第1章 概论50795new.ppt

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