移动通信课程介绍

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1、移动通信原理1.通信概论移动通信是通信领域中最具活力、最具发展前途的一种通信方式。它的发展与普及改变了社会、改变了人类的生活方式，让人们领悟到现代化与信息化的气息。1.1移动通信的概念及特点移动通信，顾名思义其最本质的特色是“移动”二字，就是说这类通信不是传统静态的固定式通信(有线通信)，而是动态的移动式通信。即用无线通信技术来完成移动终端之间或移动终端与固定终端之间的信息传送。相比于传统固定式有线通信方式缺乏动态性，移动通信的传输线路是随终端移动而分配的动态无线链路。移动通信的这种随时随地、快速可靠地进行多种类型的信息交换方式，适

2、应了现代社会快节奏的生活需求。移动通信的最终目标是实现5W+4Z的通信，5W即“实现任何人在任何地方、任何时间，以任何方式与其他任何人进行任何种类的通信”，而4Z即“移动化、个性化、智能化和虚拟化”，其业务将最终实现与平台的无关性、与网络的无关性以及与设备的无关性等。移动通信的基本特点：①.移动性。②.电波传播条件复杂。③.噪声和干扰严重。④.系统和网络结构复杂。⑤.要求频带利用率高、设备性能好。1.2移动通信的发展历程及趋势现在移动通信技术的发展始于20世纪20年代，按时间分大致经历了六个发展阶段。年代典型移动工具或系统调制方式/

3、工作方式使用频段20世纪20警车无线电调度系统调幅2MHz--4020世纪40人工接线的移动电话FM调幅，单工150MHz-450MHz--6020世纪60自动拨号移动电话全双工150MHz-450MHz--7020世纪70AMPS、TACS在美国、英国全双工，越区切换，800/900MHz--80投入使用。全自动拨号自动漫游20世纪80GSM，卫星移动通信，---------------中期窄带CDMA(IS-95A)21世纪CDMA2000,TD-SCDMA,-------1885-2025MHzWCDMA2110-2200MH

4、z按发展技术，移动通信分为四代。代表主要接入技术主要特点第一代模拟蜂窝移动通信系统FDMA蜂窝小区结构，位置管理，漫游和越区切换第二代（GSM、GPRS（2.5代）、窄TDMA数字化，小型化，多带CDMA）数字蜂窝移动通用户信系统第三代宽带CDMA（WCDMA、CDMA自适应技术，网络技CDMA2000和TD-SCDMA）术，业务技术第四代宽带接入IP系统，未来移OFDM高速、高效、高信息动通信(4G)量的新型移动通信——技术驱动1.3移动通信的构成移动通信系统由移动业务交换中心（MSC）、基站（BS）、移动台（MS）和中继线等部分

5、组成。移动通信系统的示意图如下。MSC：对位于其服务区内的MS进行交换和控制，同时提供移动网和固定公众电信网之间的接口，作为交换设备，具有呼叫接续与控制的功能，作为移动交换中心，MSC又具有无线资源管理和移动性管理（越区切换、漫游）等功能。MS:移动台（MS）即便携台（手机）或车载台。也可以配有终端设备（TE）或终端适配器（TA）。移动台是物理设备，它还必须包含用户识别模块（SIM），SIM卡和硬件设备一起组成移动台。没有SIM卡，MS是不能接入GSM网络的（紧急业务除外）。BS:基站子系统（简称基站BS）由基站收发台（BTS）和基

6、站控制器（BSC）组成。BTS：包括无线传输所需要的各种硬件和软件，如发射机、接收机、支持各种上小区结构（如全向、扇形、星状和链状）所需要的天线，连接基站控制器的接口电路以及收发台本身所需要的检测和控制装置等。BSC是基站收发台和移动交换中心之间的连接点，也为基站收发台和操作维修中心之间交换信息提供接口。一个基站控制器通常控制几个基站收发台，其主要功能是进行无线信道管理、实施呼叫和通信链路的建立和拆除，并为本控制区内移动台的过区切换进行控制等。常用移动通信系统主要偶遇一下几种：①.蜂窝移动电话系统。②.无绳电话系统。③.集群移动通信

7、系统。④.无中心多信道选址移动通信系统。1.5电波及移动通信信道特征移动通信工作在VHF和UHF频段(150MHz，450MHz，900MHz，1800MHz)，电波传播的方式主要是空间波，即直射波、折射波、散射波以及它们的合成波。移动信道属于无线信道，它既不同于传统的固定式有线信道，也与一般具有可移动功能的无线接入的无线信道有所区别。它是移动的动态信道。移动通信信道的主要三个特点：①.传播的开放性。②.接收地点地理环境的复杂性与多样性。③.通信用户的随机移动性。电波衰落可分为快衰落(瑞利效应)和慢衰落(长期衰落或阴影衰落)，具体可

8、分为：①.自由空间的传播损耗。②.多径效应。③.阴影效应。2移动通信的关键技术2.1多址技术多址技术就是解决如何使多用户共享系统无线资源的一种技术。实现多址的方法基本上有三种，即采用频率、时间或码元分割的多址方式，称为频分多址(FDM