子模块一 移动通信的特点与发展历程

子模块一子模块一 移动通信的特点与发展历程移动通信的特点与发展历程本文由 axin11 贡献ppt 文档可能在 WAP 端浏览体验不佳。建议您优先选择 TXT，或下载源文件到本机查看。现代移动通信技术基础移动通信系 张敏课程目录模块一 模块二 模块三 模块四 模块五 模块六 模块七 模块八 基础知识模块 天线与无线电波传播模块 无线组网技术模块 信源编码与信道编码模块 数字调制技术模块 扩频通信与码分多址技术模块 移动通信特有的交换技术模块 抗干扰和衰落通信模块2本模块的学习目标学习完本模块，您将能够： 学习完本模块，您将能够：掌握移动通信的定义； 掌握移动通信的定义； 理解多经效应、阴影效应、 理解多经效应 、 阴影效应 、 远近效应产 生的原因及克服办法； 生的原因及克服办法； 了解国内外移动通信系统的发展历程； 了解国内外移动通信系统的发展历程； 掌握数字移动通信系统的组成； 掌握数字移动通信系统的组成；3模块学习目标理解 FDMA、 TDMA、 CDMA、 SDMA 理解 、 、 、 多址方式的实现方式； 多址方式的实现方式； 理解单工、 双工、 理解单工 、 双工 、 准双工通信方式的 差异； 差异； 了解常见的移动通信系统； 了解常见的移动通信系统； 掌握 GSM、 CDMA、PHS、3G的频率 掌握 、 、 、 的频率 分配及计算； 分配及计算； 了解移动通信系统的发展趋势。 了解移动通信系统的发展趋势。4模块一子模块一 子模块二 子模块三 子模块四 子模块五 子模块六 子模块七基础知识模块移动通信的特点与发展历程 移动通信系统的基本组成 移动通信系统的频率分配 多址方式 无线通信的工作方式 常见的移动通信系统 移动通信系统的发展5子模块一的内容移动通信与个人通信的概念 移动通信的特点 移动通信技术的发展历程6一、移动通信与个人通信的概念移动通信是指在通信中一方或双方均处于移动状态的通信状态。移动通信是指在通信中一方或双方均处于移动状态的通信状态。 包括: 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（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（固定无线电台或有线用户）之间的通信。 移动体和固定点（固定无线电台或有线用户）之间的通信。 移动通信的理想目标是“个人通信” 亦称 。 移动通信的理想目标是“个人通信” ，亦称 5W。 即任何人（ 即任何人 （ Whoever）在任何时间 （ Whenever） 、 任何地点 ） 在任何时间（ ） （ Wherever ） 可 以 跟 任 何 人 （ Whomever ） 以 任 何 方 式 （Whatever）进行通信。 ）进行通信。7子模块一的内容移动通信与个人通信的概念 移动通信的特点 移动通信技术的发展历程8二、移动通信的特点1、电波传播条件恶劣 、 移动通信的传播环境本身是一个被电磁噪声污染的环境， 移动通信的传播环境本身是一个被电磁噪声污染的环境，而且 这种污染日益严重。同时，由于移动体位置不同， 这种污染日益严重。同时，由于移动体位置不同，接收信号强 度不同，会严重影响通信质量， 度不同，会严重影响通信质量，所以移动通信系统必须具有抗 衰落能力。 衰落能力。 2、在强干扰情况下工作 、 在移动通信中，同时通信者成千上万， 在移动通信中，同时通信者成千上万，他们之间会产生许多干 扰信号，还有各种工业干扰、人为干扰、 扰信号，还有各种工业干扰、人为干扰、天气变化产生的干扰 以及同频电台之间的干扰，这些干扰将严重影响通信的质量。 以及同频电台之间的干扰，这些干扰将严重影响通信的质量。 这就要求移动通信系统具有强抗干扰和抗噪声能力。 这就要求移动通信系统具有强抗干扰和抗噪声能力。9二、移动通信的特点3、具有多径衰落现象 、 在移动通信系统中， 在移动通信系统中，移动台的电波传播因受到高大建筑物的 反射、阻挡以及电离层的散射， 反射、阻挡以及电离层的散射，它所收到的信号是从许多路径 来的电波的组合，将这种现象称为多径效应。 来的电波的组合，将这种现象称为多径效应。 由于合成信号的幅度、相位和到达时间随机变化，从而严重 由于合成信号的幅度、相位和到达时间随机变化， 影响通信质量。这就是所谓的多径衰落现象。 影响通信质量。这就是所谓的多径衰落现象。 由于电波受到反射、阻挡以及电离层的散射， 由于电波受到反射、阻挡以及电离层的散射，会使信号严重 衰落。并且由于移动台的不断移动， 衰落。并且由于移动台的不断移动，这种组合信号的幅度和相 位都是随机变化的。多径效应所造成的这种衰落， 位都是随机变化的。多径效应所造成的这种衰落，随着移动台 运动速度的增加而加快，衰落的程度严重时可达 运动速度的增加而加快，衰落的程度严重时可达 30dB。 。 多径效应造成的衰落称为快衰落。 多径效应造成的衰落称为快衰落。10二、移动通信的特点4、具有多普勒效应 、 在移动通信中，到达接收端的多径信号的相位是不断变化的， 在移动通信中 ， 到达接收端的多径信号的相位是不断变化的 ， 会使工作频率发生偏移， 会使工作频率发生偏移 ， 将这种由于移动台移动而产生的频率偏 移现象称为多普勒效应，频率偏移的程度称为多普勒频移。 移现象称为多普勒效应，频率偏移的程度称为多普勒频移。 工作频率越高，运动速度越快，多普勒频移越大。 工作频率越高，运动速度越快，多普勒频移越大。最大多普勒频移为： 最大多普勒频移为： ?fmax=±/ ± 式中： 是移动台运动速度 是移动台运动速度， 是载波波长 是载波波长。 式中： 是移动台运动速度， 是载波波长。 例如： 当车速为 60km/h， 工作频率为 例如 ： 当车速为 ， 工作频率为900Mhz 时， 由公式可以 时 计算出最大多普勒频移为 50Hz。 。 计算出最大多普勒频移为11二、移动通信的特点5、具有远近效应 、 移动通信是在运动过程中进行的通信， 移动通信是在运动过程中进行的通信 ， 则大量移动台之间会 出现近距离移动台干扰远距离邻道移动台之间通信的现象， 出现近距离移动台干扰远距离邻道移动台之间通信的现象，将这 种现象称为远近效应。 种现象称为远近效应。 一般要求移动台的发射功率进行自动调整， 一般要求移动台的发射功率进行自动调整 ， 能根据通信距离 的变化而迅速改变，则移动台的收信机应有良好的自动增益（功 的变化而迅速改变，则移动台的收信机应有良好的自动增益（ 率）控制。 控制。12二、移动通信的特点6、具有阴影效应 、 移动台进入某些特定区域，因电波被吸收或反射而收不到信号。 移动台进入某些特定区域，因电波被吸收或反射而收不到信号。 将这些区域称为阴影区或盲区。 将这些区域称为阴影区或盲区。 移动台在运动中， 移动台在运动中，由于大型建筑物和其他物体对电波的传输路 径的阻挡而在传播接收区域上形成半盲区， 径的阻挡而在传播接收区域上形成半盲区，从而形成电磁场阴 影，这种随移动台位置的不断变化而引起的接收点场强中值的 起伏变化叫做阴影效应。 起伏变化叫做阴影效应。 阴影效应是产生慢衰落的主要原因。 阴影效应是产生慢衰落的主要原因。 7、用户经常移动 、 移动通信系统应具有位置登记、 移动通信系统应具有位置登记 、 越区切换和漫游访问等跟踪 交换能力。因此，交换能力。因此，移动通信系统要比一般的市内电话系统复杂得 多，设备造价要高得多。 设备造价要高得多。13子模块一的内容移动通信与个人通信的概念 移动通信的特点 移动通信技术的发展历程14三、移动通信技术的发展历程1、第一阶段：从 20 世纪 年代至 年代，为移动通信的起步阶 、第一阶段： 世纪 20 年代至 年代， 世纪 年代至 40 年代 段。 真正的移动通信技术的发展应从 20 世纪 年代开始 真正的移动通信技术的发展应从 世纪 20 年代开始，其代表 世纪 年代开始， 是工作于 2MHz 的美国底特律警察局使用的专用移动通信（车载 的美国底特律警察局使用的专用移动通信（ 是工作于 的美国底特律警察局使用的专用移动通信 电话调度）系统，该系统工作频率为 电话调度）系统，该系统工作频率为 2MHz。 。 20 世纪 年代初，移动发射机出现，第二次世界大战极大地 世纪 30 年代初 移动发射机出现， 世纪 年代初， 促进了移动通信的发展， 促进了移动通信的发展，各国武装部队采用了大量的无线电通信 系统。到 40 年代工作频率提高到 40MHz。 系统。 年代工作频率提高到 30 。 年代工作频率提高到 这个阶段的特点是：为专用网，工作频率较低。 这个阶段的特点是：为专用网，工作频率较低。15三、移动通信技术的发展历程2、第二阶段：从 40 年代中期至 年代初期。 、第二阶段： 年代中期至 60 年代初期 年代中期至 年代初期。 在此期间内，公用移动通信网络开始问世： 在此期间内，公用移动通信网络开始问世：1946 年，在圣路易斯城建立了世界上第一个公用汽车电话 年 称为“城市系统 城市系统” 。使用三个频道，间隔为 120kHz，通信 网，称为 城市系统 。使用三个频道，间隔为 ， 方式为单工。 方式为单工。 随后，西德 随后，西德(1950 年)、法国 年 、法国(1956 年)、英国 年 、英国(1959 年)等国相 年 等国相 继研制了公用移动电话系统。 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。 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，可以实 这一阶段的特点是： 从专用移动网向公用移动网过渡， 现人工交换与公众电话网的接续，大区制，网络容量较小。 现人工交换与公众电话网的接续，大区制，网络容量较小。16三、移动通信技术的发展历程3、第三阶段：从 60 年代中期至 年代中期，这一阶段是移动通 、第三阶段： 年代中期至 70 年代中期 年代中期至 年代中期， 信系统改进与完善的阶段。 信系统改进与完善的阶段。 在 此 期 间 ， 美 国 推 出 了 改 进 型 移 动 电 话 系 统 (IMTS) ， 使 用 150MHz 和 450MHz 频段，采用大区制、中小容量，实现了无线 和 频段， 频段 采用大区制、中小容量， 频道自动选择并能够自动接续到公用电话网。 频道自动选择并能够自动接续到公用电话网。德国推出了具有相同技术水平的 B 网。 德国推出了具有相同技术水平的 网 这一阶段的特点是： 这一阶段的特点是： 采用大区制、中小容量，使用 450MHz 频段， 实现了自动 频段， 采用大区制 、 中小容量 ， 使用 频段 选频与自动接续。 选频与自动接续。 出现了频率合成器，信道间隔缩小，信道数目增加， 出现了频率合成器，信道间隔缩小，信道数目增加，系统 容量增大。 容量增大。17三、移动通信技术的发展历程4、第四阶段：从 70 年代中期至 年代中期，这是移动通信蓬勃 、第四阶段： 年代中期至 80 年代中期 年代中期至 年代中期， 发展时期。 发展时期。 各个国家相继开发出蜂窝式公用移动通信网：各个国家相继开发出蜂窝式公用移动通信网： 美国贝尔试验室研制成功先进移动电话系统(AMPS)， 建 ， 美国贝尔试验室研制成功先进移动电话系统 成了蜂窝状移动通信网，大大提高了系统容量； 成了蜂窝状移动通信网，大大提高了系统容量； 日本于 1979 年推出 年推出 800MHz 汽车电话系统 汽车电话系统(HAMTS) ； 日本于 年推出 汽车电话系统 西德于 1984 年完成 网，频段为 450MHz； 西德于 年完成 C 网 频段为 ； 年完成 英 国 在 1985 年 开 发 出 全 地 址 通 信 系 统 (TACS) 频 段 为 900MHz； ； 瑞典等北欧四国于 1980 年开发出 年开发出 NMT-450 移动通信网，并 移动通信网， 瑞典等北欧四国于 年开发出 移动通信网 投入使用，频段为 450MHz。 投入使用，频段为 。18三、移动通