无线通信原理 概 述
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1.4移动通信的分类
1.4.1 移动通信的工作方式 1.4.2 模拟网和数字网
2020/11/9
3
第一章 概 述
1.4.3 语音通信和数据通信
1.5 移动通信网的发展趋势
1.5.1移动通信网的发展趋势概述 1.5.2第三代移动通信系统的结构 1.5.3未来的网络结构
1.6移动通信的应用系统
1.6.1蜂窝式公用移动通信系统 1.6.2集群调度移动通信系统 1.6.3无绳电话系统 1.6.4无线电寻呼系统 1.6.5卫星移动通信系统 1.6.6分组无线网
2020/11/9
4
无线通信系统模型
信源
信源 编码
信道 编码
复用
调制
信源变 换器
信宿变 换器
黄色块为发送器 黄色块为接收器
fd
v
cos
图1.3 多普勒效应
2020/11/9
9
1.1.1 移动通信的特点
3. 移动台受噪声的骚扰并在强干扰情况下工作
➢ 移动台所受到的噪声影响主要来自于城市噪声、各种车 辆发动机点火噪声、微波炉干扰噪声等；
(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
SS
BSC： （Base Station Controller）基站控制器
2020/11/9
10
1.1.2 移动通信的组网理论
蜂窝式组网理论 1. 无线蜂窝式小区（cell）覆盖和小功率发射
蜂窝式组网将一个移动通信服务区划分成许多以正六边形 为基本几何图形的覆盖区域，每个小区域称为一个蜂窝小 区，用一个小功率发射机覆盖。
基本的小区类型有：
➢ 超小区：小区半径r>20km ➢ 宏小区：小区半径r＝1～20km，适于高速公路和人口稠密的
➢ 微小区：小区半径r＝0.1～1km ➢ 微微小区：小区半径r<0.1km，适于办公室、家庭等移动应用
环境。
2020/11/9
11
1.1.2 移动通信的组网理论
MSC
MSC
便携电脑
MSC
2020/11/9
无线蜂窝小区（cell）覆盖
12
1.1.2 移动通信的组网理论
2. 频率覆盖
7
蜂窝系统的基站工作频率，
13
1.1.2 移动通信的组网理论
3.
由若干无线信道组成的移动通信系统，为大量的用户共同使 用并且仍能够满足服务质量的信道利用技术，称为多信道共 用技术。
在通话期间，当移动台从一个小区移动到另一个小区时，网 络能进行实时控制，把移动台从原小区所用的信道切换到新 小区的某一信道，并保证通话不间断（用户无感觉）。
图
1.4
移 动 通 信 系 统 的 组 成
移动交换子系统SS (mobile switching subnetwork）
操作维护管理子系统OMS (Operating Maintenance Sub-system)
2020/基11/站9 子系统BSS (Base Station Subsystem)
2020/11/9
2
第一章 概 述
1.1 移动通信的基本概念
1.1.1 移动通信的特点 1.1.2 移动通信的组网理论 1.1.3 移动通信系统的组成
1.2移动通信的发展和比较
1.2.1 移动通信的发展历程 1.2.2 我国移动通信的发展
1.3 移动通信工作频段
1.3.1 我国移动通信的工作频段 1.3.2 第三代移动通信的工作频段
6
1.1.1 移动通信的特点
移动通信与其他通信方式相比，主要具有以下 特点：
1、无线电波传播复杂
移动通信的频率范围
高频（VHF，30~300MHz） 特高频（UHF，300～3400MHz）内。
这个频段的特点是：
a) 传播距离在视距范围内，通常为几十千米； b) 天线短，抗干扰能力强； c) 以地表面波、电离层反射波、直射波和散射波等 方式传播，
6
2
1
在相隔一定距离的另一个
5
3
1
基站可以重复使用同一组
7
4
工作频率，称为频率复用 6
2
(frequency reuse)。使用
1
2
同一组频率的这些小区叫 5
3
1
做同频小区。
4
1
好处：大大缓解频率资源 紧缺的矛盾，增加了用户 数目或系统容量。
7
6
2
7
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
1
6
2
5
3
1
问题：带来同频干扰
4
5
3
4
2020/11/9
移动通信原理与应用
黑龙江大学电子工程学院 杨杰
目录
第一章 概 述 第二章 蜂窝移动通信系统 第三章 无线移动通信信道 第四章 移动通信的调制技术 第五章 抗衰落技术 第六章 语音编码技术 第七章 移动通信中的多址接入技术 第八章 移动通信网 第九章 GSM通信系统 第十章 IS-95 CDMA移动通信及其标准介绍 第十一章 第三代移动通信及其标准介绍
信宿
信源 编码
信道 解码
解复 解调 用
多址
射频与 天线
已调发射信号
无线 信道
接收信号
多址
天线与 射频
消息的估计
2020/11/9
5
1.1 移动通信的基本概念
移动通信(Mobile Communication)
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。
2020/11/9
图1.1 移动通信的范畴
受地形地物影响很大.
2020/11/9
7
1.1.1 移动通信的特点
发射信号
2020/11/9
接收信号 强度
图1.2 电波的多径传播
时间
8
1.1.1 移动通信的特点
2. 多普勒频移产生调制噪声
由于移动台的不断运动，当达到一定速 度时，如超音速飞机，固定点接收到的 载波频率将随运动速度v的不同，产生 不同的频移，即产生多普勒效应，使接 收点的信号场强振幅、相位随时间、地 点而不断地变化
15
1.1.3 移动通信系统的组成
BSS
MS 基基基
HS
MS 基基
基
基基基
基基 BTS
基基 BTS
基基基基基 PSTN
基基基基基 BSC
BSS
基基 BTS
基基
BTS
基
基基基 BSC
基
基
基基基 MSC
基
基基基基
基基基 VLR/ HLR
MSC ： （Mobile Switching Center ） 移动交换中心
4. 无线通信优势与有线网络优势的理想互联
移动信息通过基站和移动业务交换中心进入公众电信网或其 他移动网，实现移动用户与市话用户、移动用户与移动用户，
2020/11/9
14
1.1.3 移动通信系统的组成
移动通信系统是移动体之间、移动体和固定用户之间，以及固定用 户与移动体之间，能够建立许多信息传输通道的通信系统。
1.4.1 移动通信的工作方式 1.4.2 模拟网和数字网
2020/11/9
3
第一章 概 述
1.4.3 语音通信和数据通信
1.5 移动通信网的发展趋势
1.5.1移动通信网的发展趋势概述 1.5.2第三代移动通信系统的结构 1.5.3未来的网络结构
1.6移动通信的应用系统
1.6.1蜂窝式公用移动通信系统 1.6.2集群调度移动通信系统 1.6.3无绳电话系统 1.6.4无线电寻呼系统 1.6.5卫星移动通信系统 1.6.6分组无线网
2020/11/9
4
无线通信系统模型
信源
信源 编码
信道 编码
复用
调制
信源变 换器
信宿变 换器
黄色块为发送器 黄色块为接收器
fd
v
cos
图1.3 多普勒效应
2020/11/9
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1.1.1 移动通信的特点
3. 移动台受噪声的骚扰并在强干扰情况下工作
➢ 移动台所受到的噪声影响主要来自于城市噪声、各种车 辆发动机点火噪声、微波炉干扰噪声等；
(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
SS
BSC： （Base Station Controller）基站控制器
2020/11/9
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1.1.2 移动通信的组网理论
蜂窝式组网理论 1. 无线蜂窝式小区（cell）覆盖和小功率发射
蜂窝式组网将一个移动通信服务区划分成许多以正六边形 为基本几何图形的覆盖区域，每个小区域称为一个蜂窝小 区，用一个小功率发射机覆盖。
基本的小区类型有：
➢ 超小区：小区半径r>20km ➢ 宏小区：小区半径r＝1～20km，适于高速公路和人口稠密的
➢ 微小区：小区半径r＝0.1～1km ➢ 微微小区：小区半径r<0.1km，适于办公室、家庭等移动应用
环境。
2020/11/9
11
1.1.2 移动通信的组网理论
MSC
MSC
便携电脑
MSC
2020/11/9
无线蜂窝小区（cell）覆盖
12
1.1.2 移动通信的组网理论
2. 频率覆盖
7
蜂窝系统的基站工作频率，
13
1.1.2 移动通信的组网理论
3.
由若干无线信道组成的移动通信系统，为大量的用户共同使 用并且仍能够满足服务质量的信道利用技术，称为多信道共 用技术。
在通话期间，当移动台从一个小区移动到另一个小区时，网 络能进行实时控制，把移动台从原小区所用的信道切换到新 小区的某一信道，并保证通话不间断（用户无感觉）。
图
1.4
移 动 通 信 系 统 的 组 成
移动交换子系统SS (mobile switching subnetwork）
操作维护管理子系统OMS (Operating Maintenance Sub-system)
2020/基11/站9 子系统BSS (Base Station Subsystem)
2020/11/9
2
第一章 概 述
1.1 移动通信的基本概念
1.1.1 移动通信的特点 1.1.2 移动通信的组网理论 1.1.3 移动通信系统的组成
1.2移动通信的发展和比较
1.2.1 移动通信的发展历程 1.2.2 我国移动通信的发展
1.3 移动通信工作频段
1.3.1 我国移动通信的工作频段 1.3.2 第三代移动通信的工作频段
6
1.1.1 移动通信的特点
移动通信与其他通信方式相比，主要具有以下 特点：
1、无线电波传播复杂
移动通信的频率范围
高频（VHF，30~300MHz） 特高频（UHF，300～3400MHz）内。
这个频段的特点是：
a) 传播距离在视距范围内，通常为几十千米； b) 天线短，抗干扰能力强； c) 以地表面波、电离层反射波、直射波和散射波等 方式传播，
6
2
1
在相隔一定距离的另一个
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1
基站可以重复使用同一组
7
4
工作频率，称为频率复用 6
2
(frequency reuse)。使用
1
2
同一组频率的这些小区叫 5
3
1
做同频小区。
4
1
好处：大大缓解频率资源 紧缺的矛盾，增加了用户 数目或系统容量。
7
6
2
7
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
1
6
2
5
3
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问题：带来同频干扰
4
5
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2020/11/9
移动通信原理与应用
黑龙江大学电子工程学院 杨杰
目录
第一章 概 述 第二章 蜂窝移动通信系统 第三章 无线移动通信信道 第四章 移动通信的调制技术 第五章 抗衰落技术 第六章 语音编码技术 第七章 移动通信中的多址接入技术 第八章 移动通信网 第九章 GSM通信系统 第十章 IS-95 CDMA移动通信及其标准介绍 第十一章 第三代移动通信及其标准介绍
信宿
信源 编码
信道 解码
解复 解调 用
多址
射频与 天线
已调发射信号
无线 信道
接收信号
多址
天线与 射频
消息的估计
2020/11/9
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1.1 移动通信的基本概念
移动通信(Mobile Communication)
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。
2020/11/9
图1.1 移动通信的范畴
受地形地物影响很大.
2020/11/9
7
1.1.1 移动通信的特点
发射信号
2020/11/9
接收信号 强度
图1.2 电波的多径传播
时间
8
1.1.1 移动通信的特点
2. 多普勒频移产生调制噪声
由于移动台的不断运动，当达到一定速 度时，如超音速飞机，固定点接收到的 载波频率将随运动速度v的不同，产生 不同的频移，即产生多普勒效应，使接 收点的信号场强振幅、相位随时间、地 点而不断地变化
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1.1.3 移动通信系统的组成
BSS
MS 基基基
HS
MS 基基
基
基基基
基基 BTS
基基 BTS
基基基基基 PSTN
基基基基基 BSC
BSS
基基 BTS
基基
BTS
基
基基基 BSC
基
基
基基基 MSC
基
基基基基
基基基 VLR/ HLR
MSC ： （Mobile Switching Center ） 移动交换中心
4. 无线通信优势与有线网络优势的理想互联
移动信息通过基站和移动业务交换中心进入公众电信网或其 他移动网，实现移动用户与市话用户、移动用户与移动用户，
2020/11/9
14
1.1.3 移动通信系统的组成
移动通信系统是移动体之间、移动体和固定用户之间，以及固定用 户与移动体之间，能够建立许多信息传输通道的通信系统。