移動通信概論

移動通信概論第1頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月劃分標(biāo)準(zhǔn)類型使用環(huán)境海、陸、空、地下用戶對象公用、專用、軍用調(diào)制方式調(diào)頻、調(diào)幅、調(diào)相信號性質(zhì)模擬、數(shù)字工作方式同頻單工、異頻單工、異頻雙工、半雙工多址方式FDMA、TDMA、CDMA組網(wǎng)技術(shù)大區(qū)制、小區(qū)制、移動衛(wèi)星通信系統(tǒng)傳輸速率窄帶、寬帶、廣帶業(yè)務(wù)類型電話網(wǎng)、數(shù)據(jù)網(wǎng)和綜合業(yè)務(wù)網(wǎng)覆蓋范圍廣域網(wǎng)、城域網(wǎng)、局域網(wǎng)、個域網(wǎng)移動速率高速移動、低速移動、準(zhǔn)移動移動通信主要有以下幾種分類方法

第2頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月1.4.1蜂窩移動通信系統(tǒng)1．蜂窩移動通信系統(tǒng)美國貝爾實驗室等單位提出了蜂窩系統(tǒng)的概念，即將整個服務(wù)區(qū)域劃分成若干個較小的區(qū)域（cell，在蜂窩系統(tǒng)中稱為小區(qū)），各小區(qū)均用小功率的發(fā)射機（即基站發(fā)射機）進行覆蓋，許多小區(qū)像蜂窩一樣能布滿（即覆蓋）任意形狀的服務(wù)地區(qū)。此類系統(tǒng)主要由終端子系統(tǒng)、基站子系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)以及與其他（如PSTN等）的網(wǎng)絡(luò)相連的中繼線所組成。第3頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月特點（1）有頻率復(fù)用功能。（2）有越區(qū)切換功能。（3）可信道分配與小區(qū)分裂。（4）網(wǎng)絡(luò)設(shè)備增多使系統(tǒng)的構(gòu)成復(fù)雜。第4頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月蜂窩移動系統(tǒng)組成示意圖第5頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月2．蜂窩移動通信系統(tǒng)的分類

（1）模擬蜂窩移動通信系統(tǒng)

缺點：信道容量無法滿足不斷增長的用戶需求；話音質(zhì)量和保密性差且盜用現(xiàn)象嚴(yán)重；適應(yīng)性不強，不能提供數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，如無法與ISDN綜合數(shù)字網(wǎng)相連接，更無法進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)确窃挊I(yè)務(wù)。第6頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月（2）數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)優(yōu)點：1）提高了通信保密性和改善了通話質(zhì)量；2）抗干擾能力強使話音質(zhì)量高；3）數(shù)字移動通信可與綜合數(shù)字網(wǎng)(ISDN)連接，除話音外還可提供圖文傳真、數(shù)據(jù)傳輸?shù)确窃挊I(yè)務(wù)，并可進行短信息服務(wù)、語音信箱、呼叫轉(zhuǎn)移等多種更優(yōu)的服務(wù)。第7頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月目前，GSM和CDMA系統(tǒng)由于當(dāng)時推出時主要服務(wù)于語音業(yè)務(wù)，被人們稱為二代系統(tǒng)；隨著人們對數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)需求的不斷上升，又推出了GPRS等系統(tǒng)，被人們稱為二代半系統(tǒng)，以及未來的基于分組技術(shù)的三代系統(tǒng)（WCDMA等），這些也是按技術(shù)的不同進行分類的，它們都是基于數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)發(fā)展進來的，也屬于數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)。第8頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月1．4．2無繩電話系統(tǒng)

最早美國于1973年推出的商用無繩電話CT0，俗稱子母電話機，主要用于家庭，是把普通的電話單機分成座機和手機兩部分，座機與有線電話網(wǎng)連接，手機與座機之間用無線電連接，屬于單信道接入系統(tǒng)。第9頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月CT0無繩電話系統(tǒng)示意圖第10頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月1989年，英國提出了第二代數(shù)字無繩電話系統(tǒng)CT2

移動終端CT-2基站市話網(wǎng)市話程控交換機CT2系統(tǒng)示意圖第11頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月1．4．3 無線電尋呼系統(tǒng)

尋呼通信是一種單向的移動通信系統(tǒng)，它以廣大的程控電話網(wǎng)為依托，采用單向的無線電呼叫方式將主叫用戶的信息傳送給持機用戶。第12頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月多區(qū)制本地尋呼網(wǎng)結(jié)構(gòu)示意圖第13頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月1．4．4 集群移動通信系統(tǒng)

集群系統(tǒng)使用多個無線信道為眾多的用戶服務(wù)，相當(dāng)于將有線電話中繼線的工作方式運用到無線電通信系統(tǒng)中，把有限的信道動態(tài)地、自動地、迅速地和最佳地分配給整個系統(tǒng)的用戶，從而在最大程度上利用了整個系統(tǒng)信道的頻率資源?？梢哉f，集群移動通信系統(tǒng)是一種特殊的用戶程控交換機，其呼叫方式為PTT（PushToTalk）。第14頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月集群通信系統(tǒng)示意圖第15頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月主要特點：（1）公用頻率（2）共用設(shè)施（3）共同建網(wǎng)（4）共享覆蓋區(qū)（5）共享通信業(yè)務(wù)（6）改善服務(wù)

第16頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月集群移動通信系統(tǒng)與蜂窩移動通信系統(tǒng)的對比

第17頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月1．4．5移動衛(wèi)星系統(tǒng)

衛(wèi)星通信是指利用人造地球衛(wèi)星作為中繼站轉(zhuǎn)發(fā)或反射無線電波，在兩個或多個地球站之間進行的通信。由于作為中繼站的衛(wèi)星處于外層空間，這就使衛(wèi)星通信方式不同于其他地面無線電通信方式，而屬于宇宙無線電通信的范疇。通信衛(wèi)星按其結(jié)構(gòu)可分為無源衛(wèi)星和有源衛(wèi)星；按其運轉(zhuǎn)軌道可分為運動衛(wèi)星（非同步衛(wèi)星）和靜止衛(wèi)星（同步衛(wèi)星）。第18頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月用三顆衛(wèi)星來實現(xiàn)全球覆蓋

第19頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月衛(wèi)星通信示意圖

第20頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月主要優(yōu)點：(1)通信距離遠(yuǎn)，且費用和通信距離無關(guān)；(2)工作頻段寬，通信容量大，適用于多種業(yè)務(wù)傳輸；(3)通信線路穩(wěn)定可靠，通信質(zhì)量高；(4)以廣播方式工作，具有大面積覆蓋能力而通信靈活機動；(5)可以自發(fā)自收進行監(jiān)測。第21頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月1．4．6平流層通信系統(tǒng)平流層通信系統(tǒng)的模型如圖所示。從圖中可以看出，平流層通信系統(tǒng)主要包括以下三個方面：（1）平流層平臺與地面設(shè)施通信。（2）平流層平臺之間的通信。（3）平流層平臺與衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)通信。平流層通信系統(tǒng)示意圖

第22頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月1．4．7無線局域網(wǎng)無線局域網(wǎng)（WirelessLAN，簡稱WLAN），是一種利用無線方式，提供無線對等（如PC對PC、PC對集線器或打印機對集線器）和點到點（如LAN到LAN）連接性的數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)。

第23頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月WLAN有兩種主要的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，即自組織網(wǎng)絡(luò)（也就是對等網(wǎng)絡(luò)，即人們常稱的Ad-Hoc網(wǎng)絡(luò)）和基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)（InfrastructureNetwork）。（1）自組織型WLAN。自組織型WLAN是一種對等模型的網(wǎng)絡(luò)，它的建立是為了滿足暫時需求的服務(wù)。自組織網(wǎng)絡(luò)是由一組有無線接口卡的無線終端，特別是移動電腦組成。第24頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月自組織網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)第25頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月（2）基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)型WLAN?；A(chǔ)結(jié)構(gòu)型WLAN利用了高速的有線或無線骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)。在這種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，移動節(jié)點在基站（BS）的協(xié)調(diào)下接入到無線信道，如圖1-10所示。圖1-10基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

第26頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月WLAN利用電磁波在空氣中發(fā)