移动通信3.ppt

《移动通信3.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《移动通信3.ppt（36页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、 移动通信移动通信移动通信移动通信1主要内容：主要内容：一、常用的移动通信系统一、常用的移动通信系统 二二、移动通信发展的历史、现状和趋势移动通信发展的历史、现状和趋势 三、三、移动通信组网原理移动通信组网原理2一：常用的移动通信系统一：常用的移动通信系统（一）、通信系统 1.无线电寻呼系统无线电寻呼系统传输方式：传输方式：单向传输。单向传输。适用范围：适用范围：公众公众通信网。通信网。1有线电话公用电话网用户回路无线电寻呼控制中心及主发射台发射台发射台袖珍铃(BB机）备车载台3一：常用的移动通信系统常用的移动通信系统2.典型的蜂窝移动通信系统典型的蜂窝移动通信系统(CMS)传输方式：传输方式

2、：双向传输双向传输适用范围：适用范围：公众通信网公众通信网。2 MSBSBSMSBSBSMSCMSC移动交换中心或移动电话交换局MTSO基站移动台移动通信网MSMS4一：常用的移动通信系统一：常用的移动通信系统3.无绳电话系统无绳电话系统(Telepoint)传输方式：传输方式：双向传输和单向传输。双向传输和单向传输。适用范围：适用范围：家庭、办公室及几十公里内。家庭、办公室及几十公里内。属局域网。属局域网。手机K手机1普通电话电信点用户线市话局5一：常用的移动通信系统一：常用的移动通信系统4.集群移动通信系统集群移动通信系统传输方式：传输方式：以单向传输为主。适用范围：以单向传输为主。适用范

3、围：调度系统的专用通信网。调度系统的专用通信网。简单的调度系统简单的调度系统移动台移动台1移动台2移动台N选呼电路6一：常用的移动通信系统一：常用的移动通信系统.移动卫星通信系统移动卫星通信系统传输方式：传输方式：双向传输。双向传输。适用范围：适用范围：海上、空中和地形复杂而人海上、空中和地形复杂而人口稀少的地区口稀少的地区7一：常用的移动通信系统一：常用的移动通信系统（二）、移动通信系统的控制方式（二）、移动通信系统的控制方式（1）集中控制方式）集中控制方式系统管理终端转发器1转发器2转发器M调度台调度台天线共用装置移动台1移动台N调度台手机电话互连器系统控制中心（SCC）PSTNPABX基

4、站BS8（2）分布控制方式）分布控制方式系统管理终端转发器1转发器2转发器M调度台天线共用装置移动台1移动台N调度台手机无线网络终端RNT其它系统或RNT逻辑控制单元LCULCULCUPABX或PSTN一、常用的移动通信系统一、常用的移动通信系统9二、移动通信发展的历史、二、移动通信发展的历史、现状和趋势现状和趋势发展历史发展历史:18971897年，马可尼在陆地与一只拖船之间，用无线年，马可尼在陆地与一只拖船之间，用无线电进行了消息的传递，这是移动通信的电进行了消息的传递，这是移动通信的开端开端.随着无线广播和无线电报的出现，特别是两次世随着无线广播和无线电报的出现，特别是两次世界大战的需要

5、，早期的移动通信的雏形已开发了界大战的需要，早期的移动通信的雏形已开发了出来，如出来，如步话机、对讲机步话机、对讲机等等等等 。大量大量6060年代年代晶体管晶体管的出现，专用无线电话系统的出现，专用无线电话系统出现，在出现，在公安、消防、出租汽车公安、消防、出租汽车等行业中应用。等行业中应用。107070年代初：年代初：贝尔实验室提出蜂窝系统的覆盖贝尔实验室提出蜂窝系统的覆盖小区的概念和相关的理论后，立即得到迅速小区的概念和相关的理论后，立即得到迅速的发展，很快进入了实用阶段。的发展，很快进入了实用阶段。在在19791979年：年：AMPSAMPS制模拟蜂窝式移动电话系统制模拟蜂窝式移动电话

6、系统在美国芝加哥试验后，终于在在美国芝加哥试验后，终于在19831983年年1212月在月在美国投入商用。美国投入商用。我国在我国在19871987年年开始使用模拟式蜂窝电话通信，开始使用模拟式蜂窝电话通信，19871987年年1111月，第一个移动电话局在广州开通。月，第一个移动电话局在广州开通。二、移动通信发展的历史、二、移动通信发展的历史、现状和趋势现状和趋势11传输速率：传输速率：1.2kb/s10kb/s.模拟移动电话系统的质量完全可以与固定电话模拟移动电话系统的质量完全可以与固定电话媲美使通话双方能够清晰地听出对方的声音。媲美使通话双方能够清晰地听出对方的声音。模拟方式：通过电波所

7、传输的信号模拟人讲话模拟方式：通过电波所传输的信号模拟人讲话声音的高低起伏变化的通信方式。声音的高低起伏变化的通信方式。模拟移动电话系统主要采用模拟和频分多址模拟移动电话系统主要采用模拟和频分多址（FDMA）技术，属于第一代移动通信技术。）技术，属于第一代移动通信技术。第一代移动通信第一代移动通信(1G)二、移动通信发展的历史、二、移动通信发展的历史、现状和趋势现状和趋势12缺点缺点：频分多址技术造成频率资源不足；保密性频分多址技术造成频率资源不足；保密性较差，极易被并机盗打；只能实现话音业务，较差，极易被并机盗打；只能实现话音业务，无法提供丰富多彩的增值业务；网络覆盖范围无法提供丰富多彩的增

8、值业务；网络覆盖范围小且漫游功能差；模拟手机体积大、重量沉、小且漫游功能差；模拟手机体积大、重量沉、样式陈旧。样式陈旧。目前目前手机供应商已停止生产模拟手机，中国手机供应商已停止生产模拟手机，中国移动通信集团公司于移动通信集团公司于2001年年12月月31日后关闭模日后关闭模拟移动电话网，停止经营模拟移动电话业务。拟移动电话网，停止经营模拟移动电话业务。二、移动通信发展的历史、二、移动通信发展的历史、现状和趋势现状和趋势第一代移动通信第一代移动通信(1G)13二、移动通信发展的二、移动通信发展的历史、现状和历史、现状和趋势趋势第二代移动通信第二代移动通信GSM GSM，简称，简称 “2G”2G

9、”8080年代后期：年代后期：大规模集成电路、微型计算机、大规模集成电路、微型计算机、微处理器和数字信号处理技术的大量应用，为微处理器和数字信号处理技术的大量应用，为开发数字移动通信系统提供了技术保障，数字开发数字移动通信系统提供了技术保障，数字移动通信系统移动通信系统-GSM-GSM诞生，简称诞生，简称 “2G”2G”。19931993年年9 9月月1818日：日：浙江嘉兴首先开通了我国第浙江嘉兴首先开通了我国第一个数字移动通信网。一个数字移动通信网。19941994年年1010月，月，第一个省第一个省级数字移动通信网在广东省开通。级数字移动通信网在广东省开通。14第二代移动通信（第二代移动

10、通信（23G）GSMGSM是欧洲成立的一个移动通信小组是欧洲成立的一个移动通信小组的简称。的简称。GSMGSM移动电话系统采用时分多址移动电话系统采用时分多址技术技术(TDMA)(TDMA)，对频谱利用率高、容量大，对频谱利用率高、容量大，同时可以自动漫游和自动切换，通信质同时可以自动漫游和自动切换，通信质量好，加上其业务种类多、易于加密、量好，加上其业务种类多、易于加密、抗干扰能力强、用户设备小、成本低等抗干扰能力强、用户设备小、成本低等优点。优点。传输速率传输速率:8kb/s.:8kb/s.二、移动通信发展的二、移动通信发展的历史、历史、现状和趋势现状和趋势15第二代移动通信第二代移动通信

11、GSM GSM，简称，简称 “2.5G”2.5G”GSMGSM以它相对于第一代移动通信的优势，以它相对于第一代移动通信的优势，目前广泛地占有市场。同时，在目前广泛地占有市场。同时，在GSMGSM基础基础上，增加了一些新技术，如通用分组无上，增加了一些新技术，如通用分组无限技术（限技术（GPRS)GPRS)、无线应用协议、无线应用协议(WAP)(WAP)和和无线接口技术无线接口技术(篮牙技术篮牙技术)，增加了多媒，增加了多媒体功能。如上网，聊天，传送彩色图片，体功能。如上网，聊天，传送彩色图片，发电子邮件，数码照相机，语音拨号彩发电子邮件，数码照相机，语音拨号彩色显示，称之为第二代向第三代过渡的

12、色显示，称之为第二代向第三代过渡的“2.5G”2.5G”。二、移动通信发展的二、移动通信发展的历史、现状和趋势历史、现状和趋势16第三代移动通信第三代移动通信(3G)3G系统特点：系统特点：提供更高的容量、更快的提供更高的容量、更快的数据传输速率及多媒体业务。主要通过数据传输速率及多媒体业务。主要通过在现有网络上发展在现有网络上发展2.5G2.5G技术来实现。技术来实现。核心技术：核心技术：CDMACDMA（扩频）以及更先进的（扩频）以及更先进的空中接口技术。空中接口技术。传输速率：传输速率：9.6kb/s32kb/s.9.6kb/s32kb/s.二、移动通信发展的二、移动通信发展的历史、现状

13、和趋势历史、现状和趋势17第四代移动通信第四代移动通信(4G)特点：特点：高容量、更强的多媒体的传输。高容量、更强的多媒体的传输。将多媒体包括语音、数据、影像等大量将多媒体包括语音、数据、影像等大量信息透过宽频的信道传输，提高传输质信息透过宽频的信道传输，提高传输质量。量。核心技术：核心技术：OFDM(OFDM(正交多任务技术正交多任务技术)。其它技术：其它技术：CDMACDMA、传输速率：传输速率：最高可达到最高可达到10Mb/s10Mb/s至至20Mb/s20Mb/s二、移动通信发展的二、移动通信发展的历史、现状和趋势历史、现状和趋势184G是集3G与WLAN于一体，并能够传输高质量视频图

14、像，它的图像传输质量与高清晰度电视不相上下。4G系统能够以100Mbps的速度下载，上传的速度也能达到20Mbps，并能够满足几乎所有用户对于无线服务的要求。实际下载速度10M-15M/S 是3G的15-20倍媲美固定宽带的网速和移动网络的切换速度，网络浏览速度大大提升。LTE终端设备当前有耗电太大和价格昂贵的缺点，按照摩尔定律测算，估计至少还要6年后，才能达到当前3G终端的量产成本。二、移动通信发展的二、移动通信发展的历史、现状和趋势历史、现状和趋势19二、移动通信发展趋势：二、移动通信发展趋势：1.开发更高频段开发更高频段 早期主要使用早期主要使用VHFVHF高端的高端的160MHz160

15、MHz，UHFUHF的低端的低端450MHz450MHz频段。频段。19791979年日内瓦世界无线电管理大会年日内瓦世界无线电管理大会(WRAC)(WRAC)决决定开辟移动通信新频段定开辟移动通信新频段800900MHz800900MHz，目，目前各国按前各国按 WRAC92WRAC92决定正在开发决定正在开发13GHz13GHz频段。频段。2.有效利用频谱有效利用频谱频道窄带化频道窄带化:50kHz:50kHz25kHz25kHz12.5kHz12.5kHz采用频率复用和多波道共用技术。采用频率复用和多波道共用技术。203）窄带数字调制技术。窄带数字调制技术。4 4）扩展频谱传输技术。）扩

16、展频谱传输技术。3.数字化数字化 目前第三代移动通信由于国际标准不断目前第三代移动通信由于国际标准不断变化，阻碍了推向市场的进程，与此同变化，阻碍了推向市场的进程，与此同时第四代移动通信（时第四代移动通信（4G4G）正在实验室中）正在实验室中研发。研发。二、移动通信发展趋势：二、移动通信发展趋势：21三、移动通信组网原理三、移动通信组网原理网设计中两大难题网设计中两大难题:(1)(1)无线区域覆盖无线区域覆盖-蜂窝小区理论蜂窝小区理论（2 2）无线电干扰）无线电干扰-调制技术调制技术 同频道干扰同频道干扰 邻频道干扰邻频道干扰 互调干扰互调干扰 阻塞干扰阻塞干扰 近端对远端的干扰近端对远端的干

17、扰22三、移动通信组网原理三、移动通信组网原理3、区域覆盖和信道分配、区域覆盖和信道分配移动通信网的服务区域覆盖可分为两类：移动通信网的服务区域覆盖可分为两类：（1 1）小容量的大区制；）小容量的大区制；（2 2）大容量的小区制（蜂窝系统）。）大容量的小区制（蜂窝系统）。23小容量小容量 大区制大区制大区制：大区制：在一个服务区域内只有一个或几个基在一个服务区域内只有一个或几个基站站(BS)(BS)。基站作用：基站作用：负责移动通信的联络和控制。负责移动通信的联络和控制。大区制移动通信R：分集接收站三、移动通信组网原理三、移动通信组网原理24特特点点：天天线线架架设设得得高高；发发射射机机输输

18、出出功功率率 大大（200W)200W)；服服务务区区内内所所有有频频道道都都不不能能重重复复；覆盖半径大约为覆盖半径大约为30km30km至至50km50km。优点：优点：组成简单，投资少，见效快。组成简单，投资少，见效快。缺点：缺点：服务区内的所有频道（一个频道包服务区内的所有频道（一个频道包含收、发一含收、发一对频率）的频率都不能重复，对频率）的频率都不能重复，频率利用频率利用率和通信容量都受到了限制。率和通信容量都受到了限制。适适用用范范围围：主主要要用用于于专专网网或或用用户户较较少少的的地地域。域。三、移动通信组网原理三、移动通信组网原理25小区制小区制小区：小区：把整个服务区域划

19、分为若干个无线把整个服务区域划分为若干个无线小区（小区（cell)cell)，每个小区分别设置一个基，每个小区分别设置一个基站。半径站。半径2 2至至20km20km，小的，小的1 1至至3km3km、500m.500m.功率：功率：5 5至至20W20W.基站作用：基站作用：负责本区移动通信的联络和控负责本区移动通信的联络和控制，又可在移动业务交换中心（）制，又可在移动业务交换中心（）的统一控制下，实现小区之间移动用户通的统一控制下，实现小区之间移动用户通信的转接，以及移动用户与市话用户的联信的转接，以及移动用户与市话用户的联系。系。三、移动通信组网原理三、移动通信组网原理26三、移动通信组

20、网原理三、移动通信组网原理 优点：优点：1、提高了频率利用率提高了频率利用率 2 2、有利于扩容和增大服务范围、有利于扩容和增大服务范围 3 3、发射功率减小、发射功率减小 4 4、提高了可靠性、提高了可靠性27移动通信网移动通信网 1.带状网带状网 适用范围：适用范围：用于覆盖铁路、公路和海岸线等用于覆盖铁路、公路和海岸线等a：采用有向天线：采用有向天线 b.采用全向天线采用全向天线三、移动通信组网原理三、移动通信组网原理282.蜂窝网蜂窝网(1)小区形状小区形状正多边形无空隙、无重叠小区覆盖的三种形状。正多边形无空隙、无重叠小区覆盖的三种形状。三、移动通信组网原理三、移动通信组网原理29

21、三、移动通信组网原理三、移动通信组网原理三种形状小区比较三种形状小区比较在服务区域一定的情况下，用正六边形小区所需的基在服务区域一定的情况下，用正六边形小区所需的基站最少。站最少。30蜂窝网：蜂窝网：小区形状为正六边形的移动通小区形状为正六边形的移动通 信网。信网。蜂窝移动通信网蜂窝移动通信网三、移动通信组网原理三、移动通信组网原理31网络结构网络结构 基本结构基本结构移动用户移动用户基站基站交换机交换机固定网络固定网络固定用户固定用户移动用户移动用户基站基站交换机交换机基站基站移动用户移动用户三、移动通信组网原理三、移动通信组网原理32三、移动通信组网原理三、移动通信组网原理贝尔实验室的小区

22、理论：贝尔实验室的小区理论：（1）蜂窝小区覆盖和小功率发射）蜂窝小区覆盖和小功率发射 将覆盖区域划分为正六边形的小区，用一个小功率将覆盖区域划分为正六边形的小区，用一个小功率发射机就可服务这个小区，当小区用户增加到一定数量发射机就可服务这个小区，当小区用户增加到一定数量而使频道资源不够时，将这个小区分裂成多个更小的而使频道资源不够时，将这个小区分裂成多个更小的蜂窝小区。蜂窝小区。（2）频率复用（）频率复用（FDMA）基站的工作频率由于传输损耗提供足够的隔离度，基站的工作频率由于传输损耗提供足够的隔离度，另一组基站可以重复使用同一组工作频率，解决了频率另一组基站可以重复使用同一组工作频率，解决了

23、频率资源紧缺的矛盾。资源紧缺的矛盾。（3）多信道共用）多信道共用(TDMA)利用信道占用的间断性，使许多用户能任意合理地选择利用信道占用的间断性，使许多用户能任意合理地选择信道，提高信道的使用效率。信道，提高信道的使用效率。33三、移动通信组网原理三、移动通信组网原理（4）跟踪交换）跟踪交换 蜂窝组网并不能保证所有呼叫都能在某一个小区内蜂窝组网并不能保证所有呼叫都能在某一个小区内完成全部接续业务，因此，小区通过移动交换中心与完成全部接续业务，因此，小区通过移动交换中心与公众通信网相连，这样系统就有位置登记、越区切换、公众通信网相连，这样系统就有位置登记、越区切换、自动漫游等跟踪交换功能，实现大

24、范围内不间断通信。自动漫游等跟踪交换功能，实现大范围内不间断通信。（5）有线与无线通信的互联）有线与无线通信的互联移动用户通过基站和移动交换中心与公众通信网互联，移动用户通过基站和移动交换中心与公众通信网互联，实现了实现了移动用户移动用户市话用户市话用户长途用户长途用户移动用户移动用户互联。互联。注：并不是小区越小越好，小区越小，跨越小区越频繁，注：并不是小区越小越好，小区越小，跨越小区越频繁，切换频度加大，切换技术要求较高。切换频度加大，切换技术要求较高。34蜂窝移动通信特点：窝移动通信特点：通常每个基站要同时支持通常每个基站要同时支持5050路话音呼路话音呼叫，每个交换机可以支持近叫，每个交换机可以支持近100100个基站，个基站，交换机到固定网络之间需要交换机到固定网络之间需要50005000个话路个话路的传输容量。的传输容量。三、移动通信组网原理三、移动通信组网原理35 结束结束36