。PHS系統(tǒng)擁有廣泛分布的基站，能支持基站間的切換和呼叫路由。4.PHS系統(tǒng)無(wú)繩電話的發(fā)展圖1-6PHS系統(tǒng)示意圖CSCSCSCSCRTCSPSTNCSC2023/4/1752第五十二頁(yè)，共78頁(yè)。1.3常用的移動(dòng)通信系統(tǒng)1.3.1無(wú)繩電話系統(tǒng)1.3.2集群移動(dòng)通信系統(tǒng)1.3.3無(wú)線電尋呼系統(tǒng)1.3.4衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)1.3.5蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)2023/4/1753第五十三頁(yè)，共78頁(yè)。1.3.2集群移動(dòng)通信系統(tǒng)一、集群通信系統(tǒng)概念定義: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，是一種共享資源、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(wú)線調(diào)度通信系統(tǒng)。

應(yīng)用：主要面向各專業(yè)部門如公安、鐵道、水利、軍隊(duì)等，以及各專業(yè)部門用戶為服務(wù)對(duì)象。在搶險(xiǎn)救災(zāi)、處理各種突發(fā)事件等場(chǎng)景可以及時(shí)準(zhǔn)確的調(diào)度指揮通信。2023/4/1754第五十四頁(yè)，共78頁(yè)。二、集群系統(tǒng)的組成

集群系統(tǒng)一般由終端設(shè)備、基站、調(diào)度臺(tái)和控制中心等組成。

1.3.2集群移動(dòng)通信系統(tǒng)圖1-7集群移動(dòng)通信系統(tǒng)示意圖2023/4/1755第五十五頁(yè)，共78頁(yè)。1．基站

它由若干基本無(wú)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。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)。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(wú)線調(diào)度臺(tái)兩種。4．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)。集群系統(tǒng)的組成2023/4/1756第五十六頁(yè)，共78頁(yè)。1.3常用的移動(dòng)通信系統(tǒng)1.3.1無(wú)繩電話系統(tǒng)1.3.2集群移動(dòng)通信系統(tǒng)1.3.3無(wú)線電尋呼系統(tǒng)1.3.4衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)1.3.5蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)2023/4/1757第五十七頁(yè)，共78頁(yè)。1.3.3無(wú)線電尋呼系統(tǒng)一、無(wú)線尋呼系統(tǒng)的組成

無(wú)線電尋呼系統(tǒng)是一單向通信系統(tǒng)。系統(tǒng)構(gòu)成：尋呼中心基站尋呼接收機(jī)如果主叫用戶要尋找某一個(gè)被叫用戶時(shí)，他可利用市內(nèi)電話撥通尋呼臺(tái)，并告知被叫用戶的尋呼編號(hào)，主叫用戶的姓名，回電話號(hào)碼及簡(jiǎn)短的信息內(nèi)容。話務(wù)員將其輸入計(jì)算機(jī)終端，經(jīng)過編碼市制，最后由基站無(wú)線電發(fā)射機(jī)發(fā)送出去。被叫用戶如在它的覆蓋范圍內(nèi)，他身上的尋呼接收機(jī)則會(huì)收到無(wú)線尋呼信號(hào)。2023/4/1758第五十八頁(yè)，共78頁(yè)。第五十九頁(yè)，共78頁(yè)。1948美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室試制Bell-boy(帶鈴的仆人)呼叫尋呼機(jī)1952美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室制成Bell-boy呼叫系統(tǒng)

1956美國(guó)MOTOROLA公司研制成功工作在150KHz尋呼設(shè)備1958美國(guó)的Bell-boy系統(tǒng)改進(jìn)后開放尋呼業(yè)務(wù)二、無(wú)線尋呼發(fā)展歷程1.3.3無(wú)線尋呼系統(tǒng)2023/4/1760第六十頁(yè)，共78頁(yè)。尋呼發(fā)展歷程1984我國(guó)第一家商用尋呼臺(tái)在上海開通,當(dāng)時(shí)共有用戶4000人2005中國(guó)聯(lián)通開始退出尋呼業(yè)1992～1997尋呼業(yè)務(wù)在中國(guó)蓬勃發(fā)展,全國(guó)出現(xiàn)了幾千家尋呼臺(tái),其中以中國(guó)電信的126/127和中國(guó)聯(lián)通的191/192最為有名

1998中國(guó)電信尋呼從原郵電局剝離出來(lái)成立了國(guó)信通信1999國(guó)家將“國(guó)信通信”成劃入中國(guó)聯(lián)通2023/4/1761第六十一頁(yè)，共78頁(yè)。1.3常用的移動(dòng)通信系統(tǒng)1.3.1無(wú)繩電話系統(tǒng)1.3.2集群移動(dòng)通信系統(tǒng)1.3.3無(wú)線電尋呼系統(tǒng)1.3.4衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)1.3.5蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)2023/4/1762第六十二頁(yè)，共78頁(yè)。1.3.4衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)

利用衛(wèi)星通信系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)在海上、空中以及地形復(fù)雜的地區(qū)的通信，具有獨(dú)特的優(yōu)越性。最具有代表性的兩種低軌衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)是銥星（Iridium）系統(tǒng)和全球星（Globalstar）系統(tǒng)。

銥星系統(tǒng)是摩托羅拉公司提出的第一代真正依靠衛(wèi)星通信系統(tǒng)提供聯(lián)絡(luò)的全球個(gè)人通信方式；其最初計(jì)劃是圍繞地球設(shè)計(jì)7條軌道，每條軌道上均勻分布著11顆衛(wèi)星，這樣共77顆星組成一個(gè)完整的星座。它們就像化學(xué)元素銥(Ir)原子核外的77個(gè)電子圍繞其運(yùn)轉(zhuǎn)一樣。后經(jīng)過計(jì)算證實(shí)，6條軌道就夠了，于是，衛(wèi)星總數(shù)減少到66顆，但仍習(xí)慣稱為銥星，其軌道高度為765公里。

1．銥星系統(tǒng)2023/4/1763第六十三頁(yè)，共78頁(yè)。第六十四頁(yè)，共78頁(yè)。1987MOTOROLA正式宣布進(jìn)行銥系統(tǒng)的開發(fā)研究。

19991999年8月，銥星公司便提出了破產(chǎn)重組的申請(qǐng)。19981998年5月