现代通信系统新技术 (第三版) 课件 第5章 移动通信.pptx

第5章移动通信;

5.1概述;

(1)移动通信的电波传播环境恶劣。

移动通信电波传播的基本理论模型是超短波在平面大地上直射与反射的矢量合成。分析表明：直射波的扩散损耗正比于收/发距离的平方d2；而光滑地平面上的路径损耗正比于d4，与频率无关。对于不同地形和地物上的移动通信传播，必须根据不同的环境条件，应用统计分析方法来找出传播规律，以得出相应的接收场强预测模型。;

2)多普勒频移会产生附加调制。由于移动台处于运动状态中，因此接收信号会有附加的频率变化，即多普勒频移fd。fd与移动体的移动速度有关，若电波方向与移动方向之间的夹角为θ，则有

式中，υ为移动台运动速度；λ为信号工作波长。若运动方向面向基站，则fd为正值；反之，fd为负值。当运动速度较高时，必须考虑多普勒频移的影响，而且工作频率越高，频移越大。;

(3)移动通信受干扰和噪声的影响。移动通信网是多频道、多电台同时工作的通信系统。移动台工作时往往会受到其他电台的干扰；同时，还可能受到天电干扰、工业干扰和各种噪声的影响。

(4)频谱资源紧缺。在移动通信中，用户数与可利用的频道数之间的矛盾特别突出。要解决这一问题，除开发新频段外，还应该采用频带利用率高的调制技术。例如，采用窄带调制技术以缩小频道间隔，在空间域上采用频率复用技术，在时间域上采用多信道共用技术等。频率拥挤是影响移动通信发展的主要因素之一。;

(5)建网技术复杂。因为移动台可以在整个移动通信服务区域内自由运动，所以为实现通信，交换中心必须知道移动台的位置，为此，需采用“位置登记”技术；移动台从一个蜂窝小区驶入另一个小区时，需进行频道切换(亦称过境切换)；移动台从一个蜂窝网业务区移入另一个蜂窝网业务区时，被访蜂窝网亦能为外来用户提供服务，这种过程称为漫游。移动通信网为满足这些要求，必须具有很强的控制功能，如通信的建立和拆除、频道的控制和分配、用户的登记和定位以及过境切换和漫游控制。;

数字移动通信系统的特点如下：

(1)频谱效率高。

(2)容量大。

(3)抗噪性能强。

(4)接口开放。

(5)网络管理与控制灵活。

(6)安全性能好。

(7)业务范围广。;

5.1.2移动通信的分类

1．按设备的使用环境分类

按设备的使用环境，移动通信主要有陆地移动通信、海上移动通信和航空移动通信3种类型。作为特殊使用环境，还有地下隧道/矿井、水下潜艇、太空航天等移动通信。;

2．按服务对象分类

按服务对象，移动通信可分为公用移动通信和专用移动通信两种类型。在公用移动通信中，目前我国有中国移动、中国联通经营的移动电话业务，它面向社会各阶层人士，因此称为公用网。专用移动通信是为保证某些特殊部门的通信所建立的通信系统，由于各部门的性质和环境有很大区别，故各部门使用的移动通信网的技术要求有很大差异，如公安、消防、急救、防汛、交通管理、机场调度等对其技术有不同的要求。;

3．按系统组成结构分类

(1)蜂窝状移动电话系统。蜂窝状移动电话系统是移动通信的主体，它是具有全球性用户容量的最大移动电话网。

(2)集群调度移动电话。它可将各部门所需的调度业务进行统一规划建设和集中管理，每个部门都可建立自己的调度中心台。其特点是共享频率资源、共享通信设施、共享通信业务及共同分担费用，是一种专用调度系统的高级发展阶段，具有高效廉价的自动拨号系统，频率利用率高。;

(3)无中心个人无线电话系统。它没有中心控制设备，这是与蜂窝网和集群网的主要区别，它将中心集中控制转化为电台分散控制。

(4)公用无绳电话系统。公用无绳电话是公共场所使用的无绳电话系统，如商场、机场、火车站等。

(5)移动卫星通信系统。21世纪通信的最大特点是卫星通信终端手持化和个人通信全球化。所谓个人通信，是移动通信的进一步发展，是面向个人的通信。;

4．其他分类方法

移动通信的其他一些分类方法如下：

(1)按使用对象，可分为民用设备和军用设备；

(2)按多址方式，可分为频分多址(FDMA)、时分多址(TDMA)和码分多址(CDMA)；

(3)按覆盖范围，可分为宽域网和局域网；

(4)按业务类型，可分为电话网、数据网和综合业务网；

(5)按工作方式，可分为同频单工、异频单工、异频双工和半双工；

(6)按信号形式，可分为模拟网和数字网。;

5.1.3移动通信系统的小区制

移动通信系统一般由移动台(MobileSet，MS)、基站(BaseStation，BS)、移动业务交换中心(MobileSwitchCenter，MSC)等组成，如图5-1所示。;;

小区制有以下四个特点：