移动通信技术第1章

《移动通信技术第1章》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章移动通信综述1.1引言1.2移动通信的发展1.3移动通信的分类1.4移动通信系统的组成及特点1.5移动通信的频率分配1.6移动通信中的基本技术思考与练习题1.1引言现代社会已步入信息时代,信息在经济发展、社会进步乃至人民生活等各个方面都起着日益重要的作用。人们对于信息的充裕性、及时性和便捷性的要求也越来越高。能够随时随地、方便而及时地获取所需要的信息是人们一直都在追求的梦想。电报、电话、广播、电视、人造卫星、国际互联网带领着人们一步步向这个梦想飞近,然而最终能够使人们美梦成真的却是移动通信。

2、移动通信指的是通信双方至少有一方处在运动状态中所进行的信息交换。移动体与固定点之间、移动体相互之间信息的交换都可以称为移动通信。其中移动体可以是人,也可以是车、船、飞机等处在移动状态中的物体。1.2移动通信的发展图1-1公众通信网1.2.1简史回顾现代移动通信技术的发展历史可以追溯到20世纪20年代,到目前为止,大致经历了以下五个发展阶段：第一阶段从20世纪20年代至40年代,为现代移动通信的起步阶段。在此期间,主要完成了通信实验和电波传播试验工作,在短波频段(3～30MHz)上实现了小容量专

3、用移动通信系统,其代表是美国底特律市警察使用的车载无线电系统。这种系统话音质量差,自动化程度低,仅限于专用,不能与公众网相连。第二阶段是从20世纪40年代中期至60年代初期。在此期间,各种公用移动通信系统相继建立。首先是1946年,美国贝尔系统在圣路易斯城建立的称为“城市系统”的公用汽车电话网,这是世界上第一个公用移动通信系统。继而,西德、法国、英国等国也陆续研制出了公用移动电话系统。这一阶段的特点是开始从专用移动网向公用移动网过渡,自动化程度有所提高。第三阶段是从20世纪60年代中期至70年代中

4、期。这一阶段是移动通信系统改进和完善的阶段。在此期间,各国陆续推出了改进的移动通信系统,其代表是美国的改进型移动电话系统——IMTS。这一阶段的特点是使用了新频段,采用大区制,实现了系统的中小容量,自动化程度进一步提高。第四阶段是从20世纪70年代中期至80年代初期。在此期间,由于微电子技术及计算机技术的长足发展和移动用户数量的急剧增加,促使移动通信得到了蓬勃发展。第五阶段是从20世纪80年代中期到现在。这是数字移动通信发展和成熟的时期。在此期间,用户数量急剧增加,频率资源相对紧缺,第一代模拟蜂窝

5、移动通信系统的缺陷日益暴露出来。针对这些问题,新一代的数字蜂窝移动通信系统被开发出来并得以广泛应用。事实上,早在20世纪70年代末期,当模拟蜂窝系统还处于开发阶段之时,一些发达国家就已着手数字蜂窝移动通信系统的研究。最典型的数字蜂窝移动通信系统是欧洲基于时分多址(TDMA)技术的全球通移动通信系统——GSM。另外还有北美的DAMPS(IS-54)和日本的PDC等。这一阶段的特点是用户数量急剧增加,频率资源日益紧缺,新体制、新技术、新业务层出不穷。1.2.2现状纵览基于TDMA技术的GSM、DAMP

6、S和PDC系统都属于第二代数字蜂窝移动通信系统(2G)。在2G发展期间,一方面,移动通信用户数目突飞猛进,通信产业日益成为各国经济发展的支柱。另一方面,2G移动通信系统及相应的移动通信技术面临诸多问题，比如:网络利用空间日益狭小;收益增幅减缓;话音业务和低速数据业务不能满足用户需求,急需开发各种新型业务来吸引用户;网络漫游只限于国内及部分区域等。针对以上问题,窄带码分多址(CDMA)蜂窝移动通信系统日益成为关注的焦点。事实上,当数字蜂窝网刚刚进入实用阶段之时,美国Qualcomm公司就已推

7、出了新的移动通信系统——CDMA。CDMA系统采用了扩频通信技术,大幅度地提高了频率利用率,具有容量大、覆盖范围广、手机功耗小、话音质量高的突出优点,将移动通信技术推向新的发展阶段,被人们称之为第三代移动通信系统——3G。目前,由于2G应用的广泛性以及2G与3G技术上的差异,3G系统还未能真正的实现。因而,一些过渡性的体制和技术被不断推出,如美国的窄带CDMA系统——IS-95。另外,高速移动数据业务日益呈现出强劲态势,成为仅次于话音业务的另一焦点。在移动数据业务领域中,多媒体信息服务(MMS)

8、、通用分组无线业务(GPRS)和无线应用协议(WAP)等新技术正在大力推广之中。此外,不断推出并已实用的移动通信系统还有移动卫星通信系统、同温层通信系统和无线用户环路等。移动通信呈现出多样化的趋势。1.2.3趋势预测目前对第四代移动通信系统主要有以下几方面的描述:(1)建立在新的频段(比如5~8GHz乃至更高)上的无线通信系统;(2)基于分组数据的高速率传输(10Mb/s以上);(3)真正的“全球一统”(包括卫星部分)系统;(4)基于全新网络体制的系统,或者说其无线部分将是