《移動通信技術》電子教案第一章概述

1.1移動通信的主要特點

移動通信屬于無線通信，通信終端設備是移動的，至少打電話或接電話的一方是在移動中的，傳輸信號以電磁波的形式在空中傳輸，傳輸線路也不再固定。因為傳輸線路的開放性，移動通信的通話質量不如有線通信好，但移動通信帶給人們生產和生活上的方便足以彌補其缺陷，加之隨著移動通信技術的發展，其通信質量也日益提高，手機已成為人們生活的一部分。和其通信方式相比，移動通信具有自身的特點，下面逐一進行介紹。

1.1移動通信的主要特點

1．信號的傳輸環境惡劣（1）多徑效應由于傳輸信號是以電磁波的形式在空中傳輸，其傳播特性與外界環境有很大關系。圖1-1多徑效應在同一個接收地點，所收到的信號是由主徑信號直射波和從建筑物或山丘反射、繞射過來的各種路徑信號疊加而成的，如圖1-1所示。各路徑信號到達接收點時強度和相位都不一樣，之間存在自干擾，導致疊加后的信號電平起伏變化，嚴重時信號電平起伏約30dB，這就是所謂的多徑效應或多徑干擾。在移動通信系統中，采用分集接收技術抗多徑干擾。

1.1移動通信的主要特點

圖1-1多徑效應

1.1移動通信的主要特點

（2）陰影效應類似于陽光受到建筑物的阻擋產生陰影一樣，電磁波在傳輸過程中，受到建筑物的阻擋，信號只有少部分傳送到接收地點，使接收信號的電平起伏變化，即產生陰影效應。2．通信用戶的移動性（1）多卜勒效應由于移動通信常常在快速移動中進行，當移動速度達到70km/h以上時，接收信號的頻率隨著速度和信號入射角而變化，使接收信號的電平起伏變化，即出現多卜勒效應。

1.1移動通信的主要特點

（2）遠近效應由于通信用戶和接收設備的距離是隨機變化的，當距離近時接收信號強，當距離遠時接收信號弱，距離的變化會使接收信號的電平起伏；另外，由于通信系統是在強干擾下工作的，如果距離近處的信號是干擾信號，則在接收端會發生強干擾信號壓制遠處弱有用信號的現象。（3）移動性管理技術通信用戶經常漫游移動，為了實現實時可靠的通信，移動通信要求采用移動性管理技術，如位置登記、越區切換等。

1.1移動通信的主要特點

（4）對移動通信終端設備要求高要求手機攜帶方便、省電，目前手機制造在突出功能多樣的同時，更注重外觀的藝術設計，超薄超輕是制造商追求的目標之一。3．

組網方式靈活多樣。

1.2移動通信系統組成

一個移動通信系統主要的組成部分是：移動臺（MS）、基地站（BS）、移動業務交換中心（MSC）和與固網相連的接口設備。圖1-2所示為一個基本的移動通信系統組成框圖。1．移動臺移動臺（MobileStation，MS）是公用移動通信網中移動用戶使用的設備，也是用戶能夠直接接觸的整個系統中的唯一設備，它可以為車載型、便攜型和手持型。

1.2移動通信系統組成

圖1-2移動通信系統組成框圖

1.2移動通信系統組成

2．基站基站（BaseStation，BS）通過無線接口直接與移動臺相連，在移動臺和網絡之間提供一個雙向的無線鏈路（信道），負責無線信號的收發與無線資源管理，實現移動用戶間或移動用戶與固網用戶間的通信連接。3．移動業務交換中心移動業務交換中心（MobileServiceSwitchingCentre，MSC）是整個系統的核心，提供交換功能及面向系統其他功能實體和固定網的接口功能，它對移動用戶與移動用戶之間通信、移動用戶與固定網絡用戶之間通信起著交換、連接與集中控制管理的作用。

1.3移動通信系統的分類

1．按工作方式分按通信狀態和頻率使用方法劃分，移動通信系統有單工制、半雙工制和雙工制3種工作方式。（1）單工方式。圖1-3所示為一個單工方式。

1.3移動通信系統的分類

圖1-3單工方式

1.3移動通信系統的分類

（2）半雙工方式圖1-5半雙工方式

1.3移動通信系統的分類

2．雙工方式

圖1-5雙工方式

1.3移動通信系統的分類

3．按信號性質及多址方式分（1）模擬蜂窩移動通信系統模擬蜂窩移動通信系統，是在20世紀70末80年代初開始商用的，稱為第一代（1G）移動通信系統，其主要技術是模擬調頻和頻分多址技術（FDMA），以單一的模擬語音業務為主，其中以北美的AMPS和歐洲的TACS等幾種典型的模擬蜂窩移動電話系統為代表。

1.3移動通信系統的分類

（2）數字蜂窩移動通信系統目前使用的數字蜂窩移動通信系統以采用時分多址技術（TDMA）的歐洲的GSM系統和采用碼分多址技術（CDMA）的北美的CDMA系統為代表，兩者均采用頻分雙工方式。

1.3移動通信系統的分類

雖然第二代數字移動通信系統和第一代模擬蜂窩移動通信系統相比也可以提供低速的數據業務，但仍以語音業務為主，為了滿足人們對高速數據和多媒體業務的需求，數字蜂窩移動通信系統已發展到第三代（3G），其代表是CDMA2000、WCDMA及我國提出的TD-SCDMA。第三代數字蜂窩移動通信系統采用了先進的無線傳送技術，如快速功率控制、智能天線等，可以提供高速數據和多媒體業務，實現統一標準的全球無縫覆蓋，并可與第二代系統共存和互通。4．移動通信系統其他分類方式

1.4移動通信的發展

1．初期階段從20世紀20年代起至70年代，移動通信的發展完成了從專用軍事通信向民用（商業化）方向發展的過程。

2．第一代（1G）移動通信80年代中期，逐漸形成了以北歐的NMT、北美的AMPS、英國的TACS等幾種典型的模擬蜂窩移動電話系統，統稱為第一代（1G）移動通信系統。

1.4移動通信的發展

3．第二代（2G）移動通信系統

20世紀80年代中期至20世紀末，是第二代（2G）移動通信系統—數字式蜂窩移動通信系統發展和成熟階段，推出了以歐洲的時分多址GSM系統和北美的碼分多址IS-95系統為代表的數字式蜂窩移動通信系統。4．第三代（3G）移動通信系統

到了21世紀，第三代（3G）移動通信系統進入快速發展時期，其中最具有代表性的是基于GSM技術的歐洲與日本提出的WCDMA、北美提出的基于IS-95CDMA技術的CDMA2000和我國提出的TD-SCDMA。

1.5我國民用移動通信的頻段分配方案

我國移動通信網絡所使用的頻段如下：GSM900MHz：上行頻率（移動臺到基站）890～915MHz；下