通信系统的发展幻灯片.ppt

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1、通信系统的发展通信系统的发展第1页，共19页，编辑于2022年，星期三三、通信系統的發展三、通信系統的發展1.GSM系統的組成：GSM系統同其他移動通信系統一樣也是由基站(BS)、移動交換中心和移動台(MS)組成，圖6.11所示。基站包括收、發信機(BTS)和基站控制器(BSC)兩部分：BTS為無線部分和固定部分提供中繼；BSC具有一定交換功能，是無線通道接至MSC的介面。第2页，共19页，编辑于2022年，星期三圖6.11GSM系統的組成第3页，共19页，编辑于2022年，星期三三、通信系統的發展三、通信系統的發展SM系統的主要技術：(1)分時多址技術(TDMA)。(2)話音編碼、通道編碼、

2、交織技術和窄帶數位調 變技術。(3)空間分集和時間色散和均衡。(4)跳頻技術。(5)保密措施。第4页，共19页，编辑于2022年，星期三三、通信系統的發展三、通信系統的發展二、CDMA系統 分碼多址(CDMA)是由多個碼分通道共用載頻頻道的多址連接方式，CDMA數位移動通信系統結合多址聯接、擴頻通信、蜂窩組網等典型技術，從分碼、分頻和分時三維利用頻譜，擴頻通信系統的獨特優點。第5页，共19页，编辑于2022年，星期三三、通信系統的發展三、通信系統的發展1.CDMA擴頻通信原理 ：CDMA系統是一個自擾系統，所有移動用戶都佔用相 同頻寬和頻率，每一用戶分配唯一的虛擬碼(PN)，此 PN碼自相關性

3、要好，互相關性很要弱，並用它對資料 話音信號進行編碼。知道該碼序列用戶的接收機可 相關接收到信號進行解碼，並恢復出原始資料，而不 知此碼序列其他用戶則接收的是雜訊。2.CDMA系統結構 ：與GSM系統結構圖相似。第6页，共19页，编辑于2022年，星期三圖6.13 CDMA系統結構第7页，共19页，编辑于2022年，星期三三、通信系統的發展三、通信系統的發展3.CDMA系統的主要技術：(1)功率控制技術 ：CDMA系統中採用了功率控制技術，由於不同用戶 距基站的距離不同，信號到達時的功率不同。(2)RAKE接收技術 ：CDMA系統中採用了RAKE接收技術，即接收機分 別接收多徑衰落通道的每一路

4、的信號，由於延遲超 過一個虛擬碼碼片周期時，多徑信號互不相關，接 收端就可將不同的波束區別開來。第8页，共19页，编辑于2022年，星期三三、通信系統的發展三、通信系統的發展(3)軟切換技術 ：CDMA系統有硬切換、軟切換和更軟切換三種切換方 式。硬切換存在於不同載頻之間。軟切換是指移動台 在切換過程中，在與新的基站建立聯繫時，並不立即 中斷與原有基站之間的通信，即“先接再斷”。(4)多用戶信號檢測技術 ：CDMA系統採用多用戶信號檢測技術，測量各個用戶 擴頻碼之間的非正交性，用矩陣求逆方法或疊代方法 消除多用戶之間的相互干擾。第9页，共19页，编辑于2022年，星期三三、通信系統的發展三、通

5、信系統的發展(5)話音編碼技術 ：CDMA系統從服務的角度出發，向用戶提供碼激勵 線性預測編碼(CELP)的，編碼速率根據信號能量可 選擇9.6kbit/s、4.8kbit/s、2.4kbit/s、1.2kbit/s的 電話業務、緊急呼叫業務、短消息業務和語音郵箱 業務等的終端業務，向用戶提供120014400bit/s 非同步資料、120014400bit/s分組資料的承載業 務和補充業務。第10页，共19页，编辑于2022年，星期三三、通信系統的發展三、通信系統的發展系統容量大理論上CDMA移動網比類比網大20倍。實際要比類比網大10倍，比GSM要大45倍。第11页，共19页，编辑于202

6、2年，星期三三、通信系統的發展三、通信系統的發展三、數位集群移動通信系統 集群系統（Trunking System，中繼系統），取自於有線電話通信中的“中繼”概念，一群用戶共用若干中繼線路的概率可以大大提高中繼線的利用率，集群系統控制器（相當與中繼線路）能把有限的通道動態地分配給系統的所有用戶，所有用戶共用資源、分擔費用、共用通道設備，完成多用途、高效能的專用無線調度通信。第12页，共19页，编辑于2022年，星期三三、通信系統的發展三、通信系統的發展1.系統組成：按需要可在整個服務區域內設立一個控制中心和多個基站，各基站可通過無線或有線傳輸電路連接到交換和控制中心，交換和控制中心的交換機負責

7、建立用戶之間和從用戶到其他網路的連接。也可將多個交換和控制中心由區域控制中心管理，形成更大的服務區。第13页，共19页，编辑于2022年，星期三圖6.14是常用集群網的配置圖第14页，共19页，编辑于2022年，星期三三、通信系統的發展三、通信系統的發展2.系統技術特點(1)集群方式 ：集群控制器給用戶自動分配通道的方法有消息集群 、傳輸集群和准傳輸集群。消息集群是在整個通話 期間，給用戶分配一條無線通道，當講話完畢，鬆 PTT鍵，基站要等待610秒才“脫網”，將通道分配 給其他用戶，若在610秒內此用戶重按PTT鍵通話 ，則仍保持原先的通道分配。第15页，共19页，编辑于2022年，星期三三

8、、通信系統的發展三、通信系統的發展(2)信令方式 ：集群通信系統的控制、選呼和撥號有許多信令，類 比的一般採用市話程式控制交換機上廣泛使用雙音 多頻(DTMF)信令，在整個通話期間持續發送的亞 音頻單音的連續單音編碼靜噪系統(CTCSS)信令。(3)調度功能 ：數位集群通信系統除具有自動撥號無線電話系統的 全部呼叫功能外，調度功能強是其突出特點，獨呼 、組呼、自動排隊、最近的用戶優先，它還具有更 適合指揮調度網使用的緊急呼叫、動態呼叫限時、動態重組等功能。第16页，共19页，编辑于2022年，星期三三、通信系統的發展三、通信系統的發展(4)通信技術 ：數位集群採用低速語音編碼、高效數位調變解調

9、 和時分多址(TDMA)技術提高了頻譜利用率，進 而提高了用戶容量。第17页，共19页，编辑于2022年，星期三三、通信系統的發展三、通信系統的發展數位集群TETRA系統具有相容性好、開放性好、頻譜利用率高和保密功能強等優點，是目前國際上較為先進、參與生產廠商較多的數位集群標準。第18页，共19页，编辑于2022年，星期三三、通信系統的發展三、通信系統的發展四、第三代移動通信系統 第三代移動通信系統的目標是：世界範圍內設計上的高度一致性、與固定網路各種業務的相互相容、高服務質量；全球範圍內使用的小終端、具有全球漫遊能力、支援多媒體功能及廣泛業務的終端。第19页，共19页，编辑于2022年，星期三