第1章 移动通信概述82750.ppt

第1章 移动通信概论 1.1 移动通信的历史、现状与发展趋势 1.1.1 移动通信的历史、现状现在，人们普遍认为1897年是人类移动通信的元年。这一年，意大利人M.G.马可尼在一个固定站和一艘拖船之间完成了一项无线电通信实验，也就是说，移动通信几乎伴随着无线通信的出现而诞生了，也由此揭开了移动通信辉煌发展的序幕。现代意义上的移动通信系统起源于上个世纪20年代，距今已有80余年的历史。大致算来，现代移动通信系统经历了如下4个发展阶段。 第一阶段从20世纪20年代至40年代，为早期发展阶段。特点是专用系统开发，工作频率较低，工作方式为单工或半双工方式。 第二阶段从20世纪40年代中期至60年代初期。这一阶段的特点是从专用移动网向公用移动网过渡，接续方式为人工，网络的容量较小。 第三阶段从20世纪60年代中期至70年代中期。其特点是采用大区制、中小容量，使用450MHz频段，实现了自动选频与自动接续。 第四阶段从20世纪70年代中后期至今。其特点是通信容量迅速增加，新业务不断出现，系统性能不断完善，技术的发展呈加快趋势。 第四阶段的蜂窝移动通信系统又可以划分为几个发展阶段。如按多址方式来分，则模拟频分多址（FDMA）系统是第一代移动通信系统（1G）；使用电路交换的数字时分多址（TDMA）或码分多址（CDMA）系统是第二代移动通信系统（2G）；使用分组/电路交换的CDMA系统是第三代移动通信系统（3G）；将使用了不同的高级接入技术并采用全IP（互联网协议）网络结构的系统称为第四代移动通信系统（4G）。如按系统的典型技术来划分，则模拟系统是1G；数字话音系统是2G；数字话音/数据系统是超二代移动通信系统（B2G）；宽带数字系统是3G；而极高速数据速率系统是超三代或第四代移动通信系统（B3G/4G）。 现阶段，移动通信已在全球迅猛发展。据全球移动供应商联盟（GSA）公布的统计数据表明，截至2007年底，全球移动用户数量接近30亿，占全球人口总数的50%。自2001年10月日本的DoCoMo公司成为全球第一家推出3G业务的公司以来，至2007年6月底，全球共有78个国家部署了3G，其余国家或地区在2.5G的基础上积极推进增强型业务，并开展3G牌照的发放和试运营业务。与此同时，人们正积极开展对B3G/4G移动通信技术的探讨；相关标准化组织正试图进行B3G/4G标准的制定；世界各主要通信厂商着手B3G/4G系统产品的开发；国际上通信技术发达的国家和地区也正纷纷建立自己的B3G/4G试验网络。 1.1.2 移动通信在中国的发展概况 回顾我国移动通信20年的发展历程，我国移动通信市场的发展速度和规模令世人瞩目，可以说，中国的移动通信发展史是超常规、成倍数、跳跃式的发展史。早在2001年8月，中国的移动通信用户数达到1.2亿，超过美国跃居为世界第一位。截至2009年6月，中国移动通信用户总数已超过7亿（包括“小灵通”用户），移动通信网络规模为全球最大。总体来说，我国移动通信发展经历了引进、吸收、改造、创新4个阶段。现阶段，我国的移动通信技术水平成功地实现了由跟随到创新的历史性转变。 1.1.3 移动通信的发展趋势 过去几年，现存的GSM等2G技术不仅在用户规模上继续得到发展，而且在覆盖性能、带宽条件、支持速率等方面不断得到升级优化，为将来的平滑演进奠定了坚实基础。而3G技术也在宽带化这一大旗的指引下，阔步前行，HSPA（高速分组接入）、EV-DO（优化数据）、LTE（长期演进）等增强型技术和未来演进版本在标准及商用解决方案等方面的发展也非常迅猛，并且将继续成为未来几年的发展主题。 相对于3G系统，B3G/4G系统具有的特点主要有： ①高速率。 ②以数字宽带技术为主。 ③良好的兼容性。 ④较强灵活性。 ⑤多类型用户共存 。 ⑥多种业务融合。 ⑦先进技术应用 。 ⑧高度自组织、自适应网络。 1.1.4 移动通信的主要特点 1. 移动通信必须利用无线电波进行信息传输 2. 移动通信是在复杂的干扰环境中运行的 3. 移动通信可以利用的频谱资源非常有限， 而移动通信业务量的需求却与日俱增 4. 移动通信系统的网络结构多种多样， 网络管理和控制必须有效 5. 移动通信设备(主要是移动台)必须适于在移动环境中使用 1.1.5 移动通信系统的分类 移动通信有以下多种分类方法：① 按使用对象可分为民用设备和军用设备；② 按使用环境可分为陆地通信、 海上通信和空中通信；③ 按多址方式可分为频分多址(FDMA)、 时分多址(TDMA)和码分多址(CDMA)等；④ 按覆盖范围可分为广域网和局域网；⑤ 按业务类型可分为电话网、 数据网和多媒体网；⑥ 按工作方式可分为同频单工、异频单工、异频双工和半双工；⑦ 按服务范围可分为专用网和公用网；⑧