(完成)第4章移動通信概述-1-副本

1、Institute of Communications Engineering2022-3-8軍事通信系統(tǒng)移動通信系統(tǒng)第五章第五章 移動通信系統(tǒng)移動通信系統(tǒng)主講人主講人 路路 威威Tel 8280262022-3-825.1 移動通信概述移動通信概述5.2 移動通信的組網技術移動通信的組網技術5.3 典型的移動通信系統(tǒng)典型的移動通信系統(tǒng)5.4 移動通信系統(tǒng)在軍事通信中的應用移動通信系統(tǒng)在軍事通信中的應用移動通信系統(tǒng)移動通信系統(tǒng)2022-3-83教學要求教學要求1、掌握移動通信的定義和特點、掌握移動通信的定義和特點;2、理解大區(qū)制和小區(qū)制，熟悉移動通信的網、理解大區(qū)制和小區(qū)制，熟悉移動通信的網絡

2、結構，理解移動通信中用戶管理的相關內絡結構，理解移動通信中用戶管理的相關內容；容；3、熟悉、熟悉GSM系統(tǒng)結構，了解系統(tǒng)結構，了解CDMA的特點；的特點；4、理解移動通信在軍事通信中應用需要注意、理解移動通信在軍事通信中應用需要注意的有關問題；的有關問題；2022-3-845.1 移動通信概述移動通信概述5.2 移動通信的組網技術移動通信的組網技術5.3 典型的移動通信系統(tǒng)典型的移動通信系統(tǒng)5.4 移動通信系統(tǒng)在軍事通信中的應用移動通信系統(tǒng)在軍事通信中的應用移動通信系統(tǒng)移動通信系統(tǒng)2022-3-85一、移動通信定義一、移動通信定義二、移動通信的特點二、移動通信的特點三、移動通信工作方式三、移動

3、通信工作方式四、移動通信的分類及發(fā)展概況四、移動通信的分類及發(fā)展概況5.1 移動通信概述移動通信概述2022-3-86一、移動通信定義一、移動通信定義定義來源需求定義來源需求: 國際電信聯(lián)盟（國際電信聯(lián)盟（ITU）在）在1985年提出的未來個年提出的未來個人通信的最終目標是人通信的最終目標是5個個W，whoever任何人任何人 wherever任何地點任何地點 whenever任何時間任何時間 whichever任何方式，任何方式，whatever任何信息任何信息 。在這個網絡中，每一個人都有一個個人識別在這個網絡中，每一個人都有一個個人識別碼（碼（PIN），可以通過多個網絡建立自己所需），可

4、以通過多個網絡建立自己所需的通信連接，把的通信連接，把“服務到終端設備服務到終端設備”推向推向“服務到個人服務到個人”，以人為本。，以人為本。2022-3-87 一、一、 移動通信系統(tǒng)定義移動通信系統(tǒng)定義 移動通信是指通信雙方或至少有一方在運動中移動通信是指通信雙方或至少有一方在運動中所進行的信息交換，它使得用戶隨時隨地快速可靠所進行的信息交換，它使得用戶隨時隨地快速可靠進行多種信息（話音、數據等）交換的理想形式。進行多種信息（話音、數據等）交換的理想形式。 話音通信話音通信因特網瀏覽、因特網瀏覽、Email移動視頻會議移動視頻會議移動視頻電話移動視頻電話電子商務電子商務信息服務信息服務電子報

5、紙書籍電子報紙書籍2022-3-88名稱名稱甚低甚低頻頻低頻低頻中頻中頻高頻高頻甚高頻甚高頻特高頻特高頻超高頻超高頻極高頻極高頻符號符號VLFVLFLFLFMFMFHFHFVHFVHFUHFUHFSHFSHFEHFEHF頻率頻率3-303-30KHzKHz30-30030-300KHzKHz0.3-30.3-3MHzMHz3-303-30MHzMHz30-30030-300MHzMHz0.3-30.3-3GHzGHz3-303-30GHzGHz30-30030-300GHzGHz波段波段超長超長波波長波長波中波中波短波短波米波米波分米波分米波厘米波厘米波毫米波毫米波2022-3-89一、一、

6、移動通信系統(tǒng)定義移動通信系統(tǒng)定義 陸地上的蜂窩移動通信使得人與人之間的交陸地上的蜂窩移動通信使得人與人之間的交流更自由，而且蜂窩移動網可以流更自由，而且蜂窩移動網可以快速建立快速建立。蜂窩移動網已經經過模擬和窄帶數字兩代系蜂窩移動網已經經過模擬和窄帶數字兩代系統(tǒng)，正在向寬帶數字移動通信邁進。統(tǒng)，正在向寬帶數字移動通信邁進。2022-3-810一、一、 移動通信系統(tǒng)定義移動通信系統(tǒng)定義支持的多種安裝方式支持的多種安裝方式, ,方便快速架設方便快速架設水泥桿安裝水泥桿安裝浙江浙江墻上安裝墻上安裝重慶重慶綦江糖廠綦江糖廠塔上支架安裝塔上支架安裝陜西陜西桅桿安裝桅桿安裝貴州婁山關貴州婁山關2022-3

7、-811分析分析用戶使用的性價比：用戶使用的性價比： 尋呼、電話和短信費用（尋呼、電話和短信費用（40個字）：個字）： 尋呼：尋呼：0.3/400.0075元字符元字符 一分鐘一分鐘 短信：短信：0.1400.0025元字符元字符 5秒秒 電話：電話：0.3400.0075元字符元字符 30秒秒2022-3-812分析分析運營商的效益：運營商的效益： 尋呼：尋呼：0.3元分鐘元分鐘 短信：短信：0.1元元5秒秒1.2元分鐘元分鐘 電話：電話：0.6元分鐘元分鐘2022-3-813分析分析a、短信的消費起點最低，易于被客戶接受，、短信的消費起點最低，易于被客戶接受，業(yè)務增長迅速；業(yè)務增長迅速；b

8、、對于相同的流量，短信所創(chuàng)造的效益、對于相同的流量，短信所創(chuàng)造的效益是話音的上百倍，投資少量增加；是話音的上百倍，投資少量增加； 能走出實驗室的移動通信每一項技術的能走出實驗室的移動通信每一項技術的進步和推廣離不開業(yè)務需求的支持進步和推廣離不開業(yè)務需求的支持2022-3-814一、移動通信定義一、移動通信定義二、移動通信的特點二、移動通信的特點三、移動通信工作方式三、移動通信工作方式四、移動通信的分類及發(fā)展概況四、移動通信的分類及發(fā)展概況5.1 移動通信概述移動通信概述2022-3-815二、移動通信的特點二、移動通信的特點1.1.電波傳播情況復雜、干擾嚴重電波傳播情況復雜、干擾嚴重 移動通信

9、工作頻率范圍：高頻（移動通信工作頻率范圍：高頻（ 330MHz ）甚高頻（）甚高頻（VHF，30300MHz）和特高頻（）和特高頻（UHF，3003000MHz），有利用更高），有利用更高頻段的趨勢；頻段的趨勢； 運行環(huán)境復雜運行環(huán)境復雜：r電波多路徑傳播電波多路徑傳播： 直射、反射、散射；直射、反射、散射；r開放環(huán)境：干擾。開放環(huán)境：干擾。信道特性比較差！2022-3-8162.移動通信組網復雜移動通信組網復雜r系統(tǒng)需要隨時知道用戶當前位置，以完成呼叫、接續(xù)系統(tǒng)需要隨時知道用戶當前位置，以完成呼叫、接續(xù)等功能等功能- “漫游漫游” ；r用戶在通話時移動性，還涉及到不掉話問題等用戶在通話時移動

10、性，還涉及到不掉話問題等- “動中動中通通” 。 二、移動通信的特點二、移動通信的特點2022-3-8173.可用頻段和用戶數的矛盾可用頻段和用戶數的矛盾 可用頻段有限可用頻段有限頻率許可頻率許可用戶數增長用戶數增長二、移動通信的特點二、移動通信的特點2022-3-818二、二、 移動通信的特點移動通信的特點4、干擾嚴重、干擾嚴重 5、移動臺應小型、輕便、低功耗2022-3-819一、移動通信定義一、移動通信定義二、移動通信的特點二、移動通信的特點三、移動通信工作方式三、移動通信工作方式四、移動通信的分類及發(fā)展概況四、移動通信的分類及發(fā)展概況5.1 移動通信概述移動通信概述2022-3-820

11、三、三、 移動通信的工作方式移動通信的工作方式 單向單工（尋呼機）單向單工（尋呼機） 雙向同頻單工雙向同頻單工 異頻半雙工方式異頻半雙工方式 異頻雙工方式異頻雙工方式 時分雙工（時分雙工（TDD）2022-3-821三、三、 移動通信的工作方式移動通信的工作方式雙向同頻單工方式雙向同頻單工方式收、發(fā)使用同一個頻率，收發(fā)不能同時進行的工作收、發(fā)使用同一個頻率，收發(fā)不能同時進行的工作方式。需要發(fā)射時，要按下發(fā)送講話（方式。需要發(fā)射時，要按下發(fā)送講話（PTTPTT）按鈕，按鈕，即轉換成發(fā)射狀態(tài)。即轉換成發(fā)射狀態(tài)。設備簡單，不需要天線共用裝置；組網方便，不會設備簡單，不需要天線共用裝置；組網方便，不會

12、產生收發(fā)干擾。產生收發(fā)干擾。發(fā)信機收信機發(fā)信機收信機f12022-3-822三、三、 移動通信的工作方式移動通信的工作方式異頻半雙工方式異頻半雙工方式收、發(fā)使用兩個不同頻率，移動臺采用按鍵講話的單工收、發(fā)使用兩個不同頻率，移動臺采用按鍵講話的單工方式，基站采用收、發(fā)信機不同時工作的雙工方式。方式，基站采用收、發(fā)信機不同時工作的雙工方式。不需要天線共用裝置，當需要有多個信道時，不同信道不需要天線共用裝置，當需要有多個信道時，不同信道間的頻率間隔可以較小。間的頻率間隔可以較小。發(fā)信機收信機發(fā)信機收信機f1f22022-3-823三、三、 移動通信的工作方式移動通信的工作方式異頻雙工方式異頻雙工方式

13、收、發(fā)采用不同頻率同時進行的工作方式。收、發(fā)采用不同頻率同時進行的工作方式。特點：符合通話習慣，便于接入公網，需要有天線共用器；收特點：符合通話習慣，便于接入公網，需要有天線共用器；收發(fā)信機連續(xù)工作，耗電大；發(fā)信機連續(xù)工作，耗電大；各移動臺之間不能直接通話，要經過基站轉接。各移動臺之間不能直接通話，要經過基站轉接。發(fā)信機收信機天線共用器發(fā)信機收信機天線共用器f1f2f1f22022-3-824三、三、 移動通信的工作方式移動通信的工作方式 同頻時分雙工同頻時分雙工 收、發(fā)使用同一頻率，但在不同時隙中進行。收、發(fā)使用同一頻率，但在不同時隙中進行。發(fā)開關收開關發(fā)送信號接收信號去天線TDD控制202

14、2-3-825一、移動通信定義一、移動通信定義二、移動通信的特點二、移動通信的特點三、移動通信工作方式三、移動通信工作方式四、移動通信的分類及發(fā)展概況四、移動通信的分類及發(fā)展概況5.1 移動通信概述移動通信概述2022-3-826四、移動通信的分類及發(fā)展概況四、移動通信的分類及發(fā)展概況1、移動通信的分類、移動通信的分類2、移動通信的發(fā)展概況、移動通信的發(fā)展概況3、我國移動通信的發(fā)展、我國移動通信的發(fā)展Institute of Communications Engineering2022-3-8軍事通信系統(tǒng)移動通信系統(tǒng)第五章第五章 移動通信系統(tǒng)移動通信系統(tǒng)主講人主講人 路路 威威Tel 8280

15、262022-3-828四、四、 移動通信系統(tǒng)的分類及發(fā)展概況移動通信系統(tǒng)的分類及發(fā)展概況1、移動通信的分類、移動通信的分類按使用地域分類：陸上、海上、空中移動通信按使用對象分類：公用、專用按組網體制分類：大區(qū)制、小區(qū)制按工作方式分類：單工制、半雙工制、雙工制按傳輸信號分類：模擬、數字移動通信按多址方式分類：頻分、時分、碼分多址2022-3-829常見的移動通信系統(tǒng)：常見的移動通信系統(tǒng)： a 無線尋呼系統(tǒng)無線尋呼系統(tǒng) b 蜂窩移動通信系統(tǒng)蜂窩移動通信系統(tǒng) c PHS移動通信系統(tǒng)移動通信系統(tǒng) d 集群移動通信系統(tǒng)集群移動通信系統(tǒng) f 衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)四、四、 移動通信系統(tǒng)的分類及

16、發(fā)展概況移動通信系統(tǒng)的分類及發(fā)展概況2022-3-830常見的移動通信系統(tǒng)（1）（1）無線尋呼系統(tǒng) 無線電尋呼系統(tǒng)是一種單向的，用于給用戶發(fā)送無線電尋呼系統(tǒng)是一種單向的，用于給用戶發(fā)送簡短消息的通信系統(tǒng)。簡短消息的通信系統(tǒng)。 尋呼系統(tǒng)的組成有：公用電話網、許多發(fā)射臺以尋呼系統(tǒng)的組成有：公用電話網、許多發(fā)射臺以及尋呼控制中心。及尋呼控制中心。 2022-3-831常見的移動通信系統(tǒng)（2）（2）蜂窩移動通信系統(tǒng) 蜂窩移動通信蜂窩移動通信系統(tǒng)為在無線覆系統(tǒng)為在無線覆蓋范圍內的任何蓋范圍內的任何地點的用戶提供地點的用戶提供公用電話交換網公用電話交換網的無線接入。的無線接入。2022-3-832常見的移

17、動通信系統(tǒng)（3）（3）PHS通信系統(tǒng) lPHS是個人手提電話系統(tǒng)（Personal Handyphone System）的簡稱，與GSM、窄帶CDMA等同屬于第二代移動通信系統(tǒng)；l最初由日本研發(fā)，主要用于無線接入，隨著PHS技術的不斷進步，該技術逐漸應用到個人通信領域，從1995年10月PHS商用到1997年間，日本共發(fā)展了700萬的PHS用戶。從1998年開始，PHS在日本開始走向衰退，PHS網絡逐漸被CDMA所取代。2022-3-833常見的移動通信系統(tǒng)（3）l中國電信為了開拓移動通信市場，采用了PHS改進技術，即依托固定電話網的區(qū)域移動產品小靈通無線市話（Personal access

18、System）簡稱PAS ；lPAS系統(tǒng)是現有固定電話網絡的延伸和補充，沒有獨立的交換和傳輸資源。屬于接入方范疇。在國內是由固定電話運營商經營。l日本的PHS系統(tǒng)需要獨立的交換，傳輸，計費，運維系統(tǒng)，屬于移動通訊網范疇。PHS運營商需要向固定電話運營商交納線路租用費。兩者的系統(tǒng)結構、運營模式和運營商、主體都截然不同。2022-3-834常見的移動通信系統(tǒng)（3）小靈通優(yōu)勢：經濟、綠色、功耗?。恍§`通不足：移動性、淘汰技術；2022-3-835常見的移動通信系統(tǒng)（4）（4）集群移動通信系統(tǒng) 集群移動通信系統(tǒng)屬于調集群移動通信系統(tǒng)屬于調度系統(tǒng)的專用通信網。度系統(tǒng)的專用通信網。 集群移動通信系統(tǒng)主要集

19、群移動通信系統(tǒng)主要以以無線用戶為主無線用戶為主，即以調度臺，即以調度臺與移動臺之間的通話為主。與移動臺之間的通話為主。 集群移動通信系統(tǒng)主要用集群移動通信系統(tǒng)主要用于公安、出租車調度等方面。于公安、出租車調度等方面。 2022-3-836常見的移動通信系統(tǒng)（4）集群移動通信系統(tǒng)與蜂窩移動通信系統(tǒng)的主要區(qū)別：集群移動通信系統(tǒng)與蜂窩移動通信系統(tǒng)的主要區(qū)別：1 1）專用移動通信網，適用于各行業(yè)的調度與指揮，）專用移動通信網，適用于各行業(yè)的調度與指揮，對于網中的不同用戶常常賦于不同的優(yōu)先級。對于網中的不同用戶常常賦于不同的優(yōu)先級。2 2）根據調度業(yè)務的特征，通常有限時功能，一般為）根據調度業(yè)務的特征，

20、通常有限時功能，一般為15-6015-60秒。秒。3 3）主要是無線用戶之間的通信，有線用戶與無線用）主要是無線用戶之間的通信，有線用戶與無線用戶之間的話務量占總話務量的戶之間的話務量占總話務量的5 51010。常見的移動通信系統(tǒng)（4）（4）衛(wèi)星移動通信系統(tǒng) 系統(tǒng)名稱系統(tǒng)名稱軌道高度軌道高度 （km）衛(wèi)星數衛(wèi)星數軌道數軌道數工作頻段工作頻段 業(yè)務類型業(yè)務類型“銥銥”系統(tǒng)系統(tǒng)780666L、Ka話音、低速數據話音、低速數據Globalstar1389488L、S、C話音、低速數據話音、低速數據ICO10355102S、C話音、低速數據話音、低速數據海事衛(wèi)星海事衛(wèi)星3578631L、C、Ku話音、

21、多媒體信話音、多媒體信息、計算機連息、計算機連網網索拉亞索拉亞3578631S、C、Ku話音、多媒體信話音、多媒體信息、計算機連息、計算機連網網2022-3-838四、移動通信的分類及發(fā)展概況四、移動通信的分類及發(fā)展概況1、移動通信的分類、移動通信的分類2、移動通信的發(fā)展概況、移動通信的發(fā)展概況3、我國移動通信的發(fā)展、我國移動通信的發(fā)展2022-3-839移動通信的發(fā)展簡史（1）（1） 上世紀20年代到40年代，美國底特律市警察使用的車載無線電系統(tǒng)。該系統(tǒng)工作頻率為2MHz，到40年代提高到30-40MHz。 特點：專用系統(tǒng)應用，工作頻段低。特點：專用系統(tǒng)應用，工作頻段低。 （2）上世紀40年

22、代中期到60年代初，公用移動通信問世。 1946年，貝爾在圣路易斯城建立了第一個公用汽車電話網，稱為“城市系統(tǒng)”。特點特點: :從專用移動網向公用移動網從專用移動網向公用移動網過渡，接續(xù)方式為人工，網的容量較小。過渡，接續(xù)方式為人工，網的容量較小。2022-3-840移動通信的發(fā)展簡史（3）（3） 上世紀60年代中期到70年代中期，移動通信系統(tǒng)的改進與完善階段 其代表為美國推出的改進型移動電話系統(tǒng)（其代表為美國推出的改進型移動電話系統(tǒng)（IMTSIMTS）。）。 特點特點: :采用大區(qū)制、中小容量，使用采用大區(qū)制、中小容量，使用450MHz450MHz頻段，頻段，實現了自動選頻與自動接續(xù)。實現了

23、自動選頻與自動接續(xù)。2022-3-841移動通信的發(fā)展簡史（4）（4）上世紀70年代中期到80年代中期，移動通信蓬勃發(fā)展階段（第一代模擬蜂窩系統(tǒng)） 其代表為其代表為19831983年首次在芝加哥投入商用的美國年首次在芝加哥投入商用的美國貝爾試驗室研制成功的先進移動電話系統(tǒng)（貝爾試驗室研制成功的先進移動電話系統(tǒng)（AMPSAMPS）和英國在和英國在19851985年開發(fā)出的全接入通信系統(tǒng)（年開發(fā)出的全接入通信系統(tǒng)（TACSTACS） 特點：蜂窩狀移動通信網成為實現系統(tǒng)，并特點：蜂窩狀移動通信網成為實現系統(tǒng)，并在世界各地迅速發(fā)展。解決大容量與有限頻譜資在世界各地迅速發(fā)展。解決大容量與有限頻譜資源之間

24、的矛盾。源之間的矛盾。2022-3-842A) 各系統(tǒng)間沒有公共接口。B) 無法與固定網迅速向數字化推進相適應，數字承載業(yè)務很難開展。C) 頻率利用率低，無法適應大容量的要求。D) 安全性低，易于被竊聽，易做假機。模擬移動通信的缺點模擬移動通信的缺點2022-3-843移動通信的發(fā)展簡史（5）（5） 上世紀80年代中期到90年代中期移動通信的成熟期（第二代數字蜂窩系統(tǒng)）其典型代表是其典型代表是: :歐洲的歐洲的GSMGSM系統(tǒng)系統(tǒng) 美國的美國的IS-95 CDMAIS-95 CDMA移動通信系統(tǒng)移動通信系統(tǒng)。 特點：大量采用數字技術，通信質量好，容量特點：大量采用數字技術，通信質量好，容量大，

25、業(yè)務種類多，安全保密性好。大，業(yè)務種類多，安全保密性好。2022-3-844第二代移動電話系統(tǒng)的不足第二代移動電話系統(tǒng)的不足頻帶太窄，不能提供如高速數據、圖像等的各種頻帶太窄，不能提供如高速數據、圖像等的各種寬帶信息業(yè)務，無法滿足新業(yè)務的需要。寬帶信息業(yè)務，無法滿足新業(yè)務的需要。無線資源頻率緊張，采用小區(qū)裂變方式引起切換無線資源頻率緊張，采用小區(qū)裂變方式引起切換頻繁，干擾嚴重，降低了通話質量。有限的頻率資頻繁，干擾嚴重，降低了通話質量。有限的頻率資源利用率低。源利用率低。隨著通信業(yè)務和科學技術的發(fā)展，需要的將是一隨著通信業(yè)務和科學技術的發(fā)展，需要的將是一個綜合現有移動電話系統(tǒng)功能和提供多種服務

26、的寬個綜合現有移動電話系統(tǒng)功能和提供多種服務的寬帶、綜合、數據、多媒體網絡。帶、綜合、數據、多媒體網絡。2022-3-845移動通信的發(fā)展簡史（6）（6） 21世紀初，第三代移動通信系統(tǒng)主要標準有歐洲提出的主要標準有歐洲提出的W WCDMACDMA、美國提出的、美國提出的CDMA2000CDMA2000和我國提出的和我國提出的TDTDSCDMA SCDMA 2022-3-846主要的蜂窩移動通信系統(tǒng)AMPSTACSNMTHCMTSGSMCDMA IS95第一代第一代 80年代年代模擬模擬第二代第二代 90年代年代數字數字第三代第三代 IMT-2000WCDMACDMA2000模模擬擬技技術術數

27、數字字技技術術語語音音業(yè)業(yè)務務寬寬帶帶業(yè)業(yè)務務TD-SCDMADAMPS第第2.5代代20世紀初世紀初 GPRSCDMA1X數數據據業(yè)業(yè)務務數據數據其他其他2022-3-847寬帶通信網衛(wèi)星衛(wèi)星地面站無線基站無線手機移動臺多媒體終端無線手機微微小區(qū)100m微小區(qū)1000m20km宏小區(qū)混合區(qū)32kb/s100Mb/s2.4kb/s2Mb/s2.4kb/s384kb/s2.4kb/s2Mb/s2022-3-848衛(wèi)星衛(wèi)星Macro CellMicro” Cell2區(qū)：城區(qū)區(qū)：城區(qū)1區(qū)：室內區(qū)：室內Pico Cell4區(qū)區(qū) : 全球全球3區(qū)：郊區(qū)區(qū)：郊區(qū) 通話終端通話終端PDA 終端終端視視/音頻終端音頻終端2022-3-849四、移動通信的分類及發(fā)展概況四、移動通信的分類及發(fā)展概況1、移動通信的分類、移動通信的分類2、移動通信的發(fā)展概況、移動通信的發(fā)展概況3、我國移動通信的發(fā)展、我國移動通信的發(fā)展2022-3-850四、移動通信的分類及發(fā)展概況四、移動通信的分類及發(fā)展概況3、我國移動通信的發(fā)展、我國移動通信的發(fā)展我國的移動通信雖然啟動較晚，但是發(fā)展很快。我國的移動通信雖然啟動較晚，但是發(fā)展很快。1980年在