2-移动通信频率分配

基站 BTS 基站控制器 移动交换机 BSC MSC
网络管理 数据库 VLR/HLR
1.6 移动通信系统频段的使用
无线电频谱是有限的非常宝贵的自然资源，为使有限的资 源得到充分的利用，国际上以及各个国家都设有权威的机 构来加强对无线电频谱资源的管理，按无线电业务进行频 率的划分和配臵。 把某一频段供某一种或多种地面或空间业务在规定的条件 下使用的规定，称为“频率配臵”。ITU以及各个国家无 线电主管部门为移动业务划分和分配了多个频段，考虑到 无线电波传播的特点，移动业务使用的频段基本都在 3GHz以下。
民用移动通信频段分配
根据国际电联的分配规定，我国无线电管理委员会关于陆地移动通信 使用频率的规定： IMT2000系统和发展 分配给部队 大容量公用陆地 的使用频率 移动通信系统 世界范围的移动通信 集群移动通信
806～821MHz 851～866MHz
890～915MHz
1885～ 2025MHz 935～960MHz
移动通信技术
机电信息工程学院 主讲；任元吉
广州城建职业学院
1.4 移动通信的分类
陆地移动通信 设备的使用环境分类 海上移动通信 航空移动通信 服务对象分类 专用移动通信 公用移动通信 蜂窝状移动电话系统 专用调度电话 集群调度移动电话 移动通信设备分类 无中心个人无线电话系统
移 动 通 信 的 分 类
简史回顾
第一代移动通信的缺点：
容量有限 制式太多
互不兼容
保密性差 通话质量不高
不能提供数据业务
不能提供自动漫游等
简史回顾
第五阶段是从20世纪80年代中期到现在。这是数字移动通信发展 和成熟的时期。 在此期间, 用户数量急剧增加, 频率资源相对紧缺, 第一代模拟蜂窝移动通信系统的缺陷日益暴露出来。 针对这些问 题, 新一代的数字蜂窝移动通信系统被开发出来并得以广泛应用。 最典型的数字蜂窝移动通信系统是欧洲基于时分多址(TDMA)技术 的全球通移动通信系统——GSM。 另外还有北美的DAMPS(IS54)和日本的PDC等。这一阶段的特点是用户数急剧增加, 频率资 源日益紧缺, 新体制、新技术、新业务层出不穷。
移动通信网络的频率配置
CDMA系统在我国发展也非常迅速，中国联通CDMA网使 用频段的为800MHz。频段安排如下： MS发～BS收：825MHz～835MHz（上行） BS发～MS收：870MHz～880MHz（下行）
第三代移动通信系统IMT-2000的频率划分计划： 1992年ITU在WARC-92大会上为第三代（3G）移动通信 业务划分出230MHz带宽，1885MHz～2025MHz为上行 频段，2110MHz～2200MHz为下行频段。其中1980～ 2010MHz和2170～2200MHz分别作为移动卫星业务的上 下行频段。
简史回顾
第六个阶段从20世纪90年代末开始，其标志是第三代移动通信系统技 术的发展和应用。1999年11月5日在芬兰赫尔辛基召开的ITUTG8/1第 18次会议上，最终确定了3类（TDMA、CDMA-FDD、CDMA-TDD） 共5种技术作为第三代移动通信的基础，其中WCDMA、cdma2000和 TD-SCDMA是3G的3个主流标准。目前，WCDMA和cdma 2000在部 分地区已经正式商用。这个阶段的特征是系统容量和载频利用率得到 了较大的提高。第三代移动通信系统可以提供高速数据业务，承载的 业务类型得到了极大的丰富。
1.6 移动通信系统频段的使用
确定移动通信的频段应主要从以下几个方面来考虑：
1、电波传播特性，天线尺寸； 2、环境噪声及干扰的影响；
3、服务区域范围、地形、障碍物尺寸及对建筑物的渗透性能；
4、设备小型化的要求； 5、与已开发的频段的兼容性；
民用移动通信频段分配
根据国际电联（ITU）规定，1979年划 分给陆地移动通信 的主要频率范围如表1－1所示。
简史回顾
现代移动通信技术的发展历史可以追溯到20世纪20年代, 到目前为止, 大致经历了以下六个发展阶段：
第一阶段从20世纪20年代至40年代, 为现代移动通信的起步阶段。 在此期间, 主要完成了通信实验和电波传播试验工作, 在短波频段表是美国底 特律市警察使用的车载无线电系统。这种系统话音质量差, 自动化 程度低, 仅限于专用, 不能与公众网相连。
移动通信网络的频率配置
2）DCS1800频段 双工间隔为95MHz，有效带宽为 75MHz，374个载频，每个载频8个信道。 中国移动： 上行频段（MS发～BS收）：1710MHz～1720MHz 下行频段（BS发～MS收）：1805MHz～1815MHz 中国联通： 上行频段（MS发～BS收）：1805MHz～1880MHz 下行频段（BS发～MS收）：1710MHz～1785MHz
移动通信的演进过程一览表
2G
GSM系 列 GSM
2.5G
GPRS
2.75G 3G
EDGE
3.5G
3.75G
WCDMA-R99、 WCDMA HSDPA R4 -R5、R6
TD-SCDMA
CDMA系 列 IS-95A IS-95B CDMA2 000-1x CDMA2000-1x CDMA2 000-1x EV-DO CDMA2000-3x PHS系列 PHS EV-DV
移动通信的分类
无绳电话系统 这是一种接入市话网的无线话机。它将普通话机的机座与手持收发话 器之间的连接导线取消，而代之以用电磁波的无线信道在两者之间的 连接，故称之为无绳电话。为了控制无线电频率的相互干扰，它对无 线电信道的发射功率作出了限制，通常可在50m～200m的范围内接 收或拨打电话。 无线寻呼系统 寻呼系统是一种单信道的单向无线通信，主要起寻人呼叫的作用。当 有人寻找配有寻呼机的个人时，可用一般电话拨通寻呼中心，中心的 操作员将被寻呼人的寻呼机号码由中心台的无线寻呼发射机发出，只 要被寻呼人在该中心台的覆盖范围之内，其所配的寻呼机收到信号即 发出Bi-Bi响声（俗称BP机）。由于蜂窝移动通信的快速发展，该系 统现已停用。
1.7 移动通信的发展历程及趋势
移动通信的发展趋势
1．第三代通信系统的功能 2． 建宽带移动多媒体系统成为必然
3． 3Ｇ时代的宽带蜂窝系统
手机及移动通信的发展史
模拟手机时代、GSM时代、2.5G时代和3G时代
手机
GSM
无天线
翻盖
双频
简史回顾
移动通信的历史较早，可以追溯到20世纪初，自1896年 G．马可尼成功地发明了无线电报后，从此莫尔斯电报就 用于船舶通信。随着电子管、晶体管的发明和应用，实现 了把微弱的电信号进行放大，能把电报、电话传送到更为 遥远的地方。1921年美国底特律和密执安警察厅开始使用 工作在2MHz频段的采用调幅方式的车载无线电。在20世 纪40年代中期到60年代中期，美国、加拿大、荷兰、原西 德、法国等国家陆续开设了公用汽车电话业务。但是，此 时的通话接续主要是通过话务员人工完成的，采用大区制， 可用频道很少，设备使用电子管，较为笨重，使用不方便， 不保密，发展缓慢，用户总数也只有几百个。
移动通信的分类
汽车调度通信 出租汽车公司或大型车队建有汽车调度台，车上有汽车电 台，可以随时在调度员与司机之间保持通信联系。 卫星移动通信 这是把卫星作为中心转发台，各移动台通过卫星转发通信。 它特别适合于海上移动的船舶通信和地形复杂而人口稀疏 的地区通信，也适合航空通信。 个人通信 个人在任何时候、任何地点与其他人通信，只要有一个个 人号码，不管其人身在何处，都要可以通过这个个人号码 与其通信。
简史回顾
第三阶段是从20世纪60年代中期至70年代中期。这一阶段是移动 通信系统改进和完善的阶段。在此期间, 各国陆续推出了改进的移 动通信系统, 其代表是美国的改进型移动电话系统——IMTS。这 一阶段的特点是使用了新频段, 采用大区制, 实现了系统的中小容 量, 自动化程度进一步提高。
第四阶段是从20世纪70年代中期至80年代初期。在此期间, 由于 微电子技术及计算机技术的长足发展和移动用户数量的急剧增加, 促使移动通信得到了蓬勃发展。
2110～ 2200MHz
870～890MHz
移动通信网络的频率配置
我国民用移动通信中，用于蜂窝移动通信的频段安排如下： 对于公用数字移动电话网（GSM系统），它有两个工作 频段：一个是GSM900MHz频段，另一个是 DCS1800MHz频段。
移动通信网络的频率配置
（1）GSM900MHz频段 双工间隔为45MHz，有效带宽为 25MHz，124个载频，每个载频8个信道。 中国移动： 上行频段（MS发～BS收）：890MHz～909MHz 发射频段（BS发～MS收）：935MHz～954MHz 中国联通： 上行频段（MS发～BS收）：909MHz～915MHz 下行频段（BS发～MS收）：954MHz～960MHz
简史回顾
人们所称的第一代移动通信系统(1G) ，则是诞生于20世纪 70年代至80年代，当时集成电路技术、微型计算机和微处 理器技术快速发展，美国贝尔实验室推出了蜂窝式模拟移 动通信系统，使得移动通信真正进入了个人领域。
第一代移动通信主要采用模拟语音调制技术和频分多址 (FDMA)技术，传输速率约2.4kb/s，由于受到传输带宽的限 制，不能进行移动通信的长途漫游，只能是一种区域性的 移动通信系统。
1.5 移动通信的系统组成
市话网（PSTN）
移动业务交换 中心(MSC)
蜂窝移动电话系统是一 种双向双工通信系统
基站（BS）
移动台(MS)
蜂窝移动电话系统的组成
移动通信的系统组成
MS 移动台 手持机 HS 基站 BTS 基站 BTS 基站控制器 BSC
公共电话网 PSTN
MS 移动 台
基站 BTS
公用无绳电话系统 移动卫星通信系统 移动数据通信
移动通信的分类
下面对这几种典型的移动通信系统进行简要介绍。 蜂窝移动通信 这是与公用市话网相连的公众移动电话网。大中城市一般 为蜂窝小区制，村镇或业务量不大的小城市常采用大区制。 用户有车台和手持台（手机）两类。 集群移动通信系统 集群移动通信系统又称集群调度系统。它实际上是把若干 个原各自用单独频率的单工工作调度系统，集合到一个基 台工作。这样，原来一个系统单独用的频率现在可以为几 个系统共用，故称集群系统。它是专用调度无线通信系统 的一种新体制，是专用移动通信系统的高级发展阶段。
简史回顾
第二阶段是从20世纪40年代中期至60年代初期。 在此期间, 各种 公用移动通信系统相继建立。首先是1946年, 美国贝尔系统在圣 路易斯城建立的称为“城市系统”的公用汽车电话网, 这是世界上 第一个公用移动通信系统。继而, 西德、法国、英国等国也陆续研 制出了公用移动电话系统。
这一阶段的特点是开始从专用移动网向公用移动网过渡, 自动化 程度有所提高。
移动通信网络的频率配置
2002年我国对3G系统使用的频谱作出了如下规划： （1）第三代公众蜂窝移动通信系统的主要工作频段： 频分双工（FDD）方式：1920～1980MHz（上行） 2110～2170MHz（下行） 时分双工（TDD）方式：1880～1920MHz（上行） 2010～2025MHz（下行） （2）第三代公众蜂窝移动通信系统的补充工作频段： 频分双工（FDD）方式：1755～1785MHz（上行） 1850～1880MHz（下行） 时分双工（TDD）方式：2300～2400MHz，与无线电定位业务共用，均为主 要业务，共用标准另定。 （3）IMT-2000的卫星移动通信系统工作频段：1980～2010MHz（上行） 2170～2200MHz（下行） （4）目前已规划给公众蜂窝移动通信系统的825～835MHz/870～880MHz、 885～915MHz/930～960MHz和1710～1755MHz/1805～1850MHz频段，同 时规划作为第三代公众移动通信系统FDD方式的扩展频段。