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移动通信,李讲义建东,第四版

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移动通信-第四版课件(李建东、郭梯云-)-第4章

移动通信-第四版课件(李建东、郭梯云-)-第4章

0M(M 1)!
0)
(4 - 22)
可求得累积概率分布为
pM
(
R
)
1
exp
R 0
M k1
(R /0)k1
(k 1)!
(4 - 23)
第4章 抗衰落技术
由上式画出的最大比值合并分集系统的累积概率 分布曲线如图 4 - 6 所示。 不难得知， 在同样条件下， 与图 4 - 5 所示的选择式合并分集系统相比， 最大比值 合并分集系统具有较强的抗衰落性能。 例如， 二重分 集(M=2)与无分集(M=1)相比， 在超过纵坐标概率为 99%情况下有13dB增益， 优于选择式合并分集系统(10 dB增益)。
第4章 抗衰落技术
(6) 时间分集。 快衰落除了具有空间和频率独立性之外， 还具有时间独立性， 即同一信号在不同的时间区间多次重发，
只要各次发送的时间间隔足够大， 那么各次发送信号所出现
的衰落将是彼衰落的影响。时间分集主要用于在衰落信道
中传输数字信号。 此外， 时间分集也有利于克服移动信道中
若移动台处于静止状态，即v=0，由式(6-3)可知，要求ΔT 为无穷大，表明此时时间分集的得益将丧失。换句话说， 时 间分集对静止状态的移动台无助于减小此种衰落。
第4章 抗衰落技术
3. 合并方式
接收端收到M(M≥2)个分集信号后， 如何利用这些信号 以减小衰落的影响， 这就是合并问题。 一般均使用线性合
等增益合并器输出的信号包络为
M
rE rk
k 1
(4 - 7)
式中， 下标E表征等增益合并。
第4章 抗衰落技术
4.1.2 分集合并性能的分析与比较 众所周知， 在通信系统中信噪比是一项很重要的性能指

移动通信-第四版课件(李建东、郭梯云-)-第8章

移动通信-第四版课件(李建东、郭梯云-)-第8章

第8章 码分多址(CDMA)移动通信系统（一）
CDMA蜂窝系统的多址干扰分两种情况： 一是基站 在接收某一移动台的信号时， 会受到本小区和邻近小区 其他移动台所发信号的干扰； 二是移动台在接收所属基 站发来的信号时， 会受到所属基站和邻近基站向其他移 动台所发信号的干扰。 图 8 - 1 是两种多址干扰的示意 图。 其中， 图(a) 是基站对移动台产生的正向多址干扰； 图(b) 是移动台对基站产生的反向多址干扰。
通常n>>1, 故C/I≈1/n， 即
n W / Rb Eb / I0
(8 - 2) (8 - 3)
(8 - 4)
第8章 码分多址(CDMA)移动通信系统（一）
1. 话音激活期的影响 人类对话的特征是不连续的， 对话的激活期(占空比d)通 常只有35%左右。当许多用户共享一个无线频道时，如果利用 话音激活技术，使通信中的用户有话音才发射信号，没有话 音就停止发射信号， 那么任一用户在话音发生停顿时，所有 其他通信中的用户都会因为背景干扰减小而受益。这就是说， 话 音 停 顿 可 以 使 背 景 干 扰 减 小 65% ， 能 提 高 系 统 容 量 到 1/0.35=2.86 倍。 FDMA和TDMA两种系统都能利用这种话音 特性， 实现信道的动态分配， 以获得不同程度的容量提高。 不过要做到这一点， 二者都必须增加额外的控制开销， 而且 要实现信道的动态分配， 还必然会带来时间延迟， 而CDMA 蜂窝系统获得这种好处是非常容易的。
第8章 码分多址(CDMA)移动通信系统（一）
令话音的占空比为d, 则式(8 - 4)变成
n W / Rb G Eb / I0 d
(8 - 5)
第8章 码分多址(CDMA)移动通信系统（一）

移动通信课件第四版第3章

移动通信课件第四版第3章
第3章 移动信道的传播特性
3.1 无线电波传播特性 3.2 移动信道的特征 3.3 陆地移动信道的传输损耗 3.4 移动信道的传播模型 思考题与习题
3.1 无线电波传播特性
3.1.1 电波传播方式 发射机天线发出的无线电波， 可依不同的路径到达接收
机，当频率f＞30 MHz时，典型的传播通路如图3-1 所示。 沿路径①从发射天线直接到达接收天线的电波称为直射波， 它是VHF和UHF频段的主要传播方式；沿路径②的电波经过 地面反射到达接收机，称为地面反射波； 路径③的电波沿地 球表面传播， 称为地表面波。
d 4.12 ht hr
式中， ht、 hr的单位是m, d的单位是km。
(3 - 20)
3.1.4 障碍物的影响与绕射损耗
在实际情况下，电波的直射路径上存在各种障碍物， 由 障碍物引起的附加传播损耗称为绕射损耗。
设障碍物与发射点和接收点的相对位置如图 3 - 3 所示。
图中，x表示障碍物顶点P至直射线TR的距离，称为菲涅尔余
(3 - 23)
Rv
c c
sin sin
( c ( c
cos2 cos2
)1/ 2 )1/ 2
(3 - 24)
式中， εc是反射媒质的等效复介电常数， 它与反射媒质的相
对介电常数εr、 电导率δ和工作波长λ有关， 即
c r j60
(3-25)
对于地面反射， 当工作频率高于150MHz(λ＜2m)时，θ＜1°， 由式(3 - 23)和式(3 - 24)可得
心极限定理， 大量独立随机变量之和的分布趋向正态分布，
即有概率密度函数为
p(x)
1
e
x2
2
2 x
2 x

移动通信,李建东,第四版

移动通信,李建东,第四版

可编辑ppt
18
4G是集3G与WLAN于一体，并能够传输高质量 视频图像，它的图像传输质量与高清晰度电视不
相上下。4G系统能够以100Mbps的速度下载， 比目前的拨号上网快2000倍，上传的速度也能 达到20Mbps，并能够满足几乎所有用户对于无 线服务 的要求。而在用户最为关注的价格方面，
移动通信
可编辑ppt
1
课程性质：本课程是电子科学与技术(本科) 专业的专业选修课。
课程目的：其目的是使学生通过本课程的 学习，掌握蜂窝移动通信系统的基本工作 原 理；熟悉现有的GSM系统和CDMA系统， 及2.5代的GPRS系统和CDMA 1X系统；了 解3G、4G和未来移动通信系统的技术发展 趋势。通过本课程的学习，使学生具有一 定的蜂窝移动通信系统的场强计算、系统 设计和网络规划能力。
赵荣黎，《数字蜂窝移动通信系统》，电子 工业出版社；
蔡涛等译，《无线通信原理与应用》，电子 工业出版社；
骆健霞等译，《CDMA系统工程手册》，人民 邮电出版社；
等
可编辑ppt
6
第1章 概 论
1.1
1.2 移动通信系统的分类
1.3 常用移动通信系统
1.4 移动通信的基本技术
1.5
1.6 移动通信的标准化
教学重点：移动通信中的基本概念，蜂 窝移动通信的组网原理，移动通信中的 关键技术和移动通信系统结构。
可编辑ppt
4
2、学时分配
本课程学分为2学分，计划总课时36课 时。
可编辑ppt
5
3.参考书目
教材：李建东等，移动通信（第四版），西 安电子科技大学出版社。
其他参考书目：
祁玉生，《现代移动通信系统》，通信工程 丛书，人民邮电出版社；

移动通信课件第四版第3章

移动通信课件第四版第3章
机，当频率f＞30 MHz时，典型的传播通路如图3-1 所示。 沿路径①从发射天线直接到达接收天线的电波称为直射波， 它是VHF和UHF频段的主要传播方式；沿路径②的电波经过 地面反射到达接收机，称为地面反射波； 路径③的电波沿地 球表面传播， 称为地表面波。
第3章 移动信道的传播特性 图 3 - 1 典型的传播通路
第3章 移动信道的传播特性
3.1.2 直射波
直射波传播可按自由空间传播来考虑。所谓自由空间 传播系指天线周围为无限大真空时的电波传播，它是理想 传播条件。电波在自由空间传播时，其能量既不会被障碍 物所吸收，也不会产生反射或散射。实际情况下，只要地 面上空的大气层是各向同性的均匀媒质，其相对介电常数 ε和相对导磁率μ都等于1，传播路径上没有障碍物阻挡， 到达接收天线的地面反射信号场强也可以忽略不计，在这 样情况下，电波可视作在自由空间传播。
1ht hr21ht hr2
d
d
(3 - 27)
式中， d=d1+d2。
第3章 移动信道的传播特性
通常(ht+hr)<<d, 故上式中每个根号均可用二项式定 理展开， 并且只取展开式中的前两项。 例如：
1ht hr2 11ht hr2 d 2 d
在图 3 - 5 中， 由发射点T发出的电波分别经过直 射线(TR)与地面反射路径(ToR)到达接收点R， 由于两 者的路径不同， 从而会产生附加相移。 由图 3 - 5 可 知， 反射波与直射波的路径差为
dabc (d1d2)2(hthr)2 (d1d2)2(hthr)2
d
n r
(3 - 14)
众所周知， 大气的相对介电系数与温度、 湿度和气压
有关。大气高度不同，εr也不同， 即dn/dh是不同的。根据折 射定律， 电波传播速度v与大气折射率n成反比， 即

移动通信概论

移动通信概论

GPRS, CDMA20001X系统
欧洲WCDMA系统，北美CDMA2000系统，中 国TD-SCDMA系统
高速率，各种数据话音业务，全IP，多协议， 新技术
目前还没有一个4G网络的标准结构
第1章 概论
1.2 移动通信的主要特点
1. 移动通信必须利用无线电波进行信息传输 这种传播媒质允许通信中的用户可以在一定范围 内自由活动，其位置不受束缚，不过无线电波的传播 特性一般都很差。首先，移动通信的运行环境十分复 杂，电波不仅会随着传播距离的增加而发生弥散损耗, 并且会受到地形、 地物的遮蔽而发生“阴影效应”。
第1章 概论
七、实现个人电话的梦想 ——蜂窝式移动电 话的诞生
代表公司：贝尔实验室
1983年12月AMPS制模拟蜂窝式移动电话系统在美国 投入商用。 1987年，我国开始在广州使用模拟式蜂窝电话通信系 统。
第1章 概论
八、让手机走近每一个人——GSM手机的出现
代表公司：诺基亚、爱立信
1982年，欧洲成立了GSM（移动通信特别组），任务 是制订泛欧移动通信漫游的标准。 随着GSM的迅猛发展，GSM自然而然成为全球移动通 信系统的代名词。 1994年10月，第一个省级数字移动通信网在广东省开 通。
第一代（1G） 第二代（2G）
A/D 模拟蜂窝系统
数字蜂窝系统
接入方式 FDMA TDMA CDMA
典型代表 美国AMPS系统，欧洲TACS系统
GSM系统 N-CDMA系统
过渡代（2.5G） 第三代（3G） 第四代（4G）
目标
典型代表
高速传输
全球漫游，高质量多媒体业务， 系统容量、管理能力、保密性 和服务质量均有很大改善
代表人物：（俄国）波波夫 ，（英国）马可尼

移动通信-第四版课件(李建东、郭梯云-)-第5章

表5-1
第5章 组网技术பைடு நூலகம்
利用(5-7)式， 有
A 01 2(1 0 .22 0 .3 3 0 .54 0 .4 5 0 .2 6 0 .1 7 0 .1 8 0 .1 )
这说明在总共8个信道中，在2小时的观察时间内平均有3.5个 信道同时被占用。每信道每小时的平均被占用时间为 3.5/8=0.4375小时。因为一个信道的最大可容纳的话务量是1 爱尔兰， 因此它的平均信道利用率就是43.75% 。
第5章 组网技术
3. 呼损率的计算 于多信道共用的移动通信网， 根据话务理论， 呼 损率B、 共用信道数n和流入话务量A的定量关系可用 爱尔兰呼损公式表示。 爱尔兰呼损公式为
B
An / n!
n
Ai / i!
i1
(5 - 9)
第5章 组网技术
呼损率不同的情况下， 信道利用率也是不同的。 信道利用率η可用每小时每信道的完成话务量来计算， 即
第5章 组网技术
在用户的忙时话务量a确定之后， 每个信道所能容 纳的用户数m就不难计算：
m
A/n
A3600 n
a CTk
(5 - 12)
全网的用户数为m·n。
以a=0.01(爱尔兰/用户)计算出每信道的用户数如表 5-3 所 示(若a值不同， 则需另行计算)。
第5章 组网技术
表 5 - 3 用户数的计算(a=0.01)
A = S·λ
(5 - 1)
式中： λ的单位是(次/小时)； S的单位是(小时/次)； 两者相
乘而得到A应是一个无量纲的量， 专门命名它的单位为“爱 尔兰”(Erlang)。
第5章 组网技术
根据式(5 - 1)的定义， 可以这样来理解“爱尔兰”的含 意： 已知 1 小时内平均发生呼叫的次数为λ(次)， 用式(5 - 1)可求得

《移动通信》 讲义

《移动通信》讲义一、移动通信的概述在当今的信息时代，移动通信已经成为我们生活中不可或缺的一部分。

从最早的大哥大到如今功能强大的智能手机，移动通信技术的发展可谓日新月异。

移动通信，简单来说，就是指通信双方至少有一方在移动中进行信息交换的通信方式。

它让人们摆脱了有线通信的束缚，能够随时随地保持联系，获取信息。

移动通信的发展历程可以追溯到上世纪 80 年代。

第一代移动通信系统（1G）采用模拟技术，只能进行语音通话。

随着技术的进步，第二代移动通信系统（2G）引入了数字技术，不仅提高了语音质量，还支持短信等简单的数据业务。

而第三代移动通信系统（3G）则实现了更高速的数据传输，使得人们能够在手机上浏览网页、观看视频等。

如今，我们正处在第四代移动通信系统（4G）的时代，享受到了更快的网络速度和更丰富的应用服务。

同时，第五代移动通信系统（5G）也已经开始商用，为未来的智能生活带来了更多的可能性。

二、移动通信的系统组成移动通信系统通常由以下几个主要部分组成：1、移动台移动台就是我们日常使用的手机、平板电脑等移动终端设备。

它具备发送和接收信号的功能，是用户与移动通信网络进行通信的工具。

2、基站基站是移动通信系统中的关键设备，它负责接收和发送移动台的信号。

基站通常分布在不同的地理位置，形成一个覆盖区域，以确保用户在移动过程中能够保持通信连接。

3、移动交换中心移动交换中心负责对整个移动通信网络进行管理和控制，包括呼叫的建立、维持和释放，以及用户的位置管理和计费等功能。

4、传输网络传输网络用于连接基站和移动交换中心，以及不同的移动交换中心之间的通信。

它保证了信号的稳定传输和数据的准确交换。

三、移动通信的关键技术1、多址技术多址技术是解决多个用户如何共享有限的频谱资源的问题。

常见的多址技术包括频分多址（FDMA）、时分多址（TDMA）和码分多址（CDMA）等。

频分多址将频谱分成不同的频段，每个用户占用一个频段进行通信。

时分多址则将时间分成不同的时隙，每个用户在特定的时隙内进行通信。

移动通信-第四版课件(李建东、郭梯云-)-第6章PPT学习教案

移动通信-第四版课件(李建东、郭梯云-)第6章
会计学
1
6.1.1 发 展 简 况 模拟蜂窝网是在20世纪 80 年代迅速发展并得到广泛应用的一 种移动 通信系 统。 其代表性的系统如表 6 - 1 所示。
6.1 概 述
第1页/共25页
表 6 - 1 模 拟 蜂 窝 系 统一览 表
第2页/共25页
图 6 - 3 蜂窝系统的信道类型
第12页/共25页
6.2.2 控 制 信 号 及其 功能 1. 监 测 音 SAT(Supervisory Audio Tone) 监测音用于信道分配和对移动用户的通 话质量 进行监 测。 当某一话音信道要分配给某一移动用 户时， BS就在前向话音信道上发送SAT 信号。 移动台检测到SAT信号后， 就在反向话音信道上环回该SAT信 号。 BS收到返回的SAT信号后， 就确认此双向话音信道已经接通， 即可通话。
收机组成， 控制器用于与移
动电话局、 移动 第6页/共25页 台进行信令
交换和控制。 每个基站还配
6.1.3 主 要 功 能 表 6 - 1 所列的各种蜂窝网移动通信系统均具有 下列主 要功能 ： ① 具有与公用电话网进行自动交换的能 力。 ② 双工通信， 话音质量接近市话网标准。 ③ 双向自动拨号， 包括移动用户与市话用户间的直接 拨号以 及移动 台之间 的直接 拨号。 ④ 用户容量大， 一个系统一般能为几万个用户提供服 务， 还能适应业务增加需要， 通过小区分裂以扩充容量。
定位与过境切换定位与过境切换在移动台通话过程中在移动台通话过程中为其服务的基站定位接收机不为其服务的基站定位接收机不断监测来自移动台的信号电平断监测来自移动台的信号电平当发现环回的监测音当发现环回的监测音satsat的电平低于某一指定值平低于某一指定值sshsignalsshsignalstrengthstrengthhandoffhandoffrequestrequest即信号电平降至请求过境切换即信号电平降至请求过境切换的强度时的强度时立即告知立即告知mtsomtsomtsomtso当即命令邻近的当即命令邻近的bsbs同时同时监测该移动台的信号电平监测该移动台的信号电平并立即把测量结果向并立即把测量结果向mtsomtso报报第19页共25页过过境切换过境切换过寻呼与接入所谓寻呼是指当市话用户呼叫某一个移动用户时mtso通过某一个基站或位置区内的多个基站甚至所有基站发出呼叫信号包括被呼用户号码以及话音信道指配代号等
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第4代移动通信
研究4G通信的最初目的就是提高蜂窝电 话和其他移动装置无线访问Internet的速 率，因此4G通信给人印象最深刻的特征 莫过于它具有更快的无线通信速 度。
从移动通信系统数据传输速率作比较
第一代模拟式仅提供语音服务；第二代 数位式移动通信系统传输速率也只有 9.6Kbps，最高可达32Kbps，如 PHS； 而第三代移动通信系统数据传输速率可 达到2Mbps；专家则预估，第四代移动 通信系统可以达到10Mbps至20Mbps，甚 至最高可以达到每秒 高达100Mbps速度 传输无线信息，这种速度将相当于目前 手机的传输速度的1万倍左右。
IS-95（是由高通公司(Qualcomm) 发起的 第一个基于CDMA的数字蜂窝标准。基于 IS-95的第一个品牌是cdmaOne。 ）
2000s，第三代移动通信，（The Third Generation）
第三代移动通信技术，相对第一代模拟制式手机 （1G）和第二代GSM、TDMA等数字手机（2G）， 第三代手机一般是指将无线通信与国际互联网等 多媒体通信结合的新一代移动通信系统。 第三代手机能够处理图像、音乐、视频流
国际上3G手机有3种制式标准：欧 洲的WCDMA标准、美国的 CDMA2000标准和由我国科学家提 出的TD－SCDMA标准。
无线移动通信与IP技术（因特网）是当 今信息领域的两大支柱和热点
无线IP接入技术是接入网的一种新的形 式，处在用户终端和骨干网之间，基于 TCP/IP协议，将Internet上的各种业务 以无线通信的方式延伸到用户终端，无 线IP接入系统一般采用点移动通信的发展史简介 1987年，马可尼在陆地和一只 拖船上完成无线通信实验，标
志无线通信的开始
1928年，美国警用车辆的车载 无线电系统，标志移动通信开始进入实用
1946年，BELL实验室在圣路易斯建立第一 个公用汽车电话网，标志着专用的移动通 信系统应用到了公用系统上；
例如移动QQ，飞信
无线即时通讯(Wireless Instant
Messaging,IM)
国内主要无线IM产品包括中国移动的飞 信、中国联通的超信、中国网通的灵
信、腾讯的手机QQ、移动MSN和掌中 无限公司的PICA。它们分属于两大"阵 营"：互联网公司和中国电信天翼套餐 运营商。前者依靠在互联网即时通信市 场 的先发优势，已经在无线IM市场占 据了庞大的用户数量;而后者尽管进入 市场较晚，但在无线产业链上具有相对 的优势地位。
等多种媒体形式，提供包括网页浏览、电话会议、 电子商务等多种信息服务。为了提供这种服务， 无线网络必须能够支持不同的数据传输速度，也 就是说，在室内、室外和行车的环境中能够分别 支持至少2兆字节／每秒、384千字节／每秒以及 144千字节／每秒的传输速度。
2000s，第三代移动通信
目前， 3G发展最快的国家 是日韩。
4G是集3G与WLAN于一体，并能够传输高质量 视频图像，它的图像传输质量与高清晰度电视不 相上下。4G系统能够以100Mbps的速度下载， 比目前的拨号上网快2000倍，上传的速度也能 达到20Mbps，并能够满足几乎所有用户对于无 线服务 的要求。而在用户最为关注的价格方面， 4G与固定宽带网络在价格方面不相上下，而且 计费方式更加灵活机动，用户完全可以根据自身 的需求确定所需的服务。此 外，4G可以在DSL 和有线电视调制解调器没有覆盖的地方部署，然 后再扩展到整个地区。很明显，4G有着不可比 拟的优越性。
1974年，BELL实验室提出蜂窝移动通信的 概念
1980s，第一代蜂窝移动通
信系统，1983年美国的
AMPS，1980年北欧的NMT，
1979年日本的NAMTS，1985
年英国的TACS。代表“大哥大”
1990s，第二代移动通信GSM，
（Global System for Mobile Communication 的缩写。意思是全球移动 通信系统 ）
教学重点：移动通信中的基本概念，蜂 窝移动通信的组网原理，移动通信中的 关键技术和移动通信系统结构。
2、学时分配
本课程学分为2学分，计划总课时36课 时。
3.参考书目
教材：李建东等，移动通信（第四版），西 安电子科技大学出版社。
其他参考书目：
祁玉生，《现代移动通信系统》，通信工程 丛书，人民邮电出版社；
赵荣黎，《数字蜂窝移动通信系统》，电子 工业出版社；
蔡涛等译，《无线通信原理与应用》，电子 工业出版社；
骆健霞等译，《CDMA系统工程手册》，人民 邮电出版社；
等
第1章 概 论
1.1 1.2 移动通信系统的分类 1.3 常用移动通信系统 1.4 移动通信的基本技术 1.5 1.6 移动通信的标准化
课程任务：本课程任务是讲授现代移动通 信系统的基本概念、基本技术和基本原理。 教学重点是现代移动通信的基本概念（蜂 窝小区与频率复用）、移动信道的电波传 播、抗衰落技术、现代移动通信系统的多 址技术和组网、GSM系统、窄带CDMA移动 通信系统。
教学目标：以现代移动通信系统为背景， 主要讲述蜂窝移动通信的基本概念和典 型移动通信系统的基本原理。
移动通信,李建东,第四版
精品jin
课程性质：本课程是电子科学与技术(本科) 专业的专业选修课。
课程目的：其目的是使学生通过本课程的 学习，掌握蜂窝移动通信系统的基本工作 原 理；熟悉现有的GSM系统和CDMA系统， 及2.5代的GPRS系统和CDMA 1X系统；了 解3G、4G和未来移动通信系统的技术发展 趋势。通过本课程的学习，使学生具有一 定的蜂窝移动通信系统的场强计算、系统 设计和网络规划能力。
本章要求： 掌握移动通信的主要特点 了解移动通信的分类 掌握移动通信的工作方式 理解集群通信的原理 理解数字通信的优点 了解移动通信的发展 了解常用的移动通信系统 了解移动通信的相关基本技术及发展趋
势
移动通信的基本概念—“动中通” 通信双方至少有一方在移动中进行信息
传输和交换。 终端的移动（手机，车载台） 个人的移动性（ISM卡方式支持的业务） 业务的移动性（200业务等）