移动通信技术第一章
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。
第五代移动通信技术研究与应用
第五代移动通信技术研究与应用第一章研究背景移动通信技术是以无线电通信为基础的通信技术，已经成为当今社会通信基础设施的重要组成部分。
自第一代移动通信技术诞生以来，经历了四代技术的发展，移动终端的应用也不断升级，从简单的语音通信到多媒体数据传输、移动互联网等领域。
随着物联网、云计算、大数据等技术的发展，第五代移动通信技术（5G）的研究和应用也逐渐成为国内外科研机构、企事业单位、政府机构等的研究热点。
第二章技术特点5G技术的最大特点是高速率、低延迟和大连接，理论峰值速率可达10Gbps，平均延迟仅为1ms，同时连接数量也有大幅提升。
除此之外，5G技术还具有更快的频率、更广的频段和可编程性，可实现网络的灵活性和智能性。
5G技术的应用包括智能家居、智慧城市、智能制造等领域。
第三章技术解析3GPP组织发布的5G NR (新无线标准)规范提供了5G无线接入网络的总体接口、基础准入和扩展准入的细节方案。
与4G技术相比，5G技术在空口接口上采用了更高频率、增加了碎片频段，采用了矩阵数码波束形成技术，实现更为高效的频谱利用和更好的覆盖效果。
除此之外，5G技术在核心网上采用了分层次结构和网络切片等新技术，提供更灵活、可靠和安全的网络服务。
第四章应用案例5G技术的应用案例相当丰富，下面仅以智慧家庭、自动驾驶和智慧工厂为例进行介绍。
1.智慧家庭：运用5G技术，可以实现智能终端设备之间的快速互联和远程控制，比如智能家居、环境监测等等。
2.自动驾驶：自动驾驶是5G技术的一个重要应用场景，其低延迟、高可靠性、高带宽的特点可以为车辆提供高精度的定位和交通信息，提升驾驶安全性和体验。
3.智慧工厂：5G技术可以为智慧工厂提供快速的数据传输和处理能力，实现工业物联网设备的连接和互联，提高生产效率和品质。
第五章未来展望5G技术的发展将在移动通信领域带来巨变，应用场景也将更加广泛。
随着5G技术的不断提升和完善，将逐渐进入到社会生活和经济发展的各个领域，推动信息经济转型和升级，为人类社会带来更多创新和便利。
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
移动通信网络及技术(孙海英)1-4章 (4)
第１章 概述 3GPP2的宗旨是制定以ANSI/IS-41为核心网，以CMDA 2000为
无线接口的标准。ANSI(American National Standards Institute)是美国国家标准学会，IS-41协议是CDMA第二代数字 蜂窝移动通信系统的核心网移动性管理协议。3GPP2已制定了 CDMA 2000标准，已发布了Release 0、Release A、Release B、 Release C、Release D标准，正在制定AIE有关标准。
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第１章 概述 3GPP和3GPP2的目标是实现由2G网络向3G网络的平滑过渡，
保证未来技术的后向兼容性，支持轻松建网及系统间的漫游和兼 容性。
国际上，3G系统主流标准有WCDMA、CDMA 2000和TDSCDMA(Time Division- Synchronous Code Division Multiple Access)三个，并都已经开始商用。
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第１章 概述
1) IMT-2000的频谱分配
1992年世界无线电管制大会规定IMT-2000频谱的分配如下：
上行频段：1885 MHz～2025 MHz；下行频段：2110 MHz～
2200 MHz；移动卫星业务频段：1980 MHz～2010 MHz；2170
MHz～2200 MHz。
从上面的分配可以看出，其上、下行频段是不对称的，因此有的
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第１章 概述 在发展第三代移动通信技术的过程中，中国在1998年提出了
自主知识产权的系统标准TD-SCDMA，并为国际电信联盟 ITU(International Telecommunications Union)接纳，成为国 际上三个主流的3G通信标准之一。TD-SCDMA是中国在通信领域第 一次系统性地提出国际标准，在移动通信技术上的这一重大进步， 标志着从第三代移动通信开始，中国的移动通信技术已经发展到 具备直接参与国际竞争的能力。2008年，TD-SCDMA系统产品在技 术上逐渐成熟，并在产业化方面取得了重大进展，开始在国内京 津沪等8个城市进行试商用。
移动通信技术与终端课后答案
移动通信技术与终端（第3版）课后习题答案第一章：1.1数字时分多址（TDMA）码分多址（CDMA）1.2移动台（MS）基站（BS）移动交换中心（MSC）公用交换电话网（PSTN）1.3欧洲电信 1.4 B1.5指通信双方至少有一方在移动状态中进行信息传输和交换，这包括移动体和移动体之间的通信，移动体与固定点之间的通信。
特点：移动通信必须利用无线电波进行信息传输；通信是在复杂的干扰环境中进行的；移动通信业务量的需求与日俱增；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；移动通信设备必须适于在移动环境中使用(P4)。
1.8特点：可提供集群、非集群以及具有话音、电路数据、短数据信息、分组数据业务的直接模式的通信（P9）。
组成：单个系统包括无线交换机、控制器、基站、调度台、管理终端。
1.9铱系统、全球星系统、ICO系统（P12）1.10铱系统（P12）全球星系统（P13）1.11为了使通信系统的技术水平能综合体现整个通信领域已经发展的高度第二章：2.1带宽有限、干扰和噪声影响大、存在着多径衰落2.2有很好的频谱效率、功率效率低2.3载波的幅度恒定 2.4 B 2.5 C 2.6 B 2.7 A 2.8 CELP2.9冗余比特 2.10 扩频码（PN）2.11 P23 倒数第二段2.12分类：模拟调制和数字调制。
特点：（P23）2.13 线性调制主要有PSK调制、正交移相键控（QPSK）和DQPSK 原理：P26\272.14包括FSK、MSK、GMSK 、GFSK(P28) 原理：P312.15接入方式：FDMA、TDMA、CDMA。
（P32）2.16语音编码：在保持一定的算法复杂程度和通信时延的前提下，占用尽可能少的信道容量，传送尽可能高质量的语音。
（P35）2.17方法：波形编码、参量编码、混合编码。
2.18方法：加入一些冗余比特，吧几个比特上携带的信息扩散到更多的比特上。
分组编码特点：吧信息序列已k个码元分组，通过分组编码器将每组的k元信息按一定规律产生r个多余码元，输出长n=k+r的一个码组。
移动通信原理与系统(第4版) 第一章 移动通信概述
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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 第一章概述PPT课件
案等，并了解GPRS的网络结构、分层结构等。
6. 掌握CDMA系统中的空中接口、前向和反向信道、功率控制、
RAKE接收机、CDMA登记、系统容量、切换过程等等。
7. 了解3G以及如何发展我国的移动通信，并了解未来移动通信
系统的发展技术。
2020/8/15
பைடு நூலகம்
移动通信
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课程的基本内容及学时分配
1. 第一章 概述(2)。 2. 第二章 移动通信网(4)。 3. 第三章 移动通信的电波传播(2)。 4. 第四章 数字调制技术(4)。 5. 第五章 GSM数字蜂窝移动通信系统与
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授课计划
课程英文译名：
Principles of Mobile Communications and Applications
课程类别： 学科方向课
开课对象： 通信工程
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✓ 核心网（core network）+接入网（access network）结构
空口 有线（光 纤）网络
语音流 数据流
核心网
✓ 核心网发展趋势：全IP核心网结构
2020/8/15
移动通信
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传统网络
未来网络
移动通信
MSC是移动网的核心
功能：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的接口 （1）完成呼叫接续与控制的功能（小区切换举例）。 （2）无线资源管理和移动性管理功能。如移动
✓ 慢衰落损耗（在数百波长空间范围内的变化）：
因建筑等的阻挡产生的阴影效应，信号幅度衰减 因障碍物的数量、类型都是随机的，阴影效应是个随机过程 近似服从对数正态分布
第五代移动通信技术的标准和发展
第五代移动通信技术的标准和发展第一章移动通信技术的发展自从20世纪70年代中期第一代移动通信技术-1G诞生以来，移动通信技术经历了几次革命性的改进和革命性的创新，其中第二代移动通信技术-2G、第三代移动通信技术-3G、第四代移动通信技术-4G代表了科技的最高水平。
而现在我们面临的第五代移动通信技术-5G又比前四代更具划时代意义，将引领移动通信技术的下一步发展。
第二章第五代移动通信技术的标准第五代移动通信技术的标准是由国际电信联盟（ITU）主导制定的，目前已通过互联网技术标准组织（3GPP）联合会发布了更高级别的关于第五代移动通信技术的标准。
3GPP组织是由全球包括美国、欧洲、中国等70多个国家的电信运营商、设备、制造商、标准组织及政府机构共同组成的非盈利性国际组织。
3GPP组织已于2018年6月发布了5G的独立组网Non-standalone（NSA）标准和独立组网Stand-alone（SA）标准，其中独立组网NSA将首先实现。
第三章第五代移动通信技术的优势相对于前四代的移动通信技术，第五代移动通信技术有明显的优势：1. 更高的带宽和更低的延迟。
5G的带宽大概为1Gbps，将近一个现有的无线接入点，延迟时间可以降低到1毫秒。
这将使得许多应用程序，如虚拟现实、增强现实、智能家居等变得更加实用。
2. 更好的覆盖范围。
相对于4G，5G可以更有效地穿透一些物理障碍物，如混凝土和金属。
这将使得5G更加适用于城市地区和高楼大厦内部通信。
3. 更多的设备连接。
5G的连接能力大概可以扩展到一百万个设备，这种能力将更好地支持物联网应用程序的发展，包括自动驾驶汽车、物联网传感器、工业交互式应用程序等。
第四章第五代移动通信技术的应用5G应用程序的应用将会改变我们的生活和工作方式，尤其是一些高科技行业的发展会更受到改变和推动：1. 自动驾驶汽车。
5G将能够实现汽车各个部件间的实时交互，从而处于高效低延迟的状态，保证汽车行驶的安全性。
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第一阶段：从20世纪20年代至20世纪40年代
特点
专用系统 工作频段低
典型系统-美国底特律警用车载无线电系统
2MHZ，后提高到30-40MHZ
移动通信技术第一章
电离
层
1 2
3
1＜2＜3
移动通信技术第一章
第二阶段：从20世纪40年代中期至20世纪60年代初期
特点：
由专用网向公众网过渡 人工接续-什么是人工接续？ 网络容量小
典型系统-美国圣路易斯城的公用汽车电话网（城市 系统）
3个频道 单工通信
移动通信技术第一章
第三阶段：从20世纪60年代中期至20世纪70 年代中期
特点：
中小容量 使用450MHz频段 自动选频 自动接续
典型系统-IMTS-改进型移动电话系统
使用150MHz和450MHz频段 网络容量提高 实现无线频道的自动选择 实现到公用电话网的自动接续
移动通信技术第一章
第四阶段：从20世纪70年代中期至20世纪80 年代中期
特点
采用小区制的蜂窝状网络结构，系统容量极大提升 使用450MHz和800-900MHz频段
典型系统-1G系统
美国的AMPS，1983年投入商用 日本的HAMPS 西德的C网 英国的TACS 加拿大的MTS 北欧的NMT-450
移动通信技术第一章
海因里希·鲁道夫·赫兹(Heinrich Rudolf Hertz)，德国物理学家，于1888年首先 证实了电磁波的存在，并且以光速传播。
移动通信技术第一章
伽利尔摩·马可尼(1874-1937)，意大利无线 电工程师，企业家，实用无线电报通信的创 始人。1874年生于意大利的博洛尼亚市。 在博洛尼亚大学学习期间，他用电磁波进行 约2公里距离的无线电通讯实验，获得成功。 1897年，在伦敦成立“马可尼无线电报公司”。 被称作"无线电之父"。
移动通信技术第一章
移动通信技术第一章
现代移动通信的6个发展阶段
第一阶段：从20世纪20年代至20世纪40年代 第二阶段：从20世纪40年代中期至20世纪60年代初期 第三阶段：从20世纪60年代中期至20世纪70年代中期 第四阶段：从20世纪70年代中期至20世纪80年代中期 第五阶段：从20世纪80年代中期至21世纪初 第六阶段：从本世纪初至今
移动通信技术第一章
第五阶段：从20世纪80年代中期至21世纪初
特点
采用数字通信技术 质量高 容量大 智能化 提供综合业务
典型系统-2G系统
GSM---GPRS---EDGE DAMPS IS95 CDMA---CDMA2000 1X
移动通信技术第一章
第六阶段：从本世纪ห้องสมุดไป่ตู้至今
特点
1995年：邮电部实行政企分开，成立中国电信公司。 1998年：取消邮电部，成立信息产业部。 1999年：拆分中国电信，成立新的中国电信、中国移动
和中国卫星通信公司，寻呼业务并入联通公司
移动通信技术第一章
中国移动通信发展现状
电信体制的改革
2001年：中国电信被划分为南、北两个部分：北方10个 省份与原中国网通、中国吉通重组为中国网络通信集团 公司，简称中国网通；长江以南和西北地区共21个省份 归属中国电信南方部分，称为中国电信集团公司。
2008年：中国联通收购中国网通全部资产；中国电信收 购中国联通的CDMA网络资产及卫星通信公司；中国移动 收购中国铁通。至此形成三寡头垄断局面。
移动通信技术第一章
移动通信设备业的发展
华为 中兴 大唐电信 上海贝尔 爱立信 诺基亚 阿尔卡特朗讯
华为技术有限公司是一家生产销售通信设备的民营通信科技公司，于 1987年在中国深圳正式注册成立。 华为的产品主要涉及通信网络中的交换网络、传输网络、无线及有线 固定接入网络和数据通信网络及无线终端产品。 2013年《财富》世界500强中华为排行全球第315位。 2014年《财富》世界500强中华为排行全球第285位。 2015年《财富》世界500强中华为排行全球第228位。 2016年《财富》世界500强中华为排行全球第129位。 2017年《财富》世界500强中华为排行全球第83位，营业收入785亿美 元。
CDMA2000由窄带CDMA（IS95 CDMA）技术发展而来，以美国高 通公司为主提出，摩托罗拉、朗讯和韩国三星都有参与。
TD-SCDMA全称为Time Division Synchronous CDMA（时分同步 CDMA），由大唐电信（原邮电部电信科学技术研究院）向ITU 提出。
第六阶段：从本世纪初至今
可提供中高速数据业务 移动通信网与互联网逐步融合 业务多元化
典型系统---3G系统
WCDMA: 由3GPP制定，基于GSM MAP核心网，无线接入网标准 为陆地无线接入网（UMTS Terrestrial Radio Access Network， UTRAN）。目前WCDMA有Release 99、Release 4、Release 5、 Release 6、Release 7等版本。
TD-LTE LTE FDD
移动通信技术第一章
移动通信技术第一章
中国移动通信发展现状
电信体制的改革
1980年之前：价格管制，电信业亏损，基础设施短缺， 发展缓慢。
1980-1993年：放松价格管制，发展加快，高额垄断利润， 服务质量低下。
1994年：成立中国联通，初次引入市场竞争机制，资费 大幅下降，服务质量提升，充分竞争尚未形成。
移动通信技术第一章
第一章 移动通信概述
移动通信技术第一章
1.1 移动通信发展简史
移动通信技术第一章
在移动通信的早期发展史上，有三位科学家 曾经做出了杰出的贡献
英国物理学家詹姆斯·克拉克·麦克斯韦 德国物理学家海因里希·鲁道夫·赫兹 意大利物理学家伽利尔摩·马可尼
詹姆斯·克拉克·麦克斯韦(James Clerk Maxwell，1831〜1879) ，英国物理学 家、数学家。经典电动力学的创始人， 统计物理学的奠基人之一。1831年6 月13日生于苏格兰爱丁堡，1879年11 月5日卒于剑桥。
典型系统---4G系统
LTE FDD TD-LTE WiMAX
移动通信技术第一章
移动通信技术第一章
1.2 中国移动通信发展现状
中国移动通信发展现状
蜂窝移动通信技术的发展
TACS
GSM/ IS95 CDMA
WCDMA /CDMA2000 /TD-SCDMA
GPRS /EDGE /CDMA1X