蜂窝移动通信

蜂窝移动的过去、现在与将来1蜂窝移动的过去、现在与将来通信工程系蜂窝移动的过去、现在与将来2中文摘要蜂窝通信技术发展之快令人惊叹，经过近十年多的时间，中国的第一代蜂窝移动通信系统已基本淘汰，第二代的GSM（GroupSpecialMobile)网络已经发展成为世界上最大的蜂窝移动通信网络。而目前人们期待的3G（3rdGeneration)虽未完全商化，但已处于发展阶段。蜂窝网移动通信技术即移动通信中除单区制和多区制外更好的一种，有着非常好的应用前景，也是第二代移动通信的支柱。本文首先介绍了“蜂窝移动导论、现代通信技术、移动通信的不同分类及模拟蜂窝通信和数字蜂窝通信的相关知识”，更重要的是要突出蜂窝移动通信的发展历程：过去的第一代蜂窝移动通信系统，现在的GSM网络和将来的3G系统甚至4G(4thGeneration)系统。重点针对蜂窝移动通信的总发展趋势作出展望，使人们较清晰地了解到现代蜂窝网移动通信系统。关键词：蜂窝通信模拟系统数字系统3GGSMAbstractCellularcommunicationtechnology'srapiddevelopmenthasamazedus.Afternearlyadecade'stime,China'sfirstgenerationofcellularmobilecommunicationsystemhasbeenbasicallyeliminated,thesecond-generationGSM(Group蜂窝移动的过去、现在与将来3SpecialMobile)networkhasgrowntobecometheworld'slargestcellularmobilecommunicationsnetwork.Atpresent,peoplearelookingforwardtothe3G(3rdGeneration),althoughnotfullybusiness-oriented,itisatthedevelopmentstage.Cellularmobilecommunicationtechnologyofmobilecommunications,inadditiontosingle-zonesystemandmulti-zonesystem,abetteroutside,hasaverygoodprospect,isthesecond-generationmobilecommunicationsbackbone.ThisarticlefirstintroducestheIntroductiontocellularmobile,moderncommunicationtechnology,mobilecommunications,thedifferentclassificationandanalogcellularcommunicationsanddigitalcellularcommunications-relatedknowledge,butmoreimportantlytohighlightthecourseofdevelopmentofcellularmobilecommunications:Inthepastthefirstgenerationofcellularmobilecommunicationsystem,theexistingGSMnetworkandfuture3Gsystemsandeven4G(4thGeneration)systems.Wewillfocuseontheoverallprospectsforthedevelopmenttrendofcellularmobilecommunicationstomakepeopleunderstandthemoderncellularmobilecommunicationsystemmoreclearly.蜂窝移动的过去、现在与将来4Keywords:Cellular、Simulation、Digital、System、3G、GSM目录第一章现代通信技术概论·································11.1概述···········································11.2移动通信分类································11.3移动通信系统的组成及特点····················11.4移动通信的发展概况··························2第二章蜂窝系统导论······························42.1模拟与数字蜂窝系统·························42.1.1模拟系统································42.1.2数字蜂窝系统····························52.2蜂窝移动的操作······························52.2.1操作流程································62.2.2每个小区中每小时的最大呼叫次数··········7第三章蜂窝移动的历史·····························83.1模拟系统···································8蜂窝移动的过去、现在与将来53.1.1模拟蜂窝移动通信系统的组成··············83.1.2模拟蜂窝移动通信系统的控制及信令·······93.1.3模拟蜂窝移动通信系统的工作过程·········103.1.4模拟蜂窝系统在世界范围的使用情况·······113.2第二代蜂窝系统····························123.2.1GSM系统·······························133.2.2北美TDMA·····························143.3第三代蜂窝系统（3G）·························153.3.1W-CDMA的概念··························163.3.2当前状况······························163.4蜂窝系统的前景展望·························173.4.1B3G系统······························173.4.24G系统································18附录：参考文献···········································19工作总结·········································20蜂窝移动的过去、现在与将来第一章1第一章现代通信技术概论(引言）1.1概述现代的通信技术可概括为以下五大类：（1）光纤通信系统光纤通信系统是以光导纤维和激光技术、光电集成技术为基础发展起来的新的通信系统，它主要用于国际国内长途干线，也用于短局间中继，具有容量大、重量轻、体积小、易铺设、保密性强等优点。（2）数字程控交换系统数字程控交换系统具有功能强、灵活可靠、抗干扰能力强、体积小、重量轻等特点，所以已成为PSTN（公共交换电话网）的主要支撑系统。（3）卫星通信系统卫星通信系统主要作为国际间通信或中央对边远地区的长途通信及电视转播的传播媒介。一颗卫星可以俯视地球二分之一的区域，三颗卫星即可实现全球通信。（4）数字微波通信系统数字微波通信以抗干扰能力强、噪声小、传输质量高、造价低而受到欢迎。目前，它和前三种通信方式构成了统一的通信网，承担着主要的通信任务。（5）移动通信系统移动通信系统是指能够实现移动通信的技术系统，是现代通信中发展最为迅速的一种通信手段，由于大规模集成电路和微处理机的应蜂窝移动的过去、现在与将来第一章2用，大大促进了移动通信设备的小型化、自动化，并使系统向大容量和多功能发展，移动通信业务必将有更大发展，在整个通信业务中占据重要地位。通信技术总的发展趋势具有以下基本特征：（1）数字化（2）综合化和宽带化（3）智能化（4）标准化（5）个人化1.2移动通信的分类所谓的移动通信是指通信的双方，至少有一方是在移动中进行信息交换的。例如，固定点与移动体之间、或移动体之间的通信，都属于移动通信的范畴。移动通信按用途、频段、制式、入网方式等不同可以有不同的分类方法。按使用对象分，可分为军用、民用；按用途和区域分，可分为陆上、海上、空间；按经营方式分，可分为公众网、专用网；按网形式分，可分为单区制、多区制、蜂窝制；按信号性质分，可分为模拟、数字；按无线电频道方式分，可分为同频单工、异频单工、异频双工；按调制方式分，可分为调频、调相、调幅等；按多址复接方式分，可分为频分多址（FDMA）、时分多址（TDMA)、码分多址（CDMA）。1.3移动通信系统的组成及特点移动通信系统一般由移动台（MS）、基站（BS)、移动业务交换中蜂窝移动的过去、现在与将来第一章3心（MSC)以及市话网（PSTN)相连接的中继线等组成，如图1.1所示。图1.1移动通信系统的组成基站和移动台设有收、发信机和天馈线等设备。每个基站都有一个可靠通信的服务范围，成为无线小区。无线小区的大小，主要由发射功率和基站天线的高度决定。服务面积可分大区制、中区制和小区制三种。移动交换中心主要用来处理信息和整个系统的集中控制管理。移动交换中心还因系统不同而有几种名称，如在AMPS系统中被称为移动交换局MTSO，而在NMT-450、900系统中又被称为移动交换机MTX.移动通信系统具有以下特点:(1)在移动通信（特别是陆上移动通信）中，由于移动台的不断运动导致接收信号强度和相位随时间、地点而不断变化，电波传播条件十分恶劣。（2）移动形成的多普勒效应将产生附加调剂。移动使用电波传播市话局BSBSBSMSC移动网（PLMN)中继线“有线”市话网（PSTN)无线小区cosf蜂窝移动的过去、现在与将来第一章4产生多普勒效应。移动产生的多普勒效应为：式中，为移动体速度，为工作波长，为电波入射角。此公式表明，移动速度越快，入射角越小，则多普勒效应就越严重。（3）在移动通信中，基站往往设置若干个收、发信机，移动台的位置和地区分布密度也随时变化。因此，在系统设计时，应根据不同形式的干扰，采取相应的抗干扰措施。（4）移动通信特别是陆地上移动通信的用户数最大，为缓和用户数量大与可利用的频道数有限的矛盾，出开发新频段之外，还应采取各种有效利用频率的措施，如压缩频带、缩小波道间隔、多波道公用等，即采用频谱和无线频道有效利用技术。（5）移动台应小型、轻量、低功耗和操作方便。同时，在有振动和高、低温等恶劣的环境条件下，要要求移动台能够稳定、可靠地工作。1.4移动通信的发展概况移动通信的国际动向如表1.2所示，可概括为三代。第一代从图1.2移动通信的国际动向1980年开始历经大约10年时间，这是汽车电话和无绳电话独立问世及独立发展时期。1979年12月在日本东京汽车电话开始运营，使用频段为800MHz.1980年采用FDMA（频多分址）方式的无绳电话也开始在日本运营。这时期的系统是模拟系统。表1.1移动通信的国际动向蜂窝移动的过去、现在与将来第一章5特征第一代（1990-200）模拟系统第二代（1990-2000）数字系统第三代（200年以后）综合网汽车电话采用小区制汽车电话系统问世各国的系统不同世界上至少有6种以上运行由于数字化可实现大容量化1）GSM（欧洲）2）LS-54（北美）3）PDC（日本）FPLMTS问世：1）实现世界漫游2）确保与有线固定网同等品质3）可实现个人通信无绳电话独立操作型：1）主要用于室内狭小范围的通信2）母子机件的通信网络扩大（从室内使用到室内外共用）实现标准化：1）DECT（欧洲）2）