【資料名稱】：移動(dòng)通信基本知識(shí)

【資料作者】：深圳市中興通訊股份有限公司

【資料日期】：200806

【資料語言】：中文

【資料格式】：DOC

【資料目錄和簡(jiǎn)介】：

引言
1.1移動(dòng)通信概述
隨著社會(huì)的進(jìn)步、經(jīng)濟(jì)和科技的發(fā)展，特別是計(jì)算機(jī)、程控交換、數(shù)字通信的發(fā)展，近些年來，移動(dòng)通信系統(tǒng)以其顯著的特點(diǎn)和優(yōu)越性能得以迅猛發(fā)展，應(yīng)用在社會(huì)的各個(gè)方面，到目前為止，全球移動(dòng)用戶超過 1億 ，預(yù)計(jì)到本世紀(jì)末用戶數(shù)將達(dá)到2億。無線通信的發(fā)展?jié)摿Υ笥谟芯�通信的發(fā)展，它不僅僅提供普通的電話業(yè)務(wù)功能，并能提供或即將提供豐富的多種業(yè)務(wù)，滿足用戶的需求。
移動(dòng)通信的主要目的是實(shí)現(xiàn)任何時(shí)間、任何地點(diǎn)和任何通信對(duì)象之間的通信。
從通信網(wǎng)的角度看，移動(dòng)網(wǎng)可以看成是有線通信網(wǎng)的延伸，它由無線和有線兩部分組成。無線部分提供用戶終端的接入，利用有限的頻率資源在空中可靠地傳送話音和數(shù)據(jù)；有線部分完成網(wǎng)絡(luò)功能，包括交換、用戶管理、漫游、鑒權(quán)等，構(gòu)成公眾陸地移動(dòng)通信網(wǎng)PLMN。從陸地移動(dòng)通信的具體實(shí)現(xiàn)形式來分主要有模擬移動(dòng)通信和數(shù)字移動(dòng)通信這兩部種。
移動(dòng)通信系統(tǒng)從40年代發(fā)展至今，根據(jù)其發(fā)展歷程和發(fā)展方向，可以劃分為三個(gè)階段：
1.1.1第一代――模擬蜂窩通信系統(tǒng)
第一代移動(dòng)電話系統(tǒng)采用了蜂窩組網(wǎng)技術(shù)，蜂窩概念由貝爾實(shí)驗(yàn)室提出，70年代在世界許多地方得到研究，。當(dāng)?shù)谝粋�(gè)試運(yùn)行網(wǎng)絡(luò)在芝加哥開通時(shí)，美國(guó)第一個(gè)蜂窩系統(tǒng)AMPS（高級(jí)移動(dòng)電話業(yè)務(wù)）在1979年成為現(xiàn)實(shí)。
現(xiàn)在存在于世界各地比較實(shí)用的、容量較大的系統(tǒng)主要有：
（1）北美的AMPS；（2）北歐的NMT-450/900；（3）英國(guó)的TACS；其工作頻帶都在450MHz和900MHz附近，載頻間隔在30kHz以下。
鑒于移動(dòng)通信用戶的特點(diǎn)：一個(gè)移動(dòng)通信系統(tǒng)不僅要滿足區(qū)內(nèi)，越區(qū)及越局自動(dòng)轉(zhuǎn)接信道的功能，還應(yīng)具有處理漫游用戶呼叫（包括主被叫）的功能。因此移動(dòng)通信系統(tǒng)不僅希望有一個(gè)與公眾網(wǎng)之間開放的標(biāo)準(zhǔn)接口，還需要一個(gè)開放的開發(fā)接口。由于移動(dòng)通信是基于固定電話網(wǎng)的，因此由于各個(gè)模擬通信移動(dòng)網(wǎng)的構(gòu)成方式有很大差異，所以總的容量受著很大的限制。
鑒于模擬移動(dòng)通信的局限性，因此盡管模擬蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)還會(huì)以一定的增長(zhǎng)率在近幾年內(nèi)繼續(xù)發(fā)展，但是它有著下列致命的弱點(diǎn)：
A) 各系統(tǒng)間沒有公共接口。
B) 無法與固定網(wǎng)迅速向數(shù)字化推進(jìn)相適應(yīng)，數(shù)字承載業(yè)務(wù)很難開展。
C) 頻率利用率低，無法適應(yīng)大容量的要求。
D) 安全.利用率低，易于被竊聽，易做"假機(jī)"。
這些致命的弱點(diǎn)將妨礙其進(jìn)一步發(fā)展，因此模擬蜂窩移動(dòng)通信將逐步被數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信所替代。然而，在模擬系統(tǒng)中的組網(wǎng)技術(shù)仍將在數(shù)字系統(tǒng)中應(yīng)用。
1.1.2第二代――數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)
由于TACS等模擬制式存在的各種缺點(diǎn)，90年代開發(fā)出了以數(shù)字傳輸、時(shí)分多址和窄帶碼分多址為主體的移動(dòng)電話系統(tǒng)，稱之為第二代移動(dòng)電話系統(tǒng)。代表產(chǎn)品分為兩類：
1.1.2.1 TDMA系統(tǒng)
TDMA系列中比較成熟和最有代表性的制式有：泛歐GSM、美國(guó)D-AMPS和日本PDC。
（1）D-AMPS是在1989年由美國(guó)電子工業(yè)協(xié)會(huì)EIA完成技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)制定工作，1993年正式投入商用。它是在AMPS的基礎(chǔ)商改造成的，數(shù)模兼容，基站和移動(dòng)臺(tái)比較復(fù)雜。
（2）日本的JDC（現(xiàn)已更名為PDC）技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)在1990年制定，93年使用，只限于本國(guó)使用。
（3）歐洲郵電聯(lián)合會(huì)CEPT的移動(dòng)通信特別小組（SMG）在88年制定了GSM第一階段標(biāo)準(zhǔn)phase1，工作頻帶為900MHz左右，90年投入商用；同年，應(yīng)英國(guó)要求，工作頻帶為1800MHz的GSM規(guī)范產(chǎn)生。
上述三種產(chǎn)品的共同點(diǎn)是數(shù)字化，時(shí)分多址、話音質(zhì)量比第一代好，保密性好、可傳送數(shù)據(jù)、能自動(dòng)漫游等。
三種不同制式各有其優(yōu)點(diǎn)，PDC系統(tǒng)頻譜利用率很高，而D-AMPS系統(tǒng)容量最大，但GSM技術(shù)最成熟，而且它以O(shè)SI為基礎(chǔ)，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)公開，發(fā)展規(guī)模最大。
1.1.2.2 N-CDMA系統(tǒng)
N-CDMA（碼分多址）系列主要是以高通公司為首研制的基于IS-95的N-CDMA（窄帶CDMA）。北美數(shù)字蜂窩系統(tǒng)的規(guī)范是由美國(guó)電信工業(yè)協(xié)會(huì)制定的，1987年開始系統(tǒng)研究，1990年被美國(guó)電子工業(yè)協(xié)會(huì)接受，由于北美地區(qū)已經(jīng)有統(tǒng)一的AMPS模擬系統(tǒng)，該系統(tǒng)按雙模式設(shè)計(jì)。隨后頻帶擴(kuò)展到1900MHz，即基于N-CDMA的PCS1900。
1.1.3 第三代――IMT-2000
隨著用戶的不斷增長(zhǎng)和數(shù)字通信的發(fā)展，第二代移動(dòng)電話系統(tǒng)逐漸顯示出它的不足之處。首先是頻帶太窄，不能提供如高速數(shù)據(jù)、慢速圖像與電視圖像等的各種寬帶信息業(yè)務(wù)；其次是GSM雖然號(hào)稱“全球通”，實(shí)際未能實(shí)現(xiàn)真正的全球漫游，尤其是在移動(dòng)電話用戶較多的國(guó)家如美國(guó)，日本均未得到大規(guī)模的應(yīng)用。而隨著科學(xué)技術(shù)和通信業(yè)務(wù)的發(fā)展，需要的將是一個(gè)綜合現(xiàn)有移動(dòng)電話系統(tǒng)功能和提供多種服務(wù)的綜合業(yè)務(wù)系統(tǒng)，所以國(guó)際電聯(lián)要求在2000年實(shí)現(xiàn)商用化的第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)，即IMT-2000，它的關(guān)鍵特性有：
（1）包含多種系統(tǒng)；
（2）世界范圍設(shè)計(jì)的高度一致性；
（3）IMT-2000內(nèi)業(yè)務(wù)與固定網(wǎng)絡(luò)的兼容；
（4）高質(zhì)量；
（5）世界范圍內(nèi)使用小型便攜式終端。

具有代表性的第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)技術(shù)：
主要存在兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)：
（1）以Qualcomm公司為代表提出的與IS-95系統(tǒng)反向兼容的寬帶cdmaOne建議。
建議采用多級(jí)DS-CDMA，射頻信道帶寬1.25/10/20MHz，PN碼片率為1.288/3.6864/7.3728/14.7456Mbps。采用多級(jí)的目的在于將5MHz分為3個(gè)1.25MHz帶寬的信道，以便于IS-95后向兼容，可以共享或重疊。
美國(guó)考慮在IMT-2000網(wǎng)絡(luò)發(fā)展目標(biāo)上，支持寬帶分組交換網(wǎng)為核心，將當(dāng)前的從功能上分層的網(wǎng)絡(luò)模式演變成端到端的客戶-服務(wù)器模式。

（2）專門開發(fā)與GSM系統(tǒng)反向兼容的UMTS標(biāo)準(zhǔn)，包括兩個(gè)子方案：
日本的W-CDMA
日本最大的移動(dòng)電話運(yùn)營(yíng)商N(yùn)TT DoCoMo提出的建議為相干多碼率寬帶CDMA（W-CDMA）。由于日本的第二代移動(dòng)電話系統(tǒng)并沒有成為全球化標(biāo)準(zhǔn)，而在第三代IMT-2000網(wǎng)絡(luò)技術(shù)方案上，日本決心走全球化合作的道路。在支持ITU的IMT-2000家族及接口概念基礎(chǔ)上，有意參照無線傳輸技術(shù)的合作方式，支持歐洲的GSM UMTS的網(wǎng)絡(luò)概念�，F(xiàn)在愛立信等公司以與NTT DoCoMo公司合作，共同提出無線傳輸技術(shù)采用W-CDMA，而核心網(wǎng)路則沿用GSM網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，其目的在于能從GSM演進(jìn)到第三代IMT-2000。
歐洲的TD-CDMA
歐洲西門子和阿爾卡特等公司提出了一種TD-CDMA。該方案將FDMA/TDMA/CDMA組合在一起。其特點(diǎn)是信道間隔擴(kuò)展為1.6MHz，但它的幀結(jié)構(gòu)和時(shí)隙結(jié)構(gòu)與GSM相同，擴(kuò)展因子為16，可支持每時(shí)隙8個(gè)用戶。由于每時(shí)隙僅8個(gè)用戶（碼分），故可采用聯(lián)合檢測(cè)（Joint Detection）從而不需快速功率控制和減少碼間干擾，另外還可采用時(shí)分雙工（TDD）。移動(dòng)臺(tái)將采用雙模手機(jī)，以便在網(wǎng)絡(luò)、信令層與GSM兼容。
此方案便于由GSM平滑過渡到第三代，故受到很多GSM供應(yīng)商支持。

IMT-2000的頻譜分配：
1992年世界無線電管制大會(huì)的規(guī)定：IMT-2000頻譜分配如下：
上行頻段：1885~2025MHz；下行頻段：2110~2200MHz；
移動(dòng)衛(wèi)星業(yè)務(wù)頻段：1980~2010MHz；2170~2200MHz；
從上面的分配可以看出，其上、下行頻段是不對(duì)稱的，因此有的系統(tǒng)提出利用不對(duì)稱的頻段以TDD方式提供業(yè)務(wù)。但是在IMT-2000頻譜分配上，各國(guó)家和地區(qū)的考慮并不相同，不可能完全遵照這樣的頻譜安排。

1.2移動(dòng)通信的特點(diǎn)
移動(dòng)通信：對(duì)于通話的雙方，只要有一方處于移動(dòng)狀態(tài)，即構(gòu)成移動(dòng)通信方式。
移動(dòng)通信是有線通信的延伸，與有線通信相比具有以下特點(diǎn)：
1. 終端用戶的移動(dòng)性：
移動(dòng)通信的主要特點(diǎn)在于用戶的移動(dòng)性，需要隨時(shí)知道用戶當(dāng)前位置，以完成呼叫、接續(xù)等功能；用戶在通話時(shí)的移動(dòng)性，還涉及到頻道的切換問題等。
2. 無線接入方式：
移動(dòng)用戶與基站系統(tǒng)之間采用無線接入方式，頻率資源的有限性、用戶與基站系統(tǒng)之間信號(hào)的干擾（頻率利用、建筑物的影響、信號(hào)的衰減等）、信息（信令、數(shù)據(jù)、話路等）的安全保護(hù)（鑒權(quán)、加密）等。
3．漫游功能：
移動(dòng)通信網(wǎng)之間的自動(dòng)漫游，移動(dòng)通信網(wǎng)與其他網(wǎng)絡(luò)的互通（公用電話網(wǎng)、綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)、數(shù)據(jù)網(wǎng)、專網(wǎng)、現(xiàn)有移動(dòng)通信網(wǎng)等），各種業(yè)務(wù)功能的實(shí)現(xiàn)等（電話業(yè)務(wù)、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、短消息業(yè)務(wù)、智能業(yè)務(wù)等）。