信息通信基础教学ppt移动通信中的主要技术

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1、第3章移动通信系统内容概要3.1移动通信简介3.2移动通信中的主要技术3.3蜂窝移动系统的组网技术3.4GSM蜂窝移动通信系统3.5GPRS系统3.6CDMA系统3.7第三代移动通信系统3.8第四代移动通信系统3.2移动通信中的主要技术主要内容：3.2.1多址接入技术3.2.2无线传输技术3.2.1多址接入技术在移动通信中两个最核心的问题是如何克服信道与用户带来的两重动态特性。上一节着重分析了移动通信特点中信道的动态性，这一章节讨论用户动态性及其带来的一系列问题。移动通信与固定式有线通信的最大差异在于固定通信是静

2、态的，而移动通信是动态的。为了满足多个移动用户同时进行通信，必须解决以下两个问题：首先是动态寻址，其次是对多个地址的动态划分与识别。这就是所谓多址技术，在多址技术中重点研究的是利用扩频技术来实现码分多址CDMA。多址技术的基本概念所谓多址技术就是使多个用户接入并共享同一个无线通信信道,以提高频谱利用率的技术。即把同一个无线信道按照时间、频率等进行分割,使不同的用户都能够在不同的分割段中使用这一信道,而又不会明显地感觉到他人的存在,就好像自己在专用这一信道一样。占用不同的分割段就像是拥有了不同的地址,使用同一信道的

3、多个用户就拥有了多个不同的地址。这就是多址技术,亦称多址接入技术。多址技术的分类多址技术可分为三类：频分多址（FDMA，FrequencyDivisionMultipleAccess）时分多址（TDMA，TimeDivisionMultipleAccess）码分多址（CDMA，CodeDivisionMultipleAccess）多址接入技术多址划分从原理上看与固定通信中的信号多路复用是一样的，实质上都属于信号的正交划分与设计技术。不同点是多路复用的目的是区别多个通路，通常是在基带和中频上实现，而多址划分是区分不

4、同的用户地址，通常需要利用射频频段辐射的电磁波来寻找动态的用户地址，同时为了实现多址信号之间互不干扰，信号之间必须满足正交特性。FDMAFDMA:称为频分多址，即每个用户占用一个频道，其原理图如下：理论上划分：实际上的划分：图.频分多址原理图在移动通信中最典型的频分多址方式有：北美：800MHz的AMPS体制；欧洲与我国：900MHz的TACS体制。FDMA第一代移动通信是模拟式移动通信，都采用频分多址FDMA方式，最典型的有北美的AMPS和欧洲及我国的TACS体制。下面以TACS为例讨论FDMA方式：TACS多

5、址划分FDMAFDMA的主要特点：比较简单、容易实现，适用于模拟和数字是以频率复用为基础的蜂窝结构，以频带划分各种小区需要周密的频率规划，是一个频道受限和干扰受限系统以频道分离用户地址，每一频道传输一个模拟/数字话路对功控要求不严，硬件设备取决于频率规划和频道设置基站是多部不同载波频率发射机同时工作不宜在大容量的系统中使用TDMATDMA:时分多址，其原理图如下：从理论上划分：实际上划分：图.时分多址原理图在移动通信中最典型的时分多址方式有：北美：D-AMPS；欧洲与我国：GSM-900、DCS-1800、phs

6、；日本：PDC。TDMA第二代移动通信是数字式移动通信，它主要采用两类多址方式：一类是欧洲大多数国家采用的时分多址TDMA方式，另一类是北美等采用的码分多址CDMA方式，我国两类方式都有。这里先介绍最典型的TDMA方式GSM体制。TDMA在GSM中最多可以八个用户共享一个载波，而用户之间则采用不同时隙来传送自己的信号。GSM一个TDMA帧的结构图如下所示。GSM系统一个TDMA帧的结构TDMATDMA的主要技术特点：每载波8个时隙信道，每个信道可提供一个数字话音用户，因此每个载波最多可提供8个用户。突发脉冲序列传

7、输。每个移动台发射是不连续的，只是在规定的时隙内才发送脉冲序列。传输开销大，GSM的TDMA帧层次结构如图所示，共分为五个层次：时隙、TDMA帧、复帧、超帧、超高帧，每个层次都需占用一些非信息位的开销，这样总的开销就比较大，以致影响整体传输效率。TDMA图.GSM五层次帧结构TDMAGSM每个信道比TACS宽8倍，传输速率达270.8Kbps，在这个速率上就不能不考虑多径传输时延扩展的影响。因为GSM的码元周期为3.7us，而繁华城区的多径时延扩展可达3us左右，已完全可以比拟。为了克服多径时延扩展，GSM采用了

8、自适应均衡技术，增加了设备的复杂性。GSM中由于每个载波可提供8个用户，这8个用户由于时分特性可以共用一套收、发设备，因此与FDMA比较，减少了七倍的用户设备，降低了成本。GSM是数字式移动通信，它对新技术是开放的，这里的开放是指对新技术适应性比模拟的FDMA强。GSM的时隙结构灵活，不仅可以适应不同数据速率(一般指单个信道速率低于8倍的整数倍)的数据传送，还可以利用时隙