现代通信技术及应用教材配套课件第五章移动通信.ppt

第五章 移动通信系统 本章内容 移动通信概述 GSM移动通信系统 CDMA移动通信系统 第三代移动通信系统及标准比较 其它无线通信系统 移动通信业务及应用 5.1 移动通信概述 移动通信属于无线通信，通过空间传送信息。 5.1.1什么是移动通信 移动通信是指通信双方至少有一方是处在移动状态下进行信息交换的通信方式。通常是一个有线和无线相结合的通信系统。 按照移动体所处运动区域的不同，移动通信可分为 陆地移动通信 海上移动通信 空中移动通信 目前使用的移动通信系统有 航空航天通信系统 航海通信系统 国际卫星移动通信 陆地移动通信系统。 陆地移动通信系统应用最为广泛，主要是蜂窝移动通信系统。 无线通信系统的组成 移动通信系统中，信息是以无线信号的形式传输的，其信息的传送与接收都是以无线通信模型为基础的。 无线通信系统由发射机、接收机和相连接的天线（含馈线）构成。 发射机的主要作用 将所要传送的信号对高频载波进行调制，形成已调载波，已调载波信号经过上变频变成为射频载波信号，再经过功率放大器放大后送至天馈线。 天线主要作用 把射频载波信号转换成电磁波，从天线发射出去，或者将接收的电磁波变成为射频载波信号。 馈线的主要作用 把发射机输出的射频载波信号送至天线。这就要求馈线的衰耗要小，又要求馈线的阻抗与发射机的输出阻抗和天线的输入阻抗相匹配。 接收机的主要作用 把天线接收下来的射频载波信号经过低噪声高频放大，再经过下变频、中频放大和解调后还原出原始信号，最后经低频放大器放大后输出。 5.1.2 移动通信的特点 1．电磁波传播具有多径效应 2．移动通信是在强干扰环境下工作 互调干扰 邻道干扰 同频干扰 3．移动通信具有多普勒效应 4．用户在经常地移动 互调干扰 发信设备中器件的非线性引起的。如接收输入回路的选择性不好时，就会使不少干扰信号随有用信号一起进入混频级，从而形成对有用信号的干扰。 要求移动通信设备必须具有良好的选择性，对接收机高频和中频放大器的选择性要求更高。 邻道干扰 邻道干扰是指相邻或邻近的信道之间的干扰，邻近信道强的信号压倒邻近信道弱的信号。 为了解决这个问题，在移动通信设备中使用了功率控制电路。当移动台靠近基站台时，控制中心命令降低发射功率，而远离基站时，命令其升高发射功率，这样就可以减少邻道干扰。 同频干扰 同频干扰是指相同载波频率移动台之间的干扰，它是蜂窝式移动通信所特有的，因为窝式的各个小区可以使用相同的载频。 当移动台达到一定速度时，基站台接收到的载波频率将随运动速度 的不同，产生不同的频移，通常把这种现象称为多普勒效应。 在移动台高速移动时，多普勒效应会导致快衰落，速度越高，衰落变换频率越高，衰落深度越深。 采用“锁相技术”解决。 由于是移动通信，那么通信的双方（或一方）的位置必然不会固定在某一个地方，他会因实际需要而不断移动自己的位置。 发射机在不通话时又处于关闭状态，即没有一条音信道专门配备给一台移动电话机。 为了实现可靠有效的通信，要求移动通信设备必须具位置登记、越区切换及漫游访问等跟踪交换技术。 5.1.3 移动通信的工作方式 按照通话的状态和频率的使用方法可分为三种工作方式：单工、半双工和全双工。 在移动通信系统中，广泛采用准双工方式。 移动电话的发射机仅在发话时才工作，而移动电台的接收机总是时刻在工作，通常称这种系统为准双工系统 。 目前常见的双工方式有两种 一种是频分双工（FDD），即通过不同频率区分收发信号 另一种为时分双工（TDD），即通过不同时隙区分收发信号。 目前3G制式中WCDMA和CDMA2000使用的双工方式是FDD，TD-SCDMA使用的双工方式是TDD。 5.1.4 移动通信中的多址方式 各移动台需经基站和其他用户进行通信，基站也需要与各移动台进行通信，这就必须赋于每个移动台一个“地址”，表明它的身份，这样基站才能从接收到的混合信号中正确识别哪个信号是哪个移动台发来的和发往那个移动台的，移动台也才能从接收到的混合信号中正确识别哪个信号是哪个站发往自己的，这就是多址连接方式。 频分多址(FDMA) 时分多址(TDMA) 码分多址(CDMA) 空分多址（SDMA） 1.频分多址(FDMA) 把通信系统的总频段划分成若干等间隔的互不重叠的频道，分配给不同的用户使用。 为了实现双工通信，收、发使用不同的频率(称为双频双工)。早期时模拟移动通信系统采用频分多址方式。 FDMA的缺点是频率利用率低。 频分多址连接的多址信道是不同的频道，它将工作频带划分为二个频带区，即高频频带区和低频频带区，二个频带区之间有一个收发保护频带，以防二个频带信号相互干扰。每个频带区又划分为若干组互不重叠的子频带，每组子频带就是一组频道，也叫信道。 2.时分多址(TDMA) 时分多