【正文】 移動(dòng)通信基礎(chǔ)知識(shí) 移動(dòng)通信基礎(chǔ) ?移動(dòng)通信的發(fā)展 ?移動(dòng)通信和蜂窩組網(wǎng)思想 ?無(wú)線電磁波理論 ?通信話務(wù)理論 ?通信雙工技術(shù) ?通信多址技術(shù) ?通信信息處理流程 ?通信編碼概念 ?噪聲、干擾概念 ?抗噪聲、抗干擾技術(shù) ? 1880年， Hertz 向人們展示了第一個(gè)無(wú)線通信系統(tǒng) ? 隨后， Marconi (馬可尼 )建立了第一個(gè)商用無(wú)線通信系統(tǒng) ? 1921年，第一個(gè)陸上移動(dòng)通信系統(tǒng)在美國(guó)底特律警察局得到使用 ? 1946年， ATamp。T（美國(guó)電話電報(bào)公司）推出了第一個(gè)移動(dòng)電話系統(tǒng) ? 60年代末、 70年代初出現(xiàn)了第一個(gè)蜂窩電話系統(tǒng) ? 1980年代初，第一代蜂窩系統(tǒng)投入商用 ? 美國(guó)的 AMPS(高級(jí)電話系統(tǒng) )、 歐洲的 TACS（全接入通信系統(tǒng)） ? 1991年， GSM系統(tǒng)在歐洲開通運(yùn)行 ? 1995年， CDMA(IS95)系統(tǒng)商用 移動(dòng)通信發(fā)展 ? 第一代：模擬移動(dòng)通信系統(tǒng) ? 1979: 芝加哥 AMPS(Advance Mobile Phone Service) ? 1981: 北 歐 NMT(Nordic Mobile Telephone) ? 1985: 英 國(guó) TACS(Total Access Communication System) ? 業(yè) 務(wù) ? 語(yǔ)音 ? 缺 點(diǎn) ? 頻譜利用率低 ? 終端笨重且昂貴 ? 漫游范圍小 ? 安全性低 第一代移動(dòng)通信 ? AMPS ? 工作頻率：上行 825~845MHz 下行 870~890 ? 頻道間隔與頻道總數(shù)： 30KHz、 666 ? 雙工頻道間隔： 45MHz ? 移動(dòng)臺(tái)發(fā)射功率： 8W ? 多址方式： FDMA ? TACS ? 工作頻率：上行 890~915MHz 下行 935~960 ? 頻道間隔與頻道總數(shù)： 25KHz、 1000 ? 雙工頻道間隔： 45MHz ? 移動(dòng)臺(tái)發(fā)射功率： 3~7W ? 多址方式： FDMA ? 第二代：數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng) ? 第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)由于 TACS等模擬制式存在的各種缺點(diǎn)，90年代開發(fā)出了以數(shù)字傳輸、時(shí)分多址和窄帶碼分多址為主體的移動(dòng)電話系統(tǒng)，稱之為第二代移動(dòng)電話系統(tǒng)。 ? 1992: 歐 洲 GSM (Global System for Mobile munication) ? 1995: 美 國(guó) IS95 即 CDMA (Code Division Multiple Access) ? 美 國(guó) IS136 即 DAMPS(Digital Advance Mobile Phone Service) ? 日 本 PDC (Personal Digital Cellular) ? 業(yè) 務(wù)特點(diǎn) ? 語(yǔ)音和低速率數(shù)據(jù)業(yè)務(wù) ? 頻譜利用率 ,系統(tǒng)容量最大 ? 用戶能獲得多種服務(wù) (話音或非話音服務(wù) ) ? 能自動(dòng)漫游 ? 話音質(zhì)量比第一代好 ? 保密性好 ? 與 ISDN、 PSTN等的互連 ? 缺 點(diǎn) ? 容量不大 ? 提高系統(tǒng)容量 ? 多種制式不兼容 ? 全球標(biāo)準(zhǔn) ? 數(shù)據(jù)傳輸速率低 ? 多媒體應(yīng)用 ? GSM900 ? 工作頻率：上行 890~915MHz 下行 935~960MHz ? 頻道間隔與頻道總數(shù)： 200KHz、 124 ? 雙工頻道間隔： 45MHz ? 移動(dòng)臺(tái)發(fā)射功率： ~2W、 ~5W、 1~8W ? 多址方式： FDMA 、 TDMA ? GSM DCS1800 ? 工作頻率：上行 1710~1785MHz 下行 1805~1880MHz ? 頻道間隔與頻道總數(shù)： 200KHz、 374 ? 雙工頻道間隔： 95MHz ? 移動(dòng)臺(tái)發(fā)射功率： ~、 ~、 ~1 ? 多址方式： FDMA 、 TDMA 第二代移動(dòng)通信系統(tǒng) ? CDMA ? 工作頻率 ? 上行 825~835MHz ? 下行 870~880MHz ? 頻道間隔與頻道總數(shù)： 、 20 ? 雙工頻道間隔： 45MHz ? 移動(dòng)臺(tái)發(fā)射功率： ~ ? 多址方式： FDMA 、 CDMA ? GSM業(yè)務(wù)的演進(jìn) ? GPRS (General Packet Radio Service) ? 原理 : 分組交換技術(shù) ,無(wú)線資源利用率高 ? 速率 : 160kbit/s ? 部分運(yùn)營(yíng)商已開始商用 ? EDGE (Enhancement Data rates for GSM Evolution增強(qiáng)數(shù)據(jù)速率的 GSM演進(jìn) ) ? 原理 : 分組交換技術(shù) , 新的調(diào)制技術(shù) : 8PSK(八進(jìn)制相移鍵控 ) ? 速率 : 384kbit/s ? 部分運(yùn)營(yíng)商已準(zhǔn)備應(yīng)用此技術(shù) 第三代移動(dòng)通信系統(tǒng) ? IMT2022 (International Mobile Telemunications2022 3G統(tǒng)稱 ) ? 1985年 ITU(國(guó)際電聯(lián) )提出 FPLMTS(未來(lái)公眾陸地移動(dòng)通信系統(tǒng) ) ? 1996年正式更名為 IMT2022 ? UMTS ? 由 歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)提出 UMTS(通用移動(dòng)通信系統(tǒng) )UMTS ? UMTS 與 IMT2022的概念和目的非常相似，均致力于在全球統(tǒng)一頻段，按統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)提供功能、質(zhì)量與固定有線通信系統(tǒng)相當(dāng)?shù)亩喾N服務(wù)。 ? 定義：第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)是一種能提供多種類型、高質(zhì)量多媒體業(yè)務(wù)，能 實(shí)現(xiàn)全球無(wú)縫覆蓋，具有全球漫游能力，與固定網(wǎng)絡(luò)相兼容，并以小 型便攜式終端在任何時(shí)候、任何地點(diǎn)進(jìn)行任何種類通信的通信系統(tǒng) ? IMT2022 框架包含了一系列的無(wú)線技術(shù)及標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范 ? IMT2022主要要求 : ? 高度一致的全球設(shè)計(jì)規(guī)劃 ,統(tǒng)一?空中接口? ? IMT2022 及固定網(wǎng)之間的業(yè)務(wù)兼容 ? 高質(zhì)量服務(wù) ? 全世界漫游 ? 多媒體應(yīng)用，廣泛的業(yè)務(wù)及終端設(shè)備 ? IMT2022 移動(dòng)環(huán)境 : ? 車速環(huán)境 144Kbps ? 步行環(huán)境 384Kbps ? 室內(nèi)環(huán)境 2Mbps ? 中國(guó)于 1999年 4月成立了無(wú)線通信標(biāo)準(zhǔn)研究組 CWTS，并于 1999年 5月正式加入了3GPP和 3GPP2。 現(xiàn)行的主要 3G標(biāo)準(zhǔn)： WCDMA(歐洲 ): ? 帶寬 5MHz，其演進(jìn)的 HSPDA下行數(shù)據(jù)最大速率 ，上行數(shù)據(jù)最大速率，目前移動(dòng)臺(tái)最大支持 ； CDMA2022(美國(guó)和日本 ): ? 帶寬 ，由其演進(jìn)的 1x EVDo系統(tǒng)在 RevA版本下行數(shù)據(jù)最大速率，上行數(shù)據(jù)最大速率 ； TDSCDMA(中國(guó) ): ? 帶寬 ，由 TD_SCDMA演進(jìn)的 HSPDA下行數(shù)據(jù)最大速率 ，上行數(shù)據(jù)最大速率 ； ITU:國(guó)際電聯(lián) International Telemunication Union ? LTE ? LTE=Long Term Evolution，又稱 EUTRA/EUTRAN，和 3GPP2 UMB合稱 E3G（ Evolved 3G） ? LTE是以 OFDM為核心的技術(shù)，為了降低用戶面延遲，取消了無(wú)線網(wǎng)絡(luò)控制器（ RNC）。與其說(shuō)是 3G技術(shù)的?演進(jìn)?（ evolution），不如說(shuō)是?革命?（ revolution）。 ? 這場(chǎng)?革命?是系統(tǒng)不可避免的喪失了大部分后向兼容性，也就是說(shuō)，從網(wǎng)絡(luò)側(cè)和終端側(cè)都要做大規(guī)模的更新?lián)Q代。因此從技術(shù)歸屬上，可以將 LTE看作 4G范疇。 ? 在 2022年 10月以后， WiMax加入 3G標(biāo)準(zhǔn)，它的 OFDMA多址技術(shù)和 MIMO關(guān)鍵技術(shù)實(shí)際上是 4G技術(shù)。 課程目標(biāo) ? 熟悉移動(dòng)通信基礎(chǔ)概念 ? 了解電波傳播特性 ? 掌握移動(dòng)通信抗干擾、抗衰落技術(shù) 無(wú)線電波傳播方式 ? 電磁波傳播特性 ? 直射：無(wú)線電波在自由空間傳播的方式 ? 反射：當(dāng)電磁波遇到比波長(zhǎng)大得多的物體時(shí)，就會(huì)發(fā)生反射 ? 繞射：當(dāng)發(fā)射機(jī)和接收機(jī)之間的傳播路由被尖銳的邊緣阻擋時(shí)，就會(huì)發(fā)生繞射 ? 散射：當(dāng)電磁波的傳播路由存在小于波長(zhǎng)的物體，并且單位體積內(nèi)這種障礙物體的數(shù)目非常巨大時(shí)，就會(huì)發(fā)生散射 20 21 ? 反射和散射 無(wú)線電波傳播方式 22 ? 繞射 無(wú)線電波傳播方式 無(wú)線電波衰落 ? 無(wú)線電波衰落 ? 無(wú)線移動(dòng)信道傳播過(guò)程中會(huì)遇到各種建筑物、樹木、植被以及起伏的地形，會(huì)引起能量的吸收和穿透以及電波的反射、散射和繞射等； ? 無(wú)線信號(hào)在傳播時(shí)受到的多種途徑衰減的損耗可以表示為： 23 )()()( dRdSddP n?? 無(wú)線電波衰落 ? 無(wú)線電波衰落 ? P(d)為接收信號(hào)功率，是基站和移動(dòng)臺(tái)之間距離的函數(shù)； ? d^(n)為空間傳播損耗， n一般為 3～ 5； ? S(d)為陰影衰落，是由傳播環(huán)境中的地形起伏、建筑物及其他障礙物對(duì)電波遮蔽所引起的衰落； ? R(d)為多徑衰落，是由移動(dòng)傳播環(huán)境的多徑傳播引起的衰落。 24 無(wú)線電波衰落 ? 無(wú)線電波衰落 25 無(wú)線電波衰落 ? 無(wú)線電波衰落 ? 在數(shù)十波長(zhǎng)的范圍內(nèi)，接收信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)的瞬時(shí)值呈現(xiàn)快速變化的特征，這就是多徑衰落，其衰落特性符合瑞利分布。這種衰落由于衰落速率較快，又可稱為快衰落。在數(shù)十波長(zhǎng)的范圍內(nèi)對(duì)信號(hào)求平均，可得到短區(qū)間中值。 ? 在數(shù)百波長(zhǎng)的區(qū)間內(nèi)，信號(hào)的短區(qū)間中值也出現(xiàn)緩慢變動(dòng)的特征。這就是陰影衰落。其衰落特性符合對(duì)數(shù)正態(tài)分布。在較大區(qū)間內(nèi)對(duì)短區(qū)間中值求平均可得長(zhǎng)區(qū)間中值。 ? 長(zhǎng)區(qū)間中值隨基站的距離而變，其衰減特性一般服從率。它表明的是在以公里計(jì)的較大范圍內(nèi)接收信號(hào)的變化特性。 26 無(wú)線電波衰落 ? 無(wú)線電波衰落 ? 空間傳播損耗：路徑損耗 ? 陰影效應(yīng)：由地形結(jié)構(gòu)引起，表現(xiàn)為慢衰落 ? 多徑效應(yīng)：由移動(dòng)體周圍的局部散射體引起的多徑傳播，表現(xiàn)為快衰落 ? 多普勒效應(yīng)：由于移動(dòng)體的運(yùn)動(dòng)速度和方向引起，多徑條件下將引起多普勒頻譜展寬 27 課程名稱 ： 幼圓 /Arial/28號(hào)/白色 /居中。 一級(jí)目錄 ： 幼圓 /Arial/24號(hào)/白色，數(shù)字編號(hào)，填充色62/156/199。 錯(cuò)別字 ： 無(wú)明顯錯(cuò)別字 動(dòng)畫 /放映模式 ： 順序正確，靜態(tài)時(shí)不凌亂 一級(jí)目錄頁(yè) 使用說(shuō)明： Step1：“課程名稱”占位符中輸入課程名稱。 Step2：“一級(jí)目錄”占位符中輸入章節(jié)名稱。 Step3：刪除多余的“一級(jí)目錄”占位符，并調(diào)整占位符間距。 end 版式名稱 ： 一級(jí)目錄頁(yè) 移動(dòng)通信基礎(chǔ)知識(shí)