移动通信概论
- 格式:doc
- 大小:374.50 KB
- 文档页数:29
第一章1、什么叫移动通信?移动通信有哪些特点?移动通信是移动体之间的通信,或移动体与固定体之间的通信。
移动体可以是人,也可以是汽车、火车、轮船、收音机等在移动状态中的物体。
(1)移动性。
就是要保持物体在移动状态中的通信,因而它必须是无线通信,或无线通信与有线通信的结合。
(2)电波传播条件复杂。
因移动体可能在各种环境中运动,电磁波在传播时会产生反射、折射、绕射、多普勒效应等现象,产生多径干扰、信号传播延迟和展宽等效应。
(3)噪声和干扰严重。
在城市环境中的汽车火花噪声、各种工业噪声,移动用户之间的互调干扰、邻道干扰、同频干扰等。
(4)系统和网络结构复杂。
它是一个多用户通信系统和网络,必须使用户之间互不干扰,能协调一致地工作。
此外,移动通信系统还应与市话网、卫星通信网、数据网等互连,整个网络结构是很复杂的。
(5)要求频带利用率高、设备性能好。
2、单工通信与双工通信有何区别?各有何优缺点?区别:单工通信是指通信双方电台交替地进行收信和发信,双工通信是指通信双方可同时进行传输消息的工作方式、。
单工通信的优点:电台设备简单、省电,且只占用一个频点。
缺点是这样的工作方式只允许一方发送时另一方进行接收。
此外,任何一方当发话完毕,必须立即松开其按讲开关,否则将收不到对方发来的信号。
双工通信的优点是使用方便,同普通有线电话相似,接收和发射课同时进行。
缺点是在电台的运行过程中,不管是否发话,发射机总是工作的,故电源消耗较大,这一点对用电池做电源的移动台而言时不利的。
3. 数字移动通信系统有哪些优点?数字通信系统的主要优点可归纳如下:(1) 频谱利用率高,有利于提高系统容量。
(2) 能提供多种业务服务,提高通信系统的通用性。
(3) 抗噪声、抗干扰和抗多径衰落的能力强。
(4) 能实现更有效、灵活的网络管理和控制。
(5) 便于实现通信的安全保密。
(6) 可降低设备成本以及减小用户手机的体积和重量4. 蜂窝通信系统采用了哪些技术?它与无线寻呼、无绳电话、集群系统的主要差别是什么?蜂窝移动通信采用了频率再用、小区覆盖、小区分裂、越区切换、空间分集、交织技术等技术。
移动通信概论移动通信概论1. 前言移动通信是指通过无线电技术将信息传输到移动设备之间的通信方式。
随着移动设备的普及,移动通信已成为现代社会日常生活的重要组成部分。
本文将介绍移动通信的基本概念、技术原理以及发展趋势。
2. 移动通信基本概念2.1 无线电频谱无线电通信是利用无线电频段进行信号传输的通信方式。
无线电频谱是将整个无线电波段划分为不同的频段,用于不同的通信用途。
目前,由国际电信联盟(ITU)负责进行无线电频谱的管理和分配。
2.2 移动通信网络移动通信网络是由基站、移动设备和核心网络组成。
基站负责与移动设备进行信号交互,核心网络负责处理移动设备之间的通信以及与互联网的连接。
2.3 移动通信标准为了保证不同厂商的移动设备能够相互通信,移动通信需要采用统一的通信标准。
目前,全球主要采用的移动通信标准有GSM、CDMA、LTE等。
3. 移动通信技术原理3.1 信号调制与解调在移动通信中,信号调制是将数字信号转换成模拟信号的过程,而信号解调则是将模拟信号转换成数字信号的过程。
常见的信号调制与解调技术包括调幅调制(AM)、调频调制(FM)和相移键控调制(PSK)等。
3.2 多路复用技术由于无线电频谱资源有限,为了提高频谱利用效率,移动通信采用了多路复用技术。
多路复用技术将多个通信用户的信号进行合理的组合和分解,使得它们在同一频段上共享。
3.3 数据压缩与解压缩为了提高移动通信的数据传输速率,移动通信使用数据压缩技术对数据进行压缩,从而减少数据传输所需的带宽。
在接收端,需要对压缩后的数据进行解压缩,恢复原始数据。
4. 移动通信发展趋势4.1 5G技术5G技术是目前移动通信领域的热点话题,它将带来更高的数据传输速率、更低的延迟和更好的网络覆盖能力。
5G技术将支持虚拟现实、物联网和自动驾驶等应用领域的发展。
4.2 融合通信随着信息技术的不断发展,移动通信与互联网和传统固定通信的融合将越来越紧密。
未来的移动通信网络将集成多种通信技术,实现多种通信业务的一体化。
移动通信概述PPT课件•移动通信基本概念与原理•移动通信关键技术分析•蜂窝网络规划与优化方法•无线传输新技术发展趋势目录•移动终端设备与业务应用•网络安全与隐私保护问题探讨移动通信基本概念与原理01移动通信定义及发展历程移动通信定义指通信双方或至少有一方在移动中进行信息交换的通信方式。
发展历程从模拟移动通信到数字移动通信,再到当前的4G/5G移动通信技术。
无线通信系统与网络架构无线通信系统组成包括基站、移动台、交换中心、信道等组成部分。
网络架构包括核心网、接入网和传输网等部分,支持各种业务和应用。
信号传输与处理技术信号传输技术包括调制、解调、编码、解码等过程,实现信号的可靠传输。
信号处理技术包括滤波、放大、变换等技术,提高信号质量和传输效率。
标准化组织及其作用标准化组织如3GPP、IEEE等,负责制定和推广移动通信相关标准。
作用推动技术发展,提高设备兼容性,降低研发成本,促进产业合作。
移动通信关键技术分析02多址技术原理及应用场景多址技术原理多址技术是指在一个通信系统中,允许多个用户同时共享同一物理信道进行通信的技术。
它通过对信号进行不同的处理,使得系统能够区分来自不同用户的信号,实现多用户同时通信。
应用场景多址技术广泛应用于移动通信、卫星通信、计算机网络等领域。
在移动通信中,多址技术是实现手机用户之间、手机与基站之间通信的基础。
调制与解调方法探讨调制方法调制是将基带信号转换为适合在信道中传输的已调信号的过程。
常见的调制方式包括幅度调制(AM)、频率调制(FM)和相位调制(PM)。
在移动通信中,通常采用数字调制方式,如QPSK、16QAM等。
解调方法解调是将已调信号还原为基带信号的过程。
解调方法与调制方法相对应,例如对于QPSK调制,可以采用相干解调或非相干解调等方法进行解调。
信道编码与差错控制策略信道编码信道编码是为了提高数字传输的可靠性而采用的一种技术。
它通过在发送端对信息进行编码,增加冗余度,以便在接收端能够检测和纠正传输过程中可能出现的错误。
移动通信概论移动通信概论移动通信是指通过无线信号传输的通信方式,使得用户可以在不受地理位置限制的情况下进行语音、数据和多媒体传输。
在现代社会中,移动通信已经成为人们日常生活和工作不可或缺的一部分。
本文将介绍移动通信的基本原理、技术和应用。
基本原理移动通信的基本原理是利用无线电波将信息传输给接收器。
无线电波是电磁波的一种,具有较高的频率和波长。
移动通信系统通过发送和接收器之间的无线电波传输信息,实现移动通信。
移动通信系统一般包括以下几个组成部分:1. 发送器:负责将信息转换为无线电波并发射出去。
2. 接收器:接收到发射器发射的无线电波,并将其转换为可读的信息。
3. 信道:负责传输无线电波的介质,可以是空气、水或其他物质。
4. 控制器:控制通信系统的运行和管理。
技术发展移动通信技术经历了多个阶段的发展,从第一代(1G)到第五代(5G)。
每一代移动通信技术都有自己的特点和优势。
第一代(1G)第一代移动通信技术主要使用模拟信号传输,具有较低的频率和较差的信号质量。
1G技术的主要应用是提供基本的语音通信功能,但数据传输能力非常有限。
第二代(2G)第二代移动通信技术采用数字信号传输,信号质量和传输速度得到了改善。
2G技术的主要应用是提供语音和短信服务,但已经支持简单的数据传输。
第三代(3G)第三代移动通信技术是一个重要的里程碑,它提供了更高的传输速度和更丰富的功能。
3G技术支持高品质的语音通话、快速数据传输和多媒体功能,打开了移动互联网时代的大门。
第四代(4G)第四代移动通信技术是基于全网络IP化的技术,具有更高的速度和更低的延迟。
4G技术支持高清视频、在线游戏和其他高带宽应用。
第五代(5G)第五代移动通信技术是当前最新的技术标准,它提供了极高的速度、低延迟和大容量。
5G技术将为更多的应用场景(如智能交通、远程医疗等)提供支持,将智能化和物联网推向了一个新的高度。
应用场景移动通信技术在各个领域都有广泛的应用。
移动通信概论移动通信概论⒈引言⑴移动通信的定义⑵移动通信的历史和发展⑶移动通信的重要性和应用领域⒉无线传输基础知识⑴无线信道和传输介质⑵信号调制和解调技术⑶通信系统的基本参数和性能指标⒊移动通信网络结构⑴移动通信网络的层次结构⑵网络中的关键组成部分⒊⑴移动通信基站⒊⑵移动核心网⒊⑶移动用户终端设备⑶移动网络中的通信协议⒋移动通信标准⑴国际移动通信标准⒋⑴ 2G标准:GSM、CDMA2000⒋⑵ 3G标准:WCDMA、CDMA2000 1xEV-DO⒋⑶ 4G标准:LTE、WiMAX⑵国内移动通信标准⒌移动通信技术与标准的演进⑴第一代移动通信技术(1G)⑵第二代移动通信技术(2G)⑶第三代移动通信技术(3G)⑷第四代移动通信技术(4G)⑸第五代移动通信技术(5G)的发展和前景⒍移动通信业务⑴语音通信业务⑵短信业务⑶数据业务⑷移动互联网业务⒎移动通信安全与隐私保护⑴移动通信安全的需求⑵移动通信安全的威胁和风险⑶移动通信安全的技术手段⒏移动通信与其他技术的融合⑴移动通信与云计算的融合⑵移动通信与物联网的融合⑶移动通信与的融合⒐未来移动通信的发展趋势⑴ 5G技术的应用和发展⑵移动通信网络的架构演进⑶移动通信技术的创新和突破附件:本文档涉及文献列表和相关资料法律名词及注释:⒈ GSM(Global System for Mobile Communications):全球移动通信系统,是全球最广泛使用的2G移动通信标准。
⒉ CDMA2000(Code Division Multiple Access 2000):码分多址2000,是一种基于CDMA技术的2G和3G移动通信标准。
⒊ WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access):宽带码分多址,是一种3G移动通信标准。
⒋ LTE(Long-Term Evolution):长期演进,是一种4G移动通信标准,提供更高的传输速率和更低的延迟。
第1章概论移动通信的发展历史第一代蜂窝移动通信系统(1G,1st Generation)出现时间1980s系统类型FDMA(频分多址),模拟话音通信系统代表性系统美国AMPS(Advanced Mobile Phone System,也称为IS-54):由美国电报电话公司(AT&T)开发的最早的蜂窝电话系统标准。
诞生於1960年代。
Motorola公司在1973年开发出第一支行动电话原型机,经过十年的改进,1983年才正式商业化推出,。
在台湾,这就是早期090的行动电话(俗称黑金刚). 其主要设计是为了传递语音。
英国TACS(Total Access Communication System)我国邮电部于1987年确定以TACS制式作为我国模拟制式蜂窝移动电话的标准。
第二代蜂窝移动通信系统(2G,2st Generation)♠出现时间1980s末♠系统类型TDMA(时分多址)或窄带CDMA(码分多址),传递话音和低速数据的窄带数字通信系统♠代表性系统欧洲的GSM(Global System for Mobile communication):–1988年完成技术标准制定的,1990年开始投入商用。
采用TDMA。
北美的D-AMPS(Digital AMPS,也称为IS-136):–1993年投入使用。
采用TDMA。
北美的CDMA(IS-95,Interim Standard 95):–1993年7月公布了IS-95空中接口标准,目前也是我国重要的2G标准之一(原联通CDMA 即使用该标准)。
日本的PDC(Personal Digital Communication system):–是日本电波产业协会于1990年确定的技术标准,1993年3月正式投入使用。
采用TDMA。
–第2.5代蜂窝移动通信系统(2.5G,2.5st Generation)–出现时间1996–系统类型TDMA、CDMA(码分多址),中速数据传递的数字通信系统–代表性系统–GPRS(General Packet Radio Service,通用分组无线业务,速率144kbit/s)–GSM向WCDMA的演进策略–GSM ◊ HSCSD (高速电路交换数据速率,14.4~64kbit/s) ◊ GPRS ◊WCDMA–IS-95B(速率115.2kbit/s)–IS-95向cdma2000的演进策略–从IS-95A (速率9.6/14.4kbit/s)IS-95B (速率115.2kbit/s) ◊ cdma2000–IS-95B与IS-95A的区别主要在于可以捆绑多个信道第三代蜂窝移动通信系统(3G,3rd Generation)♠出现时间2000s♠系统类型FDMA、TDMA和宽带CDMA,传递多媒体业务的宽带数字通信系统代表性系统欧洲的WCDMA( (Wideband CDMA ,宽带码分多址))北美的cdma2000中国的TD-SCDMA ((Time Division-Synchronous CDMA ,时分- 同步码分多址)目前常用系统的通信频率GSM 2G CDMA 3G GSM 系统使用的频段一、欧洲GSM800/900M 占用的频段:1、中国移动GSM 占用的频段:890-908 (上行) 935-953 (下行) 中国联通GSM 占用的频段:909-915 (上行) 954-960 (下行)GSM 系统使用的频段二、欧洲DCS1800占用的频段:◆ 1、中国DCS1800:中国移动:1710~1720(上行) 1805~1815(下行)原中国联通:1745~1755(上行) 1840~1850(下行) 联通CDMA 使用的频段☐ 原中国联通的CDMA 系统:占用800M 频段890 915 935960上行或反向下行或前向在我国,目前联通占用10M带宽,共7个载频1.23MHz为一个载频MS发,BS接收频段BS发,MS接收频段3G频谱情况国际电联对第三代移动通信系统IMT-2000划分了230MHz频率。
即上行1885~ 2025MHz 下行2110~2200MHz 共230MHz♠其中1980 ~2010MHz (地对空)和2170~ 2200MHz (空对地)用于移动卫星业务上中国的3G频段中国移动TD-SCDMA获得155M的频谱,分别为:♠A频段:1880MHz -1900MHz,♠B频段:之前TD-SCDMA试验网获得的2010MHz-2025MHz,♠C频段:2300MHz-2400MHz♠1900~1920MHz 频段为现有小灵通所使用中国电信CDMA获批的是:♠1920MHz -1935MHz(上行)、2110MHz -2125MHz(下行);中国联通获得的是:♠1940MHz-1955MHz(上行)、2130MHz -2145MHz(下行),后两家运营商分别获得30M; 而且,无论上行还是下行,中间都相隔了5MHz,以免相互干扰。
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无绳电话(CT,Cordless Telephone)简单的无绳电话机把普通的电话单机分成座机和手机两部分,座机与有线电话网连接,手机与座机之间用无线电连接,这样,允许携带手机的用户可以在一定范围内自由活动时进行通话,因为手机与座机之间不需要用电线连接,故称之为“无绳”电话机。
无绳电话是一种以有线电话网为依托的通信方式,也可以说它是有线电话网的无线延伸,具有发射功率小、省电、设备简单、价格低廉、使用方便等优点集群移动通信系统1. 集群的概念集群移动通信系统采用的基本技术是频率共用技术。
其主要做法是:①把一些由各部门分散建立的专用通信网集中起来,统一建网和管理,并动态地利用分配给它们的有限个频道,以容纳数目更多的用户;②改进频道共用的方式,即移动用户在通信的过程中,不是固定地占用某一个频道,而是在按下其“按讲开关”(PTT)时,才能占用一个频道;一旦松开PTT,频道将被释放,变成空闲频道,并允许其它用户占用该频道。
移动通信网的分类公用移动电话网:直接向社会公众提供移动通信业务,与公共交换电话网(PSTN)联系密切,需经过专门的线路进入PSTN的移动通信网。
♠如:GSM 网、CDMA网、3G移动通信网专用的移动通信网:自己组成一个网后,不再进入电话网,或仅仅和电话网保持一定的关系。
♠例如,工业企业中的无线电调度网、公安指挥、交通管理、海关缉私、医疗救护等部门使用的无线电话网。
集群方式(1) 消息集群(Message Trunking)。
在消息集群系统中,每一次呼叫通话期间,一次性地分配一对无线频道,而且在通话完毕后(即松开PTT开关后),转发器继续在该频道上工作6 s左右(即脱离时间约为6 s), 才算完成此次接续过程。
(2) 传输集群(Transmission Trunking)。
传输集群通话中,并非始终占用某一个频道,当发话一方松开PTT时,对这一频道的占用即告结束,对方回答或本方再发话时,都要重新分配并占用新的空闲频道。
亦即在通话中,每按一次PTT开关就重新占用频道一次。
因此,传输集群可以充分利用频道的空闲时间,其频道利用率可以明显提高。
不过,要实现这种传输集群,用户所用的PTT必须保证用户讲话时立即接通,讲话停顿时立即松开。
这样做会带来一个问题,即用户的话音略有间隙时,PTT就可能松开,使所用频道也立即放弃而被其它用户所占用,其后再讲话时又要重新占用新的空闲频道,从而会导致消息传输不连续或形成通话中断现象。
准传输集群(Quasi Transmission Trunking)。
准传输集群是为了克服传输集群的缺点而提出的一种改进型集群方式,也可以看作是传输集群和消息集群的折中方案。
其做法是:一方面(和消息集群相比)把脱离的时间缩短为0 5~2 s; 另一方面(和传输集群相比)在每次PTT松开之后增加0.5 s的保持时间,然后释放频道这种准传输集群的工作方式由美国摩托罗拉(Motorola)公司首先使用,经过大量试验后表明这种方法的频率利用率略低于传输集群,但能防止有害的消息中断现象。
蜂窝移动三大特点:频率再用,小区分裂,越区切换把若干相邻的小区按一定的数目划分成区群(Cluster), 并把可供使用的无线频道分成若干个(等于区群中的小区数)频率组,区群内各小区均使用不同的频率组,而任一小区所使用的频率组,在其它区群相应的小区中还可以再用,这就是频率再用当用户数增多并达到小区能服务的最大限度时,把这些小区分割成更小蜂窝状的区域,并相应减小先小区的发射功率和采用相同的频率再用模式,提高系统单位面积可服务的用户数以适应持续增长的业务需求-小区分裂移动台从一个小区进入另一相邻的小区时,其工作频率及基站与移动交换中心所用的接续链路必须从它离开的小区转换到正在进入的小区,这一过程称为越区切换例如,我们将一个城市分成72个小区,每12个小区组成一个小区群。
让他们共同使用300个频道。
那么,我们就可以将300个频道分成12个频道组,每个组25个频道,第一个小区群使用第1组频道,第二个小区群使用第2组频道,以此类推。
经过适当安排,不同小区群的相同编号小区的频道组是可以重复使用的。
尽管这些小区基站所使用的无线电频率相同,但由于他们彼此相隔较远,而电波作用范围有限,彼此不会造成干扰。
这样,一组频率就可重复使用6次,原本300个频道只能供300个用户同时通话,现在却可同时供1800个用户同时通话了。
小区分裂但用户数增多并达到小区能服务的最大限度时,把这些小区分割成更小蜂窝状的区域,并相应减小先小区的发射功率和采用相同的频率再用模式,提高系统单位面积可服务的用户数以适应持续增长的业务需求-小区分裂在整个服务区中每个小区的大小可以是相同的,但这只能适应用户密度均匀的情况。
事实上,服务区内的用户密度是不均匀的,例如城市中心商业区的用户密度高,居民区和市郊区的用户密度低。
为了适应这种情况,在用户密度高的市中心区可使小区的面积小一些,在用户密度低的市郊区可使小区的面积大一些。
另外,对于已建好的蜂窝通信网,随着城市建设的发展,原来的低用户密度区可能变成高用户密度区,这时相应地在该地区设置新的基站,将小区面积划小,解决这个问题可采用小区分裂的方法。