现代通信技术与网络应用（第二版） 第6章 现代通信终端.ppt

第6章 现代通信终端 　　　　　　　6.1 引 言　　蜂窝移动通信网的出现，是移动通信的一次革命。蜂窝移动通信网是针对早先常规大区制多信道移动电话系统服务容量小、服务性能差、频谱利用率低的不足而提出来的，其组成结构如图6.1所示。它采用了两项有效措施：采用小区结构扩大覆盖区域，采用同频复用技术提高频率利用率，从而有效地解决了大覆盖、频道数有限与用户数量大的矛盾。 图6.1 蜂窝移动通信网的组成 图6.1 蜂窝移动通信网的组成 　　一个基本的蜂窝系统包含移动台(MS)、基站(BS)和移动电话交换中心(MSC)三个部分，以及连接这三个部分的链路。移动台是车载台、便携台和手持台的总称，其中以手持台最为普遍，移动台包括控制单元、收发信机和天线。基站分布在每个小区，负责本小区内移动用户与移动电话交换中心之间的连接，它包含控制单元、收发信机组、天馈系统、电源与数据终端等。移动电话交换中心是所有基站、所有移动用户的交换控制与管理中心，它还负责与本地电话网的连接、交换接续，以及对移动台的计费。基站与移动电话交换中心之间通过微波、同轴电缆或光缆相连，移动电话交换中心通过同轴电缆或光缆与市话网交换局相连。 　　蜂窝移动电话系统发展到今天，已进入了第三代。从以TACS、AMPS为代表的第一代模拟蜂窝移动电话系统，到以GSM、CDMA为代表的第二代数字蜂窝移动通信系统，蜂窝移动通信系统在全世界范围内已获得了巨大的成功。目前，以IMT-2000为核心的第三代蜂窝移动通信系统已日趋成熟，而兼容各种移动通信技术的第四代标准也正悄然来临。 　　1. 模拟蜂窝移动通信系统　　蜂窝移动电话系统是一项有很大发展前途的高科技产业，世界各国竞相开发出各自的蜂窝移动电话，造成多种体制共存的局面。具有代表性的模拟蜂窝移动通信系统有美国的 AMPS系统、英国的TACS系统，还有北欧的NMT系统。1983年AMPS系统首先在美国投入商用，主要在北美使用；随后英国在此基础上进行修改而发展起来了TACS系统，并在许多国家得到使用，我国的模拟蜂窝移动通信系统也采用了此制式。几种典型的模拟蜂窝移动通信系统如表6.1所示。 　　模拟蜂窝移动通信系统由于存在着频率利用率不够高，各种制式之间不兼容的缺点，而无法满足移动用户数激增的需求，现已逐渐被数字蜂窝移动通信系统所替代。 　　2. 数字蜂窝移动通信系统　　蜂窝移动通信网从开始使用到现在不过20年的时间，其发展速度之快十分惊人。可是，在一些经济发达的国家，却因为移动通信业务的激增使人们很早就预感到模拟蜂窝系统存在着许多不足： 　　(1) 已有的模拟蜂窝系统制式混杂，不能实现国际漫游。　　(2) 模拟蜂窝网不能提供综合业务数字网(ISDN)业务。通信网的发展趋势将实现向ISDN过渡，随着非话业务的发展，综合业务数字网逐步投入使用，对移动通信领域的数字化要求愈来愈迫切。 　　(3) 模拟系统设备价格高，手机体积大，功耗大。 　　(4) 模拟系统网用户容量受到限制，在人口密度很大的城市系统扩容困难。　　(5) 模拟系统必威体育官网网址性不好。　　为了克服第一代蜂窝系统的局限性，以满足移动通信网发展的需要，北美、欧洲和日本自20世纪80年代中期起相继开始第二代即数字蜂窝系统的研究。同模拟系统相比，数字系统具有系统容量大，频率利用率高，通信质量好，业务种类多，便于与ISDN、PSTN、PDN等网络互联，易于必威体育官网网址，便于集成，设备体积小、重量轻、耗电省、成本低等优点，是移动通信的发展趋势。　　目前，世界上已投入市场的数字蜂窝通信系统有以下几种： 　　1) 欧洲的GSM系统　　由于欧洲各国模拟蜂窝通信系统体制的不统一，无法实现国与国之间的漫游通信，因此，欧洲各国最早开始数字移动通信系统的研究，使GSM系统于1991年率先投入商用。GSM系统不但能获得比模拟系统更高的通信容量，而且可以实现相邻国家之间的漫游通信。　　2) 北美的ADC(也称DAMPS)系统　　ADC系统的特点是数字和模拟兼容(也叫双模式)。用户利用一种双模式设备，既能在数字蜂窝网中通信，也能在模拟蜂窝网中通信。这样不仅能提高通信容量，而且有利于解决建立新设备和利用旧设备的矛盾。美国电子工业协会于1990年批准了双模式数字蜂窝系统的标准，简称IS-54标准。 　　3) 日本的JDC系统　　继欧洲的GSM系统和北美的ADC系统之后，日本于1989年提出了JDC系统。JDC系统的有些技术特征和ADC相似，但它有自己的特点，也不是双模式。　　4) ?CDMA系统　　CDMA系统也是一种数字和模拟兼容的系统，由美国Qualcomm公司提出，并于1993年被美国电子工业协会批准，定为IS-95标准。CDMA系统采用码分多址(CDMA)技术，具有用户容量更大，