通信原理第一章.ppt

第1章 概 论 移动通信的概念 移动通信是指通信双方至少有一方在移动中（或者临时停留在某一非预定的位置上）进行信息传输和交换，这包括移动体（车辆、船舶、飞机或行人）和移动体之间的通信，移动体和固定点（固定无线电台或有线用户）之间的通信。 移动通信是在复杂的干扰环境中运行的 外部干扰---- 天电干扰、工业干扰、信道噪声 内部干扰---- - 邻道干扰、共道干扰 - 互调干扰、交调干扰 - 多址干扰 - 远近效应 移动通信网的工作方式 单向传输方式（广播式） 无线电寻呼系统 双向传输方式（应答式） 单工通信 双工通信 半双工通信 TDD (Time Division Duplex) 上下行信息在同一个频带上的不同时间内传输 接收和发送通过开关来完成 收发存在时间间隔 高功率（200～250w）的发射天线 几百甚至上千平方公里范围的覆盖 每个大区的可用信道数很少 系统资源利用效率较低 表1-2 几种无绳电话系统的主要参数 集群系统的组成 集群系统均以基本系统为模块，并用这些模块扩展为区域网。 控制方式：集中控制方式和分布控制方式。 基本设备 转发器：由收发信机和电源组成，每频道均配一个转发器；对于分布式系统而言，每个转发器均有一个逻辑控制单元。 天线共用设备：包括天线、馈线、共用器。 系统控制中心：分布式系统无集中控制中心。 调度台：无线台和有线台 移动台：车载台和手机。它们均由收发信机、控制单元、天线和电源等组成。 辅助设备：系统中心操作台、系统监控设备等。 集群方式 按通信占用频道方式，集群系统可分为 消息集群 传输集群 准传输集群 图1-11 消息集群的典型呼叫格式 传输集群通话中，每按一次PTT开关就重新占用频道一次，频率利用率明显提高，但有可能造成的消息传输不连续或通话中断。 图1-13 准传输集群的典型呼叫格式 表1-4 低轨道移动卫星通信系统的部分参数 图1-15 ALOHA系统简图 编码技术 信源编码（语音编码） 信道编码（卷积编码、Turbo编码、LDPC编码） 调制技术 数字频率调制技术（FSK、MSK、GMSK、GFSK) 数字相位调制（PSK、QPSK、?/4－QPSK) 自适应调制 正交振幅调制（QAM） 扩频技术 作用：提高系统的纠错能力和抗干扰能力 特点： 提高数据传输效率，降低误码率是信道编码的任务 编码效率＝有用信息比特数/总比特数 前向纠错码（FEC） 具有一定纠错能力的码型 这种纠错码信息不需要储存，不需要反馈，实时性好 移动信道中电波的多径传播会引起多径衰落，自由空间传播所引起的扩散损耗及阴影效应所引起的慢衰落等均影响到信号的传输质量 通过对移动信道电波传播特性的研究，找出对策以减小或消除移动信道中对信号传播起的不良影响 移动通信的传播环境非常复杂，通信区域的覆盖方法多样，所以很难用统一的电波传播模型来研究所有的移动信道 移动信道中电波特性研究的方法 理论分析法 实测分析方法 移动信道中干扰的多样性 环境噪声和干扰、 电台干扰 邻道干扰 互调干扰 共道干扰等； 必须预计到移动信道中出现的干扰，采取一定的措施使网络在干扰中正常运行。即保证有用信号与干扰电平之比不超过预定的门限值（S/N或C/I）或保证传输差错率不超过预定的数量级 主要的抗干扰措施有 利用信道编码进行检错和纠错(FEC和ARQ)降低通信传输的差错率 采用分集技术(空间分集、频率分集、时间分集以及RAKE接收技术等)、自适应均衡技术和选用具有抗码间干扰和时延扩展能力的调制技术(如多电平调制、多载波调制等) 克服由多径干扰所引起的多径衰落 采用扩频和跳频技术提高通信系统的综合抗干扰能力 采用扇区天线、多波束天线和自适应天线阵列等减少蜂窝网络中的共道干扰 在CDMA通信系统中，为了减少多址干扰而使用干扰抵消和多用户信号检测器技术 网络结构 在通信网络的总体规划和设计中必须解决的一个问题是：为了满足运行环境、业务类型、用户数量和覆盖范围等要求，通信网络应该设置哪些基本组成部分(比如，基站和移动台、移动交换中心、网络控制中心、操作维护中心等)和这些组成部分应该怎样部署，才能构成一种实用的网络结构。 网络接口 如前所述，移动通信网络由若干个基本部分(或称功能实体)组成。在用这些功能实体进行网络部署时，为了相互之间交换信息，有关功能实体之间都要用接口进行连接。同一通信网络的接口，必须符合统一的接口规范。　 Sm是用户和网络之间的