2-移動(dòng)通信頻率分配

1、廣州城建職業(yè)學(xué)院廣州城建職業(yè)學(xué)院機(jī)電信息工程學(xué)院機(jī)電信息工程學(xué)院主講；任元吉主講；任元吉1.4移動(dòng)通信的分類移動(dòng)通信的分類設(shè)備的使用環(huán)境分類服務(wù)對(duì)象分類移動(dòng)通信設(shè)備分類陸地移動(dòng)通信海上移動(dòng)通信航空移動(dòng)通信公用移動(dòng)通信蜂窩狀移動(dòng)電話系統(tǒng)集群調(diào)度移動(dòng)電話公用無(wú)繩電話系統(tǒng)移動(dòng)衛(wèi)星通信系統(tǒng)移動(dòng)數(shù)據(jù)通信專用調(diào)度電話專用移動(dòng)通信無(wú)中心個(gè)人無(wú)線電話系統(tǒng)移動(dòng)通信的分類 下面對(duì)這幾種典型的移動(dòng)通信系統(tǒng)進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹。 蜂窩移動(dòng)通信這是與公用市話網(wǎng)相連的公眾移動(dòng)電話網(wǎng)。大中城市一般為蜂窩小區(qū)制，村鎮(zhèn)或業(yè)務(wù)量不大的小城市常采用大區(qū)制。用戶有車臺(tái)和手持臺(tái)（手機(jī)）兩類。 集群移動(dòng)通信系統(tǒng)集群移動(dòng)通信系統(tǒng)又稱集群調(diào)度系統(tǒng)。

2、它實(shí)際上是把若干個(gè)原各自用單獨(dú)頻率的單工工作調(diào)度系統(tǒng)，集合到一個(gè)基臺(tái)工作。這樣，原來(lái)一個(gè)系統(tǒng)單獨(dú)用的頻率現(xiàn)在可以為幾個(gè)系統(tǒng)共用，故稱集群系統(tǒng)。它是專用調(diào)度無(wú)線通信系統(tǒng)的一種新體制，是專用移動(dòng)通信系統(tǒng)的高級(jí)發(fā)展階段。移動(dòng)通信的分類 無(wú)繩電話系統(tǒng) 這是一種接入市話網(wǎng)的無(wú)線話機(jī)。它將普通話機(jī)的機(jī)座與手持收發(fā)話器之間的連接導(dǎo)線取消，而代之以用電磁波的無(wú)線信道在兩者之間的連接，故稱之為無(wú)繩電話。為了控制無(wú)線電頻率的相互干擾，它對(duì)無(wú)線電信道的發(fā)射功率作出了限制，通?？稍?0m200m的范圍內(nèi)接收或撥打電話。 無(wú)線尋呼系統(tǒng)尋呼系統(tǒng)是一種單信道的單向無(wú)線通信，主要起尋人呼叫的作用。當(dāng)有人尋找配有尋呼機(jī)的個(gè)人時(shí)

3、，可用一般電話撥通尋呼中心，中心的操作員將被尋呼人的尋呼機(jī)號(hào)碼由中心臺(tái)的無(wú)線尋呼發(fā)射機(jī)發(fā)出，只要被尋呼人在該中心臺(tái)的覆蓋范圍之內(nèi)，其所配的尋呼機(jī)收到信號(hào)即發(fā)出Bi-Bi響聲（俗稱BP機(jī)）。由于蜂窩移動(dòng)通信的快速發(fā)展，該系統(tǒng)現(xiàn)已停用。移動(dòng)通信的分類 汽車調(diào)度通信出租汽車公司或大型車隊(duì)建有汽車調(diào)度臺(tái)，車上有汽車電臺(tái)，可以隨時(shí)在調(diào)度員與司機(jī)之間保持通信聯(lián)系。 衛(wèi)星移動(dòng)通信這是把衛(wèi)星作為中心轉(zhuǎn)發(fā)臺(tái)，各移動(dòng)臺(tái)通過(guò)衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)通信。它特別適合于海上移動(dòng)的船舶通信和地形復(fù)雜而人口稀疏的地區(qū)通信，也適合航空通信。 個(gè)人通信個(gè)人在任何時(shí)候、任何地點(diǎn)與其他人通信，只要有一個(gè)個(gè)人號(hào)碼，不管其人身在何處，都要可以通過(guò)這個(gè)

4、個(gè)人號(hào)碼與其通信。1.5移動(dòng)通信的系統(tǒng)組成蜂窩移動(dòng)電話系統(tǒng)的組成移動(dòng)臺(tái)(MS)基站（BS）移動(dòng)業(yè)務(wù)交換中心(MSC)市話網(wǎng)（PSTN）蜂窩移動(dòng)電話系統(tǒng)是一種雙向雙工通信系統(tǒng)移動(dòng)通信的系統(tǒng)組成1.6 移動(dòng)通信系統(tǒng)頻段的使用 無(wú)線電頻譜是有限的非常寶貴的自然資源，為使有限的資源得到充分的利用，國(guó)際上以及各個(gè)國(guó)家都設(shè)有權(quán)威的機(jī)構(gòu)來(lái)加強(qiáng)對(duì)無(wú)線電頻譜資源的管理，按無(wú)線電業(yè)務(wù)進(jìn)行頻率的劃分和配置。把某一頻段供某一種或多種地面或空間業(yè)務(wù)在規(guī)定的條件下使用的規(guī)定，稱為“頻率配置”。ITU以及各個(gè)國(guó)家無(wú)線電主管部門為移動(dòng)業(yè)務(wù)劃分和分配了多個(gè)頻段，考慮到無(wú)線電波傳播的特點(diǎn)，移動(dòng)業(yè)務(wù)使用的頻段基本都在3GHz以下。

5、1.6 移動(dòng)通信系統(tǒng)頻段的使用 確定移動(dòng)通信的頻段應(yīng)主要從以下幾個(gè)方面來(lái)考慮：確定移動(dòng)通信的頻段應(yīng)主要從以下幾個(gè)方面來(lái)考慮： 1、電波傳播特性，天線尺寸； 2、環(huán)境噪聲及干擾的影響； 3、服務(wù)區(qū)域范圍、地形、障礙物尺寸及對(duì)建筑物的滲透性能； 4、設(shè)備小型化的要求； 5、與已開發(fā)的頻段的兼容性； 民用移動(dòng)通信頻段分配 根據(jù)國(guó)際電聯(lián)（ITU）規(guī)定，1979年劃分給陸地移動(dòng)通信的主要頻率范圍如表11所示。 民用移動(dòng)通信頻段分配 根據(jù)國(guó)際電聯(lián)的分配規(guī)定，我國(guó)無(wú)線電管理委員會(huì)關(guān)于陸地移動(dòng)通信使用頻率的規(guī)定：集群移動(dòng)通信集群移動(dòng)通信806806821MHz821MHz851851866MHz866MHz大

6、容量公用陸地大容量公用陸地移動(dòng)通信系統(tǒng)移動(dòng)通信系統(tǒng)890890915MHz915MHz935935960MHz960MHz870870890MHz890MHz分配給部隊(duì)分配給部隊(duì)的使用頻率的使用頻率IMT2000IMT2000系統(tǒng)和發(fā)展系統(tǒng)和發(fā)展世界范圍的移動(dòng)通信世界范圍的移動(dòng)通信188518852025MHz2025MHz211021102200MHz2200MHz移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的頻率配置 我國(guó)民用移動(dòng)通信中，用于蜂窩移動(dòng)通信的頻段安排如下：對(duì)于公用數(shù)字移動(dòng)電話網(wǎng)（GSM系統(tǒng)），它有兩個(gè)工作頻段：一個(gè)是GSM900MHz頻段，另一個(gè)是DCS1800MHz頻段。移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的頻率配置 （1）GS

7、M900MHz頻段 雙工間隔為45MHz，有效帶寬為25MHz，124個(gè)載頻，每個(gè)載頻8個(gè)信道。中國(guó)移動(dòng)：上行頻段（MS發(fā)BS收）：890MHz909MHz發(fā)射頻段（BS發(fā)MS收）：935MHz954MHz中國(guó)聯(lián)通：上行頻段（MS發(fā)BS收）：909MHz915MHz下行頻段（BS發(fā)MS收）：954MHz960MHz移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的頻率配置 2）DCS1800頻段 雙工間隔為95MHz，有效帶寬為75MHz，374個(gè)載頻，每個(gè)載頻8個(gè)信道。中國(guó)移動(dòng)：上行頻段（MS發(fā)BS收）：1710MHz1720MHz下行頻段（BS發(fā)MS收）：1805MHz1815MHz中國(guó)聯(lián)通：上行頻段（MS發(fā)BS收）：180

8、5MHz1880MHz下行頻段（BS發(fā)MS收）：1710MHz1785MHz移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的頻率配置 CDMA系統(tǒng)在我國(guó)發(fā)展也非常迅速，中國(guó)聯(lián)通CDMA網(wǎng)使用頻段的為800MHz。頻段安排如下：MS發(fā)BS收：825MHz835MHz（上行）BS發(fā)MS收：870MHz880MHz（下行） 第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)IMT-2000的頻率劃分計(jì)劃：1992年ITU在WARC-92大會(huì)上為第三代（3G）移動(dòng)通信業(yè)務(wù)劃分出230MHz帶寬，1885MHz2025MHz為上行頻段，2110MHz2200MHz為下行頻段。其中19802010MHz和21702200MHz分別作為移動(dòng)衛(wèi)星業(yè)務(wù)的上下行頻段。移動(dòng)通信網(wǎng)

9、絡(luò)的頻率配置 2002年我國(guó)對(duì)3G系統(tǒng)使用的頻譜作出了如下規(guī)劃：（1）第三代公眾蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)的主要工作頻段：頻分雙工（FDD）方式：19201980MHz（上行）21102170MHz（下行）時(shí)分雙工（TDD）方式：18801920MHz（上行）20102025MHz（下行）（2）第三代公眾蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)的補(bǔ)充工作頻段：頻分雙工（FDD）方式：17551785MHz（上行）18501880MHz（下行）時(shí)分雙工（TDD）方式：23002400MHz，與無(wú)線電定位業(yè)務(wù)共用，均為主要業(yè)務(wù)，共用標(biāo)準(zhǔn)另定。（3）IMT-2000的衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)工作頻段：19802010MHz（上行）21702

10、200MHz（下行）（4）目前已規(guī)劃給公眾蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)的825835MHz/870880MHz、885915MHz/930960MHz和17101755MHz/18051850MHz頻段，同時(shí)規(guī)劃作為第三代公眾移動(dòng)通信系統(tǒng)FDD方式的擴(kuò)展頻段。1.7 移動(dòng)通信的發(fā)展歷程及趨勢(shì) 移動(dòng)通信的發(fā)展趨勢(shì)移動(dòng)通信的發(fā)展趨勢(shì) 1第三代通信系統(tǒng)的功能 2建寬帶移動(dòng)多媒體系統(tǒng)成為必然 33時(shí)代的寬帶蜂窩系統(tǒng)手機(jī)手機(jī) GSM 無(wú)天線無(wú)天線 翻蓋翻蓋 雙頻雙頻簡(jiǎn)史回顧 移動(dòng)通信的歷史較早，可以追溯到20世紀(jì)初，自1896年G馬可尼成功地發(fā)明了無(wú)線電報(bào)后，從此莫爾斯電報(bào)就用于船舶通信。隨著電子管、晶體管的發(fā)明和

11、應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了把微弱的電信號(hào)進(jìn)行放大，能把電報(bào)、電話傳送到更為遙遠(yuǎn)的地方。1921年美國(guó)底特律和密執(zhí)安警察廳開始使用工作在2MHz頻段的采用調(diào)幅方式的車載無(wú)線電。在20世紀(jì)40年代中期到60年代中期，美國(guó)、加拿大、荷蘭、原西德、法國(guó)等國(guó)家陸續(xù)開設(shè)了公用汽車電話業(yè)務(wù)。但是，此時(shí)的通話接續(xù)主要是通過(guò)話務(wù)員人工完成的，采用大區(qū)制，可用頻道很少，設(shè)備使用電子管，較為笨重，使用不方便，不保密，發(fā)展緩慢，用戶總數(shù)也只有幾百個(gè)。簡(jiǎn)史回顧 現(xiàn)代移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展歷史可以追溯到20世紀(jì)20年代, 到目前為止, 大致經(jīng)歷了以下六個(gè)發(fā)展階段： 第一階段從20世紀(jì)20年代至40年代,為現(xiàn)代移動(dòng)通信的起步階段。在此期間,

12、主要完成了通信實(shí)驗(yàn)和電波傳播試驗(yàn)工作,在短波頻段(330MHz)上實(shí)現(xiàn)了小容量專用移動(dòng)通信系統(tǒng),其代表是美國(guó)底特律市警察使用的車載無(wú)線電系統(tǒng)。這種系統(tǒng)話音質(zhì)量差,自動(dòng)化程度低,僅限于專用,不能與公眾網(wǎng)相連。簡(jiǎn)史回顧 第二階段是從20世紀(jì)40年代中期至60年代初期。在此期間,各種公用移動(dòng)通信系統(tǒng)相繼建立。首先是1946年,美國(guó)貝爾系統(tǒng)在圣路易斯城建立的稱為“城市系統(tǒng)”的公用汽車電話網(wǎng),這是世界上第一個(gè)公用移動(dòng)通信系統(tǒng)。繼而,西德、法國(guó)、英國(guó)等國(guó)也陸續(xù)研制出了公用移動(dòng)電話系統(tǒng)。 這一階段的特點(diǎn)是開始從專用移動(dòng)網(wǎng)向公用移動(dòng)網(wǎng)過(guò)渡,自動(dòng)化程度有所提高。簡(jiǎn)史回顧 第三階段是從20世紀(jì)60年代中期至70年

13、代中期。這一階段是移動(dòng)通信系統(tǒng)改進(jìn)和完善的階段。在此期間,各國(guó)陸續(xù)推出了改進(jìn)的移動(dòng)通信系統(tǒng),其代表是美國(guó)的改進(jìn)型移動(dòng)電話系統(tǒng)IMTS。這一階段的特點(diǎn)是使用了新頻段,采用大區(qū)制,實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的中小容量,自動(dòng)化程度進(jìn)一步提高。 第四階段是從20世紀(jì)70年代中期至80年代初期。在此期間,由于微電子技術(shù)及計(jì)算機(jī)技術(shù)的長(zhǎng)足發(fā)展和移動(dòng)用戶數(shù)量的急劇增加,促使移動(dòng)通信得到了蓬勃發(fā)展。 人們所稱的第一代移動(dòng)通信系統(tǒng)(1G) ，則是誕生于20世紀(jì)70年代至80年代，當(dāng)時(shí)集成電路技術(shù)、微型計(jì)算機(jī)和微處理器技術(shù)快速發(fā)展，美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室推出了蜂窩式模擬移動(dòng)通信系統(tǒng)，使得移動(dòng)通信真正進(jìn)入了個(gè)人領(lǐng)域。 第一代移動(dòng)通信主要采

14、用模擬語(yǔ)音調(diào)制技術(shù)和頻分多址(FDMA)技術(shù)，傳輸速率約2.4kb/s，由于受到傳輸帶寬的限制，不能進(jìn)行移動(dòng)通信的長(zhǎng)途漫游，只能是一種區(qū)域性的移動(dòng)通信系統(tǒng)。簡(jiǎn)史回顧簡(jiǎn)史回顧 第一代移動(dòng)通信的缺點(diǎn)第一代移動(dòng)通信的缺點(diǎn)： 容量有限 制式太多 互不兼容 保密性差 通話質(zhì)量不高 不能提供數(shù)據(jù)業(yè)務(wù) 不能提供自動(dòng)漫游等簡(jiǎn)史回顧 第五階段是從20世紀(jì)80年代中期到現(xiàn)在。這是數(shù)字移動(dòng)通信發(fā)展和成熟的時(shí)期。在此期間,用戶數(shù)量急劇增加,頻率資源相對(duì)緊缺,第一代模擬蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)的缺陷日益暴露出來(lái)。針對(duì)這些問(wèn)題,新一代的數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)被開發(fā)出來(lái)并得以廣泛應(yīng)用。最典型的數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)是歐洲基于時(shí)分多址(

15、TDMA)技術(shù)的全球通移動(dòng)通信系統(tǒng)GSM。另外還有北美的DAMPS(IS-54)和日本的PDC等。這一階段的特點(diǎn)是用戶數(shù)急劇增加,頻率資源日益緊缺,新體制、新技術(shù)、新業(yè)務(wù)層出不窮。簡(jiǎn)史回顧 第六個(gè)階段從20世紀(jì)90年代末開始，其標(biāo)志是第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用。1999年11月5日在芬蘭赫爾辛基召開的ITUTG8/1第18次會(huì)議上，最終確定了3類（TDMA、CDMA-FDD、CDMA-TDD）共5種技術(shù)作為第三代移動(dòng)通信的基礎(chǔ)，其中WCDMA、cdma2000和TD-SCDMA是3G的3個(gè)主流標(biāo)準(zhǔn)。目前，WCDMA和cdma 2000在部分地區(qū)已經(jīng)正式商用。這個(gè)階段的特征是系統(tǒng)容量和載

16、頻利用率得到了較大的提高。第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)可以提供高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，承載的業(yè)務(wù)類型得到了極大的豐富。移動(dòng)通信的演進(jìn)過(guò)程一覽表2G 2.5G 2.75G 3G 3.5G 3.75G GSM系列 GSMGPRSEDGE WCDMA-R99、R4 WCDMA-R5、R6 HSDPA TD-SCDMA CDMA系列 IS-95A IS-95B CDMA2000-1x CDMA2000-1x CDMA2000-1x EV-DO EV-DV CDMA2000-3x PHS系列 PHS 現(xiàn)狀縱覽 基于TDMA技術(shù)的GSM、 DAMPS和PDC系統(tǒng)都屬于第二代數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)(2G)。 在2G發(fā)展期間, 一

17、方面, 移動(dòng)通信用戶數(shù)目突飛猛進(jìn), 通信產(chǎn)業(yè)日益成為各國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱。另一方面, 2G移動(dòng)通信系統(tǒng)及相應(yīng)的移動(dòng)通信技術(shù)面臨諸多問(wèn)題，比如: 網(wǎng)絡(luò)利用空間日益狹小; 收益增幅減緩; 話音業(yè)務(wù)和低速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)不能滿足用戶需求, 急需開發(fā)各種新型業(yè)務(wù)來(lái)吸引用戶; 網(wǎng)絡(luò)漫游只限于國(guó)內(nèi)及部分區(qū)域等。 現(xiàn)狀縱覽 針對(duì)以上問(wèn)題, 窄帶碼分多址(CDMA)蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)日益成為關(guān)注的焦點(diǎn)。事實(shí)上, 當(dāng)數(shù)字蜂窩網(wǎng)剛剛進(jìn)入實(shí)用階段之時(shí), 美國(guó)Qualcomm公司就已推出了新的移動(dòng)通信系統(tǒng)CDMA。CDMA系統(tǒng)采用了擴(kuò)頻通信技術(shù), 大幅度地提高了頻率利用率, 具有容量大、覆蓋范圍廣、手機(jī)功耗小、話音質(zhì)量高的突出優(yōu)

18、點(diǎn), 將移動(dòng)通信技術(shù)推向新的發(fā)展階段, 被人們稱之為第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)3G。現(xiàn)狀縱覽 另外, 高速移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)日益呈現(xiàn)出強(qiáng)勁態(tài)勢(shì), 成為僅次于話音業(yè)務(wù)的另一焦點(diǎn)。在移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)領(lǐng)域中, 多媒體信息服務(wù)(MMS)、 通用分組無(wú)線業(yè)務(wù)(GPRS)和無(wú)線應(yīng)用協(xié)議(WAP)等新技術(shù)正在大力推廣之中。CDMA和GSM CDMA和GSM是2G通信的主流制式，從技術(shù)上來(lái)說(shuō)，它們之間的區(qū)別就在于無(wú)線發(fā)送接收的制式不同，調(diào)制解調(diào)的方法不同。對(duì)于用戶來(lái)說(shuō)，它們的不同在于： 1. 通話質(zhì)量。CDMA的通話質(zhì)量要高于GSM，在相同環(huán)境下打電話，CDMA的雜音要比GSM小很多。 2. 手機(jī)輻射。由于CDMA采用了出色的功率控制技術(shù)，因此CDMA手機(jī)的輻射要比GSM小很多。 3. 高