移動(dòng)通信第1講概論課件

1、移動(dòng)通信歡迎大家選修這門課任課教師：羅清龍Mobile Communication課程安排40學(xué)時(shí)；4個(gè)實(shí)驗(yàn)，安排在十月份；開卷考試；第2頁2022/8/7課程內(nèi)容移動(dòng)通信的原理部分： 移動(dòng)信道特性、抗衰落技術(shù)、組網(wǎng)技術(shù)等；移動(dòng)通信的實(shí)例部分： GSM系統(tǒng)、CDMA系統(tǒng)等；第3頁2022/8/7第4頁2022/8/7參考教材第5頁2022/8/7目 錄第1章 概論 (2)第2章 調(diào)制解調(diào) 第3章 移動(dòng)信道的傳播特性 (3)第4章 抗衰落技術(shù) (1)第5章 組網(wǎng)技術(shù) (4)第6章 頻分多址(FDMA)模擬蜂窩網(wǎng) 第7章 時(shí)分多址(TDMA)數(shù)字蜂窩網(wǎng) (4)第8章 碼分多址(CDMA)移動(dòng)通信系

2、統(tǒng)(一) (4) 第9章 碼分多址(CDMA)移動(dòng)通信系統(tǒng)(二) (1)第10章移動(dòng)通信的展望個(gè)人通信 (1)移動(dòng)通信-現(xiàn)代通信手段現(xiàn)代生活移動(dòng)通信移動(dòng)通信？與有線通信有何區(qū)別？應(yīng)用？第8頁2022/8/7第一章 概論1.1 移動(dòng)通信的主要特點(diǎn)1.2 移動(dòng)通信的分類1.3 常用移動(dòng)通信系統(tǒng)1.4 移動(dòng)通信的基本技術(shù)第9頁2022/8/7過去曾被用來區(qū)分任何在使用中可以移動(dòng)的無線終端；近來用于描述可以在任何高速平臺(tái)上使用的無線終端?？焖龠\(yùn)動(dòng)的汽車火車飛機(jī)艦船 移動(dòng)（Mobile）第10頁2022/8/7通信的一方或雙方在移動(dòng)中進(jìn)行信息傳輸和交換. 可描述為：移動(dòng)終端 固定基站 固定骨干網(wǎng)絡(luò) 的通

3、信。移動(dòng)通信第11頁2022/8/7移動(dòng)無線系統(tǒng)范例家用電器遙控器無繩電話手持對(duì)講機(jī)尋呼機(jī)（BP機(jī)）蜂窩電話（手機(jī)或大哥大）集群通信第12頁2022/8/71.1 移動(dòng)通信的主要特點(diǎn)(1) 無線電波傳輸信息(2) 復(fù)雜的干擾環(huán)境(3) 頻譜資源有限(4) 多種多樣的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)(5) 移動(dòng)的環(huán)境第13頁2022/8/71.1 移動(dòng)通信的主要特點(diǎn)(1) 無線電波傳輸信息彌散損耗陰影效應(yīng)多徑效應(yīng)電平衰落、時(shí)延擴(kuò)展多普勒頻移隨機(jī)調(diào)頻電波傳播特性快速隨機(jī)起伏嚴(yán)重影響通信質(zhì)量第14頁2022/8/71.1 移動(dòng)通信的主要特點(diǎn)(2) 復(fù)雜的干擾環(huán)境外部干擾（天電、工業(yè)干擾、信道噪聲）鄰道干擾互調(diào)干擾共道干擾多

4、址干擾遠(yuǎn)近效應(yīng)第15頁2022/8/71.1 移動(dòng)通信的主要特點(diǎn)(3) 頻譜資源有限 解決的方法開辟和啟用新的頻段。研究各種新技術(shù)和新措施，壓縮帶寬，提高頻譜利用率。有限頻譜的合理分配和嚴(yán)格管理。第16頁2022/8/71.1 移動(dòng)通信的主要特點(diǎn)(4) 多種多樣的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)帶狀（鐵路、公路沿線）面狀（城市或地區(qū)）立體狀（地面通信與衛(wèi)星通信的綜合系統(tǒng)）單網(wǎng)多網(wǎng) 要求網(wǎng)絡(luò)管理和控制有效。第17頁2022/8/71.1 移動(dòng)通信的主要特點(diǎn)(5) 移動(dòng)的環(huán)境手機(jī)：體積小、重量輕、省電、操作簡(jiǎn)單、便攜。車載/機(jī)載臺(tái)：抗震、抗沖擊、抗高低溫。第18頁2022/8/7按使用對(duì)象：民用（如蜂窩系統(tǒng)），軍用按經(jīng)營(yíng)

5、方式：公用網(wǎng)，專用網(wǎng)按組網(wǎng)方式：大區(qū)制， 小區(qū)制按信號(hào)方式：模擬， 數(shù)字按多址連接：FDMA，TDMA，CDMA按頻道工作方式：?jiǎn)喂ぃp工，半雙工移動(dòng)通信系統(tǒng)的分類1.2 移動(dòng)通信系統(tǒng)的分類第19頁2022/8/7 何謂 單工,雙工,半雙工? (1) 單工通信(one way communication) ：?jiǎn)蜗蛲ㄐ?。通信雙方交替進(jìn)行收、發(fā)信。分同頻單工和異頻單工兩種。(圖1.1）(2) 雙工通信(full-duplex communication)：通信雙方同時(shí)發(fā)和收信息。使用一對(duì)同樣的、但又相互獨(dú)立的 頻道（頻分雙工 FDD）； 或一條無線信道上相鄰的 時(shí)隙（時(shí)分雙工TDD）的工作方式。(

6、圖1.2)單工，雙工，半雙工?1.2.1 工作方式第20頁2022/8/7 何謂 單工,雙工,半雙工? 1.2.1 工作方式圖1.1 單工通信 第21頁2022/8/7 何謂 單工,雙工,半雙工? 1.2.1 工作方式圖1.2 雙工通信 第22頁2022/8/7第一章 概 論二、一些無線系統(tǒng)術(shù)語8. 何謂 單工,雙工,半雙工? 后向信道 ( BCC )前向信道 ( FCC )頻率時(shí)間頻率間隔時(shí)間間隔(a) FDD在同一時(shí)間提供兩個(gè)單工信道 (b) TDD在同一頻率信道提供兩個(gè)單工時(shí)隙后向信道 ( BCC )前向信道 ( FCC )第23頁2022/8/7 何謂 單工,雙工,半雙工? (3) 半

7、雙工(half-duplex communication) ：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。基站工作方式與雙工方式完全相同。 1.2.1 工作方式第24頁2022/8/7 第一代移動(dòng)通信系統(tǒng)：模擬調(diào)頻、頻分多址 蜂窩網(wǎng)（公用移動(dòng)通信系統(tǒng)） 集群（專用移動(dòng)通信系統(tǒng)） 無繩電話第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)：數(shù)字傳輸、時(shí)分多址/碼分多址 數(shù)字蜂窩系統(tǒng) 數(shù)字無繩電話系統(tǒng) 數(shù)字集群系統(tǒng)1.2.2 模擬網(wǎng)與數(shù)字網(wǎng)第25頁2022/8/7 第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)：個(gè)人通信 話音 低速/高速數(shù)據(jù) 多媒體接口 支持面向電路和面向分組業(yè)務(wù) 工作在各種通信環(huán)境 更高的頻譜效率和更

8、大的通信容量 與固網(wǎng)兼容 和現(xiàn)有移動(dòng)通信網(wǎng)互連互通、全球漫游 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可配置成不同形式 高級(jí)移動(dòng)性管理1.2.2 模擬網(wǎng)與數(shù)字網(wǎng)第26頁2022/8/7 數(shù)字通信系統(tǒng)的主要優(yōu)點(diǎn)可歸納如下：(1) 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。1.2.2 模擬網(wǎng)與數(shù)字網(wǎng)第27頁2022/8/71.2.3 話音通信與數(shù)據(jù)通信圖 1.3 移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的分類 第28頁2022/8/

9、71.3.1 無線尋呼系統(tǒng)1.3.2 蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)1.3.3 無繩電話系統(tǒng)1.3.4 集群移動(dòng)通信系統(tǒng)1.3.5 移動(dòng)衛(wèi)星通信系統(tǒng)1.3.6 分組無線網(wǎng)1.3 常用移動(dòng)通信系統(tǒng)第29頁2022/8/71.3.2 蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng) 一些無線系統(tǒng)術(shù)語基站 (BS): 移動(dòng)無線系統(tǒng)中的固定臺(tái)站，用來和移動(dòng)臺(tái)進(jìn)行無線通信?；窘ㄔ诟采w區(qū)域的中央或邊沿, 包括收、發(fā)信機(jī)和天線。移動(dòng)交換中心 (MSC): 在大范圍服務(wù)區(qū)域中協(xié)調(diào)呼叫路由的交換中心。在蜂窩系統(tǒng)中, MSC 將基站和用戶連到公用電話網(wǎng)上。(圖1.8）第30頁2022/8/71.3.2 蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng) 一些無線系統(tǒng)術(shù)語移動(dòng)交換中心 (MS

10、C):圖 1.8 越區(qū)切換示意圖 第31頁2022/8/71.3.2 蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng) 一些無線系統(tǒng)術(shù)語切換(switching)：將移動(dòng)臺(tái)從一個(gè)信道切換到另一個(gè)信道的過程。漫游(roaming)：移動(dòng)臺(tái)可以在不是最初登記的其他區(qū)域內(nèi)通信。前向信道(FCC)：基站向移動(dòng)用戶傳送信息的無線信道。后向信道(BCC)：移動(dòng)用戶向基站傳送信息的無線信道。第32頁2022/8/71.3.2 蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)(1)大區(qū)制與小區(qū)制 早期的移動(dòng)通信系統(tǒng)采用 大區(qū)制，即由一個(gè)基站, 通過高的天線塔( 30m )，一個(gè)大功率 ( 50-200 W）發(fā)射機(jī)和一個(gè)接收機(jī)，復(fù)蓋較大服務(wù)區(qū)（半徑 50 km） 。 大區(qū)制

11、的特點(diǎn)是： 基站設(shè)備簡(jiǎn)單； 無頻率切換 ； 無線接入容易； 但系統(tǒng)不能重復(fù)使用相同頻率。 如，70年代美國(guó)紐約開通的IMTS系統(tǒng)，網(wǎng)中只允許12對(duì)用戶同時(shí)通話.第33頁2022/8/71.3.2 蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)(2) 蜂窩系統(tǒng) 蜂窩（cellular）系統(tǒng)是解決頻率不足和用戶容量問題的一大突破。它能在有限頻譜上提供大容量，而不需做技術(shù)上重大修改。（圖1.5）第34頁2022/8/71.3.2 蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)(2) 蜂窩系統(tǒng)圖1.5 大區(qū)覆蓋與小區(qū)覆蓋第35頁2022/8/71.3.2 蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)(2) 蜂窩系統(tǒng)蜂窩概念是一種系統(tǒng)的概念，其思想是：將一個(gè)大區(qū)劃分為若干六邊形小區(qū)（cel

12、l）, 每個(gè)小區(qū)設(shè)立基站 ( BS ) , 每個(gè)基站分配可用信道的一部分，其他小區(qū)使用另外不同的信道，這樣基站（小區(qū)）之間的干擾就最小。由若干個(gè)小區(qū)構(gòu)成：“ 區(qū)群 ” 或 “ 簇 ”（cluster），結(jié)構(gòu)似 “蜂窩” 。因此稱作 蜂窩系統(tǒng)。第36頁2022/8/71.3.2 蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)(3) 頻率復(fù)用（ Frequency Reuse）蜂窩移動(dòng)系統(tǒng)依賴于整個(gè)復(fù)蓋區(qū)內(nèi)信道的智能分配和復(fù)用（圖1.6）。頻率再用/復(fù)用：圖中標(biāo)有相同字母的小區(qū)使用相同的頻率組，不同字母小區(qū)意味著使用的載頻不同。各小區(qū)所使用的頻率其他簇相應(yīng)的小區(qū)還可以再用。第37頁2022/8/71.3.2 蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)(

13、3) 頻率復(fù)用（ Frequency Reuse）圖1.6 蜂窩系統(tǒng)的頻率再用 第38頁2022/8/71.3.2 蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)(4) 小區(qū)分裂（Cell splitting）系統(tǒng)容量：小區(qū)（頻率組不變）； 單位面積容納的用戶數(shù)； 系統(tǒng)頻率利用率小區(qū)分裂：把小區(qū)分割成更小的蜂窩狀區(qū)域，減小新小區(qū)的發(fā)射功率、采用相同的頻率再用模式；分裂后的新小區(qū)支持和原小區(qū)同樣數(shù)量的用戶；提高了系統(tǒng)單位面積的用戶數(shù)。第39頁2022/8/71.3.2 蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)(4) 小區(qū)分裂（Cell splitting）圖1.6-2 小區(qū)分裂 第40頁2022/8/71.3.2 蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)(4) 小區(qū)分裂（

14、Cell splitting）圖1.6-3 蜂窩4分裂為更小的小區(qū) 第41頁2022/8/71.3.2 蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)(5) 越區(qū)切換（handoff） 越區(qū)切換：移動(dòng)用戶在蜂窩區(qū)中快速運(yùn)動(dòng)時(shí)，用戶之間的通話常常不會(huì)在一個(gè)小區(qū)中結(jié)束，可能跨越多個(gè)小區(qū)。移動(dòng)臺(tái)從一個(gè)小區(qū)進(jìn)入另一個(gè)相鄰的小區(qū)時(shí)，其工作頻率及基站與移動(dòng)交換中心的接續(xù)鏈路必須從它離開的小區(qū)轉(zhuǎn)換到正在進(jìn)入的小區(qū)。 移動(dòng)電話交換局(MTSO)/移動(dòng)交換中心(MSC)：控制和管理網(wǎng)絡(luò) 對(duì)所在地區(qū)已注冊(cè)登記的用戶頻道分配、建立呼叫、頻道切換、系統(tǒng)維護(hù)、性能測(cè)試、存儲(chǔ)計(jì)費(fèi)信息等。 移動(dòng)通信網(wǎng)和公共電話交換網(wǎng)的接口。 保證移動(dòng)用戶之間的通信，移

15、動(dòng)用戶和有線用戶的通信。第42頁2022/8/71.3.2 蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)(5) 越區(qū)切換（handoff）圖1.7 蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)示意圖第43頁2022/8/71.3.3 無繩電話系統(tǒng)簡(jiǎn)單的無繩系統(tǒng)是將普通電話分成座機(jī)和手機(jī)兩部分,由于手機(jī)與座機(jī)之間不需要聯(lián)線，故稱之為 無繩 ( wireless )。座機(jī)市話局圖 1.9 無繩電話系統(tǒng)示意圖 第44頁2022/8/7無繩電話系統(tǒng)是使用無線鏈路來連接便攜手機(jī)和基站的全雙工系統(tǒng)。它是一種以有線電話網(wǎng)為依托的通信方式，也可以說是有線電話的無限延伸。無繩系統(tǒng)是從無繩電話開始的，圖1.9-2說明了無繩電話系統(tǒng)：圖1.9-2 無繩電話系統(tǒng)圖例1.3

16、.3 無繩電話系統(tǒng)第45頁2022/8/7無繩電話發(fā)展歷程a. 第一代模擬無繩電話 ( CT0 , CT1 )：早期的無繩電話是模擬系統(tǒng)，主要在室內(nèi)使用，通信距離只能達(dá)到幾十米遠(yuǎn)；頻譜利用率低，容量小，抗干擾能力和音質(zhì)都較差。b. 第二代數(shù)字無繩電話系統(tǒng) ( CT2 )：由于采用了語音編碼，時(shí)分雙工 (TDD) 等數(shù)字技術(shù)，同時(shí)采用了多頻道共用和信道動(dòng)態(tài)分配技術(shù)，系統(tǒng)容量和抗干擾能力都大大提高。 1.3.3 無繩電話系統(tǒng)第46頁2022/8/7無繩電話發(fā)展歷程b. 第二代數(shù)字無繩電話系統(tǒng) ( CT2 )：英國(guó)最早將 CT2 投入商用。 CT2可以用于室外，基站 ( Telepoint ) 能覆

17、蓋幾百米的范圍。CT2無繩電話系統(tǒng)只有單向呼叫能力，不能被叫且無越區(qū)切換和漫游功能。Motorola 推出二合一“手機(jī)”：CT2 + BP = 蜂窩大哥大1.3.3 無繩電話系統(tǒng)第47頁2022/8/7無繩電話發(fā)展歷程c. 第三代無繩電話系統(tǒng) ( DECT ) ： 1992年歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì) EITS公布了新的數(shù)字無繩通信標(biāo)準(zhǔn):歐洲數(shù)字無繩電話系統(tǒng) DECT (Digital European Cordless Telephone)。它的 技術(shù)更加先進(jìn)，業(yè)務(wù)更加完善，系統(tǒng)容量更大，并且可實(shí)現(xiàn) 雙向呼叫，漫游及切換功能 ，從而向 個(gè)人通信業(yè)務(wù) 又邁進(jìn)了一大步。1.3.3 無繩電話系統(tǒng)第48頁20

18、22/8/7無繩電話發(fā)展歷程c. 第三代無繩電話系統(tǒng) ( DECT ) ： DECT的應(yīng)用范圍：DECT提供的業(yè)務(wù)包括語音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù) 住宅無繩電話； 無繩 PBX (Private Branch Exchange)系統(tǒng)； 公共無繩系統(tǒng)； 無線本地環(huán)路。 DECT的技術(shù)特性：1.3.3 無繩電話系統(tǒng)專用小交換機(jī)第49頁2022/8/7無繩電話發(fā)展歷程d. 其他標(biāo)準(zhǔn)：PHS（日本）PACS（美國(guó)）中國(guó)數(shù)字無繩電話（CDCT）：國(guó)家 863高技術(shù)通信重大項(xiàng)目PAS（中國(guó)，小靈通）1.3.3 無繩電話系統(tǒng)第50頁2022/8/7無繩電話發(fā)展歷程總之：無繩通信與蜂窩移動(dòng)系統(tǒng)都是為用戶提供一定范圍的可移動(dòng)

19、性，但從組網(wǎng)上有很大差別。蜂窩移動(dòng)通信具有自己獨(dú)立的組網(wǎng)能力，無繩系統(tǒng)強(qiáng)調(diào)其接入能力，依附于其他通 訊 網(wǎng) （公用電話網(wǎng)，蜂窩移動(dòng)網(wǎng)， 數(shù)據(jù)通信網(wǎng)等）這樣，系統(tǒng)造價(jià)低，便宜，用戶易于接受。在歐洲、日本和亞洲得到較大發(fā)展。1.3.3 無繩電話系統(tǒng)第51頁2022/8/7(1) 什么是集群系統(tǒng)？集群（ Trunking 中繼）系統(tǒng)屬調(diào)度性專用通信網(wǎng)，以無線用戶為主，即以調(diào)度臺(tái)與移動(dòng)臺(tái)之間的通話為主。集群通信系統(tǒng)是一種高級(jí)移動(dòng)調(diào)度系統(tǒng)，代表著通信體制之一的專用移動(dòng)通信網(wǎng)發(fā)展方向。追溯它的產(chǎn)生：集群的概念確實(shí)是從有線電話通信中的“中繼”概念而來。1908年，E.C.Mo1ina發(fā)表的“中繼”曲線的概念

20、等級(jí)，證明了一群用戶的若干中繼線路的概率可以大大提高中繼線的利用率。“集群”這一概念應(yīng)用于無線電通信系統(tǒng)，把信道視為中繼。1.3.4 集群移動(dòng)通信系統(tǒng)第52頁2022/8/7(1) 什么是集群系統(tǒng)？集群通信系統(tǒng)：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：出租汽車，工礦企業(yè)，車站,碼頭，機(jī)場(chǎng)，公安，電力系統(tǒng)等進(jìn)行生產(chǎn)調(diào)度和指揮。由基站控制所屬移動(dòng)臺(tái)構(gòu)成專用無線電話系統(tǒng)。最初是眾多移動(dòng)用戶共用一個(gè)頻道， 任一用戶都能聽到調(diào)度臺(tái)的呼叫，即所謂“一呼百應(yīng) ”系統(tǒng)，而移動(dòng)用戶之間不能直接通話。1.

21、3.4 集群移動(dòng)通信系統(tǒng)第53頁2022/8/7(2) 集群系統(tǒng)的特點(diǎn)（與蜂窩對(duì)比）：專用移動(dòng)通信網(wǎng)，用戶賦予不同的優(yōu)先等級(jí)；調(diào)度業(yè)務(wù)，限時(shí)（1560秒）；無線用戶和無線用戶之間的通信；一般采用半雙工方式（已有全雙工產(chǎn)品）；主要是改進(jìn)頻道共用技術(shù)，蜂窩系統(tǒng)主要是采用頻率再用技術(shù)。 說明：隨著通信技術(shù)的發(fā)展，兩種系統(tǒng)的特征都會(huì)不斷發(fā)生變化，許多技術(shù)可以互相借鑒，服務(wù)要求不同，運(yùn)行環(huán)境不同。1.3.4 集群移動(dòng)通信系統(tǒng)第54頁2022/8/7(3) 集群系統(tǒng)的組成 組成：基本系統(tǒng)，區(qū)域網(wǎng)，多區(qū)域網(wǎng)。 基本系統(tǒng)（單基站/多基站） 移動(dòng)臺(tái)（車載臺(tái)和手機(jī)） 調(diào)度臺(tái) 基站轉(zhuǎn)發(fā)器 系統(tǒng)管理終端和控制部分 兩

22、種基站結(jié)構(gòu) 專用控制信道的集中控制方式 隨路信令的分布式控制方式1.3.4 集群移動(dòng)通信系統(tǒng)第55頁2022/8/7(3) 集群系統(tǒng)的組成1.3.4 集群移動(dòng)通信系統(tǒng)圖1.10 集群網(wǎng)絡(luò)的基本結(jié)構(gòu) (a) 集中控制方式PABX：專用自動(dòng)小交換機(jī)PSTN：公共交換電話網(wǎng)第56頁2022/8/7(3) 集群系統(tǒng)的組成1.3.4 集群移動(dòng)通信系統(tǒng)圖1.10 集群網(wǎng)絡(luò)的基本結(jié)構(gòu) (b) 分布控制方式第57頁2022/8/7(4) 集群方式消息集群傳輸集群準(zhǔn)傳輸集群1.3.4 集群移動(dòng)通信系統(tǒng)第58頁2022/8/7移動(dòng)衛(wèi)星通信：在海上、空中、地形復(fù)雜而人口稀疏的地區(qū)就是利用不同地球軌道上的衛(wèi)星進(jìn)行通信

23、的方式。衛(wèi)星軌道分：赤道(同步)地球軌道 (GEO) 非赤道(同步)地球軌道（NGEO)中低軌道衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)：非同步、衛(wèi)星緩慢移動(dòng)，衛(wèi)星軌道越高，所需衛(wèi)星數(shù)目越少。目前提出的各種實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星移動(dòng)個(gè)人通信的系統(tǒng)，以美國(guó)的中、低軌道衛(wèi)星移動(dòng)系統(tǒng)最具代表性。1.3.5 移動(dòng)衛(wèi)星通信系統(tǒng)第59頁2022/8/7 中低軌道衛(wèi)星 “銥”(Iridium)系統(tǒng)于1998年聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行, 后失敗。 “全球星”(Globostar)系統(tǒng)于1999年提供服務(wù)； “中國(guó)軌道衛(wèi)星”(ICO)系統(tǒng)在近些年投入使用。1.3.5 移動(dòng)衛(wèi)星通信系統(tǒng)第60頁2022/8/7 “銥”系統(tǒng)簡(jiǎn)介： 原設(shè)計(jì)成77顆衛(wèi)星分布在離地面785k

24、m上空的 7 個(gè)軌道上（類似銥原子結(jié)構(gòu)） 。后改為：66顆衛(wèi)星，分布在 6 條軌道上； 每顆衛(wèi)星直徑 1.2m , 高2.3m，壽命5年。在地面上形成 L 波段的48個(gè)波束（即地面的48個(gè)蜂窩小區(qū)）每個(gè)小區(qū)直徑 648 km，總覆蓋面積達(dá) 4000km, 平均每個(gè)信道重用200次。1.3.5 移動(dòng)衛(wèi)星通信系統(tǒng)第61頁2022/8/7 “銥”系統(tǒng)簡(jiǎn)介： 銥系統(tǒng)采用了 FDMA / TDMA 混合多址連接，L波段按FDMA方式劃分成12個(gè)信道，每個(gè)信道再用時(shí)分多址劃分若干時(shí)隙分配給用戶。 這樣： 每顆星提供 48個(gè) 小區(qū)，每個(gè)小區(qū)平均 80個(gè) 信道，因此，每個(gè)衛(wèi)星： 48 803840個(gè) 信道，按

25、設(shè)計(jì)：小區(qū)數(shù)為 2150個(gè)，則全球形成 172000 個(gè)信道。1.3.5 移動(dòng)衛(wèi)星通信系統(tǒng)第62頁2022/8/7 “銥”系統(tǒng)簡(jiǎn)介： 衛(wèi)星系統(tǒng)中用戶 地面網(wǎng)絡(luò)中用戶主呼用戶 衛(wèi)星衛(wèi)星 地面匯接站地面匯接站 有關(guān)地面網(wǎng)絡(luò) 衛(wèi)星系統(tǒng)中用戶 衛(wèi)星系統(tǒng)中用戶主呼用戶 上空衛(wèi)星上空衛(wèi)星 被呼用戶上空衛(wèi)星被呼用戶上空衛(wèi)星 被呼衛(wèi)星用戶1.3.5 移動(dòng)衛(wèi)星通信系統(tǒng)第63頁2022/8/7 “銥”系統(tǒng)簡(jiǎn)介： 自動(dòng)波束切換：正在服務(wù)的衛(wèi)星移動(dòng)/用戶移動(dòng)，離開用戶所在地，另外一顆衛(wèi)星進(jìn)入該地區(qū)，自動(dòng)由離開的衛(wèi)星切換到進(jìn)入的衛(wèi)星，同蜂窩的越區(qū)切換。 位置登記：地面所處的地區(qū)要區(qū)分歸屬區(qū)、訪問區(qū)，進(jìn)行位置登記，支持漫

26、游。1.3.5 移動(dòng)衛(wèi)星通信系統(tǒng)第64頁2022/8/7衛(wèi)星移動(dòng)通信無論從經(jīng)營(yíng)市場(chǎng)或從產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)考慮都將有十分廣闊的發(fā)展前景。國(guó)際電聯(lián)(ITU) 制定第三代移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，將衛(wèi)星移動(dòng)通信作為重要部分。道理很簡(jiǎn)單, 因?yàn)橐嬲龑?shí)現(xiàn) 全球漫游, 離開衛(wèi)星移動(dòng)通信是辦不到的。中國(guó)地廣人多, 地面移動(dòng)通信相對(duì)落后,發(fā)展衛(wèi)星移動(dòng)通信非常必要。1.3.5 移動(dòng)衛(wèi)星通信系統(tǒng)第65頁2022/8/7分組無線網(wǎng)是一種利用無線信道進(jìn)行數(shù)據(jù)分組交換的通信網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)中的信息“分組”或打成“信包”傳送。分組傳輸能適應(yīng)不同網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，所有用戶終端均屬網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn) ,每個(gè)分組可以選擇傳輸路由，因此，即使網(wǎng)絡(luò)中發(fā)生故障只剩下一條

27、通信路由，也可以通過迂回轉(zhuǎn)發(fā)，保持通信不中斷。最早的分組無線網(wǎng)是1968年由美國(guó)夏威夷大學(xué)開發(fā)的ALOHA系統(tǒng)，這是一種計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)。1.3.6 分組無線網(wǎng)第66頁2022/8/7 移動(dòng)數(shù)據(jù)通信發(fā)展的三個(gè)方面 以電話為主的蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)中增加傳送數(shù)據(jù)能力。例如GPRS、CDMA-1X。 移動(dòng)Internet技術(shù)，包括移動(dòng)IP、無線應(yīng)用協(xié)議（WAP）、籃牙（Bluetooth）等。 第三代寬帶移動(dòng)通信技術(shù)：話音、文字、圖像、視頻在內(nèi)的多媒體數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。1.3.6 分組無線網(wǎng)第67頁2022/8/71.4.1 調(diào)制技術(shù)1.4.2 移動(dòng)信道電波傳播特性1.4.3 多址方式1.4.4 抗干擾測(cè)試

28、1.4.5 組網(wǎng)技術(shù)1.4 移動(dòng)通信的基本技術(shù)第68頁2022/8/7現(xiàn)代數(shù)字調(diào)制技術(shù)(1) 線性調(diào)制技術(shù)(2) 恒定包絡(luò)（連續(xù)相位）調(diào)制技術(shù)(3) 多進(jìn)制1.4.1 調(diào)制技術(shù)第69頁2022/8/7現(xiàn)代數(shù)字調(diào)制技術(shù)(1) 線性調(diào)制技術(shù)PSKQPSKDQOSKOK-QPSK/4-DQPSK多電平PSK1.4.1 調(diào)制技術(shù)第70頁2022/8/7現(xiàn)代數(shù)字調(diào)制技術(shù)(2) 恒定包絡(luò)（連續(xù)相位）調(diào)制技術(shù)MSKGMSKGFSKTFM(3) 多進(jìn)制：QAM1.4.1 調(diào)制技術(shù)第71頁2022/8/7 給通信系統(tǒng)的規(guī)劃和設(shè)計(jì)提供依據(jù)理論分析根據(jù)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析理論分析和實(shí)測(cè)分析相結(jié)合1.4.2 移動(dòng)信道中電波傳播特性的研究第72頁2022/8/7FDMATDMACDMA混和方式1.4.3 多址方式第73頁2022/8/7信道編碼分集技術(shù)、自適應(yīng)均衡技術(shù)、具有抗碼間干擾和時(shí)延擴(kuò)展能力的調(diào)制技術(shù)擴(kuò)頻和跳頻技術(shù)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)。1.4.4 抗干擾措施第74頁2022/8/7(1) 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 數(shù)字蜂窩通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)MSC移動(dòng)交換中心BSS 基站