Mobile Communications-Ch1

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,#,移 动 通 信Mobile Communications,华南农业大学,胡洁,2009年9月,1,主要参,考,考书,1.移动通,信,信.,郭梯云,等,等.西安电,子,子科技,大,大学出版社,2.移动通,信,信原理,与,与应用,王文博,等,等.北京邮,电,电大学,出,出版社,3.PrinciplesofMobile Communication,(,(Second,Edition),GordonL.Stber.GeorgiaInstitute ofTechnology,Atlanta,GeorgiaUSA,4.数字通,信,信（第,四,四版）.,JohnG.Proakis著.张力军,等,等译.电子工,业,业出版,社,社,2,学习指,导,导,立足系,统,统,掌握原,理,理,注重应,用,用,跟进热,点,点,前期课,程,程：随,机,机过程,数,数,字,字通信,原,原理,实践课,程,程：通,信,信仿真EDADSP,3,内容,：,一、移,动,动通信,系,系统的,基,基本概,念,念,二、移,动,动通信,系,系统的,发,发展,问题,：,1、移动,通,通信的,定,定义和,特,特点,2、数字,通,通信系,统,统的优,点,点,3、蜂窝,移,移动通,信,信的主,要,要技术,移动通,信,信概论,4,移动通,信,信系统,基,基本概,念,念,定义：移动,通,通信系,统,统是指,进,进行信,息,息交换,的,的两端,中,中至少,有,有一端,可,可以处,于,于移动,状,状态的,网,网络系,统,统。,终端的,移,移动性,（,（如手,持,持机、,车,车载台,等,等）,个人的,移,移动性,（,（SIM卡方式,支,支持的,业,业务）,移动通,信,信解决因人的,移,移动而,产,产生的,移,移动中,通,通信的,问,问题,移动通,信,信概论,第一部,分,分,5,移动通,信,信的发,展,展目标,目标是,实,实现：,个,个人通,信,信（PCN,),),无论任,何,何人(Whoever),“任何人,”,”要求,支,支持巨,大,大用户,量,量:频谱资,源,源有限,在任何,时,时间(Whenever,),),“任何时,间,间”要,求,求支持,移,移动中,通,通信:无线通,信,信是前,提,提,在任何,地,地点(Wherever,),),“任何地,点,点”要,求,求无缝,覆,覆盖:传输能,力,力有限,与另一,个,个人(Whomever,),),进行任,何,何形式(Whatever,),),“任何形,式,式”要,求,求多媒,体,体:处理能,力,力有限,移动通,信,信概论,6,移动通,信,信的主,要,要特点,必须利,用,用无线,电,电波进,行,行信息,的,的传输,运行环,境,境复杂,，,，多径,传,传播,用户高,速,速移动,工作于,复,复杂的,干,干扰环,境,境,开放式,环,环境，,存,存在多,种,种干扰,：,：邻道,、,、同信,道,道、邻,小,小区、,同,同小区,可利用,的,的频率,资,资源有,限,限，而,通,通信业,务,务量的,需,需求与,日,日俱增,用户容,量,量，业,务,务能力,网络结,构,构多种,多,多样，,网,网络管,理,理复杂,用户注,册,册和登,记,记，鉴,权,权和计,费,费，安,全,全和保,密,密,用户终,端,端成为,个,个人消,费,费品,移动通,信,信概论,7,移动通,信,信的分,类,类,按工作方,式,式分类：,单,单工，,双,双工，,半,半双工,按多址方,式,式分类：FDMA、TDMA、CDMA、SDMA,按信号形,式,式分类：,模,模拟网,和,和数字,网,网,按覆盖范,围,围分类：,局,局域网,、,、广域,网,网,按服务特,性,性分类：,专,专用网,、,、公用,网,网,按使用环,境,境分类：,陆,陆地通,信,信、海,上,上通信,、,、空中,通,通信,按使用环,境,境分类,：,民用设,备,备、军,用,用设备,移动通,信,信概论,8,图：,单,单工、,半,半双,工,工和全,双,双工通,信,信方式,示,示意图,(a),单,单工,；,；,(,(b),半,半双,工,工；,(,(c,),)全,双,双工,移动通,信,信系统,概,概论,9,Power,Frequency,Time,FDMA,Frequency,Power,Time,FDMA/TDMA,Frequency,CDMA,Power,Time,三种多,址,址方式,移动通,信,信系统,概,概论,10,数字通,信,信的优,点,点,0/1编码融,合,合多种,业,业务；,可以采,用,用多种,技,技术获,得,得高的,频,频谱利,用,用率；,能采用,各,各种技,术,术提高,抗,抗衰能,力,力和抗,干,干扰能,力,力；,安全加,密,密；,数字信,号,号处理,技,技术减,小,小手机,体,体积和,重,重量。,移动通,信,信系统,概,概论,11,移动通,信,信概论,移动通,信,信系统,的,的全球,覆,覆盖,12,1.3,.,.2蜂窝移,动,动通信,系,系统,图 1,-,-5,大,大区覆,盖,盖与小,区,区覆盖,(a),大,大区,覆,覆盖；,(,(b,),)小,区,区覆盖,移动通,信,信概论,13,图 1,-,-6,蜂,蜂,窝,窝系统,的,的频率,再,再用,移动通,信,信概论,14,移动通,信,信概论,蜂窝在,移,移动网,络,络中的,位,位置,15,切换,切换：,将正,在,在处于,通,通话状,态,态的移,动,动台转,移,移到新,的,的小区,业,业务信,道,道上,实现,蜂,蜂窝移,动,动通信,的,的“无,缝,缝隙”,覆,覆盖,切换原,因,因：,信号,的,的强度,下,下降到,系,系统规,定,定的一,定,定参数,以,以下，,此,此时移,动,动台被,切,切换到,信,信号强,度,度较强,的,的相邻,小,小区,由于,某,某小区,业,业务信,道,道容量,全,全被占,用,用，移,动,动台被,切,切换到,业,业务信,道,道容量,较,较空闲,的,的相邻,小,小区,切换和,漫,漫游的,区,区别,移动通,信,信概论,16,图 1,-,-8,越,越区,切,切换示,意,意图,移动通,信,信概论,17,Base 1,Base 2,Base 3,蜂窝系,统,统的小,区,区切换,移动通,信,信概论,18,VLR,MSC,VLR,MSC,GMSC,BSC,BTS,BTS,Abis,BSS,AUC,HLR,E,D,C,H,A,BSC,BTS,BTS,Abis,BSS,A,PSTN,VLR,MSC,VLR,MSC,GMSC,BSC,BTS,BTS,Abis,BSS,AUC,HLR,E,D,C,H,A,BSC,BTS,BTS,Abis,BSS,A,终端用,户,户漫游,移动通,信,信概论,19,移动通,信,信系统,的,的发展,第二部,分,分,移动通,信,信概论,20,第一代,模,模拟蜂,窝,窝移动,通,通信系,统,统,历史回,顾,顾：,1978年，美,国,国的贝,尔,尔实验,室,室成功,开,开发了AMPS（Advance MobilePhoneService）系统，,实,实现了,真,真正意,义,义上的,可,可以随,时,时随地,通,通信的,大,大容量,的,的蜂窝,移,移动通,信,信系统,。,。1987年，中,国,国首个TACS制式模,拟,拟移动,电,电话系,统,统建成,商,商用，,之,之后AMPS也曾被,引,引入中,国,国。,主要标,准,准：,美国的AMPS、欧洲的TACS、英国的ETACS、欧洲的NMT,-,-450和NMT,-,-900、日本的NTT和JTACS/NTACS,主要特,点,点：,用户的,接,接入方,式,式采用,频,频分多,址,址（FDMA），当一个,呼,呼叫建,立,立后，,该,该用户,在,在其呼,叫,叫结束,以,以前一,直,直占用,一,一个频,段,段,调制方,式,式：FM,业务的,种,种类单,一,一，主,要,要是话,音,音业务,系统的,保,保密性,较,较差,频谱效,率,率较低,，,，有限,频,频谱资,源,源和无,限,限用户,容,容量之,间,间矛盾,十,十分突,出,出,移动通,信,信概论,21,表1-1几种模,拟,拟蜂窝,移,移动通,信,信系统,22,第二代,数,数字蜂,窝,窝移动,通,通信系,统,统,历史回,顾,顾：,1992年，第,一,一个数,字,字蜂窝,移,移动通,信,信系统欧洲的GSM（GlobalSystem forMobileCommunication）网络在,欧,欧洲开,始,始铺设,，,，由于,其,其优越,的,的性能,，,，在全,球,球范围,内,内以惊,人,人的速,度,度得以,扩,扩张，,目,目前已,是,是全球,最,最大的,蜂,蜂窝通,信,信系统,。,。1994年，中,国,国的第,一,一个全,数,数字移,动,动电话GSM系统建,成,成开通,，,，之后,中,中国电,信,信（中,国,国移动,）,）和中,国,国联通,都,都采用,了,了GSM。,主要特,点,点：,微蜂窝,小,小区结,构,构,数字化,技,技术-语音信,号,号数字,化,化,TDMA、CDMA,频谱利,用,用率高,，,，系统,容,容量大,移动通,信,信概论,23,第二代,数,数字蜂,窝,窝移动,通,通信系,统,统,历史回,顾,顾：1995年，美,国,国的高,通,通公司,（,（Qualcomm）提出了,一,一种采,用,用码分,多,多址（CDMA)方式的,数,数字蜂,窝,窝系统,技,技术解,决,决方案,（,（IS-95CDMA)，后续,升,升级为CDMA 1X,CDMA系统的,主,主要特,点,点：,用户的,接,接入方,式,式采用,码,码分多,址,址（CDMA）,软容量,、,、软切,换,换，系,统,统容量,大,大,RAKE抗多径,衰,衰落,可运用,话,话音激,活,活、分,集,集接收,等,等先进,技,技术,IS-95CDMA,移动通,信,信概论,24,第三代,数,数字蜂,窝,窝移动,通,通信系,统,统,发展历,程,程：,1985年：出,现,现FPLMTS，1996年命名,为,为IMT2000。,1991年：ITUR正式成,立,立TG8,/,/1工作组,，,，负责,标,标准制,定,定。,1992年：WRC92在2GHz频段上,分,分配了230MHz频率给FPLMTS陆地和,卫,卫星业,务,务。,1999年3月：完,成,成IMT2000关键参,数,数。,1999年11月：完,成,成IMT2000技术规,范,范。,2000年：完,成,成IMT2000全部网,络,络规范,。,。,经过近,十,十年的,研,研究，,特,特别是,从,从1997年起，,第,第三代,移,移动通,信,信的基,本,本框架,、,、网络,技,技术、,主,主要特,征,征、业,务,务种类,已,已经基,本,本成形,3G,移动通,信,信概论,25,第三代,数,数字蜂,窝,窝移动,通,通信系,统,统,3G的主要,特,特点：,全球范,围,围无缝,漫,漫游系,统,统,微蜂窝,结,结构,支持移,动,动多媒,体,体业务,宽带CDMA技术,高频谱,效,效率,FDMA/TDMA,/,/CDMA,从电路,交,交换到,分,分组交,换,换,高速率(高速移,动,动为144bps，室内,外,外步行384bps，室,内固定,用,用户2Mbps),3G,主流技,术,术：,WCDMA,cdma2000,TD-SCDMA,移动通,信,信概论,26,通信类,业,业务,-基础话,音,音业务,-视像业,务,务,娱乐类,业,业务,-音乐、,影,影视的,点,点播业,务,务,-体育新,闻,闻与体,育,育赛事,的,的点播,-图片、,铃,铃声下,载,载,资讯类,业,业务,-新闻类,资,资讯,-财经类,资,资讯,-便民类,资,资讯,互联网,业,业务,-电子邮,件,件业务,-利用互,联,联网监,控,控家居,3G业务,移动通,信,信概论,27,