移动通信概述

第1章 移动通信概述 ................................................................................................. 1 1.1移动通信系统的构成 ....................................................................................... 1 1.2 移动通信的主要特点 ...................................................................................... 2 1.3 移动通信系统的分类 ...................................................................................... 3 1.4 移动通信系统的运行状态 .............................................................................. 3 1.5 蜂窝移动通信系统 .......................................................................................... 4 1.6移动通信中采用的技术 ................................................................................... 5 1.7我国移动通信系统的频率 ............................................................................... 7 1.8 移动通信的标准化 ........................................................................................ 8 第2章 实验系统介绍 ................................................................................................. 9 2.1 各单元原理简介 .............................................................................................. 9 2.2 工作模式的设置 ............................................................................................ 12 2.3 指示及测试观测点 ........................................................................................ 13 2.4．实验要求及注意事项 .................................................................................. 14 实验一 移动通信的工作方式 ................................................................................... 15 实验二 信令系统（1）空中接口信令 ..................................................................... 18 实验三 信令系统（2）有线接口信令 ..................................................................... 21 实验四 多信道共用 ................................................................................................... 27 实验五 多址方式（1） 频分多址（FDMA） ....................................................... 30 实验六 多址方式（2） 时分多址（TDMA） ....................................................... 33 实验七 多址方式（3） 直扩码分多址（DS-CDMA） ........................................ 35 实验八 多址方式（4） 跳频码分多址（FH-CDMA） ........................................ 39 实验九 多址方式（5） 混合多址 ........................................................................... 44 实验十 移动通信系统组成 ....................................................................................... 46 实验十一 锁相频率合成器 ....................................................................................... 50 实验十二 接收机 ....................................................................................................... 62 实验十三 发射机 ....................................................................................................... 68 实验十四 双工器 ....................................................................................................... 70 实验十五 移动通信系统组网 ................................................................................... 75 1

第1章 移动通信概述 移动通信是指通信双方至少有一方在移动中（或者临时停留在某一非预定的位置上）进行信息传输和交换。 移动通信的“移动”蕴涵三个方面的内容： ★ 终端的移动性：如手机、车载台； ★ 个人的移动性：如SIM/UIM卡方式支持的业务； ★ 业务的移动性： 通信交换网的智能化和无线化使这三个方面的内容统一起来。 移动通信的“通信”包括移动体（车辆、船舶、飞机或行人）和移动体之间的通信，移动体和固定点（固定有线电台或有线用户）之间的通信。

1.1移动通信系统的构成 一般而言，移动通信系统由三大部分组成，如图1.1： ★ 移动台（如手机）； ★ 基站（天线、无线电信号的接收、发射设备及基站控制器等）； ★ 交换网络（移动交换机、跨地区间的中继传送设备等）。

基 站

交换网基 站 基

站

信道 2

图1.1 移动通信系统构成 其中，移动台（手机）框图见图1.2a；基站框图见图1.2b。

1.2 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，这种传播媒质容许通信中的用户可以在一定范围内自由活动，位置不受束缚。但一方面由于移动通信的运行环境十分复杂，易产生多径效应和阴影效应，造成了电波传播的幅度衰落和和时延扩展；另一方面由于用户高速移动，引起了多普勒频移，造成了电波传播特性的快速随机变化。 2．移动通信是在复杂的干扰环境中运行的。除了一些常见的外部干扰外（如天电、机电和信道热噪声），移动通信系统本身和系统之间，还会产生多样干扰（如邻道、同信道、互调、多址和远近效应）。 3．移动通信可以利用的频谱资源非常有限，而移动通信业务量的需求却与日俱增； 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。根据通信系统的不同需求，移动通信网络可以组成带状、面状、立体状等。可以单网运行，也可以多网并行并实现互连互通。为此，移动通信网络必须具备很强的管理和控制能力，诸如用户的登记和定位、通信链路的建立和撤除、信道的分配和管理、通信的计费、鉴权、安全和保密管理、用户的过境和漫游的控制等。 5．移动通信设备(主要是移动台)必须适于在移动环境中使用。如手机要求体积小、重量轻、省电、携带方便等。

图1.2a 手机框图 3

图1.2b 基站框图 1.3 移动通信系统的分类 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. 按覆盖范围可分为宽域网和局域网； 5. 按业务类型可分为电话网、数据网和综合业务网； 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。

1.4 移动通信系统的运行状态 1.待机状态（重庆用户在北京）：

▲ 重庆用户A开机，待机手机每1~2秒向本地基站发送SIM卡中的信息； ▲ 基站接收解码后送交换机，交换机分析号码（知为重庆用户，并知属何HLR）经七号信令网询问重庆HLR，确定为合法用户后，将该用户数据存入VLR； ▲ 同时通知HLR标记——A用户在北京漫游，VLR中的数据随之更新。

2.被叫状态: ▲ 某用户呼叫A用户，询问A用户的归属HLR； ▲ HLR指示A用户的当前位置VLR，呼叫经七号信令送达A当前的MSC； ▲ MSC经VLR查A用户的基站服务区并向A发出呼叫。

3.主叫状态：