移動通信培訓材料

1、移動通信基礎知識培訓移動通信基礎知識培訓XXXXX分公司分公司2014年2月17日v無線通信系統(tǒng)基本工作原理無線通信系統(tǒng)基本工作原理 1.電磁波及無線電波介紹電磁波及無線電波介紹 2.無線通信系統(tǒng)無線通信系統(tǒng)j基本組成基本組成 3.發(fā)射設備的基本原理和組成發(fā)射設備的基本原理和組成 4.接收設備的基本原理和組成接收設備的基本原理和組成v 移動通信簡介移動通信簡介 1.移動通信發(fā)展歷程移動通信發(fā)展歷程 2.移動通信的重要技術移動通信的重要技術 3.4G特點特點提綱1、電磁波及無線電波介紹、電磁波及無線電波介紹無線通信系統(tǒng)基本工作原理無線通信系統(tǒng)基本工作原理無線電波、微波、紅外線、可見光、紫外線、X

2、射線和伽馬射線等等2022-6-29無線通信系統(tǒng)基本工作原理無線通信系統(tǒng)基本工作原理無線電波是一種電磁波，其傳播速度與光速相同，且有=c/f。C為光速度。無線電波具有直射、繞射、反射與折射等現(xiàn)象。無線電波的三種傳播途徑（如圖）：1、電磁波及無線電波介紹、電磁波及無線電波介紹2022-6-29波段名稱波長范圍頻段名稱頻率范圍主要用途長波LW103104m低頻(LF)30300kHz長距離點與點通信中波MW102103m中頻(MF)3003000kHz廣播、船舶、飛行通信短波SW10102m高頻(HF)330kHz短波廣播、軍事通信米波110m甚高頻(VHF) 30300MHz電視、調頻廣播、雷達

3、分米波110dm特高頻(UHF) 3003000MHz電視、雷達、移動通信厘米波110cm超高頻(SHF) 330GHz雷達、中繼、衛(wèi)星通信毫米波110mm極高頻(EHF) 30300GHz射電天文、衛(wèi)星、雷達無線電波的波段劃分表無線電波的波段劃分表1、電磁波及無線電波介紹、電磁波及無線電波介紹無線通信系統(tǒng)基本工作原理無線通信系統(tǒng)基本工作原理2022-6-29p 長波(30-300KHz)通信n 海事通信p 中波通信(300-3000KHz)n 調幅廣播(550-1605kHz )p 短波通信(3-30MHz)n 短波廣播(2-24MHz)p 超短波通信(30-300MHz)n 調頻廣播(87

4、-108MHz)n 移動通信(150MHz)n 無線尋呼(150MHz)n 廣播電視(VHF) (1-5頻道為48.5-92MHz 6-12頻道為167-223MHz)p 微波通信(300MHz3000GHz)n廣播電視(UHF)(13-68頻道，頻率范圍是470-958MHz)n 蜂窩移動通信 GSM(900MHz,1.8GHz) CDMA(800MHz) TETRA(800MHz) TD-CDMA,WCDMA,CDMA2000(2.3GHz)n 衛(wèi)星通信(1.040GHz)n 微波中繼通信(1.040 GHz)n 無線個域網(wǎng)/局域網(wǎng)/城域網(wǎng)/廣域網(wǎng)(2.4GHz)n無線本地環(huán) MMDS(3

5、.43.6MHz) LMDS(2427MHz)n短距離無線 IR/DECT/Bluetooth/RFID/Zigbee/UWB1、電磁波及無線電波介紹、電磁波及無線電波介紹無線通信系統(tǒng)基本工作原理無線通信系統(tǒng)基本工作原理2022-6-292、無線通信系統(tǒng)基本組成、無線通信系統(tǒng)基本組成無線通信系統(tǒng)基本工作原理無線通信系統(tǒng)基本工作原理2022-6-29各部分作用各部分作用1)信息源：提供需要傳送的信息2)變換器：待傳送的信息（圖像、聲音等）與電信號之間的互相轉換3)發(fā)射機：把電信號轉換成高頻振蕩信號并由天線發(fā)射出去4)傳輸媒質：信息的傳送通道（自由空間）5)接收機：把高頻振蕩信號轉換成原始電信號6

6、)受信人：信息的最終接受者2、無線通信系統(tǒng)基本組成、無線通信系統(tǒng)基本組成無線通信系統(tǒng)基本工作原理無線通信系統(tǒng)基本工作原理2022-6-29信號在空間直接發(fā)送存在的問題信號在空間直接發(fā)送存在的問題1)天線尺寸 天線尺寸與被輻射信號的波長相比時（波長的1/101），信號才能被天線有效的輻射出去。對于音頻范圍20Hz20kHz來說，這樣的天線不可能實現(xiàn)。2)信號選擇 如果直接發(fā)射，多家電臺的發(fā)射信號頻率范圍大致相同，接收機無法區(qū)分。3、發(fā)送設備的基本原理和組成、發(fā)送設備的基本原理和組成無線通信系統(tǒng)基本工作原理無線通信系統(tǒng)基本工作原理2022-6-29問題的解決問題的解決調制調制1)什么是調制？ 把待

7、傳送信號“裝載”到高頻振蕩信號上的過程。2)三種信號 調制信號、載波信號和已調信號3)三種方式 調幅（AM）、調頻（FM）和調相（PM）3、發(fā)送設備的基本原理和組成、發(fā)送設備的基本原理和組成無線通信系統(tǒng)基本工作原理無線通信系統(tǒng)基本工作原理2022-6-293、發(fā)送設備的基本原理和組成、發(fā)送設備的基本原理和組成典型發(fā)送設備的組成框圖典型發(fā)送設備的組成框圖無線通信系統(tǒng)基本工作原理無線通信系統(tǒng)基本工作原理2022-6-29信號的信號的“卸載卸載”解調解調1)什么是解調？ 從高頻已調波信號中“取出”調制信號的過程。2)解調的三種方式 對調幅波的解調檢波 對調頻波的解調鑒頻 對調相波的解調鑒相4、接收設

8、備的基本原理和組成、接收設備的基本原理和組成無線通信系統(tǒng)基本工作原理無線通信系統(tǒng)基本工作原理2022-6-29無線通信系統(tǒng)基本工作原理無線通信系統(tǒng)基本工作原理典型接收設備的組成框圖典型接收設備的組成框圖4、接收設備的基本原理和組成、接收設備的基本原理和組成v無線通信系統(tǒng)基本工作原理無線通信系統(tǒng)基本工作原理 1.電磁波及無線電波介紹電磁波及無線電波介紹 2.無線通信系統(tǒng)基本組成無線通信系統(tǒng)基本組成 3.發(fā)射設備的基本原理和組成發(fā)射設備的基本原理和組成 4.接收設備的基本原理和組成接收設備的基本原理和組成v 移動通信簡介移動通信簡介 1.移動通信發(fā)展歷程移動通信發(fā)展歷程 2.移動通信的關鍵技術移動

9、通信的關鍵技術 3.4G特點特點提綱 移動通信簡介移動通信簡介2022-6-29 所謂移動通信，是指通信的一方或雙方是在移動中實現(xiàn)通信的。也就是說，通信的雙方至少有一方處在運動中或暫時停留在某一非預定的位置上。其中，包括移動臺（汽車、火車、飛機、船艦等移動體上）與固定臺之間通信、移動臺與移動臺之間通信、移動臺通過基站與有線用戶通信等。2022-6-29 移動通信的發(fā)展歷史可以追溯到19世紀。1864年，Maxwel(詹姆斯克拉克麥克斯韋)從理論上證明了電磁波的存在,這一理論于1876年被赫茲用電磁波輻射的實驗證實，使人們認識到電磁波和電磁能量是可以控制發(fā)射的。接著1900年馬可尼和波波夫等人利

10、用電磁波作了遠距離通信的實驗獲得了成功，從此通信進入了無線電通信的新時代。 移動通信簡介移動通信簡介2022-6-29第一代（1G）：模擬移動通信系統(tǒng) （80年代）AMPS / TACS / JTACS / NMT第二代（2G）：數(shù)字移動通信系統(tǒng)（90年代）GSM / GPRS / EDGECDMA（IS95）/CDMA2000 1xD-AMPS（IS-136）/ PDC第三代（3G）：寬帶移動通信系統(tǒng)（2000年）WCDMA / HSDPA / HSUPA / HSPA+1xEVDO (Rel.0 / Rel.A / Rel.B)TD-SCDMA / TD-HSDPA / TD-HSUPA

11、/ TD-HSPA+第四代（4G）：多媒體移動通信系統(tǒng)LTE FDD / LTE+TD-LTE / TD-LTE+WiMax / WiMax II 移動通信簡介移動通信簡介1.移動通信發(fā)展歷程移動通信發(fā)展歷程 GSMWCDMAIS-95 CDMACDMA2000TD-SCDMAIS-136UWC-136GPRSEDGE模擬系統(tǒng)模擬系統(tǒng)1.移動通信發(fā)展歷程移動通信發(fā)展歷程 移動通信簡介移動通信簡介2022-6-29AMPSTACSNMTS其它第一代 80年代模擬模擬技術GSMCDMA IS-95TDMAIS-136JDC第二代 90年代數(shù)字需求驅動數(shù)字技術語音業(yè)務第三代 IMT-2000WCDM

12、Acdma2000需求驅動寬帶業(yè)務TD-SCDMAFDMA語音TDMA和CDMA話言和低速數(shù)據(jù)CDMA寬帶多媒體移動通信簡移動通信簡介1.移動通信發(fā)展歷程移動通信發(fā)展歷程2022-6-29歷史回顧歷史回顧：1978年，美國的貝爾實驗室成功開發(fā)了AMPS（Advance Mobile Phone Service）系統(tǒng)，實現(xiàn)了真正意義上的可以隨時隨地通信的大容量的蜂窩移動通信系統(tǒng)。1987年，中國首個年，中國首個TACS制式模擬移動電話系統(tǒng)建成商用，之后制式模擬移動電話系統(tǒng)建成商用，之后AMPS也也曾被引入中國。曾被引入中國。主要標準：主要標準：美國的AMPS、歐洲的TACS、英國的ETACS、歐

13、洲的NMT-450和NMT-900、日本的NTT和JTACS/NTACS主要特點主要特點： 用戶的接入方式采用頻分多址（FDMA），當一個呼叫建立后，該用戶在其呼叫結束以前一直占用一個頻段調制方式：FM業(yè)務的種類單一，主要是話音業(yè)務系統(tǒng)的保密性較差頻譜效率較低，有限頻譜資源和無限用戶 容量之間的矛盾十分突出 移動通信簡介移動通信簡介1.移動通信發(fā)展歷程移動通信發(fā)展歷程2022-6-29歷史回顧歷史回顧：1992年，第一個數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)歐洲的GSM（Global System for Mobile Communication）網(wǎng)絡在歐洲開始鋪設，由于其優(yōu)越的性能，在全球范圍內以驚人的速度得

14、以擴張，目前已是全球最大的蜂窩通信系統(tǒng)。1993年，中國的第一個全數(shù)年，中國的第一個全數(shù)字移動電話字移動電話GSM系統(tǒng)建成開通，之后中國電信和中國聯(lián)通都采用系統(tǒng)建成開通，之后中國電信和中國聯(lián)通都采用了了GSM。主要特點主要特點： 微蜂窩小區(qū)結構 數(shù)字化技術-語音信號數(shù)字化 新的調制方式-GMSK、QPSK等 FDMA/TDMA 頻譜利用率高，系統(tǒng)容量大 便于實現(xiàn)通信安全保密 移動通信簡介移動通信簡介1.移動通信發(fā)展歷程移動通信發(fā)展歷程2022-6-29歷史回顧歷史回顧：1995年，美國的高通公司（Qualcomm）提出了一種采用碼分多址（CDMA)方式的數(shù)字蜂窩系統(tǒng)技術解決方案（IS-95 C

15、DMA)，目前已分別在中國香港、韓國、北美等國家和地區(qū)投入使用，用戶反映良好。CDMA系統(tǒng)的主要特點系統(tǒng)的主要特點： 用戶的接入方式采用碼分多址（CDMA） 軟容量、軟切換，系統(tǒng)容量大 抗多徑衰落 可運用話音激活、分集接收等先進技術1.移動通信發(fā)展歷程移動通信發(fā)展歷程 移動通信簡介移動通信簡介2022-6-29 2.5G主要解決數(shù)字移動通信系統(tǒng)傳輸速率低和直接上因特網(wǎng)的問題。GSM增加了分組無線業(yè)務GPRS和EDGE技術，速率從9.6kbit/s提高到120kbit/s；CDMA發(fā)展成CDMA1X，速率從9.6kbit/s提高到150kbit/s左右。2GTDMACDMA（美國）GSM（歐洲）

16、D-AMPS（美國）JDC（日本）1.移動通信發(fā)展歷程移動通信發(fā)展歷程 移動通信簡介移動通信簡介3G的主要特點的主要特點：v 支持移動多媒體業(yè)務支持移動多媒體業(yè)務v 寬帶寬帶CDMA技術技術v 高頻譜效率高頻譜效率v FDMA/TDMA/CDMAv 從電路交換到分組交換從電路交換到分組交換v 從媒體從媒體(media) 到到 多媒體多媒體(Multi-media)v 高保密性高保密性v 全球范圍無縫漫游系統(tǒng)全球范圍無縫漫游系統(tǒng)v 微蜂窩結構微蜂窩結構 主流技術：主流技術：v WCDMAv cdma2000v TD-SCDMA 移動通信簡介移動通信簡介1.移動通信發(fā)展歷程移動通信發(fā)展歷程2022

17、-6-29 以歐洲為主的3GPP（3rd Generation Partnership Project）發(fā)展WCDMA、CDMA 、TDD和EDGE 以美國為主的3GPP2發(fā)展cdma2000的技術規(guī)范3GPP23GPP WCDMA核心網(wǎng)絡：基于核心網(wǎng)絡：基于MAP和和GPRS無線傳輸技術：無線傳輸技術： WCDMAFDD/TDD cdma2000核心網(wǎng)絡：基于核心網(wǎng)絡：基于ANSI 41和和MIP無線傳輸技術：無線傳輸技術：cdma2000EDGETD-SCDMA 移動通信簡介移動通信簡介1.移動通信發(fā)展歷程移動通信發(fā)展歷程2022-6-29第三代移動通信標準化的伙伴項目：第三代移動通信標準

18、化的伙伴項目：3GPP和和3GPP2v 3GPP（Third Generation Partnership Project） 由歐洲的ETSI、日本ARIB、TTC、韓國TTA、美國的T1和中國 CWTS六個標準化組織組成。宗旨是制定以GSM為核心網(wǎng)， WCDMA和CDMA TDD（TD-SCDMA和UTRA TDD融合技術） 為無線接口的標準。v 3GPP2（Third Generation Partnership Project 2） 由美國的ANSI（TIA）、日本ARIB、TTC、韓國TTA和中國 CWTS五個標準化組織組成。宗旨是制定以ANSI/IS-41為核心 網(wǎng)，CDMA2000

19、為無線接口的標準。 移動通信簡介移動通信簡介1.移動通信發(fā)展歷程移動通信發(fā)展歷程2022-6-29移動通訊各代典型業(yè)務特點移動通訊各代典型業(yè)務特點典型代表典型代表技術技術特性特性第一代第一代AMPS小區(qū)制蜂窩系統(tǒng)小區(qū)制蜂窩系統(tǒng)模擬話音模擬話音第二代第二代GSM數(shù)字蜂窩（數(shù)字蜂窩（TDMA）數(shù)字話音，數(shù)據(jù)速率數(shù)字話音，數(shù)據(jù)速率9.6Kb/S第二代半第二代半GPRS通用分組數(shù)字蜂窩通用分組數(shù)字蜂窩數(shù)據(jù)速率數(shù)據(jù)速率115Kb/s,數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)在線連接線連接第三代第三代W-CDMAcdma2000TD-SCDMA寬帶碼分多址，實寬帶碼分多址，實現(xiàn)寬帶多媒體業(yè)務現(xiàn)寬帶多媒體業(yè)務數(shù)據(jù)速率最高達數(shù)據(jù)速率最高達

20、2Mb/s，數(shù)據(jù)在線連接寬帶數(shù)據(jù)業(yè)數(shù)據(jù)在線連接寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務務4G 移動通信簡介移動通信簡介1.移動通信發(fā)展歷程移動通信發(fā)展歷程2022-6-29 移動通信簡介移動通信簡介 2.移動通信的關鍵技術移動通信的關鍵技術 2.移動通信的關鍵技術移動通信的關鍵技術 移動通信簡介移動通信簡介2022-6-29 移動通信簡介移動通信簡介 2.移動通信的關鍵技術移動通信的關鍵技術 移動通信簡介移動通信簡介 2.移動通信的關鍵技術移動通信的關鍵技術 移動通信簡介移動通信簡介 2.移動通信的關鍵技術移動通信的關鍵技術 移動通信簡介移動通信簡介 2.移動通信的關鍵技術移動通信的關鍵技術 2.移動通信的關鍵技術移動通

21、信的關鍵技術 移動通信簡介移動通信簡介 移動通信簡介移動通信簡介 2.移動通信的關鍵技術移動通信的關鍵技術2022-6-29 移動通信簡介移動通信簡介 2.移動通信的關鍵技術移動通信的關鍵技術2022-6-29 移動通信簡介移動通信簡介 2.移動通信的關鍵技術移動通信的關鍵技術硬切換是在不同頻率的基站或覆蓋小區(qū)之間的切換軟切換是發(fā)生在同一頻率的兩個不同基站之間的切換接力切換是一種改進的硬切換技術，可提高切換成功率，與軟切換比，可以克服切換時對鄰近基站信道資源的占用，能夠使系統(tǒng)容量得以增加。2022-6-29 移動通信簡介移動通信簡介 2.移動通信的關鍵技術移動通信的關鍵技術2022-6-29 2.移動通信的關鍵技術移動通信的關鍵技術 移動通信簡介移動通信簡介蜂窩移動通信技術蜂窩移動通信技術的的特征：1.低功率發(fā)射，覆蓋范圍小2.頻率復用3.蜂