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时间:2018-05-25
《移动通信ppt电子课件教案第1章概述(二)》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、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HenanPolytechnicUniversity1.1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
2、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
3、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,
4、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
5、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,FrequencyDivisionDuplexing)时分双工(TDD,TimeDivisionDuplexing)单工通信半双工通信全双工系统: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,接收和发射可同时进行。允许二台设备间同时进行双向资料
6、传输。一般的电话、手机就是全双工的系统因为一方在讲话的同时,另一方也可以讲话。(边说边听)全双工的系统:用一般的双向车道形容。两个方向的车辆因使用不同的车道,因此不会互相影响。双工通信图3双工通信双工通信FDD(FrequencyDivisionDuplexing)890MHz915MHz935MHz960MHz双工间隔45MHz图4FDD上行(f1)频分双工(FDD):是利用频率分隔技术来区分发送与接收的信号。上行的话音(或数据)与下行的话音(或数据)使用一对不同频率的信道,两个信道相差一定的频率间隔
7、(称为“双工间隔”)。下行(F1)上行(f30)下行(F30)用户1:用户2:用户发送,基站接收频段:用户接收,基站发送频段:f1F1f30F30……例:TDD(TimeDivisionDuplexing)890960周期性的帧(帧长4.615ms)图4TDD上行时隙下行时隙时分双工(TDD):是利用时间分隔技术来区分发送与接收的信号。上行的话音(或数据)与下行的话音(或数据)均使用某个频率上的一帧中的不同时隙作为信道,两个信道相差一定的时间间隔(称为“时隙”)。8个时隙/帧时隙(ts,timeslot
8、)使用频率f1使用频率f30f30f1用户1:用户2:例:915935单工通信单向通信:只支持数据在一个方向上传输。如无线电广播、电视广播、寻呼机都是单向通信。单工通信:用户按动PTT(PutToTalk,按讲开关)开关,双方电台交替地进行收信和发信。按下PTT发信(讲话),释放PTT收信(听话)。同频/异频单工:根据收、发频率的异同实际应用:单工制一般适用于专业性强的通信系统。如出租车(或保安)使用的对讲机系统、交通指挥等公安系统。图5单
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