移动通信教案

《移动通信》教案

授课单位：信息工程学院

授课人：尹立强

授课对象：信工041-2

授课时间：2007～2008学年第一学期

1、本课程教学目的：

“移动通信”是信息工程专业的专业课程.该课程较详细地介绍了移动通信的原理和实际应用系统。通过本课程的学习使学生掌握和了解移动通信的基本理论，以及移动通信的发展、蜂窝移动通信系统的基本概念、移动通信的信道、移动通信系统的调制和组网技术、移动通信中的多址接入、移动通信网以及GSM 系统、CDMA系统和第三代移动通信技术等。

2、本课程教学要求：

1．掌握移动通信的概念、特点；了解移动通信组网理论的基本内容；理解移动通信的发展历程及发展趋势；了解第三代移动通信系统的主要差别；了解移动通信的应用系统。

2．理解关于蜂窝的概念；了解频率复用的概念以及频率复用的模型；理解信道分配策略以及切换策略；理解干扰与系统容量之间的关系，了解如何在实际系统中用功率控制减少干扰以提高系统容量；了解各种提高系统容量的方法。

3．了解无线电波的传播特性，移动通信中的快衰落与慢衰落；掌握无线信道中信号的多径衰落和多普勒频移，掌握多径传播与快衰落、阴影衰落、时延扩展与相关带宽以及信道的衰落特征；掌握分集技术的基本概念；掌握分集信号的合并技术。

4．掌握多址接入的基本概念和多址接入方式，掌握FDMA技术的原理及系统的特点，了解FDMA系统中的干扰问题，掌握TDMA技术的原理及系统的特点，熟悉TDMA的帧结构，了解TDMA系统的同步与定时，掌握CDMA技术的原理及系统的特点，了解空分多址（SDMA）技术的原理；掌握系统容量的定义，熟悉FDMA、TDMA、CDMA系统容量的分析与比较。

5．掌握FDMA模拟蜂窝网，TDMA数字蜂窝网，CDMA移动通信系统。

3、使用的教材：

郭梯云编，《移动通信》，西安电子科技大学出版社

主要参考书目：

啜钢王文博常永宇等编，《移动通信原理与应用》，北京邮电大学出版社，

赵长奎编，《GSM数字移动通信应用系统》，国防工业出版社，

顾肇基译，《GSM网络与GPRS》，电子工业出版社，

第一章概论

本章的教学目标和要求：

重点掌握移动通信的概念、特点；了解移动通信组网理论的基本内容；理解移动通信的发展历程及发展趋势；；掌握移动通信的三种工作方式；了解移动中

继方式；了解移动通信的应用系统。

本章总体教学内容和学时安排：

本章重点：

移动通信的主要特点和工作方式; 蜂窝移动通信系统;移动通信的网络结构和接口.

本章难点：

蜂窝移动通信系统的频率复用,集群系统的集群方式.

本章教学方式：课堂讲授

本章教学手段：多媒体

本章课时安排：6

本章习题：P28

1 2 3 4 5 8 10

教学过程组织：本章课程以移动通信的发展史为切入点，介绍移动通信的特点和分类以及几种比较常见的移动通信系统。教学时注重理论与实际的联系，特别是常用移动通信系统，应与实际使用状况相结合。

本章的具体内容：

§1－1 移动通信的主要特点

一.移动通信的定义

移动通信就是指通信的双方，至少有一方是在移动中进行的通信。例如，固定点与移动体(车辆、船舶、飞机)之间、移动体之间、活动的人与人之间以及人与移动体之间的通信。都居于移动通信的范畴。

二.移动通信的发展史

蜂窝移动电话系统首先运营的是模拟蜂窝系统(第一代蜂窝移动电话系统)。其主要特征是用模拟信道传送模拟话音信号。模拟蜂窝系统主要有如美国的AMPS 系统、英国的TACS系统、日本的NTT系统等。但模拟蜂窝系统容量小，频谱及频道利用率低，业务形式单一，话音质量不高，难以和综合业务数字网(ISDN)互通互连，通信保密问题严重，现在，模拟系统已难以满足使用的要求，基本退出了

移动通信的舞台。

目前运营的数字蜂窝系统有欧洲的GSM系统，美国的IS-54TDMA、IS-95CMA 和日本的PDC系统，它们被称为第二代蜂窝系统。数字蜂窝系统直接传输与处理数字信息，具有一切数字系统所具有的优点。在频谱及频道利用率、系统容量、话音质量、通信保密性、手机的体积、重量、功耗等诸方面均优于模拟蜂窝系统。

第三代蜂窝系统最早是国际电联（ITU）在1985年提出的，当时把它命名为未来公众陆地移动通信系统(FPLMTS)。由于该系统预期在2000年使用，工作频段在2000MHz，故于1996年易名为IMT-2000。

总的来讲．第三代蜂窝系统是一个综合系统，它具有以下特点：包括地面系统和卫星系统；具有海陆空三维的服务面；有话音、数据、视频、ISDN和多媒体等多种业务；包括从不到50m的微微小区一直到大于500km的卫星小区；具有多种空中接口和接入方式。它可向高速与慢速移动的用户提供服务，是一个高度智能的、全球覆盖的、具有个人服务持色的移动通信系统。

三.移动通信的特点

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，而移动通信业务量的需求却与日俱增

4.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

5.移动通信设备必须适与在移动环境中使用

§1－2 移动通信系统的分类

一.移动通信的分类

能够实现移动通信的技术系统称为移动通信系统。移动通信系统，按用途、制式、入网方式等不同，可以有不同分类方法：按使用对象，可分为军用、民用；

按用途和区域，可分为陆地、海上与空间；按信息的流向，可分为单向和双向；技经营方式，可分为公众网、专用网；技服务区结构，可分为单区制（大区制）、多区制（小区制）；按与地面固定网的连接方式，可分为人工、半自动、全自动；按工作方式，可分为模拟与数字；按调制方式，可分为调幅、调频、调相等。二.工作方式