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1、第一讲 移动通信的发展和分类8/22/2021主要内容移动通信的发展移动通信的服务区域移动通信的传输方式移动通信系统的分类2移动通信的发展8/22/2021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,
2、自动化程度低,仅限于专用,不能与公众网相连。4简史回顾第二阶段是从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
3、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。5简史回顾第四阶段是从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
4、蜂窝移动通信系统被开发出来并得以广泛应用。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。6基于TDMA技术的GSM、DAMPS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
5、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。现状纵览7现状纵览针对以上问题,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
6、展阶段,被人们称之为第三代移动通信系统——3G。8现状纵览另外,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)、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。9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
7、网络体制的系统,或者说其无线部分将是对新网络(智能的、支持多业务的、可进行移动管理)的“无线接入”(5)不再是单纯的(传统意义上)的“通信”系统,而是融合了数字通信、数字音/视频接收和因特网接入的崭新的系统。10移动通信的服务区8/22/2021大区制大区制概念的提出早于小区制,主要为早期的通信系统所采用,满足了当时系统中小容量的需求。大区制是指把一个通信服务区域仅规划为一个或少数几个无线覆盖区,简称无线区。所谓无线区是指当基站采用全向天线时,在无障碍物的开阔地,以通信距离为半径所形成的圆形
8、覆盖区。每个无线区的半径在25~45km左右,用户容量为几十至数百个。每个无线区仅为一个基站所覆盖,基站基本上是相互独立的。12图借助市话交换局的大区制移动通信示意图大区制13大区制的缺点是:由于一个基站所能提供的信道数有限,因而系统容量不高,不能满足用户数目日益增加的需要,这是由制式本身决定的,无法克服。移动台的天线低,发射功率受限,在大的覆盖区内,上行链路(由移动台到基站)的通信就无法保证了,为此,常采用分集接收技术。即在服务区内设置若干个分集接收点Rd与基站相连,以保证上行链路的通信质量。
