移动通信系统组成及手机路原理
移动通信系统组成及功能
移动通信系统组成及功能移动通信系统是一种用于实现人与人、人与机器之间无线通信的系统，它由多个组成部分构成，每个部分都有特定的功能。
本文将介绍移动通信系统的组成和各个组成部分的功能。
一、基站系统基站系统是移动通信系统的核心组成部分，其功能是提供移动通信网络的覆盖和信号传输。
基站系统由基站和基站控制器组成。
基站是无线通信系统中的天线设备，负责接收和发送无线信号。
基站控制器则负责控制和管理不同基站之间的通信。
二、核心网核心网是移动通信系统的另一个重要组成部分，它负责连接基站系统和其他网络。
核心网的功能包括信令传输、数据交换和网络管理等。
它通过信令传输实现用户的呼叫控制、位置管理和移动性管理等，同时也负责数据的交换和传输。
三、用户终端用户终端是移动通信系统中的使用设备，包括手机、平板电脑等。
用户终端的功能是接收和发送通信信号，实现人与人之间的语音通话、短信和数据传输等。
用户终端通过与基站进行通信，实现与其他用户的无线通信。
四、信道信道是移动通信系统中信号传输的通道。
根据不同的技术标准，信道可以分为模拟信道和数字信道。
模拟信道是指连续的信号传输通道，主要用于模拟通信。
数字信道则是将信号转换为数字形式进行传输，用于数字通信。
五、移动通信协议移动通信系统通过各种协议来实现不同功能的通信需求。
其中较为常见的协议包括GSM、CDMA、WCDMA等。
这些协议规定了信号传输、呼叫控制、数据传输等方面的规则和标准，确保通信的顺利进行。
六、附加功能移动通信系统还可以提供多种附加功能，以满足用户对通信的不同需求。
其中包括短信、彩信、互联网接入、移动支付等。
这些附加功能的实现依赖于通信系统的基础设施和技术支持。
总结起来，移动通信系统由基站系统、核心网、用户终端、信道和移动通信协议等多个组成部分构成。
基站系统负责信号覆盖和传输，核心网负责连接各个部分并实现信令传输和数据交换，用户终端用于接收和发送通信信号。
通过各种协议和附加功能，移动通信系统能够满足用户对无线通信的各种需求。
移动通信终端构成与工作原理
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通信终端技术
外围电路模块－关机部分
电源管理芯片 CPU 关机触发
1、当长按关机键时触发关机操作，CPU输出信号给睡眠时钟和电源管理芯片。
2、睡眠时钟工作，电源管理芯片停止输出供电，手机振铃电路、显示电路、射 频电路 停止工作完成关机操作。
睡眠时钟
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通信终端技术
关于移动终端开关机问题的几点说明：
•
睡眠时钟为手机提供计时的基准频率，不论是否开机，只要电池有电就可起振。它 供向电源管理芯片和CPU，以维持手机的时间准确，并提供关机后的计时功能，从 而支持关机闹钟。
32.768KHz实时时钟的作用一般有两个，一是保持手机中时间的准确性，二是在待机状态下，作为逻辑电路 的主时钟（目的是为了节电，待机时13M间隔工作的周期延长，基本处于休眠，逻辑电路主要由32.768KHz 作为主时钟）。
由于电池电压的不稳定和器件对电压、电流要求的精确性与多样性， 最重要的是出于降低功耗的考虑，手机需要专门的电源管理单元。 对各种电压的要求： 内核电压：电压较低，要求精确度高，稳定性好。 音频电压：模拟电压，要求电源比较干净，纹波小。 I/O 电压：要求在不需要时可以关闭或降低电压，以减少功耗。 功放电压：由于电流要求较大，直接由电池供电。
1、无论是上电还是复位后，软件首先进行各个任务的初始化，最后判断当前电源开关是处于 开状态还是关状态，如果是处于开状态，立即执行正常的开机过程（如执行小区搜索及开机注
册等），如果是处于关状态，则判断当前是否有外接电源，如果有，则一直等待直到开机；否
则就立即发起关机。如果在等待开机过程中外接电源被拔掉，手机同样也会发起关机。 2、手机开机后，如果没有外接电源，并且电池采样电压低于电池关机门限时，手机发起关机。 如果只有外接电源，并且外接电源的采样电压低于了外接电源存在门限，手机同样发起关机。
移动通信系统的组成
移动通信系统的组成移动通信系统是指通过无线通信技术实现移动通信的一种系统。
它由多个组成部分组成，包括移动设备、基站子系统、核心网以及其他支撑系统。
1. 移动设备移动设备是指用于进行无线通信的终端设备，如手机、平板电脑和智能手表等。
它们通过无线信号与基站进行通信，实现语音通话、短信传输、数据传输等功能。
移动设备通常具备无线接收和发送功能，可以接收来自基站的信号并将数据传输回基站。
2. 基站子系统基站子系统是移动通信系统中的关键组成部分，负责管理移动设备与核心网之间的通信。
它通常由基站控制器（BSC）和基站收发器（BTS）组成。
BSC负责控制和管理多个基站，调度信道资源、处理通话连接等任务；BTS则负责无线信号的发送和接收，将移动设备的信号转换为数字信号，并将其传输到核心网。
3. 核心网核心网是移动通信系统中的主要部分，它承担着控制和管理整个移动通信网络的重要功能。
核心网包括移动交换中心（MSC）、业务支持系统（BSS）和网络管理系统（NMS）等。
MSC主要负责移动设备之间的呼叫连接、信号传输和用户鉴权等功能；BSS则提供各种增值业务，如短信服务、上网服务等；NMS则负责对整个移动通信网络进行监控和管理。
4. 其他支撑系统除了上述的核心组成部分，移动通信系统还包括其他一些支撑系统，如位置服务系统、计费系统和安全管理系统等。
位置服务系统可以通过移动设备的信号确定用户的位置信息，为用户提供导航、定位等服务；计费系统则负责计算用户的通信费用，并生成相应的账单；安全管理系统则保障移动通信网络的安全性，防止恶意攻击和信息泄露。
移动通信系统的组成包括移动设备、基站子系统、核心网以及其他支撑系统。
这些组成部分相互协作，实现了移动通信的各种功能，极大地方便了人们的生活和工作。
随着无线通信技术的不断发展，移动通信系统也在不断完善和更新，为人们提供更加高效、安全和便捷的通信服务。
简述移动通信技术的原理
简述移动通信技术的原理
移动通信技术的基本原理是:
1. 通过高频无线电信号实现移动用户和通信网络基站之间的信号传输。
2. 典型的移动通信网络由基站、控制子系统、核心网等部分组成。
3. 手机发送的语音或数据信号通过空中无线电波上传到最近的基站。
4. 基站与核心网通过有线/光纤连接,将信号传送至目标用户。
5. 核心网负责移动用户的注册、认证、交换、计费等功能。
6. 为提高频谱利用效率,会在一个小区内使用不同的频道。
7. 为实现信号覆盖,会部署大量基站形成蜂窝网络布局。
8. 邻近基站使用不同频段,避免同频干扰。
用户切换基站时实现软切换。
9. 按照通信协议标准,对语音和数据进行编码、调制、传输。
10. 随着技术进步,已经演进到第五代移动通信技术(5G)。
移动通信利用无线电波实现用户位置灵活性,是当今极为普及的通信方式。
移动通信工作原理
移动通信工作原理移动通信是指通过无线电波传输信息的方式，在移动设备之间进行语音、数据和图像的传输和交流。
移动通信的工作原理是基于一系列的技术和协议，下面将详细介绍移动通信的工作原理。
首先，移动通信系统由移动设备、基站和核心网络组成。
移动设备包括手机、平板电脑等便携式设备，基站是无线信号的发射和接收设备，核心网络是连接各个基站和移动设备的网络。
在移动通信中，使用的主要技术是蜂窝通信。
蜂窝通信将服务区域划分为一个个小区域，每个小区域由一个基站负责覆盖。
每个基站都有一定的发送和接收范围，当移动设备进入某个小区域时，会自动与该小区域的基站建立连接。
移动通信的工作原理可以分为以下几个步骤：1. 手机注册：当手机进入一个新的小区域时，首先需要进行注册。
手机会向基站发送注册请求，基站会将手机的信息发送到核心网络进行验证。
一旦验证通过，核心网络会为手机分配一个临时的身份识别码，以便后续的通信。
2. 信号传输：一旦手机注册成功，基站会开始发送信号给手机。
这些信号包含了语音、数据或图像等信息。
基站将这些信息转换成无线电波，通过天线发送出去。
手机接收到无线电波后，将其转换成可识别的信息。
3. 信号处理：手机接收到信号后，会将其送入信号处理器进行处理。
信号处理器会对信号进行解码、解调和解密等操作，以还原出原始的信息内容。
4. 数据传输：一旦信号处理完成，手机就可以将信息传输回核心网络或其他手机。
手机会将信息转换成无线电波，并通过天线发送出去。
基站接收到无线电波后，将其转换成可识别的信息，并将其传输到核心网络或其他手机。
5. 通信结束：当通信结束时，手机会向基站发送注销请求，基站会将手机从当前小区域中注销。
手机可以选择进入其他小区域进行通信，或者完全断开与移动通信系统的连接。
总结起来，移动通信的工作原理是通过基站和核心网络的配合，将信息转换成无线电波进行传输，实现移动设备之间的语音、数据和图像的传输和交流。
移动通信的工作原理是基于一系列的技术和协议，保证了通信的可靠性和安全性。
移动通信系统的基本网络结构
移动通信系统的基本网络结构移动通信系统是由多个电子元件和网络组成的高度复杂系统，在这个系统中，包括了无线电信号、数字信号处理、计算机网络等许多的技术学科领域交织在一起。
移动通信系统的基本网络结构是由多个部分构成的。
本文将会介绍这些部分。
移动通信系统的基本网络结构移动通信系统的基本网络结构主要由以下几部分构成：1.移动终端（Mobile Station）移动终端是指移动电话、手持终端等可以随身携带的电子设备。
移动终端通常由发射器、接收器、微处理器和电池等部件构成。
通过这些部件，移动终端可以和移动通信基站建立通信连接，并进行语音、短信、图像、数据、视频等信息的传输。
2.移动电话交换机（Mobile Switching Center）移动电话交换机属于移动通信系统中的核心组件，它的主要作用是实现多个移动终端之间的连接。
移动电话交换机负责对来自移动终端的请求进行路由选择、信号调度、媒体转换和媒体控制等处理操作，同时也支持用户管理、收费和计费等功能。
3.基站控制器（Base Station Controller）基站控制器主要是负责对移动终端和移动电话交换机之间的通信进行控制和管理。
基站控制器可以同时控制多个基站，而且还可以支持移动终端的鉴权、位置跟踪和流量控制等功能。
4.基站（Base Transceiver Station）基站是与移动终端进行通信的设备，它通常由天线、收发器、基带处理器和电源等部件组成。
当移动终端向基站发送信号时，基站会将接收到的信号转发到其他基站或移动电话交换机，以便实现跨网络的通信。
5.业务支持系统（Business Support System）业务支持系统主要是用于支持移动通信系统的在线计费、帐单管理、客户关系管理和业务分析等业务操作。
通常，业务支持系统包括客户管理、资产管理、服务管理、订购管理等多个子系统，可以为移动终端提供各类付费服务，同时还能够协助管理运营商在各个领域的业务运营。
手机通信的原理
手机通信的原理手机通信已成为我们生活中不可或缺的一部分。
无论是语音通话、短信还是互联网上网，手机通信都极大地方便了我们的生活。
那么，手机通信的原理是什么呢？本文将从硬件组成和信号传输两个方面介绍手机通信的原理。
一、硬件组成手机通信的硬件组成主要包括手机与基站两部分。
手机作为移动通信设备，其硬件结构非常复杂。
它包括了处理器、内存、显示器、摄像头、麦克风、喇叭等多个组件。
其中，处理器是手机的核心，负责运行手机软件、处理数据和管理手机的各项功能。
内存用于存储临时数据和应用程序，保证手机的高效运行。
显示器和摄像头使得我们可以通过手机进行图像显示和拍摄照片。
麦克风和喇叭则是手机语音通话的重要组成部分，通过它们我们可以进行双向通话。
基站则是实现手机与手机之间通信的关键。
基站一般由天线、收发器、调制解调器等组成。
天线用于接收和发射无线信号，是手机与基站之间的纽带。
收发器负责将从手机发送出去的信号转换为天线可识别的信号，并将接收到的信号转换为手机可理解的信号。
调制解调器则是对信号进行调制和解调的关键，使得信号能够在无线信道上传输。
此外，基站还包括了传输设备和控制设备，用于传送和控制信号的流动。
二、信号传输手机通信主要通过电磁波进行信号传输。
手机在通话时，会使用天线发送和接收无线电频率的电磁波。
当我们拨打电话或发送短信时，手机会将声音信号或文字信息转换为电信号。
这些电信号经过调制处理后，会通过天线发送出去。
基站接收到这些信号后，会将其转换为数字信号，并进行解调处理。
然后，基站会将这些数字信号转发到目标手机或其他通信网络中。
信号的传输是通过无线信道进行的。
无线信道是指手机与基站之间的物理介质，可以是空气中的电磁波传播路径。
手机与基站之间的通信是双向的，也就是说，信息既可以从手机发送到基站，也可以从基站发送到手机。
这样，我们就能够实现手机的双向通话、短信收发和互联网上网等功能。
除了无线信道外，手机通信还需要使用移动通信网络来实现信号的传输和交换。
手机通信原理
手机通信原理手机通信已经成为现代社会不可缺少的一部分，我们每天都在使用手机进行通信，并享受着便利和快捷。
但是，你知道手机是如何实现通信的吗？本文将为你详细介绍手机通信的原理和相关技术。
手机通信主要依赖于移动通信网络的支持。
移动通信网络由多个基站和核心网组成，手机通过与基站的通信来实现与其他手机和电话号码的连接。
手机通信的原理可以分为手机与基站之间的无线通信和基站之间的有线通信两部分。
一、无线通信原理手机与基站之间的无线通信主要依赖于无线电波的传输。
手机内部有一块特殊的芯片，称为无线传输芯片，它负责处理手机与基站之间的通信。
当手机要发送消息或者接收消息时，无线传输芯片会将消息转换成一定频率的无线电信号，并通过手机的天线发射出去。
基站的天线接收到手机发送的信号后，会将信号转发给核心网中的信令控制器，信令控制器负责处理通信过程中的各种信息。
同时，核心网中的信令控制器也会将发送给手机的信息转发给基站，基站再将信息通过无线电波传输给手机，手机的无线传输芯片接收到信号后，将其转换为可读的信息并呈现给用户。
无线通信的频率是通过电磁波来进行传输的，一般使用的频率范围是800MHz到2.6GHz之间。
不同频率的无线通信有不同的覆盖范围和传输速度，高频率可以实现更快的数据传输速度，但覆盖范围相对较小，而低频率则可以实现更广范围的覆盖，但数据传输速度较慢。
二、有线通信原理除了手机与基站之间的无线通信，基站之间还需要通过有线通信来实现信息的传输和交换。
基站之间的有线通信依赖于光纤传输或者电缆传输。
通过光纤传输可以实现更快速的信息交换，而电缆传输可以实现较低成本的通信连接。
基站之间的有线通信主要通过核心网中的传输网来实现。
核心网中的传输网由大量的光纤或电缆组成，在基站之间形成一个庞大的通信网络。
当基站之间需要传输信息时，信息会通过核心网中的传输网，最终到达目标基站，目标基站再将信息通过无线通信传输给目标手机。
有线通信的传输速度一般比无线通信快，因为有线连接可以实现更稳定和可靠的数据传输。
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•射频部分 •逻辑/音频部分 •接收 •解调 •均衡
•合 •路 •器
•V •C •O
•频 •率 •合 •成
•器
•时钟 •基准 •CPU •控制器
•SIM •卡接口
•发信
•调制
•TDMA •帧形成
•信道 •分离
•解密
•信道 •编码
•话音 •译码
b 模拟调制:被调制信号为模拟信号.
分为: 幅度调制(AM),频率调制(FM)和相位调制(PM)
b 数字调制:被调制信号为数字信号.
分为:振幅键控(ASK),频移键控(FSK),相移键控(QSK), 开关键控调制(OOK)以及ASK与PSK的组合调制如 (DPSK,QPSK,8PSK等)
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• 用来建立话音通路的路由
信息如MRSN号码等。
•BSC
•MSC /VLR
•OM C
•ISDN •PLMN •PSTN
•EIR
•BSC
•MSC /VLR
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•BSC
移 (HLR)
• 存放用户参数如: 用户注 册的有关业务，和IMSI （国际移动用户号码〕， 移动台ISDN号码等。
•从SIM卡中读取 •原来的TMSI
•原来的 •TMSI
•加密过的 •新TMSI
•分配新的 •TMSI给用户
•加密
•解密 •存储新的TMSI
•TMSI •响应 •消去原来的
•TMSI
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基站控制器 (BSC)
• 负责系统与无线有关 的功能如：
• 存储密钥。
• 注意：用户一般是用TMSI作 为其身份鉴权，因为它是不 断变化，且在加密后送给移 动台。
•BSC
•HLR/AUC
•MSC /VLR
•ISDN •PLMN •PSTN
•BSC
•OM C
•MSC /VLR
•EIR
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• 鉴权过程
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•RAND •Ki
•EIR
•MSC/
•MS
•VLR
•呼叫建立 •IMEI请求
•发送IMEI
•检查IMEI •接入/禁止信息
•继续/停止 •呼叫建立 •程序
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鉴权中心(AUC)
• 用来识别用户（即国际移 动用户身份识别IMSI〕。
• 产生鉴权参数（RAND）， 响应符号（SRES）
•算法 A3
•SRES
•AUC
•HLR
•MSC/
•MS
•产生三组参数
•VLR
•RAND/Kc/SRES •三组参数 •RAND/Kc/SRES •接入请求
•RAND
•RAND •Ki
•算法 A3
•SRES
•相同：接入 •不相同：不能接入
移动通信系统组成及手机路原理
• TMSI更新过程
•移动台
•网络侧
• 无线信道管理
• 信令处理 • BSC接口
•BTS1 •BTS2
• 切换
• 操作和维护
•BTS3 •BTS4
•BTS1 •BTS2
•HLR/AUC
•BSC
•MSC /VLR
•BSC
•OM C
•BTS3
•BTS4
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移动台 (MS)
• 包括车载台，便携台， 手机等
移动通信系统组成及手 机路原理
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2020/11/24
移动通信系统组成及手机路原理
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移动通信系统连接
• 基站与移动台之间采用无 线传输方式．
• 基站与交换机以有线方式 进行信息传输．
• 交换机与地面网之间则一 般以有线方式进行信息传 输．
•
•移动 •基站
•移动台
•交换系统•系统
• 国际移动设备身份号
（IMEI〕
•BTS1 •BTS2
• 国际移动用户身份号 （IMSI）
• SIM卡
•BTS3 •BTS4
•BTS1 •BTS2
•HLR/AUC
•BSC
•MSC /VLR
•BSC
•OM C
•BTS3
•BTS4
移动通信系统组成及手机路原理
• SIM卡数据
• SIM业务表 • IMSI • TMSI • 定位信息 • 加密密钥
•移动 •基站 •交换机 •系统
•移动台
•BTS •无线
•市话局
•BSC
•MSC •长途局
•BTS •移动台
•BSC •接口４
•接口１ •接口２
•接口３
移动通信系统组成及手机路原理
移动交换系统
• 移动交换中心(MSC)
•BSC
• 外来用于位置基础器(VLR)
• 本地用户位置寄存器(HLR)
• 设备识别寄存器(EIR)
•D/ A
•听筒
•存储器 •显示屏
•加密
•键盘
•码速 •适配器
•数字 •接口
•信道编码
•话音 •编码
•A/ D
•话筒
移动通信系统组成及手机路原理
b 什么叫调制? 调制是将需要传输的信息编码和处理,使其适合传输的 过程.一般的调制过程是指将基带信号搬移到更高的频 带内.
b 为什么需要调制? 1. 基带信号一般不适合直接传输,需要将其移至适合在传
– 切换
•BTS1 •BTS2
– 无限网络资源管理
– 蜂窝数据 – 功率控制
•BTS3 •BTS4
– MSC及BTS接口
•BTS1 •BTS2
•HLR/AUC
•BSC
•MSC /VLR
•BSC
•OM C
•BTS3
•BTS4
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基站传输系统 (BTS)
• RF功能
b 它们每隔0.577ms（更精确地是15/26ms）出现一次（TDMA情况）。对应 于相同间隙的时间间隔称为一个时隙，它的持续时间将作为一种时间单 位，称为BP（突发脉冲周期）。
b 这样一个间隙可以在时间/频率图中用一个长15/26ms，宽200KHz的小矩 形表示（见图）。统一地，我们将GSM中规定的200KHz带宽称为一个频 隙。
b 2.频道间隔 b 相邻两频道间隔为200kHz。 每个频道采用时分多址接入（TDMA）
方式，分为8个时隙，即8个信道（全速率）。每信道占用带宽 200 kHz/8＝25 kHz。 b 将来GSM采用半速率话音编码后，每个频道可容纳16个半速率 信道。
二，多址方案
b GSM通信系统采用的多址技术：频分多址（FDMA）和时分多址 （TDMA）结合，还加上跳频技术。
•BTS •无线
•市话局
•BSC
•MSC •长途局
•BTS •移动台
•BSC •接口４
•接口１ •接口２
•接口３
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移动通信系统服务区
• 基站小区:每个BTS的发送 功率和天线高度所确定的 地理覆盖范围.
• 基站覆盖区:一个BSC可控 制多个个BTS,多个BTS确 定的覆盖范围,称为基站 覆盖区
移动通信系统组成及手机路原理
b 模拟调制: 1. AM
2. FM
3. PM PM其实也是频率调制,只是调制时对频率的控制精 度更高,调制电路也较为复杂.
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移动通信系统组成及手机路原理
b RF功率放大器
b 功率放大器是一类将RF信号幅值放大的有源器件,低频 电路中的放大电路使用方法类似,但使用时应注意输入 输出阻抗匹配.
• 无线资源管理和移动性管 •BSC 理.
•HLR/AUC
•MSC /VLR
•ISDN •PLMN •PSTN
•OM C
•MSC /VLR
•EIR
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移动通信系统组成及手机路原理
• 外来用于位置基础器(VLR)
•HLR/AUC
• 存放从HLR获取的用户数 •BSC 据如IMSI号。
• LAI信息
b 随着业务的发展，可视需要向下扩展，或向1.8GHz频段的 GSM1800过渡，即1800MHz频段：
b 1710～1785（移动台发、基站收） b 1805～1880（基站发、移动台收） b 双工间隔为95MHz，工作带宽为75 MHz，载频间隔为200 kHz。
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移动通信系统组成及手机路原理
• 确保移动设备不是盗用或 •BSC 非法设备。
• 存放数据有
– 存放IMEI – 白名单 – 黑名单 – 灰名单
•BSC
•HLR/AUC
•MSC /VLR
•ISDN •PLMN •PSTN
•OM C
•MSC /VLR
•EIR
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移动通信系统组成及手机路原理
• 设备识别
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输媒介传输和频带范围内. 2. 提高频率利用效率. 3. 利用较高的频带传输信号可有效降低接收和发送天线
的尺寸(如语音信号不加以调制, 其最小波长(F=20KHz 时)为15Km) 4. 可让多个使用者同时复用一个频段.
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移动通信系统组成及手机路原理
•Baseband Signal •(Information: Data, Voice, Video)
• 鉴权中心(AUC)
•BSC