移动通信技术与网络优化 刘建成 第1章 移动通信基础知识

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1、第1章移动通信基础知识2021/9/191第1章移动通信基础知识1.1移动通信的分类1.2移动通信的工作频段1.3蜂窝移动通信系统的组成1.4移动通信中的多址技术1.5蜂窝移动通信的交换技术1.6蜂窝移动通信的信令技术1.7移动通信发展概况和发展方向2021/9/192什么是移动通信？移动通信是指通信双方至少有一方在移动中进行信息交换的通信方式。移动通信可以是双向的，也可以是单向的。移动通信的特点就是有线、无线相结合的通信方式。第1章移动通信基础知识2021/9/193第1章移动通信基础知识1.1移动通信的分类按使用对象分军用、民用；按用途和区域分可分为陆上、海上、空

2、中；按经营方式分可分为专用、公用；按信号性质分可分为模拟、数字；按工作方式分可分为单工、半双工、双工制；按网络形式分可分为单区制、多区制、蜂窝制；按多址方式分可分为FDMA、TDMA、CDMA。2021/9/194第1章移动通信基础知识1.2移动通信的工作频段频率的分配和使用需在全球范围内制定统一的规则。目前，大容量移动通信系统均使用800MHz频段（CDMA），900MHz频段（AMPS、TACS、GSM），并开始使用1800MHz频段（GSM1800/DCS1800），该频段用于微蜂窝（Microcell）系统。第三代移动通信使用2.4GHz频段。2021/9/19

3、5第1章移动通信基础知识1.3蜂窝移动通信系统的组成移动通信包括无线传输、有线传输，信息的收集、处理和存储等，使用的主要设备有无线收发信机、移动交换控制设备和移动终端设备。2021/9/196第1章移动通信基础知识1.3.1．蜂窝移动通信网的概念移动通信网的基本结构包括：移动台（MobileStation，MS）、基站（BaseStation，BS）和构成网络节点的移动交换中心（MobileServiceSwitchingCenter，MSC）及与市话网PSTN相连接的中继线等。2021/9/197第1章移动通信基础知识图1.1移动通信系统的组成2021/9/198第1

4、章移动通信基础知识1.3.2大区制小容量1、大区制的定义大区制是指一个基站覆盖整个服务区。2、适用范围为了增大通信用户量，大区制通信网只有增多基站的信道数，但这总是有限的。因此，大区制只能适用于小容量的通信网，例如用户数在1000以下。这种制式的控制方式简单，设备成本低，适用于中小城市、工矿区以及专业部门，是发展专用移动通信网可选用的制式。2021/9/199第1章移动通信基础知识图1.2大区制示意图2021/9/1910第1章移动通信基础知识1.3.3蜂窝小区制的概念和区域的频率覆盖1、什么是频率复用或频率规划频率复用或频率规划是为整个系统中的所有基站选择和分配信道组

5、的设计过程。2、小区制移动通信系统的频率复用和覆盖的分类带状服务覆盖区面状区域服务覆盖2021/9/1911第1章移动通信基础知识（1）带状服务覆盖区用于覆盖公路、铁路、海岸等。基站天线若用全向辐射，覆盖区形状是圆形的。带状网宜采用有向天线，使每个小区呈扁圆形。图1.3带状小区示意图2021/9/1912第1章移动通信基础知识（2）面状区域服务覆盖无线移动通信系统广泛使用六边形研究系统覆盖和业务需求。(a)理论形状(b)理想形状(c)实际形状图1.4面状区域覆盖示意图2021/9/1913第1章移动通信基础知识一、蜂窝小区的概念小区形状的选择，常用圆内接正多边形代替圆表

6、示无线小区形状。能彼此邻接构成平面的圆内接正多边形有正三角形、正方形和正六边形。图1.5三种面状区域覆盖组成2021/9/1914第1章移动通信基础知识蜂窝式组网放弃了点对点传输和广播覆盖模式，将一个移动通信服务区划分成许多以正六边形为基本几何图形的覆盖区域，称为蜂窝小区。2021/9/1915第1章移动通信基础知识（1）小区的分类根据不同制式系统和不同用户密度挑选不同类型的小区。超小区：小区半径r>20km，适于人口稀少的农村地区。宏小区：小区半径r=1km～20km，适于高速公路和人口稠密的地区。微小区：小区半径r=0.1km～1km，适于城市繁华区段。微微小区：小

7、区半径r<0.1km，适于办公室、家庭等移动应用环境。2021/9/1916第1章移动通信基础知识（2）、无线区域的划分和组成的考虑因素应根据地形地物情况、容量密度、通信容量、频谱利用率等因素综合考虑。图1.6容量密度区域划分2021/9/1917第1章移动通信基础知识1.7实际的无线区划和组成的实际例图2021/9/1918第1章移动通信基础知识二、频率覆盖蜂窝系统的基站工作频率，由于传播损耗提供足够的隔离度，在相隔一定距离的另一个基站可以重复使用同一组工作频率，称为频率复用。优点采用频率复用大大地缓解了频率资源紧缺的矛盾，提高频率利用