移动通信电子课件教案第1章 概述二.ppt

Apr.25, 2001 第1章 概论 1.1 移动通信的主要特点 1.2 移动通信系统的分类 1.3 常用的移动通信系统 1.4 移动通信的基本技术 1.1 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 这种传播媒质允许通信中的用户可以在一定范围内自由活动， 其位置不受束缚， 不过无线电波的传播特性一般都很差。 首先， 移动通信的运行环境十分复杂， 电波不仅会随着传播距离的增加而发生弥散损耗， 并且会受到地形、 地物的遮蔽而发生“阴影效应”， 而且信号经过多点反射， 会从多条路径到达接收地点， 这种多径信号的幅度、 相位和到达时间都不一样， 它们相互叠加会产生电平衰落和时延扩展； 其次， 移动通信常常在快速移动中进行， 这不仅会引起多普勒（Doppler）频移， 产生随机调频， 而且会使得电波传播特性发生快速的随机起伏， 严重影响通信质量。 因此， 移动通信系统必须根据移动信道的特征， 进行合理的设计。  2. 移动通信是在复杂的干扰环境中运行的 除去一些常见的外部干扰， 如天电干扰、 工业干扰和信道噪声外， 系统本身和不同系统之间， 还会产生这样或那样的干扰。 因为在移动通信系统中， 常常有多部用户电台在同一地区工作， 基站还会有多部收发信机在同一地点上工作， 这些电台之间会产生干扰。 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 如何提高通信系统的通信容量， 始终是移动通信发展中的焦点。 为了解决这一矛盾， 一方面要开辟和启用新的频段； 另一方面要研究各种新技术和新措施， 以压缩信号所占的频带宽度和提高频谱利用率。 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 根据通信地区的不同需要， 移动通信网络可以组成带状(如铁路公路沿线)、 面状(如覆盖一城市或地区)或立体状(如地面通信设施与中、 低轨道卫星通信网络的综合系统)等， 可以单网运行， 也可以多网并行并实现互连互通。 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 对手机的主要要求是体积小、 重量轻、 省电、 操作简单和携带方便。 车载台和机载台除要求操作简单和维修方便外， 还应保证在震动、 冲击、 高低温变化等恶劣环境中正常工作。 1.2 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 按信号形式可分为模拟网和数字网 工作方式 （全）双工通信（full-duplex） ： 频分双工 (FDD，Frequency Division Duplexing) 时分双工（TDD,Time Division Duplexing ） 单工通信 半双工通信 双工通信 图3 双工通信 图5 单工通信 半双工通信 模拟网和数字网 数字通信系统的主要优点可归纳如下： (1) 频谱利用率高，有利于提高系统容量。 采用高效的信源编码技术、 高频谱效率的数字调制解调技术、 先进的信号处理技术和多址方式以及高效动态资源分配技术等， 可以在不增加系统带宽的条件下增多系统同时通信的用户数。 (2) 能提供多种业务服务， 提高通信系统的通用性。 数字系统传输的是“1”、 “0”形式的数字信号。 话音、 图像、 音乐或数据等数字信息在传输和交换设备中的表现形式都是相同的， 信号的处理和控制方法也是相似的， 因而用同一设备来传送任何类型的数字信息都是可能的。 利用单一通信网络来提供综合业务服务正是未来通信系统的发展方向。 (3) 抗噪声、 抗干扰和抗多径衰落的能力强。 这些优点有利于提高信息传输的可靠性， 或者说保证通信质量。 采用纠错编码、 交织编码、 自适应均衡、 分集接收以及扩跳频技术等， 可以控制由任何干扰和不良环境产生的损害， 使传输差错率低于规定的阈值。 (4) 能实现更有效、 灵活的网络管理和控制。 数字系统可以设置专门的控制信道用来传输信令信