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1、武漢理工大學(xué)華夏學(xué)院章科峰Zkf_huaxia@163.com18086019641移動終端網(wǎng)檢測技術(shù)移動通信是指通信雙方或至少一方處于移動中進(jìn)行信息交互的通信,即移動體與移動體、移動體與固定體之間的通信。按照移動體所處的運動區(qū)域不同,移動通信可分為陸地移動通信、海上移動通信和空中移動通信。陸地移動通信以蜂窩移動通信系統(tǒng)應(yīng)用最為廣泛,以數(shù)字蜂窩移動通信發(fā)展最為迅速,本章著重介紹數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)。2021/7/152第1章移動通信系統(tǒng)概述第一節(jié)移動通信的特點及分類移動通信系統(tǒng)由于用戶的移動性,管理技術(shù)要比固
2、定通信要復(fù)雜,移動通信網(wǎng)中依靠的是無線電波的傳播,傳播環(huán)境比有線媒質(zhì)的傳播特性復(fù)雜,移動通信有著與固定通信不同的特點。一、移動通信的特點1、無線電波傳播環(huán)境復(fù)雜:移動通信的電波處在特高頻(300-3000MHz)頻段,電波傳播主要方式是視距傳播。電磁波在傳播時不僅有直射波信號,還有經(jīng)地面、建筑群等產(chǎn)生的反射、折射、繞射的傳播,從而產(chǎn)生多徑傳播引起的快衰落、陰影效應(yīng)引起的慢衰落,系統(tǒng)必需配有抗衰落措施,才能保證正常運行。2021/7/1532、噪聲和干擾嚴(yán)重:移動臺在移動時即受到環(huán)境噪聲的干擾,又有系統(tǒng)干擾。由
3、于系統(tǒng)內(nèi)有多個用戶,必須采用頻率復(fù)用技術(shù),系統(tǒng)就有了互調(diào)干擾、鄰道干擾、同頻干擾等主要的系統(tǒng)干擾,這就要求系統(tǒng)有合理的同頻復(fù)用規(guī)劃和無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化等措施。3、用戶的移動性:用戶的移動性和移動的不可預(yù)知性,要求系統(tǒng)有完善的管理技術(shù)對用戶的位置進(jìn)行登記、跟蹤,不因位置改變中斷通信。4、頻率資源有限:ITU對無線頻率的劃分有嚴(yán)格規(guī)定,要設(shè)法提高系統(tǒng)的頻率利用率。2021/7/154二、移動通信的分類1.按服務(wù)對象分類:公用移動通信和專用移動通信。2.按組網(wǎng)方式分類:峰窩狀移動通信、移動衛(wèi)星通信、移動數(shù)據(jù)通信、公用無繩
4、電話、集群調(diào)度電話等。3.按工作方式分類:單向和雙向通信方式兩大類,雙向通信方式可又分為單工、雙工和半雙工通信方式。4.按采用的技術(shù)分類:分為模擬移動通信系統(tǒng)和數(shù)字移動通信系統(tǒng)。2021/7/155第二節(jié)移動通信的發(fā)展歷程80年代發(fā)展起來的第一代模擬移動通信系統(tǒng)。90年代初發(fā)展為第二代數(shù)字移動通信系統(tǒng)。08年5月正式開始建設(shè)第三代寬帶數(shù)字移動通信系統(tǒng)(3G)。3G以寬帶多媒體移動通信為目標(biāo),數(shù)據(jù)傳輸速率:高速移動環(huán)境-144kbit/s;步行慢速移動環(huán)境-384kbit/s;室內(nèi)靜態(tài)環(huán)境-2Mbit/s;3G
5、世界三大主流標(biāo)準(zhǔn):WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA(我國提出的標(biāo)準(zhǔn))。2021/7/156第三節(jié)數(shù)字移動通信技術(shù)一、數(shù)字調(diào)制技術(shù)數(shù)字調(diào)制是使在信道上傳送的信號特性與信道特性相匹配的一種技術(shù)。模擬語音信號,經(jīng)過語音編碼所得到的數(shù)字信號必須經(jīng)過調(diào)制才能實際傳輸。無線傳輸系統(tǒng)中,是利用載波來攜帶語音編碼信號的,即用語音編碼后的數(shù)字信號對載波進(jìn)行調(diào)制。數(shù)字調(diào)制方式有以下幾種:2021/7/157移頻鍵控(FSK):載波的頻率按照數(shù)字信號“1”、“0”變化而對應(yīng)變化;移相鍵控(PSK):載波的相位按照數(shù)字
6、信號“1”、“0”變化而對應(yīng)變化;振幅鍵控(ASK):載波的振幅按照數(shù)字信號“1”、“0”變化而對應(yīng)變化。GSM移動通信系統(tǒng)采用高斯預(yù)濾波最小移頻鍵控GMSK。移動通信使用的調(diào)制技術(shù)還有:二相移相鍵控(BPSK)、四相移相鍵控(QPSK)、正交調(diào)幅(QAM),頻譜利用率較高,設(shè)計難度和成本較高。2021/7/158二、多址技術(shù)多址技術(shù)就是把多個用戶接入一個傳輸媒質(zhì)實現(xiàn)相互間通信時,給每個用戶信號賦予不同的特征,以區(qū)分不同的用戶的技術(shù)。常用的多址方式:頻分多址(FDMA)、時分多址(TDMA)和碼分多址(CDM
7、A)。GSM系統(tǒng)使用:頻分多址(FDMA)/時分多址(TDMA)混和多址方式,即FDMA/TDMA。3G系統(tǒng)多址方式使用:碼分多址(CDMA)方式。2021/7/1591、頻分多址(FDMA)FDMA是把工作頻段劃分成多個無線載頻,每一個載頻信道可以傳輸一路語音或控制信息,通信時不同的MS占用不同的頻率信道進(jìn)行通信。FDMA的特點:(1)信道的帶寬較窄(25-30KHz),相鄰頻道要留有防護頻帶;(2)與TDMA系統(tǒng)比,F(xiàn)DMA系統(tǒng)的復(fù)雜程度低。(3)采用單路單載波(SCPC)設(shè)計,需使用高性能的射頻(RF)
8、帶通濾波器來減少鄰道干擾,成本較高。2021/7/15102、時分多址(TDMA)TDMA是把時間分成周期性的幀,每一幀再分割成若干時隙,一個時隙就是一個通信信道。通信時,給每個用戶分配一個時隙,使各移動臺在每幀內(nèi)只能按指定的時隙向基站發(fā)射或接收信號。同一個頻道就可供幾個用戶同時進(jìn)行通信。GSM系統(tǒng)無線路徑上采用TDMA方式,每一個載頻可分成8個時隙,一個時隙為一個信道,一個載頻最多可有8個移動用戶