1、蜂窝移动通信技术 基础知识和基本概念 移动通信技术的发展 2G蜂窝移动通信技术 课后作业 基础知识和基本概念 标准化组织 多址方式 通信工作方式 蜂窝通信概念标准化组织 标准的重要性 国际标准化组织 地区性标准化组织国际标准化组织 ISO（ International Organization for Standardization）国际标准化组织 ITU（ International Telecommunications Union） 国际电信联盟地区性标准化组织 ANSI （ American National Standards Institute） 美国国家标准学会 ARIB（ Ass
2、ociation of Radio Industries and Businesses）日本无线工业及商贸联合会 CCSA（ China Communications Standards Association）中国通信标准化协会 CWTS （ China Wireless Telecommunications Standards group）中国无线电讯标准组 地区性标准化组织 EIA（ Electronic Industries Alliance）美国电子工业协会 ETSI（ European Telecommunications Standards Institute）欧洲电信标准化协会
3、 /欧洲电信标准化组织 FCC（ Federal Communications Commission）美国联邦通信委员会。 TTA（ Telecommunications Technology Association）韩国电信技术协会多址方式电信资源是有限的！ FDMA（频分多址） TDMA（时分多址） CDMA（码分多址） SDMA（空分多址）FDMA（频分多址） Frequency Division Multiple Access 不同用户使用不同的频段发送信号 FDMA系统为每位用户在可用频段内分配一小部分频率或频道，且在相邻的一对频道之间留出一小部分频谱作为保护带，以减少来自相邻频道的
4、干扰 无争用协议TDMA（时分多址） Time Division Multiple Access 不同用户使用整个频段的不同时间段发送信号 每个时间周期分为多个时间段，称为时隙。每对相邻的时隙都被一小段时间段（作为保护时间）分隔开，以减少来自相邻信道的干扰 基于奈奎斯特抽样定理 无争用协议CDMA（码分多址） Code Division Multiple Access 不同用户使用整个频段的不同 特定码字发送信号 在 CDMA系统中，每个用户信号在整个传输过程中都使用一个宽带信道，使用相同的载频，占用相同的带宽 根据分配给每个用户的特定码字来区分不同用户的信号CDMA（码分多址） 根据信道情况
5、， CDMA可被认为是无争用协议或争用协议 如果信道中同时传输的用户数或者多址干扰值低于某一给定的阈值，系统可成功处理所有的传输，那么 CDMA就是无争用协议 如果干扰值大于该阈值，将会在传输中丢失所有同时传输的分组，那么 CDMA就是争用协议 因此，我们将 CDMA视为一个功率受限系统，受限于来自其他用户的全部干扰功率SDMA（空分多址） Spatial Division Multiple Access 利用空间分割构成不同的信道 是一种信道增容方式，与其他多址方式完全兼容，从而可实现组合的多址方式，例如空分 -码分多址（ SD-CDMA） 实现的关键是智能天线技术通信工作方式 单工通信 只
6、能有一个方向的通信而没有反方向的交互 半双工通信 通信的双方都可以发送信息，但不能双方同时发送 (当然也就不能同时接收 ) 全双工通信 通信的双方可以同时发送和接收信息。 TDD： Time Division Duplex 时分双工 FDD： Frequency Division Duplex频分双工蜂窝通信 概念 蜂窝移动通信 宏蜂窝小区 微蜂窝小区 分级蜂窝结构 微微蜂窝小区 三层分级蜂窝结构 智能蜂窝一个蜂窝组ACDEFGB 一个字母代表一组频率，不同的字母代表不同组的频率。蜂窝式无线电话网ACDEFGBACDEFGBACDEFGBACDEFGBACDEFGB蜂窝移动通信FCC的定义 :
7、一个 高容量 的陆上移动通信系统，分配给系统中的 频谱 被划分为独立的信道，这些信道按组分配给各个地理 小区，这些小区覆盖了一个蜂窝地理服务区。独立的信道能够被服务区内的不同小区 复用 。蜂窝移动通信 蜂窝概念可用于 FDMA系统，使同样的子频段可在距离足够远的蜂窝群中多次使用 也可用于 CDMA系统，降低干扰，提高系统容量 同样可用于 TDMA系统，通过 TDMA与FDMA技术的结合提供较高的系统容量，容纳更多用户宏蜂窝小区 (macrocell) 每小区的覆盖半径较大，大多为 1km25km。 宏蜂窝小区基站的发射功率较强，一般在 10W 以上，天线也做得较高。 宏蜂窝小区 每个小区中有一
8、个基站，与处于其服务区内的移动台建立无线通信链路。 各个小区的基站可通过电缆、光缆或微波链路与移动交换中心 (MSC)相连。 移动交换中心通过 PCM电路与市话交换局相连接。宏蜂窝小区存在的问题 “盲点 ”：由于网络漏覆盖或电波在传播过程中遇到障碍物而造成阴影区域等原因，使得该区域的信号强度极弱，通信质量低劣 “热点 ”：由于客观存在商业中心或交通要道等业务繁忙区域，造成空间业务负荷的不均匀分布微蜂窝小区 (microcell)微蜂窝小区是在宏蜂窝小区的基础上发展起来的一门技术。 覆盖半径大约为 30m 300m； 发射功率较小，一般在 1W以下； 基站天线置于相对低的地方，如屋顶下方，高于地
9、面 5m 10m； 传播主要沿着街道的视线进行，信号在楼顶的泄露小。微蜂窝小区 最初被用来加大无线电覆盖，消除宏蜂窝中的 “盲点 ”。 由于低发射功率的微蜂窝基站允许较小的频率复用距离，每个单元区域的信道数量较多，因此业务密度得到了巨大的增长，且 RF干扰很低，将它安置在宏蜂窝的 “热点 ”上，可满足该微小区域质量与容量两方面的要求。分级蜂窝结构 相邻微蜂窝的切换都回到所在的宏蜂窝上，宏蜂窝的广域大功率覆盖可看成是宏蜂窝上层网络，并作为移动用户在两个微蜂窝区间移动时的 “安全网 ” 大量的微蜂窝构成微蜂窝下层网络。微微蜂窝小区 (picocell)随着容量需求进一步增长，运营者可按同一规则安装
10、第三或第四层网络，即微微蜂窝小区 覆盖半径更小，一般只有 10m 30m； 基站发射功率更小，大约在几十毫瓦左右； 天线一般装于建筑物内，业务集中地点微微蜂窝小区 微微蜂窝实质就是微蜂窝的一种，作为网络覆盖的一种补充形式而存在 主要用来解决商业中心、会议中心等室内 “热点 ”的通信问题。三层分级蜂窝结构 宏蜂窝用于处理快速移动车辆的业务； 微蜂窝处理慢速移动，集中于步行或交通阻塞车辆的业务； 微微蜂窝用于覆盖商场和办公区等室内区域。用户接入时，系统根据所测得的信号强度和各蜂窝的容量为某一呼叫选择最恰当的蜂窝。 智能蜂窝 是相对于智能天线而言的，指基站采用具有高分辨阵列信号处理能力的自适应天线系统，智能地监测移动台所处的位置，并以一定的方式将确定的信号功率传递给移动台的蜂窝小区。 智能蜂窝 智能天线利用数字信号处理技术，产生空间定向波束，使天线主波束对准用户信号到达方向，旁瓣或零陷对准干扰信号到达方向，达到充分高效利用移动用户信号并删除或抑制干扰信号的目的。 智能蜂窝既可以是宏蜂窝，也可以是微蜂窝和微微蜂窝。 这项技术正在研制过程中。智能蜂窝提高未来移动通信系统性能的几个方面： 扩大系统覆盖区域； 提高频谱利用率，增加系统容量； 降低基站发射功率，减少信号间干扰； 减少电磁环境污染； 节省系统成本。
