第2章移动通信网1
第二代2G移动通信网络及其移动性管理
第2章第二代（2G）移动通信网络及其移动性管理第一代（1G）移动通信系统采用模拟技术，有多种制式，我国主要采用的是TACS。
第二代移动通信系统主要有欧洲的GSM和北美的DAMPS和IS-95 CDMA技术等，目前我国广泛应用的是GSM系统（简称G网）和IS-95 CDMA系统（简称C网）。
第二代（2G）移动通信替代第一代移动通信系统完成了模拟技术向数字技术的转变，其主要特性是为移动用户提供数字化的语音业务以及低速数据业务。
2.1第二代移动通信网络系统2.1.1 蜂窝系统的发展蜂窝系统的概念和理论上世纪六十年代就由美国贝尔实验室等单位提了出来，但其复杂的控制系统，尤其是实现移动台的控制直到上世纪七十年代随着半导体技术的成熟，大规模集成电路器件和微处理器技术的发展以及表面贴装工艺的广泛应用，才为蜂窝移动通信的实现提供了技术基础。
直到1979年美国在芝加哥开通了第一个AMPS(先进的移动电话业务)模拟蜂窝系统，而北欧也于1981年9月在瑞典开通了NMT(Nordic 移动电话)系统，接着欧洲先后在英国开通TACS系统，德国开通C－450系统等。
蜂窝移动通信的出现可以说是移动通信的一次革命。
其频率复用大大提高了频率利用率并增大系统容量，网络的智能化实现了越区转接和漫游功能，扩大了客户的服务范围。
第一代模拟系统主要有四大缺点：1、各个系统之间没有公共接口；2、很难开展数据承载业务；3、频谱利用率低，无法适应系统大容量的需求；4、系统安全保密性差，易被窃听，易做“假机”。
尤其是在系统间没有公共接口，因此系统相互之间不能漫游，给移动用户造成很大的不便。
第二代蜂窝移动通信系统主要包括GSM、IS-95以及D-AMPS三种。
我国的第二代蜂窝移动通信系统使用的是GSM标准制式。
2.2G SM系统GSM数字移动通信系统是由欧洲主要电信运营者和制造厂家组成的标准化委员会设计出来的，它是在蜂窝系统的基础上发展而成。
早在1982年，欧洲已有几大模拟蜂窝移动系统在运营，例如北欧多国的NMT（北欧移动电话）和英国的TACS（全接入通信系统），西欧其它各国也提供移动业务。
移动通信网络
移动通信网络
移动通信网络是指通过无线技术实现移动设备之间通信的网络。
它是一种基于移动终端的无线通信技术，使得用户可以在移动状态下进行语音通话、数据传输和网络连接。
移动通信网络的主要组成部分包括以下几个方面：
1.移动终端：移动终端是用户使用的设备，包括手机、平板电脑、移动数据终端等。
移动终端通过无线信号与基站进行通信，实现语音、短信、数据传输等功能。
2.基站：基站是移动通信网络中的关键设备，用于向移动终端提供信号覆盖和通信服务。
基站通常包括天线、无线传输设备和控制单元等组件，可以覆盖一定范围内的移动终端。
3.移动核心网：移动核心网是移动通信网络的核心部分，负责管理和控制移动终端的通信连接。
它包括移动交换中心（MSC）、位置注册中心（HLR）、移动管理实体（MM）等功能节点，用于实现移动终端的接入、漫游、位置跟踪等功能。
4.无线接入网络：无线接入网络是基站和移动核心网之间的连接网络，用于传输移动终端和核心网之间的通信数据。
无线接入网络通常采用无线局域网（WLAN）、CDMA、LTE等技术实现。
5.业务支撑系统：业务支撑系统包括计费系统、用户认证系统、业务管理系统等，用于支持移动通信网络的运营和管理。
移动通信网络根据技术标准和覆盖范围的不同，可以分为多种制式和网络类型，如GSM、CDMA、LTE、5G等。
这些网络技术不断发展和演进，为用户提供了更快速、更稳定的移动通信服务。
移动通信原理 PPT课件
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。
息所用的信号不是靠频率不同或时隙不同来区分的， 而是用不同的编码序列来区分的， 或者说， 靠信号的 不同波形来区分。 如果从频率域或时间域来观察， 多 个CDMA信号是互相重叠的。
第1章 移动通信基本原理
在FDMA和TDMA系统中， 为了扩大通信用户容 量， 都尽力压缩信道带宽， 但这种压缩是有限度的， 因为信道带宽的变窄将导致通话质量的下降。 而 CDMA却相反， 可大幅度地增加信道宽度， 这是因为 它采用了扩频通信技术。
第1章 移动通信基本原理
2.2.2 CDMA数字移动通信系统的基本组成 各种CDMA系统的主要技术、 具体构成不完全相
同， 我国主要是联通的800 MHz CDMA数字系统。 一 种CDMA数字移动通信系统的基本组成如图1-2所示。
第1章 移动通信基本原理
图1-2 CDMA数字移动通信系统基本组成
第1章 移动通信基本原理
CDMA的基本组成与GSM的大同小异， 交换网络 子系统NSS、 基站子系统BSS、 操作维护子系统OMS 和手机MS是必不可少的组成部分。
图1-2中， PCF部分主要实现对分组数据业务的处 理功能。 它能够提供强大的分组数据处理能力， 满足 用户对高速分组数据的传输要求， 能适应目前和将来 不断增长的业务需要。
第1章 移动通信基本原理
2第二章移动通信信道
2第二章移动通信信道在我们日常生活中，移动通信已经成为不可或缺的一部分。
无论是与亲朋好友通话、浏览网页，还是使用各种移动应用，都离不开移动通信的支持。
而在这背后，移动通信信道起着至关重要的作用。
移动通信信道，简单来说，就是信息从发送端到接收端所经过的路径。
这个路径可不简单，它充满了各种复杂的情况和挑战。
想象一下，当您在繁华的街头打电话，周围有车辆的嘈杂声、人群的交谈声，还有各种建筑物对信号的反射和遮挡。
这就是移动通信信道所面临的现实环境。
首先，多径传播是移动通信信道的一个重要特点。
信号从发射端发出后，可能会通过多条不同的路径到达接收端。
这些路径的长度和传播条件各不相同，导致信号到达接收端的时间和强度也有所差异。
这就像是一群人同时从不同的路线跑步到终点，有的跑得快，有的跑得慢，有的路线顺畅，有的路线曲折。
这种多径传播会引起信号的衰落和失真，影响通信质量。
信号的衰落可以分为大尺度衰落和小尺度衰落。
大尺度衰落主要是由于距离、地形等因素引起的信号强度的缓慢变化。
比如，您离基站越远，信号通常就越弱。
而小尺度衰落则是在短距离或短时间内信号强度的快速变化，这可能是由于信号的多径传播导致的相位变化等原因引起的。
除了衰落，噪声也是移动通信信道中的一个“捣乱分子”。
噪声可以来自各种来源，比如电子设备内部的热噪声、外界的电磁干扰等。
噪声会使接收到的信号变得模糊不清，就像在一幅精美的画作上撒上了一些污点。
在移动通信信道中，多普勒效应也不容忽视。
当移动终端（比如您手中的手机）和基站之间存在相对运动时，接收信号的频率会发生变化。
这就好比一辆行驶中的汽车听到的警笛声的音调会发生变化一样。
多普勒效应会导致信号的扩展和失真，对通信造成影响。
为了应对移动通信信道中的这些挑战，通信工程师们想出了各种各样的办法。
比如，采用多种调制解调技术，让信号在复杂的信道环境中能够更稳定地传输；通过编码技术增加信号的冗余度，提高纠错能力；利用分集接收技术，从多个路径接收信号，降低衰落的影响。
移动通信网基础知识(1)
8E1
24E1
BSC31
7所6楼；20857；
4E1 20E1
8E1
32E1
BSC21
7所6楼；20857；
12E1
32E1
BSC27
7所6楼；20857；
28E1
20E1
BSC35
7所5楼；20857；
12E1
32E1
BSC44
7所5楼；20857；
番禺大石
海珠南部
海珠西部
海珠东部
海珠北部客村 立交区域
VLR重起后某一特定位改变的方法。 • LMSI是为了加快VLR用户数据的查询速度而由VLR在位置更新时分配，然后与
IMSI一起发送往HLR保存，HLR不会对它做任何处理，但是会在任何包含IMSI的 消息中发送往VLR。 • LMSI的长度是四个字节，没有具体的分配原则要求。
移动通信网基础知识(1)
移动通信网基础知识(1)
TMSI&LMSI
• TMSI是为了加强系统的保密性而在VLR内分配的临时用户识别，在某一VLR区域 内与IMSI唯一对应。
• TMSI分配原则： • 包含四个字节，可以由八个十六进制数组成，其结构可由各运营部门根据当地情
况而定。 • TMSI的32比特不能全部为1，因为在SIM卡中比特全为1的TMSI表示无效的TMSI。 • 要避免在VLR重新启动后TMSI重复分配，可以采取TMSI的某一部分表示时间或在
AUC。
移动通信网基础知识(1)
BSC & XCDR & OMC
• BSC：基站控制器 作用：陆地信道管理 无线信道管理 BSC与BTS之间的信令信道 对呼叫控制的支持 BSC的操作维护功能接口
LTE移动通信系统 第2章 OFDM技术
单载波传输系统
单载波调制与多载波调制
多载波传输通过把数据流分解为若干个子比特流，构成 多个低速率符号并行发送的传输系统。
g (t )
g (t )
g (t )
e jw0t e jwkt
e jwN t
信道
e jw0t
g (t)
e jwkt
g (t)
e jwN t
g (t)
多载波通信系统基本结构
单载波调制与多载波调制
编码
串/并 变换
IFFT
并/串 变换
增加循环
前缀
D/A
信道
解码
并/串 变换
均衡
FFT
串/并 变换
去循环前 缀
A/D
OFDM系统框图
第2章 OFDM技术
➢单载波调制与多载波调制 ➢OFDM的优缺点 ➢OFDM基本原理 ➢OFDM的IFFT实现 ➢OFDM系统的抗多径原理 ➢OFDM系统中的信道估计方法 ➢OFDM中的同步技术 ➢MC-CMDA(OFDM-CDMA)技术
是 xg n 和 hn 的线性卷积，即 r(n) xg (n)h(n),这里*表示线性卷积，
hn =[h(nM，0) h(nM，1) … h(nM，L-1)]。
在接收端，首先从接收到的信号向量中去掉保护间隔，形成向量
T
yn=[r(n，G) r(n，G+1) … r(n，M+G+1)]。很明显，xg n是由
OFDM的IFFT实现
OFDM调制信号的数学表达形式为：
M 1
D(t) d (n) exp( j2 fnt),t [0,T ] n0
各子载波的频率为
fn f0 n / Ts
当不考虑保护间隔时，则由(2.1)、(2.2)可得：
移动通信原理与系统.(优选)
移动通信原理与系统第1章概论1.（了解）4G网络应该是一个无缝连接的网络，也就是说各种无线和有线网络都能以IP协议为基础连接到IP核心网。
当然为了与传统的网络互连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。
2.所谓移动通信，是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。
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。
无线通信是移动通信的基础。
3.移动通信主要的干扰有：互调干扰、邻道干扰、同频干扰。
（以下为了解）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。
2）邻道干扰。
指相邻或邻近的信道（或频道）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。
指相同载频电台之间的干扰。
4.按照通话的状态和频率的使用方法，可以将移动通信的工作方式分成：单工通信、双工通信、半双工通信。
第2章移动通信电波传播与传播预测模型1.移动通信的信道是基站天线、移动用户天线和两副天线之间的传播路径。
对移动无线电波传播特性的研究就是对移动信道特性的研究。
移动信道的基本特性是衰落特性。
2.阴影衰落：由于传播环境中的地形起伏、建筑物及其他障碍物对电磁波的遮蔽所引起的衰落。
多径衰落：无线电波呢在传播路径上受到周围环境中地形地物的作用而产生的反射、绕射和散射，使其到达接收机时是从多条路径传来的多个信号的叠加，这种多径传播多引起的信号在接收端幅度、相位和到达时间的随机变化将导致严重的衰落。
无线信道分为大尺度传播模型和小尺度传播模型。
大尺度模型主要是用于描述发射机与接收机之间的长距离（几百或几千米）上信号强度的变化。
小尺度衰落模型用于描述短距离（几个波长）或短时间（秒级）内信号强度的快速变化。
3.在自由空间中，设发射点处地发射功率为P t，以球面波辐射；设接收的功率为P r，则P r=（A r/4πd2）P t G t式中，A r=λ2G r/4π，λ为工作波长，G t、G r分别表示发射天线和接收天线增益，d为发射天线和接收天线间的距离。
移动通信(第五版)(章坚武)第1章教学教材
物信学院
课件制作：蔡彦
第1章 概述
由于收发频率有一定保护间隔， 提高了抗干扰能力， 中 心转信台的加入使通信区域得到了有效扩大， 因此， 这种方 式常用于组建有几个频道同时工作的专用网(专网)。
物信学院
课件制作：蔡彦
第1章 概述
2. 半双工制 图1 - 2中，通信一端(A)采用双工制，而移动台(B)采用单 工制， 这种方式称为半双工制。半双工制的优点是：① 移动 台设备简单， 价格低， 耗电少；② 收发采用不同频率， 提高 了频谱利用率； ③ 移动台受邻近电台干扰小。 其缺点是移动 台仍需按键发话，松键受话，使用不方便。 由于收发使用不同的频率， 因此移动台(B)的收发信机可 以交替工作， 也可以收常开， 只控制发， 即按下PTT发射。 半双工制主要用于移动台接入有线网(如市话网)， A作为有线 网接入点。
移动通信是指移动用户之间或移动用户与固定用户之间进 行的通信。
与其他通信方式相比， 移动通信具有以下基本特点：
(1) 电波传播条件恶劣。
(2) 具有多普勒效应。
由于移动台在运动中，所以产生多普勒频移效应，频移值fd 与移动台运动速度v、工作频率f（或波长λ）及电波到达角θ有关，
即
fd
v
cos
(1-1)
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课件制作：蔡彦
第1章 概述
2) 异频单工
异频是指通信双方使用两个不同频率f1和f2。 这种方式 中通信双方的操作仍采用“按—讲”方式。 由于收发使用不
同的频率， 因此同一部电台的收发信机可以交替工作， 也
可以收常开， 只控制发， 即按下PTT发射。 其优缺点与同
频单工基本相同。 在无中心转信台转发的情况下， 电台需
无需按PTT开关， 类同于平时打市话， 使用自然， 操作方便。 频分双工制的优点是： ① 收发频率分开， 可大大减小干扰；
移动通信(第二章)
空间选择性衰落用相干距离描述。相干距离定义为两根天 线上的信道响应保持强相关时的最大空间距离。相干距离越短， 角度扩展越大，反之，相干距离越长，角度扩展越小。 典型的角度扩展值为：室内环境 360，城市环境为 20 ，平坦 的农村为 1。
传播损耗模型
❖ Okumura模型（奥村模型） ❖ Okumura-Hata模型 ❖ Hata模型扩展 ❖ COST-231模型 ❖ COST-231-Walfish-Ikegami模型
四种主要的效应
❖ 远近效应 由于接收用户的移动性，移动用户与基站之 间的距离也在随机变化，若各移动用户发射 信号的功率一样，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，甚至出现以强压弱的 现象，即为远近效应。
四种主要的效应
✓若频率管理或系统设计不当,就会造成同
频干扰；
✓在移动通信系统中，为了提高频率利用
✓农村：K 4 .7 8 lg f2 1 8 .3 3 lg f 4 0 .9 4
传播损耗模型
❖ Hata模型扩展（适合于个人通信系统）
适用条件： 频率：1500MHz-2000MHz 距离：1km-20km 基站天线高度：30m-200m 移动台天线高度：1m-10m
传播损耗公式 ：
L 5 0 ( u r b a n ) 4 6 . 3 3 3 . 9 l g ( f c ) 1 3 . 8 2 l g ( h b ) ( h m ) ( 4 4 . 9 6 . 5 5 l g ( h b ) ) l g ( d ) C M
信号损耗
❖ 多径传播引起的损耗（快衰落）： 在数十波长的范围内，接收信号场强的瞬时 值呈现快速变化的特征，这是由多径传播引 起的，称作快衰落，又称作小尺度衰落。其 电平分布一般服从瑞利（Rayleigh）分布或 莱斯（Rice）分布。
第二章 蜂窝移动通信系统
第二章蜂窝移动通信系统第二章蜂窝移动通信系统2·1 系统概述蜂窝移动通信系统是一种广泛应用于移动通信领域的通信系统。
它由多个小区组成，每个小区都由一个基站负责覆盖和管理通信。
蜂窝移动通信系统提供了可靠的语音和数据传输服务，使得用户可以随时随地进行通信。
2·1·1 系统结构蜂窝移动通信系统包括无线网络和核心网络两部分。
无线网络由基站和无线终端设备组成，负责无线信号的传输和接收。
核心网络则提供了与其他通信网络和服务的连接，以及用户身份认证、信息交换等功能。
2·1·2 系统频段蜂窝移动通信系统使用了多个频段进行通信，常见的频段包括800MHz、900MHz、1800MHz、2100MHz等。
不同频段具有不同的传输能力和覆盖范围，可以根据实际需求进行选择。
2·2 基站基站是蜂窝移动通信系统中的重要组成部分，负责无线信号的发射和接收。
基站通常由天线、发射机、接收机等设备组成。
2·2·1 射频覆盖基站通过发射射频信号来覆盖小区内的区域。
射频覆盖是基站的核心功能之一，它能够实现信号的广播和接收，保证用户能够在小区内稳定地进行通信。
2·2·2 基站选择在蜂窝移动通信系统中，基站的选择对网络性能和用户体验有着重要影响。
基站的选择通常基于信号强度、干扰情况以及其他网络指标等因素。
2·3 无线终端设备无线终端设备是蜂窝移动通信系统中用户使用的设备，包括方式、平板电脑、调频无线电等。
无线终端设备通过无线信号与基站进行通信，实现语音和数据的传输。
2·3·1 方式无线通信方式是最常见的无线终端设备，它通过无线信号与基站进行通信。
方式可以实现语音通话、短信发送和接收、上网浏览等功能。
2·3·2 平板电脑无线通信平板电脑也是常见的无线终端设备，它具有更大的屏幕和更强大的计算能力，可以实现更丰富的应用，如视频通话、游戏等。
移动通信技术ch移动通信组网原理
（dS /dI）-n
基站A
基站K
J
*
当移动台处于覆盖区边缘点时，受到的同频干扰最严重 二频组（A与C同频）： 三频组（A与D同频）： n频组（A与n+1同频）： 重叠区宽度a可根据C/I设计要求，由上式计算出来 在C/I符合要求，即大于同频干扰防卫度的前提下，为了 使频率利用最经济，希望同频复用距离D越小越好。
*
二、小区制的特点 可以提高频率利用率，增加用户容量：因为同一组信道频率可以多次重复使用 小区制中因为采用了频率复用技术，因此带来同频道干扰问题 网路构成复杂：需要越区切换、漫游、位置登记、更新等
*
2.2.2 条（带）状服务区 一、定义 条状服务区是指用户的分布呈条状，例如铁路、公路、狭长城市、沿海水域、内河等
*
2.3.1 固定信道分配 概念：将频道固定分配给某个小区使用，蜂窝系统采用此法 1、分区分组法遵循的准则 所需波道尽量占用最小的频段，即尽量提高频段利用率 为避免同道干扰，在单位无线区群内不能使用相同波道 为避免三阶互调干扰，在每个无线小区内应采用无三阶互调波道组。
*
判别是否存在三阶互调干扰？ 设信道频率和信道序号之间的关系为： 当n个信道序号按照上升顺序排成信号序列时，任意两个 信道间的差值为： 结论：判别某个预选的信道组之间是否存在三阶互调干 扰，只要确定信道序号差值序列中有无相等的差 值即可。
*
2.4.3 移动台的功率控制 2.4.4 蜂窝系统容量的改善 2.4.3 面状服务区 2.5 多信道共用技术 2.5.1 话务量、呼损率和系统用户数 2.5.2 信道的自动选择方式 2.6 越区切换 2.6.1 切换门限值、切换过程和信道分配 2.6.2 实际切换中需要注意的问题
移动通信简答和综合题
移动通信简答和综合题简答题1.与有线通信相比移动通信的特点有哪些？答：移动通信是有线通信的延伸，与有线通信相比具有以下特点：（1）终端用户具有移动性移动通信的主要特点在于用户的移动性，需要随时知道用户当前位置，以完成呼叫、接续等功能；用户在通话时的移动性，还涉及到频道的切换问题等。
（2）采用无线接入方式移动用户与基站系统之间采用无线接入方式，频率资源的有限性、用户与基站系统之间信号的干扰、信息的安全保护等。
（3）具有网间漫游和互通功能移动通信网之间的自动漫游，移动通信网与其他网络的互通，各种业务功能的实现等。
2.简述移动通信系统中发信机的主要作用。
答：发信机的主要作用是将所要传送的信号首先对载波信号进行调制，形成已调载波，已调载波信号经过变频（有的发射机不经过这一步骤）成为射频载波信号送至功率放大器，经功率放大器放大后送至天馈线。
3.解决移动通信多址系统设计的主要问题是什么？答：一是多路复用，也就是将一条通路变成多个物理信道；二是信道分配，即将单个用户分配到某一具体信道上去。
4.简述GSM 网络无线小区模型中的3/9 复用方式的主要特点。
答：3/9 频率复用方式的主要特点是：（1）不需要改变现有网络结构；（2）在原有的基站基础上通过改变复用方式就可提高容量；（3）系统不需增加特殊功能；（4）需要有足够的频带宽度以保证跳频效果。
5.简述GSM 网络中直放站（中继器）的功能及其工作原理。
答：直放站的基本功能就是一个射频信号功率增强器。
直放站在下行链路中，由施主天线现有的覆盖区域中拾取信号，通过带通滤波器对带通外的信号进行极好的隔离，将滤波的信号经功放放大后再次发射到待覆盖区域。
在上行链接路径中，覆盖区域内的移动台手机的信号以同样的工作方式由上行放大链路处理后发射到相应基站，从而达到基地站与手机的信号传递。
六、综合题1.阐述移动通信系统中天线和馈线的主要作用。
答：天线是移动通信系统的重要组成部分，其主要作用是把射频载波信号变成电磁波或者把电磁波变成射频载波信号。
第二章 蜂窝移动通信系统
第二章蜂窝移动通信系统第二章蜂窝移动通信系统2.1 蜂窝移动通信系统概述蜂窝移动通信系统是一种基于无线通信技术的多用户、多频道的通信系统。
它通过将覆盖区域划分为多个小区，每个小区由一个基站负责覆盖和通信服务。
该系统采用频分多址（FDMA）或码分多址（CDMA）技术，实现对用户间的隔离和通信的同时进行。
2.2 蜂窝移动通信系统的基本组成2.2.1 基站子系统（BSS）基站子系统是蜂窝移动通信系统的核心组成部分，包括基站控制器（BSC）和基站（BS）。
BSC负责对多个基站的管理和控制，而基站则负责具体的信号传输和接收。
2.2.2 移动交换中心（MSC）移动交换中心是蜂窝移动通信系统的中央控制设备，负责调度和管理系统内的通信流量，实现用户话务的接入、切换和传输。
2.2.3 移动接入网（RAN）移动接入网是蜂窝移动通信系统与用户终端之间的接口，负责用户的接入、信号传输和数据转换。
2.3 蜂窝移动通信系统的信号传输方式2.3.1 频分多址（FDMA）频分多址是一种在时间上共享信道、在频率上分配信道的传输方式。
在蜂窝移动通信系统中，每个小区被分配一个频率带宽，该频率带宽被划分为多个信道，每个信道用于传输一个用户的通信数据。
2.3.2 码分多址（CDMA）码分多址是一种在时间和频率上共享信道的传输方式。
在蜂窝移动通信系统中，每个用户的通信数据被编码为不同的码序列，然后与其他用户的码序列混合传输。
接收端通过解码的方式将目标用户的信息提取出来。
2.3.3 时分多址（TDMA）时分多址是一种在时间上共享信道的传输方式。
在蜂窝移动通信系统中，每个信道被划分为多个时隙，每个时隙用于传输一个用户的通信数据。
2.4 蜂窝移动通信系统的网络拓扑结构2.4.1 单基站单小区单基站单小区是蜂窝移动通信系统最基本的网络拓扑结构，一个基站覆盖一个小区，该小区内的所有用户共享同一频率资源。
2.4.2 单基站多小区单基站多小区是指一个基站覆盖多个小区，每个小区有不同的频率资源分配，从而增加了系统的容量和覆盖范围。
2024版移动通信(第五版)(章坚武)第2章课件
移动通信(第五版)(章坚武)第2章课件•移动通信概述•移动通信系统的组成•移动通信的工作原理目录•移动通信的关键技术•移动通信的标准化与演进•移动通信的应用与挑战01移动通信概述定义发展历程特点优势移动通信的应用领域个人通信行业应用物联网智慧城市02移动通信系统的组成移动台定义移动台功能移动台分类030201移动台基站子系统定义基站子系统是移动通信系统中的重要组成部分，负责与移动台进行无线通信，并将信号传输到网络子系统。
基站子系统功能基站子系统包括基站收发信机、基站控制器等设备，主要实现无线信号的接收、发送、调制、解调等功能。
基站子系统分类根据覆盖范围和容量需求，基站子系统可分为宏基站、微基站、皮基站等多种类型。
网络子系统功能网络子系统包括移动交换中心、基站控制器、传输设备等，主要实现用户通话的建立、保持和释放，以及数据传输的控制和管理。
网络子系统定义网络子系统是移动通信系统中的核心部分，负责实现移动通信网络的交换、传输、控制等功能。
网络子系统分类根据网络结构和功能需求，网络子系统可分为电路交换网络、分组交换网络等多种类型。
1 2 3操作维护子系统定义操作维护子系统功能操作维护子系统分类操作维护子系统03移动通信的工作原理无线电波传播特性01020304无线电波基本特性传播方式传播损耗电波传播模型多址技术多址技术概念频分多址（FDMA）时分多址（TDMA）码分多址（CDMA）1调制技术分类模拟调制方式数字调制方式解调技术调制与解调技术信道编码与交织技术解释信道编码的定义、目的及分类。
详细介绍线性分组码的构造、编码和译码过程。
阐述卷积码的基本原理、编码器和译码器结构。
解释交织技术的原理、作用及实现方式，包括块交织和卷积交织等。
信道编码概念线性分组码卷积码交织技术04移动通信的关键技术分集接收技术分集接收技术的概念01分集接收技术的分类02分集接收技术的实现方式03功率控制技术功率控制技术的概念功率控制技术的分类功率控制技术的实现方式信道分配技术信道分配技术的概念信道分配技术的分类信道分配技术的实现方式软件无线电技术软件无线电技术的概念软件无线电技术的特点软件无线电技术的应用05移动通信的标准化与演进3GPP 3GPP2ITUIEEE移动通信的标准化组织移动通信的演进历程第一代移动通信（1G）采用模拟技术，主要提供语音通话服务。
移动通信网络基础
在模式方面
直播带货、工厂电子商务、社区零售等新模 式蓬勃发展,成为网络消费增长新亮点
第2章 移动通信网络基础
4.3从网店到 APP 再到公众号微商城
4.3.1零售电子商务平台盈利关键在广告 · 广告是零售电子商务平台盈利的关键原因 现代社会广告无处不在,作为互联网免费时代的代价,广告充斥着互联网 的每个角落。网络广告是门户网站的主要盈利来源,同时也是 B2B 电子 商务网站的主要收入来源。 · 互联网广告的形排名等； 信息流广告产品包括微博、头条、抖音、各类新闻产品、朋友圈； 还有传统的首页推荐、开屏广告等形式 · 网络广告市场现状
பைடு நூலகம்4.2.2流量降价带来电子商务网购红
·流量降价的原因 ①政策: 2014 年,工信部宣布全面放开电信业务资费,电信运营商可根据 市场情况及用户需求制定资费方案,包括具体资费结构、资费标准及计 费方式。 ②舆论压力: 4G 网络具有带宽大、下载速度快的显著特点,由此带来了 数据流量业务需求的大量增长。
第2章 移动通信网络基础
2.2 移动通信体制
一般来说,移动通信网的服务区域覆盖方式可分为两类: 一类是小容量的大区制,另一类是 大容量的小区制(蜂窝系 统)。
第2章 移动通信网络基础
一.学习目标
1. 了解我国移动网络的飞速发展对移动电子商务发展 的促进作用以及新零售发展的具体内容 2. 掌握移动电子商务与新零售的具体应用场景。
第2章 移动通信网络基础
(1 )网络广告规模达 4844 亿,市场生命力依然旺盛,“价值要素”的科学化 是第一驱动力。广告带来的销售增长要求被细化和量化，企业试图将 包含广告、数据、销售在内的营销融入企业全生命周期的管理和运营当 中去,并真正使营销成为企业市场战略中的重要一环,这意味营销价值要素 在技术和人力的配合下也会愈发科学和成熟。 (2 )媒体融合向纵深发展,顺着技术发展轨迹,以网络媒体为核心的融合程 度不断加深 (3 )电子商务企业广告生命力顽强 4.3.2APP 提高购物体验 ·定义：APP 应用自身变现,主要模式有:如游戏类 APP 的付费下载, APP 中的付费模块(Free+Premium )及基于内容的知识变现等 ·特点(1 )移动 APP 核心资源
通信网第二章(电话网1)
双重归属来去话全覆盖汇接
固定电话网
电话网网络组织和结构 电话网中路由规划
路由概念
路由定义
路由是网路中任意两个交换中心之间建立的一 个呼叫连接或传递信息的途径。 个呼叫连接或传递信息的途径。 可由一个电路群组成， 可由一个电路群组成，也可由多个电路群经交 换机串接而成。 换机串接而成。
电路上的呼损指标
本地网分无级网和有级汇接网。 本地网分无级网和有级汇接网。 汇接局尽可能设在话务量密度中心。 汇接局尽可能设在话务量密度中心。
分区汇接方式 全覆盖方式
逐步减少汇接区和汇接局数目。 逐步减少汇接区和汇接局数目。 分步实现所有端局向汇接局的双归属 双归属（ 分步实现所有端局向汇接局的双归属（Dual Homing)。 。 汇接局的话务负荷分担方式
全方位覆盖 就近入网 具有网关性质 职能专一化 业务的多样性
长途网的结构
省际平面 DC1 DC1 DC1 DC1
省内平面
DC2 DC2 A省
基干路由 高效直达路由
DC2 DC2 DC2 B省
低呼损直达路由
DC2 DC2
长话交换系统等级设置原则
省会本地网
个或2个长途交换系统时，均设为含DC2功 设1个或 个长途交换系统时，均设为含 个或 功 能的DC1。 能的 。 个或3个以上的长途交换系统时， 设3个或 个以上的长途交换系统时，则设 个 个或 个以上的长途交换系统时 则设2个 DC1和若干个 和若干个DC2。 。 和若干个
服务范围仅限于一个市区的本地网 服务范围仅限于一个 县的本地网 服务范围包括市区及若干郊县的本地网
扩大的本地网分类
特大和大城市本地电话网 中等城市本地电话网
本地网的构成
汇接局
移动通信网络
一方面，网络将更加自动化和 智能化，能够自适应地处理各 种复杂的场景和用户需求
同时，网络还将更加安全和可 信，能够保护用户隐私和网络 资产，抵御各种网络攻击和威 胁
移动通信网络的挑战
移动通信网络的挑战
移动通信网络的类型
4G网络
4G网络是在3G网络基 础上进一步演进的移 动通信网络，也称为 LTE网络。它提供了 更高的数据传输速率 和更稳定的网络连接 ，实现了移动互联网 的快速发展
5G网络
5G网络是最新一代 的移动通信网络， 具有超高速率、超 低延迟、高可靠性 、大容量等特性， 能够满足未来各种 不同应用场景的需 求。5G标准包括NR 、LTE-Advanced Pro和 MulteFire等
网络拥塞：当大量用户同时使用移 动通信网络时，可能会导致网络拥
塞和延迟
06
设备能耗：随着设备的性能增强和 功能增多，如何确保它们的能源效
率是一项挑战
信号干扰：来自其他无线设备的信 号干扰可能导致数据传输中断或变
慢
快速部署和更新：随着5G和未来的 6G网络的推出，需要在短时间内对
基础设施进行升级和部署
移动通信网络的特性
高可靠性
移动通信网络采用了多种技术手 段来保证通信的可靠性，如信号 质量检测、错误纠正、自动重传 等
移动通信网络的特性
低误码率
通过采用高效的调制 技术和错误纠正技术 ，移动通信网络的误 码率通常很低，能够 保证高质量的数据传 输
移动通信网络的业务和应用
移动通信网络的业务和应用
移动通信网络的商业模式
移动通信网络的商业模式
第2章 移动通信的基本技术
2.6 组网技术
• 2.6.1 移动通信网的制式
• 大区制
• 在一个比较大的区域中，只用一个基站覆盖全地区的;
•
单工或双工工作，单信道或多信道.
• 大区制的特点
•
只有一个基站，服务（覆盖）面积大，因此所需
的发射功率也较大;
•
大区制多用于专用网或小城市的公共网;
•
由于只有一个基站，其信道数有限（因为可用频
第2章 移动通信的基本 技术
2021年8月5日星期四
第2章 移动通信的基本技术
2.1 语音压缩编码技术
•
2.2 信道编码技术
2.3 数字调制技术
2.4 多址技术 2.5 分集接收技术
2.6 组网技术 2.7 用户占用信道的方式
2.1 语音压缩编码技术
• 随着通信、计算机网络等技术的飞速发展，语音压缩 编码技术得到了快速发展和广泛应用，尤其是最近20 年，语音压缩编码技术在移动通信、卫星通信、多媒 体技术以及IP电话通信中得到普遍应用，起着举足轻 重的作用。
Байду номын сангаас
•
ASK指的是振幅键控方式。这种调制方式是根据
信号的不同，调节正弦波的幅度。
• 幅度键控可以通过乘法器和开关电路来实现。载波在 数字信号1或0的控制下通或断，在信号为1的状态载波 接通，此时传输信道上有载波出现；在信号为0的状态 下，载波被关断，此时传输信道上无载波传送。那么
在接收端我们就可以根据载波的有无还原出数字信号 的1和0。对于二进制幅度键控信号的频带宽度为二进 制基带信号宽度的两倍。
• FDMA，频分多址 （frequencydivisionmultipleaccess），是把分配 给无线蜂窝电话通讯的频段分为30个信道，每一个信 道都能够传输语音通话、数字服务和数字数据。频分 多址是模拟高级移动电话服务(AMPS)中的一种基本 的技术，是北美地区应用最广泛的蜂窝电话系统。采 用频分多址，每一个信道每一次只能分配给一个用户。 频 分 多 址 还 用 于 全 接 入 通 信 系 统 ( TA C S ) 。
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采用小区制不仅提高了频率的利用率，而且由于基站功率减小，也使相 互间的干扰减少了。此外，无线小区的范围还可根据实际用户数的多少灵活 确定，具有组网的灵活性。采用小区制最大的优点是有效地解决了频道数量 有限和用户数增大之间的矛盾。所以，公用移动电话网均采用这种体制。
但是这种体制在移动台通话过程中，从一个小区转入另一个小区时，移 动台需要经常地更换工作频道。无线小区的范围越小，通话中切换频道的次 数就越多，这样对控制交换功能的要求就提高了，再加上基站数量的增加， 建网的成本就提高了，所以无线小区的范围也不宜过小。通常需根据用户密 度或业务量的大小来确定无线小区半径，目前，宏小区半径一般为1～5km左 右。
2 小区制移动通信网的地域覆盖
下面针对不同的服务区来讨论小区的结构和频率的分配方案：
1、带状网
带状网主要用于覆盖公路、铁路和海岸等。
基站天线若用全向辐射，覆盖区形状是圆形；采用有向天
线，则使每个小区呈扁圆形。
小区 河
道
铁
路
B
A
A B
小区
A
B
C
(a)
(b)
2 小区制移动通信网的地域覆盖
带状网可进行频率复用。若以采用不同信道的两个小区 组成一个区群，称为双频制。若以采用不同信道的三个小区 组成一个区群，称为三频制。从造价和频率资源的利用而言， 当然双频制最好；但从抗同频干扰而言，双频制最差，还应 考虑多频制。
小区
小区
铁
路
B
A
A B
河
道
A
B
C
(a)
(b)
2 小区制移动通信网的地域覆盖
设频制的带状网如图所示。每一个小区的半径为r，相邻小 区的交叠宽度为a，第n区与第1区为同频小区。据此，可算出信 号传输距离和同频干扰传输距离之比。
DS
DI =(2n-1)r-na
3r-2a
r
a
1
2
...
3
n
n+1
2、小区制移动通信网络的地域覆盖
用范围 4、理解同频干扰、邻频干扰和互调干扰产生
的机理及减小这些干扰的主要措施
2.1 移动通信体制
移动通信网是承载移动通信业务的网络，主要完 成移动用户之间、移动用户与固定用户之间的信 息交换。
◦ 空中网络（无线网络） ◦ 地面网络（有线网络）
2.1 移动通信体制
空中网络是移动通信网的主要部分，主要包括：
PSTN
Mobile User
Base
移动St台ati移on动台
2.1 移动通信体制
大区制方式优点： 网络结构简单、成本低 大区制方式的缺点：
基站发射 机覆盖范
围
容量小
区域覆盖受限
◦ 地形环境影响，例如山丘、建筑物 等阻挡－＞盲区
◦ 多径反射干扰
◦ 基站发射功率是有限额的（大区制
能实现全国覆盖吗？）
第2章 移动通信网
第2章 移动通信网
通过本章学习，着重解决以下问题：
◦ 如何进行区域覆盖 ◦ 移动通信的信道结构 ◦ 干扰如何影响系统性能 ◦ 如何构造蜂窝网络结构 ◦ 如何进行移动管理
建立一个移动
通信网的系统 级概念
第2章 移动通信网
本次课教学目的：
1、理解移动通信网的基本概念 2、掌握区域覆盖的基本概念和基本原理 3、理解大区制和小区制区域覆盖的特点和适
移动台设置
◦ 移动台发射功率小，上下行存在增 在上下行可
益差
以互通区域
MS BS
移动台发 射机覆盖
范围
MS
移动台设
置在基站
覆盖区的
边缘，基
站收不到
信号
2.1 移动通信体制
解决大区制覆盖的方法有： 同频转发器，扫除盲区 设置分集接收台 提高基站接收机灵敏度
同频转发器 及覆盖区
BS
基站 覆盖 区
◦ 多址接入 ◦ 频率复用和区域覆盖 ◦ 切换和位置更新
地面网络部分主要包括：
◦ 服务区内各个基站的相互连接 ◦ 基站与固定网（PSTN、ISDN、数据网等）
2.1 移动通信体制
2.1 移动通信体制
一、地域覆盖
1、大区制移动通信系统：是指使用安装在高塔上的单个大功率发射
机而获得一个大面积覆盖的移动通信系统。基站天线架设得很高， 发射机输出功率也较大(一般在200 W左右)， 其覆盖半径大约为 30～50 km。
II 蜂窝网
◦在带状网中，区群组成和同频小区距离计算方便
◦蜂窝网就比较复杂
1）小区形状
◦全向天线辐射的覆盖区域是一个圆形 ◦为了不留空隙地覆盖，圆形服务区之间一定含有很多交叠
2 小区制移动通信网络的地域覆盖
◦ 考虑交叠之后，实际每个辐射区的有效覆盖区是一个多边形 ◦ 要有正多边形无空隙、无重叠地覆盖一个平面区域可取三种形状
2 小区制移动通信网的地域覆盖
小区制的优点是： 频率利用率高 组网灵活
随着用户数的不断增加，无线小区还可以继续划小为微小区 （Microcell）和微微小区（Picrocell），以不断适应用户数增长的需 要 。 在 实 际 中 ， 用 小 区 分 裂 （ Cell Splitting ） 、 小 区 扇 形 化 （Sectoring）和覆盖区域逼近（Coverage Zone Approaches）等技 术来增大蜂窝系统容量。小区分裂是将拥塞的小区分成更小的小区，每 个小区都有自己的基站并相应的降低天线高度和减小发射机功率。由于 小区分裂提高了信道的复用次数，因而使系统容量有了明显提高。假设 系统中所有小区都按小区半径的一半来分裂，理论上，系统容量增长接 近4倍。小区扇形化依靠基站的方向性天线来减少同频干扰以提高系统 容量，通常一个小区划分为3个120°的扇区或是6个60°的扇区。
Rd MS
BS Rd
Rd
2 小区制移动通信网的地域覆盖
小区制的核心思想是：用许多小功率的发射机（小覆盖区）来
代替单个的大功率发射机，每一个小覆盖区只提供服务范围内的一小部分 覆盖。 每个小区（半径为2～20 km，小的有1～3 km，有的城市为500 m）各设一个小功率基站，发射功率一般为5～20W，
root(2)r
Root(3)r
小区面积 1.3r2
2r2
2.6r2
交叠区宽度 r
0.59r
0பைடு நூலகம்27r
交叠区面积 1.2Pir2
正三角形
正方形
正六边形
2 小区制移动通信网络的地域覆盖
◦ 在服务区面积一定的情况下，正六边形小区的形状最接
近理想的圆形，用它覆盖整个服务区所需的基站数最少，
也就最经济。 ◦ 正六边形构成的网络形同蜂窝，因此将小区形状为六边
形的小区制移动通信网称为蜂窝网。
小区形状 正三角形 正方形
正六边形
邻区距离 r