移动通信原理 第1章 移动通信概论

移动通信原理-整理（第⼀章）第⼀章移动通信原理概述1、移动通信（Mobile Communication ）系指通信双⽅或⾄少⼀⽅是处于移动中进⾏信息交换的通信⽅式。

2、按多址⽅式，分为频分多址（FDMA ）、时分多址（TDMA ）、码分多址（CDMA ）和空分多址（SDMA ）3、按⼯作⽅式，分为同频单⼯、双频单⼯、双频双⼯和半双⼯；4、蜂窝移动通信系统的基本结构基站BTS移动交换机MSC基站控制器BSC数据库VLR/HLR⽹络管理公共电话⽹PSTN基站控制器BSC基站BTS基站BTS基站BTS⼿持机HSMS 移动台MS 移动台MSC ：（Mobile Switching Center ）移动交换中⼼ BSC ：（Base Station Controller ）基站控制器 BTS ：（Base Station Transceiver ）基站收发信机 MS ：（Mobile Station ）移动台5、⼀个基站的构成：不是单纯的由BTS 组成，还要包括：铁塔天馈系统，电源设备，电池组，空调设备，传输设备，环境监控等。

6、蜂窝移动通信发展历程 1G FDMA AMPS 、TACS 模拟调频 2G TDMA CDMA GSM 系统数字调制 3G CDMA Wcdma cdma2000 td-scdma带宽数字4GOFDM MIMOLTE7、蜂窝技术，同频复⽤提⾼系统容量模拟调频，仅限语⾳业务频谱利⽤率低，容量有限；制式太多，互不兼容，不利于⽤户漫游，限制了⽤户覆盖⾯；提供的业务种类受限制，不能传送数据信息；容易被窃听；不能与ISDN 兼容等。

主要特征：窄带数字传输，时分多址(TDMA) 或码分多址(CDMA)接⼊技术。

除了传送语⾳外，还可传送低速率数据业务，如传真和分组的数据业务等。

更加完善的呼叫处理和⽹络管理功能。

8、TDMA 蜂窝系统较FDMA 蜂窝系统有许多优势，如：频谱效率提⾼，系统容量增⼤保密性能好，标准化程度提⾼等。

移动通信入门第一章移动通信的概述移动通信入门第一章：移动通信的概述在当今社会，移动通信已经成为我们生活中不可或缺的一部分。

从随时随地与亲朋好友保持联系，到获取丰富多样的信息和服务，移动通信技术的发展深刻地改变了我们的生活方式和工作方式。

那么，什么是移动通信？它是如何工作的？又经历了怎样的发展历程呢？让我们一起来揭开移动通信的神秘面纱。

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。

这与传统的固定通信有着显著的区别，固定通信要求通信双方在固定的地点通过有线连接进行通信，而移动通信则打破了这种限制，让人们能够在移动的过程中保持通信畅通。

移动通信的实现依赖于一系列复杂的技术和系统。

其中，最关键的技术包括无线传输技术、移动终端技术、网络架构和协议等。

无线传输技术负责将信息以电磁波的形式在空间中传播，它需要解决信号衰减、干扰、多径传播等诸多问题，以确保信息的准确传输。

移动终端则是我们手中的手机、平板电脑等设备，它们具备接收和发送无线信号的能力，并能够对信息进行处理和展示。

网络架构和协议则如同通信的“交通规则”，负责管理和协调各个终端之间的通信，确保信息能够快速、准确地到达目的地。

移动通信的发展可以追溯到上世纪初。

早期的移动通信系统采用的是模拟技术，如美国的 AMPS（高级移动电话系统）和北欧的 NMT （北欧移动电话）系统。

这些系统的容量有限，通话质量也不尽如人意，但它们为移动通信的发展奠定了基础。

随着技术的不断进步，数字移动通信技术应运而生。

2G 时代的GSM（全球移动通信系统）和 CDMA（码分多址）技术大大提高了通信的质量和容量，不仅能够支持清晰的语音通话，还可以实现短信等简单的数据业务。

进入 21 世纪，3G 技术的出现带来了更显著的变革。

3G 网络能够提供高速的数据传输速率，使得移动互联网成为可能。

人们可以通过手机浏览网页、下载文件、观看视频等，移动通信不再仅仅局限于语音和短信通信。

第一讲第1章移动通信概述1.1移动通信的基本概念1.2移动通信的发展教学目的和目标1.了解移动通信的定义，特点及系统的组成2.了解移动通信的发展趋势教学重点1.移动通信的定义、特点及系统的组成2. 移动通信的发展趋势教学难点1. 移动通信的定义、特点及系统的组成教学方法和手段1.以课堂问答法和案例讨论法为主，以讲授法和指导法为辅2.使用先锋电子教室多媒体手段进行教学教学过程及详细内容移动通信是通信领域中最具有活力，最具有发展前途的一种通信方式。

它是当今信息社会中最具有个性化特征的通信手段。

它的发展与普及改变了社会也改变了人类的生活方式，它让人们领悟到现代化与信息化的气息。

移动通信，顾名思义其最本质的特色是“移动”二字，就是说这类通信不是传统静态的固定式通信，而是动态的移动式通信。

1.1移动通信的基本概念移动通信的定义：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通信方式。

不仅指双方的通信，还包括数据、传真、图像等通信业务。

换句话说，移动通信解决因为人的移动产生的动中通信问题例如：手机与手机之间，手机与固定电话之间，手机与小灵通之间，小灵通之间，小灵通与固定电话之间。

手机与固定电话之间进行通信时，除依靠无线通信技术外，还须依赖有线网络技术（公众电话网PSTN、公众数据网PDN、综合业务数字网ISDN）.◆终端的移动性：手机/车载体◆个人的移动性：SIM/UIM卡方式支持的业务1.2移动通信系统的组成移动通信系统由移动业务交换中心（MSC）、基站（BS）、移动台（MS）和中继线等部分组成。

移动通信系统的示意图:MSC：对位于其服务区内的MS进行交换和控制，同时提供移动网和固定公众电信网之间的接口，作为交换设备，具有呼叫接续与控制的功能，作为移动交换中心，MSC又具有无线资源管理和移动性管理（越区切换、漫游）等功能。

简单地讲，主要包括4个方面：呼叫处理、操作维护、网间互通和计费。

移动通信入门第一章移动通信的概述在当今的数字化时代，移动通信已经成为我们生活中不可或缺的一部分。

从简单的语音通话到丰富多样的多媒体应用，移动通信技术的发展深刻地改变了我们的沟通方式、工作模式以及娱乐生活。

那么，究竟什么是移动通信？它是如何发展起来的？又有哪些关键技术和特点呢？接下来，让我们一同走进移动通信的世界。

移动通信，顾名思义，是指通信双方至少有一方处于移动状态下进行的信息交换。

这种移动可以是在步行、驾车、乘坐交通工具等情况下。

与传统的固定通信相比，移动通信最大的特点就是用户的移动性。

它不受时间和空间的限制，让人们能够随时随地保持联系。

移动通信的发展历程可以追溯到 20 世纪初。

早期的移动通信系统主要是基于模拟技术，如 1G（第一代移动通信系统）。

1G 采用的是模拟信号传输，主要提供语音通话服务，但其容量有限、通话质量不稳定，且保密性差。

随着技术的进步，2G（第二代移动通信系统）应运而生。

2G 采用数字信号传输，不仅提高了通话质量，还能够支持短信等简单的数据业务。

2G 的代表技术包括 GSM（全球移动通信系统）和 CDMA（码分多址）。

进入 21 世纪，3G（第三代移动通信系统）开启了移动通信的新篇章。

3G 实现了更高的数据传输速率，使得移动互联网应用成为可能，如网页浏览、电子邮件、在线视频等。

3G 的主流技术标准包括WCDMA（宽带码分多址）、CDMA2000 和 TDSCDMA（时分同步码分多址）。

随后的 4G（第四代移动通信系统）则带来了更高速的网络体验。

4G 采用了 LTE（长期演进）技术，能够实现快速的下载和上传速度，支持高清视频流畅播放、在线游戏等高带宽需求的应用。

而如今，我们正步入 5G（第五代移动通信系统）时代。

5G 具有超高的速率、超低的延迟和超大的连接容量，不仅为个人用户带来了前所未有的体验，如虚拟现实（VR）、增强现实（AR）等沉浸式应用，还为工业互联网、智能交通、智慧医疗等领域的发展提供了强大的支撑。

移动通信原理与系统第1章概论1.（了解）4G网络应该是一个无缝连接的网络，也就是说各种无线和有线网络都能以IP协议为基础连接到IP核心网。

当然为了与传统的网络互连则需要用网关建立网络的互联，所以将来的4G网络将是一个复杂的多协议的网络。

2.所谓移动通信，是指通信双方或至少有一方处于运动中进行信息交换的通信方式。

移动通信系统包括无绳电话、无线寻呼、陆地蜂窝移动通信、卫星移动通信等。

无线通信是移动通信的基础。

3.移动通信主要的干扰有：互调干扰、邻道干扰、同频干扰。

（以下为了解）1）互调干扰。

指两个或多个信号作用在通信设备的非线性器件上，产生与有用信号频率相近的组合频率，从而对通信系统构成干扰。

2）邻道干扰。

指相邻或邻近的信道（或频道）之间的干扰，是由于一个强信号串扰弱信号而造成的干扰。

3）同频干扰。

指相同载频电台之间的干扰。

4.按照通话的状态和频率的使用方法，可以将移动通信的工作方式分成：单工通信、双工通信、半双工通信。

第2章移动通信电波传播与传播预测模型1.移动通信的信道是基站天线、移动用户天线和两副天线之间的传播路径。

对移动无线电波传播特性的研究就是对移动信道特性的研究。

移动信道的基本特性是衰落特性。

2.阴影衰落：由于传播环境中的地形起伏、建筑物及其他障碍物对电磁波的遮蔽所引起的衰落。

多径衰落：无线电波呢在传播路径上受到周围环境中地形地物的作用而产生的反射、绕射和散射，使其到达接收机时是从多条路径传来的多个信号的叠加，这种多径传播多引起的信号在接收端幅度、相位和到达时间的随机变化将导致严重的衰落。

无线信道分为大尺度传播模型和小尺度传播模型。

大尺度模型主要是用于描述发射机与接收机之间的长距离（几百或几千米）上信号强度的变化。

小尺度衰落模型用于描述短距离（几个波长）或短时间（秒级）内信号强度的快速变化。

3.在自由空间中，设发射点处地发射功率为P t，以球面波辐射；设接收的功率为P r，则P r=（A r/4πd2）P t G t式中，A r=λ2G r/4π，λ为工作波长，G t、G r分别表示发射天线和接收天线增益，d为发射天线和接收天线间的距离。

第1章：移动通信概论1．1 移动通信的发展移动通信从诞生到现在已有100多年的历史了，1895年，意大利科学家马克尼实现了从英国怀特岛（Isle of Wight）到30km之外的一条拖船之间的无线传输，这成为移动通信的开端，然而在此后相当长的一段时间内，移动通信的发展一直比较缓慢，而且一般只应用于军队和政府部门。

移动通信的快速发展开始于20世纪90年代，短短的近20年来，各种新技术层出不穷，广泛的应用于社会各个领域之中。

目前，根据国际电信联盟的统计数据，全球67亿人口中，到2007年底共有33亿移动电话用户，13亿固定电话用户，互联网用户也达到5.6亿，其中宽带用户为3.6亿。

截至2008年8月，中国固定电话总用户数达到3.54亿户，移动电话用户数达到6.16亿户，我国网民数量达到2.53亿户，手机网民规模达到7305万户。

在我国，2003年移动电话用户数首次超过固定电话用户数。

如今，移动通信已是通信领域最活跃和发展最为迅速的分支，也将是21世纪对人类的生活和社会发展有重大影响的科学领域之一。

对移动通信发展的历史，我们主要从世界移动通信的发展和我国移动通信的发展两个大的方面进行简单的回顾。

一．世界移动通信的发展世界范围的移动通信的发展进程，回顾起来可分为四个阶段。

1．第一阶段：从20世纪20年代至40年代初，移动通信有了初步的发展。

当时的移动通信使用范围很小，主要使用对象是船舶、飞机、汽车等专用移动通信平台，运用在专用系统和军事通信；使用的波段为短波波段；由于当时的技术限制，移动通信的设备采用电子管，又大又笨重，而且通信效果很差；当时只能采用人工交换和人工切换频率的控制和接续方式。

其代表系统是1921年美国底特律和密执安警察厅开始使用的车载无线电系统，该系统工作频率为2MHz。

特点：（1）运用在专用系统和军事通信（2）使用波段主要是短波段（3）移动通信设备采用电子管，又大又笨重，效果很差（4）人工交换和人工切换频率2．第二阶段：从20世纪40年代至60年代末，移动通信有了进一步的发展。

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。

《移动通信原理》复习提纲第一章概论exp 以自然常数e为底的指数函数1．移动通信的定义和特点（作业第一题）定义：移动通信是指通信双方至少有一方在移动中进行信息传输和交换。

特点：●必须用无线电波进行信息传输●在复杂的干扰环境中运行●可以利用的频谱资源有限，但是业务量却增加很快●网络结构多种多样，网络管理和控制必须有效●移动通信设备必须适于在移动环境中使用。

2．工作方式●单工通信：交替接收和发送●半双工通信：必须按下讲话按钮才能发送（按下按讲开关，发射机才工作，而接收机总是工作）●全双工通信：可以同时进行消息传输3．数字通信系统的优点●频谱利用率高，有利于提高系统容量●能提供多种业务服务（电话通信和数据业务），提高通信系统的通用性●抗噪声，抗干扰，抗多径衰落能力强●能实现很好的网络管理●容易加密，保密●可降低设备成本以及减小用户手机的体积和质量4.蜂窝移动通信系统相邻小区不允许使用相同的频道，否则会发生相互干扰(称同道干扰)。

为此，把若干相邻的小区按一定的数目划分成区群(Cluster), 并把可供使用的无线频道分成若干个(等于区群中的小区数)频率组，区群内各小区均使用不同的频率组，而任一小区所使用的频率组，在其它区群相应的小区中还可以再用，这就是频率再用。

5．移动通信网的分类6.集群移动通信系统（在日益紧张的频率资源背景下发展起来）采用的基本技术是频率共用技术。

主要做法：1、把一些分散建立的专用通信网集中起来，统一建网和管理，并动态地利用分配给它们的有限个频道，以容纳更多的用户。

2、改进频道共用的方式。

按下按讲开关才能占用一个频道，松开就释放。

集群通信系统属于专用移动通信网，集群系统主要以无线用户为主。

集群系统都具有通话限时功能。

集群通信系统一般采用半双工(现在已有全双工产品)工作方式，一对移动用户之间进行通信只需占用一对频道。

蜂窝通信系统都采用全双工工作方式， 因而，一对移动用户之间进行通信，必须占用两对频道。