移动通信概论
移动通信的概述
移动通信的概述移动通信是指通过无线方式传输信息的通信方式，是现代社会通信领域的重要组成部分。
随着科技的进步和信息技术的发展，移动通信在人们的生活中扮演着越来越重要的角色。
本文将对移动通信的发展历程、技术特点以及对社会的影响等方面进行探讨。
一、移动通信的发展历程移动通信的起源可以追溯到20世纪初的无线电通信技术。
那时，人们利用无线电波传输信息，实现了无线通信。
随着时间的推移，无线电通信逐渐发展为移动通信。
在上世纪70年代，第一代移动通信系统AMPS（Advanced Mobile Phone System）诞生，标志着移动通信进入了商业化阶段。
随后，随着技术的不断创新，第二代（2G）、第三代（3G）和第四代（4G）移动通信系统相继诞生。
二、移动通信的技术特点1. 无线通信：移动通信采用无线传输技术，不需要通过有线电缆或光缆进行传输，方便灵活。
2. 移动性：移动通信可以实现通信设备的自由移动，使通信在时间和空间上更加灵活。
3. 多样化的服务：移动通信不仅提供语音通信服务，还可以实现短信、彩信、互联网接入、视频通话等多种服务。
4. 高速数据传输：随着移动通信技术的发展，数据传输速度不断提高，从2G的2Mbps到4G的百Mbps甚至更高，满足了人们对高速数据传输的需求。
三、移动通信对社会的影响1. 经济发展：移动通信的普及推动着经济的发展。
它带来了新的商业模式和商机，促进了电子商务的繁荣，提升了人们的生活品质和消费体验。
2. 信息传播：移动通信丰富了信息传播的方式。
人们可以通过移动通信获取最新的新闻资讯、娱乐节目等，实现了即时、便捷的信息交流。
3. 教育领域的应用：移动通信让教育资源更加平等普及。
学生可以通过移动学习平台获得全球各地的优质教育资源，促进了教育的发展和知识的传播。
4. 社交网络：移动通信改变了人们之间的社交方式。
人们可以通过移动通信应用软件随时随地进行社交交流，扩大社交圈子，增加社交活动的便利性和多样性。
移动通信概论PPT课件
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
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
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。
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）。
移动通信系统
• 在单纯的FDMA系统中，通常采用频分双工（FDD）的
方式来实现双工通信，即接收频率f和发送频率F是不同 的。为了使得同一部电台的收发之间不产生干扰，收发 频率间隔|f-F|必须大于一定的数值。例如，在800MHz 频段，收发频率间隔通常为45MHz。一个典型的FDMA 频道划分如下：
FDMA的频道划分方法
3.抗干扰措施 移动通信系统中采用的抗干扰措施是多种 多样的，主要有： ·利用信道编码进行检错和纠错（包括前向 纠错FEC和自动请求重传ARQ）是降低通信 传输的差错率，保证通信质量和可靠性的有 效手段； ·为克服由多径干扰所引起的多径衰落，广 泛采用分集技术（包括空间分集、频率分集、 时间分集以及RAKE接收技术等） 、自适应 均衡技术和选用具有抗码间干扰和时延扩展 能力的调制技术（如多电平调制、多载波调 制等）；
铱系统卫星轨道示意图
四 移动通信的基本技术
1.调制技术 第二代移动通信是数字移动通信，其中
的关键技术之一是数字调制技术。 数字信号调制的基本类型分为振幅键控
（ASK）、频移键控（FSK）、和相移键控 （PSK）。此外，还有许多由基本调制类型 改进或综合而获得的新型调制技术。
在实际应用中，有两类用得最多的数 字调制方式：
移动通信系统
第1章 概论
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、飞机或行人)和移动体之 间的通信,移动体或固定点(固定无线电台和 有线用户)之间的通信.
一 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 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
3.无绳电话系统 简单的无绳电话机把普通的电话单机分成 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，这样， 允许携带手机的用户可以在一定范围内自 由活动使进行通话，因为手机与座机之间 不需要用电线连接，故称之为“无绳”电 话机。
移动通信概论
移动通信概论移动通信概论移动通信是指通过无线信号传输的通信方式，使得用户可以在不受地理位置限制的情况下进行语音、数据和多媒体传输。
在现代社会中，移动通信已经成为人们日常生活和工作不可或缺的一部分。
本文将介绍移动通信的基本原理、技术和应用。
基本原理移动通信的基本原理是利用无线电波将信息传输给接收器。
无线电波是电磁波的一种，具有较高的频率和波长。
移动通信系统通过发送和接收器之间的无线电波传输信息，实现移动通信。
移动通信系统一般包括以下几个组成部分：1. 发送器：负责将信息转换为无线电波并发射出去。
2. 接收器：接收到发射器发射的无线电波，并将其转换为可读的信息。
3. 信道：负责传输无线电波的介质，可以是空气、水或其他物质。
4. 控制器：控制通信系统的运行和管理。
技术发展移动通信技术经历了多个阶段的发展，从第一代（1G）到第五代（5G）。
每一代移动通信技术都有自己的特点和优势。
第一代（1G）第一代移动通信技术主要使用模拟信号传输，具有较低的频率和较差的信号质量。
1G技术的主要应用是提供基本的语音通信功能，但数据传输能力非常有限。
第二代（2G）第二代移动通信技术采用数字信号传输，信号质量和传输速度得到了改善。
2G技术的主要应用是提供语音和短信服务，但已经支持简单的数据传输。
第三代（3G）第三代移动通信技术是一个重要的里程碑，它提供了更高的传输速度和更丰富的功能。
3G技术支持高品质的语音通话、快速数据传输和多媒体功能，打开了移动互联网时代的大门。
第四代（4G）第四代移动通信技术是基于全网络IP化的技术，具有更高的速度和更低的延迟。
4G技术支持高清视频、在线游戏和其他高带宽应用。
第五代（5G）第五代移动通信技术是当前最新的技术标准，它提供了极高的速度、低延迟和大容量。
5G技术将为更多的应用场景（如智能交通、远程医疗等）提供支持，将智能化和物联网推向了一个新的高度。
应用场景移动通信技术在各个领域都有广泛的应用。
移动通信概论
移动通信概论移动通信概论⒈引言⑴移动通信的定义⑵移动通信的历史和发展⑶移动通信的重要性和应用领域⒉无线传输基础知识⑴无线信道和传输介质⑵信号调制和解调技术⑶通信系统的基本参数和性能指标⒊移动通信网络结构⑴移动通信网络的层次结构⑵网络中的关键组成部分⒊⑴移动通信基站⒊⑵移动核心网⒊⑶移动用户终端设备⑶移动网络中的通信协议⒋移动通信标准⑴国际移动通信标准⒋⑴ 2G标准：GSM、CDMA2000⒋⑵ 3G标准：WCDMA、CDMA2000 1xEV-DO⒋⑶ 4G标准：LTE、WiMAX⑵国内移动通信标准⒌移动通信技术与标准的演进⑴第一代移动通信技术（1G）⑵第二代移动通信技术（2G）⑶第三代移动通信技术（3G）⑷第四代移动通信技术（4G）⑸第五代移动通信技术（5G）的发展和前景⒍移动通信业务⑴语音通信业务⑵短信业务⑶数据业务⑷移动互联网业务⒎移动通信安全与隐私保护⑴移动通信安全的需求⑵移动通信安全的威胁和风险⑶移动通信安全的技术手段⒏移动通信与其他技术的融合⑴移动通信与云计算的融合⑵移动通信与物联网的融合⑶移动通信与的融合⒐未来移动通信的发展趋势⑴ 5G技术的应用和发展⑵移动通信网络的架构演进⑶移动通信技术的创新和突破附件：本文档涉及文献列表和相关资料法律名词及注释：⒈ GSM（Global System for Mobile Communications）：全球移动通信系统，是全球最广泛使用的2G移动通信标准。
⒉ CDMA2000（Code Division Multiple Access 2000）：码分多址2000，是一种基于CDMA技术的2G和3G移动通信标准。
⒊ WCDMA（Wideband Code Division Multiple Access）：宽带码分多址，是一种3G移动通信标准。
⒋ LTE（Long-Term Evolution）：长期演进，是一种4G移动通信标准，提供更高的传输速率和更低的延迟。
第1章 移动通信概述
第1章移动通信概述移动通信概述移动通信是一种通过无线信号在移动设备之间进行通信的技术。
本章将介绍移动通信的基本概念、发展历史、技术特点和应用领域。
1.1 基本概念移动通信是指通过无线信号在移动设备之间传输信息的技术。
它使用无线信号代替传统的有线通信方式，实现移动设备之间的语音、数据和图像等信息的传输。
1.2 发展历史移动通信的发展可以追溯到20世纪初的无线电通信。
随着无线电技术的进步，移动通信在20世纪70年代得到了快速发展。
首先是模拟移动通信系统的出现，如1G移动方式系统。
随后，数字移动通信系统相继出现，如2G、3G、4G等。
当前，5G移动通信系统正在快速发展中。
1.3 技术特点移动通信具有以下技术特点：1) 无线传输：移动通信使用无线信号进行数据传输，相对于有线通信更加自由和灵活。
2) 移动性：移动通信设备可以随身携带并在任何地点进行通信，具有强大的移动性。
3) 高速率：随着技术的进步，移动通信的传输速率逐渐提高，可以满足多媒体数据的高速传输要求。
4) 多样化的应用：移动通信不仅可以支持语音通信，还可以传输数据、图像、视频等多种信息形式，应用领域广泛。
1.4 应用领域移动通信在各个领域都有广泛的应用，主要包括：1) 移动方式通信：移动通信最常见的应用就是提供移动方式服务，使人们可以随时随地进行语音通信。
2) 移动互联网：移动通信技术的发展使移动互联网成为可能，人们可以通过移动设备访问互联网，进行各种在线活动。
3) 移动支付：移动通信使得移动支付成为现实，人们可以通过方式等移动设备进行支付和转账。
4) 物联网：移动通信技术为物联网的发展提供了基础支持，实现了物与物之间的无线连接和数据传输。
附件：本文档所涉及的附件包括相关的移动通信技术标准、移动通信设备的说明书等。
法律名词及注释：1) 电信法：指中华人民共和国电信法，是我国电信业的基本法律法规，对移动通信领域的法律责任和规定进行了明确。
2) 无线电管理委员会：是中国国家广播电视总局的下属机构，负责管理和监督无线电网络和频率资源的分配。
移动通信概论
移动通信概论移动通信概论一、概念移动通信是利用无线信号传送信息的一种通信方式。
通过移动通信技术，人们可以随时与他人进行沟通和交流，而不受时间和空间的限制。
移动通信技术包括无线电技术、数字信号处理技术、网络技术等。
移动通信系统通常由基站、终端设备、核心网等组成，通过信号的传输和处理，实现信息的交换和传递。
二、发展历程移动通信技术的发展可以追溯到上世纪20年代初。
最早的移动通信系统是利用无线电技术将人声信号传输到接收端，实现无线方式的通话。
随着技术的不断进步，移动通信系统的容量和覆盖范围得到了提高，信号质量也得到了改善。
20世纪50年代，第一代移动通信系统2G开始出现，使用模拟信号进行语音通话。
随后，移动通信进入了数字化时代。
20世纪90年代，第二代移动通信系统2.5G推出，实现了数字信号的传输和数据业务的支持。
2000年左右，第三代移动通信系统3G问世，带宽和数据传输速率大幅提高，实现了更多的通信服务。
目前，移动通信技术正朝着第四代和第五代的发展方向前进，实现更高速的数据传输和更多样化的通信服务。
三、相关技术移动通信技术涉及到多个领域的技术。
其中，无线电技术是移动通信的核心。
无线电技术通过将信息转化为无线信号，并通过空气介质进行传输，实现了移动通信的基本功能。
数字信号处理技术则负责将模拟信号转化为数字信号，提高通信的质量和效率。
网络技术则提供了基本的通信基础设施，实现了用户之间的连接和数据传输。
，移动通信技术还涉及到数据压缩技术、调制解调技术、协议技术和安全技术等。
数据压缩技术可以将数据进行压缩，提高数据传输的效率。
调制解调技术则负责将信号进行调制和解调，以适应不同的频段和传输环境。
协议技术则定义了数据传输的规则和流程，确保数据的正确传递。
安全技术则保护用户的隐私和信息安全，防止数据泄露和网络攻击。
，移动通信是一项重要的技术和服务，改变了人们的生活和工作方式。
随着技术的不断进步和应用的拓展，移动通信将会继续发挥着重要的作用，并为人们带来更多便利和创新。
移动通信概论
33
越区切换
• 切换：将一个正在进行中的呼叫从一个无 线信道切换到另一个无线信道，以保障通 信不中断。 • 越区切换：
– 当移动台从一个小区移动到另一个小区时，为 了保持继续正常通话，不致中断，需要进行越 区切换，即由MSC命令移动台从一个小区的无 线频道转接到另一个小区的无线频道上。
• 当移动台在通话中经过两个基站覆盖区的相邻边界 的时候所采用的信道切换过程。
的连接，此时移动台同时与两个基站建立 了通话链路，当原服务基站的信号强度低 于一门限值时，再切断与原服务基站的通 信联系。（是无缝切换，大大减小了掉话 的概率。 CDMA） 因此软切换没有通信中断现象
36
移动通信的接续流程（GSM为例）
Hale Waihona Puke • 位置更新的基本流程（漫游）37
移动通信的接续流程（GSM为例）
30
蜂窝的由来！！
31
蜂窝的由来！！
32
什么叫漫游
第一章 移动通信概论
移动体之间的通信只能依靠无线电传输。
那什么是无线通信呢？
无线通信指利用电磁波的辐射和传播，经过空间传送信息的 通信方式.电磁波是它的载体。
第1章 移动通信概论
移动通信的意义： 移动通信是20世纪运输与通信二者高度发展而相互结合 的产物，为整个通信领域的重要组成部分 ； 移动通信将在未来的电信普遍服务中承担更多的义务并 扮演着更重要的角色； 移动通信已成为了现代社会的三大基础结构（即运输、 能源以及通信）之一 ； 为实现21世纪 “处处、时时、人人”的通信目标，移 动通信肩负着更大的使命。
第1章 移动通信概论
➢第一款进入 中国大陆的 GSM手机： 爱立信 GH337
数字式手机
➢第一款可编 铃声的手机： 爱立信 GH398
➢第一款无天 线手机：汉诺 佳CH9771
第1章 移动通信概论
➢第 一 款 内置游戏 的手机： 诺基亚变 色龙6110
➢第一款双 显示屏的手 机：三星 SGH-A288
第1章 移动通信概论
公用 电话网
无线电寻呼 控制中心及
主发射台 用户回路
发射台 发射台
图1-4 无线电寻呼系统示意图
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
第1章 移动通信概论
1．4 常用移动通信系统
1.4.1蜂窝移动通信系统 蜂窝通信网络把整个服务区域划分成若干个较小的区域 (Cell, 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。
车速环境：144kb/s 步行环境：384kb/s 室内环境：2Mb/s
• 易于第二代系统的过渡和演进
移动通信概论
01
02
03
教学目标
第一章 移动通信概论
O1
第二章 移动通信信道的电波传播
O2
第三章 蜂窝移动通信的组网技术
O3
第四章 抗衰落技术
O4
第五章 GSM数字蜂窝移动通信系统
O5
第六章 CDMA蜂窝移动通信系统
O6
添加副标题
教学内容
第1章 移动通信概论
移动通信系统构成，既有有线系统，也有无线系统；移动通信课程主要研究无线通信系统。
01
移动通信既有海上移动通信、空中移动通信，也有陆上移动通信；移动通信课程主要研究公用陆上移动通信系统（PLMTS）。
02
移动通信是无线电通信，但不是研究点对点无线电通信，而是研究多用户多信道共用无线电通信。
03
本章提示
本章提示
本章将介绍许多新的技术概念，如无线小区、移动信道（无线信道）、基站（BS）、移动业务交换中心（MSC）、频率复用（或频率再用）、区群（Cluster）、前向信道（下行信道）、反向信道（上行信道）、移动台（移动终端）、公用交换电话网（PSTN）、综合业务数字网（ISDN）、公用数据网（PDN）等。
1.2.1 蜂窝移动通信系统
1.2.1 蜂窝移动通信系统
图1-4 大区覆盖与小区覆盖
1.2.1 蜂窝移动通信系统
蜂窝通信网络把整个服务区域划分成若干个较小的区域（cell，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1-4（b）所示。
2
3
1.1.5 移动通信的工作频段
从传输方式的角度来看，无线通信分为单向传输（广播式）和双向传输（应答式）。
现代移动通信移动通信概论
图1.11 集群系统的基本组成
系统管理 终端
电话互联器 控制中心 调调 度度 台台
… …
天线共用设备 转发器1 转发器2
转发器M
移动台1 移动台N
调度台
1.5.5 移动卫星通信系统
卫星移动通信系统就是利用不同地球轨道 上的卫星与陆地进行通信的方式。不同的卫星 移动通信系统其地球轨道有可能不同。 表1.10 低轨道移动卫星通信系统的部分参数
表1.10 低轨道移动卫星通信系统的 部分参数
系统名称
轨 道 高 度 /km 倾角 周期 轨道平面数 每平面卫星数 总的卫星数
频 用户链路 率
控制链路
ARIES
1018 90º 105.5¹
TELEDESIC
700 98.2º 98.77¹
ELLIPSO BOREALIS 520／ 7800 116.5º 180¹
1.728M H z 10 G F SK TDD T DMA 1152kbit /s 32Kbit/s ADPCM
250 双向呼叫 越区切换
PHS RCR(日) 1895 ～ 1918
300kHz 77 π /4-D Q P SK TDD T DMA 384kbit /s 32Kbit/s ADPCM
TDM A
1.6 移动通信的发展趋势
未来移动通信技术的发展趋势是宽带化、 分组化、智能化、综合化、个人化。主要特点 体现在以下几个方面：
(1) 宽带化是通信信息技术发展的重要方向之一 (2) IP协议将成为电信网的主导通信协议。 (3) 核心网络综合化，接入网络多样化。 (4) 移动智能网技术与IP技术的组合将进一步推动全
表1.3 我国无线电管理委员会分配给 蜂窝移动通信的频率
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定义：移动通信系统是指进行信息交换的两端中至少有一端 可以处于移动状态的网络系统（at least one terminal is in mobile state）
终端的移动性：terminal mobility（如手持机、车载台等）
个人的移动性：personal mobility（SIM卡方式支持的业务）
切换和漫游（roaming）的区别
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移动通信概论
移动交 换中心
蜂窝A 时间3
时间2
时间1
蜂窝B 当移动单元从蜂窝B 越区到蜂窝A 时， 切换在移动交换中心的控制下进行
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图 1-8 越区切换示意图
移动通信概论
蜂窝系统的小区切换
Base 2 Base 1
Base 3
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移动通信概论
终端用户漫游
三种多址方式
Power Time Power Time
FDMA
Power Time
Frequency
CDMA
Frequency
FDMA: Frequency Division Multiple Access TDMA: Time Division Multiple Access CDMA: Code Division Multiple Access
主要特点：
用户的接入方式采用频分多址（FDMA），当一个呼叫建立后，
该用户在其呼叫结束以前一直占用一个频段 调制方式：FM 业务的种类单一，主要是话音业务 系统的保密性较差 频谱效率较低，有限频谱资源和无限用户容量之间矛盾十分突出
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表 1-1 几种模拟蜂窝移动通信系统
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移动通信概论
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移动通信概论
第一代模拟蜂窝移动通信系统
历史回顾：1978年，美国的贝尔实验室成功开发了AMPS（Advance
Mobile Phone Service）系统。1987年，中国首个TACS制式模拟移动电话 系统建成商用，之后AMPS也曾被引入中国。
主要标准：美国的AMPS、欧洲的TACS、英国的ETACS、欧洲的NMT450和NMT-900、日本的NTT和JTACS/NTACS
“任何地点”要求无缝覆盖: 传输能力有限
与另一个人 (Whomever)
终端异构性（Heterogeneous terminals）
进行任何形式 (Whatever)
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“任何形式”要求多媒体: 处理能力有限
移动通信概论
移动通信的主要特点 必须利用无线电波进行信息的传输（Wireless）
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移动通信概论
移动通信的发展目标：个人通信（personal communication network：PCN)
无论任何人 (Whoever)
“任何人”要求支持巨大用户量: 频谱资源有限
在任何时间 (Whenever)
“任何时间”要求支持移动中通信: 无线通信是前提
在任何地点 (Wherever)
Radio tower
Radio tower
Radio tower
Radio tower Radio tower
Radio tower
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移动通信概论
切换（handoff）
切换：
－将正在处于通话状态的移动台转移到新的小区业务信 道上 －实现蜂窝移动通信的“无缝隙（seamless）”覆盖 切换原因： －信号的强度下降到系统规定的一定参数以下，此时移 动台被切换到信号强度较强的相邻小区 －由于某小区业务信道容量全被占用，移动台被切换到 业务信道容量较空闲的相邻小区
第二代数字蜂窝移动通信系统
历史回顾：1992年，第一个数字蜂窝移动通信系统——欧洲的
GSM（Global System for Mobile Communication）网络在欧洲 开始铺设，由于其优越的性能，在全球范围内以惊人的速度 得以扩张，目前已是全球最大的蜂窝通信系统。1994年，中 国的第一个全数字移动电话GSM系统建成开通。
多径传播；
用户高速移动；
工作于复杂的干扰环境（Complex interference environment）
开放式环境，存在多种干扰：互调干扰、邻道、同信道、邻小区、同小区
可利用的频率资源有限（Limited spectrum）
开辟和启用新的频段；
研究新技术以提高频谱利用率； 频谱的合理分配和高效管理
AUC
H
GMSC
C
D E
PSTN
GMSC
C D
AUC
H
HLR
VLR
HLR
VLR
VLR
E
VLR
MSC
A
MSC
MSC
A
MSC
A
A
BSS
BSC Abis BTS
BSS
BSC Abis BTS
BSS
BSC Abis BTS
BSS
BSC Abis BTS
BTS
BTS
BTS
BTS
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移动通信概论
第二部分
移动通信系统的发展
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移动通信概论
第三代数字蜂窝移动通信系统
3G的主要特点： 微蜂窝结构 （micro-cell infrastructure）
支持移动多媒体业务（mobile multimedia services） 宽带CDMA技术（wideband CDMA） 高频谱效率 （high spectral efficiency） FDMA/TDMA/CDMA 从电路交换到分组交换（from circuit switching to packet switching） 高速率 主流技术： WCDMA cdma2000
移动通信概论
七小区群 F
G B A E 小区1 D G G B A 小区8 D B
再用距F 离 C
E
相同字母小区使用 相同频率组
图 1-6 蜂窝系统的频率再用（Frequency Reuse）
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移动通信概论
蜂窝在移动网络中的位置
Radio tower
EXCHANG BSC MSC BSC EXCHANG
主要音信号数字化 TDMA、FDMA 频谱利用率高，系统容量大
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移动通信概论
第二代数字蜂窝移动通信系统
历史回顾：1995年，美国的高通公司（Qualcomm）提出了一种采用码分 多址（CDMA)方式的数字蜂窝系统技术解决方案（IS-95 CDMA)，后续 升级为CDMA 1X
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移动通信系统概论
发端
信 道 (a )
收端
发端 信 道 收端 (b )
发端
发端 信 道 信 道
发端
收端
收端 (c)
收端
(a) simplex communication ； (b) half-duplex communication； (c) duplex communication
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移动通信系统概论
网络结构多种多样，网络管理复杂（Heterogeneous network）
用户注册和登记，鉴权和计费，切换和漫游，安全和保密
7 用户终端成为个人消费品（Terminal as a commodity）
移动通信概论
移动通信的分类
按工作方式分类：单工（simplex communication），双工 （duplex communication），半双工（half-duplex communication） 按多址方式分类：FDMA、TDMA、CDMA、SDMA 按信号形式分类：模拟网（analog communication）和数字网 按覆盖范围分类：局域网、广域网（wide area network） 按服务特性分类：专用网（private network）、公用网 按使用环境分类：陆地通信、海上通信、空中通信 按使用群体分类：民用设备、军用设备
FDMA/TDMA
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Frequency
移动通信系统概论
Advantages of Digital Communication
0/1编码融合多种业务；
可以采用多种技术获得高的频谱利用率（high spectral efficiency）；
能采用各种技术提高抗衰能力和抗干扰能力；
安全加密（safe encryption）；
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移动通信概论
第三代数字蜂窝移动通信系统
发展历程：
• 1985年：出现FPLMTS，1996年命名为IMT－2000。 • 1991年：ITU－R正式成立TG8/1工作组，负责标准制定。
• 1992年：WRC92在2GHz频段上分配了230MHz频率给FPLMTS陆地和 卫星业务。
• 1999年3月：完成IMT－2000关键参数。 • 1999年11月：完成IMT－2000技术规范。 • 2000年：完成IMT－2000全部网络规范。 经过近十年的研究，特别是从1997年起，第三代移动通信的基本框 架、网络技术、主要特征、业务种类已经基本成形
CDMA系统的主要特点：
用户的接入方式采用码分多址（access technology：CDMA） 软容量、软切换，系统容量大（soft capacity、soft handover，large capacity） RAKE抗多径衰落（multipath fading） 可运用话音激活、分集接收（diversity reception）等先进技术
TD-SCDMA
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移 动 通 信 Mobile Communications
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主要参考书
1.移动通信. 郭梯云等.西安电子科技大学出版社 2.移动通信原理与应用 王文博等.北京邮电大学出版社 3.Introduction to wireless and Mobile systems. Dharma Prakash Agrawal,Qing-An Zeng.(高教出 版社)