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第1章 移动通信概述

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第一章 移动通信概述

第一章 移动通信概述





下面将给出几类在不同环境与条件下经常使用的 著名经验公式与模型。 •1)奥村—哈塔(Okumura-Hata)模型 •2) Hata模型向个人通信PCS系统的扩展 •3)Walfisch-Ikegami模型(WIM) •4)室内传播模型
1.5 移动通信噪声与干扰

信道对信号传输的限制除了损耗和衰落外，另一 重要限制因素是噪声和干扰。
20世纪80年代—90年代—21世纪前10年
第三代移动通信
数字蜂窝移动通信系统 (多频) IMT-2000
(CDMA2000、WCDMA、TD-SCDMA)
主要接入技术：CDMA
IP网业务和多媒体业务的发展和应用——业务驱动 数字业务、IP业务、音视频业务会逐步成为主流业务
技术特点：
自适应技术：调制自适应，编码自适应，接入自适应，网络自 适应。 网络技术：分组连接，多网连接。 业务技术：业务分类，编码组帧，数据压缩。 静止状态下 提供2Mbit/s的数据传输速率。

四种主要效应


阴影效应：由大型建筑物和其它物体的阻挡，在电波传 播的接收区域中产生传播半盲区。它类似于太阳光受阻 挡后可产生的阴影，光波的波长较短，因此阴影可见， 电磁波波长较长，阴影不可见，但是接收终端(如手机) 与专用仪表可以测试出来。 远近效应：由于接收用户的随机移动性，移动用户与基 站之间的距离也是在随机变化，若各移动用户发射信号 功率一样，那么到达基站时信号的强弱将不同，离基站 近者信号强，离基站远者信号弱。通信系统中的非线性 将进一步加重信号强弱的不平衡性，甚至出现了以强压 弱的现象，并使弱者，即离基站较远的用户产生掉话 (通信中断)现象，通常称这一现象为远近效应。

移动通信的基本概念解读

移动通信的基本概念解读

个人移动通信的诞生及演进
实现个人电话的梦想--蜂窝状移动电话的诞生




背景：随着无线电报和无线广播的发展，人们更 希望有一种可以随身携带、不用电话线路的电话。 70年代初，贝尔实验室提出蜂窝系统的覆盖小区 概念后，很快进入了实用阶段。 1979年，美国芝加哥试验成功AMPS模拟蜂窝式 移动电话系统，83年在美国投入商用。 1987年，我国第一个移动电话局在广州开通，进 入第一代模拟移动通信时期，引进英国的TACS 系统。
移动通信的特点
1无线电波传播环境复杂

在移动通信中，基站至用 户间靠无线电波来传送信 息。当前，移动通信的频 率范围在甚高频（ VHF ， 30 ～ 300MHz ）和特高频 （UHF，300～3000MHz） 内

工作频段特点：

传播距离在视距范围内，通常为几十千米；天线 短，抗干扰能力强；且以地表面波、电离层反射 波、直射波和散射波等方式传播，受地形地物影 响很大 移动台接收到的电波 一般是直射波和随时 变化的绕射波、反射 波、散射波的叠加， 这样就造成所接收信 号的电场强度起伏不 定，最大可相差20～ 30 dB，这种现象称为 多径传播 衰落。
• 例如，运动着的车辆、船舶、飞机或行走着的人与固定点 之间进行信息交换，或者移动物体之间的通信都属于移动 通信。
– 这里所说的信息交换，不仅指双方的通话，同时也 包括数据、传真、图像等多媒体业务
移动通信的特点
移动通信与其他通信方式相比，主要具有以下 特点：

无线电波传播环境复杂 多普勒频移产生调制噪声 移动台工作时经常受到各种干扰 对移动台的要求高 通道容量有限 通信系统复杂
这被认为是无线电通信的第一次实际应用。 紧接着，马可尼在英国建立了世界上第一家无线电器 材公司——英国马可尼公司

移动通信基本知识

移动通信基本知识

移动通信基本知识培训教材移动通信基本知识第⼀章引⾔1.1移动通信概述随着社会的进步、经济和科技的发展，特别是计算机、程控交换、数字通信的发展，近些年来，移动通信系统以其显著的特点和优越性能得以迅猛发展，应⽤在社会的各个⽅⾯，到⽬前为⽌，全球移动⽤户超过 1亿，预计到本世纪末⽤户数将达到2亿。

⽆线通信的发展潜⼒⼤于有线通信的发展，它不仅仅提供普通的电话业务功能，并能提供或即将提供丰富的多种业务，满⾜⽤户的需求。

移动通信的主要⽬的是实现任何时间、任何地点和任何通信对象之间的通信。

从通信⽹的⾓度看，移动⽹可以看成是有线通信⽹的延伸，它由⽆线和有线两部分组成。

⽆线部分提供⽤户终端的接⼊，利⽤有限的频率资源在空中可靠地传送话⾳和数据；有线部分完成⽹络功能，包括交换、⽤户管理、漫游、鉴权等，构成公众陆地移动通信⽹PLMN。

从陆地移动通信的具体实现形式来分主要有模拟移动通信和数字移动通信这两部种。

移动通信系统从40年代发展⾄今，根据其发展历程和发展⽅向，可以划分为三个阶段：1.1.1第⼀代――模拟蜂窝通信系统第⼀代移动电话系统采⽤了蜂窝组⽹技术，蜂窝概念由贝尔实验室提出，70年代在世界许多地⽅得到研究，。

当第⼀个试运⾏⽹络在芝加哥开通时，美国第⼀个蜂窝系统AMPS （⾼级移动电话业务）在1979年成为现实。

现在存在于世界各地⽐较实⽤的、容量较⼤的系统主要有：（1）北美的AMPS；（2）北欧的NMT-450/900；（3）英国的TACS；其⼯作频带都在450MHz 和900MHz附近，载频间隔在30kHz以下。

鉴于移动通信⽤户的特点：⼀个移动通信系统不仅要满⾜区内，越区及越局⾃动转接信道的功能，还应具有处理漫游⽤户呼叫（包括主被叫）的功能。

因此移动通信系统不仅希望有⼀个与公众⽹之间开放的标准接⼝，还需要⼀个开放的开发接⼝。

由于移动通信是基于固定电话⽹的，因此由于各个模拟通信移动⽹的构成⽅式有很⼤差异，所以总的容量受着很⼤的限制。

集客代维认证培训习题集(含答案)

集客代维认证培训习题集(含答案)

集客习题集第1章移动通信概述一、单项选择题：1、传输使用 D 技术来增加网络中信息的传输量，它不能实现全球无缝漫游。

A．时分多址和空分多址B．时分多址和频分多址C．空分多址和频分多址D．时分多址和码分多址2、第一代移动通信系统(1G)主要基于蜂窝结构组网，直接使用模拟语音调制技术，传输速率约 A ，不同国家采用不同的工作系统。

A． 2.4B． 3.6C． 4.8D．9.63、在不同的网络(802.11 和)中，4G能够在更高的数据传输速率下实现无缝漫游，其数据传输速率从 A ,还能够提供低时延的新业务。

A． 2 到1B． 4 到1C． 4 到2D． 2 到24、高速电路交换数据业务()采用了新的信道编码方式，使每个时隙的传输速率从9.6 ／s提高到B。

A．14.2／sB．14.4 ／sC．16.2／sD．16.4 ／s5、系统中双工间隔：900（含900）间隔 A ，1800间隔。

A．4595B．9545C．4560D．6095二、多项选择题：1、主要接口是 A B C ，这三种接口保证了不同厂商生产的移动台、基站子系统和网络子系统设备能互联互通。

A．接口B．A接口C．接口D．C接口2、数字蜂窝通信系统的主要组成部分为 A B C D 等。

A．网络子系统()B．基站子系统()C．移动台()D．短信息业务中心()3、采用的关键技术有 A B C D 、同步、信道编译码、交织和接力切换等。

A．智能天线B．联合检测C．多时隙D．4、技术的优势有 A B D ：A．由于采用智能天线和同步技术，所以容量大B．成本低C．适合对称数据的传输D．频段使用灵活5、我国的传输网路结构分为 A B C ：A．长途一级干线网B．省内二级干线网C．本地传输网D．局域网三、判断题：1、第四代移动通信系统(4G) 基于网络模型，它的操作运行不需要固定的基础结构，网络需要全球移动性能(即移动)和全球6网络的连通性以支持每个移动设备的地址。

移动通信原理

移动通信原理

移动通信原理移动通信原理是指在无线通信领域中，传输数据和信息的原理和技术。

移动通信是现代社会中不可或缺的通信方式之一，它利用无线电波进行信号传输，实现了人与人、人与物、物与物之间的无线连接。

本文将详细介绍移动通信原理的各个方面。

第一章移动通信概述1.1 什么是移动通信1.2 移动通信的应用领域1.3 移动通信的发展历程1.4 移动通信的基本要素第二章无线信号传播2.1 电磁波的基本概念2.2 无线信号传播路径损耗2.3 多径效应与多普勒效应2.4 反射、折射和散射信号的影响第三章移动通信网络结构3.1 移动通信系统的层次结构3.2 移动通信网络中的各个组成部分3.3 移动通信中的基站和无线电接入技术第四章移动通信标准与协议4.1 移动通信标准的分类和作用4.2 移动通信标准的发展历程4.3 GSM、CDMA、LTE等移动通信标准的比较4.4 移动通信协议与接口第五章移动通信的调制解调技术5.1 数字调制技术5.2 调制解调器的工作原理5.3 AM、FM、PM调制方式的比较5.4 OFDM技术在移动通信中的应用第六章移动通信中的信道编码与解码6.1 信道编码与纠错码6.2 信道编码的原理和分类6.3 移动通信中的信道编码技术第七章移动通信中的多址技术7.1 多址技术的基本概念7.2 分时复用技术7.3 频分复用技术7.4 码分复用技术7.5 OFDMA技术第八章无线接入技术8.1 蜂窝网络的组网方式8.2 频率复用与功率控制8.3 移动通信系统中的接入技术8.4 TDMA、CDMA、OFDMA等接入技术的比较第九章移动通信中的信号处理技术9.1 数字信号处理的基本概念9.2 信号处理在移动通信中的应用9.3 信号处理算法与技术的发展附件：________本文档涉及的相关案例分析、数据图表、实验结果等内容，请参阅附件。

法律名词及注释：________1.频率复用：________一种将频谱资源划分为多个频段，使不同用户可以同时使用而不互相干扰的技术。

移动通信概述 PPT课件

移动通信概述 PPT课件

1.3 移动通信发展历史
第二代――数字移动通信系统 ▪ 90 年代开发出了以数字传输、时分多址和窄带码 分多址为主体的移动电话系统，称之为第二代移 动电话系统。代表产品分为两类： – TDMA系统 – N-CDMA系统
1.3 移动通信发展历史
TDMA系统中比较成熟和最有代表性的制式有： 泛欧GSM（全球移动通信系统） 美国D-AMPS（数字AMPS） 日本PDC（个人数字蜂窝电话） N-CDMA系统主要的制式有： 高通公司为首研制的基于IS-95的N-CDMA （窄带CDMA）
MS
NSS
能说出图中英文缩略语的中文意思吗？
1.4 移动通信组成及特点
1.4.2 移动通信系统的工作频段
确定移动通信的频段需考虑以下几个方面： 电波传播特性，天线尺寸； 环境噪声及干扰的影响； 地形、障碍物尺寸及对建筑物的渗透能力； 设备小型化的要求； 与已开发的频段的协调和兼容性。 举例：GSM系统
蜂窝移动通信系统 无线寻呼系统 无绳电话系统 集群移动通信系统 移动卫星通信系统
讨论：联系实际，试对 每种系统举出实例。
1.3 移动通信发展历史
第一代 80年代 模拟 第二代 90年代 数字 第三代 IMT-2000
AMPS 数 模 拟 需求驱动 字 技 技 术 术
GSM CDMA IS95 TDMA IS-136 PDC
1.4 移动通信组成及特点
1.4.3 移动通信特点
与其他通信方式相比较，移动通信有如下特点： （1）移动通信的电波传播环境恶劣：多径效应、 多普勒效应等； （2）受干扰和噪声的影响。 （3）频带利用率要求高。 （4）移动台的移动性强。 （5）建网技术复杂。
相对 运动时，观察者接受到波的频率与 波源发出的频率并不相同的现象。

第1章 移动通信概论

第1章 移动通信概论
S I S
n
n
Ii
i 1
i0
S I
R
i0 i 1
n ( D ) i
S ( D / R) n ( 3N ) n .. I i0 i0
清华大学出版社
第1章 移动通信概论
提高容量方法
在进行了频率规划的蜂窝系统中，随着无线服务 需求的提高，要求给单位覆盖区域提供更多的信 道，此时，通常采用①小区分裂、②裂向（扇区 化）和③覆盖区分区域（分区微小区化）的方法 来增大蜂窝系统的容量。
清华大学出版社
第1章 移动通信概论
从公式1-1来看，N可能的值为1、3、4、7、9、 12……。再结合不同系统承受同频干扰的能力， 模拟系统的N典型值为7、12；数字系统的N典型 值为3、4。
清华大学出版社
第1章 移动通信概论
问题：那么N值与S/I具体关系是什么呢？
pr p0 (d / d 0 )
清华大学出版社
第1章 移动通信概论
1.2.4 蜂窝系统中的信道
在蜂窝系统中，由系统采用的多址技术所获得的无线信道 称为物理信道（PCH），通常，在具体的物理信道上安排 相应的逻辑信道。逻辑信道按其逻辑功能可分为业务信道 （TCH）和控制信道（CCH）。业务信道可分为话音业务 信道和数据业务信道；控制信道的种类很多，而且不同体 制的蜂窝系统设臵的控制信道不同，它们分配完成信令等 各种控制信息的传送。 蜂窝系统的信道还可以按信息的传送方向来分类，用于从 基站向移动台传送信息的信道称为前向信道（FCH），或 者叫下行信道、正向信道；用于从移动台向基站传送信息 的信道称为反向信道（RCH），或者叫上行信道。
清华大学出版社
第1章 移动通信概论
第一阶段从20世纪20年代至40年代，为早期发展 阶段。特点是专用系统开发，工作频率较低，工 作方式为单工或半双工方式。 第二阶段从20世纪40年代中期至60年代初期。这 一阶段的特点是从专用移动网向公用移动网过渡， 接续方式为人工，网络的容量较小。 第三阶段从20世纪60年代中期至70年代中期。其 特点是采用大区制、中小容量，使用450MHz频 段，实现了自动选频与自动接续。 第四阶段从20世纪70年代中后期至今。其特点是 通信容量迅速增加，新业务不断出现，系统性能 不断完善，技术的发展呈加快趋势。

手机基本原理与电路结构

手机基本原理与电路结构
作用：对最终发射信号进行功率放大，以使发射信 号有足够的功率经天线辐射出去。 前级输出的最终发射信号，基本可达到－5dB以上，但 都不足以进行远距离传输，要进行远距离传输，就必须 使最终发射信号加大功率，才能通过天线辐射出去。
功率放大器通常用PA来表示。
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G、功率控制器
作用：对功率大器的功率放大等级进行调节控制， 从而保证发射电路的正常工作。
一、手机电路的读图技巧
1. 首先应熟练掌握前面几章讲的电路结构与基本原理知识； 2. 判断所读电路是属于哪种类型的电路结构；（宏观指导）
3. 画出所确定后的电路结构的组成框图。如，判断出它的 接收电路是属于超外差一次接收机的话，则画出其电路 结构框图；（画结构框图）
4. 按照组成框图，对所读电路图和主板上的组成元件进行 分块。如划分出天线电路模块、低噪声放大模块、功率 放大模块、功控放大模块。（逐级划分）
6、功率控制参考电平：
该信号到发射机功率控制电路的电压比较器，与功 率控制电路中的取样电压进行比较，以输出功率控制信 号控制发射功率的大小。
31
7、接收、发射启动控制信号：
控制接收、发射电路的启动。接收的英文标识为 RXEN、RXON，发射的则为TXEN、TXON。
接收启动控制信号，手机一开机，接收电路开始工 作（开机找网）。若RXEN信号不正常，则接收机肯定 不能正常工作。
1. 手机的开机原理框图； 2. 手机开机的条件； 3. 讲解一般手机的开机流程。（结合原理框图）
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第二节、手机中一些常见控制信号的介绍。
一、手机中一些常见控制信号的介绍。
1. 充电控制信号； 2. 开机维持信号； 3. AFC（自动频率控制信号） 4. 频率合成控制信号 5. 频段切换控制信号 6. 功率控制参考电平 7. 接收、发射启动信号 8. 各种电源的启动控制信号 9. 存储器的片选信号

程郁凡《移动通信原理》第一章概述

程郁凡《移动通信原理》第一章概述

GPRS：General Packet Radio Service 通用分组无线业务
WAP: Wireless Application Protocol 无线应用协议
i-Mode: Information Mode，日本提出的一种移动上网服
务
DECT: Digital European Cordless Telephone 泛欧数字无
考核方式
平时成绩，15％（考勤、作业） 期中考试成绩，15％ 期末考试成绩，70％
答疑
主楼B3 411 程郁凡 Email：chengyf@
2019年12月
第一第一章章 概概述 述
11
教学计划
第一章+第八章：移动通信概述与发展（4学时） 第二章：移动通信电波传播与预测模型（8学时） 第三章：移动通信中的信源编码和调制解调技术（2~4学时） 第四章：抗衰落和链路性能增强技术（6~8学时）
System 公用陆地移动通信系统
PSTN: Public Switching Telephone Network 公用电话
交换网
GSM: Global System for Mobile communication 全球
移动通信系统
PCN: Personal Communication Network 个人通信网
第一第一章章 概概述 述
25
移动通信的分类及应用系统
移动通信的分类：
民用设备和军用设备（使用对象） 陆地通信、海上通信和空中通信（使用环境） 专用网和公用网（服务范围） 局域网和广域网（覆盖范围） FDMA、TDMA、CDMA（多址方式） 单工、双工(TDD和FDD)（工作方式）

移动通信概述

移动通信概述

1.1 引言
移动通信是指通信的双方或至少有一方是在移动 中进行信息传输和交换。 随着社会的发展和科学技术的进步，人们希望能 随时随地、迅速可靠地与通信的另一方进行信息 交流。这里所说的“信息交流”，不仅指双方的 通话，还包括数据、传真和图像等通信业务。例 如固定点与移动体（如汽车、轮船、飞机）之间、 移动体与移动体之间、人与运动中的人或人与移 动体之间的信息传递，都属于移动通信。分别构 成陆地移动通信、海上移动通信和空中移动通信。
第1章 移动通信概述
1.1 引言
1.2
1
1.2.1 第一代模拟移动通信系统概述 移动通信的电波传播 1.2.2 第二代数字移动通信系统概述 移动信道中的干扰 1.2.3 第三代数字移动通信系统概述 1.2.4 第四代数字移动通信系统概述 移动信道的场强估算
1.2 移动通信的发展历程
频谱利用率低，容量有限，系统扩容困难；
制式太多，互不兼容，不利于用户实现国际 漫游，限制了用户覆盖面； 不能与ISDN兼容，提供的业务种类受限制， 不能传输数据信息； 保密性差，以及移动终端要进一步实现小型 化、低功耗、低价格的难度都较大。
1.2.2 第二代数字移动通信系统
第二代移动通信系统——以数字信号传输、时分多 址（TDMA，Time Division Multiple Access）、 码分多址（CDMA, Code Division Multiple Access）为主体技术，频谱效率提高，系统容量 增大，易于实现数字保密、通信设备的小型化和智 能化，标准化程度大大提高等。制定了更加完善的 呼叫处理和网络管理功能，克服了第一代移动通信 系统的不足之处，可与窄带综合业务数字网相兼容， 除了传送语音外，还可传送数据业务，如传真和分 组的数据业务等。

第1章 第三代移动通信概述

第1章 第三代移动通信概述

第1章第三代移动通信概述本章主要内容：●第三代移动通信的标准化组织，3G技术标准；●第三代移动通信系统频谱分配；●第三代移动通信系统的业务特点；●第三代移动通信的演进路径；●IMT-Advanced标准化进程，关键技术。

1.1 第三代移动通信的标准化1.1.1 第三代移动通信标准化组织第三代移动通信系统简称3G，又被国际电联(ITU ，International Telecommunication Union)称为IMT-2000，意指在2000年左右开始商用并工作在2000MHz频段上的国际移动通信系统。

IMT-2000的标准化工作开始于1985年。

第三代移动通信标准规范具体由第三代移动通信合作伙伴项目（3GPP，3G Partnership Project）和第三代移动通信合作伙伴项目二（3GPP2，3G Partnership Project 2）分别负责。

1.第三代移动通信的目标（1）全球统一频谱、标准，实现全球无缝漫游。

（2）更高的频谱效率，更低的建设成本。

（3）能提供较高的服务质量和保密性能。

（4）能提供足够的系统容量，方便2G系统的过渡和演进。

（5）能提供多种业务，适应多种环境。

快速移动环境中最高传输速率可达144kbit/s，室外到室内或步行环境中最高传输速率达到384kbit/s，室内环境中最高传输速率达到2Mbit/s。

2.第三代移动通信的特征（1）3G系统具有大容量语音、高速数据和图像传输的能力。

（2）3G系统可以基于第二代移动通信系统平滑过渡和演进。

（3）3G系统采用了新的通信技术。

3. 第三代移动通信的标准化组织(1) 第三代移动通信合作伙伴项目(3GPP)①3GPP的组织机构第三代移动通信合作伙伴项目(3GPP)是由欧洲的ETSI，日本的ARIB、日本的TTC，韩国的TTA以及美国的T1P1五个标准化组织在1998年底发起成立的，1998年12月正式成立。

中国无线通信标准化组织(CWTS)于1999年在韩国正式签字加入3GPP，成为3GPP的组织伙伴。

移动通信系统的基本概述(

移动通信系统的基本概述(

第一章 移动通信概述
1.1 移动通信的发展 1.2 移动通信的特点及组成 1.3 移动通信的分类 1.4 移动通信的工作方式
1.5 移动通信中的多址技术 1.6 移动通信的编码与调制技术
1
什么是移动通信
移动通信——“动中通”
通信双方或至少其中一方在移动环境下进行 信息传递的通信方式，包括移动体之间或移动 体与固定体之间的通信。
中国移动通信发展历程－－大陆无线寻呼
中国移动通信发展历程－－蜂窝移动电话
中国移动通信发展历程－－模拟与数字移动电话
指数型增长，跳跃式前进，跨越式发展
据统计，我国从1987年开通移动电话业务到1997年用户达 到1000万户，用了整整10年的时间。而从1000万户增长到 2001年的1亿户，只用了不到4年的时间。此后，2002年11 月，移动电话用户总数达到2亿；2004年5月，达到3亿； 2006年2月，达到4亿。今天的中国，移动电话用户已经超 过4.87亿户，成为全球移动电话用户最多的国家，同时也 是GSM和CDMA网络容量全球最大的国家。20年，6.3亿秒， 平均每1.2秒就增加一个新用户。
第三代移动通信系统
具有全球标准 使用全球公共频带 具有全球使用的小型终端 具有全球漫游能力 从媒体（Media）→多媒体（Multi-media） 微蜂窝结构 提高改良的频率使用效率 具有易于向下一代系统发展的灵活性 具有高速的分级数据速率 在固定位置环境下能达到2Mbps 对步行用户能达到384kbps 对车载用户能达到144kbps
2000s，第三代移动通信系统，欧洲、日本的WCDMA ， 北美的CDMA-2000 ，中国的TD-SCDMA
第一代移动通信系统特点
系统间没有公共接口。 无法与固定网迅速向数字化推进相适应，数字承 载业务很难开展。 频率利用率低，无法适应大容量的要求。 安全性差，易于被窃听，易做“假机”。

移动通信(第4版)大学本科教材 移动通信第一章-2007-02

移动通信(第4版)大学本科教材 移动通信第一章-2007-02
随机多址方式： 9 ALOHA、时隙ALOHA、DSMA/CD(CDPD)、 CSMA/CA(无线局域网）
同济大学 徐娟
38
1.5.4 抗干扰措施
¾利用信道编码(如卷积码等前向纠错FEC和自动请求 重传ARQ)进行检错和纠错－－－－－抗随机干扰
¾利用交织编码技术－－－－－抗突发干扰
¾利用微分集技术（空间分集、频率分集、时间分集 以及RAKE接收机等）和自适应均衡技术以及选用具有 抗码间干扰的调制技术－－－－克服由多径传播而引 起的多径衰落
40
¾ 网络结构
1.5.5 组网技术（二）
¾ 网络接口
电路交换业务通道
GMSC
VLR
MSC
BTS
BSC
PCU
HLR AUC
PSTN
ISP 163
SGSN
分组交换业务通道
GGSN
GPRS系统结构图
同济大学 徐娟
数据网络
41
1.5.5 组网技术（三）
¾网络的管理与控制 9 连接控制（或管理）功能
呼叫接续过程
集群调度系统：
移动台
总调度台
公共电话网 PSTN
分调度台
基地台
中央控制器
同济大学 徐娟
28
1.3 常用移动通信系统
蜂窝移动通信系统：
BTS
MSC
公共电话网 PSTN
MS
同济大学 徐娟
29
1.3 常用移动通信系统
卫星移动通信系统：
铱（Iridium）星系统 全球星（Global star）系统
同济大学 徐娟
24
1.3 常用移动通信系统
无线电寻呼系统（单向传输） 蜂窝移动通信系统（频率再用、小区分裂、越区切

本科课讲义移动通信原理与设备

本科课讲义移动通信原理与设备

.Word文档资料邯郸学院讲稿2018～2019学年第一学期分院(系、部)：机电学院教研室：应用物理课程名称：移动通信原理与设备授课班级：2016应用物理学本科主讲教师：常成职称：助教使用教材：《移动通信原理与设备》制作系统：邯郸学院制第1章移动通信概述1.1 移动通信的基本概念1.1.1 移动通信的定义移动通信：通信双方至少有一方是处于移动状态，并且其中的一部分传输介质是无线的传输方式。

1.1.2 移动通信系统的组成移动通信系统的组成：移动业务交换中心（MSC）、基站（BS）、移动台（MS）、中继线。

1.1.3 移动通信的特点1.设备性能要求高对移动台体积、重量、功耗、操作、抗恶劣环境等的要求2.电波传播有严重的衰落现象移动台接收信号存在多径现象而引起严重衰落3.存在远近效应近处移动台干扰远处移动台，要求移动台具有自动增益控制4.强干扰条件下工作各种噪声干扰严重5.存在多普勒效应移动台载波频率随移动速度变化，引起频率偏移6.技术复杂解决用户数量大、频率资源有限、保证通信质量等问题1.2 移动通信的发展1.2.1 第一代移动通信系统（1G）现代蜂窝移动电话系统：20世纪80年代中国采用TACS制式，1987年在上海、广东率先建成开通。

第一代移动通信系统的主要特点是：1.全双工工作，具有越区频道转换、自动漫游通信功能。

全双工：全双工指可以同时（瞬时）进行信号的双向传输（A→B且B→A）。

越区频道转换：当移动台从一个小区(指基站或者基站的覆盖范围)移动到另一个小区时，为了保持移动用户的不中断通信需要进行的信道切换称为越区切换。

漫游（roaming）指移动台离开自己注册登记的服务区域，移动到另一服务区后，移动通信系统仍可向其提供服务的功能。

（1）采用模拟话音信道传输信息，将用户的语音信号直接调制到发射频段上。

（2）采用FDMA频分多址方式区分不同的信道。

（3）基站必须同时发射和接收多个不同频率的信号，A与B通过基站中转通信，须同时占用4个频道实现双工。

军用移动通信PPT课件

军用移动通信PPT课件

.
9
1.4移动通信的分类
分类
– 按服务对象分类 ： 1）民用移动通信 ：是一种用户终端移动，基地台相
对固定，应用于人们日常生活中的通信系统。 特点是：自由移动性、终端的无线通信、宽覆盖面及
较高的性价比。 2）军用移动通信 ：是一种用户终端移动，基地台相
对隐蔽或机动，应用于部队的通信系统。 特点是：机动性、抗毁性、保密性、技术复杂、价格
移动通信的工作方式分为单工制、半双工制和 双工制三种方式
1）单工制 ：是一种通信双方只能轮流地进行收 信和发信的按键通信方式 。分为：同频单工和 异频单工
2）半双工制 ：指收、发信机分别使用两个不同 频率的按键通话方式 。优点：设备简单、省电、 成体低、维护方便，而且受邻近移动台干扰少； 有利于频率协调和配置 ；利于移动台紧急呼 叫 。缺点：使用不方便，有丢失信息的可能
➢ 至少有一方能移动； ➢ 一种有线和无线相结合的通信方式； ➢ 区域内可随时随地进行； ➢ 为个人通信（5W通信）打下基础； ➢ 移动通信可以是双向的，也可以是单向的。
.
5
1.2移动通信的发展
移动通信发展经历了四个阶段：
– 共用汽车电话 – 第一代移动通信系统（1G） – 第二代移动通信系统（2G） – 第三代移动通信系统（3G） 2G包括现在的GSM、CDMA和PAS。 3G在中国目前有TD-SCDMA、CDMA2000和
时间
（5）基站需要多个收发信道设备；
（6）频率利用率低，系统容量小。
.
15
1.6移动通信的多址技术
2）时分多址
是以传输信号存在的时间不同划分来建立多址接入 。
特点 ：
（1）多个用户共享一个载频，并占据相同的带宽

第1章移动通信概述

第1章移动通信概述
➢ 第三代移动通信技术，孙立新等编，人民邮电 出版社
第1章 移动通信概述
1.1 移动通信的概念及特点
1.2
移动通信发展概况
1.3 移动通信的分类及工作方式
1.4 移动通信采用的基本技术
1.5
移动通信的应用系统
1.1 移动通信的概念及特点
1.1.1 移动通信的概念
· 移动通信就是通信双方至少有一方 是在运动中 （或临时静止状态） 实现通 信的通信方式。
· 例如，固定体与移动体之间或移动 体与移动体之间的信息交换，都属于移 动通信。
移动体可以是人，也可以是汽车、火车、轮 船、飞机、收音机等在移动状态中的物体。
固定体包括固定无线电台、有线用户等。
1.1.2 移动通信的特点
1.移动性
移动用户可以自由活动，其位置不受束缚。 移动通信必须是无线通信，或无线通信与有线通
· 第二阶段从20世纪40年代中期至60年 代初期。
在此期间内，出现了公用移动通信业务。
这一阶段的特点是移动通信从专用网向 公用网过渡，接续方式为人工，网的容量 较小。
1.2 移动通信发展概况
· 第三阶段从20世纪60年代中期至70年代 中期。
在此期间，美国推出了改进型移动电话 系统（IMTS），采用大区制、中小容量， 实现了无线频道自动选择并能够自动接续 到公用电话网。
· 在移动通信系统开发研制中，码分多 址（CDMA）是最具有竞争力的多址方式 。
1.4.4 抗干扰技术
移动通信系统中采用的抗干扰措施是多种多 样的，主要有：
利用信道编码进行检错、纠错。 分集技术、均衡技术、调制技术。 扩频、跳频技术。 扇区天线、多波束天线和自适应天线等。 干扰抵消和多用户检测器技术。
参考书

移动通信(第五版)(章坚武)第1章

移动通信(第五版)(章坚武)第1章

图 1-3 双工通信方式
1.3 移动通信系统的组成
移动通信系统按其经营方式或用户性质可分为专用移 动通信系统（专网）和公共移动通信系统（公网）。专网 的最大功能要求是调度，专网的发展经历了一对一的单机 对讲系统， 单信道一呼百应系统和选呼系统，后来又发展 到多信道多用户共享的专用调度系统。集群（Trunking） 移动通信是传统的专用无线调度系统的高级发展阶段，是 专用移动通信的发展方向。 随着电子技术、集成电路技术、 计算机技术和交换技术的飞速发展，专用移动通信的网络 结构与公共移动通信系统越来越相像，如Motorola的iDEN: Integnated Digital Enhanced Network，集群数字高效网 络。数字集群移动通信系统，其本身就是在数字蜂窝移动 通信系统上加上了调度功能。
2) 异频单工 异频是指通信双方使用两个不同频率f1和f2。 这种方式 中通信双方的操作仍采用“按—讲”方式。 由于收发使用不 同的频率， 因此同一部电台的收发信机可以交替工作， 也 可以收常开， 只控制发， 即按下PTT发射。 其优缺点与同 频单工基本相同。 在无中心转信台转发的情况下， 电台需 配对使用， 否则通信双方无法通话， 故异频单工方式主要 用于有中心转信台转发(单工转发或双工转发)的情况。 所谓 单工转发， 即中心转信台使用一组频率(如收用f1， 发用f2)， 一旦接收到载波信号即转去发送。 所谓双工转发, 即中心转 信台使用两组频率(一组收用f1， 发用f2； 另一组收用f3， 发 用f4)， 任一路一旦接收到载波信号即转去发送。
图 1-2 半双工通信方式
3. 双工制 双工制有频分双工(FDD， 也称异频双工)和时分双工(TDD， 也称同频双工)两种方式。 频分双工制如图1 - 3所示， 是指通信的双方， 即收发信机 均同时工作， 任一方在发话的同时， 也能收听到对方的话音， 无需按PTT开关， 类同于平时打市话， 使用自然， 操作方便。 频分双工制的优点是： ① 收发频率分开， 可大大减小干扰； ② 用户使用方便。 其缺点是： ① 移动台在通话过程中总是处 于发射状态， 因此功耗大； ② 移动台之间通话需占用两个信道； ③ 需双工器， 体积较大， 价格较贵。 在无中心转信台转发的 情况下， 采用频分双工制的电台需配对使用， 否则通信双方无 法通话。
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TDD
IMT-2000
UTRA FDD CDMA 2000 UTRA TDD HCR TDMA SC
(WCDMA)
&UTRA TDD
UMC-136/
LCR(TD-SCDMA) EDGE
E-DECT
IMT-FT IMT-2000 FDMA/TDMAFra bibliotekDECT
中国移动通信发展史
1987年11月18日第一个TACS模拟蜂窝移动电话系统在广东 省建成并投入商用。 1994年12月底广东首先开通了GSM数字移动电话网。 2000年4月20日中国移动通信集团公司正式成立。 2001年7月9日中国移动通信GPRS(2.5G)系统投入试商用。 2001年12月31日中国移动通信关闭TACS模拟移动电话网 2003年7月我国移动通信网络的规模和用户总量均居世界第 一
1.4 移动通信组成及特点
1.4.3 移动通信特点
与其他通信方式相比较，移动通信有如下特点： （1）移动通信的电波传播环境恶劣：多径效应、 多普勒效应等； （2）受干扰和噪声的影响。 （3）频带利用率要求高。 （4）移动台的移动性强。 （5）建网技术复杂。
1.4 移动通信组成及特点
多普勒效应
多普勒效应是波源和观察者有相对 运动时，观察者接受到波的频率与 波源发出的频率并不相同的现象。
小贴士
小贴士
小贴士
“天翼”的中文名称和飞翔、翅膀、天空直 观相关，体现了自由自在的移动体验和广 阔的覆盖；“天翼”与“添翼”谐音，寓 意用户使用中国电信的移动业务后如虎添 翼，可以更畅快地体验移动信息服务，享 受更高品质、更自由的信息新生活。??“天 翼”的英文名称为e surfing，e是信息、互 联网、信息时代的浓缩；e surfing，信息 冲浪，充分体现移动互联网的定位。 “天翼”的LOGO是一朵由e变形而成的祥 云。整个LOGO以e为主，与翼字谐音，充 分体现与互联网及信息应用的相关性；变 形的e字形似云彩，很好地诠释了“天翼” 的寓意，代表“天翼”将人们带入自由自 在的移动互联网新时代；图案既有传统特 色，又富含未来感和科技感。
欧洲电信标准协会（ETSI）称其为 通用移动通信系统（UMTS, Universal Mobile Telecommunication System）。
1.3 移动通信发展历史
无线传输技术标准
❖势
IMT-2000
IMT-2000
IMT-2000
UWC-136
CDMA
CDMA
CDMA
IMT-SC
Direct Spread Multi-carrier
1.4 移动通信组成及特点
1.4.1 移动通信组成
MS
BSC
BIE
Abis
A
BTS
BSS
MSC/VLR
E
MSC/VLR
C
HLR/
F
AUC
EIR
H SC/VM
PSTN ISDN PSPDN
NSS
能说出图中英文缩略语的中文意思吗？
1.4 移动通信组成及特点
1.4.2 移动通信系统的工作频段
确定移动通信的频段需考虑以下几个方面： ➢ 电波传播特性，天线尺寸； ➢ 环境噪声及干扰的影响； ➢ 地形、障碍物尺寸及对建筑物的渗透能力； ➢ 设备小型化的要求； ➢ 与已开发的频段的协调和兼容性。 举例：GSM系统
第一章 移动通信概述
主要内容
1.1 移动通信定义 1.2 移动通信分类及工作方式 1.3 移动通信发展历史 1.4 移动通信组成及特点
1.1 移动通信定义
既是目标 也是推动力
5W
1.1 移动通信定义
如何定义移动通信？
移动通信是指通信的一方或双方在移 动状态中，或临时停留在某一非预定位置 上进行信息传递和交换的方式。
▪ 特点：FDMA、模拟调制、语音业务。
1.3 移动通信发展历史
第二代――数字移动通信系统
▪ 90年代开发出了以数字传输、时分多址和窄带码 分多址为主体的移动电话系统，称之为第二代移 动电话系统。代表产品分为两类： –TDMA系统 –N-CDMA系统
1.3 移动通信发展历史
TDMA系统中比较成熟和最有代表性的制式有： ➢泛欧GSM（全球移动通信系统） ➢美国D-AMPS（数字AMPS） ➢日本PDC（个人数字蜂窝电话）
1.2 移动通信分类及工作方式
1.2.1 移动通信分类
移动通信有以下多种分类方法： ①按使用对象可分为：民用设备和军用设备； ②按使用环境可分为：陆地通信、海上通信和 空中通信； ③按多址方式可分为：频分多址(FDMA)、时分 多址(TDMA)和码分多址(CDMA)等； 等等
你能对现有的移动通信系统进 行归类吗？
1.2 移动通信分类及工作方式
1.2.2 工作方式
➢单工制 单工制分为同频单工和异频单工两种。
➢半双工制
➢全双工制 全双工制有频分双工(FDD)和时分双工
(TDD)两种形式。
1.2 移动通信分类及工作方式
1.2 移动通信分类及工作方式
双工方式示意图
1.2 移动通信分类及工作方式
1.2.3 移动通信系统的分类
蜂窝移动通信系统 无线寻呼系统 无绳电话系统 集群移动通信系统 移动卫星通信系统
讨论：联系实际，试对 每种系统举出实例。
1.3 移动通信发展历史
第一代 80年代 模拟
第二代 90年代 数字
第三代 IMT-2000
AMPS TACS NMT 其它
模
数
拟 需求驱动 字
技
技
术
术
GSM
CDMA IS95
TDMA IS-136
上图显示当波源向左移 动时，其左边的频率变 得较高，而右边的频率 则变得较低。
小结
1.1 移动通信定义 1.2 移动通信分类及工作方式 1.3 移动通信发展历史 1.4 移动通信系统组成及特点
习题
1．移动通信系统的定义是什么？ 2．简述移动通信系统的组成及各部分的作用。 3．移动通信系统的特点有哪些？ 4．简述单工、双工和半双工方式的区别。 5．根据移动通信的特点，对移动通信系统有哪些 要求？ 6．2G和3G系统有何不同？ 7．简述移动通信的发展。
N-CDMA系统主要的制式有： ➢高通公司为首研制的基于IS-95的N-CDMA （窄带CDMA）
特点：请根据1G的特点进行概括。
1.3 移动通信发展历史
第三代――IMT-2000
第三代移动通信技术（3G，Third Generation）的 理论研究、技术开发和标准制定工作起始于80年代 中期，国际电信联盟（ITU）将该系统正式命名为 国际移动通信2000（IMT-2000, International Mobile Telecommunications in the year 2000）。
PDC
语
音 需求驱动
业
宽 带
业
UMTS WCDMA
CDMA
务
务 2000
TDSCDMA
1.3 移动通信发展历史
第一代――模拟蜂窝移动通信系统
▪ 采用了蜂窝组网技术
▪ 模拟蜂窝移动通信系统主要有：
（1）北美的AMPS； （2）北欧的NMT-450/900； （3）英国的TACS；
我国TACS制式： A系统（摩托罗拉网） B系统（爱 立 信 网）