《現(xiàn)代通信技術(shù)》課件第七章移動通信系統(tǒng)

移動通信系統(tǒng)概述移動通信系統(tǒng)的主要特點移動通信必須利用無線電波進行信息傳輸移動通信是在復(fù)雜的干擾環(huán)境中運行的移動通信業(yè)務(wù)量的需求與日俱增網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)多種多樣，網(wǎng)絡(luò)管理和控制必須有效移動通信設(shè)備必須適于在移動環(huán)境中使用典型移動通信系統(tǒng)1.無線尋呼系統(tǒng)單向、大區(qū)制典型移動通信系統(tǒng)2.無繩電話系統(tǒng)主機和副機典型移動通信系統(tǒng)3.集群通信系統(tǒng)廣播方式典型移動通信系統(tǒng)4.蜂窩移動通信系統(tǒng)小區(qū)覆蓋典型移動通信系統(tǒng)5.移動衛(wèi)星通信系統(tǒng)全球覆蓋移動通信的發(fā)展趨勢工作頻段由短波、超短波、微波到毫米波、紅外和超長波頻道間隔由100kHz、50kHz、25kHz、12.5kHz和寬帶擴頻信道;調(diào)制方式由振幅壓擴單邊帶、模擬調(diào)頻到數(shù)字調(diào)制；多址方式由FDMA、TDMA、CDMA到混合多址和隨機多址的結(jié)合；網(wǎng)絡(luò)覆蓋由宏蜂窩到微蜂窩、微微蜂窩，毫微微蜂窩和混合蜂窩；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)展到陸海空一體化；業(yè)務(wù)類型由通話為主到傳輸數(shù)據(jù)、傳真、圖像、視頻等綜合業(yè)務(wù)。移動通信的基本技術(shù)編碼與解碼技術(shù)調(diào)制與解調(diào)技術(shù)多址技術(shù)抗干擾技術(shù)組網(wǎng)技術(shù)編碼與解碼技術(shù)1.信源編解碼技術(shù)

移動通信對數(shù)字語音編碼的要求如下：速率較低，純編碼速率應(yīng)低于16kbit/s。在一定編碼速率下的音質(zhì)應(yīng)盡可能高。編碼時延要短，要控制在幾十毫秒之內(nèi)。編碼算法應(yīng)具有較好的抗誤碼性能，計算量小，性能穩(wěn)定。編碼器應(yīng)便于大規(guī)模集成。編碼與解碼技術(shù)2.信道編解碼技術(shù)為了保證通信的可靠性，必須采用信道編碼：標準信道編碼方式GSM卷積碼、循環(huán)碼、奇偶碼IS-95卷積碼、Turbo碼WCDMA卷積碼、Turbo碼CDMA2000卷積碼、Turbo碼LTETurbo碼、LDPC碼調(diào)制與解調(diào)技術(shù)目的是把要傳輸?shù)哪M信號或數(shù)字信號變換成適合信道傳輸?shù)男盘柼岣哳l譜利用率抗干擾抗衰落能力標準調(diào)制方式GSMGMSKIS-95BPSK(上行)、QPSK(下行)WCDMABPSK(上行)、QPSK(下行)CDMA2000OQPSK(上行)、QPSK(下行)LTEQPSK，16QAM，64QAM多址技術(shù)目的區(qū)分不同的移動用戶頻分多址（FDMA)時分多址（TDMA)碼分多址

(CDMA)空分多址（SDMA）標準多址方式GSMFDMA、TDMAIS-95CDMAWCDMACDMACDMA2000CDMALTEOFDMA抗干擾技術(shù)保證網(wǎng)絡(luò)通信質(zhì)量多徑衰落：分集技術(shù)、自適應(yīng)均衡技術(shù)、調(diào)制技術(shù)差錯控制：信道編碼進行檢錯和糾錯綜合抗干擾：擴頻和跳頻技術(shù)共道干擾：扇區(qū)天線、多波束天線、自適應(yīng)天線陣列、智能天線多址干擾：干擾抵消、多用戶信號檢測組網(wǎng)技術(shù)1.網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)(GSM系統(tǒng)為例）組網(wǎng)技術(shù)2.網(wǎng)絡(luò)接口(GSM系統(tǒng)為例）組網(wǎng)技術(shù)3.網(wǎng)絡(luò)控制與管理網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)必須為功能實體規(guī)定明確的操作程序、控制規(guī)程和信令格式呼叫接續(xù)移動性管理無線資源管理第三代移動通信系統(tǒng)TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)：核心網(wǎng)CN接入網(wǎng)UTRAN用戶終端UE第四代移動通信系統(tǒng)LTE（LongTermEvolution）

TDD-LTE&FDD-LTE高速、高效、低時延簡單、靈活和統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)更低的成本4G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)網(wǎng)絡(luò)組成（扁平化架構(gòu)）核心網(wǎng)（EPC：EvolvedPacketCore）演進型基站（eNodeB）用戶設(shè)備（UE）4G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)網(wǎng)絡(luò)接口協(xié)議水平：無線網(wǎng)絡(luò)層和傳輸網(wǎng)絡(luò)層垂直：控制平面和用戶平面4G關(guān)鍵技術(shù)OFDM正交頻分復(fù)用技術(shù)（OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing）頻譜利用率很高，頻譜效率比串行系統(tǒng)高近一倍抗衰落能力強適合高速數(shù)據(jù)傳輸抗碼間干擾能力強OFDMA多址技術(shù)4G關(guān)鍵技術(shù)MIMO多天線傳輸技術(shù)(Multiple-InputMultiple-Output)多根天線，并行處理信道容量可成倍提升4G關(guān)鍵技術(shù)VoLTE4G語音業(yè)務(wù)（VoiceoverLTE）接通更快，大概在4秒內(nèi)接通，2G/3G為5-8秒音質(zhì)更清晰，聲音的立體感更強視頻通話清晰度更高打電話與上網(wǎng)可以同時進行

比OTTVoIP更省電，大概節(jié)省40%4G網(wǎng)絡(luò)硬件設(shè)備核心網(wǎng)EPC基站