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1、项目一 项目整体认识,情景一 移动通信的发展概况,随着社会的发展，科学技术的不断进步，人们希望能够随时随地、迅速可靠的与通信的另一方进行信息交流。这里所说的“信息交流”，不仅指通信双方的通话，还包括数据、传真、影音图像等通信业务。当代通信主要有微波中继通信、光纤通信、卫星通信和移动通信等四种方式，其中，移动通信是现代通信中发展最为迅速的一种通信手段。它不仅是固定通信的延伸，也是实现人类理想通信必不可少的手段。移动通信已发展成为一种有线通信与无线通信融为一体、固定通信与移动通信相互连通的通信系统。所谓移动通信是指通信的一方或双方在移动状态中，或临时停留在某一预定位置上进行信息传递和交换的方式。这
2、里所说的“信息传递和交换”，不仅指话音，还包括数据、传真和图像等通信业务。移动通信不受时间和空间的限制，其信息交流机动、灵活、迅速、可靠，是达到人类通信的最高目标个人通信的必经阶段。移动通信技术是一门融合了当代微电子技术、计算机技术、无线通信、有线通信技术以及交换和网络技术的综合性技术。由于大规模集成电路和微处理器、声表面波器件以及数字信号处理、程控交换技术的进步，使移动通信已经趋于完善。也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方向发展，因此移动通信业务必将有更大发展，在整个通信业务中将占据重要地位。移动通信涉及的范围很广，凡是固定体与移动体，或移动体之间通过无线电波
3、进行通信联系，都属于移动通信的范畴。移动通信系统形式多样，本教程主要介绍代表移动通信发展方向、体现移动通信主流技术的公用数字蜂窝移动通信的技术和系统，并结合移动通信终端设备分析了数字移动电话的故障特点、维修方法等内容。,一 移动通信的发展历史1世界移动通信的发展历程移动通信的历史可以追溯到19世纪末20世纪初。在1895年无线电发明之后，莫尔斯电报首先用于船舶通信，1899年11月美国“圣保罗”号邮船在向东行驶时，收到了从150km外的怀特岛发来的无线电报。向世人宣告了移动通信的诞生。1900年1月在波罗的海一群遇难渔民通过无线电呼叫而得救，这也是移动通信第一次在海上证明了它对人类的价值。紧接
4、着1901年英国蒸汽机车装载了第一部陆地移动电台。1903年底莱特驾驶自己的飞行器，开创了航空新的领域，飞机更需要通信来保证飞行安全，于是移动通信这个20世纪的新生事物便相继在海、陆、空三大领域起步了。回顾移动通信的一百年发展历程，大致经历了五个发展阶段。第一阶段：从19世纪末至20世纪40年代初，移动通信主要应用于船舶、飞机和汽车等专用无线通信系统及军事通信系统，其使用频率主要是短波，设备采用电子管，并采用人工交换和人工切换频率的控制和接续方式。使用工作频率先为2MHz，到40年代提高到30 MHz40 MHz。30 MHz40 MHz。第二阶段：从20世纪40年代中期至60年代，在此期间，
5、公用移动通信业务问世，移动通信所使用的频率开始向更高的频段发展。1946年，美国在圣路易斯城建立起世界上第一个公用汽车电话网，称为“城市系统”。此后，西德（1950年）、法国（1956年）、英国（1959年）等一些国家也相继组建了公用汽车电话系统，开通了汽车电话业务。同时，专用移动无线电话系统大量涌现，广泛应用于公安、消防、出租汽车、新闻和调度等方面。 但是，在此期间的电话接续为人工操作，主要使用150 MHz和450 MHz频段，通信方式为单工。网络体制采用大区制，可用信道数很少，网络容量也比较小。特别值得一提的是1947年Bell实验室提出了蜂窝的概念。1964年美国开始研制更先进的移动电
6、话系统IMTS（Improved Mobile Telephone System）。这一阶段是移动通信系统改进与完善的阶段。,第三阶段：20世纪70年代至80年代中期，随着集成电路技术、微型计算机和微处理器的发展，以及由美国贝尔实验室推出的蜂窝系统的概念和理论的应用，美国和日本等国家纷纷研制出陆地移动通信系统。有美国的AMPS（Advanced Mobile Phone Service）系统、英国的TACS（Total Access Communications System）系统、北欧的NMT（Nordic Mobile Telephone）系统等。AMPS成为我国主要系统之一。这个时期系统
7、中的主要技术是模拟调频、频分多址，使用频段为800MHz900MHz（早期使用450MHz），信道间隔为12.5 kHz30kHz。这阶段是移动通信系统不断完善和成熟的阶段，进入80年代后，许多无线系统已经在全世界范围内发展起来，寻呼系统和无绳电话系统不断扩大服务范围，很多相应的标准也应运而生。这一时期的系统通常称为第代移动通信系统，也称模拟移动通信系统。这阶段，各个国家和地区都选择与之国情相适应的系统进行研究和无线网络配置，这是产生明显不足的主要原因所在：模拟移动通信系统制式复杂，不易实现国际漫游：模拟移动通信系统不能提供综合业务数字网1SDN（Integrated Service Digi
8、tal Network）业务，而通信网的发展趋势最终将向ISDN过渡。因此，随着非话业务的发展，综合业务数字网逐步投入使用，对移动通信领域数字化要求越来越迫切，模拟移动通信系统设备价格高，手机体积大，电池充电后有效工作时间短，只能持续工作8h，给用户带来不便；模拟移动通信系统用户容量受限制，在人口密度很大的城市，系统扩容困难。解决上述问题的最有效办法就是采用一种新技术，即移动通信的数字化，称为数字移动通信系统。,第四阶段：20世纪80年代到90年代初期，随着数字技术的发展，通信、信息领域的很多方而都面临着向数字化、综合化、宽带化方向发展的问题。以数字传输、时分多址和码分多址为主体技术，主要业务
9、包括电话和数据等窄带综合数字业务，可与窄带综合业务数字网N-ISDN（Narrow Integrated Service Digital Network）相兼容。开始进入商用的数字蜂窝系统，有欧洲的GSM（Global System Mobile Communication）、美国的DAMPS（Digital Advanced Mobile Phone System）、日本的PDC（Pacific Digital Cellular）等。通常认为为第二代移动通信系统的起始阶段，也称数字移动通信系统阶段。第二代蜂窝移动通信系统即为数字移动通信系统，世界性的标准委员会选择数字系统作为第二代蜂窝无线通
10、信的基准，这些选择确保两个目标，即移动通信的升级能力，移动通信和其他信息技术融合的能力。数字技术最大的优点是它的抗干扰能力和潜在的大容量，即可以在环境更为恶劣和需求量更大的地区使用。于是数字全球移动通信系统（GSM）获得了高速的发展，成为全球最大的GSM市场。第二代移动通信系统未达到的主要目标是没有形成全球统一的标准系统、业务单一、无法实现全球漫游和通信容量不足等。,第五阶段：20世纪90年代中期至今，由于技术的发展和用户对于系统传输能力的要求越来越高，几千比特每秒的数据传输能力已经不能满足一些用户对于高速率数据传输的需要，新的技术如IP等不能有效地实现，这些需要是高速率移动通信系统发展的市场
11、动力。在此情况下，开始出现了具有9150kbits传输速率的通用分组无线业务GPRS（General Packet Radio Service）系统和其他系统，成为向第三代移动通信系统过渡的中间技术。随着社会经济的发展以及信息个人化，业务多样化、综合化的趋向，第三代系统移动通信进入了研制阶段。国际电信联盟ITU（InternationalTelecommunicaiton Union）提出的第三代移动通信系统IMT（International mobileTelecommunicaitons）-2000的目的是克服第二代系统因技术局限而无法提供宽带移动通信业务的缺陷。IMT-2000的目标是全
12、球统一频段，统一标准，全球无缝覆盖；实现高质量服务、高保密性能、高频谱效率；提供从低速率的话音到高达2 Mbits的多媒体业务。,2002年初，IMT -2000已经开始了后3G的研究计划，目前后3G在高速移动环境支持20Mbits还是100Mbits，静止环境最高速率是100Mbits还是2Gbits等，都处于探讨阶段。事实上，虽然对于后3G还没有形成清晰、一致的概念，但新一轮的技术之争已经拉开了序幕。,2我国移动通信的发展历程,（1）我国移动通信发展阶段和历程我国移动通信是从军事移动通信即战术通信起步的。民用移动通信发展较晚，大致分为早期、74系列、80系列三个阶段。20世纪50年代末到7
13、0年代中主要用于公安、邮电、交通、渔业等少数部门作专网用。1974年才开放了四个民用波段，制定了通用技术条件，开始研制频道间隔为50kHz和100kHz的74系列产品。1980年制定了频道间隔为25kHz的性能指标、测试方法和环境要求等部颁标准，开展了80系列设备的研制。,（2）我国移动通信现状及前景,1994年4月中国联通的成立，打破了邮电“一统天下”的局面。联通决定采用技术先进、设备成熟，具有国际自动漫游功能的GSM数字移动通信技术，组建全国第二个公众移动通信网。1994年9月中国电信也采用GSM数字移动通信技术，组建中国电信全国公众数字移动通信网。从1994年9月至1995年底短短一年多
14、，中国电信就有15个省、直辖市、自治区开通了GSM数字移动电话业务，并采用中国七号信令完成联网自动漫游。在发展GSM的同时，我国积极跟踪CDMA技术的发展。CDMA数字蜂窝试验网率先由长城电信在北京、上海、广州、西安四大城市建成并开通，使用效果不错。采用美国TIA的IS95的双模式CDMA标准，该标准以高通公司（Qualcomm）的方案为基础，系统带宽为1.25 MHz。随着电信改革的深入，1999年4月信息产业部确定由中国联通在全国范围经营CDMA数字蜂窝系统。2000年中国联通在移动通信上投资289亿，主要用于CDMA网络建设，逐步使CDMA网的系统总容量达到1130亿，覆盖国内大部分的重
15、要城市开通运营。到2005年，联通目标将建设容量为55006000万户，市场占有率达到35的CDMA网。另外，随着第三代移动通信系统3G技术的不断发展与成熟，中国联通注重由其窄带CDMA网向第三代移动通信系统的平滑过渡。,二 移动通信的发展趋势,世纪之交的通信技术正进入关键的转折期，未来几年将是技术发展最为活跃的时期。单靠现有的技术和频段，移动通信发展很难满足大量用户的增长和多业务的需求，故向更高频段发展、进一步提高频率利用率以及采用各种新型通信技术是移动通信发展必然趋势。 1移动通信未来的发展动向移动通信未来的发展动向主要有以下几个方面：（1）提高频谱利用率，开拓更高频带随着移动通信用户的不
16、断增长，无线电频谱将越来越拥挤，如何提高现有频谱的利用率并进一步开拓新频带显得越来越迫切。为了更有效地利用频谱，正在研究采用以下措施： 采用宽带通信系统，如CDMA系统； 采用微蜂窝（Microcell）或微微蜂窝（Picocell）系统； 在开拓新频带方面，1979年日内瓦无线电行政会议把800900MHz频段分配给移动通信业务。现在，世界各国不仅已建成和大量使用800900MHz、1800MHz（DCSl800）和1.9 GHz（PHS）频段的蜂窝公用移动通信系统，而且正在积极研究开发2 GHz。甚至更高频段的技术。,（2）新体制的研究,目前，第二代数字移动通信系统主要分成两个派别，窄带的
17、TDMA和宽带的CDMA。窄带的TDMA又分为欧洲的GSM和美国的DAMPS。我国现在主要引进的蜂窝技术体制有GSM和CDMA。比较GSM和CDMA，GSM以其完整、严格的技术体系享誉全球，但GSM较模拟系统容量增加不大，只是模拟系统的两倍左右，而且与模拟系统没有兼容性，只能单独建网。CDMA容量大，是模拟系统的l0倍，与模拟系统的兼容性好，并以其新颖的技术显示了巨大的发展潜力，但在技术上还不如GSM成熟，部分标准还不够完善。目前，两者都还在不断地发展。如GSM在使用900MHz频段系统的GSM900并充分普及的情况下，已率先推出1.8GHz微蜂窝系统DCSl800及可连接因特网浏览信息的2.5代系统GPRS。中国联通在CDMA系统也在紧锣密鼓地进行其2.5代（CDMA lx）的网络建设。由于CDMA的一些独特优点，随着各接口标准的完善统一，它已成为下一代系统的最有希望的候选者。,
