1 第一章移动通信基础
移动通信技术第一章概述PPT课件
接入网通常由基站、基站控制器、 汇聚节点等组成，根据网络规模和 覆盖范围，可以灵活调整其架构。
核心网
核心网定义
核心网是移动通信网络的心脏， 负责处理和管理整个网络的通信
业务。
核心网功能
核心网主要承担用户管理、业务 控制、路由管理、资源管理等功 能，确保各类通信业务的顺畅运
行。
核心网架构
核心网通常由移动管理实体 （MME）、服务网关（SGW）、 公共数据网网关（PGW）等组 成，根据网络规模和业务需求进
调相（PM）
通过改变载波的相位来传递信息。
调相和调频的组合（CPM）
通过改变载波的相位和频率的组合来传递信息。
信源编码与信道编码
信源编码
对原始信号进行压缩编码，减少信息冗余，提高传输效率。
信道编码
对传输的信息进行错误检测和纠正，提高信息传输的可靠性 。
MIMO与波束赋形
MIMO（多输入多输出）
利用多个天线同时发送和接收信号，提高信号容量和传输速率。
工业互联网
工业互联网是指通过互联网技术实现工业生产过程的智能化和信息化，提高生产效率和降低成本。移动通信技术在工业互联 网中发挥着重要作用。
移动通信技术在工业互联网中的应用包括远程监控、数据采集、设备维护等领域。通过移动通信网络，可以实现工业设备的 远程管理和控制，提高生产效率和降低运营成本。同时，移动通信技术还可以为工业互联网提供灵活的网络接入和数据传输 服务，支持工业生产的灵活性和可扩展性。
多址技术
FDMA（频分多址）
通过将频带分成多个子频带，每个子频带分配给一个用户，实现 多用户同时通信。
TDMA（时分多址）
将时间轴分成多个时隙，每个时隙分配给一个用户，实现多用户同 时通信。
移动通信基础知识(初级)
移动通信基础知识(初级)移动通信基础知识(初级)移动通信是指通过移动终端（如方式）进行数据传输和通信的技术。
移动通信技术的发展使得人们可以随时随地进行通信和访问互联网，极大地改变了人们的生活。
1. 移动通信的发展历程移动通信技术经历了多个发展阶段，从1G到4G不断提升通信速度和性能。
每一代移动通信技术都有其特点和应用场景：1G：模拟信号，仅支持语音通信。
2G：数字信号，支持语音和短信通信。
3G：增加了高速数据传输功能，支持互联网访问。
4G：更高的传输速度和更低的延迟，支持高清视频、在线游戏等应用。
2. 移动通信网络架构移动通信网络通常由多个组成部分组成，包括移动设备、无线基站、核心网和互联网。
移动设备通过无线基站连接到核心网，核心网再与互联网连接，实现移动通信服务。
移动设备：如方式、平板电脑等，用户通过移动设备与网络进行通信。
无线基站：负责接收和发送无线信号，将移动设备的信号转换为数字信号传输给核心网。
核心网：负责处理信号的传输和路由等功能，是整个移动通信网络的核心。
互联网：通过与核心网连接，实现移动通信网络与互联网之间的数据传输。
3. 移动通信技术移动通信技术包括多种技术和协议，其中一些常见的技术包括：GSM（Global System for Mobile Communications）：全球移动通信系统，是2G移动通信技术的代表。
CDMA（ Division Multiple Access）：代码分割多址技术，是3G移动通信技术的代表。
LTE（Long-Term Evolution）：长期演进技术，是4G移动通信技术的代表。
移动通信技术的发展也在不断推进，5G移动通信技术已经开始商用部署，并有望进一步提升移动通信速度和性能。
4. 移动通信安全随着移动通信的普及，移动通信安全问题也日益凸显。
移动通信安全主要包括以下几个方面：用户身份验证：通过密码、指纹等方式验证用户身份，确保通信安全。
数据加密：对通信数据进行加密，防止数据被窃取或篡改。
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。
移动通信基本原理
并实现整个通信系统的运行、 管理。
第1章 移动通信基本原理
第1章 移动通信基本原理
1） 移动交换中心MSC MSC是计算机控制的全自动交换系统。
MSC是整个GSM网络的核心，它控制所有BSC的业
务，提供交换功能及和系统内其它功能的连接，MSC 可以直接提供或通过移动网关GMSC提供和公共电话
交换网（PSTN）、综合业务数字网（ISDN）、公共
线资源管理等功能。 功能实体可分为基站控制器
（BSC）和基站收发信台（BTS）。
第1章 移动通信基本原理
1） 基站收发信台BTS BTS完全由BSC控制， 主要负责无线传输， 完成 无线与有线的转换、 无线分集、 无线信道加密、 跳频 等功能。 2） 基站控制器BSC
基站控制器是基站的智能控制部分， 负责本基站
第1章 移动通信基本原理
•半双工通信
•通信双方中，一方使用双频双工方式，即收发信机同时 •工作；另一方使用双频单工方式，即收发信机交替工作。
A T 发射机 受话器 R 接收机 f2 天线共用器 f1 R f1 f2 B T
发话器
Play
图1-5 半双工方式
第1章 移动通信基本原理
• 半双工方式，基站为双工，移动台为异频单工
数据网（PDN）等固定网的接口功能，把移动用户与 移动用户、移动用户和固定网用户互相连接起来。
第1章 移动通信基本原理
MSC支持的呼叫业务是： （1） 本地呼叫、 长途呼叫和国际呼叫。
（2） 通过MSC进行移动用户与市话、 长话之间的
联系， 控制不同蜂窝小区的运营。 （3） 支持移动电话机的越区切换、 漫游、 入网登 录和计费。
发话器 A T 发射机 天线共用器 受话器 R f2 f1 R f1 f2 B T
移动通信原理与系统(第4版) 第一章 移动通信概述
10
1.3 移动通信频段
我国移动通信工作频段
原邮电部根据国家无委会规定现阶段取160MHz频段、450MHz 频段、900MHz频段作为移动通信工作频段，即
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：
21世纪的目标是实现任何地方任何时候任何人anywhereanytimeanyone的通信实现处处时时人人everywhereallthetimeeveryone的通现在和未来iotinternetthings11移动通信发展简述通信技术高速发展带来的代价数字芯片的处理能力每个摩尔定律用户数据速率以形式增长数字芯片的处理能力每个18月就增加1倍摩尔定律用户数据速率以指数形式增长无线通信技术的速率发展速度无线通信的速率每增加无线通信的速率每5年增加10倍通信高速发展带来运营商利润降低11移动通信发展简述mobilecommunicationtheory11移动通信发展简述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tdmagsm系统cdmancdma系统目标典型代表过渡代25g高速传输gprscdma20001x系统第三代3gimt2000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欧洲wcdma系统北美cdma2000系统中国tdscdma系统第四代4gimtadvanced高速率各种数据话音业务全ip多协议新技术4g网络标准fddltetdlte第五代5g实现增强型移动宽带海量机器通信超高可靠低时延通信需求2020年完成5g终版本移动通信是指通信双方或至少有一方在运动状态下进行信息交换的通信体制先驱者
移动通信基础知识(初级)
移动通信基础知识(初级)移动通信基础知识(初级)1. 移动通信的概述移动通信是通过无线电波传播信号的方式实现信息传输。
相比有线通信，移动通信具有灵活、便捷、无需布线等特点，使得人们可以在任何时间、任何地点进行通信。
2. 移动通信的基本原理移动通信的基本原理是利用无线电波进行信号的发送和接收。
具体包括以下几个步骤：信号调制：将原始信号转换为无线电波信号。
常用的调制方式有调幅（AM）、调频（FM）和调相（PM）等。
信号传输：通过天线将调制后的信号发送出去，传播到接收端。
信号解调：接收端的天线接收到信号后，将其解调为原始信号。
信号处理：将解调后的信号经过处理，恢复为可读的信息。
3. 移动通信的技术制式移动通信技术制式是指在移动通信中采用的一种标准，用于协调不同终端设备之间的通信。
常见的移动通信技术制式包括：2G(GSM)：第二代移动通信技术制式，支持语音和低速数据传输。
3G(CDMA2000、WCDMA)：第三代移动通信技术制式，支持高速数据传输，提供更快的网速和更多的服务。
4G(LTE)：第四代移动通信技术制式，支持更高速的数据传输和更丰富的应用。
5G：第五代移动通信技术制式，具备更低的时延、更高的网速和更广的连接性能。
4. 移动通信的网络结构移动通信网络通常包含以下几个组成部分：移动终端：包括方式、平板电脑等移动设备。
基站：负责无线信号的发送和接收。
核心网：用于进行信号的传输和处理。
互联网：提供更广泛的服务和应用。
5. 移动通信的应用移动通信的应用非常广泛，包括但不限于以下几个方面：语音通信：人们可以通过移动通信网络进行语音通话。
短信和彩信：可以发送文本信息和多媒体信息。
移动互联网：通过移动通信网络可以访问互联网，获取信息和使用各种应用。
移动支付：通过移动通信网络可以进行电子支付和移动金融服务。
结论移动通信作为现代通信技术的重要组成部分，对人们的生活和工作产生了深远的影响。
通过了解移动通信的基础知识，初学者可以更好地理解和应用移动通信技术，为的发展打下坚实的基础。
移动通信复习资料
移动通信复习资料移动通信原理与系统复习资料第⼀章：1.在4G系统中，⽹元间的协议是基于IP的，每⼀个MT（移动终端）都有各⾃的IP地址。
2.IP核⼼⽹：它不是专门⽤作移动通信，⽽是作为⼀种统⼀的⽹络，⽀持有线和⽆线接⼊。
主要功能是：完成位置管理和控制、呼叫控制和业务控制。
3.4G⽹络应该是⼀个⽆缝连接的⽹络，也就是说各种有线和⽆线⽹都能以IP协议为基础连接到IP核⼼⽹。
当然为了与传统的⽹络互联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。
4.移动通信的定义：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。
5.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。
6.⽆线通信是移动通信的基础。
7.移动通信所受⼲扰种类：（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的现象。
（2）：邻道⼲扰：指相邻或邻近的信道之间的⼲扰，是由于⼀个强信号串扰弱信号⽽造成的⼲扰。
（3）：同频⼲扰：指相同频率电台之间的⼲扰。
8.移动通信的⼯作⽅式：（1）：单⼯通信：指通信双⽅电台交替地进⾏收信和发信。
它常⽤于点到点通信。
（2）双⼯通信：指通信双⽅。
收发信机均同时⼯作。
即任⼀⽅讲话时都可以听到对⽅的话⾳，没有“按-讲”开关。
（3）半双⼯通信第⼆章：1. 移动通信的信道：指基站天线、移动⽤户天线和两幅天线之间的传播路径。
2. 从某种意义上来说，对移动⽆线电波传播特性的研究就是对移动信道的研究。
（判断）3. 移动信道的基本特性就是衰落特性。
4. ⽆线电波的传播⽅式：直射、反射、绕射和散射以及它们的合成。
5. 移动信道是⼀种时变信道。
在这种信道中传播表现出来的衰落⼀般为：随信号传播距离变化⽽导致的传播损耗和弥散。
6. （1）阴影衰落：由于传播环境中的地形起伏、建筑物及其它障碍物对电磁波的遮蔽所引起的衰落。
移动通信基础知识(初级)
移动通信基础知识(初级)1. 介绍移动通信是现代社会中不可或缺的一部分，它让人们能够随时随地进行语音通话、短信发送和互联网访问。
本文将介绍移动通信的基础知识，包括移动通信系统的组成、无线信道和网络架构等内容。
2. 移动通信系统的组成移动通信系统由多个组成部分构成，主要包括移动设备、基站和核心网络。
移动设备是用户使用的终端设备，如方式、平板电脑等。
基站是与移动设备进行通信的无线电发射和接收设备。
核心网络是连接多个基站并提供网络服务的设备。
3. 无线信道无线信道是移动通信中用于传输数据和信号的媒介，它使用无线电波进行通信。
无线信道可分为下行链路和上行链路。
下行链路是从基站向移动设备发送数据的链路，上行链路是从移动设备向基站发送数据的链路。
4. 网络架构移动通信网络采用了分层的网络架构，主要包括无线接入网络和核心网络。
无线接入网络负责连接移动设备和基站，它使用无线技术进行通信。
核心网络是连接多个无线接入网络的网络，它提供路由和转发数据的功能。
5. 常见的移动通信技术目前，常见的移动通信技术包括2G、3G和4G。
2G技术使用数字技术传输语音和数据，3G技术增加了高速数据传输功能，4G技术提供更大的带宽和更低的延迟。
6. 移动通信的发展趋势移动通信技术在不断发展，的发展趋势包括5G技术的推出、物联网的发展以及移动通信与其他行业的融合等。
7.移动通信是现代社会中必不可少的一部分，了解移动通信的基础知识对于理解和使用移动通信技术至关重要。
本文介绍了移动通信系统的组成、无线信道和网络架构等内容，希望能对读者对移动通信有初步的了解。
《移动通信》课程教学大纲
《移动通信》课程教学大纲移动通信课程教学大纲
第一章：移动通信基础知识
1.1 无线通信基本概念
1.2 移动通信系统发展历程
1.3 移动通信系统架构与组成
1.4 移动通信标准与规范
1.5 移动通信频谱分配与管理
第二章：无线信道与调制技术
2.1 无线信道特点与分类
2.2 移动通信信道传播模型
2.3 调制与解调技术
2.4 近场通信技术
第三章：移动通信系统网络结构
3.1 移动通信系统网络架构
3.2 移动通信系统中的信令与控制
3.3 移动通信系统中的移动性管理第四章：移动通信协议与接口
4.1 GSM协议与接口
4.2 CDMA协议与接口
4.3 LTE协议与接口
4.4 5G协议与接口
第五章：移动通信网络优化与管理5.1 移动通信网络规划与优化
5.2 移动通信网络性能管理
5.3 移动通信网络故障排除与维护第六章：移动通信安全与隐私保护
6.1 移动通信安全机制
6.2 移动通信隐私保护技术
6.3 移动通信法律与政策
附件：
1、移动通信相关术语表
2、移动通信系统架构图
3、移动通信系统频谱分配图
法律名词及注释：
1、通信法：规定了与通信相关的法律法规，包括通信基础设施建设、通信服务管理、通信内容监管等内容。
2、信息安全法：对网络安全、信息处理和传输等方面进行了规范，并对相关的犯罪行为提出了相应的处罚和制裁。
3、隐私保护法：保护个人和组织的隐私权利，规定了个人信息的收集、存储、使用和披露等方面的限制和要求。
移动通信基础知识(初级)简版
移动通信基础知识(初级)移动通信基础知识(初级)一、移动通信概述移动通信是指通过无线电技术传输信息的一种通信方式。
它是现代信息社会中不可或缺的基本通信手段之一，实现了人与人、人与物之间的信息传递。
移动通信技术的快速发展带来了许多便利，如方式通信、移动互联网等。
二、移动通信网络结构1. 移动通信系统的组成部分移动通信系统由移动站（Mobile Station，MS）、基站子系统（Base Station Subsystem，BSS）、移动交换中心（Mobile Switching Center，MSC）以及公共交换方式网（Public Switched Telephone Network，PSTN）等组成。
- 移动站（MS）是指移动通信用户使用的设备，通常是指方式或其他无线终端设备。
- 基站子系统（BSS）由基站控制器（Base Station Controller，BSC）和基站（Base Transceiver Station，BTS）组成，负责接收和发送无线信号。
- 移动交换中心（MSC）是移动通信系统的核心设备，处理移动通信系统中所有的信令和业务。
- 公共交换方式网（PSTN）是传统的方式通信网络，与移动通信网络相连接，实现移动通信与固定方式通信的互联互通。
2. 移动通信网络的拓扑结构移动通信网络的拓扑结构可以分为星型结构和网状结构两种。
- 星型结构：以基站子系统（BSS）为中心，基站与移动交换中心（MSC）之间采用点对点的连接方式。
这种结构简单、稳定，适用于人口稠密的城市地区。
- 网状结构：每个基站之间可以相互连接，消息可以通过多条路径进行传输。
这种结构适用于地理环境复杂、通信需求较大的区域。
三、移动通信技术1. 1G、2G、3G、4G、5G的区别- 1G：指的是第一代移动通信技术，主要是模拟信号传输，通信质量较差，只能实现语音通信。
- 2G：指的是第二代移动通信技术，采用数字信号传输，通信质量得到了较大提升，可以实现短信、语音通信等。
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移动通信概述 移动通信基本技术 移动通信分类 移动通信发展历程
移动通信基础
移动通信概述
既是移动 通信发展的目 标也是推动力
移动通信基础
移动通信概述
移动通信定义 移动通信在现代通信领域中占有十分重要 的地位。所谓移动通信，就是指通信双方至少 有一方处于运动状态中进行信息交换。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。
移动通信基础
移动通信概述 移动通信与其他通信方式相比，主要具有以下特点。
1．无线电波传播环境复杂
移动通信基础
移动通信概述
移动通信基础
移动通信概述
2．多普勒频移产生调制噪声
多普勒频移fd与移动物体的运动速度v、 接收信号载波的波长、电波到达的入射角有 关，即 fd=(v/)cos 快速运动的移动台会产生多普勒频移现象，这 是因为在移动台高速运动时接收和发送信号将 导致信号频率发生偏移而引起的干扰。
移动通信基础
移动通信发展历程
第二代（2G）移动通信系统是1990～2000 年的10年间，这时期引入了数字通信系统并 实现了地区标准化。 第三代（3G）是21世纪的移动通信方式， 主要是向个人通信方向发展。
移动通信基础
移动通信发展历程 第三代移动通信系统的大致目标是：全球
化、综合化和个人化。
全球化就是提供全球海陆空三维的无缝隙
移动通信基础
移动通信发展历程
4G网络结构
用户3
时间
TDMA
用户3 用户2
用户2 用户1
频率
时间
FDMA
所有用户在 同一时间、 同一频段上、 根据编码获 得业务信道
用户1
频率
用户1 用户2 用户3
业务信道在不同 时间分配给不同用 户 如：DAMPS、GSM
频率
业务信道在不同 频段分配给不同用户 如：AMPS、TACS
移动通信基础
移动通信基本技术
频分多址（FDMA）
频分多址(FDMA)是
采用调频的多址技术,是 将给定的频谱资源划分 为若干个等间隔的频道 （又称信道）供不同的
用户使用。按照传输信
号的不同载波频率的不 同划分来建立多址接入
的。
移动通信基础
移动通信基本技术
频分多址（FDMA）
移动通信基础
移动通信基本技术
时分多址（TDMA）
时分多址(TDMA)是采用时分的多址技术。 在同一载频上按时间进行分割，在不同的时 间分配给不同的用户。。
移动通信基础
移动通信基本技术
时分多址（TDMA）
移动通信基础
移动通信基本技术
码分多址（CDMA）
码分多址是一种利用扩频技术所形成的
不同的码序列实现的多址方式。
课程内容
移动通信概述 移动通信基本技术 移动通信分类 移动通信发展历程
移动通信基础
移动通信分类
移动通信的分类
移动通信按用途、制式、频段以及入网方式 等的不同，可以有不同的分类方法。常见的一 些分类方法如下： （1）按使用环境可分为陆地通信、海上通 信和空中通信； （2）按使用对象可分为民用设备和军用设 备； （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；
课程内容
移动通信概述 移动通信基本技术 移动通信分类 移动通信发展历程
移动通信基础
移动通信发展历程
移动通信的快速发展出现在20世纪的80年 代，到目前为止，总体发展过程可以分为三 代。 第一代（1G）移动通信系统是模拟制式， 从1980年开始经历了大约10年时间，是无绳 电话和汽车电话独立问世及独立发展的时期。
移动通信基础
移动通信分类
移动通信的分类 （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； （6）按业务类型可分为电话网、数据网和 综合业务网； （7）按工作方式可分为同频单工、异频单 工、异频双工和半双工； （8）按服务范围可分为专用网和公用网； （9）按信号形式可分为模拟网和数字网。
移动通信基础
移动通信概述
3．移动台工作时经受到各种干扰
（1）互调干扰
（2）邻道干扰
（3）同频干扰
4．对移动台的要求高
5．通道容量有限
6．通信系统复杂
课程内容
移动通信概述 移动通信基本技术 移动通信分类 移动通信发展历程
移动通信基础
移动通信基本技术
移动通信多址技术
码
CDMA
时间
覆盖，支持全球漫游业务；综合化就是提供
多种话音和非话音业务，特别是多媒体业务；
个人化就是有足够的系统容量、强大的多种 用户管理能力、高保密性能和服务质量。
移动通信基础
移动通信发展历程
2G 2.5G 2.75G 3G 3.5G WCDMA-R5、 R6 3.75G
EDGE GSM系列 GSM GPRS
WCDMA-R99、R4
HSDPA
TD-SCDMA
IS-95A
IS-95B
CDMA2000 1x
CDMA2000 1x
CDMA2000 1x
CDMA系列
EV-DO
EV-DV
CDMA2000 3x
PHS系列
PHS
移动通信基础
移动通信发展历程
未来移动通信网络将向IP化的大方向演
进。
在此过程中，移动网络上的业务将逐步 呈现分组化特征，而网络结构将逐步实现以 IP方式为核心的模式。