移动通信概论(1)
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GSMR系统维护与应用课件第一章
第四代 4G是第四代移动通信及其技术的简称，是集3G与WLAN 于一体并能够传输高质量视频图像以及图像传输质量与高清晰度 电视不相上下的技术产品。 4G系统能够以100Mbps的速度下载， 比拨号上网快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。
11
1.1.3移动通信系统的特点和分类
用户
使用移动通信服务而付费的使用者
操作维护中心 负责管理维护移动交换网络 OMS
17
3.常见的移动通信系统
（2）无绳电话系统
18
3.常见的移动通信系统
（2）无绳电话系统 无绳电话是指用无线信道代替普通电话线，
在限定的业务区内给无线用户提供移动或固定 公共交换电话网（PSTN）业务的电话系统， 也是一种无线接入系统。它由一个或若干个基 站和多部手机组成，允许手机在一组信道内任 选一个空闲信道进行通信。一个基站形成一个 微蜂窝，多个微蜂窝构成一个服务区，区内的 手机都可通过基站得到服务。
（3）无线电波具有惊人的运动速度，是世界上 跑得最快的物质。每秒钟能跑30万公里，而其 他物质，比如声波，在空气中每秒只能传播 340米。
6
1.无线电波的特点：
（4）无线电波可以在真空中传播。
（5）无线电波的频率往往比其它波的频率高得 多。无线电波的频率可以达到几万赫兹、几十 兆赫兹。无线电波的波长、频率和振幅还可以 按照人们的 需要用机器来调节。
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； （4）按接入方式可分为频分双工（FDD）和时分双工
（TDD）； （5）按覆盖范围可分为宽域网和局域网；
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（6）按业务类型可分为电话网、数据网和综合 业务网；
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1.1.3移动通信系统的特点和分类
用户
使用移动通信服务而付费的使用者
操作维护中心 负责管理维护移动交换网络 OMS
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3.常见的移动通信系统
（2）无绳电话系统
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3.常见的移动通信系统
（2）无绳电话系统 无绳电话是指用无线信道代替普通电话线，
在限定的业务区内给无线用户提供移动或固定 公共交换电话网（PSTN）业务的电话系统， 也是一种无线接入系统。它由一个或若干个基 站和多部手机组成，允许手机在一组信道内任 选一个空闲信道进行通信。一个基站形成一个 微蜂窝，多个微蜂窝构成一个服务区，区内的 手机都可通过基站得到服务。
（3）无线电波具有惊人的运动速度，是世界上 跑得最快的物质。每秒钟能跑30万公里，而其 他物质，比如声波，在空气中每秒只能传播 340米。
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1.无线电波的特点：
（4）无线电波可以在真空中传播。
（5）无线电波的频率往往比其它波的频率高得 多。无线电波的频率可以达到几万赫兹、几十 兆赫兹。无线电波的波长、频率和振幅还可以 按照人们的 需要用机器来调节。
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； （4）按接入方式可分为频分双工（FDD）和时分双工
（TDD）； （5）按覆盖范围可分为宽域网和局域网；
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（6）按业务类型可分为电话网、数据网和综合 业务网；
移动通信概论PPT课件
总结词
4G移动通信系统是第三代移动通信技术，进一步提高了数据传输速率和网络覆盖 范围。
详细描述
4G技术采用了更先进的无线技术和网络架构，实现了更高的数据传输速率和更广 泛的网络覆盖范围。4G技术还支持多种无线频谱，包括低频段和高频段，以满足 不同业务需求。4G技术包括LTE和WiMAX等标准。
5G移动通信系统
人工智能与大数据在移动通信中的应用
人工智能在移动通信中的应用
人工智能技术将应用于移动通信网络中，实现自动化、智能化、高效化的网络管理和运维，提高网络性能和用户 体验。
大数据在移动通信中的应用
大数据技术将应用于移动通信网络中，实现用户行为分析、流量分析、网络性能分析等功能，为网络优化和业务 创新提供支持。
技术原理
通过移动网络的数据传输 协议和标准，如TCP/IP协 议，实现数据的发送和接 收。
特点
高速、高效、灵活，广泛 应用于互联网接入、文件 传输、远程办公等领域。
移动互联网应用
概述
移动互联网应用是指基于 移动通信网络开发的各种 应用程序和服务。
常见应用
社交媒体、在线购物、导 航、在线支付、音视频播 放等。
物联网与车联网的融合
物联网和车联网的融合将实现更加智能化的交通管理和服务，提高交通效率和安全性。
融合发展的关键技术
融合发展的关键技术包括传感器技术、通信技术、数据处理技术等，需要突破各种技术 和标准难题，以实现物联网和车联网的深度融合。
THANKS
感谢观看
特点
高效、便捷、安全，提高生活 质量和工作效率。
05
移动通信的未来发展
6G移动通信技术展望
6G网络架构
6G网络将采用更加先进的通信技术 ，实现全球覆盖、高速度、低延迟、 高可靠性、低能耗等目标，构建更加 智能化的通信网络。
4G移动通信系统是第三代移动通信技术，进一步提高了数据传输速率和网络覆盖 范围。
详细描述
4G技术采用了更先进的无线技术和网络架构，实现了更高的数据传输速率和更广 泛的网络覆盖范围。4G技术还支持多种无线频谱，包括低频段和高频段，以满足 不同业务需求。4G技术包括LTE和WiMAX等标准。
5G移动通信系统
人工智能与大数据在移动通信中的应用
人工智能在移动通信中的应用
人工智能技术将应用于移动通信网络中，实现自动化、智能化、高效化的网络管理和运维，提高网络性能和用户 体验。
大数据在移动通信中的应用
大数据技术将应用于移动通信网络中，实现用户行为分析、流量分析、网络性能分析等功能，为网络优化和业务 创新提供支持。
技术原理
通过移动网络的数据传输 协议和标准，如TCP/IP协 议，实现数据的发送和接 收。
特点
高速、高效、灵活，广泛 应用于互联网接入、文件 传输、远程办公等领域。
移动互联网应用
概述
移动互联网应用是指基于 移动通信网络开发的各种 应用程序和服务。
常见应用
社交媒体、在线购物、导 航、在线支付、音视频播 放等。
物联网与车联网的融合
物联网和车联网的融合将实现更加智能化的交通管理和服务，提高交通效率和安全性。
融合发展的关键技术
融合发展的关键技术包括传感器技术、通信技术、数据处理技术等，需要突破各种技术 和标准难题，以实现物联网和车联网的深度融合。
THANKS
感谢观看
特点
高效、便捷、安全，提高生活 质量和工作效率。
05
移动通信的未来发展
6G移动通信技术展望
6G网络架构
6G网络将采用更加先进的通信技术 ，实现全球覆盖、高速度、低延迟、 高可靠性、低能耗等目标，构建更加 智能化的通信网络。
移动通信课后题.
移动通信课后题.2012-2013学年09级《移动通信》复习题及参考答案第⼀章概论1、什么叫移动通信?移动通信有哪些特点？【答】移动通信是指通信双⽅⾄少有⼀⽅在移动中（或者临时停留在某⼀⾮预定的位置上）进⾏信息传输和交换，这包括移动体（车辆、船舶、飞机或者⾏⼈）和移动体之间的通信，移动体和固定点（固定⽆线电台或有线⽤户）之间的通信。
特点：1、移动通信必须利⽤⽆线电波进⾏信息传输；2、移动通信是在复杂的⼲扰环境中运⾏的；3、移动通信可以利⽤的频谱资源⾮常有限，⽽移动通信业务量的需求却与⽇俱增；4、移动通信系统的⽹络结构多种多样，⽹络管理和控制必须有效；5、移动通信设备(主要是移动台)必须适于在移动环境中使⽤。
2、单⼯通信与双⼯通信有何区别？各有何优缺点？【答】所谓单⼯通信，是指通信双⽅电台交替地进⾏收信和发信。
此⼯作⽅式设备简单，功耗⼩，但操作不便，通话时易产⽣断断续续的现象。
它⼀般应⽤于⽤户少的专⽤调度系统。
所谓双⼯通信，是指通信双⽅可同时进⾏传输消息的⼯作⽅式，有时亦称全双⼯通信。
这种⽅式操作⽅便，但电能消耗⼤。
模拟或数字式的蜂窝电话系统都采⽤双⼯制。
第⼆章调制解调1、移动通信中对调制解调技术的要求是什么？（请总结3G ，LTE 等⾼速数据传输对调制解调技术的要求）【答】已调信号的频谱窄和带外衰减快（即所占频带窄，或者说频谱利⽤率⾼）；易于采⽤相⼲或⾮相⼲解调；抗噪声和抗⼲扰的能⼒强；以及适宜在衰落信道中传输。
已调信号所占的带宽要窄：频谱主瓣窄；已调信号频谱副瓣的幅度要低，辐射到相邻频道的功率就⼩；经调制解调后的输出信噪⽐（S/N ）较⼤或误码率较低。
1、所有的技术必须在规定频带内提供⾼的传输效率2、要使信号深衰落引起的误差数降⾄最⼩3、应使⽤⾼效率的放⼤器4、在衰落条件下获得所需要的误码率2、已调信号的带宽是如何定义的？FM 信号的带宽如何计算？【答】已调信号的带宽是指已调信号所包含的各种不同频率成分所占据的频率范围。
概论移动通信的主要特.pptx
第1章 概论
蜂窝通信网络把整个服务区域划分成若干个较小 的区域(, 在蜂窝系统中称为小区)， 各小区均用小功率 的发射机(即基站发射机)进行覆盖， 许多小区像蜂窝 一样能布满(即覆盖)任意形状的服务地区， 如图 1 5(b)所示。
第1章 概论
IMTS系统：单个大功率 发射机覆盖整个市区
(a)
蜂窝系统：位于各个小区 的许多小功率发射机覆盖 相同的地区
和发信。 根据收、 发频率的异同， 又可分为同频单工 和异频单工。 单工通信常用于点到点通信， 参见图1-1。
第1章 概论
第1章 概论
同频单工是指通信双方(如图1-1中的电台甲和电 台乙)使用相同的频率f1工作， 发送时不接收， 接收时 不发送。 平常各接收机均处于守候状态， 即把天线接 至接收机等候被呼。 当电台甲要发话时， 它就按下其 送受话器的按讲开关()， 一方面关掉接收机， 另一方 面将天线接至发射机的输出端， 接通发射机开始工作。 当确知电台乙接收到载频为f1的信号时， 即可进行信 息传输。
Hale Waihona Puke 第1章 概论数字通信系统相比模拟通信系统的主要优点可归 纳如下：
(1) 频谱利用率高， 有利于提高系统容量。 采用 高效的信源编码技术、 高频谱效率的数字调制解调技 术、 先进的信号处理技术和多址方式以及高效动态资 源分配技术等， 可以在不增加系统带宽的条件下增多 系统同时通信的用户数。
第1章 概论
第1章 概论
（2）无线电频谱可以被利用但不会被消耗掉，是 一种非消耗性的资源。它不同于土地、水、矿山、森 林等资源，如果频率得不到充分利用，则是一种资源 浪费，而若使用不当也是一种资源浪费，甚至会造成 严重的危害。
（3）无线电波有固有的传播特性，它不受行政区 域、国家边界的限制。因此，任何一个国家、一个地 区、一个部门甚至个人都不能随意使用，否则会造成 相互干扰而不能确保正常通信。
移动通信原理与系统.(优选)
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
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。
n
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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。
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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。
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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 )
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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。
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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。
移动通信
2．集群移动通信系统 ．
集群移动通信系统属于调度性专业网， 集群移动通信系统属于调度性专业网，将各种业务部门所需 调度性专业网 的基站及控制设备集中建站、统一管理、统一使用， 的基站及控制设备集中建站、统一管理、统一使用，每个部门只 需建立各自的调度中心台，做到共享频率资源、共享通信设施、 需建立各自的调度中心台，做到共享频率资源、共享通信设施 、 共享通信业务、共同分担费用， 共享通信业务、共同分担费用，是一种高效而又廉价的移动通信 系统。 系统。
3．无中心选址个人通信系统 ．
无中心选址个人通信系统的体制与蜂窝网和集群网的体制不 将中心集中控制转为电台分散控制， 同，它将中心集中控制转为电台分散控制，通话所需的信道由主 呼台选择，经被呼台确认后双方在该信道上进行通话， 呼台选择，经被呼台确认后双方在该信道上进行通话，这样频率 利用率高。 利用率高。
第1章 概论
我国移动通信发展
1、1980年在上海建立并试用了公用移动通信系统。 、 年在上海建立并试用了公用移动通信系统。 年在上海建立并试用了公用移动通信系统 2、1987年在广州、上海率先开通了模拟蜂窝移动电话业 、 年在广州、 年在广州 采用900MHZ，TACS标准。 标准。 务。采用 ， 标准 3、1993年在浙江嘉兴地区引入第二代数字移动蜂窝网 、 年在浙江嘉兴地区引入第二代数字移动蜂窝网 GSM系统，开始试运转。94年建网，95年推广到 个省， 系统， 年建网， 年推广到 个省， 年推广到15个省 系统 开始试运转。 年建网 96年扩展到全国。 年扩展到全国。 年扩展到全国 4、2000年模拟蜂窝网封网，将频段让给数字网。 、 年模拟蜂窝网封网， 年模拟蜂窝网封网 将频段让给数字网。 5、2002年中国移动在全国正式投入 、 年中国移动在全国正式投入GPRS（通用分组无 年中国移动在全国正式投入 （ 线业务）。 线业务）。
移动通信PPT课件
2. 移动台受噪声的干扰并在强干扰情况下工作
移动台所受到的噪声影响主要来自于城市噪声、各 种车辆发动机点火噪声、微波炉干扰噪声等；
(1) 互调干扰 (2) 邻道干扰 (3) 同频干扰
3. 通信系统复杂
移动台的移动需要频率、功率控制，地址登记，越区切换，漫游跟 踪等技术，入网、计费管理
4. 对移动台的要求高
移动通信中建立一个呼叫是由BSS和SS共同完成的； BSS提供并管理MS和SS之间的无线传输通道，SS负责呼 叫控制功能，所有的呼叫都是经由SS建立连接的；OMS 负责管理控制整个移动网。
MS也是一个子系统。它实际上是由移动终端设备和用户 数据两部分组成的，移动终端设备称为移动设备；用户数 据存放在一个与移动设备可分离的数据模块中，此数据模 块称为用户识别卡（SIM）。
多普勒频移产生调制噪声
由于移动台的不断运动，当达到一 定速度时，如超音速飞机，固定点 接收到的载波频率将随运动速度v 的不同，产生不同的频移，即产生 多普勒效应，使接收点的信号场强 振幅、相位随时间、地点而不断地 变化
fd
v
cos
2021/7/1
图1.3 多普勒效应
10
1.1.1 移动通信的特点
③ 微小区：小区半径r＝0.1～1km ④ 微微小区：小区半径r<0.1km，适于办公室、家庭等移动应用
环境。
2021/7/1
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1.1.2 移动通信的组网理论
2. 频率覆盖
蜂窝系统的基站工作频率，由于传播损耗提供足够的隔离度， 在相隔一定距离的另一个基站可以重复使用同一组工作频率，称 为频率复用。.1.1 移动通信的特点
1.移动通信利用无线电波进行信息传输 传播环境复杂：直射波与随时间变化的绕 射波、反射波、散射波的叠加 多普勒效应：移动台的高速运动
移动台所受到的噪声影响主要来自于城市噪声、各 种车辆发动机点火噪声、微波炉干扰噪声等；
(1) 互调干扰 (2) 邻道干扰 (3) 同频干扰
3. 通信系统复杂
移动台的移动需要频率、功率控制，地址登记，越区切换，漫游跟 踪等技术，入网、计费管理
4. 对移动台的要求高
移动通信中建立一个呼叫是由BSS和SS共同完成的； BSS提供并管理MS和SS之间的无线传输通道，SS负责呼 叫控制功能，所有的呼叫都是经由SS建立连接的；OMS 负责管理控制整个移动网。
MS也是一个子系统。它实际上是由移动终端设备和用户 数据两部分组成的，移动终端设备称为移动设备；用户数 据存放在一个与移动设备可分离的数据模块中，此数据模 块称为用户识别卡（SIM）。
多普勒频移产生调制噪声
由于移动台的不断运动，当达到一 定速度时，如超音速飞机，固定点 接收到的载波频率将随运动速度v 的不同，产生不同的频移，即产生 多普勒效应，使接收点的信号场强 振幅、相位随时间、地点而不断地 变化
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图1.3 多普勒效应
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1.1.1 移动通信的特点
③ 微小区：小区半径r＝0.1～1km ④ 微微小区：小区半径r<0.1km，适于办公室、家庭等移动应用
环境。
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1.1.2 移动通信的组网理论
2. 频率覆盖
蜂窝系统的基站工作频率，由于传播损耗提供足够的隔离度， 在相隔一定距离的另一个基站可以重复使用同一组工作频率，称 为频率复用。.1.1 移动通信的特点
1.移动通信利用无线电波进行信息传输 传播环境复杂：直射波与随时间变化的绕 射波、反射波、散射波的叠加 多普勒效应：移动台的高速运动
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移动通信概论(1)
会从多条路径到达接收地点，这种多径信号的幅度、 相位和到达时间都不一样， 它们相互叠加会产生电平 衰落和时延扩展； 其次， 移动通信常常在快速移动中 进行， 这不仅会引起多普勒（Doppler）频移， 产生 随机调频，而且会使得电波传播特性发生快速的随机 起伏， 严重影响通信质量。 因此， 移动通信系统必须 根据移动信道的特征，进行合理的设计。
1843年 ，莫尔斯在华盛顿向巴尔的摩发了 人类历史上的第一份电报:“上帝创造了何等 奇迹！”
移动通信概论(1)
二、“沃森特先生，快来帮我啊”——电话 的发明
代表人物：贝尔
1876年3月7日，贝尔获得发明电话专利，专利证号码 NO:174655 1877建立了贝尔电话公司，也是美国电报电话公司 （AT&T）前身。 1881年，英籍电气技师皮晓浦在上海架起一对露天电 话，付36文制钱可通话一次，这是中国的第一部电话。
移动通信概论(1)
3. 移动通信可以利用的频谱资源非常有限， 而移 动通信业务量的需求却与日俱增
如何提高通信系统的通信容量，始终是移动通信 发展中的焦点。为了解决这一矛盾，一方面要开辟和 启用新的频段；另一方面要研究各种新技术和新措施， 以压缩信号所占的频带宽度和提高频谱利用率。
移动通信概论(1)
3.发明印刷术为标志 4.从电报、电话和广播的发明开始，此时代 也被称为电气通信时代。
5.信息时代。特征：对社会信息传递、存储和 处理的要求越来越高，包括语言、数据、图像 和文本等。
移动通信概论(1)
通信史上的十件大事 一、“上帝创造了何等奇迹！”——电报 的发明。
代表人物：美国画家莫尔斯 （研究十年）
4. 移动通信系统的网络结构多种多样， 网络管理 和控制必须有效
根据通信地区的不同需要，移动通信网络可以组 成带状(如铁路公路沿线)、面状(如覆盖一城市或地区) 或立体状(如地面通信设施与中、低轨道卫星通信网络 的综合系统)等，可以单网运行，也可以多网并行并实 现互连互通。
移动通信概论(1)
5. 移动通信设备(主要是移动台)必须适于在移动 环境中使用
移动通信概论(1)
④ 按覆盖范围可分为广域网和局域网； ⑤ 按业务类型可分为电话网、 数据网和多 媒体网； ⑥ 按工作方式可分为单工、双工和半双工； ⑦ 按服务范围可分为专用网和公用网； ⑧ 按信号形式可分为模拟网和数字网。
移动通信概论(1)
1.2.信 和发信。根据收、发频率的异同， 又可分为同频单工和异 频单工。 单工通信常用于点到点通信， 参见图1-1。
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
移动通信概论(1)
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 绪 论
1.1 通信发展的历史 1.2 移动通信的主要特点 1.3 移动通信系统的分类 1.4 常用移动通信系统 1.5 移动通信的基本技术 思考题与习题
移动通信概论(1)
通信（Communication）是把消息（message）从 一地有效地传递到另一地，即信息（information） 传递的全过程。 移动通信:是指通信双方或至少有一方处于运动中进 行信息交换方式。
先驱者：1946年第一个推出移动电话AT&T
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
移动通信概论(1)
同频单工是指通信双方(如图1-1中的电台甲和 电台乙)使用相同的频率f1工作， 发送时不接收， 接收时不发送。 平常各接收机均处于守候状态， 即把天线接至接收机等候被呼。 当电台甲要发话 时， 它就按下其送受话器的按讲开关(PTT)， 一 方面关掉接收机， 另一方面将天线接至发射机的 输出端， 接通发射机开始工作。 当确知电台乙接 收到载频为f1的信号时， 即可进行信息传输。
移动通信概论(1)
在第二代移动通信系统中， 尽管主要业务 是话音业务， 但也可以提供丰富的数据业务， 如短消息、 低速率的Internet接入等业务。
在第三代移动通信系统中， 由于其传输速 率的提高， 在中等移动速度的情况下， 可以 达到384 kb/s的传输速率， 因而人们可以享用 中等速率的多媒体业务， 包括话音、 图像和 数据等。
移动通信概论(1)
三、无形的信使——电磁波的发现
代表人物：麦克斯韦 、鲁道夫·赫兹 麦克斯韦：在变化的磁场周围会产生变化的电场，在
变化的电场周围又将产生变化的磁场。
赫兹：得出了电磁能量可以越过空间进行传播的结
论。他的发现是从“有线电通信”向“无线电通信” 的转
折点。
移动通信概论(1)
四、“要是我能指挥电磁波，就可飞越整个 世界”——无线电报的发明
移动通信概论(1)
九、辉煌的失败 ——全球“铱”星系统
代表公司：摩托罗拉
“铱”星系统是由美国摩托罗拉公司卫星通信部设计、 筹建，共计72颗通信卫星（66颗组网卫星和6颗在轨 的备用卫星）。
移动通信概论(1)
十、山雨欲来风满楼——新一代手机的诞生
代表公司：爱立信 、摩托罗拉、诺基亚 、西门子
从1994年开始研究蓝牙技术：爱立信、IBM、英特 尔、诺基亚、东芝、微软、朗讯和摩托罗拉。 从2000年起，第三代移动通信标准CDMA、W-CDMA 、TD-SCDMA手机的开发 。它们的共同点 都是采用码分多址技术。
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3. 半双工通信
半双工通信的组成与图1-2相似， 移动台采用单工的“按讲”方式， 即按下按讲开关， 发射机才工作， 而接收机总是工作的。 基站工作情况 与双工方式完全相同。
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1.2.2 模拟网和数字网 数字通信系统的主要优点可归纳如下：
(1) 频谱利用率高， 有利于提高系统容量。 采用高效的信源编码技术、高频谱效率的数
对手机的主要要求是体积小、重量轻、省电、操 作简单和携带方便。车载台和机载台除要求操作简单 和维修方便外，还应保证在震动、冲击、高低温变化 等恶劣环境中正常工作。
移动通信概论(1)
1.3 移动通信系统的分类
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；
1902年，史特波斐德在肯塔基州穆雷市进行了第一 次无线电广播 （距离较近）。但他被称为“无线电 广播之父 ”。 1906年 ，费森登通过4年的研究，进行人类历史上 真正的第一次无线电广播。
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六、个人通信的发源地——寻呼机的诞生
代表公司：摩托罗拉
1956年，第一个无线电寻呼机也在该公司问世了。
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2. 双工通信
所谓双工通信， 是指通信双方可同时进行传输消息的工作方式， 有 时亦称全双工通信， 如图1-2所示。 图中，基站的发射机和接收机分别使 用一副天线， 而移动台通过双工器共用一副天线。双工通信一般使用一对 频道， 以实施频分双工(FDD)工作方式。 这种工作方式使用方便，同普通 有线电话相似， 接收和发射可同时进行。
1983年，上海用150MHz频段开通了我国第一个模拟
寻呼系统，
1984年5月1日，广州用150MHz频段开通了我国第一
个数字寻呼系统。
1991年11月15日，上海首先用150MHz频段开通了汉
字寻呼系统。
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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。
移动通信概论(1)
(3) 抗噪声、 抗干扰和抗多径衰落的能力强。 这些优点有利于提高信息传输的可靠性，
或者说保证通信质量。采用纠错编码、交织编 码、自适应均衡、分集接收以及扩跳频技术等， 可以控制由任何干扰和不良环境产生的损害， 使传输差错率低于规定的阈值。
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(4) 能实现更有效、 灵活的网络管理和控制。 数字系统可以设置专门的控制信道用来传
移动通信概论(1)
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。
移动通信概论(1)
2. 移动通信是在复杂的干扰环境中运行的 除去一些常见的外部干扰， 如天电干扰、 工业干 扰和信道噪声外， 系统本身和不同系统之间， 还会产 生这样或那样的干扰。 因为在移动通信系统中， 常常 有多部用户电台在同一地区工作， 基站还会有多部收 发信机在同一地点上工作，这些电台之间会产生干扰。
字调制解调技术、先进的信号处理技术和多址方 式以及高效动态资源分配技术等，可以在不增加 系统带宽的条件下增多系统同时通信的用户数。
会从多条路径到达接收地点，这种多径信号的幅度、 相位和到达时间都不一样， 它们相互叠加会产生电平 衰落和时延扩展； 其次， 移动通信常常在快速移动中 进行， 这不仅会引起多普勒（Doppler）频移， 产生 随机调频，而且会使得电波传播特性发生快速的随机 起伏， 严重影响通信质量。 因此， 移动通信系统必须 根据移动信道的特征，进行合理的设计。
1843年 ，莫尔斯在华盛顿向巴尔的摩发了 人类历史上的第一份电报:“上帝创造了何等 奇迹！”
移动通信概论(1)
二、“沃森特先生，快来帮我啊”——电话 的发明
代表人物：贝尔
1876年3月7日，贝尔获得发明电话专利，专利证号码 NO:174655 1877建立了贝尔电话公司，也是美国电报电话公司 （AT&T）前身。 1881年，英籍电气技师皮晓浦在上海架起一对露天电 话，付36文制钱可通话一次，这是中国的第一部电话。
移动通信概论(1)
3. 移动通信可以利用的频谱资源非常有限， 而移 动通信业务量的需求却与日俱增
如何提高通信系统的通信容量，始终是移动通信 发展中的焦点。为了解决这一矛盾，一方面要开辟和 启用新的频段；另一方面要研究各种新技术和新措施， 以压缩信号所占的频带宽度和提高频谱利用率。
移动通信概论(1)
3.发明印刷术为标志 4.从电报、电话和广播的发明开始，此时代 也被称为电气通信时代。
5.信息时代。特征：对社会信息传递、存储和 处理的要求越来越高，包括语言、数据、图像 和文本等。
移动通信概论(1)
通信史上的十件大事 一、“上帝创造了何等奇迹！”——电报 的发明。
代表人物：美国画家莫尔斯 （研究十年）
4. 移动通信系统的网络结构多种多样， 网络管理 和控制必须有效
根据通信地区的不同需要，移动通信网络可以组 成带状(如铁路公路沿线)、面状(如覆盖一城市或地区) 或立体状(如地面通信设施与中、低轨道卫星通信网络 的综合系统)等，可以单网运行，也可以多网并行并实 现互连互通。
移动通信概论(1)
5. 移动通信设备(主要是移动台)必须适于在移动 环境中使用
移动通信概论(1)
④ 按覆盖范围可分为广域网和局域网； ⑤ 按业务类型可分为电话网、 数据网和多 媒体网； ⑥ 按工作方式可分为单工、双工和半双工； ⑦ 按服务范围可分为专用网和公用网； ⑧ 按信号形式可分为模拟网和数字网。
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1.2.信 和发信。根据收、发频率的异同， 又可分为同频单工和异 频单工。 单工通信常用于点到点通信， 参见图1-1。
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
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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 绪 论
1.1 通信发展的历史 1.2 移动通信的主要特点 1.3 移动通信系统的分类 1.4 常用移动通信系统 1.5 移动通信的基本技术 思考题与习题
移动通信概论(1)
通信（Communication）是把消息（message）从 一地有效地传递到另一地，即信息（information） 传递的全过程。 移动通信:是指通信双方或至少有一方处于运动中进 行信息交换方式。
先驱者：1946年第一个推出移动电话AT&T
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
移动通信概论(1)
同频单工是指通信双方(如图1-1中的电台甲和 电台乙)使用相同的频率f1工作， 发送时不接收， 接收时不发送。 平常各接收机均处于守候状态， 即把天线接至接收机等候被呼。 当电台甲要发话 时， 它就按下其送受话器的按讲开关(PTT)， 一 方面关掉接收机， 另一方面将天线接至发射机的 输出端， 接通发射机开始工作。 当确知电台乙接 收到载频为f1的信号时， 即可进行信息传输。
移动通信概论(1)
在第二代移动通信系统中， 尽管主要业务 是话音业务， 但也可以提供丰富的数据业务， 如短消息、 低速率的Internet接入等业务。
在第三代移动通信系统中， 由于其传输速 率的提高， 在中等移动速度的情况下， 可以 达到384 kb/s的传输速率， 因而人们可以享用 中等速率的多媒体业务， 包括话音、 图像和 数据等。
移动通信概论(1)
三、无形的信使——电磁波的发现
代表人物：麦克斯韦 、鲁道夫·赫兹 麦克斯韦：在变化的磁场周围会产生变化的电场，在
变化的电场周围又将产生变化的磁场。
赫兹：得出了电磁能量可以越过空间进行传播的结
论。他的发现是从“有线电通信”向“无线电通信” 的转
折点。
移动通信概论(1)
四、“要是我能指挥电磁波，就可飞越整个 世界”——无线电报的发明
移动通信概论(1)
九、辉煌的失败 ——全球“铱”星系统
代表公司：摩托罗拉
“铱”星系统是由美国摩托罗拉公司卫星通信部设计、 筹建，共计72颗通信卫星（66颗组网卫星和6颗在轨 的备用卫星）。
移动通信概论(1)
十、山雨欲来风满楼——新一代手机的诞生
代表公司：爱立信 、摩托罗拉、诺基亚 、西门子
从1994年开始研究蓝牙技术：爱立信、IBM、英特 尔、诺基亚、东芝、微软、朗讯和摩托罗拉。 从2000年起，第三代移动通信标准CDMA、W-CDMA 、TD-SCDMA手机的开发 。它们的共同点 都是采用码分多址技术。
移动通信概论(1)
3. 半双工通信
半双工通信的组成与图1-2相似， 移动台采用单工的“按讲”方式， 即按下按讲开关， 发射机才工作， 而接收机总是工作的。 基站工作情况 与双工方式完全相同。
移动通信概论(1)
1.2.2 模拟网和数字网 数字通信系统的主要优点可归纳如下：
(1) 频谱利用率高， 有利于提高系统容量。 采用高效的信源编码技术、高频谱效率的数
对手机的主要要求是体积小、重量轻、省电、操 作简单和携带方便。车载台和机载台除要求操作简单 和维修方便外，还应保证在震动、冲击、高低温变化 等恶劣环境中正常工作。
移动通信概论(1)
1.3 移动通信系统的分类
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；
1902年，史特波斐德在肯塔基州穆雷市进行了第一 次无线电广播 （距离较近）。但他被称为“无线电 广播之父 ”。 1906年 ，费森登通过4年的研究，进行人类历史上 真正的第一次无线电广播。
移动通信概论(1)
六、个人通信的发源地——寻呼机的诞生
代表公司：摩托罗拉
1956年，第一个无线电寻呼机也在该公司问世了。
移动通信概论(1)
2. 双工通信
所谓双工通信， 是指通信双方可同时进行传输消息的工作方式， 有 时亦称全双工通信， 如图1-2所示。 图中，基站的发射机和接收机分别使 用一副天线， 而移动台通过双工器共用一副天线。双工通信一般使用一对 频道， 以实施频分双工(FDD)工作方式。 这种工作方式使用方便，同普通 有线电话相似， 接收和发射可同时进行。
1983年，上海用150MHz频段开通了我国第一个模拟
寻呼系统，
1984年5月1日，广州用150MHz频段开通了我国第一
个数字寻呼系统。
1991年11月15日，上海首先用150MHz频段开通了汉
字寻呼系统。
移动通信概论(1)
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。
移动通信概论(1)
(3) 抗噪声、 抗干扰和抗多径衰落的能力强。 这些优点有利于提高信息传输的可靠性，
或者说保证通信质量。采用纠错编码、交织编 码、自适应均衡、分集接收以及扩跳频技术等， 可以控制由任何干扰和不良环境产生的损害， 使传输差错率低于规定的阈值。
移动通信概论(1)
(4) 能实现更有效、 灵活的网络管理和控制。 数字系统可以设置专门的控制信道用来传
移动通信概论(1)
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。
移动通信概论(1)
2. 移动通信是在复杂的干扰环境中运行的 除去一些常见的外部干扰， 如天电干扰、 工业干 扰和信道噪声外， 系统本身和不同系统之间， 还会产 生这样或那样的干扰。 因为在移动通信系统中， 常常 有多部用户电台在同一地区工作， 基站还会有多部收 发信机在同一地点上工作，这些电台之间会产生干扰。
字调制解调技术、先进的信号处理技术和多址方 式以及高效动态资源分配技术等，可以在不增加 系统带宽的条件下增多系统同时通信的用户数。