3.1移動通信概述

移動通信的發(fā)展電報及電話的發(fā)明因?yàn)殡娫挷荒軒г谏砩喜环奖惆‰妶蠛碗娫挼陌l(fā)明，使人類獲得了遠(yuǎn)距離傳送信息的重要手段。但是，電信號都是通過金屬線傳送的，線路架設(shè)到的地方，信息才能傳到。這就大大限制了信息的傳播范圍，特別是在大海、高山，有沒有能讓信息無線傳播的辦法？1.無形的信使——電磁波的發(fā)現(xiàn)1887年，亨利?！?shù)婪颉ず掌?，發(fā)現(xiàn)電磁能量可以越過空間進(jìn)行傳播。赫茲的發(fā)現(xiàn)具有劃時代的意義：證明了麥克斯韋理論的正確，更重要的是導(dǎo)致了無線電的誕生開辟了電子技術(shù)的新紀(jì)元，標(biāo)志著從“有線電通信”向“無線電通信”的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。也是整個移動通信的發(fā)源點(diǎn)，應(yīng)該說，從這時開始，人類開始進(jìn)入了無線通信的新領(lǐng)域2.無線電通信的發(fā)明載著聲音飛翔的電波——無線電通信的發(fā)明無線電報的發(fā)明“要是我能指揮電磁波，就可飛越整個世界”——波波夫1898年，英國舉行了一次游艇賽，終點(diǎn)設(shè)在離岸20英里的海上?！抖及亓挚靾蟆诽仄格R可尼為信息員。他在賽程的終點(diǎn)用自己發(fā)明的無線電報機(jī)向岸上的觀眾及時通報了比賽的結(jié)果，引起了很大的轟動。這被認(rèn)為是無線電通信的第一次實(shí)際應(yīng)用。緊接著，馬可尼在英國建立了世界上第一家無線電器材公司——英國馬可尼公司3.移動通信的誕生及演進(jìn)二十世紀(jì)20年代至40年代初使用范圍小，主要使用對象是船舶、飛機(jī)、汽車等專用移動通信，以及通信軍事。40年代中至60年代末移動通信向小型化方面大大前進(jìn)了一步。美國、日本、英國、西德等國家開始應(yīng)用汽車公用無線電話。70年代至80年代第一代移動通信系統(tǒng)美國貝爾實(shí)驗(yàn)室(BellLab)推出的蜂窩式移動通信系統(tǒng)的概念，蜂窩式系統(tǒng)開始應(yīng)用。90年代中至今推出第二、第三代移動電話通信系統(tǒng)。正向第四代移動通信系統(tǒng)過渡。4.個人移動通信的誕生及演進(jìn)個人通信的發(fā)源地：無線電尋呼機(jī)的出現(xiàn)beeper/Pager1956年，MOTOROLA研制成功第一個無線電尋呼機(jī)。1968年，日本率先在150MHZ移動通信頻段上開通模擬尋呼系統(tǒng)。1983年，我國開始研究發(fā)展尋呼系統(tǒng)，1983年，上海在150MHZ頻段上開通了我國第一個模擬尋呼系統(tǒng)。1984年，廣州在150MHZ頻段上開通了我國第一個數(shù)字尋呼系統(tǒng)。1991年，上海在150MHZ頻段上開通了我國第一個數(shù)字漢字尋呼系統(tǒng)。個人移動通信的誕生及演進(jìn)

實(shí)現(xiàn)個人電話的夢想--蜂窩狀移動電話的誕生背景：隨著無線電報和無線廣播的發(fā)展，人們更希望有一種可以隨身攜帶、不用電話線路的電話。70年代初，貝爾實(shí)驗(yàn)室提出蜂窩系統(tǒng)的覆蓋小區(qū)概念后，很快進(jìn)入了實(shí)用階段。1979年，美國芝加哥試驗(yàn)成功AMPS模擬蜂窩式移動電話系統(tǒng)，83年在美國投入商用。1987年，我國第一個移動電話局在廣州開通，進(jìn)入第一代模擬移動通信時期，引進(jìn)英國的TACS系統(tǒng)。第一代蜂窩移動通信(1G)特點(diǎn)：制式：FDMA業(yè)務(wù)單一：模擬話音與傳輸頻譜利用率低保密性差技術(shù)簡單主要代表：美國AMPS系統(tǒng)英國TACS系統(tǒng)我國已在2001年12月31日關(guān)閉模擬移動網(wǎng)個人移動通信的誕生及演進(jìn)GSM手機(jī)的出現(xiàn)模擬蜂窩式移動電話的缺點(diǎn)：1）由于采用FDMA技術(shù)造成頻率資源的嚴(yán)重不足2）易被竊聽和制造成偽機(jī)1982年，歐洲成立了GSM（移動通信特別組），任務(wù)是制定泛歐移動通信漫游的標(biāo)準(zhǔn)，后來開發(fā)出的數(shù)字移動通信系統(tǒng)就以“GSM”命名。

GSM現(xiàn)在的含義是：GlobalSystemMobileCommunication,中國移動和聯(lián)通推出的“全球通”就是GSM系統(tǒng)。第二代蜂窩移動通信(2G)特點(diǎn)：主要業(yè)務(wù)：語音、低速率數(shù)據(jù)（＜9.6kb/s）短消息(SMS)、彩信（MMS）等頻譜利用率較高、數(shù)字化制式：FDMA+TDMA,或CDMA代表系統(tǒng)：歐洲的GSM系統(tǒng)（大多數(shù)國家使用）：FDMA+TDMA制式美國的D-AMPS系統(tǒng)（主要在美國使用）日本的JDC系統(tǒng)（僅在日本使用）：TDMA制式美國QUALCOMM公司開發(fā)的IS-95ACDMA系統(tǒng)（美、日、韓、中等國）：CDMA制式我國1992年開始使用GSM系統(tǒng)，2001年引進(jìn)了IS-95ACDMA系統(tǒng)。無線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的出現(xiàn)i-mode:information-mode

1999年,日本在移動通信上實(shí)現(xiàn)無線互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，i-mode能提供移動電話與Internet網(wǎng)的持續(xù)連接，成功開創(chuàng)了無線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的新時代。WAP：WirelessApplicationProtocol即無線應(yīng)用協(xié)議，全球性開放標(biāo)準(zhǔn)不要求現(xiàn)有的移動通信網(wǎng)絡(luò)協(xié)議做任何的改動，因而可以廣泛的運(yùn)用于GSM、CDMA、TDMA、3G等多種網(wǎng)絡(luò)`2.5G移動通信技術(shù)與應(yīng)用GSM的延續(xù)：GPRS通用分組無線業(yè)務(wù),為2G向3G發(fā)展的過渡性產(chǎn)品。90年代中期，第三代移動通信系統(tǒng)進(jìn)入到具體的設(shè)計、規(guī)劃和實(shí)施階段為保護(hù)2G的龐大投資，有必要發(fā)展2G向3G平穩(wěn)過渡的所謂二代半（2.5G）技術(shù)數(shù)據(jù)速率最高可達(dá)171kbit/s例：以TDMA和電路交換為基礎(chǔ)的GSM網(wǎng)絡(luò)不能直接與因特網(wǎng)互通，但可以通過一種通用分組無線業(yè)務(wù)（GPRS，GeneralPacketRadioServive）網(wǎng)的2.5G技術(shù)與因特網(wǎng)互連。GPRS的實(shí)現(xiàn)：在GSM網(wǎng)絡(luò)上增加分組數(shù)據(jù)服務(wù)設(shè)備并對GSM無線設(shè)備進(jìn)行升級從而能利用已有的GSM無線覆蓋，提供分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。2.75G2.75G的速度較2.5G又增快許多(384kbps)例子： EnhancedDataratesforGlobal Evaluation(EDGE) （全球演進(jìn)式數(shù)據(jù)速率增強(qiáng)技術(shù)）第三代移動通信（3G)第三代移動通信稱為：IMT-2000；簡稱3G國際電聯(lián)（ITU－R）于1985年提出，當(dāng)時的命名為未來公眾陸地移動通信系統(tǒng)（FPLMTS）由于該系統(tǒng)曾預(yù)期在2000年能投入使用，并工作在2000MHz頻段，故于1996年正式改名為IMT--2000系統(tǒng)IMT-2000當(dāng)時制定的總目標(biāo)：

——工作在2000MHz頻段

——在2000年左右商用第三代移動通信的總目標(biāo)3G設(shè)計目標(biāo)提供比第二代系統(tǒng)更大的系統(tǒng)容量更好的通信質(zhì)量能在全球范圍內(nèi)更好地實(shí)現(xiàn)無縫漫游提供包括話音、數(shù)據(jù)及多媒體等在內(nèi)的多種業(yè)務(wù)同時也要考慮與已有第二代系統(tǒng)的良好兼容性（即全球化、綜合化、個人化）3G設(shè)計目標(biāo)3G傳輸速度2Mbps（靜止）384kbps（步行、慢速）114kbps（高速移動環(huán)境）可提供豐富多彩的移動多媒體業(yè)務(wù)具有語音、文字、靜態(tài)影像、動態(tài)影像等多媒體傳輸?shù)奶攸c(diǎn)與能力取實(shí)際傳輸流量為收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)于2003年至2005年間發(fā)展成熟3G的標(biāo)準(zhǔn)國際電聯(lián)的3G標(biāo)準(zhǔn)有三個歐洲和日本共同提出的：WCDMA該標(biāo)準(zhǔn)提出了GSM(2G)-GPRS-EDGE-WCDMA(3G)的演進(jìn)策略美國以高通公司為代表提出的：CDMA2000該標(biāo)準(zhǔn)提出了從CDMAIS95(2G)-CDMA20001x-CDMA20003x(3G)的演進(jìn)策略中國以大唐集團(tuán)為代表提出的：TD-SCDMATimeDivision—SynchronousCDMA(時分同步CDMA)是由我國大唐電信公司提出的3G標(biāo)準(zhǔn)該標(biāo)準(zhǔn)提出：不經(jīng)過2.5代的中間環(huán)節(jié)，直接向3G過渡，非常適用于GSM系統(tǒng)向3G升級核心技術(shù)：CDMA3G標(biāo)準(zhǔn)在核心網(wǎng)中都采用分組交換方式采用CDMA技術(shù)解決無線端口問題因此，這三種標(biāo)準(zhǔn)無一例外的都采用了CDMA這一核心技術(shù)各標(biāo)準(zhǔn)的演進(jìn)策略歐洲和日本共同提出的：WCDMA全稱為WidebandCDMA基于GSM網(wǎng)發(fā)展出來的3G技術(shù)規(guī)范是歐洲提出的寬帶CDMA技術(shù)，它與日本提出的寬帶CDMA技術(shù)基本相同，并進(jìn)一步融合。該標(biāo)準(zhǔn)提出了GSM(2G)-GPRS-EDGE-WCDMA(3G)的演進(jìn)策略。GPRS是GeneralPacketRadioService(通用分組無線業(yè)務(wù))的簡稱，（171kbit/s）EDGE是EnhancedDatarateforGSMEvolution(增強(qiáng)數(shù)據(jù)速率的GSM演進(jìn))的簡稱，這兩種技術(shù)被稱為2.5代移動通信技術(shù)。（384kbps）各標(biāo)準(zhǔn)的演進(jìn)策略CDMA2000CDMA2000是由窄帶CDMA(CDMAIS95)技術(shù)發(fā)展而來的寬帶CDMA技術(shù)，由美國主推該標(biāo)準(zhǔn)提出了從CDMAIS95(2G)-CDMA20001x-CDMA20003x(3G)的演進(jìn)策略。CDMA20001x被稱為2.5G移動通信技術(shù)CDMA20003x與CDMA20001x的主要區(qū)別在于應(yīng)用了多路載波技術(shù)，通過采用三載波使帶寬提高。中國電信使用的CDMAIS95網(wǎng)絡(luò)，在采用這一方案向3G過渡第三代移動通信機(jī)第三代移動通信機(jī)2001年，日本開始首次3G系統(tǒng)商用服務(wù)2001年10月1日日本在東京地區(qū)開始了全球首次WCDMA系統(tǒng)商業(yè)應(yīng)用。系統(tǒng)提供可視電話、384Kbps分組數(shù)據(jù)、64Kbps圖象傳輸、i-mode互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)。手機(jī)重150克，彩色液晶顯示。最成熟的3G：WCDMA移動通信的發(fā)展趨向VoiceWidebandBroadbandAnalogDigitalIntegratedDataNarrowband4G3G2GMulti-function1GMultimediaSmartPointfrequency個人通信的理想隨著移動通信技術(shù)的飛速發(fā)展，人類實(shí)現(xiàn)個人通信的理想為期不遠(yuǎn)了：——任何人在任何時間、任何地點(diǎn)、與任何一個人、實(shí)現(xiàn)任何一種媒體的通信。——每個人有唯一的通信號碼，通信的個人性代替通信的終端性。個人通信的理想中國移動通信發(fā)展我國移動通信發(fā)展大事記：1978年，美國芝加哥開通第一臺模擬移動電話，截至2001、7全球移動電話用戶數(shù)已超過8億戶。1987年11月18日，中國移動在廣州開通了我國的第一個模擬移動通信網(wǎng)。1993年8月18日，浙江嘉興首先開通了我國第一個數(shù)字移動通信網(wǎng)1994年10月，第一個省級數(shù)字網(wǎng)在廣東開通。2001年2月16日，聯(lián)通全面建設(shè)CDMA網(wǎng)。2001年12月31日，關(guān)閉模擬網(wǎng)中國移動通信發(fā)展移動用戶數(shù)：1987年我國移動通信用戶只有700多戶；10年之后的1997年8月我國移動用戶突破了1000萬戶；再3年后在2001年4月用戶數(shù)達(dá)到了1億戶，并于同年7月超過美國成為全球移動用戶最多的國家；2002年我國移動用戶突破了2億戶。2004年7月，移動電話用戶3.1億戶2009年5月國內(nèi)的移動通信用戶總數(shù)達(dá)到6.645億中國移動公布了2010年10月主要運(yùn)營數(shù)據(jù)：截至2010年10月底，中國的移動用戶總數(shù)已達(dá)到8.15億戶截至2011年1月底，中國移動用戶總數(shù)超過5.89億戶，在網(wǎng)TD用戶總數(shù)達(dá)到2263.3萬戶。

全球蜂窩移動通信的發(fā)展移動通信概述移動通信定義：“動中通”通信雙方或至少其中一方在運(yùn)動狀態(tài)中進(jìn)行信息傳遞的通信方式移動通信概述移動通信的特點(diǎn)：可用頻譜資源有限，而業(yè)務(wù)需求量增長迅速全世界3G頻譜的拍賣超過1000億美元

頻譜擁擠、頻譜需嚴(yán)格菅理解決的方法：開辟和啟用新的頻段f=150MHz—〉450MHz—〉900MHz—〉1800MHz—〉2000MHz研究各種新技術(shù)和新措施，如FDMA、TDMA、CDMA移動通信的特點(diǎn)電波傳播存在多徑衰落在移動通信(特別是陸上移動通信)中,由于移動臺的不斷運(yùn)動導(dǎo)致其傳輸特性變化十分劇烈，使移動臺接收到的電波是直射波和隨時變化的繞射波、反射波、散射波的疊加，造成所接收信號的電場強(qiáng)度起伏不定，這種現(xiàn)象稱為衰落—多徑效應(yīng)引起信號衰落。移動通信的特點(diǎn)面臨環(huán)境的干擾和噪聲傳統(tǒng)的噪聲干擾：天電干擾工業(yè)噪聲（汽車點(diǎn)火）移動系統(tǒng)內(nèi)部的干擾：互調(diào)干擾：主要是系統(tǒng)設(shè)備中的非線性引起的，如混頻選擇不好，使無用信號混入，而造成干擾。噪聲系統(tǒng)之間的干擾：同頻干擾：相同載頻臺之間的干擾鄰道干擾：相鄰信道之間的干擾（功率控制）移動通信的特點(diǎn)存在多普勒頻移的影響和大動態(tài)范圍的要求多普勒頻移：運(yùn)動中的物體達(dá)到一定速度時，固定點(diǎn)接收到的無線載波頻率將會有一定的頻移解決方法：鎖相技術(shù)頻率跟蹤系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)多樣、靈活，建網(wǎng)技術(shù)、網(wǎng)管復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)多種多樣覆蓋形狀：帶狀、面狀覆蓋大?。捍髤^(qū)制

蜂窩小區(qū)微蜂窩大區(qū)和微小區(qū)結(jié)合層狀結(jié)構(gòu)考慮因素：容量、穩(wěn)定性、速度、建網(wǎng)費(fèi)用網(wǎng)管復(fù)雜用戶注冊和登記、鑒權(quán)和計費(fèi)、安全和保密網(wǎng)絡(luò)技術(shù)復(fù)雜越區(qū)切換、漫游等功能移動通信的特點(diǎn)移動臺必須在移動環(huán)境中使用體積小、重量輕、操作方便小巧（超大規(guī)模集成電路的使用）便攜（天線要短，使用高頻）省電（發(fā)射功率要盡量?。┓勒穑ㄐ阅芊€(wěn)定）抗潮等移動通信的特點(diǎn)可見，移動通信面臨的核心問題：在滿足用戶服務(wù)質(zhì)量的前提下，提高頻譜利用率提高系統(tǒng)容量提供多種服務(wù)

是公眾移動通信的核心問題移動通信的工作方式按照通信的狀態(tài)和頻率使用的方法可分為三種方式：單工半雙工雙工移動通信的工作方式（1）單工制：單頻（同頻）單工單頻：通信的雙方使用相同的工作頻率單工：通信雙方的操作采用“按—講”方式平時，雙方的接收機(jī)均處于守聽狀態(tài)。如果A方需要發(fā)話，可按“按講”開關(guān)，關(guān)掉A方接收機(jī)，使其發(fā)射機(jī)工作，這時由于B方接收機(jī)處于守聽狀態(tài)，即可實(shí)現(xiàn)由A至B的通話；同理，也可實(shí)現(xiàn)由B至A的通話。收發(fā)使用同一個頻率的按鍵通信方式發(fā)送時不能接收，接收時不能發(fā)送移動通信的工作方式（2）半雙工制：指通信的雙方，有一方（如A方）使用雙工方式，即收發(fā)信機(jī)同時工作，且使用兩個不同的頻率而另一方（如B方），則采用雙頻單工方式，即收發(fā)信機(jī)交替工作半雙工制主要用于汽車調(diào)度、集群調(diào)度系統(tǒng)移動通信的工作方式（3）雙工制：通信的雙方收發(fā)信機(jī)均同時工作，即任意一方在發(fā)話的同時也能收到對方的話音目前移動通信系統(tǒng)都采用這種制式分類：頻分雙工（FDD）：GSM使用時分雙工（TDD）：TD-SCDMA使用移動通信的工作方式FDDTDD移動通信的工作方式FDD:收發(fā)采用兩個不同的頻率，f1,f2之間有一定的頻率間隔（避免發(fā)射機(jī)和接收機(jī)干擾），采用這種制式的移動臺需要天線共用裝置——雙工器優(yōu)點(diǎn)：a.由于發(fā)送頻帶和接收頻帶有一定的間隔，所以發(fā)射機(jī)和接收機(jī)之間的干擾可以大大降低b.使用方便，不需收發(fā)按鍵控制操作c.適宜多頻道（即多用戶）同時工作的系統(tǒng)，這些頻道在頻率上互相分開，互不重疊缺點(diǎn)：由于發(fā)射機(jī)通常處于連續(xù)發(fā)射狀態(tài)，電源耗電量較大移動通信的工作方式TDD：通信雙方分別在自身控制器的控制下，以1個時隙發(fā)信，以另一個時隙收信的方式進(jìn)行通信優(yōu)點(diǎn)：提高了頻譜利用率缺點(diǎn)：技術(shù)比較復(fù)雜在3G中:TD-SCDMA采用了：TDDWCDMA采用了：FDD+TDD(商用的都是FDD)CDMA2000采用了：FDDTDD技術(shù)和FDD技術(shù)具有各自的優(yōu)勢TDD的優(yōu)勢：不需要成對的頻率，能使用各種頻率資源，適用于不對稱的上下行數(shù)據(jù)傳輸速率，特別適用于IP型的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)

頻譜利用效率更高，系統(tǒng)地容量更大上下行工作于同一頻率，電波傳播的對稱特性使之便于使用智能天線等新技術(shù)，達(dá)到提高性能、降低成本的目的智能天線波束賦形技術(shù)，利用空間隔離進(jìn)行資源復(fù)用，為空分多址接入(SDMA)技術(shù)開辟了新的局面,接入的多個用戶可以使用完全相同的頻率、時隙和碼道資源，因而有效提升了系統(tǒng)容量覆蓋范圍更廣，特別適合農(nóng)村等地區(qū)設(shè)備成本較低，比FDD系統(tǒng)低20%-50%TDD技術(shù)和FDD技術(shù)具有各自的優(yōu)勢但是，TDD在高速移動時具有先天的弱勢：FDD是連續(xù)控制的系統(tǒng)，TDD是時間分隔控制的系統(tǒng)：TDD在高速移動時，多普勒效應(yīng)會導(dǎo)致快衰落，速度越高，衰落變換頻率越高，衰落深度越深。在目前芯片處理速度和算法的基礎(chǔ)上：當(dāng)數(shù)據(jù)率為144kb/s時，TDD的最大移動速度可達(dá)250km/h，與FDD系統(tǒng)相比還有一定差距。國際電信聯(lián)盟（ITU）要求：TDD系統(tǒng)移動速度達(dá)到120km/hFDD系統(tǒng)移動速度達(dá)到500km/h移動通信系統(tǒng)的組成移動通信系統(tǒng)一般由：移動臺（MS）、基站（BS）、移動業(yè)務(wù)交換中心（MSC）以及與市話網(wǎng)（PSTN）相連接的中繼線等組成不難看出:通過基站、移動業(yè)務(wù)交換中心，就可以實(shí)現(xiàn)在整個服務(wù)區(qū)內(nèi)任意兩個移動用戶之間的通信也可以經(jīng)過中繼線與公共交換電話網(wǎng)絡(luò)（PSTN）連接，從而構(gòu)成一個無線、有線相結(jié)合的移動通信系統(tǒng)移動通信系統(tǒng)的組成移動業(yè)務(wù)交換中心（MobileSwitchingCentre）：完成移動臺和移動臺之間、移動臺和固定用戶之間信息的交換轉(zhuǎn)接和系統(tǒng)的管理通常:每個移動交換中心可以支持近100個基站移動交換中心到固定網(wǎng)絡(luò)之間需要5000個話路的傳輸容量交換中心至基站的傳輸線

光纖或微波移動通信系統(tǒng)的組成移動臺MS（MobileStation）：接收無線信號并且移動的終端包括手機(jī)，車載臺、呼機(jī)，無繩電話等等基站BS（BaseStation）移動通信系統(tǒng)的組成2是與移動臺聯(lián)系的一個固定收發(fā)機(jī)接收移動臺的信號與交換局相連，從而完成移動臺的收發(fā)工作每個基站都有一個可靠通信的服務(wù)范圍(稱為無線小區(qū))服務(wù)區(qū)的大小，主要由發(fā)射功率和基站天線的高度決定。愛立信基站常用移動通信系統(tǒng)無線尋呼系統(tǒng)無繩電話系統(tǒng)集群調(diào)動系統(tǒng)衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)陸地公眾蜂窩移動通信系統(tǒng)陸地公眾蜂窩移動通信系統(tǒng)是移動通信系統(tǒng)的代表，也是發(fā)展最快的系統(tǒng)常用移動通信系統(tǒng)簡介（1）無線尋呼系統(tǒng)組成：無線尋呼控制中心尋呼發(fā)射臺尋呼接收機(jī)工作方式：人工手動無線電尋呼系統(tǒng)組成

工作過程：用戶打電話

電話網(wǎng)

連入尋呼臺

對叫方的信息進(jìn)行處理

天線發(fā)送出去

BP接收信號

常用移動通信系統(tǒng)簡介（2）無繩電話系統(tǒng)功率小（10mW以下），覆蓋半徑小（100m左右）分類：公用（通常在辦公樓、居民樓群之間、火車站、機(jī)場、繁華街道）設(shè)立基站私用：“步步高”等無繩電話近年來基于無繩概念而發(fā)展起來的無線用戶交換（WPABX）得到重視，作為無繩數(shù)據(jù)通信的無線局域網(wǎng)（WLAN）也得到快速發(fā)展無繩通信也是發(fā)展個人通信網(wǎng)（PCN）的一個基礎(chǔ)常用移動通信系統(tǒng)簡介無繩電話移動通信系統(tǒng)常用移動通信系統(tǒng)簡介（3）集群調(diào)度系統(tǒng)：作用：公共汽車、公安、消防等的調(diào)度特點(diǎn)：只有一個基站，天線高度為幾十米至百余米，覆蓋半徑為30～50km以上，發(fā)射機(jī)功率可高達(dá)200W信道數(shù)有限，容量較小一般只能容納數(shù)百至數(shù)千個用戶常用移動通信系統(tǒng)簡介集群調(diào)度系統(tǒng)組成：一般由控制中心、總調(diào)度臺、分調(diào)度臺、基地臺及移動臺組成最簡單的調(diào)度通信網(wǎng)：由若干個使用同一頻率的移動電臺組成，其中一個充當(dāng)調(diào)度臺，向其它臺發(fā)送信息。用戶：約為幾十至幾百可以是車載臺，也可是以手持臺它們可以與基站通信也可通過基站與其他移動臺及市話用戶通信，基站與市站有線網(wǎng)連接。功能：該系統(tǒng)具有單呼、組呼、全呼、緊急告警/呼叫、多級優(yōu)先及私密電話等適合調(diào)度業(yè)務(wù)專用的功能。常用移動通信系統(tǒng)簡介（4）移動衛(wèi)星通信系統(tǒng)中、低軌道非同步衛(wèi)星銥系統(tǒng)技術(shù)成熟，但造價高、壽命短衛(wèi)星于地球陰影區(qū)接收信號電平與通信距離的平方成反比幾個移動衛(wèi)星系統(tǒng)美國Motorola銥（Iridium）系統(tǒng)，它采用8軌道66顆星的星狀星座，衛(wèi)星高度為765km。全球星（Globalstar）系統(tǒng)，它采用48顆星的萊克爾星座，衛(wèi)星高度約1400km；奧德賽（Odessey）系統(tǒng)，采用3軌道12顆星的萊克爾星座，中軌、高度為10000km；白羊（Aries）系統(tǒng)，采用4軌道48顆星的星狀星座，高度約1000km；俄羅斯的4軌道32顆星的COSCON系統(tǒng)海事衛(wèi)星組織推出的Inmarsat－P，采用12顆星的中軌星座組成全球網(wǎng)（雙模式）.

……、蜂窩狀移動通信系統(tǒng)

移動通信的瓶頸：頻率資源（VHF/UHF）有限如何解決容量問題？比如，目前GSM，系統(tǒng)可用頻帶為25MHZ,頻道數(shù)可同時容納1000個用戶，這么少的頻道數(shù)如何容納上億計的用戶來進(jìn)行通話呢？引言移動通信系統(tǒng)中解決容量問題的主要技術(shù)引言了解移動通信的特點(diǎn)特點(diǎn)之一：頻率資源有限900MHZ頻段(GSM)：

MS→BS890MHz-915MHz頻率范圍25MHzBS→MS935MHz-960MHz頻率范圍25MHz移動通信系統(tǒng)中解決容量問題的主要技術(shù)？

頻率復(fù)用

(ChannelReuse)蜂窩狀移動通信系統(tǒng)

頻率復(fù)用的可行性：利用超短波電波傳播距離有限的特點(diǎn)，離開一定距離的小區(qū)可以重復(fù)使用頻率，使頻率資源可以充分利用。

研究同頻干擾和同頻小區(qū)間的距離是頻率復(fù)用的依據(jù)蜂窩狀移動通信系統(tǒng)蜂窩狀移動通信系統(tǒng)提高容量的主要技術(shù)：通過下列技術(shù)來解決容量問題：蜂窩技術(shù)、頻率復(fù)用、小區(qū)分裂以及多址聯(lián)接等技術(shù)蜂窩小區(qū)的劃分是解決頻道利用，增加用戶容量的關(guān)鍵技術(shù)蜂窩狀移動通信系統(tǒng)（1）蜂窩小區(qū)的劃分把整個服務(wù)區(qū)域劃分為若干個小區(qū)視用戶分布密度：

每小區(qū)的半徑在1～10公里左右每個小區(qū)分別設(shè)置一個基站，負(fù)責(zé)本小區(qū)移動通信的聯(lián)絡(luò)和控制每個基站可使用若干條無線頻分、時分或碼分信道，信道數(shù)決定了本小區(qū)內(nèi)可以同時使用的用戶數(shù)如GSM中每個小區(qū)的用戶在1000以上蜂窩狀移動通信系統(tǒng)無線小區(qū)的模型（蜂窩的概念）：由許多正六邊形小區(qū)作為基本幾何圖形覆蓋整個服務(wù)區(qū)，從而構(gòu)成形狀類似蜂窩的移動通信網(wǎng)，稱為：小區(qū)制蜂窩移動通信網(wǎng)蜂窩狀移動通信系統(tǒng)每小區(qū)的半徑可視用戶的分布密度在1～10公里左右小區(qū)半徑因網(wǎng)絡(luò)容量、使用頻率、地理環(huán)境不同而不同，決定小區(qū)覆蓋半徑的因素：(1)地球曲率(2)地形影響(3)多徑反射(4)移動臺發(fā)射功率小，上行信號傳輸距離有限（上下行功率差可達(dá)6~12dB）,故有時會出現(xiàn)手機(jī)在服務(wù)區(qū)內(nèi)接收信號很強(qiáng)，卻打不出電話的現(xiàn)象。蜂窩狀移動通信系統(tǒng)（2）頻率復(fù)用（提高容量）劃分小區(qū)的目的：

間隔小區(qū)可頻率再用（frequencyreuse）利用超短波電波傳播距離有限的特點(diǎn)，離開一定距離的小區(qū)可以重復(fù)使用頻率，使頻率資源可以充分利用。每一個小區(qū)分配一些頻率資源，隔幾個小區(qū)后，又把相同的頻率劃給另一個小區(qū)，認(rèn)為這時候他們之間的干擾比較小，可以忍受。頻率復(fù)用：服務(wù)區(qū)分成若干個小區(qū)后，相隔一定距離的小區(qū)可以同時使用相同的工作頻率組，即在一個很大的服務(wù)區(qū)內(nèi)，同一組波道頻率可以多次重復(fù)使用，稱為頻率復(fù)用。蜂窩狀移動通信系統(tǒng)頻率復(fù)用是蜂窩系統(tǒng)中的一個核心概念蜂窩結(jié)構(gòu)的價值是借助于頻率復(fù)用實(shí)現(xiàn)的頻率復(fù)用間距越小，網(wǎng)絡(luò)容量越大可以大大緩解用戶數(shù)猛增與頻率資源有限的矛盾蜂窩狀移動通信系統(tǒng)研究同頻小區(qū)間的距離和同頻干擾是頻率復(fù)用的依據(jù)

同頻小區(qū)間的距離取決于：能容許的同頻干擾同頻干擾又取決于：話音質(zhì)量要求蜂窩狀移動通信系統(tǒng)通常采用7個基站區(qū)21個無線小區(qū)區(qū)群（三葉草形），使用7×3=21個信道組：21個無線小區(qū)模型基站在三個小區(qū)的頂點(diǎn)，采用1200的定向天線，向三個方向以不同的頻率組覆蓋，又稱之為頂點(diǎn)激勵方式，發(fā)射功率一般為5～10w輻射電磁波，進(jìn)行無線信號覆蓋蜂窩狀移動通信系統(tǒng)簡介（3）小區(qū)分裂（提高容量）小區(qū)分裂是頻率復(fù)用外，提高蜂窩網(wǎng)容量及頻譜效率的又一重要概念由于提高了信道復(fù)用的次數(shù)，所以提高了容量原因：移動通信系統(tǒng)在初期設(shè)計時總是認(rèn)為用戶分布密度均勻，服務(wù)區(qū)各小區(qū)大小相同，各基站開設(shè)頻道數(shù)也相等實(shí)際上，隨著用戶數(shù)不斷增大，服務(wù)區(qū)內(nèi)各小區(qū)用戶密度不再相等例如，鬧市區(qū)的用戶密度大，話務(wù)量也較大。顯然，初期設(shè)計方案已不符合用戶分布的情況

小區(qū)分裂動畫示意蜂窩狀移動通信系統(tǒng)蜂窩狀移動通信系統(tǒng)（4）移動通信中的多址技術(shù)（提高容量）多址方式：

在移動通信中，許多用戶同時通話，以不同的移動信道分隔，防止相互干擾的技術(shù)方式。頻分多址(FDMA)時分多址(TDMA)碼分多址(CDMA)移動通信中的多址技術(shù)FDMA頻分多址以頻率來區(qū)分信道。特點(diǎn)：使用簡單，信號連續(xù)傳輸，滿足模擬話音通信，技術(shù)成熟。缺點(diǎn)：多頻道信號互調(diào)干擾嚴(yán)重，頻率利用率低，容量小。

信道1信道2信道3信道N代碼頻率時間移動通信中的多址技術(shù)TDMA在一個無線頻道上，按時間分割為若干個時隙，每個信道占用一個時隙，在規(guī)定的時隙內(nèi)收發(fā)信號。時分多址只傳數(shù)字信息，信息需經(jīng)壓縮和緩沖存儲的過程，在實(shí)際使用時常FDMA/TDMA復(fù)分使用。

f2f1f3f4f5移動通信中的多址技術(shù)CDMA采用擴(kuò)頻通信技術(shù)，每個用戶具有特定的地址碼（相當(dāng)于擴(kuò)頻中的PN碼），利用地址碼相互之間的正交性（或準(zhǔn)正交性）完成信道分離的任務(wù)CDMA在頻率、時間、空間上重疊優(yōu)點(diǎn)：系統(tǒng)容量大，實(shí)際使用中

比TDMA數(shù)字系統(tǒng)大4～6倍比模擬FDMA系統(tǒng)的10倍抗干擾、抗多徑能力高

蜂窩移動通信系統(tǒng)中幾個術(shù)語信道：分為業(yè)務(wù)信道（TCH）和控制信道（CCH）業(yè)務(wù)信道：傳送編碼話音及用戶數(shù)據(jù)控制信道：傳送基站與移動站之間的信令與同步數(shù)據(jù)一般情況下，移動臺對它所屬系統(tǒng)的控制信道進(jìn)行自動掃描后，?？吭谛盘栕顝?qiáng)的一條控制信道上守候等待。

在移動通信系統(tǒng)中，將整個覆蓋區(qū)分成許多位置區(qū)，各移動交換局服務(wù)區(qū)有自己的位置識別碼，通過區(qū)內(nèi)各基站控制信道發(fā)出。蜂窩移動通信系統(tǒng)中幾個術(shù)語

越區(qū)切換：越區(qū)切換MSC之間過程

當(dāng)移動臺在通話中經(jīng)過兩個基站覆蓋區(qū)的相鄰邊界的時候，為了保持繼續(xù)正常通話，不致中斷，需要進(jìn)行的信道切換。相鄰小區(qū)切換信道兩種情況：信道頻率不相同信道頻率相同而地址碼不同兩種切換方式：硬切換與軟切換蜂窩移動通信系統(tǒng)中幾個術(shù)語

硬切換：

指移動臺在不同頻道之間的切換由MSC命令移動臺從一個小區(qū)的無線頻道轉(zhuǎn)接到另一個小區(qū)的無線頻道上。這種切換需要移動臺先切斷原來的收發(fā)頻率，再搜索使用新的頻道。硬切換會造成通話短暫中斷，當(dāng)切換時間較長時，將影響用戶通話。蜂窩移動通信系統(tǒng)中幾個術(shù)語軟切換：指切換過程中，載波頻率不發(fā)生變化移動用戶與原基站和新基站都保持著通信聯(lián)系，可同時與兩個（或多個）基站建立通話鏈路。當(dāng)原服務(wù)基站的信號強(qiáng)度低于一門限值時，再切斷與原服務(wù)基站的通信聯(lián)系，而保持與新基站的通信鏈路。因此軟切換沒有通信中斷現(xiàn)象蜂窩移動通信系統(tǒng)中幾個術(shù)語載頻不同的兩個基站間只能用硬切換軟切換只能在頻率相同的基站間進(jìn)行所以FDMA和TDMA系統(tǒng)只能使用硬切換，CDMA系統(tǒng)兩種切換方式都可以采用目前使用的GSM系統(tǒng)的越區(qū)切換方式為硬切換，CDMA系統(tǒng)則既有硬切換又有軟切換。在CDMA系統(tǒng)中的不同扇區(qū)之間也可以實(shí)現(xiàn)軟切換蜂窩移動通信系統(tǒng)中幾個術(shù)語切換的時機(jī)：多數(shù)移動通信系統(tǒng)用信號強(qiáng)度作為切換基準(zhǔn)移動臺運(yùn)動到當(dāng)前小區(qū)的邊界時，信號強(qiáng)度逐漸減弱且通話質(zhì)量逐漸惡化，而相鄰小區(qū)的信號強(qiáng)度逐漸增強(qiáng)，在通信質(zhì)量惡化到無法使用前，通話應(yīng)被切換到相鄰小區(qū)。切換也可根據(jù)誤碼率大小來確定切換控制：移動局下達(dá)切換指令GSM采用的方案：移動臺持續(xù)監(jiān)視各基站控制信道發(fā)來的信號將測量結(jié)果報告給舊基站，并轉(zhuǎn)發(fā)給移動局移動局根據(jù)測試結(jié)果決定：

何時進(jìn)行越區(qū)切換，以及切換到哪一個基站蜂窩移動通信系統(tǒng)中幾個術(shù)語

位置登記：網(wǎng)絡(luò)持續(xù)跟蹤移動臺實(shí)際所處的位置，并存儲位置信息。通常移動臺的位置信息存儲在稱為位置寄存器的功能實(shí)體中（即存儲在HLR和VLR中）。在第二代數(shù)字移動通信系統(tǒng)中，位置管理采用兩層數(shù)據(jù)庫,即原籍位置寄