通信工程 选修课考试整理的课件 - 图文

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通信工程

手机发展(一): ? 1844年5月24日。莫尔斯的电报机从华盛顿向巴尔的摩发出人类历史的第一份电

报\上帝创造了何等奇迹!\

? 1875年6月2日,贝尔做实验的时候,不小心把硫酸溅到了自己的腿上。他疼得对

另一个房间的同事喊到―沃尔森,快来帮我啊!‖而这句话通过实验中的电话传到了在另一个房间接听电话的沃尔森耳里,成为人类通过电话传送的第一句话。至今美国波士顿法院路109号的门口,仍钉着块镌有:1875年6月2日电话诞生在这里的铜牌。

? 1831年,英国的法拉第发现了电磁感应现象,麦克斯韦进一步用数学公式阐述了法

拉第等人的研究成果,并把电磁感应理论推广到了空间。而60多年后赫兹在实验中证实了电磁波的存在。

? 电磁波的发现,成为\有线电通信\向\无

线电通信\的转折点,也成为整个移动通信的发源点。

手机发展(二): ? 1973年4月的一天,一名男子站在纽约

的街头,掏出一个约有两块砖头大的无线电话,并开始通话。这个人就是手机的发明者马丁库泊。当时他还是摩托罗拉公司的工程技术人员。这是当时世界上第一部移动电话。 ? 1975年,美国联邦通信委员会(FCC)确

定了陆地移动电话通信和大容量蜂窝移动电话的频谱。为移动电话投入商用做好了准备。 ? 1979年,日本开放了世界上第一个蜂窝

移动电话网。 ? 1982年欧洲成立了GSM(移动通信特别

组) ? 1985年,第一台现代意义上的可以商用

的移动电话诞生。它是将电源和天线放置在一起,

1-2 电话之父-贝尔

重量达3公斤。 ? 与现代形状接近的手机,则诞生于1987

年。其重量仍有大约750克,与今天仅重60克的手机相比,象一块大砖头。

移动通信的发展历史 – 1 ? 第一代蜂窝移动通信系统(1G,1st Generation)

? 需起源于朗讯提出的蜂窝概念 根本目的 – 更有效地使用有限的资源

? 求驱动

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表 1 - 1 几种模拟蜂窝移动通信系统

? 出现于70年代末,80年代初

从固定向移动需求发展 特点

优点 - 技术简单 缺点 - 技术落后 代表性系统

美国AMPS(Advanced Mobile Phone System) 英国TACS(Total Access Communication System) 内地采用的制式

TACS系统和ETACS系统

G1中国的第一代移动通信系统

?中国的移动电话业务:

?始于

1981年,150MHz系统,8个信道,Power能容纳的用户数只有20个。

?相继发展的有450MHz系统,如重庆市电信局首期建设的诺瓦特系统,河南省交通厅建成的MAT-A系统等。

?1987年,我国在上海首次开通900MHz模拟蜂窝移动电话系统,属TACS制式;同年

Time FDMA

Frequency

11月,广东省也建成开通了珠江三角洲的900MHz蜂窝移动电话网。

第一代的关键技术:频分多址(FDMA)

含义:每个用户占用一个频率 用户识别:频道号 特点:

简单,容易实现,适用于模拟和数字信号 以频率复用为基础,以频带划分各种小区

需要严格的频率规划,是频率受限和干扰受限系统

以频道区分用户地址,一个频道传输一路模拟/数字话路 对功控的要求不严,硬件设备取决于频率规划和频道设置 基站由多部不同载波频率的发射机同时工作 不适宜大容量系统使用

应用:模拟/数字蜂窝移动通信系统

GSM系统频率资源(一)

GSM 900 :

890 915 935 960 双工距离 : 45 MHz

GSM 1800 :

1710 1785 1805 1880 双工距离 : 95 MHz

信道间隔: B= 200kHz

GSM系统采用了FDMA方式: 频道1:记作f1:890~890.2MHz 频道2:记作f2:890.2~890.4 ……

频道124:记作:914.8~915

G2

第二代蜂窝移动通信系统(2G,2 Generation)

标准驱动:出现于80年代末,90年代初 欧洲发起 解决欧洲国家之间的漫游问题

特点: 标准化程度高 容量增加 代表性系统 GSM(Global System for Mobile Communication) DAMPS(Digital AMPS) 内地采用的制式 GSM系统

历史回顾:1992年,第一个数字蜂窝移动通信系统——欧洲的GSM(Global System for Mobile Communication)网络在欧洲开始铺设,由于其优越的性能,在全球范围内以惊人的速度得以扩张,目前已是全球最大的蜂窝通信系统。 1993年,中国的第一个全数字移动电话GSM系统在广东建成开通,之后中国移动和中国联通都采用了GSM。 中国移动的GSM系统基站的接收频段为890~908MHz,发射频段为935~953MHz 中国联通的GSM系统基站的接收频率为909~915MHz,发射频率为954~960 MHz。 第二代的关键技术:时分多址(TDMA) PowerTime含义:每个用户占用一个时隙 用户识别:时隙 特点:

以频率复用为基础,小区内以时隙区分用户 每个时隙传输一路数字信号,软件对时隙动态配置

系统要求严格的系统定时同步 是时隙受限和干扰受限系统

TDD模式下,上下行信道信息可以共享 Frequency应用:GSM系统:(上行 890~915MHZ,下行935~960MHZ)

频点间隔 200KHZ 每个频道8个时隙 GSM系统频率资源(二)

频道1:记作f1:890~890.2MHz 频道2:记作f2:890.2~890.4 …… 频道124:记作f124: 914.8~915双工距离为45MHz; 信道间隔:B= 200kHz。 2G——CDMA

历史回顾:1995年,美国的高通公司(Qualcomm)提出了一种采用码分多址(CDMA, Code Division Multiple Access)方式的数字蜂窝系统技术解决方案(IS-95 CDMA),目前已分别在中国、韩国、北美等国 家和地区投入使用,用户反映良好。

1996年12月在广州建起我国第一个CDMA试验网,1997年10月广州、上海、西安、北京四个城市的 CDMA试验网通过了漫游测试,同年11月,北京试验点向社会开放。

中国联通的CDMA系统基站的接收频率为825~835MHz,发射频率为870~880MHz;

FDMA/TDMA G3移动通信的发展历史 – 3

第三代蜂窝移动通信系统 技术和利益驱动,出现于90年代中后期,FDD方式。日本发起,欧 洲响应形成WCDMA雏形

TDD方式 ,中国和SIMENSE等提出,最后融合 特点:提高容量,支持多媒体方式

代表性标准:

cdma2000:中国电信;WCDMA; 新联通(原联通+网通)(Wideband CDMA,宽带码分多址);

TD-SCDMA:中国移动(Time Division-Synchronous CDMA,时分-同步码分多址)。

移动通信的发展历史 – 4

1st Generation 2nd Generation 2.5 3rd Generation 4th Generation Analog Systems Current Systems IS-95A Digital IS-95B GPRS cdma2000 W-CDMA (UTRA) GSM PDC NMT AMPS TACS JTACS HR-PDC Enhanced Digital systems(3G) IS-54 IS-136 TD-SCDMA 1981 1985 1987 1991 1994 1996 2000 2002 2006 第二代与第一代的区别:技术的进步和标准化进程 第三代与第二代的区别:话音业务和分组数据业务并存 第四代与第三代的区别:单纯的提高数据速率? To be determined

第三代的关键技术:码分多址(CDMA) 含义:每个用户使用一个码型,频率/Time时间共享 Power用户识别:码型 特点:

每个基站只需一个射频系统

每个码传输一路数字信号 每个用户共享时间和频率 是一个多址干扰受限系统 需要严格的功率控制 需要定时同步

软容量、软切换,系统容量大 抗衰落、抗多径能力强

应用:IS-95 CDMA系统、cdma2000系统、WCDMA、TD-SCDMA系统 移动通信目前的基本分类

无线寻呼: 面向单向广播应用,面向全社会 无绳电话; 面向室内应用,面向特定个体 小灵通: 无线,市话

蜂窝系统: 面向全球移动性,面向全社会,主要执行消费功能。

CDMA Frequency

本文来源:https://www.bwwdw.com/article/n3zd.html

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