第5讲移动通信

2021/3/14
19
蜂窝组网技术
宏蜂窝技术 ：基站天线高，每小 区1～25Km，小区内易产生“盲点” 和“热点”。
微蜂窝技术 ：基站天线低于房顶， 小区覆盖30～300米，传输功率低， 安装方便灵活。
智能蜂窝技术 ：基站采用具有高
分辨率阵列信号处理能力的自适应
天线系统，智能监测移动终端所处
如何提高频率利用率？
– 信道窄带化、窄带调制技术、多址技术和 同频复用技术。
如何进行区域覆盖？
– 大区制、小区制、微蜂窝技术和带状网络
如何进行通话控制？
– 信令的种类：移动台位置、移动台操作。 – 信令的传送方式
2021/3/14
25
5.3 常用的移动通信系统
1.无线电寻呼系统
传输方式：单向传输。适用范围：公众通信 网。
按系统组成结构和用途划分
– 集群移动通信、蜂窝移动通信、卫星移动通 信、无线寻呼系统、无绳电话
按信号处理技术分类
– 模拟移动通信、数字移动通信
移动通信的设备工作方式： 单工制、 半双工制、全双工制
多址技术：频分多址(FDMA)、时分多
址(TDMA)、码分多址(CDMA)
2021/3/14
6
注：资料来源 信息产业部电信研究院
– 1710～1785MHz移动台发射、基站接收
– 1805～1880MHz移动台接收、基站发射
– 双工间隔95MHz，频带带宽75MHz，相邻频道间隔
2021/32/1400KHz。
16
5.2 主要技术
无线多址技术 频分多址（FDMA） 时分多址（TDMA） 码分多址（CDMA） 空分多址（SDMA）
2021/3/14
3
主要特点： ➢必须利用无线电波进行信息传输 ➢在复杂的干扰环境中进行 ➢有限的频谱资源 ➢网络复杂
2021/3/14
4
LSC 市话本地交换局 MSC 移动交换局 TSC 长途 交换局 BSC 基站控制器 BTS 基站
2021/3/14 “全球通”数字移动电话网网络结构图
5
5.1.1 移动通信系统的分类
14
频率管理
全球移动频率划分为三个大区 – 第一区：欧洲、非洲、俄联邦的东亚五国和蒙古。 – 第二区：南、北美洲(包括夏威夷)。 – 第三区：亚洲、大洋洲。
我国频率划分
频
带
150MHz
450 MHz
900 MHz
1800 MHz
频
段
5.7 MHz
10 MHz
45 MHz
95 MHz
备 规定基站到移动终端为下行链路，下行链路发射频率高，接收频
第5讲移动通信
第五讲 移动通信
5.1 基本概念 5.2 主要技术 5.3 常用的移动通信系统 5.4 CDMA数字移动通信系统 5.5 移动通信发展的历史、现状和趋势
2021/3/14
2
5.1 基本概念
什么是移动通信？ ----至少通信的一方处在运动中； ----移动通信应该是无线通信；
移动通信的应用 ----移动电话 ----调度电话 ----无线寻呼 ----集群电话 ----无绳电话
固定电话总数达到2亿部，为世界之最；
无线电寻呼用户达到7000万户，为世界 第一；
移动通信用户年增5000多万户，达到 1.45亿户，成为世界第一；
局用电话交换机年增2000万门，达到2亿 门，成为世界第二大网。
如此巨大的市场，使得世界为之侧目。
2021/3/14
10
2021/3/14
11
图1 2000～2005年中国移动通信的发展趋势
2021/3/14
7
注：资料来源 信息产业部电信研究院 图2 2000～2005年中国GSM用户与CDMA用户的增长趋势
2021/3/14
8
注：资料来源 信息产业部电信研究院 图3 2000～2005年中国CDMA发展趋势
2021/3/14
9
到2002月3月底，GSM移动交换机年增 5000万门，达到2.2亿门，成为GSM世界 第一大网；
车载台
有线电话 公用电话网
无线电寻呼 控制中心及 主发射台
用户回路ห้องสมุดไป่ตู้
2021/3/14
5.2 主要技术
调制技术 多址技术 双工技术 蜂窝覆盖技术
2021/3/14
12
5.2 主要技术
无线电调制技术，如前所述，主 要有调幅、调频和调相。
在移动通信中，模拟信号一般采用调 幅或调频（AM，FM），数字信号则多 用调频和调相，如MSK(最小频移键 控），GMSK，π/4-QPSK等。
的位置，将确定的信号功率传递给
蜂窝小区的移动终端。
IMTS系统覆盖
蜂窝小区正向微型化发展，半径降
至100m。 2021/3/14
20
带状网
用于覆盖公路、铁路、海岸等
基站天线若用全向辐射，覆盖区形状是圆形 的。带状网宜采用有向天线，使每个小区呈
扁圆形。
小区
小区
铁路
A
B
A
B
2021/3/14
河道
注 率低，每信道带宽25KHz，信道间隔200KHz。
2021/3/14
15
GSM频率分配
900MHz工作频段：
– 890～915MHz 移动台发射、基站接收 – 935～960MHz移动台接收、基站发射 – 双工间隔45MHz，频带带宽25MHz，相邻频道间
隔200KHz。
1800MHz工作频段：
A B C
21
区域覆盖
(a)理论形状
2021/3/14
(b)理想形状
(c)实际形状
22
无线覆盖区域结构
小区
基站区
移动业务 交换区
2021/3/14
服务区
位置区
23
5.2 主要技术--蜂窝技术
Ａ３ Ａ２ Ａ１
Ａ２ Ａ１ Ａ３ Ａ２
Ａ３ Ａ２ Ａ１
Ａ１ Ａ３
2021/3/14
24
蜂窝组网中的问题
2021/3/14
17
5.2 主要技术
双工技术
半双工 全双工
---时分双工（ＴＤＤ） ---频分双工（ＦＤＤ）
2021/3/14
18
5.2主要技术— 蜂窝技术
1969年，Bell实 验室
把整个大范围的无 线服务区划分成彼 此相邻的正六边形 小区，每个小区设 置基站。
每个基站使用多个 无线电频率作为通 信信道，各相邻基 站使用不同的无线 电频率。
如现广泛使用的GSM系统就采用 GMSK调制技术。
2021/3/14
13
GMSK是在MSK之前加一个高斯 滤波器。
这样首先对输入数据进行滤波， 因而经滤波后输出的数据脉冲已没有 陡 峭 的 边 沿 ， 再 经 MSK 调 制 后 ， 其 相位将进一步得到平滑。因此其频谱 特性也得到进一步改善。
2021/3/14