移动通信技术基础教程

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1、移动通信技术教程1移动通信技术课程提纲移动通信概论GSM数字蜂窝移动通信系统GPRS技术CDMA数字移动通信系统通信电源系统简介2移动通信基本概念移动台无线基站移动交换中心蜂窝小区切换漫游3大区制一个基站覆盖整个服务区域技术简单通信质量差频率利用率低系统容量小蜂窝通信基本原理4GSM蜂窝覆盖示意图室内站微蜂窝宏蜂窝GSM900微蜂窝微蜂窝宏蜂窝DCS18005蜂窝通信基本原理6蜂窝通信几个概念和区别多址技术频分多址(FDMA)、时分多址(TDMA)和码分多址(CDMA)双工技术时分双工与频分双工窄带系统与

2、宽带系统单个信道的带宽与所期望信道的相干带宽一致一个信道的发射带宽大于这个信道的相干带宽宽带系统通常能够带来频率分集的优势7多址技术示意图频率时间TDMA时间频率FDMA频率时间码字CDMA传统多址技术码分多址技术8频分多址技术(FDMA)FDMA信道每次只能传递一个电话如果一个FDMA信道没有使用，并且处于空闲状态，它不能被其他用户使用以增加共享容量。在分配成语音信道后，基站和移动台就会同时地连续不断地发射。FDMA需要精确的RF滤波器，需要双工器（单天线）。非线性效应：许多信道共享一个天线，功率放大器

3、的非线性会产生交调频率（IM），产生额外的RF辐射。FDMA比TDMA简单，同步和组帧比特少，系统开销FDMA通常是窄带系统。9时分多址技术(TDMA)多个用户共享一个载波频率，分享不同时隙。TDMA系统的数据传递是不连续的，是分组发射，可以关闭。不连续发送，可以利用空闲时隙监听其他基站，实现切换处理。需要自适应均衡；需要保护时隙。分组发射需要额外的系统开销，如保护数据同步。按照不同的用户提供不同的带宽。TDMA的效率是指发射的数据中信息所占的百分比。10移动通信电波传播的特点时间接收信号强度发射信号多径

4、环境11移动通信电波传播的特点发射信号接收数据信道衰落特性12移动通信电波传播的特点电磁波多经传播——反射、散射和绕射多普勒频率扩展，运动引起信道变化（扩散频移）无线环境中的信号衰减分成三部分：幅度衰减较大的路径损耗伴随中等幅度衰减的具有对数正态分布特性的慢变化成分－大尺度变化衰减幅度较小的快变化成分－小尺度衰落两类典型小尺度衰落包络分布的描述方法：瑞利分布（非视距传播）莱斯分布（视距传播）13高斯噪声信道模拟当前径权重接收信号发射信号信道模拟当前径权重信道模拟当前径权重信道模拟当前径权重移动通信信道模型

5、14噪声和干扰噪声车辆点火系统工业电气噪声自然噪声背景杂散噪声干扰来源同频道干扰邻频道干扰互调干扰多址干扰15蜂窝无线区域的组成方法频率复用的概念（容量扩充）呼叫阻塞载频受限频道扩充受限成本受限16无线区域的划分七小区频率复用17基站天线激励方式18“扇区化”的技术，扇区化即是将一个基站分成多个小区，每个小区都有自己的发射和接收天线，相当于一个独立的小区。扇区化的小区使用特制的定向天线，使该小区发射的无线电波集中在一个特定的方向上。这样做有很多优点，首先小区发射的无线电波能量集中到了一个更小的区域如60度

6、，120度或180度，而不是以360度全向发射，这样可以获得更强的信号，有利于“室内覆盖”等。另外，更好地防止同信道干扰和邻信道干扰，同频复用距离缩短，在同一地理区域可以有更多的小区，可以支持更多的移动用户。服务小区“扇区化”19GSM系统频率复用模式4×3标准复用模式（GSM体制推荐）无线区族4个基站每基站3扇区基站结构3个120或三叶草扇区C/I12dB20GSM系统频率复用模式复用方式3个基站9个扇区特点不增加新基站容量增加（有限）抗干扰措施3×3标准复用模式21GSM常规信道分配方式要求各邻小

7、区禁止使用同频各小区使用的邻频间隔尽可能大链形分配22实际的无线区划和组成23蜂窝小区规划初步人口密度和居民购买力，用来估计服务的深度和广度经济活力决定了时间、地点和话务量密度现有的网络规模24兼容性抗噪声与干扰信道扩充标准化开放接口安全与保密越区切换平稳用户识别ISDN兼容语音与数据业务增强型业务与补充业务GSM系统特点25RADIOCOMRTMSTACSC-450NMT2000ITALYU.KSPAINAUSTRIANORWAYFINLANDSWITZERLANDNETHERLANDSDENMARKS

8、WEDENFRANCEPORTUGALGERMANY兼容性26G.703X.25C7ISDNIEEE802.3LAP_BLAP_DV.35标准化开放接口27安全与保密IMEIA5SIM28语音与数据业务普通电话紧急呼叫短消息业务双电话号码个人号码公司号码数据业务基本数据速率9.6Kb/s4.8Kb/s2.4Kb/s可视图文与网上浏览用户电报传真29增强型业务范围多方通话呼叫转移来显、呼叫等待短消息业务话费查询30MSCBSCB