【正文】 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 123 124 GSM 900MHz各頻道組的頻道號 清 華 大 學 出 版 第 10章 現(xiàn)代移動通信系統(tǒng)簡介 DCS1800采用等間隔頻道配置方法 在 1800MHz頻段，共 45MHz帶寬，載頻間隔200KHz，頻道序號為 512～ 885 。 （ 6） GSM系統(tǒng)抗干擾能力強，覆蓋區(qū)域內(nèi)的通信質(zhì)量高。 （ 4）安全性好。 （ 2）自動漫游功能。 ?小區(qū)分裂 (Cell Splitting) 當用戶數(shù)增加到每個小區(qū)能提供的最大數(shù)量時，可把小區(qū)分為更小的蜂窩狀區(qū)域，并使用相同的頻率復用模式。 2)同一頻率不能作用于每個小區(qū)，必須間隔一定空間距離。 ? DCS1800使用 ： 1710~1785MHz(上行 )； 1805~1880 MHz(下行 )。其中上行是指移動臺發(fā) /基站收，下行是指基站發(fā) /移動臺收。 這一階段的特點是用戶數(shù)量急劇增加 , 頻率資源日益緊缺 , 新體制 、 新技術 、 新業(yè)務層出不窮 。 最典型的數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)是歐洲基于時分多址 (TDMA)技術的全球通移動通信系統(tǒng) ——GSM。 針對這些問題 , 新一代的數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)被開發(fā)出來并得以廣泛應用 。 這是數(shù)字移動通信發(fā)展和成熟的時期 。在此期間 , 由于微電子技術及計算機技術的長足發(fā)展和移動用戶數(shù)量的急劇增加 , 促使移動通信得到了蓬勃發(fā)展 。 這一階段的特點是使用了新頻段 , 采用大區(qū)制 , 實現(xiàn)了系統(tǒng)的中小容量 , 自動化程度進一步提高 。這一階段是移動通信系統(tǒng)改進和完善的階段 。 這一階段的特點是開始從專用移動網(wǎng)向公用移動網(wǎng)過渡 , 自動化程度有所提高 。 首先是 1946年 , 美國貝爾系統(tǒng)在圣路易斯城建立的稱為“ 城市系統(tǒng) ” 的公用汽車電話網(wǎng) , 這是世界上第一個公用移動通信系統(tǒng) 。 清 華 大 學 出 版 第 10章 現(xiàn)代移動通信系統(tǒng)簡介 第二階段 是從 20世紀 40年代中期至 60年代初期 。 在此期間 , 主要完成了通信實驗和電波傳播試驗工作 , 在短波頻段 (3～ 30 MHz)上實現(xiàn)了小容量專用移動通信系統(tǒng) , 其代表是美國底特律市警察使用的車載無線電系統(tǒng) 。 （ 6）對移動臺設備要求苛刻。 （ 4）存在 外部干擾和自身干擾等多種干擾。 （ 2）多普勒頻移效應會導致附加調(diào)頻噪聲。其中移動體可以是人，也可以是車、 船、飛機等處在移動狀態(tài)中的物體。第 10章 現(xiàn)代移動通信系統(tǒng)簡介 移動通信概述 GSM移動通信系統(tǒng) IS95 CDMA移動通信系統(tǒng) 第三代移動通信系統(tǒng)簡介 第四代移動通信展望 清 華 大 學 出 版 第 10章 現(xiàn)代移動通信系統(tǒng)簡介 移動通信的定義、特點 移動通信系指是通信雙方至少有一方是處在運動狀態(tài)中所進行的信息傳輸和交換方式。移動體與固定點之間、移動體相互之間信息的交換都可以稱為移動通信。 移動通信定義 移動通信概述 清 華 大 學 出 版 第 10章 現(xiàn)代移動通信系統(tǒng)簡介 移動通信應用系統(tǒng) ? 無繩電話 ? 無線尋呼 ? 陸地蜂窩移動通信 ? 衛(wèi)星移動通信 ? 海事衛(wèi)星移動通信 ? 集群移動通信 清 華 大 學 出 版 第 10章 現(xiàn)代移動通信系統(tǒng)簡介 移動通信特點 （ 1）多徑傳播會導致信號衰落。 （ 3）存在 遠近效應。 （ 5）系統(tǒng)復雜，綜合了多種技術。 清 華 大 學 出 版 第 10章 現(xiàn)代移動通信系統(tǒng)簡介 多卜勒效應示意圖 ???? /c o svf d清 華 大 學 出 版 第 10章 現(xiàn)代移動通信系統(tǒng)簡介 移動通信的發(fā)展歷程 現(xiàn)代移動通信技術的發(fā)展歷史可以追溯到 20世紀20年代 , 到目前為止 , 大致經(jīng)歷了以下五個發(fā)展階段： 第一階段 從 20世紀 20年代至 40年代 , 為現(xiàn)代移動通信的起步階段 。 這種系統(tǒng)話音質(zhì)量差 , 自動化程度低 , 僅限于專用 , 不能與公眾網(wǎng)相連 。 在此期間 , 各種公用移動通信系統(tǒng)相繼建立 。 繼而 , 西德 、 法國 、 英國等國也陸續(xù)研制出了公用移動電話系統(tǒng) 。 清 華 大 學 出 版 第 10章 現(xiàn)代移動通信系統(tǒng)簡介 第三階段 是從 20世紀 60年代中期至 70年代中期 。 在此期間 , 各國陸續(xù)推出了改進的移動通信系統(tǒng) , 其代表是美國的改進型移動電話系統(tǒng) ——IMTS。 第四階段 是從 20世紀 70年代中期至 80年代初期 。 清 華 大 學 出 版 第 10章 現(xiàn)代移動通信系統(tǒng)簡介 第五階段 是從 20世紀 80年代中期到現(xiàn)在 。 在此期間 , 用戶數(shù)量急劇增加 , 頻率資源相對緊缺 , 第一代模擬蜂窩移動通信系統(tǒng)的缺陷日益暴露出來 。20世紀 70年代末期 , 當模擬蜂窩系統(tǒng)還處于開發(fā)階段之時 , 一些發(fā)達國家就已著手 數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng) 的研究 。 另外還有北美的 DAMPS(IS54)和日本的 PDC等 。 清 華 大 學 出 版 第 10章 現(xiàn)代移動通信系統(tǒng)簡介 第一代移動通信系統(tǒng) 清 華 大 學 出 版 第 10章 現(xiàn)代移動通信系統(tǒng)簡介 第二代移動通信系統(tǒng) 清 華 大 學 出 版 第 10章 現(xiàn)代移動通信系統(tǒng)簡介 ?微蜂窩小區(qū)結構 更優(yōu)的空分復用提高用戶數(shù)量 ?數(shù)字化技術 語音信號數(shù)字化 ?新的調(diào)制方式 GMSK、 QPSK等 ?TDMA、 CDMA ?頻譜利用率高，系統(tǒng)容量大 ?提供多種業(yè)務服務、提高通信系統(tǒng)的通用性 ?抗噪聲抗干擾和抗多徑衰落能力強 ?能實現(xiàn)更有效靈活的網(wǎng)絡管理和控制 ?便于實現(xiàn)通信安全保密 ?可降低設備成本和減小用戶手機的體積和重量 第二代移動通信系統(tǒng)的特點 清 華 大 學 出 版 第 10章 現(xiàn)代移動通信系統(tǒng)簡介 第三代移動通信系統(tǒng) WCDMA CDMA2022 清 華 大 學 出 版 第 10章 現(xiàn)代移動通信系統(tǒng)簡介 第三代移動通信系統(tǒng)的特點 ?微蜂窩結構 ?寬帶 CDMA技術 ?QPSK/自適應調(diào)制 ?FDMA/TDMA/CDMA ?電路交換 ?分組交換 ?從媒體 (media)?多媒體 (Multi_media) 清 華 大 學 出 版 第 10章 現(xiàn)代移動通信系統(tǒng)簡介 移動通信的發(fā)展目標 — 個人通信 個人通信目標是實現(xiàn)個人通信系統(tǒng) (PCN) ?無論任何人 (Whoever） ?在任何時候 (Whenever) ?在任何地方 (Wherever) ?與另一個人 (Whomever) ?進行任何類型 (Whatever) 的通信 ?“Whenever” 要求支持動中通 : 無線通信是前提 ?“ Whoever” 要求支持巨大用戶量 : 頻譜資源有限 ?“ Wherever” 要求無縫覆蓋 : 傳輸能力有限 ?“ Whatever” 要求多媒體 : 處理能力有限 清 華 大 學 出 版 第 10章 現(xiàn)代移動通信系統(tǒng)簡介 移動通信的工作頻段 ? GSM900使用 900MHz頻段： 890~915 MHz(上行 )； 935~960 MHz(下行 )。 ? IS95 CDMA使用 800MHz頻段： 824~849 MHz(上行 )； 869~894 MHz(下行 )。 清 華 大 學 出 版 第 10章 現(xiàn)代移動通信系統(tǒng)簡介 1850 1900 1950 2022 2050 2100 2150 2200 2250美國日本韓國歐洲國際電聯(lián)PCS M SSM SSM SS = M ob ile Sate llite Ser viceM HzI M T 2022M SSI M T 2022M SSI M T 2022PHSM SSUMTSI M T 2022 M SSI M T 2022 M SSI M T 2022 M SSUMTS M SSM SSWRC92規(guī)定的 3G頻譜 分配 清 華 大 學 出 版 第 10章 現(xiàn)代移動通信系統(tǒng)簡介 圖 我國的 3G頻譜劃分方案 MSS—— 移動衛(wèi)星通信系統(tǒng) FDD —— 頻分雙工 TDD —— 時分雙工 清 華 大 學 出 版 第 10章 現(xiàn)代移動通信系統(tǒng)簡介 發(fā)送 保護時間間隔 (b) 時分雙工（ TDD） t 發(fā)送 接收 接收 發(fā)送 接收 f 收發(fā)保護頻段 (a) 頻分雙工（ FDD） 清 華 大 學 出 版 第 10章 現(xiàn)代移動通信系統(tǒng)簡介 GSM移動通信系統(tǒng) GSM(Global System For Mobile Communication) ?大區(qū)制移動通信系統(tǒng) 信號傳輸損耗，通信距離有限 大區(qū)制系統(tǒng)：覆蓋范圍 30~50km，發(fā)射功率50~200W；天線很高 (30m) 具有網(wǎng)絡結構簡單，頻道數(shù)目少，無需無線交換直接，與 PSTN相連 ?大區(qū)系統(tǒng)的局 限性 覆蓋范圍有限 服務的用戶容量有限 服務性能較差 頻譜利用率低 清 華 大 學 出 版 第 10章 現(xiàn)代移動通信系統(tǒng)簡介 ?蜂窩系統(tǒng) “小區(qū)制 ” 系統(tǒng) 將所要覆蓋的地區(qū)劃分為若干個小區(qū)每個小區(qū)的半徑可視用戶的分布密度在 1~10km左右在每個小區(qū)設立一個基站為本小區(qū)范圍內(nèi)的用戶服務 特點 ：用戶容量大；服務性能較好；頻譜利用率高；用戶終端小巧；電池使用時間長；輻射小 新的問題 ：系統(tǒng)復雜；越區(qū)切換；漫游位置登記、更新和管理以及系統(tǒng)鑒權等 ?蜂窩分類 宏蜂窩 (Macrocell) 2~20km 微蜂窩 (Microcell) ~2km 皮蜂窩 (Picocell) 400m 分層蜂窩 (由多種蜂窩組成 ) 清 華 大 學 出 版 第 10章 現(xiàn)代移動通信系統(tǒng)簡介 蜂窩小區(qū)的形狀 清 華 大 學 出 版 第 10章 現(xiàn)代移動通信系統(tǒng)簡介 蜂窩小區(qū)的圖案 清 華 大 學 出 版 第 10章 現(xiàn)代移動通信系統(tǒng)簡介 蜂窩的三個基本概念 ?頻率再用（ Frequency Reuse) 1)不同的小區(qū)使用相同的頻率，以便大大增加系統(tǒng)容量 例如：一個城市分成 100個小區(qū)，每個小區(qū) 12對信道，則同時可有 1200對信道可用。 ?越區(qū)切換 (Handover) 當移動臺從一個小區(qū)進入相鄰小區(qū)時，其工作頻率和接續(xù)控制從其離開的小區(qū)交換給正在進入的小區(qū)。 清 華 大 學 出 版 第 10章 現(xiàn)代移動通信系統(tǒng)簡介 GSM系統(tǒng)特點： （ 1）開放的接口，可利用現(xiàn)有標準與各種公用通信網(wǎng)互連互通。 （ 3）業(yè)務種類多。 （ 5）頻譜效率高，通信容量大。 清 華 大 學 出 版 第 10章 現(xiàn)代移動通信系統(tǒng)簡介 GSM系統(tǒng)的主要性能參數(shù) 特性 GSM900 DCS1800 發(fā)射類別：業(yè)務信道 控制信道 271KF7W 271KF7W 271KF7W 271KF7W 發(fā)射頻帶 (MHz)：基 站 移動臺 935～ 960 890～ 915 1805～ 1880 1710～ 1785 雙工間隔 45MHz 95MHz 射頻帶寬 200KHz 200KHz 射頻雙工信道總數(shù) 124 374 基站最大有效發(fā)射功率射頻載波峰值（ W） 300 20 業(yè)務信道平均值（ W） 小區(qū)半徑（ Km）：最小