【正文】 話系統(tǒng) (AdvancedMobilePhoneSystem，AMPS)由美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室于 1969年開(kāi)始研究， 1978年研究結(jié)束， 1979年在芝加哥城組網(wǎng)試用， 1983年投入使用。 3 . 5 177。 8 . 0 177。 5 177。 9. 5 177。 第一章 概 述 電子信息工程系通信技術(shù)教研室 表 14 幾種典型模擬蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)及其主要技術(shù)指標(biāo) 系統(tǒng)特性 美國(guó) 英國(guó) 北歐 日本 系統(tǒng)名稱(chēng) A M P S T A C S N M T 450 N M T 900 N T T 基 站 發(fā) 8 70 ～ 880 935 ～ 96 0 463 ～ 46 7. 5 935 ～ 960 915 ～ 94 0 頻段／M H z 移動(dòng)臺(tái)發(fā) 8 25 ～ 845 890 ～ 91 5 453 ～ 45 7. 5 890 ～ 915 860 ～ 88 5 頻道間隔／ M H z 30 25 25 12 ． 5 25 收發(fā)頻率間隔／ M H z 45 45 10 45 55 基站發(fā)射功率／ W 100 100 50 10 0 25 移動(dòng)臺(tái)發(fā)射功率／ W ＊ 3 7 15 6 5 小區(qū)半徑／ km 2 ～ 20 3 ～ 20 1 ～ 40 0 . 5 ～ 20 2 ～ 20 區(qū)群內(nèi)小區(qū)數(shù)／ N 7 ／ 12 7 ／ 12 7 ／ 12 9 ／ 12 9 ／ 12 調(diào)制方式 FM FM FM FM FM 話音 頻偏／ kHz 177。 第一章 概 述 電子信息工程系通信技術(shù)教研室 自 20世紀(jì) 70年代末至 80年代初，一種將微處理機(jī)和移動(dòng)通信技術(shù)相結(jié)合、以頻道共用和同頻復(fù)用為特征的模擬蜂窩式移動(dòng)通信系統(tǒng)在美國(guó)、英國(guó)、瑞典和日本等國(guó)陸續(xù)投入使用。當(dāng)移動(dòng)用戶(hù)和市話用戶(hù)建立呼叫時(shí)，移動(dòng)臺(tái)與最近的基站之間確立一個(gè)無(wú)線信道，并通過(guò) MSC與市話通話。移動(dòng)臺(tái)包括移動(dòng)臺(tái)物理設(shè)備和智慧部件兩部分，由收發(fā)信機(jī)、頻率合成器、數(shù)字邏輯單元、撥號(hào)按鈕和送 /受話器等組成。 第一章 概 述 電子信息工程系通信技術(shù)教研室 （ 3）移動(dòng)臺(tái) (MS)。BTS主要由基帶部分、載頻單元、控制單元三大部分組成，一個(gè) BTS含有若干個(gè)收發(fā)信單元（ TRX)，其數(shù)目與分配給該小區(qū)的載頻數(shù)相同，與需要同時(shí)通話的用戶(hù)數(shù)有關(guān)。 BSC單元用來(lái)與 MSC進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，與 MS在無(wú)線信道上進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。基站子系統(tǒng)包括一個(gè)基站控制器 (BSC)和由其控制的若干個(gè)基站收發(fā)信系統(tǒng) (BTS)。 MSC還具有支持移動(dòng)臺(tái)的越區(qū)切換、支持MSC控制區(qū)之間的漫游以及計(jì)費(fèi)等功能。 MSC負(fù)責(zé)交換移動(dòng)臺(tái) (MS)各種類(lèi)型的呼叫，提供連接維護(hù)管理中心的接口，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)接口與基站 (BS)和其他 MSC相連。交換網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)包括移動(dòng)交換中心 (MSC)、拜訪位置寄存器 (VLR)、歸屬位置寄存器(HLR)、鑒權(quán)中心 (AUC)、操作管理中心 (OMC)和短消息中心 (SME)等部分。移動(dòng)通信網(wǎng)通過(guò)接口與公眾通信網(wǎng)互聯(lián)。移動(dòng)通信網(wǎng)包括交換網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)、基站子系統(tǒng)和大量移動(dòng)用戶(hù)終端。 第一章 概 述 電子信息工程系通信技術(shù)教研室 蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)移動(dòng)用戶(hù)與市話用戶(hù)、移動(dòng)用戶(hù)與移動(dòng)用戶(hù)，以及移動(dòng)用戶(hù)與長(zhǎng)途用戶(hù)之間的通信，必須包括無(wú)線傳輸、有線傳輸以及信息的收集、處理和存儲(chǔ)等，使用的主要設(shè)備有無(wú)線收發(fā)信機(jī)、交換控制設(shè)備和移動(dòng)終端設(shè)備等。 PLMN可實(shí)現(xiàn)不同容量、質(zhì)量、數(shù)據(jù)速率和業(yè)務(wù)等要求的語(yǔ)音、數(shù)據(jù)的移動(dòng)通信業(yè)務(wù)，可實(shí)現(xiàn)跨區(qū)、跨國(guó)乃至全球的漫游業(yè)務(wù)和網(wǎng)絡(luò)管理。 WARC’92頻譜分配將增加新的頻率資源，以降低系統(tǒng)間的干擾，加快移動(dòng)通信技術(shù)發(fā)展的進(jìn)程。 ② 1610～ （上行）和 ～ 2500MHz（下 ③ 1980～ 2022MHz（上行）和 2170～ 2200MHz（下行）用于第三代移動(dòng)通信的衛(wèi)星業(yè)務(wù)。 ② 1885～ 2025MHz和 2110～ 2200MHz用于 IMT2022系統(tǒng)和發(fā)展世界范圍的移動(dòng)通信。 1992年世界無(wú)線電管理大會(huì)（ WARC’92）為移動(dòng)通信業(yè)務(wù)和衛(wèi)星移動(dòng)業(yè)務(wù)劃分或擴(kuò)展了新的工作頻段，以支持個(gè)人通信的發(fā)展。 第一章 概 述 電子信息工程系通信技術(shù)教研室 為滿足公眾陸地移動(dòng)通信的要求，在選擇頻率時(shí)必須考慮滿足個(gè)人通信系統(tǒng)（ PCS）的需要。 第一章 概 述 電子信息工程系通信技術(shù)教研室 表 12 我國(guó)陸地移動(dòng)通信使用的頻段 頻段名稱(chēng) 頻率（ M H z ） 35M H z 頻段 27. 5 ～ 80M H z 頻段 ～ 74. 6 160M H z 頻段 138 ～ 149. 9 ～ 1 67 450M H z 頻段 403 ～ 420 450 ～ 470 800M H z 頻段 806 ～ 821 851 ～ 866 900M H z 頻段 798 ～ 960 第一章 概 述 電子信息工程系通信技術(shù)教研室 表 13 我國(guó)蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)使用的頻率 系統(tǒng)或使用部門(mén) 上行頻率／M Hz 下行頻率／ M Hz 原中國(guó)聯(lián)通 C DM A 825 ～ 835 870 ～ 880 中國(guó)移動(dòng) GSM 900 890 ～ 909 935 ～ 954 中國(guó)聯(lián)通 GSM 900 909 ～ 915 954 ～ 960 中國(guó)移動(dòng) DC S 1800 1710 ～ 1720 1805 ～ 1815 中國(guó)聯(lián)通 DC S 1800 1745 ～ 1755 1840 ～ 1850 第一章 概 述 電子信息工程系通信技術(shù)教研室 150MHz、 450MHz、 900MHz、 1800MHz四個(gè)頻段在使用時(shí)的收發(fā)頻率間隔分別為： 150MHz段的收發(fā)頻率間隔為； 450MHz段的收發(fā)頻率間隔為 10MHz； 900MHz段的收發(fā)頻率間隔為 45MHz； 1800MHz段的收發(fā)頻率間隔為95MHz。 第一章 概 述 電子信息工程系通信技術(shù)教研室 移動(dòng)通信系統(tǒng)的使用頻率 為了有效地利用有限的頻率，對(duì)頻率的分配和使用必須服從國(guó)際和國(guó)內(nèi)的統(tǒng)一管理，否則就會(huì)造成相互干擾和資源浪費(fèi)。 可見(jiàn)， FDD和 TDD分別適合于不同的應(yīng)用場(chǎng)合。例如，基站和移動(dòng)臺(tái)分別在各自控制器的控制下，以 1ms發(fā)信、 1ms收信的方式進(jìn)行通話，占據(jù)一個(gè)頻道，提高了頻譜利用率，但是其技術(shù)也比較復(fù)雜。另外，由于發(fā)射機(jī)處于連續(xù)發(fā)射狀態(tài)，因此電源耗電量大。 頻分雙工方式的優(yōu)點(diǎn)是：①由于發(fā)送頻帶和接收頻帶有一定的間隔（ 10MHz或 45MHz），因此可以大大提高抗干擾能力；②使用方便，不需控制收發(fā)的操作，特別適用于無(wú)線電話系統(tǒng)使用，便于與公眾電話網(wǎng)接口；③適合于多頻道同時(shí)工作的系統(tǒng)；④適合于宏小區(qū)、較大功率、高速移動(dòng)覆蓋。 第一章 概 述 電子信息工程系通信技術(shù)教研室 1）頻分雙工（ FDD） 頻分雙工是指上行鏈路（移動(dòng)臺(tái)到基站）和下行鏈路（基站到移動(dòng)臺(tái)）采用兩個(gè)分開(kāi)的頻率（有一定頻率間隔要求）工作，該模式工作在對(duì)稱(chēng)頻帶上。一般公用移動(dòng)通信系統(tǒng)采用這種方式。 一般專(zhuān)用移動(dòng)通信系統(tǒng)（如調(diào)度、集群系統(tǒng)）采用此方式。 與單工制相比較，半雙工制的優(yōu)點(diǎn)是：①受鄰近電臺(tái)干擾少；②有利于解決緊急呼叫問(wèn)題；③可使基站載頻常發(fā)，移動(dòng)臺(tái)就經(jīng)常處于雜音被抑制狀態(tài)，不需要靜噪調(diào)整。 移動(dòng)通信的工作方式 第一章 概 述 電子信息工程系通信技術(shù)教研室 （異頻單工） 半雙工制是指收、發(fā)信機(jī)分別用兩個(gè)不同頻率的按鍵通話的方式。 單工制的優(yōu)點(diǎn)是：①移動(dòng)臺(tái)之間可直接通話，不需基站轉(zhuǎn)接；②收、發(fā)使用同一頻率，不需要天線共用裝置；③由于收、發(fā)信機(jī)是交替工作的，發(fā)信機(jī)工作時(shí)間相對(duì)較短，耗電較少，設(shè)備簡(jiǎn)單，造價(jià)便宜。 第一章 概 述 電子信息工程系通信技術(shù)教研室 （同頻單工） 單工制是指通信雙方使用相同的工作頻率的按鍵通信方式。移動(dòng)通信網(wǎng)為滿足這些要求，必須具有很強(qiáng)的控制功能，如通信的建立和拆除，頻道的控制和分配，用戶(hù)的登記和定位，以及越區(qū)切換和漫游控制等。 第一章 概 述 電子信息工程系通信技術(shù)教研室 （ 5）建網(wǎng)技術(shù)復(fù)雜。例如采用各種窄帶調(diào)制技術(shù)，以縮小頻道間隔；在空間域上采用頻率復(fù)用技術(shù)；在時(shí)間域上采用多信道共用技術(shù)等。在移動(dòng)通信中，用戶(hù)數(shù)與可利用的頻道數(shù)之間的矛盾特別突出。移動(dòng)信道中，人為噪聲主要是車(chē)輛的點(diǎn)火噪聲，其大小不僅與頻率有關(guān)，而且與交通流量有關(guān)，交通流量越大，噪聲電平越高。 第一章 概 述 電子信息工程系通信技術(shù)教研室 移動(dòng)信道中噪聲的來(lái)源是多方面的，有大氣噪聲、太陽(yáng)噪聲、銀河系噪聲以及人為噪聲。移動(dòng)通信系統(tǒng)中，還存在互調(diào)干擾問(wèn)題，當(dāng)兩個(gè)或多個(gè)不同頻率的信號(hào)同時(shí)進(jìn)入非線性器件時(shí)，器件的非線性作用將產(chǎn)生許多諧波和組合頻率分量，其中與所需頻率相同或相近的組合頻率分量會(huì)順利地通過(guò)接收機(jī)而形成干擾。 第一章 概 述 電子信息工程系通信技術(shù)教研室 在多頻道工作的網(wǎng)絡(luò)中，由于收發(fā)信機(jī)的頻率穩(wěn)定度、準(zhǔn)確度以及采用的調(diào)制方式等因素，使相鄰或鄰近頻道的能量部分地落入本頻道而產(chǎn)生鄰道干擾。 基站通常有多部收發(fā)信機(jī)同時(shí)工作，服務(wù)區(qū)內(nèi)的移動(dòng)臺(tái)分布不均勻，且位置隨時(shí)在變化，干擾信號(hào)的場(chǎng)強(qiáng)可能比有用信號(hào)高幾十分貝 (如 70～ 80dB)。移動(dòng)通信網(wǎng)是多頻道、多電臺(tái)同時(shí)工作的通信系統(tǒng)，當(dāng)移動(dòng)臺(tái)工作時(shí)，往往受到來(lái)自其他電臺(tái)的干擾。一般在地面接收設(shè)備中采用鎖相技術(shù)，以防止多普勒效應(yīng)。當(dāng)運(yùn)動(dòng)速度較高時(shí)，多普勒頻移的影響必須考慮，而且工作頻率越高，頻移越大。 fD與移動(dòng)體的移動(dòng)速度有關(guān)。 第一章 概 述 電子信息工程系通信技術(shù)教研室 （ 2）多普勒頻移會(huì)產(chǎn)生附加調(diào)制。另外，多徑傳播產(chǎn)生的多徑時(shí)延擴(kuò)展，等效為移動(dòng)信道傳輸特性的畸變，對(duì)數(shù)字移動(dòng)通信影響較大。移動(dòng)臺(tái)處在快速運(yùn)動(dòng)中，多徑傳播會(huì)造成瑞利衰落（又稱(chēng)快衰落），接收?qǐng)鰪?qiáng)的振幅和相位會(huì)快速變化。 第一章 概 述 電子信息工程系通信技術(shù)教研室 移動(dòng)通信的特點(diǎn) 與其他通信方式相比較，移動(dòng)通信有以下幾方面的特點(diǎn)。3G牌照的發(fā)放形成了三家擁有全國(guó)性網(wǎng)絡(luò)資源、實(shí)力與規(guī)模相對(duì)接近、具有全業(yè)務(wù)經(jīng)營(yíng)能力和較強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)主體，使電信資源配置進(jìn)一步優(yōu)化，競(jìng)爭(zhēng)架構(gòu)得到完善。 第一章 概 述 電子信息工程系通信技術(shù)教研室 重組后的中國(guó)聯(lián)通、中國(guó)移動(dòng)以及南方的中國(guó)電信將形成三大全業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)商全面競(jìng)爭(zhēng)的格局。 第一章 概 述 電子信息工程系通信技術(shù)教研室 在發(fā)展 3G之前，我國(guó)擁有三大蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)：由中國(guó)移動(dòng)通信公司運(yùn)營(yíng)的 GSM網(wǎng)絡(luò)以及由中國(guó)聯(lián)合通信公司經(jīng)營(yíng)的 GSM網(wǎng)絡(luò)和 CDMA20221x網(wǎng)絡(luò)。移動(dòng)通信業(yè)務(wù)從初期的單純語(yǔ)音業(yè)務(wù)開(kāi)始逐步發(fā)展成包括短消息業(yè)務(wù)、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)（含GPRS業(yè)務(wù)）、預(yù)付費(fèi)和 VPN等智能業(yè)務(wù)在內(nèi)的多元化結(jié)構(gòu)。另外， 1996年 12月在廣州建起第一個(gè) CDMA試驗(yàn)網(wǎng)，至 2022年，我國(guó) CDMA網(wǎng)已覆蓋全國(guó)各大、中城市，用戶(hù)數(shù)超過(guò) 5000萬(wàn)。 第一章 概 述 電子信息工程系通信技術(shù)教研室 我國(guó)移動(dòng)通信的發(fā)展始于 1987年，當(dāng)時(shí)在上海首次開(kāi)通了900MHz頻段、 TACS制式的模擬蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)，到 1995年，TACS網(wǎng)實(shí)現(xiàn)全國(guó)聯(lián)網(wǎng)。 可以預(yù)見(jiàn)在未來(lái)的幾年 ， LTE和 WiMAX有可能是 4G技術(shù)最有力的爭(zhēng)奪者 ， 而高通的 UMB（ CDMAEVDOC版本 ） 也具有自己的特點(diǎn) 。 一些在 3G領(lǐng)域沒(méi)有占據(jù)市場(chǎng)的傳統(tǒng)電信公司以及計(jì)算機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的企業(yè) ，希望通過(guò) WiMAX和 3G抗衡 。 應(yīng)該說(shuō) ， 傳統(tǒng)通信陣營(yíng)對(duì)于 LTE寄托了極大的期望 ， 也會(huì)將此作為 4G的發(fā)展方向 。 2022年 ， LTE正在完成相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的制定 。 第一章 概 述 電子信息工程系通信技術(shù)教研室 傳統(tǒng)的 WCDMA陣營(yíng)的運(yùn)營(yíng)商和制造商都把 HSDPA、HSUPA當(dāng)作自己的發(fā)展方向 ， 在這些技術(shù)進(jìn)一步演進(jìn)之后 ，LTE技術(shù)著重考慮的方面主要包括降低時(shí)延 、 提高用戶(hù)的數(shù)據(jù)速率 、 增大系統(tǒng)的容量和覆蓋范圍以及降低運(yùn)營(yíng)成本等 。 目前 ， 已經(jīng)有許多公司宣布自己的技術(shù)是 4G。 第一章 概 述 電子信息工程系通信技術(shù)教研室 1. 3G在全球布局后 ， 4G的路如何走一直是行業(yè)關(guān)注的熱點(diǎn)問(wèn)題 ， 從 2022年開(kāi)始 ， 國(guó)際上 3GPP和 3GPP2兩個(gè) 3G標(biāo)準(zhǔn)化組織就開(kāi)始制訂新一輪的 3G演進(jìn)標(biāo)準(zhǔn) 。 第一章 概 述 電子信息工程系通信技術(shù)教研室 4） 4G系統(tǒng)要滿足 3G不能達(dá)到的高速數(shù)據(jù)和高分辨率多媒體服務(wù)的需要 ， 應(yīng)能與寬帶 IP網(wǎng)絡(luò) 、 寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)網(wǎng)（ BISDN） 和異步傳送模式 （ ATM） 兼容 ， 實(shí)