河工大 移动通信论文

分数： 2011-2012第I学期 《 移动通信 》 课程论文

学 号： 姓 名： 学 院： 专业班级： 教 师： 移动通信可以说从无线电通信发明之日就产生了。1897年，M.G．马可尼所完成的无线通信试验就是在固定站与一艘拖船之间进行的，距离为18海里。 现代移动通信技术的发展始于本世纪20年代，大致经历了五个发展阶段： 第一阶段从本世纪20年代至40年代，为早期发展阶段。在这期间，首先在短波几个频段上开发出专用移动通信系统，其代表是美国底特律市警察使用的车载无线电系统。该系统工作频率为2MHz，到40年代提高到30～40MHz可以认为这个阶段是现代移动通信的起步阶段，特点是专用系统开发，工作频率较低。 第二阶段从40年代中期至60年代初期。在此期间内，公用移动通信业务开始问世。1946年，根据美国联邦通信委员会(FCC)的计划，贝尔系统在圣路易斯城建立了世界上第一个公用汽车电话网，称为“城市系统”。当时使用三个频道，间隔为120kHz，通信方式为单工，随后，西德(1950年)、法国(1956年)、英国(1959年)等国相继研制了公用移动电话系统。美国贝尔实验室完成了人工交换系统的接续问题。这一阶段的特点是从专用移动网向公用移动网过 渡，接续方式为人工，网的容量较小。 第三阶段从60年代中期至70年代中期。在此期间，美国推出了改进型移动电话系统(1MTS)，使用150MHz和450MHz频段，采用大区制、中小容量，实现了无线频道自动选择并能够自动接续到公用电话网。德国也推出了具有相同技术水平的B网。可以说，这一阶段是移动通信系统改进与完善的阶段，其特点是采用大区制、中小容量，使用450MHz频段，实现了自动选频与自动接续。 第四阶段从70年代中期至80年代中期。这是移动通信蓬勃发展时期。1978年底，美国贝尔试验室研制成功先进移动电话系统(AMPS)，建成了蜂窝状移动通信网，大大提高了系统容量。1983年，首次在芝加哥投入商用。同年12月，在华盛顿也开始启用。之后，服务区域在美国逐渐扩大。到1985年3月已扩展到47个地区，约10万移动用户。其它工业化国家也相继开发出蜂窝式公用移动通信网。日本于1979年推出800MHz汽车电话系统(HAMTS)，在东京、大胶、神户等地投入商用。西德于1984年完成C网，频段为450MHz。英国在1985年开发出全地址通信系统(TACS)，首先在伦敦投入使用，以后覆盖了全国，频段为900MHz。法国开发出450系统。加拿大推出450MHz移动电话系统MTS。瑞典等北欧四国于1980年开发出NMT—450移动通信网，并投入使用，频段为450MHz。 这一阶段的特点是蜂窝状移动通信网成为实用系统，并在世界各地迅速发展。移动通信大发展的原因，除了用户要求迅猛增加这一主要推动力之外，还有几方面技术进展所提供的条件。首先，微电子技术在这一时期得到长足发展，这使得通信设备的小型化、微型化有了可能性，各种轻便电台被不断地推出。其次，提出并形成了移动通信新体制。随着用户数量增加，大区制所能提供的容量很快饱和，这就必须探索新体制。在这方面最重要的突破是贝尔试验室在70年代提出的蜂窝网的概念。蜂窝网，即所谓小区制，由于实现了频率再用，大大提高了系统容量。可以说，蜂窝概念真正解决了公用移动通信系统要求容量大与频率资源有限的矛盾。第三方面进展是随着大规模集成电路的发展而出现的微处理器技术日趋成熟以及计算机技术的迅猛发展，从而为大型通信网的管理与控制提供了技术手段。 第五阶段从80年代中期开始。这是数字移动通信系统发展和成熟时期。以AMPS和TACS为代表的第一代蜂窝移动通信网是模拟系统。模拟蜂窝网虽然取得了很大成功，但也暴露了一些问题。例如，频谱利用率低，移动设备复杂，费用较贵，业务种类受限制以及通话易被窃听等，最主要的问题是其容量已不能满足日益增长的移动用户需求。解决这些问题的方法是开发新一代数字蜂窝移动通信系统。数字无线传输的频谱利用率高，可大大提高系统容量。另外，数字网能提供语音、数据多种业务服务，并与ISDN等兼容。实际上，早在70年代末期，当模拟蜂窝系统还处于开发阶段时，一些发达国家就着手数字蜂窝移动通信系统的研究。到80年代中期，欧洲首先推出了泛欧数字移动通信网(GSM)的体系。随后，美国和日本也制定了各自的数字移动通信体制。泛欧网GSM已于1991年7月开始投入商用，预计1995年将覆盖欧洲主要城市、机场和公路。可以说，在未来十多年内数字蜂窝移动通信将处于一个大发展时期，及有可能成为陆地公用移动通信的主要系统。与其它现代技术的发展一样，移动通信技术的发展也呈现加快趋势，目前，当数字蜂窝网刚刚进入实用阶段，正方兴末艾之时，关于未来移动通信的讨论已如火如菜地展开。各种方案纷纷出台，其中最热门的是所谓个人移动通信网。关于这种系统的概念和结构，各家解释并末一致。但有一点是肯定的，即未来移动通信系统将提供全球性优质服务，真正实现在任何时间、任何地点、向任何人提供通信服务这一移动通信的最高目标。 让我们了解一下移动通信各个阶段的特点： 第一代移动通信的特点，1947年双工无线电话通信实现斤，直至1980年前的很长一段时间里，双工无线语音通信由于其昂贵的成本仅能在特殊领域应用，因此无线技术在这一时期一直集中应用在广播领域。随着蜂窝覆盖技术的提㈩和无线移动切换技术的进步，加上计算机技术的快速发展以及芯片制造工艺的提高，使得电子设备的成本人幅度下降，体积大幅度减少，使社会大众所希望的个人移动电话通信逐渐成为现实。第一代移动通信卞要采用的是模拟技术和频分多址(FDMA)技术。由于受到传输带宽的限制，不能进行移动通信的长途漫游，只能是一种区域性的移动通信系统。第一代移动通信有多种制式，我国主要采用的是TACS。第一代移动通信有很多不足之处，如容量有限、制式太多、互不兼容、保密性差、通话质量不高、不能提供数据业务和不能提供自动漫游等。 第二代移动通信的应用及技术特点：与第一代模拟蜂窝移 动通信相比，第二代移 动通信系统具有保密性强、频谱利用率高、能提供丰富的业务、标准化程度高等特点，使得移 动通信得到了空前的发展，从过去的补充地位，已毋容质疑地跃居通信的主导地位。我国目前应用的第二代蜂窝系统为欧洲的GSM系统以及北美的窄带CDMA系统。GSM92年开始在欧洲商用，最初仅为泛欧标准，随着该系统在全球的广泛应用，其含义已成为全球移 动通信系统。GSM系统具有标准化程度高、接口开放的特点，强大的联网能力推动了国际漫游业务，用户识别卡的应用，真正实现了个人移 动性和终端移 动性。现在已有120多个国家，250多个运营者采用GSM系统，全球GSM用户数已超过2.5亿。我国从1995年开始建设GSM网络，到99年底已覆盖全国31个省会城市、300多个地市，到2000年3月全国GSM用户数已突破5000万，并实现了与近60个国家的国际漫游业务。

第三代移 动通信(IMT-2000)的概念及主要技术第三代移 动通信系统最早1985年由国际电信联盟(ITU)提出，当时称为未来公众陆地移 动通信系统(FPLMTS)，1996年更名为IMT-2000(国际移 动通信-2000)，意即该系统工作在2000MHz频段，最高业务速率可达2000kb/s，预期在2000年左右得到商用。从1997年开始，由于第二代移 动通信系统的巨大成功，用户的高速增长与有限的系统容量和有限的业务之间的矛盾渐趋明显，第三代移 动通信的标准化工作开始逐渐进入实质阶段。与前两代系统相比，第三代的主要特征是可提供移 动多媒体业务，其中高速移 动环境支持144kb/s，步行慢速移 动环境支持384kb/s，是室内支持2Mb/s的数据传输。其设计目标是为了提供比第二代系统更大的系统容量、更好的通信质量，而且要能在全球范围内更好地实现无缝漫游及为用户提供包括话音、数据及多媒体等在内的多种业务，同时也要考虑与已有第二代系统的良好的兼容性。 随着移动通信和互联网的迅猛发展，以及固定和移动宽带化的发展趋势，通信网络和业务正发生着根本性的变化。体现在两大方面：一是提供的业务将从以传统的话音业务为主向提供综合信息服务的方向发展；二是通信的主体将从人与人之间的通信扩展到人与物、物与物之间的通信，渗透到人们日常生活的方方面面。“移动＋宽带”刺激各种新型技术层出不穷，极大地促进了移动/无线技术创新，其他无线技术如超宽带(UWB)、蓝牙、RFID、认知无线电、ZigBee、自由空间光系统等都有用武之地。顺应这一发展趋势，相关行业将逐步融合，通过一系列新的技术、新的业务和应用来满足市场的需求。融合将是全方位多层次的，包括网络融合、业务融合和终端融合。特别是固定网与移动网的融合，通信、计算机、广播电视和传感器网络的融合成为发展的大趋势，而且已经在技术、市场需求和设备方面逐渐具备条件。同时，采用多种无线接入技术和固定接入技术将是实现上述目标的必由之路，包括蜂窝移动通信技术(广域网)、宽带无线接入技术(城域网)和各种短距离无线技术(如RFID、UWB和蓝牙等技术)，他们与各种固定宽带接入共同接入基于IP的同一个核心网络平台，通过网络的无缝切换，实现无处不在的最佳服务。在各种无线网络融合的进程中，许多新的业务应用不断出现。从丰富多彩的个人业务到日益崛起的行业应用；从人与人之间的通信到人与机、机与机之间的通信，无线业务应用趋于多样化。日益多样化的无线业务应用，展现了无线信息社会的美好未来。