第一篇：移動通信系統概念

移動通信系統
目錄[隱藏] 移動通信系統 1 ,蜂窩系統 2 ,集群系統 3 ,衛星通信系統 4,AdHoc 網絡系統 5,無線通信網 6,移動通信系統的特點 1 7,相關圖書信息內容簡介 1 圖書目錄

[編輯本段 移動通信系統 編輯本段]移動通信系統 編輯本段
移動通信系統主要有蜂窩系統,集群系統,AdHoc 網絡系統,衛星通信系統,分 組無線網,無繩電話系統,無線電傳呼系統等.

[編輯本段 編輯本段]1 , 蜂窩系統 編輯本段
蜂窩系統是覆蓋范圍最廣的陸地公用移動通信系統.在蜂窩系統中,覆蓋區域一 般被劃分為類似蜂窩的多個小區.每個小區內設置固定的基站,為用戶提供接入和信 息轉發服務.移 動用戶 之間以及移動用 戶和非 移動用戶之間的 通信均 需通過基站進 行.基站則一般通過有線線路連接到主要由交換機構成的骨干交換網絡.蜂窩系統是 一種有連接網絡, 一旦一個信道被分配給某個用戶, 通常此信道可一直被此用戶使用.蜂窩系統一般用于語音通信.

[編輯本段 編輯本段]2 , 集群系統 編輯本段
集群系統與蜂窩系統類似,也是一種有連接的網絡,一般屬于專用網絡,規模不 大,主要為移動用戶提供語音通信.

[編輯本段 編輯本段]3 , 衛星通信系統 編輯本段
衛星通信系統的通信范圍最廣,可以為全球每個角落的用戶提供通信服務.在此 系統中, 衛星起著與基站類似的功能.衛星通信系統按衛星所處位置可分為靜止軌道, 中軌道和低軌道3種.衛星通信系統存在成本高,傳輸延時大,傳輸帶寬有限等不足.

上述移動通信系統都需要有線網絡通信基礎設施的支持,如基站,交換機,衛星 等.這些設施的建立和運轉需要大量的人力和物力,因此成本比較高,同時建設的周 期也長.Ad Hoc 網絡不需要基站的支持,由主機自己組網,因此,網絡建立的成本 低,同時時間短,一般只要幾秒鐘或幾分鐘.上述通信系統中,移動終端之間并不直 接通信,并且移動終端只具備收發功能,不具備轉發功能.而 Ad Hoc 網絡由移動主 機構成,移動主機之間可以直接通信,而移動主機不僅收發數據,同時還轉發數據.此外目前的移動通信系統主要為用戶提供語音通信功能,通常采用電路交換,拓撲結 構比較穩定.而 Ad Hoc 網絡使用分組轉發技術,主要為用戶提供數據通信服務,拓 撲結構易于變化.

[編輯本段 , AdHoc 網絡系統 編輯本段]4, 編輯本段
Hoc 網絡是一種沒有有線基礎設施支持的移動網絡, 網絡中的節點均由移動 Hoc 網絡最初應用于軍事領域,它的研究起源于戰場環境下分組無線

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主機構成.Ad

網數據通信項目,該項目由DARPA資助,其后,又在1983年和1994年進行了抗 毀可適應網絡SURAN(Survivable Adaptive Networ k)和全球移動信息系統GloMo(Global Information S y

stem)項目的研究.由于無線通信和終端技術的不斷發展,Ad Hoc 網絡在民 用環境下也得到了發展,如需要在沒有有線基礎設施的地區進行臨時通信時,可以很 方便地通過搭建 Ad Hoc 網絡實現.在 Ad Hoc 網絡中,當兩個移動主機(如圖1中的主機A和B)在彼此的通信覆 蓋范圍內時,它們可以直接通信.但是由于移動主機的通信覆蓋范圍有限,如果兩個 相距較遠的主機(如圖1中的主機A和C)要進行通信,則需要通過它們之間的移動 主機B的轉發才能實現.因此在 Ad Hoc 網絡中,主機同時還是路由器,擔負著尋找 路由和轉發報文的工作.在 Ad Hoc 網絡中,每個主機的通信范圍有限,因此路由一 般都由多跳組成,數據通過多個主機的轉發才能到達目的地.故 Ad Hoc 網絡也被稱 為多跳無線網絡.其結構如圖2所示.Ad Hoc 網絡可以看作是移動通信和計算機網絡的交叉.在 Ad Hoc 網絡中,使 用計算機網絡的分組交換機制,而不是電路交換機制.通信的主機一般是便攜式計算 機,個人數字助理(PDA)等移動終端設備.Ad Hoc 網絡不同于目前因特網環境 中的移動 IP 網絡.在移動 IP 網絡中,移動主機可以通過固定有線網絡,無線鏈路和 撥號線路等方式接入網絡,而在 Ad Hoc 網絡中只存在無線鏈路一種連接方式.在移 動 IP 網絡中,移動主機通過相鄰的基站等有線設施的支持才能通信,在基站和基站(代理和代理)之間均為有線網絡,仍然使用因特網的傳統路由協議.而 Ad Hoc 網 絡沒有這些設施的支持.此外,在移動 IP 網絡中移動主機不具備路由功能,只是一 個普通的通信終端.當移動主機從一個區移動到另一個區時并不改變網絡拓撲結構, 而 Ad Hoc 網絡中移動主機的移動將會導致拓撲結構的改變.

[編輯本段 , 無線通信網 編輯本段]5, 編輯本段

分組無線網是一種利用無線信道進行分組交換的通信網絡,即網絡中傳送的信息 要以“分組”或者稱“信包”為基本單元.分組是由若干比特組成的信息段.通常包含“包頭”和“正文”兩部分.包頭中含有 該分組的源地址,宿地址和有關路由等信息等.正文是真正需要傳送的信息.適用特點:分組無線網特別適用于實時性要求不嚴和短消息比較多的數據通信.網絡結構:星形結構 分布式結構

[編輯本段 , 移動通信系統的特點 編輯本段]6, 編輯本段
1.移動通信必須利用無線電波進行信息傳輸 移動通信必須利用無線電波進行信息傳輸 這種傳播煤質允許通信中的用戶可以在一定范圍內自由活動,其位置不受束縛, 不過無線電波的傳播特性一般要受到諸多因素的影響.移動通信的 運行環 境十分復雜,電 波不僅 會隨著傳播距離 的增加 而發生彌散消 耗,并且會受到地形,地物的遮蔽而發生“陰影效應”,而且信號經過多點

反射,會從 多條路徑到達接收地點,這種多徑信號的幅度,相位和到達時間都不一樣,它們互相 疊加會產生電平衰落和時延擴展.移動通信常常在快速移動中進行,這不僅會引起多普勒頻移,產生隨機調頻,而 且會使得電波傳輸特性發生快速的隨機起伏,嚴重影響通信質量.故移動通信系統須 根據移動信道的特征,進行合理的設計.2, 通信是在復雜的干擾環境中運行的 , 移動通信系統是采用多信道共用技術,在一個無線小區內,同時通信者會有成百 上千,基站會有多部收發信機同時在同一地點工作,會產生許多干擾信號,還有各種 工業干擾和認為干擾.歸納起來有通道干擾,互調干擾,鄰道干擾,多址干擾等,以 及近基站強信號會壓制遠基站弱信號,這種現象稱為“遠近效應”.在移動通信中,將 采用多種抗干擾,抗衰落技術措施以減少這些干擾信號的影響.3, 移動通信業務量的需求與日俱增 , 移動通信可 以利用 的頻譜資源非常 有限, 但不斷地擴大移 動通信 系統的通信容 量,始終是移動通信發展中的焦點.要解決這一難題,一方面要開辟和啟動新的頻段, 另一方面要研究發展新技術和新措施,提高頻譜利用率.因此,有限頻譜合理分配和 嚴格管理是有效利用頻譜資源的前提,這是國際上和各國頻譜管理機構和組織的重要 職責.4, 移動通信系統的網絡結構多種多樣 , 網絡管理和控制必須有效 , 根據通信地區的不同需要,移動通信網路結構多種多樣,為此,移動通信網絡必 須具備很強的管理和控制能力,如用戶登記和定位,通信(呼叫)鏈路的建立和拆除, 信道分配和管理,通信計費,鑒權,安全和保密管理以及用戶過境切換和漫游控制等.5, 移動通信設備(主要是 移動臺)必須適于在移動環境中使用 , 移動通信設備(主要是移動臺 移動通信設備要求體積小,重量輕,省電,攜帶方便,操作簡單,可靠耐用和維 護方便,還應保證在振動,沖擊,高低溫環境變化等惡劣條件下能夠正常工作.

第二篇：基于移動通信系統報告

關于移動通信發展的調查報告

班級：電信姓名：李忠凱

學號：091

090819311

在世界范圍內，移動通信的發展如日中天。從用戶規模來看，目前全球的移動用戶數已達到7億戶，并仍以每天新增70-80萬戶的速度增長著。在我國，截至2001年12月底，已有移動用戶1.45億戶，而且還在以每月新增500萬用戶的速度不斷增長著。在這種情況下，對現有移動通信系統進行技術改進的需求越來越迫切，一方面要求通過采用新的技術，不斷提高

系統容量，以支持日益增長的移動用戶數，另一方面要求提供盡可能豐富的移動業務，滿足移動用戶不斷增長的業務需求。移動通信系統正是在這兩個需求的驅動下，不斷得到發展的。

一、移動通信系統的發展

從所提供業務的角度來看，移動通信的發展可以分為三個階段。

第一階段是提供移動語音業務，包括在2001年底已停止運行的模擬TACS系統、早期的GSM系統和IS-95系統等。

第二階段是提供電路型數據業務，如GSM系統的電路型數據業務平面和IS-95A/B系統的電路型數據業務平面。所能提供的業務包括傳真和其他承載業務，如WAP等。電路型數據業務中移動用戶獨占一定的無線資源，由于無線資源的限制，移動系統所能分配給某一個移動用戶的無線資源有限，因此電路型數據業務的速率往往較低，如GSM系統能提供的業務速率約為10kbit/s。由于速率較低，數據量較少，因此在實際應用中使用得較少。聯通公司在新建立的CDMA系統中就沒有建設電路型數據平面，為提高電路型數據業務的速率，GSM和CDMA系統都考慮使用多信道捆綁的方式來提高業務速率，如GSM系統曾發展為HSCSD，IS-95A系統發展為IS-95B，支持最多8個信道的捆綁，但由于無線資源的限制，在實際運行中仍難以達到較高的速率。HSCSD尚未進入商用階段就被放棄，取而代之的是分組數據業務GPRS。

IS-95B在日本和韓國得到一定程度的應用，業務速率可以達到64kbit/s。

第三階段是提供分組數據業務，如GPRS系統和cdma2000-1x系統。Internet是一種典型的分組數據業務，隨著Internet用戶的快速增長，對移動Internet接入的需求不斷增加。近幾年來，全球幾乎所有的移動運營商和設備開發商都將注意力集中在分組數據業務的開發和試驗上。GSM系統希望首先演進為GPRS技術，實現分組數據業務，并最終過渡到W-CDMA技術，以進一步提高業務速率。IS-95系統將升級為cdma2000-1x系統，然后隨著業務速率的提高，將逐步升級為1xEV DO(HDR)或1xEV DV技術。

與電路型數據業務下移動用戶長時間獨占一定的無線資源不同的是，在分組數據業務下，所有的移動用戶共享無線資源，并且每個用戶只在有業務數據傳送時才動態地申請和占用無線資源，因此采用分組數據方式可以做到“永遠在線”。如GPRS的峰值速率為115.2kbit/s，cdma2000-1x系統的峰值速率為153.6kbit/s，因此與電路型數據業務平面相比，分組數據業務平面更適于支持移動Internet業務。但另一方面，由于在分組業務下，多個移動用戶共享一定的無線資源，因此盡管分組業務可以有較高的峰值業務速率，但在用戶進行數據傳送期間內的平均業務速率仍然較低，而平均業務速率與峰值業務速率的比值也成為衡量系統技術的一項重要指標。從近一年多的試驗來看，GPRS的平均業務速率可以達到20kbit/s-40kbit/s，cdma2000-1x技術的平均業務速率為70 kbit/s-80kbit/s。相比較而言，cdma2000-1x技術較GPRS技術成熟。三代技術的核心就是解決如何更好地支持分組數據業務，一方面需通過采用更先進的空中接口技術提高峰值傳輸速率，同時還要通過改進資源調度算法提高平均業務速率，以滿足移動通信發展的需求。

二、三代及三代增強技術

1999年11月，ITU確定了三代標準的五種技術，其中最具代表性的是三種基于CDMA的技術，即DS0-CDMA(WCDMA)、MC-CDMA(cdma2000)、TDD-CDMA(HCR TDD和LCR TDD)。這三種技術具有不同的特點。

(一)MC-CDMA(cdma2000)

MC-CDMA(cdma2000)由美國提出，是由IS-95系統演進而來的，并向下兼容IS-95系統，主要技術掌握在Qualcomm公司手中。IS-95系統是世界上最早的CDMA移動系統，已在世界范圍內進行了10多年的試驗和運營，現已被證明是十分穩定的系統。cdma2000系統繼承了IS-95系統在組網、系統優化方面的經驗，并進一步對業務速率進行了擴展，同時通過引入一些先進的無線技術，進一步提升了系統容量。

cdma2000系統在空中接口方面完全向下兼容IS-95系統。在核心網絡方面，cdma2000系統繼續使用IS-95系統的核心網作為其電路域來處理電路型業務，如話音業務和電路型數據業務，同時在系統中新增加分組域設備(PDSN和PCF)來處理分組數據業務。因此在建設cdma2000系統時，原有的IS-95的網絡設備可以繼續使用，只要新增加分組域設備即可。在基站方面，由于IS-95與1x的兼容性，可以做到僅更新信道板，并將系統軟件升級，即可將IS-95基站升級為cdma2000-1x基站。聯通公司在其CDMA網絡建設中就是采用了這種升級方案。由于cdma2000系統具有良好的兼容性，因此現在已有多家廠商可以提供cdma2000-1x的商用設備。在韓國已經開始了cdma2000-1x的商業運營，實際測試結果表明，對于語音業務，1x系統的容量是IS-95系統的1.6倍。現對cdma2000技術的增強，即1xEV的研究和標準化工作正在進行，其第一個增強版1xEV DO(HDR)已被ITU接納為國際標準，1xEV DV標準正在制定中。HDR是完全針對分組數據業務設計的無線技術，在一個1.25MHz帶寬內可以提供的峰值速率為2.4Mbit/s，已達到ITU對三代系統的速率要求。使用HDR技術時，分組數據業務仍然利用分組域設備(PDSN和PCF)來處理，無需再增加網絡單元。由于HDR在射頻方面與cdma2000-1x/IS-95完全相同，因此只需在原cdma2000-1x基站中更新HDR信道板，再將軟件升級即可。現在Qualcomm公司、日本和韓國已開始進行現場試驗，峰值速率可達到2.4Mbit/s，平均速率可達600kbit/s-1.2Mbit/s。

HDR需使用一個獨立的1.25MHz載波來傳輸分組數據業務，采用時分復用的方式并利用基于傳輸質量的調度算法實現多個移動用戶共享全部的無線資源。從理論上講，將資源占用較少的話音業務與短時資源占用較高的分組數據業務放在同一個載波內進行傳輸，通過合理的優化可以實現更高的無線資源利用率，但由于話音業務和分組數據業務對服務質量(QoS)的要求有較大的差異，優化算法將變得十分復雜。1x EV DV正在向這個方向努力，預計2002年上半年可以完成標準化工作。

(二)DS-CDMA(W-CDMA)

DS-CDMA(W-CDMA)由日本和歐洲提出，從事W-CDMA標準研究和設備開發的廠商最多，其中包括愛立信、諾基亞、北電、摩托羅拉、三星、西門子/NEC和阿爾卡特/富士通等。在W-CDMA的市場前景尚無法預知的情況下，Qualcomm公司也已開始著手進行W-CDMA基站和終端芯片的開發。為打破Qualcomm公司對CDMA技術的壟斷，W-CDMA在最初設計時，采用了一些技術試圖繞過Qualcomm公司的專利，如基站間不采用GPS進行同步、不采用連續導引信道的系統/小區搜索方法等。但這些技術的采用將直接影響到CDMA的一些固有優勢的發揮，如軟切換等，因此這些技術在實際運用中的效果還需驗證。盡管理論上W-CDMA系統在異步的情況下仍可以進行軟切換，但幾乎所有現在開發的設備都使用了GPS進行同步，或使用較高代價實現基于網絡的同步方案。隨著標準化工作的展開，在W-CDMA系統中也逐漸引入了連續的導引信道，使得終端系統得到簡化。現在W-CDMA將連續導引信道和不連續導引信道的方式都保留在標準中，具體使用哪種方式可以由廠家自行決定，因此W-CDMA未來可能會出現較多的互聯問題，而且兩種導引信道同時存在增加了系統的開銷。有消息說，Qualcomm公司在開始開發W-CDMA芯片前，曾用了一年半的時間研究需開發W-CDMA的哪些功能項，但最終難以決定。如，若使用連續導引信道方式，則系統性能最佳，且與IS-95/cdma2000-1x十分相似，開發也很容易，但考慮到由于專利問題，其他廠家極有可能使用非連續導引信道的方式，則將來在終端的互聯上可能存在較大的問題。上述擔心造成Qualcomm公司的W-CDMA芯片開發計劃一再推遲。盡管Qualcomm公司現在已著手開發W-CDMA芯片，但仍將很多問題留到未來互聯時再確定。國內一些制造商現正在進行W-CDMA設備的開發，也將面臨著同樣的問題。

由于開發W-CDMA設備的廠家很多，因此造成投資比較分散，技術問題沒有得到集中解決，這又將給未來系統互聯造成較多的問題。同時W-CDMA的核心專利被21家公司掌握，因此對國內的設備開發廠商來說，未來在專利問題的處理上也將會十分復雜。

W-CDMA系統每個載波占用5MHz的帶寬，每個運營商在布置W-CDMA系統時僅能使用2-3個載波，因此W-CDMA在初始設計時，即考慮在同一個載波內支持話音和數據業務。為此，W-CDMA系統定義了十分復雜的MAC層，根據不同的業務類型使用不同的復接方案。由于MAC層過于復雜，眾多的基站和終端廠商幾乎都只能支持其中的一個子集，這就進一步增加了系統互聯的難度和復雜程度。

另一方面，W-CDMA將不同QoS要求的業務在同一個載頻內進行共同優化，其過程會比較復雜。另外，由于W-CDMA試圖通過MAC層將不同QoS要求的業務復接在一個或多個物理信道上，這種復雜的復接方法削弱了業務的QoS與物理層的無線資源控制間的關系，增加了對無線資源管理的難度。因此W-CDMA在短時間內很難將其系統容量優化到可以與cdma2000-1x比擬的程度。

W-CDMA的主要運營商將會出自于現在的GSM運營商，對于GSM運營商來說，理想的演進方式是GSM→GPRS→EDGE/W-CDMA，即首先通過GPRS建立全新的分組域核心網絡，再引入EDGE/W-CDMA提高業務速率。但由于GPRS在近期的試驗結果不是很好，因此對W-CDMA的推廣會產生一定的影響。同時由于W-CDMA在開發中發現的問題較多，使得W-CDMA的商用計劃一再推遲，所有這些問題都使得W-CDMA已不像兩年前那樣被廣泛看好。如果W-CDMA不能盡快進入運營階段，也不能排除原GSM運營商直接采用HDR技術提供分組數據業務，并過渡到全面使用cdma2000技術的可能。(三)TDD-CDMA(HCR TDD和LCR TDD)

TDD-CDMA包括兩種制式，即歐洲提出的TD-CDMA(ITU標準中稱為高碼片速率TDD，HCR TDD)和中國提出的TD-SCDMA(ITU標準中稱為低碼片速率TDD，LCR TDD)。

HCR TDD最早由西門子公司提出，主要是針對解決微蜂窩和微微蜂窩覆蓋的技術方案。但由于技術和資金等方面的原因，西門子已逐漸放棄其HCR TDD的研究和開發，而轉入與大唐合作開發TD-SCDMA。因此事實上TDD-CDMA的標準只剩下TD-SCDMA。

TD-SCDMA是由我國的大唐集團在原SCDMA技術上提出的一種TDD技術方案，并希望能夠用于支持從微微蜂窩至宏蜂窩的各種應用環境。TD-SCDMA中使用了大量的先進技術，如智能天線技術和聯合檢測技術等。所有這些技術以及TDD的組網方案都還未在其他系統中得到較好的運用，因此與W-CDMA相比，TD-SCDMA更不成熟，也更需要時間進行驗證。

在標準中，智能天線技術和聯合檢測技術均為可選擇使用的技術，但如果不采用這兩項技術，TD-SCDMA的系統容量將遠遠低于cdma2000系統。除了這兩項技術本身需要驗證外，由于使用這兩項技術，還使得基站間的同頻覆蓋變得較難解決，如不解決同頻覆蓋問題，則TD-SCDMA的系統容量也將遠遠低于cdma2000系統。

另外，在使用了智能天線技術、聯合檢測技術和TDD技術后，在網絡規劃和網絡優化方面也與其他系統存在較大的差異，幾乎沒有可借鑒的經驗，這也給TD-SCDMA的大規模商用設置了不小的障礙。

TD-SCDMA除空中接口技術外，高層沿用了W-CDMA的協議棧，只是針對物理層的改變作了適當的修改。TD-SCDMA是一種時分復用系統，在復用策略上與W-CDMA存在較大的差異，因此沿用W-CDMA復雜的MAC層方案可能會產生比W-CDMA更多的問題，這些問題在無線資源管理和優化上會顯得尤為突出。因此TD-SCDMA需要更大的投入來解決這些問題。

由于TD-SCDMA是時分復用系統，所以從技術的角度來看，GSM/GPRS的核心網絡和高層協議更適合于TD-SCDMA，而不是3GPP的網絡結構和高層協議。因此西門子和大唐也提出了TD-SCDMA over GSM(TSM)的技術方案，但該方案現在還未得到運營商的廣泛認可。如果排除系統推出時間上的問題，TSM與EDGE相比應該有較大的技術優勢。

由此可見，在所有的3G技術方案中，cdma2000技術較為成熟，具有最好的系統性能和最強的適用性，而且從2G向3G的過渡方案也是最平滑的，因此，cdma2000系統較W-CDMA和TD-SCDMA會最早投入商業運行。HDR技術是最成熟的基于微蜂窩和宏蜂窩的數據接入解決方案，并且能夠滿足運營商和用戶的全部需求，現已開始技術試驗，相信2002年底即可投入商業運營。

第三篇：移動通信系統實驗報告三

實驗三 QPSK系統的解調與誤碼率觀測

一、實驗目的

1、使用DSP原理圖實現QPSK調制系統的解調。

2、使用Tkplot等模塊觀測解調信號的波形及其眼圖和星座圖。

3、觀測系統誤碼率與信噪比的關系曲線圖。

二、本次實驗所需器件

a.射頻信號分離器：Timed Linear---Splitter RF.（用于將信號分為兩路信號）b.QPSK解調器： Timed Modem---QPSK_Demod.c.誤碼率測量模塊： Sinks---berIS.d.參數掃描：Controllers---ParamSweep.（用來掃描不同信噪比下的誤碼率）e.時間延遲模塊：Timed Linear---DelayRF.f.噪聲：Timed Sources---N_Tones/Noise.g.波形觀察模塊：Sinks---TimedSink.(用于在DDS下觀察信號的波形)

三、實驗內容

建立一個完整的QPSK調制解調系統，觀察解調后信號的波形，星座圖，眼圖，測量系統在不同信噪比下的誤碼率。然后在加噪聲和多徑的條件下，觀察噪聲和多徑對解調信號的影響（包括星座圖，眼圖，誤碼率）。

四、實驗結果分析

上圖是QPSK系統調制解調的一些實驗結果圖，S2為調制信號的頻譜圖（載波為70MHz，主瓣寬度大約50KHz）； S4為解調信號的頻譜圖； T8為基波信號時域波形； T4為解調信號時域波形；

b1為接收信號中信噪比參數變化是解調信號的誤碼率。

從S4可以看出解調后的信號的頻響范圍基本在24.3KHz以下。符合濾波后的基波信號頻率范圍。

對比T4與T8，我們可以發現解調出來的信號基本與之前幾波信號一致（一定時延），能夠保持信息傳遞。

從b1我們可以看到當接收到的信號信噪比越大，其系統的誤碼率也就越低。所以在設計系統是應盡量提高其信噪比。

此圖驗證的是噪聲對信號的干擾，對比此圖中的T4與上一圖的T4，可以看到加了噪聲的解調信號質量比沒有加噪聲的好。設計時應減少噪聲對信號的影響。

此圖驗證的是多徑對信號的干擾，對比此圖中的T4與第一圖的T4，可以看到信號經過距離不同的路徑后被接收解調得到的信號質量比不經過多徑的解調信號差。設計系統是應盡量減少多徑對系統的影響。

第四篇：移動通信系統概述教案

移動通信系統

教學目標：

1、理解并掌握移動通信的涵義及移動通信系統的組成。

2、理解移動通信的工作方式，了解移動通信的發展歷程。教學方法：講授法

情境教學法 教學學時：2學時

教學重點：

1、移動通信系統組成2、移動通信的工作方式

教學難點：

1、移動通信的工作方式

教具準備：微機、投影儀、手機

教學內容：

1、移動通信的涵義

2、移動通信系統組成3、移動通信的工作方式

4、移動通信的發展歷程

教學過程：

Ⅰ、組織上課

Ⅱ、復習回顧，引入新課

1、什么是通信？并舉例說明

2、什么是通信系統？

3、按收信者是否移動，通信系統分為幾類？ Ⅲ、講授新課：

一、移動通信

1、定義：通信的雙方或一方處于移動中的通信稱為移動通信。

2、內涵：

1）移動通信是移動體與移動體之間的通信，是移動體與固定體之間的通信。

2）移動體可以是人，也可以是汽車、火車、輪船、收音機等在移動狀態中的物體。

3)移動體之間的通信只能依靠無線電傳輸。

3、解決的基本問題：動中通

二、移動通信系統的組成：

1、組成：移動通信系統一般由移動臺（MS）、基站（BS）、移動業務交換中心（MSC）、傳輸線等組成。

1）移動臺（MS）

分類：便攜式、手提式、車載式 2）基站（BS）有收發信道盤等組成

無線小區：每一個基站都有一個可靠的通信服務范圍，稱為無線小區。無線小區的大小，主要由基站天線高度和發射功率決定。

3)移動業務交換中心(MSC)具有一般市話交換機的功能，還有移動業務所需處理的越區切換、漫游等功能。

4)傳輸線

連接各設備的中繼線。MSC到BS之間的傳輸主要采用微波或光纜等方式。

2、工作方式：

按通話狀態和頻率的使用方法（工作方式）分類：

1、單工

2、雙工

3、半雙工

1）單工：收、發交替

同頻單工：收發用一個頻率 異頻單工：收發各用一個頻率

2）半雙工：一方雙工，另一方單工

3）雙工：收發同時工作。（最復雜）移動通信用

時分雙工：在通信中在不同時刻進行上下行數據傳送模式。發送的時候不接收，接收的時候不發送。上下傳送數據的時間不一樣，但使用的頻率是一樣的。

頻分雙工：上下行在不同的頻率上發送和接收。

三、移動通信系統是發展歷程

1、第一代移動通信系統（1G，1st Generation）出現時間：1980s 系統類型：FDMA（頻分多址），模擬話音通信系統 代表性系統

i.美國AMPS(Advanced Mobile Phone System，也稱為IS-54)： ii.英國TACS(Total Access Communication System)我國郵電部于1987年確定以TACS制式作為我國模擬制式蜂窩移動電話的標準。2001年關閉模擬網。

討論：為什么要淘汰第一代模擬移動通信系統？

2、第二代移動通信系統（2G，2st Generation）出現時間：1990s 系統類型：TDMA(時分多址)或窄帶CDMA（碼分多址），傳遞話音和低速數據的窄帶數字通信系統

代表性系統

i.歐洲的GSM(Global System for Mobile communication)： ii.北美的D-AMPS(Digital AMPS，也稱為IS-136)： iii.北美的CDMA（IS-95，Interim Standard 95）

iv.日本的PDC（Personal Digital Communication system）:

3、第2.5代移動通信系統（2.5G，2.5st Generation）出現時間：1996 系統類型

i.TDMA、CDMA（碼分多址），中速數據傳遞的數字通信系統 代表性系統

ii.GPRS(General Packet Radio Service,通用分組無線業務,速率144kbit/s)GSM向WCDMA的演進策略 iii.IS-95B（速率115.2kbit/s）

IS-95向cdma2000的演進策略

4、第三代移動通信系統（3G，3rd Generation）出現時間：2000s 系統類型：FDMA、TDMA和寬帶CDMA，傳遞多媒體業務的寬帶數字通信系統

代表性系統

i.歐洲的WCDMA(（Wideband CDMA，寬帶碼分多址）)ii.北美的cdma2000 iii.中國的TD-SCDMA（（Time Division-Synchronous CDMA，時分-同步碼分多址）

四、對兩節課的內容進行歸納總結

五、布置作業

第五篇：移動通信

五、簡答題：

1、簡述蜂窩移動通信系統中，用來提高頻譜利用率的技術(最少兩種)答:同頻復用和多信道共用、小區制；

2、簡述蜂窩移動通信系統中，用來提高抗干擾的幾種技術(最少四種)

3、答：分集、功率控制、跳頻、DTX

3、簡述GSM網絡中采用的DTX技術是如何實現的

答：在語音間隙期間，發送SDI幀后關閉發射機，收端根據SDI自動合成舒適噪聲；

4、實現跳頻有哪些方式？

答：按照跳變速率分為:慢跳頻和快跳頻； 按照基站跳變方式分為:基帶跳頻和射頻跳頻

5、簡述GSM網絡中慢跳頻

答：GSM中，跳頻屬于慢跳頻，每一TDMA幀的某個時隙跳變一次，速率為217跳/秒；

6、常用的分集技術和合并技術有哪些？

答：分集技術：空間分集、頻率分集、時間分集和極化分集； 合并技術: 選擇式合并、最大比值合并和等增益合并；

7、簡述直擴系統的兩種形式；

答：(1)、發端用戶數據信息首先進行地址調制，再與PN碼相乘進行擴頻調制；(2)、發端用戶數據直接與對應的PN碼相乘，進行地址調制的同時又進行擴頻調制。前者需要多個地址碼，一個PN碼，后者需要多個正交性良好的PN碼。

8、簡述CDMA系統中的更軟切換實現過程；

答：更軟切換是發生在同一基站具有相同頻率的不同扇區之間，它是由基站完成的，并不通知MSC。

9、簡述GSM中，主頻C0的時隙(信道)如何映射的？

答：TS0和TS1映射的是BCH，其余6個信道映射的是TCH。

10、簡述GSM的幀結構；

答：每一幀含8個時隙，時間4.62ms，包含數據156.25bit，51個26復幀或者26個51復幀組成一個超幀，2048個超幀構成一個超高幀。

11、什么是小區制？為何小區制能滿足用戶數不斷增大的需求？ 答：小區制是將整個服務區劃分為若干個小無線區，每個小區設置一個基站負責本區的移動通信的聯絡和控制，同時又在MSC的同一控制下，實現小區間移動通信的轉接及其與PSTN網的聯系。采用小區制，可以很方便的利用同頻復用，所以可以滿足不斷增加的用戶需求。

12、正六邊形無線區群應滿足什么樣的條件？

答：無線區群數N=a*a+a*b+b*b（a，b分別為自然數且不同時為0)另外：

1、若干單位無線區群能彼此鄰接；

2、相鄰單位無線區群中的同頻小區中心間隔距離相等。

13、什么是多信道共用？有何優點？

答：是指網內大量用戶共同享有若干無線信道；

14、話務量是如何定義的？什么是呼損率？

答：話務量指在一個單位時間(1小時)呼叫次數與每次呼叫平均時間的乘積；一個通信系統里，造成呼叫失敗的概率稱為呼損率。

15、如何提高頻率利用率？

答:可采取同頻復用、多信道共用、小區制式；

16、什么叫位置登記？為什么必須進行位置登記？

答：當移動臺進入一個新的位置區LA時，由于位置信息的重要性，因此位置的變化一定要通知網絡，這就是位置登記；進行位置登記，是為了避免網絡發生一起呼叫現象。23．什么是軟容量？N-CDMA 系統軟容量的意義何在？(b)TD M A 答：在模擬頻分FDMA 系統和數字時分TDMA 系統中同時可接入的用戶數是固定的，當沒有空閑信道時，無法多接入任何一個其它的用戶，而DS-CDMA 系統中，多增加一個用戶只會使通信質量略有下降，不會出現硬阻塞現象。這就是N-CDMA 系統的軟容量。軟容量對于解決通信高峰期時的通信阻塞問題和提高移動用戶越區切換的成功率無疑是非常有意的。

17、什么是切換？切換實現過程可以分為哪幾類？

答: 移動臺在通信過程中，由一個小區進入相鄰小區，為了保持不間斷通信所進行的控制技術叫做切換；切換分為:同一個MSC下不同BSC的切換；同一MSC下同一BSC的切換；不同MSC之間的切換。

18、不同MSC下的切換是如何進行的？

答: 不同MSC，MS要通過原BSC通知原MSC，請求切換，原MSC負責建立與新MSC建立鏈路，再發送切換命令，MS建立鏈路后，拆除原鏈路。

19、什么是跳頻？為什么要進行跳頻？

答：通信過程中，載頻在幾個頻點上按照一定的序列變化，稱為跳頻； 跳頻可以改善由多徑衰落引起的誤碼特性。

20、什么是語音間斷傳輸？有何優點？

答：發送端在語音間隙，也就是無聲期間，發送SDI寂靜描述幀后關閉發射及，接收端在這一期間根據接收到的SDI自動合成舒適噪聲；利用DTX技術，可以降低干擾，可以節省移動臺耗電；

21、分集的含義是什么？

答：分集有2個含義：分散傳輸:使接收端能獲得多個統計獨立的、攜帶同一信息的數據流地衰落信號；二是集中合并處理，接收機把受到的多個獨立衰落信號進行合并，以降低衰落的影響；

22、常用的分集技術和合并技術有哪些？

答：分集技術: 空間分集、時間分集、頻率分集和極化分集； 合并技術: 選擇式合并、最佳比值合并和等增益合并；

23、什么是擴頻？擴頻系統是如何提高抗干擾能力的？

答：系統占用的頻帶寬度遠遠大于要傳輸的原始信號的帶寬，通常100倍以上增益比的系統叫做擴頻系統。

24、簡述CDMA系統的三大原理和三大必備條件？

答：CDMA系統，三大技術是：碼分多址、擴頻和同步。

26、計算第121號頻道上下行工作頻率。

答：f(上行)=890.2+(121-1)*0.2=914.2MHz； f(下行)=f1+45=959.2MHz 27、4*3復用方式的含義是什么？

答：指的是4個正六邊形構成一個無線區群，每個基站區用三個120度扇區

28、什么叫做突發脈沖序列？

答: GSM網絡中，每一幀中一個時隙中的信息格式就稱為一個突發脈沖序列。

29、GSM中有哪些突發脈沖序列？分別在什么信道中使用？

答：GSM有普通突發脈沖序列NB，頻率校正突發脈沖序列FB，同步突發脈沖序列SB，接入突發脈沖序列AB，空閑突發脈沖序列。

31、什么是PIN碼？什么是PUK碼？

答：PIN是SIM卡的個人身份識別碼，PUK是對應的解碼。

32、什么是GPRS?有哪些特點？ 答：GPRS指通用無線分組業務，采用了分組交換技術，能高效的傳輸數據，優化了網絡資源利用。它定義了新的GPRS無線信道，且分配方式十分靈活；支持中高速率數據傳輸，最高理論達115kbps；接入網絡速度快；與GSM具有一樣的安全功能；實現按數據流量的計費功能；永遠在線的功能。

33、簡述3G的三大標準，及其發展基礎。

答：W-CDMA：GSM TD-SCDMA：GSM CDMA2000：IS-95CDMA

35、指出幾個移動設備供應商，及其所屬地區(國家)。

答：華為、中興：中國；阿爾卡特：法國；北電：加拿大； 愛立信：瑞典；三星：韓國

37、什么是軟切換？N-CDMA系統軟切換有什么優越性？

答：發生在使用同頻的相鄰小區間且在同一MSC下的切換稱為軟切換；

38、擴頻通信有哪些優點？

答：抗干擾能力好；保密性好；可以實現碼分多址、抗多徑衰落。

39、為什么CDMA系統容量稱為“軟容量”？

答:CDMA系統中眾多用戶共享一個載頻，互相用碼型區分，當系統容量滿載時，另外完全可以增加少數用戶，只會引起語音質量

輕微下降，增加用戶，意味著增加背景干擾，信噪比略降，而不會出現信道阻塞現象； 40、移動通信的切換由哪三個步驟來完成？

答：

1、MS發送測試報告；

2、網絡對測試報告做出分析后，發送切換指令；

3、MS與新小區建立鏈路。

41、分集技術的作用是什么？它可以分成哪幾類？

答：分集技術，可以改善多徑衰落引起的誤碼，可分為空間分集、頻率分集、時間分集、極化分集等。

42、說明GSM系統中MSC的作用。

答:MSC是網絡的核心，完成系統的電話交換功能；負責建立呼叫，路由選 擇，控制和終止呼叫；負責管理交換區內部的切換和補充業務；負責計費和賬單 功能；協調與固定電話公共交換電話網間的業務，完成公共信道信令及網絡的接 口。

44、GSM提供的控制信道有哪幾種？它們的作用是什么？ 答：

1、廣播控制信道，分為：

FCCH：頻率校正信道，傳送校正MS頻率的信息； SCH：傳送MS的幀同步、BTS的識別碼BSIC； BCCH：傳播每個BTS小區特定的通用信息；

2、公共控制信道CCCH：基站與移動臺間點到點的雙向信道；

3、專用控制信道DCCH

45、什么是CDMA的雙模式？

答：指移動臺既可以工作在CDMA系統，也可以工作在AMPS系統；

46、什么是GSM雙頻手機？ 答：是指MS能在GSM900和GSM1800之間切換；

47、簡述三方切換。答：若移動臺處于三個基站交界區，將會發生三方切換，只要另兩個中有一方的容量有余，都優先進行軟切換。

48、GSM網絡由幾部分組成。

答：有網絡子系統NSS、基站子系統BSS,操作子系統OSS、移動臺子系統MSS。

49、簡述AUC的功能。

答：用戶鑒權，對無線接口上的語音、數據和信號進行保密等，這些工作都是由AUC來完成的。

50、簡述射頻跳頻。

答：射頻跳頻又稱為頻率合成器，是采用改變頻率合成器的輸出頻率，從而使得無線收發信機的工作頻率由一個頻率跳到另一個頻率的。