第2讲移动通信概述ppt课件.ppt

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1、第1章概论1.1移动通信的主要特点1.2移动通信系统的分类1.3常用的移动通信系统1.4移动通信的基本技术HenanPolytechnicUniversity1.1移动通信的主要特点1.移动通信必须利用无线电波进行信息传输这种传播媒质允许通信中的用户可以在一定范围内自由活动，其位置不受束缚，不过无线电波的传播特性一般都很差。首先，移动通信的运行环境十分复杂，电波不仅会随着传播距离的增加而发生弥散损耗，并且会受到地形、地物的遮蔽而发生“阴影效应”，而且信号经过多点反射，会从多条路径到达接收地点，这种多径信号的幅度、相位和到达时间都不一样，它们相互叠加会产

2、生电平衰落和时延扩展；其次，移动通信常常在快速移动中进行，这不仅会引起多普勒（Doppler）频移，产生随机调频，而且会使得电波传播特性发生快速的随机起伏，严重影响通信质量。因此，移动通信系统必须根据移动信道的特征，进行合理的设计。2.移动通信是在复杂的干扰环境中运行的城市噪声,车辆发动机点火噪声,微波炉干扰噪声等自然界中如风、雨、雪等自然噪声——一般可忽略移动通信网络中其他电台的干扰——主要的干扰源互调干扰邻道干扰同频干扰4.移动通信系统的网络结构多种多样，网络管理和控制必须有效移动台在通信区域内随时运动随机选用无线信道进行频率和功率控制地址登记、

3、越区切换及漫游跟踪等技术入网和计费方式有特殊的要求1.2移动通信系统的分类移动通信有以下多种分类方法：①按使用对象可分为民用设备和军用设备；②按使用环境可分为陆地通信、海上通信和空中通信；③按多址方式可分为频分多址(FDMA)、时分多址(TDMA)和码分多址(CDMA)等；④按覆盖范围可分为广域网和局域网；⑤按业务类型可分为电话网、数据网和多媒体网；⑥按工作方式可分为同频单工、异频单工、异频双工和半双工；⑦按服务范围可分为专用网和公用网；⑧按信号形式可分为模拟网和数字网1.3常用无线通信系统无线寻呼-数显，汉显，双向无绳电话-家用，公共无线接入集群移动

4、通信系统-警察，出租车调度移动卫星系统-铱，全球星蜂窝移动通信系统-车载，手持机分组无线网-LMDS，802.11，蓝牙蜂窝移动通信系统蜂窝的概念：把移动电话的服务区别分为一个个正六边形的子区，每个小区设一个基站。形成了形状酷似“蜂窝”的结构蜂窝网络被广泛采用的原因是源于一个数学猜想，正六边形被认为是使用最少个结点可以覆盖最大面积的图形，出于节约设备构建成本的考虑，正六边形是最好的选择。为什么正六边形而不是圆？顶点到几何中心等距的多边形中，能够完整(无重叠)地覆盖某一区域可能的几何形状有：正方形、等边三角形和正六边形三种形状。在正方形、等边三角形和正六

5、边形中，正六边形的面积最大。小区、区群与频率复用小区形状的确定小区的实际覆盖想象的覆盖理想的覆盖实际的覆盖确定小区形状的准则：①无空隙覆盖全部服务区。②在服务区总面积相同时，小区（BS）数最少，系统最经济。因为正六边形最接近圆形(BS辐射区)，重叠小，中心间的间距最大，在服务区总面积相同时，用正六边形小区覆盖所需数目最少。大区制早期移动通信系统都采用大区制场强覆盖区，一个基站覆盖很大的服务区，这使得基站、手机的发射功率都要很大。基站的发射功率高达几十到几百瓦，且要很高的天线塔。它的特点是，基站只有一个天线，架设高、功率大，覆盖半径也大；缺点是：整体覆盖

6、范围小、频道数目少(容量小)、移动台体积大，特别是用户密度高，业务量大时，整个系统根本无法满足用户要求。30～200mTX:50～100WTRXBSTRXTX:10～25WMS覆盖半径20～30km小区制蜂窝系统---“小区制”系统-将所要覆盖的地区划分为若干个小区，每个小区的半径可视用户的分布密度在1-10km左右,在每个小区设立一个基站为本小区范围内的用户服务，负责本区移动通信的联络和控制。同时，又可在移动交换局(MSC，MobileSwitchingCenter)的统一控制下，实现小区之间移动用户通信的转接，以及移动用户与市话用户的联系。基站发射

7、功率一般为5～20W，每个小区半径为2～20km（小的也有的为1～3km)-特点：用户容量大，服务性能较好，频谱利用率较高，用户终端小巧且电池使用时间长，辐射小等-问题：系统复杂，越区切换，漫游，位置登记；更新和管理以及系统鉴权等常见的蜂窝移动通信网按照功能的不同可以分为四类，它们分别是宏蜂窝、微蜂窝、微微蜂窝以及智能蜂窝。(1)宏蜂窝：每小区覆盖半径大多为1km～25km，基站的发射功率较强，一般在10W以上，基站天线尽可能做得很高。在实际的宏蜂窝小区，通常存在着两种特殊的微小区域：“盲点”：由于电波在传播过程中遇到障碍物而造成的阴影区域，该区域通信

8、质量严重低劣；“热点”(忙点）：由于空间业务负荷的不均匀分布而形成的业务繁忙区域，它支持宏蜂窝