移動(dòng)通信基礎(chǔ)知識(shí) rock

1移動(dòng)通信基礎(chǔ)知識(shí)Rock_Wu2015.5.30內(nèi)容基本概念名稱(chēng)解釋移動(dòng)通訊發(fā)展史手機(jī)基本原理2G&3G&4G區(qū)別2參考書(shū)籍《移動(dòng)通信原理與應(yīng)用》《現(xiàn)代移動(dòng)通信系統(tǒng)》《數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)》《無(wú)線通信原理與應(yīng)用》《GSM數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)》其他網(wǎng)絡(luò)資料3移動(dòng)通信第一章基本概念41-1.概念移動(dòng)通信是指通信的雙方，或至少有一方處于移動(dòng)狀態(tài)下進(jìn)行信息交換的通信就叫做移動(dòng)通信.換句話(huà)說(shuō)，移動(dòng)通信解決因?yàn)槿说囊苿?dòng)而產(chǎn)生的“動(dòng)中通”問(wèn)題.100m/9.69s=10.32m/s=37.15km/h未來(lái)移動(dòng)通信系統(tǒng)可以支持250km/h以上的移動(dòng)速度51-1.概念移動(dòng)通信系統(tǒng)包括無(wú)繩電話(huà)，無(wú)線尋呼，陸地蜂窩移動(dòng)通信，衛(wèi)星移動(dòng)通信等.移動(dòng)體之間的通信聯(lián)系的傳輸手段只能依靠無(wú)線電通信，因而無(wú)線通信是移動(dòng)通信的基礎(chǔ).除依靠無(wú)線通信技術(shù)之外，還依賴(lài)有線通信網(wǎng)絡(luò)的支持，如公眾電話(huà)網(wǎng)PSTN，公眾數(shù)據(jù)網(wǎng)PDN，綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)ISDN.61-2.信號(hào)功率的單位信號(hào)功率的大小分貝:

dBm,dB,dBu,dBi,dBd…

dBm:

是表示功率絕對(duì)值的值.

dB:

是倍數(shù)單位，表示增益，表示兩個(gè)量的相對(duì)大小關(guān)系的相對(duì)值.71-2.信號(hào)頻率的單位信號(hào)頻率的標(biāo)準(zhǔn)單位赫茲

(Hertz)：Hz單位換算1千赫（kHz）=1000Hz1兆赫（MHz）=1000000Hz1吉赫（GHz）=1000000000Hz1太赫（THz）=1000000000000Hz1拍赫（PHz）=1000000000000000Hz1艾赫（EHz）=1000000000000000000Hz81-3.傳輸距離與速率1-4.電磁波工頻電磁波，無(wú)線電波，微波，紅外線，可見(jiàn)光，紫外線，x射線及y射線.101-4-1.電波傳輸方式天波(電離層反射波):

由天線向高空輻射的電磁波遇到大氣電離層折射后返回地面的無(wú)線電波.電離層只對(duì)短波波段的電磁波產(chǎn)生反射作用，因此主要用于短波遠(yuǎn)距離通信.11天波1-4-2.電波傳輸方式地波(地表面波):沿大地與空氣的分界面?zhèn)鞑サ碾姴ń械夭?其傳播途徑主要取決于地面的電特性.地波在傳播過(guò)程中，由于能量逐漸被大地吸收，很快減弱，因而傳播距離不遠(yuǎn).但地波不受氣候影響，可靠性高.12地波1-4-3.電波傳輸方式直射波:

是由發(fā)射點(diǎn)從空間直線傳播到接收點(diǎn)的無(wú)線電波.直射波傳播距離一般限于視距范圍.在傳播過(guò)程中，它的強(qiáng)度衰減較慢，超短波和微波通信就是利用直射波傳播的.13直射波1-4-4.電波傳輸方式散射波:由天線輻射出去的電磁波投射到低空大氣層或電離層中不均勻介質(zhì)時(shí)產(chǎn)生散射，其中一部份到達(dá)接收點(diǎn).散射傳播距離遠(yuǎn)，但是效率低，不易操作，使用并不廣泛.14散射波移動(dòng)通信第二章名詞解釋152-1.操作系統(tǒng)16操作系統(tǒng)品牌國(guó)家/地區(qū)iOSApple美國(guó)AndroidSamsung,華為,小米…美國(guó)BlackBerryOS黑莓加拿大WindowsMobile諾基亞,HTC美國(guó)Symbian諾基亞芬蘭BadaSamsung韓國(guó)操作系統(tǒng)：手機(jī)操作系統(tǒng)主要應(yīng)用在智能手機(jī)上.主流的有Android和iOS等.智能與非智能手機(jī)都支持JAVA，智能機(jī)與非智能機(jī)的區(qū)別主要看能否基于系統(tǒng)平臺(tái)的功能擴(kuò)展，非JAVA應(yīng)用平臺(tái)，還有就是支持多任務(wù).2-2-1.移動(dòng)通訊術(shù)語(yǔ)Cellular

Cellular的中文含義是“蜂窩(技術(shù))”，它是一種無(wú)線通信技術(shù)。這種技術(shù)把一個(gè)地理區(qū)域分成若干個(gè)小區(qū)，稱(chēng)作“蜂窩”(即Cell)，蜂窩技術(shù)因此而得名.手機(jī)(或移動(dòng)電話(huà))均采用這項(xiàng)技術(shù)，因此常常被稱(chēng)作蜂窩電話(huà)(CellularPhone).17

武侯錦江雙流高新南高新西成華金牛市話(huà)交換局甲乙中繼線交換中心固話(huà)饋線Cellular18Cellular192-2-2.移動(dòng)通訊術(shù)語(yǔ)Wi-Fi

全稱(chēng)WirelessFidelity，又稱(chēng)802.11b標(biāo)準(zhǔn)，它是一種短程無(wú)線傳輸技術(shù)，能夠在數(shù)百英尺范圍內(nèi)支持互聯(lián)網(wǎng)接入的無(wú)線電信號(hào).可以將個(gè)人電腦、手持設(shè)備(如PDA、手機(jī))等終端以無(wú)線方式互相連接.20AP：AccessPoint，接入點(diǎn)，也就是基站。2G

Secondgeneration的簡(jiǎn)稱(chēng)，是指第二代無(wú)線蜂窩電話(huà)通訊協(xié)議.3G

ThirdGeneration的簡(jiǎn)稱(chēng)，是指第三代移動(dòng)通信.4G

FourthGeneration的簡(jiǎn)稱(chēng)，是集3G與WLAN于一體并能夠傳輸高質(zhì)量視頻圖像以及圖像傳輸質(zhì)量與高清晰度電視不相上下的技術(shù)產(chǎn)品.212-2-3.移動(dòng)通訊術(shù)語(yǔ)2-2-4.移動(dòng)通訊術(shù)語(yǔ)GSM

GlobalSystemforMobileCommunications意為全球移動(dòng)通信系統(tǒng)，是世界上主要的蜂窩系統(tǒng)之一.CDMA

CodeDivisionMultipleAddress(碼分多址)，它是根據(jù)美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)(IS-95)而設(shè)計(jì)的數(shù)字移動(dòng)電話(huà)系統(tǒng).GPRS

GeneralPacketRadioService,意為通用分組無(wú)線業(yè)務(wù).這是無(wú)線通信的一種標(biāo)準(zhǔn).EDGEEnhancedDataRateforGSMEvolution,即增強(qiáng)型數(shù)據(jù)速率GSM演進(jìn)技術(shù).是一種從GSM到3G的過(guò)渡技術(shù).

222-2-5.移動(dòng)通訊術(shù)語(yǔ)WCDMA

WidebandCodeDivisionMultipleAccess.是第三代無(wú)線通信(3G)的一種標(biāo)準(zhǔn)，能夠提供足夠的帶寬，使無(wú)線多媒體應(yīng)用成為可能.TD-SCDMA

TimeDivision-SynchronousCodeDivisionMultipleAccess，分時(shí)-同步分碼多工存取.CDMA2000

CDMA2000是由窄帶CDMA技術(shù)發(fā)展而來(lái)的寬帶CDMA技術(shù)，也稱(chēng)為CDMAMulti-Carrier.23移動(dòng)通信第三章發(fā)展史243-1.萌芽階段1880年，貝爾發(fā)明了最初的無(wú)線傳輸設(shè)備“光話(huà)機(jī)”——將反射光耦合到光電硒接收器.通話(huà)距離700英尺，比無(wú)線電方式早25年。后經(jīng)過(guò)改進(jìn)，通話(huà)距離長(zhǎng)達(dá)15km。缺點(diǎn)：光線易受雨、霧、建筑物等障礙物的阻擋。19世紀(jì)末，赫茲發(fā)現(xiàn)電磁波輻射。253-1.萌芽階段1897年，馬可尼在陸地和一艘拖船上完成莫爾斯電碼無(wú)線通信實(shí)驗(yàn)，標(biāo)志無(wú)線電通信的開(kāi)始，開(kāi)創(chuàng)了海上通信業(yè)。1909年馬可尼獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)，后來(lái)享有“無(wú)線電之父”的美譽(yù)。

263-2.TITANIC&

移動(dòng)通訊273-2.TITANIC&移動(dòng)通訊28JackPhillipsHaroldBride3-3.開(kāi)拓階段1928年，美國(guó)底特律警察局率先裝備AM接收機(jī)的警用車(chē)輛無(wú)線電移動(dòng)系統(tǒng)（單向），標(biāo)志移動(dòng)通信開(kāi)始。20世紀(jì)30年代初，第一個(gè)雙向移動(dòng)通信系統(tǒng)在新澤西的貝尼爾警察局投入運(yùn)行。1935年，阿姆斯特朗發(fā)明了FM方式無(wú)線電，是移動(dòng)通信中地第一個(gè)大分水嶺。大大提高靈敏度或動(dòng)態(tài)范圍（3倍）具有“捕獲效應(yīng)”能更有效地對(duì)抗“快衰落”或波動(dòng)性293-3.商業(yè)階段1946年，Bell實(shí)驗(yàn)室在圣路易斯建立第一個(gè)公用汽車(chē)話(huà)網(wǎng)，用于汽車(chē)移動(dòng)電話(huà)。60年代中期，貝爾系統(tǒng)開(kāi)發(fā)出了“IMTS——改進(jìn)的移動(dòng)電話(huà)服務(wù)”系統(tǒng)，使模擬FM技術(shù)達(dá)到了30年發(fā)展的頂峰。1978年底，貝爾實(shí)驗(yàn)室研制成功模擬蜂窩第一代移動(dòng)通信系統(tǒng)——先進(jìn)移動(dòng)電話(huà)系統(tǒng)（AMPS）。該系統(tǒng)于1983年正式投入商用303-4.3G技術(shù)的起源1942年美國(guó)女演員海蒂·拉瑪和她的作曲家丈夫提出一個(gè)Spectrum(頻譜)的技術(shù)概念海蒂.拉瑪最初研究這個(gè)技術(shù)是為了幫助美國(guó)軍方制造出能夠?qū)Ω都{粹德國(guó)的電波干擾或防竊聽(tīng)的軍事通訊系統(tǒng)，因此這個(gè)技術(shù)最初的作用是用于軍事。31Hedy?Kiesler?Markey

3-5-2.Cellular網(wǎng)絡(luò)發(fā)展323-5-2.Cellular網(wǎng)絡(luò)發(fā)展333-6.WiFi網(wǎng)絡(luò)的演變343-7.3G在中國(guó)2009年1月7日14:30，工業(yè)和信息化部為中國(guó)電信、中國(guó)聯(lián)通和中國(guó)移動(dòng)發(fā)放3張第三代移動(dòng)通信(3G)牌照.35移動(dòng)通信第四章手機(jī)基本原理364-1.工作原理374-1-1.接收工作原理天線：利用阻抗匹配特性吸收需要的入射波.雙工器：對(duì)頻帶進(jìn)行選擇，防止強(qiáng)的發(fā)射信號(hào)對(duì)接收機(jī)造成影響低噪聲放大器（LNA）：對(duì)天線感應(yīng)的微弱信號(hào)進(jìn)行放大，并對(duì)射頻濾波器帶來(lái)的損耗進(jìn)行補(bǔ)償，以滿(mǎn)足混頻器對(duì)信號(hào)幅度的要求38雙工器低噪聲放大混頻本機(jī)震蕩中頻濾波中頻放大解調(diào)D/MSpeakerANT4-1-2.接收工作原理混頻:

將兩個(gè)不同的信號(hào)—本機(jī)振蕩頻率和射頻信號(hào)頻率加到非線性器件上，進(jìn)行頻率組合后取其差頻或和頻.中頻放大器:滿(mǎn)足下一級(jí)處理時(shí)對(duì)信號(hào)幅度的要求，在實(shí)際電路中，一般采用可編程的多級(jí)放大器.解調(diào)：解調(diào)包括接收機(jī)基帶信號(hào)的解調(diào)和GMSK的解調(diào).基帶解調(diào)：接收機(jī)電路中的解調(diào)是指接收射頻電路中將包含信息的射頻或中頻信號(hào)還原67.708KHZ的基帶信號(hào).

GMSK解調(diào)：將67.708KHZ的信號(hào)還原出數(shù)碼信號(hào).Speaker：將的接收數(shù)據(jù)電信號(hào)變成語(yǔ)音信號(hào).394-2-1.發(fā)射工作原理Mic:將話(huà)音信號(hào)轉(zhuǎn)變成模擬的話(huà)音電信號(hào).PMC編碼&DSP：將模擬的話(huà)音電信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字語(yǔ)音信號(hào).ANTPMC編碼數(shù)字語(yǔ)音處理(DSP)RxVCO調(diào)制雙工器Mic功率放大器發(fā)射變換404-2-2.發(fā)射工作原理調(diào)制：包含2層意思，模擬語(yǔ)音信號(hào)的GMSK調(diào)制和發(fā)射機(jī)的射頻信號(hào)調(diào)制.

GMSK調(diào)制：原始語(yǔ)音通過(guò)麥克風(fēng)變成電信號(hào)，然后再經(jīng)過(guò)采樣、量化、編碼等數(shù)字信號(hào)處理過(guò)程后變成67.708KHz的發(fā)射機(jī)基帶TXI/Q信號(hào).

射頻信號(hào)調(diào)制：經(jīng)發(fā)射中頻將TXI/Q調(diào)制成中頻TXI/Q信號(hào).手機(jī)發(fā)射電路原理圖414-2-3.發(fā)射工作原理發(fā)射變換：在發(fā)射電路中，TxVCO產(chǎn)生一個(gè)工作在相應(yīng)信道上的發(fā)射射頻信號(hào)，該信號(hào)與RxVCO信號(hào)混頻，得到發(fā)射參考中頻信號(hào)，發(fā)射中頻信號(hào)與I/Q調(diào)制后的以調(diào)中頻信號(hào)進(jìn)行鑒相，得到一個(gè)包含發(fā)送數(shù)據(jù)的脈沖直流信號(hào)，該信號(hào)對(duì)TxVCO信號(hào)進(jìn)行調(diào)制，得到最終的發(fā)射信號(hào).功率放大器：將最終發(fā)射信號(hào)進(jìn)行放大，使射頻信號(hào)有足夠的能量從天線(ANT)發(fā)送出去.發(fā)射機(jī)：主要把67.708KHZ的模擬基帶信號(hào)上變頻為需要(如:890~915MHZ)的高頻發(fā)送出去.42移動(dòng)通信第五章2G&3G&4G區(qū)別43445-1.傳輸速率2G.常見(jiàn)2G無(wú)線通訊協(xié)議有GPRS和EDGE和CDMA1X碼分多址，傳輸速度為150Kbps.3G.

是在2G的基礎(chǔ)上發(fā)展了高帶寬的數(shù)據(jù)通信，并提高了語(yǔ)音通話(huà)安全性.3G一