无线通信基础知识.
第一节:移动通信系统概述 一、移动通信的分类
按活动范围分类 航空移动通信 海上移动通信 陆上移动通信
按服务对象分类 公共移动通信 专用移动通信
第一节:移动通信系统概述
二、移动通信的发展历史
移动通信发展大致可分为四个阶段。 第一阶段:20世纪20年代-50年代。 初步进行了电波传播特性的测试。 主要用于舰船和军用、警用。 主要是采用短波波段频率,使用电子管。到50年代 末,开始使用150Mhz甚高频单工汽车公用移动电话 系统,人工切换频率、人工交换、接续非常慢,操 作非常不方便
二、移动通信的特点
2.多普勒频移
原理:当接收者与产生者发生相对运动时,接收者接 收到的信号频率会因运动而发生变化,这就叫多普勒 效应
第二节、移动通信的特点
2.1多普勒频移与运动速度的关系:
△f/f=v/c
运动 速度
C=光速 3×105Km/s
△f
F=150MH z F=450M Hz F=900M Hz
3 4 5 6 7 8 9 10 12 14 16 18 20
CB
24 26 28 30 MHz
VHF 低频段
30 40 50 60 70 80
FM
90 100 120
VHF VHF TV 7-13
140 160 180 200 240 300 MHz
蜂窝电话 UHF
0.3 0.4 0.5
GSM1800, GSM1900 GPS
第二节、移动通信的特点 三、干扰和噪声比较严重 来自另外移动台的干扰—邻道干扰 来自移动台经过地区的各种电磁干扰 例如汽车点火,电焊等 远近效应、互调干扰
第二节、移动通信的特点
四、入网方式和信令格式比较复杂 与固定通信的不同点: 频率控制 功率控制 越区切换 漫游地址 登记 跟踪等 以上特性决定了移动通信的信令格式比 较复杂 接口类型也比较多:A接口, Abis接口等等
第一节:移动通信系统概述
二、 移动通信发展历史
第四阶段:80年代以后-现在。 大规模,超大规模集成电路,微处理器,微型计 算机的发展促使移动通信得以大规模快速的发展。 第一代:模拟制式 (TACS,80年代中期使用的90 号码的“大哥大”,我们的一号线使用的集群通 信系统 第二代:数字制式(GSM/CDMA等) 第三代:3G WCDMA(联通),TD-SCDMA(中国 移动), CDMA2000(中国电信)
第一节:移动通信系统概述
二、移动通信的发展历史
第二阶段:50-60年代。 开始使用150MHZ,450MHZ频段。 设备由电子管向晶体管转换。 交换由人工转为自动拨号。 在美国、日本用于公安、消防、出租车及调度等 方面。 50年代中期,实现了移动电话系统和公共电话网 的连接。例如:1964年,移动自动交换机MJ系 统投入应用。
第一节:移动通信系统概述
二、 移动通信发展历史
第三阶段:从70年代—80年代初期。 开始使用800MHZ频段 集成电路应用于移动通信设备中 美国贝尔实验室提出了蜂窝系统的概念和理论 世界各国都研制了不同制式的移动电话通信系 统。 例如:1976年,日本的LMTS(陆上移动电话系 统)。1979年,美国的AMPS(高级移 动电话业 务)。
无线通信系统基础知识
本课程要讲述的内容 第一节:移动通信系统概述 第二节:移动通信的特点 第三节:移动通信的分类和工作方式 第四节:无线电频段划分及命名 第五节:移动通信中的电波传播与分集接收 第六节:噪声与干扰
第七节:信令技术
无线通信系统基础知识
本课程的主要内容
第八节.移动通信系统的信道控制方式 第九节.两种控制方式的比较 第十节.集群通信系统 第十一节.天线的基础知识 第十二节:漏缆基础知识
第二节、移动通信的特点
一个典型移动通信的网络结构—接口复杂
第二节、移动通信的特点
频率资源有限,扩大用户容量比较困难 空中无线电频率资源已经非常拥挤
AM 海洋
1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 2.4 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0
0.3
短波 - 国际广播 - 业余无线
△f/f
8.33Hz
60km/h 1200km/ h 0.055×10-6 1.1×10-6
25Hz
50Hz
166.6H z
500Hz
1000H z
第二节、移动通信的特点
多径衰落和多普勒频移导致的小范围衰落对 移动接收设备的接收信号破坏力极强,能引 起较大的码间干扰和频率的矢量减小,因此 在接收时要求信号功率足够强或接收机灵敏 度足够高。 多径衰落和多普勒频移引起的衰落在小范围 内都属于快衰落,理论和实测表明:快衰落 的振幅服从瑞利分布,相位服从均匀分布, 克服快衰落影响的有效办法是分集接收。
UHF TV 14-69
0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 1.2
1.4
1.6
1.8 2.0
2.4
3.0 GHz
3
4
Байду номын сангаас
5
6
7
8
9
10
12
14
16
18 20
24
30 GHz
广播 陆地移动
航空 移动电话
陆地微波 卫星
第三节、移动通信的工作方式
1、移动通信的工作方式
①
②
③
单工通信 同频单工:F发收 按下PTT,发射机工作,松开PTT ,发 射机停止工作。 异频单工:F发 F收,其它同上。 双工通信 通信双方可以同时进行传输消息的通信。 基站的发射机和接收机分别使用一副天线,移动台通 过双工器共用一副天线。双工通信必须使用两个频率 F发 F收。 这就是频分双工工作方式的定义——FDD 半双工通信—基站的工作方式与全双工一致,移动台 是按压PTT后,发射机开始工作,接收机总是工作的。
第二节、移动通信的特点 一、无线电波传播模式复杂 1.多径效应 2.多普勒频移 3.干扰和噪声严重 4.入网方式和信令格式比较复杂 5.频率资源有限,扩大用户容量比较困难
第二节、移动通信的特点
1、多经效应
原理:上图(图1)就是一个多径衰落产生过程,当地面波信号 在传输途径当中受到高楼、丘陵、运动车辆等多个障碍物的阻 挡时,就会产生反射或散射,形成多路信号到达接收天线,由 于到达接受天线的时间不同、相位不同,相反相位的不同信号 因叠加而相互消弱,从而产生信号的衰落。 多径的变化还形成附加的调幅和调相 振幅起落最严重时可达30dB