第1章 概论50795new.ppt

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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 常用移动通信系统 1.4 移动通信的基本技术 思考题与习题 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。 1.2.1 工作方式 1. 单工通信 所谓单工通信, 是指通信双方电台交替地进行收信和发信。 根据收、 发频率的异同, 又可分为同频单工和异频单工。 单工通信常用于点到点通信, 参见图1-1。 图1-1 单工通信 同频单工是指通信双方(如图1-1中的电台甲和电台乙)使用相同的频率f1工作, 发送时不接收, 接收时不发送。 平常各接收机均处于守候状态, 即把天线接至接收机等候被呼。 当电台甲要发话时, 它就按下其送受话器的按讲开关(PTT), 一方面关掉接收机, 另一方面将天线接至发射机的输出端, 接通发射机开始工作。 当确知电台乙接收到载频为f1的信号时, 即可进行信息传输。 2. 双工通信 所谓双工通信, 是指通信双方可同时进行传输消息的工作方式, 有时亦称全双工通信, 如图1-2所示。 图中, 基站的发射机和接收机分别使用一副天线, 而移动台通过双工器共用一副天线。 双工通信一般使用一对频道, 以实施频分双工(FDD)工作方式。 这种工作方式使用方便, 同普通有线电话相似, 接收和发射可同时进行。 图1-2 双工通信

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