無(wú)線通信原理與應(yīng)用 第1章 無(wú)線通信系統(tǒng)課件

電氣工程學(xué)院通信工程系第1章無(wú)線通信系統(tǒng)概述

（IntroductiontoWirelessCommunicationSystems）電氣工程學(xué)院通信工程系第1章無(wú)線通信系統(tǒng)概述

（Int電氣工程學(xué)院通信工程系2§1.1移動(dòng)無(wú)線通信發(fā)展回顧什么是無(wú)線通信？無(wú)線通信是利用電磁波信號(hào)可以在自由空間中傳播的特性進(jìn)行信息交換的一種通信方式

!發(fā)射機(jī)<----無(wú)線信道---->接收機(jī)發(fā)射機(jī)需要編碼、調(diào)制接收機(jī)需要相應(yīng)地解調(diào)、解碼電氣工程學(xué)院通信工程系2§1.1移動(dòng)無(wú)線通信發(fā)展回顧什電氣工程學(xué)院通信工程系3古代的無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)烽火臺(tái)信號(hào)彈旗語(yǔ)電氣工程學(xué)院通信工程系3古代的無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)電氣工程學(xué)院通信工程系4近代無(wú)線通信電氣工程學(xué)院通信工程系4近代無(wú)線通信電氣工程學(xué)院通信工程系5電氣工程學(xué)院通信工程系5電氣工程學(xué)院通信工程系6

圖1移動(dòng)通信業(yè)與各種電子產(chǎn)品的發(fā)展?fàn)顩r的比較

電氣工程學(xué)院通信工程系6圖1移動(dòng)通信業(yè)電氣工程學(xué)院通信工程系7國(guó)際電聯(lián)(ITU)的報(bào)告指出，預(yù)測(cè)到2014年年末，全球整體的移動(dòng)通信普及率將達(dá)到96%，發(fā)達(dá)國(guó)家為128%，發(fā)展中國(guó)家則為89%。移動(dòng)蜂窩通信用戶數(shù)量將于2014年早些時(shí)候超過(guò)70億大關(guān)截止2014年4月30日，中國(guó)移動(dòng)移動(dòng)電話用戶總數(shù)達(dá)7.306億,其中3G用戶總量已達(dá)1.2億戶。中國(guó)聯(lián)通移動(dòng)電話用戶數(shù)累計(jì)達(dá)到2.55億戶，其中3G用戶達(dá)到9,189.2萬(wàn)戶。中國(guó)電信移動(dòng)電話用戶總數(shù)達(dá)1.7019億，其中3G用戶達(dá)到8114萬(wàn)戶。

一個(gè)國(guó)家的通信事業(yè)發(fā)展除了受市場(chǎng)的影響外，它還受到政府政策的制約技術(shù)實(shí)力的影響電氣工程學(xué)院通信工程系7國(guó)際電聯(lián)(ITU)的報(bào)告指出，預(yù)電氣工程學(xué)院通信工程系81934年，美國(guó)建立了194個(gè)調(diào)幅(AM)警屬無(wú)線通信系統(tǒng)提供58個(gè)州警站適用。1935年，EdwinArmstrong首次展示了他的調(diào)頻（FM）技術(shù),使得調(diào)頻方法成為當(dāng)時(shí)世界上主要的無(wú)線通信信號(hào)調(diào)制手段。1946年，民用移動(dòng)通信服務(wù)首次在美國(guó)25個(gè)大城市引入。當(dāng)時(shí)的技術(shù)特點(diǎn)是用安裝在高塔上的天線進(jìn)行大功率發(fā)射和接收信號(hào)。覆蓋半徑達(dá)到50公里。移動(dòng)通信提供FM對(duì)講機(jī)方式的服務(wù)。雖然，當(dāng)時(shí)的語(yǔ)音服務(wù)質(zhì)量?jī)H須3kHz。然而，信道帶寬卻占到120kHz。這樣低頻譜使用效率主要是由RF濾波器和接收放大器性能差所導(dǎo)致的。1950年，F(xiàn)CC將移動(dòng)電話語(yǔ)音傳輸?shù)膸捒s小為60KHz。1965年，帶寬進(jìn)一步縮小為30kHz。在上述階段中，大部分移動(dòng)通信并未接入公共電信網(wǎng)(PSTN)§1.2美國(guó)無(wú)線通信發(fā)展史電氣工程學(xué)院通信工程系81934年，美國(guó)建立了194個(gè)調(diào)電氣工程學(xué)院通信工程系1965年，AT&T貝爾實(shí)驗(yàn)室引入了蜂窩（Cellular）的概念后，該技術(shù)稱為頻率重復(fù)使用技術(shù)（FrequencyReuse）。1968年，AT&T向FCC提出蜂窩移動(dòng)的概念；1983年，AT&T在蜂窩概念的基礎(chǔ)上建立了美國(guó)高級(jí)移動(dòng)電話服務(wù)(AMPS)，單向信道30kHz帶寬；雙向信道帶寬共為60kHz。1989年，F(xiàn)CC批準(zhǔn)增加10MHz帶寬以用于蜂窩服務(wù)。從而完備了無(wú)線通信系統(tǒng)所需的頻率資源。1991年，第一套數(shù)字蜂窩系統(tǒng)(USDC)在美得到了應(yīng)用。利用數(shù)字信號(hào)處理(語(yǔ)音編碼和數(shù)字調(diào)制)和TDMA技術(shù)，將原來(lái)30kHz一個(gè)信道擴(kuò)至三個(gè)信道。而后的語(yǔ)音編碼技術(shù)使通信信道增至為6個(gè)。1995年，高通公司(Qualcomm)開發(fā)出第一個(gè)商用CDMA蜂窩系統(tǒng)，后來(lái)被標(biāo)準(zhǔn)化為IS-95標(biāo)準(zhǔn)。相比AMPS，CDMA抗干擾能力強(qiáng)、能大大提高系統(tǒng)容量。9電氣工程學(xué)院通信工程系1965年，AT&T貝爾實(shí)驗(yàn)室引入電氣工程學(xué)院通信工程系10§1.3

世界上其它國(guó)家的無(wú)線通信系統(tǒng)日本日本NipponTelephoneandTelegraphcompany早于美國(guó)兩年（1979）實(shí)現(xiàn)了Cellular系統(tǒng)。韓國(guó)世界上第一個(gè)實(shí)現(xiàn)CDMA商用的國(guó)家1991年，政府出資建立的電子與電信研究院（ETRI）與CDMA技術(shù)的發(fā)明者美國(guó)高通公司一道開始開發(fā)CDMA，并于1996年實(shí)現(xiàn)了這項(xiàng)技術(shù)的商用。此后，CDMA在韓國(guó)取得了迅猛的發(fā)展。1995年，韓國(guó)信息與通信部將CDMA定為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)；一年后，SKTelecom（當(dāng)時(shí)的韓國(guó)移動(dòng)電信服務(wù)公司）和ShinsegiTelecom成了首批商用CDMA服務(wù)提供商。電氣工程學(xué)院通信工程系10§1.3世界上其它國(guó)家的無(wú)電氣工程學(xué)院通信工程系11階段主要技術(shù)代表系統(tǒng)第一代（模擬蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)）模擬調(diào)頻、頻分多址美國(guó)的AMPS，英國(guó)TACS，北歐的NMT-900及日本HCNTS等第二代（GSM和窄帶CDMA（IS95-A）數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)）多址方式﹑調(diào)制技術(shù)﹑話音編碼﹑信道編碼﹑分集接收技術(shù)等采用了數(shù)字技術(shù)歐洲的GSM、美國(guó)的DAMPS（IS-54目前用IS-136，）及日本的JDC第三代（寬帶，綜合的全球個(gè)人通信網(wǎng)）CDMAWCDMA,CDMA2000,TD-SCDMA電氣工程學(xué)院通信工程系11階段主要技術(shù)代表系統(tǒng)第一代電氣工程學(xué)院通信工程系12§1.4雙工方式移動(dòng)無(wú)線傳輸系統(tǒng)可以劃分為單工、半雙工、全雙工系統(tǒng)單工系統(tǒng)只允許一個(gè)方向的通信信息只被接受、不被確認(rèn)的系統(tǒng)都是單工系統(tǒng)（如尋呼）電氣工程學(xué)院通信工程系12§1.4雙工方式移動(dòng)無(wú)線傳輸電氣工程學(xué)院通信工程系13半雙工通信半雙工通信是指通信雙方電臺(tái)交替地進(jìn)行收信和發(fā)信。根據(jù)收、發(fā)頻率的異同，又可分為同頻單工和異頻單工。電氣工程學(xué)院通信工程系13半雙工通信電氣工程學(xué)院通信工程系14雙工通信

所謂雙工通信，是指通信雙方可同時(shí)進(jìn)行傳輸消息的工作方式，有時(shí)亦稱全雙工通信。電氣工程學(xué)院通信工程系14雙工通信

所謂雙工通信，是指通電氣工程學(xué)院通信工程系15雙工通信系統(tǒng)的若干概念：前向信道（ForwardLinkchannel）（下行信道）；反向信道(ReverseLinkchannel)（上行信道）。小區(qū)內(nèi)的通訊業(yè)務(wù)是靠雙向信道完成的；分配雙向信道的方法：（a）頻分方式(FrequencyDivisionDuplex，F(xiàn)DD)（b）時(shí)分方式(TimeDivisionDuplex，TDD)

前者將前反向信道以不同頻率分開，后者將它們?cè)跁r(shí)序上分開。電氣工程學(xué)院通信工程系15雙工通信系統(tǒng)的若干概念：電氣工程學(xué)院通信工程系16FDD系統(tǒng)舉例：AMPS,GSM,WCDMAFDD特點(diǎn)：使用雙工器實(shí)現(xiàn)同一天線上的信號(hào)傳輸與接收；需要兩個(gè)頻率的信道分配給上行和下行，通常選擇功率受限端一方使用具有較低頻率的信道發(fā)射，這是因?yàn)榻邮展β屎筒ㄩL(zhǎng)的平方成正比發(fā)送和接收的信道頻率至少要間隔標(biāo)稱頻率的5%；一般地，移動(dòng)臺(tái)在通話過(guò)程中總是處于發(fā)射狀態(tài)，因此功耗大；設(shè)備較復(fù)雜，價(jià)格較貴。電氣工程學(xué)院通信工程系16FDD系統(tǒng)舉例：AMPS,G電氣工程學(xué)院通信工程系17TDD優(yōu)點(diǎn)：（1）不需要使用成對(duì)的頻率。（2）適用于不對(duì)稱的上、下行數(shù)據(jù)傳輸（3）便于使用智能天線等新技術(shù)，提高性能、降低成本。（4）由于信道是對(duì)稱的，可以簡(jiǎn)化接收機(jī)。與FDD相比，無(wú)收/發(fā)隔離的要求，可使用單片IC來(lái)實(shí)現(xiàn)RF收發(fā)信機(jī)。TDD缺點(diǎn)：（1）移動(dòng)速度與覆蓋問(wèn)題。由于TDD采用多時(shí)隙的不連續(xù)傳輸，對(duì)抗快衰落、多普勒效應(yīng)能力比連續(xù)傳輸?shù)腇DD差。目前，ITU-R對(duì)TDD系統(tǒng)的要求是達(dá)到120km/h；而對(duì)FDD系統(tǒng)則要求達(dá)到500km/h。（2）基站的同步問(wèn)題。對(duì)于TDDCDMA系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，為減少基站間的干擾，基站間同步是必須的。（3）干擾問(wèn)題。TDD系統(tǒng)中的干擾不同于FDD系統(tǒng)，因?yàn)門DD系統(tǒng)的同步要求高，一旦不能同步產(chǎn)生的干擾成為TDD系統(tǒng)使用的主要問(wèn)題。電氣工程學(xué)院通信工程系17TDD優(yōu)點(diǎn)：電氣工程學(xué)院通信工程系18§1.5移動(dòng)通信的建立過(guò)程MSC:負(fù)責(zé)將移動(dòng)用戶連接至PSTNCAI:基站和移動(dòng)用戶之間的通信接口；FVC:前向語(yǔ)音信道，用來(lái)從基站向用戶傳送語(yǔ)音；RVC:反向語(yǔ)音信道，用來(lái)從用戶向基站傳送語(yǔ)音；FCC：前向控制信道，負(fù)責(zé)發(fā)起移動(dòng)呼叫；RCC：反向控制信道。控制信道只在建立呼叫和將呼叫轉(zhuǎn)移到?jīng)]有占用的信道時(shí)使用！電氣工程學(xué)院通信工程系18§1.5移動(dòng)通信的建立過(guò)程M電氣工程學(xué)院通信工程系呼叫前(1)電話打開，檢查前向控制信道組確定信號(hào)最強(qiáng)的一個(gè)；(2)監(jiān)視該控制信道直至信號(hào)降到不可用的水平；(3)再檢查該控制信道以確定哪個(gè)基站信號(hào)最強(qiáng)；19電氣工程學(xué)院通信工程系呼叫前19電氣工程學(xué)院通信工程系基站向手機(jī)發(fā)起呼叫過(guò)程當(dāng)有電話呼叫某用戶時(shí)，MSC向蜂窩系統(tǒng)里的所有基站發(fā)送請(qǐng)求；用戶電話號(hào)碼被廣播至所有前向控制信道內(nèi)；移動(dòng)終端接收到它監(jiān)視的基站發(fā)送的信息，通過(guò)反向信道向基站響應(yīng)；基站傳遞移動(dòng)終端發(fā)送的確認(rèn)信息并提示MSC進(jìn)行切換，MSC指示基站將呼叫移到未使用的信道上去；基站通知移動(dòng)終端將頻率改到一個(gè)沒(méi)被用的前向和反向語(yǔ)音信道上去；另一個(gè)警告信息通過(guò)前向語(yǔ)音信道發(fā)送到移動(dòng)手機(jī)通知它振鈴，以提示用戶接電話電氣工程學(xué)院通信工程系基站向手機(jī)發(fā)起呼叫過(guò)程電氣工程學(xué)院通信工程系接收自PSTN的呼叫，給所有基站發(fā)送MIN請(qǐng)求發(fā)送對(duì)特定用戶的尋呼接收傳呼將MIN與自己MIN匹配告知接收MIN，發(fā)送ESN和移動(dòng)臺(tái)分類標(biāo)識(shí)接收MIN,ESN，MS分類標(biāo)識(shí)并送往MSC驗(yàn)證手機(jī)具備有效MIN,ESN對(duì)要求BS將手機(jī)放在空閑語(yǔ)音信道發(fā)送數(shù)據(jù)消息使手機(jī)接入特定信道接收數(shù)據(jù)消息進(jìn)入特定語(yǔ)音信道開始語(yǔ)音接收開始語(yǔ)音發(fā)送開始語(yǔ)音接收開始語(yǔ)音發(fā)送接連手機(jī)與PSTN的主叫方MSC基站FCC基站RCC基站FVC基站RVC手機(jī)FCC手機(jī)RCC手機(jī)FVC手機(jī)RVC基站向手機(jī)發(fā)起呼叫過(guò)程時(shí)序圖電氣工程學(xué)院通信工程系接收自PSTN的呼叫，給所有基站發(fā)電氣工程學(xué)院通信工程系手機(jī)發(fā)起呼叫過(guò)程通話開始，為保證用戶在移進(jìn)移出基站時(shí)的通話質(zhì)量，MSC調(diào)整終端發(fā)送功率、終端與基站間的信道—切換！當(dāng)終端主呼，在反向控制信道中發(fā)送通話初始請(qǐng)求；基站接收到請(qǐng)求信息后將其發(fā)送給MSC；MSC在校驗(yàn)該請(qǐng)求后，通過(guò)PSTN連接到被叫方，并通知基站和主叫用戶將信道移到?jīng)]被使用的前向和反向語(yǔ)音信道上去，以開始通話；電氣工程學(xué)院通信工程系手機(jī)發(fā)起呼叫過(guò)程電氣工程學(xué)院通信工程系發(fā)送呼叫發(fā)起請(qǐng)求及用戶MIN被叫號(hào)碼接收呼叫原始請(qǐng)求，MIN,ESN，MS分類標(biāo)志接收基站初始呼叫請(qǐng)求，驗(yàn)證手機(jī)具備有效MIN,ESN對(duì)指示原基站FCC將手機(jī)移入一對(duì)語(yǔ)音信道接收MIN,ESN，MS分類標(biāo)識(shí)并送往MSC接收尋呼，將MIN與自己MIN匹配,接收指令接入語(yǔ)音信道連接手機(jī)至PSTN被叫方開始語(yǔ)音接收開始語(yǔ)音發(fā)送開始語(yǔ)音接收開始語(yǔ)音發(fā)送MSC基站FCC基站RCC基站FVC基站RVC手機(jī)FCC手機(jī)RCC手機(jī)FVC手機(jī)RVC手機(jī)發(fā)起呼叫過(guò)程時(shí)序圖電氣工程學(xué)院通信工程系發(fā)送呼叫發(fā)起請(qǐng)求及用戶MIN被叫號(hào)電氣工程學(xué)院通信工程系第1章無(wú)線通信系統(tǒng)概述

（IntroductiontoWirelessCommunicationSystems）電氣工程學(xué)院通信工程系第1章無(wú)線通信系統(tǒng)概述

（Int電氣工程學(xué)院通信工程系25§1.1移動(dòng)無(wú)線通信發(fā)展回顧什么是無(wú)線通信？無(wú)線通信是利用電磁波信號(hào)可以在自由空間中傳播的特性進(jìn)行信息交換的一種通信方式

!發(fā)射機(jī)<----無(wú)線信道---->接收機(jī)發(fā)射機(jī)需要編碼、調(diào)制接收機(jī)需要相應(yīng)地解調(diào)、解碼電氣工程學(xué)院通信工程系2§1.1移動(dòng)無(wú)線通信發(fā)展回顧什電氣工程學(xué)院通信工程系26古代的無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)烽火臺(tái)信號(hào)彈旗語(yǔ)電氣工程學(xué)院通信工程系3古代的無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)電氣工程學(xué)院通信工程系27近代無(wú)線通信電氣工程學(xué)院通信工程系4近代無(wú)線通信電氣工程學(xué)院通信工程系28電氣工程學(xué)院通信工程系5電氣工程學(xué)院通信工程系29

圖1移動(dòng)通信業(yè)與各種電子產(chǎn)品的發(fā)展?fàn)顩r的比較

電氣工程學(xué)院通信工程系6圖1移動(dòng)通信業(yè)電氣工程學(xué)院通信工程系30國(guó)際電聯(lián)(ITU)的報(bào)告指出，預(yù)測(cè)到2014年年末，全球整體的移動(dòng)通信普及率將達(dá)到96%，發(fā)達(dá)國(guó)家為128%，發(fā)展中國(guó)家則為89%。移動(dòng)蜂窩通信用戶數(shù)量將于2014年早些時(shí)候超過(guò)70億大關(guān)截止2014年4月30日，中國(guó)移動(dòng)移動(dòng)電話用戶總數(shù)達(dá)7.306億,其中3G用戶總量已達(dá)1.2億戶。中國(guó)聯(lián)通移動(dòng)電話用戶數(shù)累計(jì)達(dá)到2.55億戶，其中3G用戶達(dá)到9,189.2萬(wàn)戶。中國(guó)電信移動(dòng)電話用戶總數(shù)達(dá)1.7019億，其中3G用戶達(dá)到8114萬(wàn)戶。

一個(gè)國(guó)家的通信事業(yè)發(fā)展除了受市場(chǎng)的影響外，它還受到政府政策的制約技術(shù)實(shí)力的影響電氣工程學(xué)院通信工程系7國(guó)際電聯(lián)(ITU)的報(bào)告指出，預(yù)電氣工程學(xué)院通信工程系311934年，美國(guó)建立了194個(gè)調(diào)幅(AM)警屬無(wú)線通信系統(tǒng)提供58個(gè)州警站適用。1935年，EdwinArmstrong首次展示了他的調(diào)頻（FM）技術(shù),使得調(diào)頻方法成為當(dāng)時(shí)世界上主要的無(wú)線通信信號(hào)調(diào)制手段。1946年，民用移動(dòng)通信服務(wù)首次在美國(guó)25個(gè)大城市引入。當(dāng)時(shí)的技術(shù)特點(diǎn)是用安裝在高塔上的天線進(jìn)行大功率發(fā)射和接收信號(hào)。覆蓋半徑達(dá)到50公里。移動(dòng)通信提供FM對(duì)講機(jī)方式的服務(wù)。雖然，當(dāng)時(shí)的語(yǔ)音服務(wù)質(zhì)量?jī)H須3kHz。然而，信道帶寬卻占到120kHz。這樣低頻譜使用效率主要是由RF濾波器和接收放大器性能差所導(dǎo)致的。1950年，F(xiàn)CC將移動(dòng)電話語(yǔ)音傳輸?shù)膸捒s小為60KHz。1965年，帶寬進(jìn)一步縮小為30kHz。在上述階段中，大部分移動(dòng)通信并未接入公共電信網(wǎng)(PSTN)§1.2美國(guó)無(wú)線通信發(fā)展史電氣工程學(xué)院通信工程系81934年，美國(guó)建立了194個(gè)調(diào)電氣工程學(xué)院通信工程系1965年，AT&T貝爾實(shí)驗(yàn)室引入了蜂窩（Cellular）的概念后，該技術(shù)稱為頻率重復(fù)使用技術(shù)（FrequencyReuse）。1968年，AT&T向FCC提出蜂窩移動(dòng)的概念；1983年，AT&T在蜂窩概念的基礎(chǔ)上建立了美國(guó)高級(jí)移動(dòng)電話服務(wù)(AMPS)，單向信道30kHz帶寬；雙向信道帶寬共為60kHz。1989年，F(xiàn)CC批準(zhǔn)增加10MHz帶寬以用于蜂窩服務(wù)。從而完備了無(wú)線通信系統(tǒng)所需的頻率資源。1991年，第一套數(shù)字蜂窩系統(tǒng)(USDC)在美得到了應(yīng)用。利用數(shù)字信號(hào)處理(語(yǔ)音編碼和數(shù)字調(diào)制)和TDMA技術(shù)，將原來(lái)30kHz一個(gè)信道擴(kuò)至三個(gè)信道。而后的語(yǔ)音編碼技術(shù)使通信信道增至為6個(gè)。1995年，高通公司(Qualcomm)開發(fā)出第一個(gè)商用CDMA蜂窩系統(tǒng)，后來(lái)被標(biāo)準(zhǔn)化為IS-95標(biāo)準(zhǔn)。相比AMPS，CDMA抗干擾能力強(qiáng)、能大大提高系統(tǒng)容量。32電氣工程學(xué)院通信工程系1965年，AT&T貝爾實(shí)驗(yàn)室引入電氣工程學(xué)院通信工程系33§1.3

世界上其它國(guó)家的無(wú)線通信系統(tǒng)日本日本NipponTelephoneandTelegraphcompany早于美國(guó)兩年（1979）實(shí)現(xiàn)了Cellular系統(tǒng)。韓國(guó)世界上第一個(gè)實(shí)現(xiàn)CDMA商用的國(guó)家1991年，政府出資建立的電子與電信研究院（ETRI）與CDMA技術(shù)的發(fā)明者美國(guó)高通公司一道開始開發(fā)CDMA，并于1996年實(shí)現(xiàn)了這項(xiàng)技術(shù)的商用。此后，CDMA在韓國(guó)取得了迅猛的發(fā)展。1995年，韓國(guó)信息與通信部將CDMA定為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)；一年后，SKTelecom（當(dāng)時(shí)的韓國(guó)移動(dòng)電信服務(wù)公司）和ShinsegiTelecom成了首批商用CDMA服務(wù)提供商。電氣工程學(xué)院通信工程系10§1.3世界上其它國(guó)家的無(wú)電氣工程學(xué)院通信工程系34階段主要技術(shù)代表系統(tǒng)第一代（模擬蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)）模擬調(diào)頻、頻分多址美國(guó)的AMPS，英國(guó)TACS，北歐的NMT-900及日本HCNTS等第二代（GSM和窄帶CDMA（IS95-A）數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)）多址方式﹑調(diào)制技術(shù)﹑話音編碼﹑信道編碼﹑分集接收技術(shù)等采用了數(shù)字技術(shù)歐洲的GSM、美國(guó)的DAMPS（IS-54目前用IS-136，）及日本的JDC第三代（寬帶，綜合的全球個(gè)人通信網(wǎng)）CDMAWCDMA,CDMA2000,TD-SCDMA電氣工程學(xué)院通信工程系11階段主要技術(shù)代表系統(tǒng)第一代電氣工程學(xué)院通信工程系35§1.4雙工方式移動(dòng)無(wú)線傳輸系統(tǒng)可以劃分為單工、半雙工、全雙工系統(tǒng)單工系統(tǒng)只允許一個(gè)方向的通信信息只被接受、不被確認(rèn)的系統(tǒng)都是單工系統(tǒng)（如尋呼）電氣工程學(xué)院通信工程系12§1.4雙工方式移動(dòng)無(wú)線傳輸電氣工程學(xué)院通信工程系36半雙工通信半雙工通信是指通信雙方電臺(tái)交替地進(jìn)行收信和發(fā)信。根據(jù)收、發(fā)頻率的異同，又可分為同頻單工和異頻單工。電氣工程學(xué)院通信工程系13半雙工通信電氣工程學(xué)院通信工程系37雙工通信

所謂雙工通信，是指通信雙方可同時(shí)進(jìn)行傳輸消息的工作方式，有時(shí)亦稱全雙工通信。電氣工程學(xué)院通信工程系14雙工通信

所謂雙工通信，是指通電氣工程學(xué)院通信工程系38雙工通信系統(tǒng)的若干概念：前向信道（ForwardLinkchannel）（下行信道）；反向信道(ReverseLinkchannel)（上行信道）。小區(qū)內(nèi)的通訊業(yè)務(wù)是靠雙向信道完成的；分配雙向信道的方法：（a）頻分方式(FrequencyDivisionDuplex，F(xiàn)DD)（b）時(shí)分方式(TimeDivisionDuplex，TDD)

前者將前反向信道以不同頻率分開，后者將它們?cè)跁r(shí)序上分開。電氣工程學(xué)院通信工程系15雙工通信系統(tǒng)的若干概念：電氣工程學(xué)院通信工程系39FDD系統(tǒng)舉例：AMPS,GSM,WCDMAFDD特點(diǎn)：使用雙工器實(shí)現(xiàn)同一天線上的信號(hào)傳輸與接收；需要兩個(gè)頻率的信道分配給上行和下行，通常選擇功率受限端一方使用具有較低頻率的信道發(fā)射，這是因?yàn)榻邮展β屎筒ㄩL(zhǎng)的平方成正比發(fā)送和接收的信道頻率至少要間隔標(biāo)稱頻率的5%；一般地，移動(dòng)臺(tái)在通話過(guò)程中總是處于發(fā)射狀態(tài)，因此功耗大；設(shè)備較復(fù)雜，價(jià)格較貴。電氣工程學(xué)院通信工程系16FDD系統(tǒng)舉例：AMPS,G電氣工程學(xué)院通信工程系40TDD優(yōu)點(diǎn)：（1）不需要使用成對(duì)的頻率。（2）適用于不對(duì)稱的上、下行數(shù)據(jù)傳輸（3）便于使用智能天線等新技術(shù)，提高性能、降低成本。（4）由于信道是對(duì)稱的，可以簡(jiǎn)化接收機(jī)。與FDD相比，無(wú)收/發(fā)隔離的要求，可使用單片IC來(lái)實(shí)現(xiàn)RF收發(fā)信機(jī)。TDD缺點(diǎn)：（1）移動(dòng)速度與覆蓋問(wèn)題。由于TDD采用多時(shí)隙的不連續(xù)傳輸，對(duì)抗快衰落、多普勒效應(yīng)能力比連續(xù)傳輸?shù)腇DD差。目前，ITU-R對(duì)TDD系統(tǒng)的要求是達(dá)到120km/h；而對(duì)FDD系統(tǒng)則要求達(dá)到500km/h。（2）基站的同步問(wèn)題。對(duì)于TDDCDMA系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，為減少基站間的干擾，基站間同步是必須的。（3）干擾問(wèn)題。TDD系統(tǒng)中的干擾不同于FDD系統(tǒng)，因?yàn)門DD系統(tǒng)的同步要求高，一旦不能同步產(chǎn)生的干擾成為TDD系統(tǒng)使用的主要問(wèn)題。電氣工程學(xué)院通信工程系17TDD優(yōu)點(diǎn)：電氣工程學(xué)院通信工程系41§1.5移動(dòng)通信的建立過(guò)程MSC:負(fù)責(zé)將移動(dòng)用戶連接至PSTNCAI:基站和移動(dòng)用戶之間的通信接口；FVC:前向語(yǔ)音信道，用來(lái)從基站向用戶傳送語(yǔ)音；RVC:反向語(yǔ)音信道，用來(lái)從用戶向基站傳送語(yǔ)音；FCC：前向控制信道，負(fù)責(zé)發(fā)起移動(dòng)呼叫；RCC：反向控制信道。控制信道只在建立呼叫和將呼叫轉(zhuǎn)移到?jīng)]有占用的信道時(shí)使用！電氣工程學(xué)院通信工程系18§1.5移動(dòng)通信的建立過(guò)程M電氣工程學(xué)院通信工程系呼叫前(1)電話打開，檢查前向控制信道組確定信號(hào)最強(qiáng)的一個(gè)；(2)監(jiān)視該控制信道直至信號(hào)降到不可用的水平；(3)再檢查該控制信道以確定哪個(gè)基站信號(hào)最強(qiáng)；42電氣工程學(xué)院通信工程系呼叫前19電氣工程學(xué)院通信工程系基站向手機(jī)發(fā)起呼叫過(guò)程當(dāng)有電話呼叫某用戶時(shí)，MSC向蜂窩系統(tǒng)里的所有基站發(fā)送請(qǐng)求；用戶電話號(hào)碼被廣播至所有前向控制信道內(nèi)；移動(dòng)終端接收到它監(jiān)視的基