【資料名稱】：移動通信基本知識

【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

【資料目錄和簡介】：

引言
1.1移動通信概述
隨著社會的進步、經濟和科技的發(fā)展，特別是計算機、程控交換、數字通信的發(fā)展，近些年來，移動通信系統(tǒng)以其顯著的特點和優(yōu)越性能得以迅猛發(fā)展，應用在社會的各個方面，到目前為止，全球移動用戶超過 1億 ，預計到本世紀末用戶數將達到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)務功能，并能提供或即將提供豐富的多種業(yè)務，滿足用戶的需求。
移動通信的主要目的是實現任何時間、任何地點和任何通信對象之間的通信。
從通信網的角度看，移動網可以看成是有線通信網的延伸，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據；有線部分完成網絡功能，包括交換、用戶管理、漫游、鑒權等，構成公眾陸地移動通信網PLMN。從陸地移動通信的具體實現形式來分主要有模擬移動通信和數字移動通信這兩部種。
移動通信系統(tǒng)從40年代發(fā)展至今，根據其發(fā)展歷程和發(fā)展方向，可以劃分為三個階段：
1.1.1第一代――模擬蜂窩通信系統(tǒng)
第一代移動電話系統(tǒng)采用了蜂窩組網技術，蜂窩概念由貝爾實驗室提出，70年代在世界許多地方得到研究，。當第一個試運行網絡在芝加哥開通時，美國第一個蜂窩系統(tǒng)AMPS（高級移動電話業(yè)務）在1979年成為現實。
現在存在于世界各地比較實用的、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。
鑒于移動通信用戶的特點：一個移動通信系統(tǒng)不僅要滿足區(qū)內，越區(qū)及越局自動轉接信道的功能，還應具有處理漫游用戶呼叫（包括主被叫）的功能。因此移動通信系統(tǒng)不僅希望有一個與公眾網之間開放的標準接口，還需要一個開放的開發(fā)接口。由于移動通信是基于固定電話網的，因此由于各個模擬通信移動網的構成方式有很大差異，所以總的容量受著很大的限制。
鑒于模擬移動通信的局限性，因此盡管模擬蜂窩移動通信系統(tǒng)還會以一定的增長率在近幾年內繼續(xù)發(fā)展，但是它有著下列致命的弱點：
A) 各系統(tǒng)間沒有公共接口。
B) 無法與固定網迅速向數字化推進相適應，數字承載業(yè)務很難開展。
C) 頻率利用率低，無法適應大容量的要求。
D) 安全.利用率低，易于被竊聽，易做"假機"。
這些致命的弱點將妨礙其進一步發(fā)展，因此模擬蜂窩移動通信將逐步被數字蜂窩移動通信所替代。然而，在模擬系統(tǒng)中的組網技術仍將在數字系統(tǒng)中應用。
1.1.2第二代――數字蜂窩移動通信系統(tǒng)
由于TACS等模擬制式存在的各種缺點，90年代開發(fā)出了以數字傳輸、時分多址和窄帶碼分多址為主體的移動電話系統(tǒng)，稱之為第二代移動電話系統(tǒng)。代表產品分為兩類：
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D-AMPS和日本PDC。
（1）D-AMPS是在1989年由美國電子工業(yè)協(xié)會EIA完成技術標準制定工作，1993年正式投入商用。它是在AMPS的基礎商改造成的，數模兼容，基站和移動臺比較復雜。
（2）日本的JDC（現已更名為PDC）技術標準在1990年制定，93年使用，只限于本國使用。
（3）歐洲郵電聯(lián)合會CEPT的移動通信特別小組（SMG）在88年制定了GSM第一階段標準phase1，工作頻帶為900MHz左右，90年投入商用；同年，應英國要求，工作頻帶為1800MHz的GSM規(guī)范產生。
上述三種產品的共同點是數字化，時分多址、話音質量比第一代好，保密性好、可傳送數據、能自動漫游等。
三種不同制式各有其優(yōu)點，PDC系統(tǒng)頻譜利用率很高，而D-AMPS系統(tǒng)容量最大，但GSM技術最成熟，而且它以OSI為基礎，技術標準公開，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）。北美數字蜂窩系統(tǒng)的規(guī)范是由美國電信工業(yè)協(xié)會制定的，1987年開始系統(tǒng)研究，1990年被美國電子工業(yè)協(xié)會接受，由于北美地區(qū)已經有統(tǒng)一的AMPS模擬系統(tǒng)，該系統(tǒng)按雙模式設計。隨后頻帶擴展到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和數字通信的發(fā)展，第二代移動電話系統(tǒng)逐漸顯示出它的不足之處。首先是頻帶太窄，不能提供如高速數據、慢速圖像與電視圖像等的各種寬帶信息業(yè)務；其次是GSM雖然號稱“全球通”，實際未能實現真正的全球漫游，尤其是在移動電話用戶較多的國家如美國，日本均未得到大規(guī)模的應用。而隨著科學技術和通信業(yè)務的發(fā)展，需要的將是一個綜合現有移動電話系統(tǒng)功能和提供多種服務的綜合業(yè)務系統(tǒng)，所以國際電聯(lián)要求在2000年實現商用化的第三代移動通信系統(tǒng)，即IMT-2000，它的關鍵特性有：
（1）包含多種系統(tǒng)；
（2）世界范圍設計的高度一致性；
（3）IMT-2000內業(yè)務與固定網絡的兼容；
（4）高質量；
（5）世界范圍內使用小型便攜式終端。

具有代表性的第三代移動通信系統(tǒng)技術：
主要存在兩個標準：
（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。采用多級的目的在于將5MHz分為3個1.25MHz帶寬的信道，以便于IS-95后向兼容，可以共享或重疊。
美國考慮在IMT-2000網絡發(fā)展目標上，支持寬帶分組交換網為核心，將當前的從功能上分層的網絡模式演變成端到端的客戶-服務器模式。

（2）專門開發(fā)與GSM系統(tǒng)反向兼容的UMTS標準，包括兩個子方案：
日本的W-CDMA
日本最大的移動電話運營商NTT 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電話系統(tǒng)并沒有成為全球化標準，而在第三代IMT-2000網絡技術方案上，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上，有意參照無線傳輸技術的合作方式，支持歐洲的GSM UMTS的網絡概念�，F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采用W-CDMA，而核心網路則沿用GSM網絡平臺，其目的在于能從GSM演進到第三代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。其特點是信道間隔擴展為1.6MHz，但它的幀結構和時隙結構與GSM相同，擴展因子為16，可支持每時隙8個用戶。由于每時隙僅8個用戶（碼分），故可采用聯(lián)合檢測（Joint Detection）從而不需快速功率控制和減少碼間干擾，另外還可采用時分雙工（TDD）。移動臺將采用雙模手機，以便在網絡、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供應商支持。

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

1.2移動通信的特點
移動通信：對于通話的雙方，只要有一方處于移動狀態(tài)，即構成移動通信方式。
移動通信是有線通信的延伸，與有線通信相比具有以下特點：
1. 終端用戶的移動性：
移動通信的主要特點在于用戶的移動性，需要隨時知道用戶當前位置，以完成呼叫、接續(xù)等功能；用戶在通話時的移動性，還涉及到頻道的切換問題等。
2. 無線接入方式：
移動用戶與基站系統(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)之間信號的干擾（頻率利用、建筑物的影響、信號的衰減等）、信息（信令、數據、話路等）的安全保護（鑒權、加密）等。
3．漫游功能：
移動通信網之間的自動漫游，移動通信網與其他網絡的互通（公用電話網、綜合業(yè)務數字網、數據網、專網、現有移動通信網等），各種業(yè)務功能的實現等（電話業(yè)務、數據業(yè)務、短消息業(yè)務、智能業(yè)務等）。