移动通信技术 北京市高等教育精品教材立项项目 教学课件 作者 杨秀清 第一章.pptVIP

《移动通信技术》电子教案 第一章 概述 1.1移动通信的主要特点 移动通信属于无线通信，通信终端设备是移动的，至少打电话或接电话的一方是在移动中的，传输信号以电磁波的形式在空中传输，传输线路也不再固定。因为传输线路的开放性，移动通信的通话质量不如有线通信好，但移动通信带给人们生产和生活上的方便足以弥补其缺陷，加之随着移动通信技术的发展，其通信质量也日益提高，手机已成为人们生活的一部分。 和其通信方式相比，移动通信具有自身的特点，下面逐一进行介绍。 1.1移动通信的主要特点 1．信号的传输环境恶劣 （1）多径效应 由于传输信号是以电磁波的形式在空中传输，其传播特性与外界环境有很大关系。图1-1 多径效应 在同一个接收地点，所收到的信号是由主径信号直射波和从建筑物或山丘反射、绕射过来的各种路径信号叠加而成的，如图1-1所示。各路径信号到达接收点时强度和相位都不一样，之间存在自干扰，导致叠加后的信号电平起伏变化，严重时信号电平起伏约30dB，这就是所谓的多径效应或多径干扰。在移动通信系统中，采用分集接收技术抗多径干扰。 1.1移动通信的主要特点 图1-1 多径效应 1.1移动通信的主要特点 （2）阴影效应 类似于阳光受到建筑物的阻挡产生阴影一样，电磁波在传输过程中，受到建筑物的阻挡，信号只有少部分传送到接收地点，使接收信号的电平起伏变化，即产生阴影效应。 2．通信用户的移动性 （1）多卜勒效应 由于移动通信常常在快速移动中进行，当移动速度达到70km/h以上时，接收信号的频率随着速度和信号入射角而变化，使接收信号的电平起伏变化，即出现多卜勒效应。 1.1移动通信的主要特点 （2）远近效应 由于通信用户和接收设备的距离是随机变化的，当距离近时接收信号强，当距离远时接收信号弱，距离的变化会使接收信号的电平起伏；另外，由于通信系统是在强干扰下工作的，如果距离近处的信号是干扰信号，则在接收端会发生强干扰信号压制远处弱有用信号的现象。 （3）移动性管理技术 通信用户经常漫游移动，为了实现实时可靠的通信，移动通信要求采用移动性管理技术，如位置登记、越区切换等。 1.1移动通信的主要特点 （4）对移动通信终端设备要求高 要求手机携带方便、省电，目前手机制造在突出功能多样的同时，更注重外观的艺术设计，超薄超轻是制造商追求的目标之一。 3． 组网方式灵活多样。 1.2移动通信系统组成 一个移动通信系统主要的组成部分是：移动台（MS）、基地站（BS）、移动业务交换中心（MSC）和与固网相连的接口设备。 图1-2所示为一个基本的移动通信系统组成框图。 1．移动台 移动台（Mobile Station，MS）是公用移动通信网中移动用户使用的设备，也是用户能够直接接触的整个系统中的唯一设备，它可以为车载型、便携型和手持型。 1.2移动通信系统组成 图1-2 移动通信系统组成框图 1.2移动通信系统组成 2．基站 基站（Base Station，BS）通过无线接口直接与移动台相连，在移动台和网络之间提供一个双向的无线链路（信道），负责无线信号的收发与无线资源管理，实现移动用户间或移动用户与固网用户间的通信连接。 3．移动业务交换中心 移动业务交换中心（Mobile Service Switching Centre，MSC）是整个系统的核心，提供交换功能及面向系统其他功能实体和固定网的接口功能，它对移动用户与移动用户之间通信、移动用户与固定网络用户之间通信起着交换、连接与集中控制管理的作用。 1.3移动通信系统的分类 1．按工作方式分 按通信状态和频率使用方法划分，移动通信系统有单工制、半双工制和双工制3种工作方式。 （1）单工方式。 图1-3所示为一个单工方式。 1.3移动通信系统的分类 图1-3 单工方式 1.3移动通信系统的分类 （2）半双工方式 图1-5 半双工方式 1.3移动通信系统的分类 2．双工方式 图1-5 双工方式 1.3移动通信系统的分类 3．按信号性质及多址方式分 （1）模拟蜂窝移动通信系统 模拟蜂窝移动通信系统，是在20世纪70末80年代初开始商用的，称为第一代（1G）移动通信系统，其主要技术是模拟调频和频分多址技术（FDMA），以单一的模拟语音业务为主，其中以北美的AMPS和欧洲的TACS等几种典型的模拟蜂窝移动电话系统为代表。 1.3移动通信系统的分类 （2）数字蜂窝移动通信系统 目前使用的数字蜂窝移动通信系统以采用时分多址技术（TDMA）的欧洲的GSM系统和采用码分多址技术（CDMA）的北美的CDMA系统为代表，两者均