1_移动通信概论
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移动通信入门 第一章 移动通信的概述
1.5移动通信的多址技术
多址传输是指在一个信息传输网中不同地址的各用户之间通过一个共用的信道进 行的传输，其理论基础仍然是信号分割理论。因此，多址传输方式也分为频分多址传 输（FDMA）、时分多址传输（TDMA）和码分多址传输（CDMA）等几种。多址传输 又称多址联接或多址通信，目前在移动通信和卫星通信中得到了广泛的应用。
利用卫星通信的多址传输方式，为全球用户提供大跨度、大范围、远距离的漫 游和机动、灵活的移动通信服务，是陆地蜂窝移动通信系统的扩展和延伸，在偏远 的地区、山区、海岛、受灾区、远洋船只及远航飞机等通信方面更具独特的优越性。
1.4移动通信的工作方式
1.4移动通信的工作方式
2. 半双工制：一方使用双工通信方式，而另一方则使用单工方式，发信时要按下
断收发信号。
• 由于发射机与接收机同时工作，为了收发隔离，必须采用双工器。
• FDMA采用单载波（信道）单路方式，若一个基站有30个信道，则每个基站需要30
套收发信机设备，不能共用，即公用设备成本高。
• 与TDMA相比，连续传输开销小、效率高，无需复杂组帧与同步，无需信道均衡。
1.5移动通信的多址技术
OFDM基数基础上的一种接入技术，它通过为每个用户提供部分可用子载波的方法来 实现多用户接入。第四代移动通信技术（4G）采用OFDMA和MIMO（多输入多输出） 作为其核心技术。OFDMA的优点如下： • 采用了子载波调制并行传输后，数据流速率明显降低，因此数据信号的码元周期相 应增大，大大减小了频率选择性衰落出现的概率。 • 很好地解决了多径干扰对通信系统造成的负面影响。 • 不需要在各个用户频率之间采用保护频段来区分不同的用户，大大提高了系统的频 谱利用率。但是，OFDMA也存在一些缺点： • 峰平比（PAPR）较高。 • 同频组网过程中的小区间干扰问题。 • 时间同步与频率同步问题。
第1章-移动通信概述
✓1990～2010 MHz用于航空无线电导航业务
✓2090～2120 MHz用于空间科学业务（气象辅助和地球探测业务，地对空
方向）
✓在不干扰固定业务的情况下，2085～2120 MHz可用于无线电定位业务
✓ 1996年12月，国家无委会为了满足发展蜂窝移动通信和无线接入的需要
，对2000 MHz的部分地面无线电业务频率进行了重新规划，其分配方案如
相同载频电台之间的干扰
我国移动通信工作频段
原邮电部规定
160 MHz频段 ：
138~149.9 MHz
150.05~167 MHz
450 MHz频段：
403~420 MHz
450~470 MHz
900 MHz频段：
890~915 MHz（移动台发、基站收）
935~960 MHz（基站发、移动台收）
也就是说，一部手机比一枚鸡蛋重不了多少了。
大哥大
手机之父马丁•库帕
发 展 简 述
A/D
接入方式
典型代表
第一代（1G）
模拟蜂窝系统
FDMA
美国AMPS系统，欧洲TACS系统
第二代（2G）
数字蜂窝系统
TDMA
GSM系统
CDMA
N-CDMA系统
目标
典型代表
过渡代（2.5G）
高速传输
GPRS, CDMA20001X系统
同样的信道数时，在一个区域内集群通信系统可容
纳更多的用户。
✓ 集群通信系统根据调度业务的特征， 通常具有一定
的限时功能， 一次通话的限定时间大约为15~60 s(
可根据业务情况调整)。 蜂窝通信系统对通信时间一
般不进行限制。
✓ 集群通信系统的主要服务业务是无线用户和无线用
✓2090～2120 MHz用于空间科学业务（气象辅助和地球探测业务，地对空
方向）
✓在不干扰固定业务的情况下，2085～2120 MHz可用于无线电定位业务
✓ 1996年12月，国家无委会为了满足发展蜂窝移动通信和无线接入的需要
，对2000 MHz的部分地面无线电业务频率进行了重新规划，其分配方案如
相同载频电台之间的干扰
我国移动通信工作频段
原邮电部规定
160 MHz频段 ：
138~149.9 MHz
150.05~167 MHz
450 MHz频段：
403~420 MHz
450~470 MHz
900 MHz频段：
890~915 MHz（移动台发、基站收）
935~960 MHz（基站发、移动台收）
也就是说，一部手机比一枚鸡蛋重不了多少了。
大哥大
手机之父马丁•库帕
发 展 简 述
A/D
接入方式
典型代表
第一代（1G）
模拟蜂窝系统
FDMA
美国AMPS系统，欧洲TACS系统
第二代（2G）
数字蜂窝系统
TDMA
GSM系统
CDMA
N-CDMA系统
目标
典型代表
过渡代（2.5G）
高速传输
GPRS, CDMA20001X系统
同样的信道数时，在一个区域内集群通信系统可容
纳更多的用户。
✓ 集群通信系统根据调度业务的特征， 通常具有一定
的限时功能， 一次通话的限定时间大约为15~60 s(
可根据业务情况调整)。 蜂窝通信系统对通信时间一
般不进行限制。
✓ 集群通信系统的主要服务业务是无线用户和无线用
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。
移动通信之概论PPT课件
无线电波是一种电磁波，能够在 空间中传播，用于移动通信的无
线电波通常在微波频段。
无线电波传播方式
无线电波可以通过直射、反射、折 射和散射等方式传播，在移动通信 中，主要依靠直射和反射传播。
无线电波传输特性
无线电波传输具有传输损耗、穿透 损耗、阴影效应等特性，这些特性 对移动通信系统的设计和性能产生 影响。
移动终端设备分类
根据用途和功能的不同，移动终端设备可以分为智能手机、功能手 机、平板电脑等类型。
终端设备发展趋势
随着技术的进步和用户需求的变化，移动终端设备也在不断发展和 演进，智能化、多功能化、轻薄化成为发展趋势。
03 移动通信技术发展
2G时代
总结词
基础技术，语音通话为主
详细描述
2G时代主要实现了移动设备的语音通话功能，提供了基础的短信服务，是移动 通信技术发展的基础。
移动通信网络架构
移动通信网络概述
网络演进和发展
移动通信网络是指能够实现移动终端 之间或移动终端与固定终端之间通信 的网络，主要由基站、移动交换中心、 网关等组成。
随着技术的发展和用户需求的提高， 移动通信网络也在不断演进和发展， 从2G、3G到4G、5G，网络速度更快、 容量更大、延迟更低。
移动通信网络架构
人工智能在移动通信中的应用
01
人工智能技术可以通过机器学习 和深度学习算法优化移动通信网 络的性能，提高网络容量和传输 效率。
02
人工智能在移动通信中的应用还 包括智能客服、智能推荐、智能 语音识别等，提升用户体验和商 业价值。
6G时代的展望
6G时代将实现更高速度、更低延迟 、更广覆盖的无线通信服务，满足未 来物联网、人工智能等领域的通信需 求。
线电波通常在微波频段。
无线电波传播方式
无线电波可以通过直射、反射、折 射和散射等方式传播，在移动通信 中，主要依靠直射和反射传播。
无线电波传输特性
无线电波传输具有传输损耗、穿透 损耗、阴影效应等特性，这些特性 对移动通信系统的设计和性能产生 影响。
移动终端设备分类
根据用途和功能的不同，移动终端设备可以分为智能手机、功能手 机、平板电脑等类型。
终端设备发展趋势
随着技术的进步和用户需求的变化，移动终端设备也在不断发展和 演进，智能化、多功能化、轻薄化成为发展趋势。
03 移动通信技术发展
2G时代
总结词
基础技术，语音通话为主
详细描述
2G时代主要实现了移动设备的语音通话功能，提供了基础的短信服务，是移动 通信技术发展的基础。
移动通信网络架构
移动通信网络概述
网络演进和发展
移动通信网络是指能够实现移动终端 之间或移动终端与固定终端之间通信 的网络，主要由基站、移动交换中心、 网关等组成。
随着技术的发展和用户需求的提高， 移动通信网络也在不断演进和发展， 从2G、3G到4G、5G，网络速度更快、 容量更大、延迟更低。
移动通信网络架构
人工智能在移动通信中的应用
01
人工智能技术可以通过机器学习 和深度学习算法优化移动通信网 络的性能，提高网络容量和传输 效率。
02
人工智能在移动通信中的应用还 包括智能客服、智能推荐、智能 语音识别等，提升用户体验和商 业价值。
6G时代的展望
6G时代将实现更高速度、更低延迟 、更广覆盖的无线通信服务，满足未 来物联网、人工智能等领域的通信需 求。
移动通信概论
移动通信概论移动通信概论1. 前言移动通信是指通过无线电技术将信息传输到移动设备之间的通信方式。
随着移动设备的普及，移动通信已成为现代社会日常生活的重要组成部分。
本文将介绍移动通信的基本概念、技术原理以及发展趋势。
2. 移动通信基本概念2.1 无线电频谱无线电通信是利用无线电频段进行信号传输的通信方式。
无线电频谱是将整个无线电波段划分为不同的频段，用于不同的通信用途。
目前，由国际电信联盟（ITU）负责进行无线电频谱的管理和分配。
2.2 移动通信网络移动通信网络是由基站、移动设备和核心网络组成。
基站负责与移动设备进行信号交互，核心网络负责处理移动设备之间的通信以及与互联网的连接。
2.3 移动通信标准为了保证不同厂商的移动设备能够相互通信，移动通信需要采用统一的通信标准。
目前，全球主要采用的移动通信标准有GSM、CDMA、LTE等。
3. 移动通信技术原理3.1 信号调制与解调在移动通信中，信号调制是将数字信号转换成模拟信号的过程，而信号解调则是将模拟信号转换成数字信号的过程。
常见的信号调制与解调技术包括调幅调制（AM）、调频调制（FM）和相移键控调制（PSK）等。
3.2 多路复用技术由于无线电频谱资源有限，为了提高频谱利用效率，移动通信采用了多路复用技术。
多路复用技术将多个通信用户的信号进行合理的组合和分解，使得它们在同一频段上共享。
3.3 数据压缩与解压缩为了提高移动通信的数据传输速率，移动通信使用数据压缩技术对数据进行压缩，从而减少数据传输所需的带宽。
在接收端，需要对压缩后的数据进行解压缩，恢复原始数据。
4. 移动通信发展趋势4.1 5G技术5G技术是目前移动通信领域的热点话题，它将带来更高的数据传输速率、更低的延迟和更好的网络覆盖能力。
5G技术将支持虚拟现实、物联网和自动驾驶等应用领域的发展。
4.2 融合通信随着信息技术的不断发展，移动通信与互联网和传统固定通信的融合将越来越紧密。
未来的移动通信网络将集成多种通信技术，实现多种通信业务的一体化。
第1章 移动通信概论
用户的位置登记和定位，通信链路的建立和拆除，信
道的分配和管理，通信的计费、鉴权、安全和保密等
。
移动通信中使用了无线电波进行信息的传输。
存在的问题：
（1）无线电波可用的频谱资源有限，必须分配使 用；
（2）移动通信的电波传播环境十分恶劣；
（3）无线信道中噪声和干扰严重，以至信道 传
输特性较复杂 、不稳定，等等。
等性质的便携设备发展。
下一代通信网必然会出现3个世界：交换是IP的世界、 传输是光通信的世界，而接入是无线的世界。
发展趋势：
（1） 移动电话发展的速度大大超过固定有线 电话，成为信息通信产业的亮点。 （2） 移动数据业务的比重将日益增长，移动 因特网成为人们生活的必需。 （3） 移动通信设备正朝着数字化、宽带化、 小型化的方向发展。
电话单机分成座机和手机两部分，座机与有线
电话网连接，手机与座机之间用无线电连接， 属于单信道接入系统。
CT0无绳电话系统示意图
•1989年，英国提出了第二代数字无绳电话系统CT2。 •CT2与CT1相比有两大改进：一是实现了全数字化，二 是座机改造成了基站。这样基站与有线电话网连接， 并有若干频道为用户所公用；用户在基站的无线覆盖
其呼叫方式为PTT（Push To Talk）。
集群通信系统示意图
•目前流行的数字集群通信系统，能提供指挥调度、
电话互联、数据传输、短消息收发等多种业务，且
与公众移动通信系统相比较，有一系列特殊的功能，
特别是在调度及网络结构与安全控制等方面有其独
特的功能。 •数字集群的应用遍及铁道、交通、民航、公安以及 重大事件与突发事件应对等各行各业。
1．4
常用移动通信系统
学习目标： 熟悉蜂窝移动通信系统 了解无绳电话系统 了解无线电寻呼系统 了解集群移动通信系统 熟悉移动卫星系统 了解平流层通信系统 了解无线局域网
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
n
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S I
R
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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。
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。
第一章移动通信概述
第一章移动通信概述在当今这个高度互联的时代，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高清视频流，从即时消息传递到复杂的移动应用，移动通信技术的发展深刻地改变了我们的沟通方式、工作模式以及娱乐体验。
移动通信，顾名思义，就是指通信双方至少有一方处于移动状态下进行信息交换的通信方式。
这种移动可以是在步行、乘车、飞行等各种情境下。
它让我们摆脱了线缆的束缚，能够随时随地与他人保持联系，获取所需的信息。
移动通信的发展历程可以追溯到上世纪 80 年代。
当时的第一代移动通信系统（1G）主要采用模拟技术，只能提供简单的语音通话服务。
由于技术的限制，通话质量不稳定，信号覆盖范围也有限。
但即便如此，它的出现也让人们首次体验到了无线通信的便捷。
随着技术的进步，第二代移动通信系统（2G）应运而生。
2G 采用了数字技术，不仅提高了语音通话的质量，还引入了短信服务。
这使得人们之间的沟通方式更加多样化，文字信息的传递变得更加便捷和高效。
进入 21 世纪，第三代移动通信系统（3G）开启了移动互联网的新时代。
3G 提供了更高的数据传输速率，使得人们能够在手机上浏览网页、下载文件、观看低清晰度的视频等。
这一时期，智能手机开始普及，各种移动应用如雨后春笋般涌现。
紧接着，第四代移动通信系统（4G）带来了更快速的数据传输速度和更低的延迟。
高清视频通话、在线游戏、移动支付等应用得以广泛推广和使用。
人们可以在移动设备上流畅地观看高清电影、进行视频直播，享受前所未有的移动互联网体验。
如今，我们正步入第五代移动通信系统（5G）的时代。
5G 具有超高速率、超低延迟和海量连接的特点。
它不仅能够满足人们对于高速移动网络的需求，还将在智能交通、工业互联网、远程医疗、智能城市等领域发挥巨大作用。
比如，在智能交通中，5G 可以实现车辆之间的实时通信，提高交通安全性和效率；在远程医疗中，医生可以通过5G 网络进行高清、实时的远程手术指导。
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27
各种噪声功率与频率的关系
3×108 3×107
dB
60 50 40 30 20 10 0 -10
大气噪声 夏天 冬天 效区人为噪声 市区人为噪声
3×106
Ta / K Ta
3×104 3×103 T0=290 3×10
Fa=10 lg
T0
3×105
银河噪声 典型接收机热噪声 太阳噪声 (安静期) 2 4 6 8 100 2 4 6 8 1 000 2 4 6 8 10 000 f / MHz
出版社，2006年3月第一版
吴伟陵，牛凯编著，《移动通信原理》，电子工业出版社,
2005年1月第一版
2
第1章 移动通信概论
3
主要内容
移动通信的基本概念
移动通信系统的组成 移动通信的发展历程 移动通信系统的分类 蜂窝移动通信系统的组成 移动通信的电磁环境 移动通信的主要特点
小区制区域覆盖
12
3G
移动通信使用的频段
根据ITU的规定，我国国家无线电管理委员会制定出陆 地移动通信使用的频段如下。 集群移动通信: 806~821 MHz(上行); 851~866 MHz(下行)。 中国人民解放军: 825~845 MHz(上行); 870~890 MHz(下行)。 大容量公用陆地移动通信: 890~915MHz(上行); 935~960MHz(下行)。 第三代移动卫星通信: 1980~2025 MHz(上行); 2160~2200 MHz(下行)。
Received Signal Power (dB)
path loss shadow fading Rayleigh fading
log (distance)
26
噪 声
移动信道中噪声(简称噪声)的来源是多方面的， 一般可 分为：① 内部噪声；②自然噪声；③ 人为噪声。 内部 噪声是系统设备本身产生的各种噪声。不能预测的噪声 统称为随机噪声。自然噪声及人为噪声为外部噪声，它 们也属于随机噪声。依据噪声特征又可分为脉冲噪声和 起伏噪声。脉冲噪声是在时间上无规则的突发噪声，例 如，汽车发动机所产生的点火噪声，这种噪声的主要特 点是其突发的脉冲幅度较大，而持续时间较短；从频谱 上看，脉冲噪声通常有较宽频带；热噪声、散弹噪声及 宇宙噪声是典型的起伏噪声。
29
邻道干扰与同道干扰
邻 道 干 扰
Channel1 Channel2
Power
f1
f2
Frequency
同 道 干 扰
30
几个重要的定量参数
SNR . Signal to Interference Ratio in dB
SNR =received power of reference user in dBm/received power of all interferers in dBm
Lf
dB 32.45 20log10
fc (MHz) 20log10 d (km)
1500 MHz
150 MHz
25
移动通信的场强特征
移动通信环境下场强变化剧烈
场强变化的平均值随距离增加而衰减——路径损耗
由地形引起，场强特性曲线呈慢速变化——慢衰落（阴影效应） 由移动体周围的局部散射体引起的多径传播，引起场强特性曲线 的瞬时值呈快速变化——快衰落（多径效应）
-10 -20 to RMS Value
接收信号出现 严重的衰落现 象，是移动通 信电波传播的 一个基本特点
0.5l
-30
0
0.5
1 t, in seconds 20 x, in wavelength
1.5
0
10
30
19
衰落的原因
接收机运动→多普勒频移
信号多条路径传播→多径效应
多径信号相位相反→合成信号的幅度快速变化
发射机
f1( f2 )
发射机
接收机 送受话器 电台（甲）
PTT f1( f2 )
通话方式
直接方式
16
中继方式
转发方式
双工、半双工通信
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。
f1 送话器 发射机 f1 f2 发射机 双工器 接收机 受话器 基站 f2 f1 移动台 接收机 受话器 送话器
1
主要教学参考书
王华奎、李艳萍等编著，《移动通信原理与技术》，清华大
学出版社，2009年1月第一版
啜钢、王文博等编著，《移动通信原理与系统》，北京邮电
大学出版社，2005年9月第一版
郭梯云，邬国扬等编著，《移动通信》，西安电子科技大学
出版社，2007年3月第三版
韦惠民编著，《蜂窝移动通信技术 》，西安电子科技大学
2.5G
话音通信、数据通信：115kbps / 144kbps / 153 kbps
主要系统：GPRS、cdma2000 1X 3G－多媒体数据通信（CDMA-DS/MC/TDD、TDMA） 话音通信、数据通信、移动多媒体 ：2Mbps 主要系统：WCDMA、cdma 2000 EV、TD-SCDMA
1980~2025MHz (上行)； 2160~2200MHz (下行)。
14
单工通信
所谓单工通信是指通信双方电台交替地进行收信和发 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。
f1( f1 ) PTT 接收机 f1( f1 ) 送受话器 电台（乙）
–PTT switch (Push To Talk) 15
28
干 扰
邻道干扰 ，是相邻的或邻近频道的信号相互干扰。目前，移动 通信系统广泛使用的VHF、UHF电台，频道间隔是25kHz。然 而，调频信号的频谱是很宽的，理论上说，调频信号含有无穷 多个边频分量，当其中某些边频分量落入邻道接收机的通带内， 就会造成邻道干扰。 同道干扰，也称同频干扰，是指相同载频电台之间的干扰，是 移动通信在组网中出现的一种干扰。在移动台密集之处，若频 率管理或系统设计不当，就会造成同频干扰。在移动通信中， 为了提高频率利用率，在相隔一定距离以外，可以使用相同的 频率，称为同信道复用。显然，同信道小区相距愈远，同频道 干扰就愈小，但频率利用率降低。因此，两者要兼顾考虑。 互调干扰，是指两个或多个信号作用在通信设备的非线性器件 上，产生有用信号频率相近的组合频率，从而对通信系统构成 干扰的现象。
10
移动通信的发展历程
第一代（1G) 上世纪 80年代 第二代（2G) 上世纪 90年代 第三代（3G) 本世纪初期
模拟
数字
(l)
IMT-2000
AMPS
数字技术 模拟技术
GSM CDMA IS95 TDMA IS-136 PDC UMTS WCDMA cdma 2000 TDSCDMA
话音业务 宽带业务
多径信号传播路径不同→时延散布
无线电波散射→路径损耗
建筑物阻挡→阴影效应
强信号抑制弱信号→远近效应
20
电波传播特性
多径传输
21
多普勒频移(效应)
多普勒效应：运动中的移动
台所接收的信号频率将随运动 速度而变化，产生不同的频移， 称为“多普勒效应”。
22
远近效应
移动通信是在运动过程 中进行的，移动台之间 会出现近处移动台干扰 远处移动台的现象，称 为远近效应。因此，一 般要求移动台的发射功 率具有自动调整的能 力，同时移动台的接收 机需要具有自动增益控 制的能力，当通信距离 迅速改变时能自动进行 信号调整。
C/I . Carrier over Interference in dB
Carrier Power (dBm) / received power of all interferers in dBm
31
Intersymbol interference (ISI)
E-mail Client
E-purse
Authentication Device
Share dealing, etc.
9
一机在手天下事尽知
Networked Home Satellite
Tourism Car, Steamship,Aircraft
Sports
Public building
Meetings Office
VLR/HLR BS BS BS
BSC
PSTN
MSC
BSC
BS BS NMMC MS
MSC: Mobile Service and Switching Centre, BS: Base Station, MS: Mobile Station , BSC: Base Station Controller
13
移动通信使用的频段（续）
移动卫星通信频段
小低轨道移动卫星通信：
148~149.9MHz (上行)； 137~138MHz、400.15~401MHz (下行)。 大低轨道移动卫星通信： 1610~1626.25MHz(上行)；2483.5~2500MHz(下行)。
第三代移动卫星通信：
教学目标
【教学目标】讲授现代移动通信系统的基本概念、基本技术 和基本原理，内容新、范围广而，非理论基础 。 【教学重点】现代移动通信的基本概念、移动通信系统的组 成、现代移动通信系统组网技术；GSM系统、窄带CDMA 移动通信系统、WCDMA、cdma2000、TD-SCDMA移动通 信系统 。 【教学要求】掌握现代移动通信的基本概念、了解其发展历 史和发展现状、掌握移动的一些定量分析方法、了解第三代 移动通信新技术，如：智能天线、软件无线电、多用户检测 、MIMO技术、OFDM技术、功率控制和分集技术等。
各种噪声功率与频率的关系
3×108 3×107
dB
60 50 40 30 20 10 0 -10
大气噪声 夏天 冬天 效区人为噪声 市区人为噪声
3×106
Ta / K Ta
3×104 3×103 T0=290 3×10
Fa=10 lg
T0
3×105
银河噪声 典型接收机热噪声 太阳噪声 (安静期) 2 4 6 8 100 2 4 6 8 1 000 2 4 6 8 10 000 f / MHz
出版社，2006年3月第一版
吴伟陵，牛凯编著，《移动通信原理》，电子工业出版社,
2005年1月第一版
2
第1章 移动通信概论
3
主要内容
移动通信的基本概念
移动通信系统的组成 移动通信的发展历程 移动通信系统的分类 蜂窝移动通信系统的组成 移动通信的电磁环境 移动通信的主要特点
小区制区域覆盖
12
3G
移动通信使用的频段
根据ITU的规定，我国国家无线电管理委员会制定出陆 地移动通信使用的频段如下。 集群移动通信: 806~821 MHz(上行); 851~866 MHz(下行)。 中国人民解放军: 825~845 MHz(上行); 870~890 MHz(下行)。 大容量公用陆地移动通信: 890~915MHz(上行); 935~960MHz(下行)。 第三代移动卫星通信: 1980~2025 MHz(上行); 2160~2200 MHz(下行)。
Received Signal Power (dB)
path loss shadow fading Rayleigh fading
log (distance)
26
噪 声
移动信道中噪声(简称噪声)的来源是多方面的， 一般可 分为：① 内部噪声；②自然噪声；③ 人为噪声。 内部 噪声是系统设备本身产生的各种噪声。不能预测的噪声 统称为随机噪声。自然噪声及人为噪声为外部噪声，它 们也属于随机噪声。依据噪声特征又可分为脉冲噪声和 起伏噪声。脉冲噪声是在时间上无规则的突发噪声，例 如，汽车发动机所产生的点火噪声，这种噪声的主要特 点是其突发的脉冲幅度较大，而持续时间较短；从频谱 上看，脉冲噪声通常有较宽频带；热噪声、散弹噪声及 宇宙噪声是典型的起伏噪声。
29
邻道干扰与同道干扰
邻 道 干 扰
Channel1 Channel2
Power
f1
f2
Frequency
同 道 干 扰
30
几个重要的定量参数
SNR . Signal to Interference Ratio in dB
SNR =received power of reference user in dBm/received power of all interferers in dBm
Lf
dB 32.45 20log10
fc (MHz) 20log10 d (km)
1500 MHz
150 MHz
25
移动通信的场强特征
移动通信环境下场强变化剧烈
场强变化的平均值随距离增加而衰减——路径损耗
由地形引起，场强特性曲线呈慢速变化——慢衰落（阴影效应） 由移动体周围的局部散射体引起的多径传播，引起场强特性曲线 的瞬时值呈快速变化——快衰落（多径效应）
-10 -20 to RMS Value
接收信号出现 严重的衰落现 象，是移动通 信电波传播的 一个基本特点
0.5l
-30
0
0.5
1 t, in seconds 20 x, in wavelength
1.5
0
10
30
19
衰落的原因
接收机运动→多普勒频移
信号多条路径传播→多径效应
多径信号相位相反→合成信号的幅度快速变化
发射机
f1( f2 )
发射机
接收机 送受话器 电台（甲）
PTT f1( f2 )
通话方式
直接方式
16
中继方式
转发方式
双工、半双工通信
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。
f1 送话器 发射机 f1 f2 发射机 双工器 接收机 受话器 基站 f2 f1 移动台 接收机 受话器 送话器
1
主要教学参考书
王华奎、李艳萍等编著，《移动通信原理与技术》，清华大
学出版社，2009年1月第一版
啜钢、王文博等编著，《移动通信原理与系统》，北京邮电
大学出版社，2005年9月第一版
郭梯云，邬国扬等编著，《移动通信》，西安电子科技大学
出版社，2007年3月第三版
韦惠民编著，《蜂窝移动通信技术 》，西安电子科技大学
2.5G
话音通信、数据通信：115kbps / 144kbps / 153 kbps
主要系统：GPRS、cdma2000 1X 3G－多媒体数据通信（CDMA-DS/MC/TDD、TDMA） 话音通信、数据通信、移动多媒体 ：2Mbps 主要系统：WCDMA、cdma 2000 EV、TD-SCDMA
1980~2025MHz (上行)； 2160~2200MHz (下行)。
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单工通信
所谓单工通信是指通信双方电台交替地进行收信和发 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。
f1( f1 ) PTT 接收机 f1( f1 ) 送受话器 电台（乙）
–PTT switch (Push To Talk) 15
28
干 扰
邻道干扰 ，是相邻的或邻近频道的信号相互干扰。目前，移动 通信系统广泛使用的VHF、UHF电台，频道间隔是25kHz。然 而，调频信号的频谱是很宽的，理论上说，调频信号含有无穷 多个边频分量，当其中某些边频分量落入邻道接收机的通带内， 就会造成邻道干扰。 同道干扰，也称同频干扰，是指相同载频电台之间的干扰，是 移动通信在组网中出现的一种干扰。在移动台密集之处，若频 率管理或系统设计不当，就会造成同频干扰。在移动通信中， 为了提高频率利用率，在相隔一定距离以外，可以使用相同的 频率，称为同信道复用。显然，同信道小区相距愈远，同频道 干扰就愈小，但频率利用率降低。因此，两者要兼顾考虑。 互调干扰，是指两个或多个信号作用在通信设备的非线性器件 上，产生有用信号频率相近的组合频率，从而对通信系统构成 干扰的现象。
10
移动通信的发展历程
第一代（1G) 上世纪 80年代 第二代（2G) 上世纪 90年代 第三代（3G) 本世纪初期
模拟
数字
(l)
IMT-2000
AMPS
数字技术 模拟技术
GSM CDMA IS95 TDMA IS-136 PDC UMTS WCDMA cdma 2000 TDSCDMA
话音业务 宽带业务
多径信号传播路径不同→时延散布
无线电波散射→路径损耗
建筑物阻挡→阴影效应
强信号抑制弱信号→远近效应
20
电波传播特性
多径传输
21
多普勒频移(效应)
多普勒效应：运动中的移动
台所接收的信号频率将随运动 速度而变化，产生不同的频移， 称为“多普勒效应”。
22
远近效应
移动通信是在运动过程 中进行的，移动台之间 会出现近处移动台干扰 远处移动台的现象，称 为远近效应。因此，一 般要求移动台的发射功 率具有自动调整的能 力，同时移动台的接收 机需要具有自动增益控 制的能力，当通信距离 迅速改变时能自动进行 信号调整。
C/I . Carrier over Interference in dB
Carrier Power (dBm) / received power of all interferers in dBm
31
Intersymbol interference (ISI)
E-mail Client
E-purse
Authentication Device
Share dealing, etc.
9
一机在手天下事尽知
Networked Home Satellite
Tourism Car, Steamship,Aircraft
Sports
Public building
Meetings Office
VLR/HLR BS BS BS
BSC
PSTN
MSC
BSC
BS BS NMMC MS
MSC: Mobile Service and Switching Centre, BS: Base Station, MS: Mobile Station , BSC: Base Station Controller
13
移动通信使用的频段（续）
移动卫星通信频段
小低轨道移动卫星通信：
148~149.9MHz (上行)； 137~138MHz、400.15~401MHz (下行)。 大低轨道移动卫星通信： 1610~1626.25MHz(上行)；2483.5~2500MHz(下行)。
第三代移动卫星通信：
教学目标
【教学目标】讲授现代移动通信系统的基本概念、基本技术 和基本原理，内容新、范围广而，非理论基础 。 【教学重点】现代移动通信的基本概念、移动通信系统的组 成、现代移动通信系统组网技术；GSM系统、窄带CDMA 移动通信系统、WCDMA、cdma2000、TD-SCDMA移动通 信系统 。 【教学要求】掌握现代移动通信的基本概念、了解其发展历 史和发展现状、掌握移动的一些定量分析方法、了解第三代 移动通信新技术，如：智能天线、软件无线电、多用户检测 、MIMO技术、OFDM技术、功率控制和分集技术等。