3G移动通信系统概述――第1章 移动通信概述资料PPT课件
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移动通信系统原理ppt课件
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数字传输技术
数字调制技术
通过改变载波的振幅、频 率或相位来传输数字信号， 如ASK、FSK、PSK等。
数字复用技术
将多个低速数字信号合并 成一个高速数字信号进行 传输，如TDM、WDM等。
数字编码技术
通过编码提高数字信号的 抗干扰能力和传输效率， 如线性编码、卷积编码等。
扩频传输技术
直接序列扩频
信道
在移动通信中，信道是传输信息的媒介，包括物理信道和逻辑信道。物理信道 是实际传输信息的通道，而逻辑信道则是用于描述和控制物理信道的信息通道。
02
移动通信中的关键技术
多址技术
01
频分多址（FDMA）
将通信系统的总频段划分成若干等间隔的频道，分配给不同的用户使用。
02 03
时分多址（TDMA）
把时间分割成周期性的帧，每一帧再分割成若干个时隙，然后根据一定 的时隙分配原则，使各个移动台在每帧内只能按指定的时隙向基站发送 信号。
包括移动交换中心（MSC）、 拜访位置寄存器（VLR）、归属 位置寄存器（HLR）、鉴权中心 （AUC）和设备识别寄存器 （EIR）。
包括操作维护中心（OMC）。
CDMA网络架构
移动台（MS） 基站收发信系统（BTS）
基站控制器（BSC）
CDMA网络架构
移动交换中心（MSC） 访问位置寄存器（VLR）
移动通信系统原理ppt课件
目 录
• 移动通信概述 • 移动通信中的关键技术 • 移动通信网络架构 • 移动通信中的信号处理 • 移动通信中的传输技术 • 移动通信中的无线资源管理
01
移动通信概述
移动通信的定义与发展
定义
移动通信是指通信双方或至少有一 方在移动中进行信息交换的通信方 式。
移动通信技术第一章概述PPT课件
接入网架构
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。
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。
移动通信系统第1章.ppt
1.3 移动通信系统的组成
1. 移动通信系统的组成 交换子系统（NSS）：移动交换中心（MSC）
归属位置寄存器（HLR） 被访位置寄存器（VLR） 设备识别寄存器（EIR） 鉴权中心（AC） 操作维护中心（OMC） 负责交换移动台各种类型的呼叫（本地、长途等）， 提供与基站子系统（BSS）的接口、与OMC的接口以 及与其它MSC的连接。支持移动台越区切换、MSC 控制区之间的漫游等。
定义：收、发分别用两个频率，且收、发同时工 作的通信方式。
特点：收、发频率间有一定的间隔，抗干扰能力强 操作方便，符合人们打电话的习惯 适宜多频道同时工作的系统适于与公网接口 移动台间不能直接通话（通过基站转接） 发射机处于常开状态耗电大，易产生干扰。
1.5 无线电路工作方式
3 . 异频单工制
定义：收、发使用不同频率，且收、发不同时工 作的按键通信方式。
用户的GSM网络
1.1 概述与发展简史
在我国...... 1993年我国首先在浙江嘉兴建立了GSM实验网 目前有中国移动与中国联通两家运营商 中国电信也在积极酝酿进入移动领域 截止99年底中国移动用户数已达5000万，中国联通超过
400万，年增长率99%以上 截止99年8月中国移动已覆盖全国31个省区的308个地市
4 M 6 M
E T A C S T A C S G S M E T A C S T A C S
G S M
1 2 3 4 7 3 7 4 7 5 7 6 9 5 9 6 9 7 9 8 1 2 3 1 2 4 1 2 5
移 T 扩 A 动 G C S 可 S M ， 压 频 下 缩 点 移 联 动 通 G G S S M M 2 2 0 9 个 个 频 频 点 点
第三代移动通信系统精品PPT课件
本章提示
后3G（Beyond 3G）技术已显露端倪。由于人们希望能在移动 环境中数据传输速率更高，即从2Mbit/s提高到100Mbit/s，因此还 需要研究更高传输速率的调制技术、软件无线电技术、智能天线技 术和广带（Broad band）IP网络技术，这就是4G移动通信技术研究。
1.1 概述
3．智能天线技术
其特点在于以较低的代价换得无线覆盖范围、系统容量、业务质量、 抗阻塞和掉话等性能的显著提高。
二、 第三代移动通信新技术
4．多用户检测
多用户检测的基本思想是把所有用户的信号都当做有用信号，而不 是当做干扰信号。
考虑到复杂度及成本等的原因，多用户检测主要围绕基站进行。
二、 第三代移动通信新技术
二、 第三代移动通信新技术
1．高效信道编译码技术
在第三代移动通信系统中都采用了卷积码和Turbo码两种纠错编码。 在高速率、对译码时延要求不高的数据链路中使用Turbo码以利于其
优异的纠错性能；考虑到Turbo码译码的复杂度、时延的原因，在语 音和低速率、对译码时延要求比较苛刻的数据链路中使用卷积码， 在其他逻辑信道中也使用卷积码。
1．IMT-2000的主要目标和要求
（3）提供高质量的多媒体业务 包括高质量的语音、可变速率的数据、高分辨率的图像等多种业务，实 现多种信息一体化。 （4）足够的系统容量，强大的多种用户管理能力，高保密性能和服务 质量。
1．IMT-2000的主要目标和要求
为实现上述目标，ITU对无线传输技术提出了以下要求：
二、 第三代移Hale Waihona Puke 通信新技术2．软件无线电技术
基本思想： 高速模/数（A/D）和数/模（D/A）转换器尽可能靠天线处理，所有 基带信号处理都用软件方式替代硬件实施。
第1章__第三代移动通信概述
IMT-2000 CDMA-MC又称cdma2000。 cdma2000是基于IS-95标准的各种 CDMA制造厂家的产品和不同运营商的网 络构成的一个家族概念。
从IS-95演进而来的cdma2000标准是一 个体系结构，称为cdma2000家族，它包含 一系列子标准，经过融合后含多载波 （Multi-Carrier，MC）方式，即单载波 （1x）、三载波（3x）等方式。
WCDMA cdma2000 TD-SCDMA/UTRA-TDD UWC-136 EP-DECT
采用码分多址接入技术（CDMA）的3 种候选方案成为第三代移动通信的主流双 工—直扩（FDD-DS）、频分双工—多载 波（FDD-MC）和时分双工（TDD），对 应的标准分别为WCDMA、cdma2000和 TD-SCDMA/UTRA-TDD。
（1）IMT-2000 CDMA-DS（WCDMA）
IMT-2000 CDMA-DS又称宽带码分多 址（Wide band CDMA，WCDMA）。
WCDMA的核心网基于演进的 GSM/GPRS网络技术，空中接口采用DSCDMA多址方式。
（2）IMT-2000 CDMA-MC（cdma2000）
帧长 语音编码 信道编码 信道化码
扰码 功率控制
切换 导频结构 基站同步
第三代移动通信
第1章 第三代移动通信概述
1.1 第三代移动通信的标准化
1.2 第三代移动通信频谱分配
1.3
第三代移动通信业务
1.4
第三代移动通信演进
第三代移动通信（The Third Generation Mobile Communication，3G） 技术已在许多国家和地区得到应用。
章概要介绍3G的起源、发展进程和演 进，主要内容如下：
从IS-95演进而来的cdma2000标准是一 个体系结构，称为cdma2000家族，它包含 一系列子标准，经过融合后含多载波 （Multi-Carrier，MC）方式，即单载波 （1x）、三载波（3x）等方式。
WCDMA cdma2000 TD-SCDMA/UTRA-TDD UWC-136 EP-DECT
采用码分多址接入技术（CDMA）的3 种候选方案成为第三代移动通信的主流双 工—直扩（FDD-DS）、频分双工—多载 波（FDD-MC）和时分双工（TDD），对 应的标准分别为WCDMA、cdma2000和 TD-SCDMA/UTRA-TDD。
（1）IMT-2000 CDMA-DS（WCDMA）
IMT-2000 CDMA-DS又称宽带码分多 址（Wide band CDMA，WCDMA）。
WCDMA的核心网基于演进的 GSM/GPRS网络技术，空中接口采用DSCDMA多址方式。
（2）IMT-2000 CDMA-MC（cdma2000）
帧长 语音编码 信道编码 信道化码
扰码 功率控制
切换 导频结构 基站同步
第三代移动通信
第1章 第三代移动通信概述
1.1 第三代移动通信的标准化
1.2 第三代移动通信频谱分配
1.3
第三代移动通信业务
1.4
第三代移动通信演进
第三代移动通信（The Third Generation Mobile Communication，3G） 技术已在许多国家和地区得到应用。
章概要介绍3G的起源、发展进程和演 进，主要内容如下：
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
5
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
32
✓ 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
33
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
移动通信概述 PPT课件
1.3 移动通信发展历史
第二代――数字移动通信系统 ▪ 90 年代开发出了以数字传输、时分多址和窄带码 分多址为主体的移动电话系统，称之为第二代移 动电话系统。代表产品分为两类： – TDMA系统 – N-CDMA系统
1.3 移动通信发展历史
TDMA系统中比较成熟和最有代表性的制式有： 泛欧GSM（全球移动通信系统） 美国D-AMPS（数字AMPS） 日本PDC（个人数字蜂窝电话） N-CDMA系统主要的制式有： 高通公司为首研制的基于IS-95的N-CDMA （窄带CDMA）
MS
NSS
能说出图中英文缩略语的中文意思吗？
1.4 移动通信组成及特点
1.4.2 移动通信系统的工作频段
确定移动通信的频段需考虑以下几个方面： 电波传播特性，天线尺寸； 环境噪声及干扰的影响； 地形、障碍物尺寸及对建筑物的渗透能力； 设备小型化的要求； 与已开发的频段的协调和兼容性。 举例：GSM系统
蜂窝移动通信系统 无线寻呼系统 无绳电话系统 集群移动通信系统 移动卫星通信系统
讨论：联系实际，试对 每种系统举出实例。
1.3 移动通信发展历史
第一代 80年代 模拟 第二代 90年代 数字 第三代 IMT-2000
AMPS 数 模 拟 需求驱动 字 技 技 术 术
GSM CDMA IS95 TDMA IS-136 PDC
1.4 移动通信组成及特点
1.4.3 移动通信特点
与其他通信方式相比较，移动通信有如下特点： （1）移动通信的电波传播环境恶劣：多径效应、 多普勒效应等； （2）受干扰和噪声的影响。 （3）频带利用率要求高。 （4）移动台的移动性强。 （5）建网技术复杂。
相对 运动时，观察者接受到波的频率与 波源发出的频率并不相同的现象。
移动通信简介课件
移动支付安全案例
安全保障
随着移动支付的普及，支付安全成为重要问题。支付宝和微信支付等移动支付平台通过多重加密技术 和安全验证措施，保障用户资金安全。例如，支付宝的双重密码验证和微信支付的脸识别技术都大大 提高了移动支付的安全性。
感您的 看
THANKS
多媒体应用
如视频通话、在线直播、流媒 体等。
02
移通信技
无线电波传播
01
02
03
无线电波传播方式
无线电波通过直射、反射、 折射和散射等方式传播， 受到地形、建筑物和其他 障碍物的影响。
无线电波传播损耗
随着距离的增加，无线电 波的强度会逐渐减弱，受 到空气密度、湿度、大气 层和其他因素的影响。
频谱资源
01
02
03
04
窃听
攻击者通过非法手段监听移动 通信网络，获取用户的通话、
短信等敏感信息。
伪造身份
攻击者伪造用户身份，进行恶 意通话、发送垃圾短信等行为。
恶意软件
攻击者通过向用户手机推送恶 意软件，窃取个人信息或破坏
手机系统。
网络钓鱼
利用仿冒的网站或服务诱骗用 户输入敏感信息，如账号、密
码等。
移动通信安全技术
信功能。
协议特点
不同无线通信协议标准具有不同 的特点和应用场景，如高速数据
传输、低功耗、低成本等。
移动终端设备
移动终端类型
移动终端设备包括手机、 平板电脑、笔记本电脑等， 具有便携性和移动性等特点。
终端硬件组成
移动终端硬件包括显示屏、 处理器、存储器、电源等 部分，支持用户进行通信、 娱乐、办公等应用。
6G网络将实现更高速、更低延 迟、更高可靠性的通信，提供前
移动通信第一章概述.pptx
第一章概述
定义
通信：以传输信息为目的
移动通信：至少一方处于移动状态的通信
定义：
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， 移动体和固定点（固定无线电台或有线用户） 之间的通信。
目录
在2000年5月，国际电联批准了IMT 2000无线接口5种技 术规范，其中以3种CDMA技术为主流，即：频分双工方式：MC －CDMA（cdma2000）和DS-CDMA（WCDMA）； 时分双工方式： CDMA TDD（TD-SCDMA）。
1.1 移动通信发展概况
▪ 3G：以提供移动环境下的多媒体业务和宽带 数据业务为主
1.4 常用移动通信系统
四。 集群移动通信系统 是一种共用无线频道的专用调度移动通信系
统，采用的基本技术是频率共用。
1. 集群的含义
集合各部门专用调度网的频道 (信道) ，实行 多信道共用及系统共用，信道动态分配给用户使用。
1.4 常用移动通信系统
2. 集群系统的特点
①把一些由各部门分散建立的专用通信网集中起来，统 一建网和管理，并动态地利用分配给它们的有限个频道，以
2008年5月24日，工业和信息化部、国家发改委、财政部 联合发布《关于深化电信体制改革的通告》，鼓励中国电 信收购中国联通CDMA网(包括资产和用户)，中国联通与中 国网通合并，中国卫通的基础电信业务并入中国电信，中 国铁通并入中国移动，国内电信运营商由6家变为3家。
2009年1月7日，工业和信息化部正式为中国移动、中国电 信和中国联通发放三张3G牌照，此举标志我国正式进入3G 时代。
1.1 移动通信发展概况 1.2 移动通信的特点及分类 1.3 移动通信系统的构成 1.4 常用移动通信系统 1.5 移动通信系统基本技术简介 1.6 语音编码及信道编码技术
定义
通信：以传输信息为目的
移动通信：至少一方处于移动状态的通信
定义：
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， 移动体和固定点（固定无线电台或有线用户） 之间的通信。
目录
在2000年5月，国际电联批准了IMT 2000无线接口5种技 术规范，其中以3种CDMA技术为主流，即：频分双工方式：MC －CDMA（cdma2000）和DS-CDMA（WCDMA）； 时分双工方式： CDMA TDD（TD-SCDMA）。
1.1 移动通信发展概况
▪ 3G：以提供移动环境下的多媒体业务和宽带 数据业务为主
1.4 常用移动通信系统
四。 集群移动通信系统 是一种共用无线频道的专用调度移动通信系
统，采用的基本技术是频率共用。
1. 集群的含义
集合各部门专用调度网的频道 (信道) ，实行 多信道共用及系统共用，信道动态分配给用户使用。
1.4 常用移动通信系统
2. 集群系统的特点
①把一些由各部门分散建立的专用通信网集中起来，统 一建网和管理，并动态地利用分配给它们的有限个频道，以
2008年5月24日，工业和信息化部、国家发改委、财政部 联合发布《关于深化电信体制改革的通告》，鼓励中国电 信收购中国联通CDMA网(包括资产和用户)，中国联通与中 国网通合并，中国卫通的基础电信业务并入中国电信，中 国铁通并入中国移动，国内电信运营商由6家变为3家。
2009年1月7日，工业和信息化部正式为中国移动、中国电 信和中国联通发放三张3G牌照，此举标志我国正式进入3G 时代。
1.1 移动通信发展概况 1.2 移动通信的特点及分类 1.3 移动通信系统的构成 1.4 常用移动通信系统 1.5 移动通信系统基本技术简介 1.6 语音编码及信道编码技术
3G移动通信ppt课件
❖ 大尺度模型用于描述发射机与接收机之间的长距离 上的信号强度的变化。
❖ 大尺度衰落是由阴影效应引起的，其衰落变化具有 对数正态分布的特征，衰落主要影响无线区的覆盖。
26
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电波传播的基本特性
❖ 小尺度模型用于描述短距离或短时间内信号强度的 快速变化。
❖ 小尺度衰落主要由多径产生，严重影响信号传输质 量，且不可避免，只能采用抗衰落技术来减少其影 响。
一般而言，接收信号的包络根据不同的无线环境 服从瑞利分布和莱斯分布。另外，还有一个具有参数 m的Nakagami-m分布，参数m取不同的值时对应 的分布也不同。
4
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移动通信的发展
❖ 第一代（1G）—模拟蜂窝移动通信系统 ❖ 第二代（2G）—数字蜂窝移动通信系统 ❖ 第三代（3G）—IMT2000 ❖ 第四代（4G）—IMT-Advanced
5
精选PPT课件
第一代（1G）—模拟蜂窝 移动通信系统
第一代蜂窝移动通信采用的空中接入方式为频 分多址接入方式，即所谓的FDMA方式。其传输的无 线信号是模拟量，因为人们称此时的移动通信系统为 模拟通信系统，也称为第一代移动通信系统（1G）。
根据衰落与频率的关系，将衰落分为两种： 频率选择性衰落和非频率选择性衰落 （平坦 衰落）。
40
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时间色散参数和相关带宽
❖ 频率选择性衰落是指传输信道对信号的不同频率成 分有不同的随机响应，信号中不同频率分量不一致， 引起信号波形失真。
❖ 非频率选择性衰落是指信号经过传输信道后，各频 率分量的衰落是相关的具有一致性，衰落波形不失 真。
18
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移动通信的工作方式
❖ 4.移动中继方式
❖ 大尺度衰落是由阴影效应引起的，其衰落变化具有 对数正态分布的特征，衰落主要影响无线区的覆盖。
26
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电波传播的基本特性
❖ 小尺度模型用于描述短距离或短时间内信号强度的 快速变化。
❖ 小尺度衰落主要由多径产生，严重影响信号传输质 量，且不可避免，只能采用抗衰落技术来减少其影 响。
一般而言，接收信号的包络根据不同的无线环境 服从瑞利分布和莱斯分布。另外，还有一个具有参数 m的Nakagami-m分布，参数m取不同的值时对应 的分布也不同。
4
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移动通信的发展
❖ 第一代（1G）—模拟蜂窝移动通信系统 ❖ 第二代（2G）—数字蜂窝移动通信系统 ❖ 第三代（3G）—IMT2000 ❖ 第四代（4G）—IMT-Advanced
5
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第一代（1G）—模拟蜂窝 移动通信系统
第一代蜂窝移动通信采用的空中接入方式为频 分多址接入方式，即所谓的FDMA方式。其传输的无 线信号是模拟量，因为人们称此时的移动通信系统为 模拟通信系统，也称为第一代移动通信系统（1G）。
根据衰落与频率的关系，将衰落分为两种： 频率选择性衰落和非频率选择性衰落 （平坦 衰落）。
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时间色散参数和相关带宽
❖ 频率选择性衰落是指传输信道对信号的不同频率成 分有不同的随机响应，信号中不同频率分量不一致， 引起信号波形失真。
❖ 非频率选择性衰落是指信号经过传输信道后，各频 率分量的衰落是相关的具有一致性，衰落波形不失 真。
18
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移动通信的工作方式
❖ 4.移动中继方式
第三代移动通信系统概述ppt课件
上行信道导频
切换
功率控制速度
语音编码 业务信道编码 控制信道编码
1500HZ
自适应多速率语音编码 AMR 卷积码,码率1/2或1/3,高 速用TURBO 卷积码,码率为1/2
800HZ
可变速率 卷积码,码率1/2或1/3,高 速用TURBO 前向:卷积码,码率1/4 反向:卷积码,码率为1/2
1400HZ
R4网络结构
R4网络特点
R4核心思想：
1. 核心网电路域引入承载和控制分离的软交换架构； 2. 核心网电路域支持TDM/IP/ATM承载。
R4核心网侧的主要特点和变化：
1. R4标准是R99标准的超集，反向兼容R99网络； 2. 电路域引入基于软交换的控制和承载分离构 架； 3. R4电路域支持TDM /ATM /IP承载； 4. 基于IP承载，R4支持SIGTRAN信令； 5. 基于ATM、IP承载R4支持BICC实现局间互通； 6. 引入TrFO功能，节省传输带宽； 7. R4标准引入新的业务与网络结构基本无关； 8. R4对MMS、LCS、OSA、STREAM等业务做了增强， 但其业务架构同样适用于R99的网络结构。
自适应多速率语音编 码AMR 卷积码,码率1/2或1/3, 高速用TURBO 卷积码,码率为1/2或 1/3;1/3TURBO
IMT-2000的频谱分配(MHz)
中国3G移动通信的频谱分配
1755 1785 1850 1880 1920 1980 2010 2025 2110 2170 2200 2300 2400
5MHZ
3.84Mcps 10ms 异步（不需GPS) QPSK/BPSK 4-512 导频/TPC/业务信道/ 信令/分组业务码时分 复用
精品课件-移动通信-第1章
第1章 概述
第1章 概述
1.1 移动通信及其特点 1.2 移动通信的工作方式 1.3 移动通信系统的组成 1.4 移动通信系统的频段使用 1.5 多址方式 1.6 其他常用技术 1.7 移动通信系统的发展 1.8 第五代移动通信(5G)标准及现状
第1章 概述
1.1 移动通信及其特点 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：
第1章 概述
VLR是存储用户位置信息的动态数据库。当漫游用户进入 某个MSC区域时，必须向该MSC相关的VLR登记，并被分配一个 移动用户漫游号（MSRN），在VLR中建立该用户的有关信息， 其中包括移动用户识别码（MSI）、移动用户漫游号（MSRN）， 所在位置区的标志以及向用户提供的服务等参数，这些信息 是从相应的HLR中传递过来的。MSC在处理入网、出网呼叫时 需要查询VLR中的有关信息。一个VLR可以负责一个或若干个 MSC区域。
(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
值有关fd与，移即动台运动速度v、工f作d 频 率v cfo（s或 波长λ）及(电1-波1)到达角θ
多普勒频移导致附加调频噪声。
第1章 概述
(3) 干扰严重。 (4) 接收设备动态范围大。 (5) 需要采用位置登记、 过境切换等移动性管理技 术。 (6) 综合了各种技术。 (7) 对设备要求苛刻。
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， 电台需配对使用， 否则通信双方无法通话， 故异频单工方式主要用于有中心转 信台转发(单工转发或双工转发)的情况。 所谓单工转发， 即 中心转信台使用一组频率(如收用f1， 发用f2)， 一旦接收到 载波信号即转去发送。 所谓双工转发, 即中心转信台使用两 组频率(一组收用f1， 发用f2； 另一组收用f3， 发用f4)， 任 一路一旦接收到载波信号即转去发送。
第1章 概述
1.1 移动通信及其特点 1.2 移动通信的工作方式 1.3 移动通信系统的组成 1.4 移动通信系统的频段使用 1.5 多址方式 1.6 其他常用技术 1.7 移动通信系统的发展 1.8 第五代移动通信(5G)标准及现状
第1章 概述
1.1 移动通信及其特点 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：
第1章 概述
VLR是存储用户位置信息的动态数据库。当漫游用户进入 某个MSC区域时，必须向该MSC相关的VLR登记，并被分配一个 移动用户漫游号（MSRN），在VLR中建立该用户的有关信息， 其中包括移动用户识别码（MSI）、移动用户漫游号（MSRN）， 所在位置区的标志以及向用户提供的服务等参数，这些信息 是从相应的HLR中传递过来的。MSC在处理入网、出网呼叫时 需要查询VLR中的有关信息。一个VLR可以负责一个或若干个 MSC区域。
(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
值有关fd与，移即动台运动速度v、工f作d 频 率v cfo（s或 波长λ）及(电1-波1)到达角θ
多普勒频移导致附加调频噪声。
第1章 概述
(3) 干扰严重。 (4) 接收设备动态范围大。 (5) 需要采用位置登记、 过境切换等移动性管理技 术。 (6) 综合了各种技术。 (7) 对设备要求苛刻。
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， 电台需配对使用， 否则通信双方无法通话， 故异频单工方式主要用于有中心转 信台转发(单工转发或双工转发)的情况。 所谓单工转发， 即 中心转信台使用一组频率(如收用f1， 发用f2)， 一旦接收到 载波信号即转去发送。 所谓双工转发, 即中心转信台使用两 组频率(一组收用f1， 发用f2； 另一组收用f3， 发用f4)， 任 一路一旦接收到载波信号即转去发送。
第三代移动通信-3G系统概述-技术概述20页PPT
3G的技术概述 3G的商用情况 3G的业务介绍
3G的技术概述－ 基本概念
3G全称The Third Generation 第三代移动通信 技术
第三代移动通信系统是建立在ITU IMT-2000建议 基础上的，工作在2GHz频段、最高速率可达 2Mbit/s的宽带移动通信系统。
目标： 全球统一频段、统一标准、全球无缝覆盖 高效的频谱效率 更高的服务质量、保密性可靠性 易于从2G系统平滑演进与过渡，并反向兼容2G
• 欧洲大部分国家采用了拍卖或者招标方 式发放了牌照
• 亚洲，日本是唯一一个通过评审方式免 费颁发3G牌照的国家，而其他几个已经 颁发牌照的亚洲国家——韩国、新加坡 等采用的是拍卖的方式
3G的商用概述－全球 3G牌照发放情况
全球共颁发许可证数量为164 张，目前实际由公司持有的有效3G 许可证有155 张
3G的商用概述－日本 3G牌照发放情况
• 日本：
– 已发放3张3G运营执照，NTT Docomo、 KDDI、Vodafone KK。每个运营商分得 20×2MHZ频率。
– NTT、 Vodafone KK采用WCDMA技术， KDDI采用CDMA2000技术。
3G的商用概述－韩国 3G牌照发放情况
• CDMA2000
CDMA2000也称为CDMA MultiCarrier，多载波DMA。由美国高通北美公 司为主导提出，摩托罗拉、Lucent和后来 加入的韩国三星都有参与，韩国现在成为 该标准的主导者。这套系统是从窄频 CDMA One数字标准衍生出来的，可以从 原有的CDMA One结构直接升级到3G，建 设成本低廉。但目前使用CDMA的地区只 有日、韩和北美，所以CDMA2000的支持
3G的技术概述－主流技术标准 CDMA2000
3G的技术概述－ 基本概念
3G全称The Third Generation 第三代移动通信 技术
第三代移动通信系统是建立在ITU IMT-2000建议 基础上的，工作在2GHz频段、最高速率可达 2Mbit/s的宽带移动通信系统。
目标： 全球统一频段、统一标准、全球无缝覆盖 高效的频谱效率 更高的服务质量、保密性可靠性 易于从2G系统平滑演进与过渡，并反向兼容2G
• 欧洲大部分国家采用了拍卖或者招标方 式发放了牌照
• 亚洲，日本是唯一一个通过评审方式免 费颁发3G牌照的国家，而其他几个已经 颁发牌照的亚洲国家——韩国、新加坡 等采用的是拍卖的方式
3G的商用概述－全球 3G牌照发放情况
全球共颁发许可证数量为164 张，目前实际由公司持有的有效3G 许可证有155 张
3G的商用概述－日本 3G牌照发放情况
• 日本：
– 已发放3张3G运营执照，NTT Docomo、 KDDI、Vodafone KK。每个运营商分得 20×2MHZ频率。
– NTT、 Vodafone KK采用WCDMA技术， KDDI采用CDMA2000技术。
3G的商用概述－韩国 3G牌照发放情况
• CDMA2000
CDMA2000也称为CDMA MultiCarrier，多载波DMA。由美国高通北美公 司为主导提出，摩托罗拉、Lucent和后来 加入的韩国三星都有参与，韩国现在成为 该标准的主导者。这套系统是从窄频 CDMA One数字标准衍生出来的，可以从 原有的CDMA One结构直接升级到3G，建 设成本低廉。但目前使用CDMA的地区只 有日、韩和北美，所以CDMA2000的支持
3G的技术概述－主流技术标准 CDMA2000
移动通信系统ppt课件
的影响。
无线电波传播模型
为了描述无线电波在传播过程中的 衰减和失真，建立了多种传播模型， 如路径损耗模型、阴影衰落模型等。
无线电波传播环境
无线电波传播环境包括城市、郊区、 农村等不同场景，不同环境下的无 线电波传播特性存在差异。
多址接入技术
FDMA（频分多址）
CDMA（码分多址）
每个用户在特定的频率上通信，通过 不同的频率划分信道，实现多用户同 时通信。
移动通信在智慧城市建设中的应用
效果评估
01
减少交通拥堵30%，提高道路使用效率。
案例二
02
智能安防监控系统
应用场景
03
视频监控、报警联动、远程控制。
移动通信在智慧城市建设中的应用
技术实现
移动通信网络传输视频数据，云计算处理视频分析。
效果评估
提高安防监控效率，减少安全事故发生率。
移动医疗与远程诊断的实践案例
移动通信具有灵活性、便捷性、 广泛覆盖性和实时性等特点，能 够满足用户在移动过程中对通信 的需求。
移动通信的发展历程
01
02
03
04
05
1G模拟通信系统 2G数字通信系统 3G多媒体通信系 4G高速多媒体通 5G超高速多媒体
统
信系统
通信系统
第一代移动通信系统采用 模拟信号传输，主要提供 语音通话服务，代表性技 术有NMT和AMPS等。
背景
山区地形复杂，信号传 输受阻，存在信号盲区。
移动通信网络规划与优化案例
优化措施
采用定向天线、增加中继站、调整基 站参数等。
实施效果
消除信号盲区，提高信号覆盖率，降 低故障率。
移动通信在智慧城市建设中的应用
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无线电波传播模型
为了描述无线电波在传播过程中的 衰减和失真，建立了多种传播模型， 如路径损耗模型、阴影衰落模型等。
无线电波传播环境
无线电波传播环境包括城市、郊区、 农村等不同场景，不同环境下的无 线电波传播特性存在差异。
多址接入技术
FDMA（频分多址）
CDMA（码分多址）
每个用户在特定的频率上通信，通过 不同的频率划分信道，实现多用户同 时通信。
移动通信在智慧城市建设中的应用
效果评估
01
减少交通拥堵30%，提高道路使用效率。
案例二
02
智能安防监控系统
应用场景
03
视频监控、报警联动、远程控制。
移动通信在智慧城市建设中的应用
技术实现
移动通信网络传输视频数据，云计算处理视频分析。
效果评估
提高安防监控效率，减少安全事故发生率。
移动医疗与远程诊断的实践案例
移动通信具有灵活性、便捷性、 广泛覆盖性和实时性等特点，能 够满足用户在移动过程中对通信 的需求。
移动通信的发展历程
01
02
03
04
05
1G模拟通信系统 2G数字通信系统 3G多媒体通信系 4G高速多媒体通 5G超高速多媒体
统
信系统
通信系统
第一代移动通信系统采用 模拟信号传输，主要提供 语音通话服务，代表性技 术有NMT和AMPS等。
背景
山区地形复杂，信号传 输受阻，存在信号盲区。
移动通信网络规划与优化案例
优化措施
采用定向天线、增加中继站、调整基 站参数等。
实施效果
消除信号盲区，提高信号覆盖率，降 低故障率。
移动通信在智慧城市建设中的应用
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基于TDMA技术的有： （1）IMT－2000 TDMA SC，对应UWC136； （2）IMT－2000 TDMA MC，对应DECT。
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图1-1 IMT-2000地面无线接口标准
表1-2
三种主流3G标准的比较
载频带宽 多址方式 频率重用率 码片速率 信道编码 扩频码 物理层扩频因子 调制方式 帧长 每帧时隙数 最大数据速率（理论 值）
将服务区域划分成小区所带来的一个很 自然的问题是并非所有的移动中通话都能在 单个小区内完成，例如，一辆快速行驶的汽 车在一次通话中可能通过若干小区。
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移动台在小区范围内以所分配频率与基站 建立无线链路，通过基站连接到移动交换中 心，然后再连接到有线电话用户或其他小区 的移动用户。
当移动台从一个小区进入相邻小区时，由 于工作频率和接续服务改变，需要在通话过 程中将移动台的工作频率和接续控制自其离 开的小区交换给正在进入的小区，这个过程 就称为越区切换。
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而且一旦新的小区所能支持的用户数量又 达到饱和，还可将这些小区进一步分裂，以 适应持续增长的业务需求，这种过程称为小 区分裂，是蜂窝移动系统在运行过程中为适 应用户数持续增长而逐步提高其容量的独特 方式。
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1.2.3 越区切换
越区切换（handover）是蜂窝移动通信 系统的另一关键技术。
FDD系统
TDD系统
终端500km/h的移动速度下 提供144kbit/s的数据传输速率
终端120km/h的移动速度下 提供144kbit/s的数据速率
终端中、低速的移动速度下 提供384kbit/s的数据传输速率
终端中、低速的移动速度下 提供384kbit/s的数据速率
终端步行的移动速度或固定不
终端步行的移动速度或固定
1.2.1 频率复用
Page 15
图1-4 蜂窝频率复用思想图解
1.2.2 小区分裂
一般说，小区越小（频率组不变），单 位面积可容纳的用户数越多，即系统的频率 利用率越高。
由此可以设想，当用户数增加并达到每 个小区所能提供服务的最大数量时，如果把 小区分割成更小的蜂窝状区域，并使用相同 的频率复用模式，那么分裂后的新小区能支 持和原小区同样数量的用户，也就提高了系 统单位面积可服务的用户数。
功率控制
接收机 基站间同步
CDMA2000 频率对，1.25/3.75MHz DS-CDMA/MC-CDMA 1 1.2288/3.6864Mchip/s 卷积码，Turbo码 Walsh码，伪随机码 4-256 下行：QPSK，上行：BPSK 20ms 不分时隙 2.4Mbit/s（1x EV-DO）
开环功控，快速闭环功控 （1600Hz）
Rake
异步
开环功控，快速闭环功控 （200Hz）
联合检测（移动台：Rake）
同步
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Page 11
图1-2 3G标准演进图
如图1-2所示，目前对于3G的每个标准都 有一套方案将2G网络升级到3G，并且尽力满 足前、后向兼容，演进路线如下：
（1）向CDMA2000可能的演进路线是IS95（或CDMA One）→CDMA2000 1x（CDMA 2000单载波系统）→CDMA2000 3x（CDMA2000 三载波系统）；
移动
不移动
提供2Mbit/s的数据传送速率
提供2Mbit/s的数据传送速率
Page 7
其中，基于CDMA技术的有： （1）IMT－2000 CDMA DS，对应WCDMA； （2）IMT－2000 CDMA MC ，对应CDMA2000； （3）IMT－2000 CDMA TDD，对应TD-SCDMA。
第1章 移动通信概述
1.1 移动通信发展历史 1.2 蜂窝移动通信的基本概念 1.3 无线传播环境 1.4 移动通信的信号传输处理技术 1.5 扩频技术
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整体概况
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概况2
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概况3
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1.2 蜂窝移动通信的基本概念 1.2.1 频率复用 1.2.2 小区分裂 1.2.3 越区切换
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蜂窝移动通信网络以小功率发射机来覆
盖较小区域，这样的小区域称为蜂窝的小区 （Cell），如图1-3所示，以许多小区拼合覆
盖整个服务区。
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图1-3 蜂窝移动通信网络系统图例
Page 5
1.1 移动通信发展历史
1．公用汽车电话 2．第一代模拟蜂窝移动通信 3．第二代数字蜂窝移动通信
（1）GSMБайду номын сангаас（2）IS-95 CDMA
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4．第三代蜂窝移动通信系统及其标准化
表1-1 ITU-R对第三代移动通信的基本要求
双工方式 应用情景
地面高速移动
地面中、低速移 动
地面步行、室内 固定用户
（2）向WCDMA可能的演进路线是 GSM→GPRS（→EDGE）→WCDMA，并且为了进 一步强化系统，实现更高的数据速率，在 WCDMA R5规范中推出HSDPA作为未来的演进方 向；
（3）向TD-SCDMA的演进路线尚不明朗， 可能基于GSM网、MAP网实现平滑过渡，同时 也兼容ANSI-41向3G过渡。
开环功控，快速闭环功控 （800Hz） Rake GPS同步
WCDMA 频率对，5MHz DS-CDMA 1 3.84Mchip/s 卷积码，Turbo码 OVSF 4-256 下行：QPSK，上行：HPSK 10ms 15 2Mbit/s
TD-SCDMA 单频段，1.6MHz TDMA/DS-CDMA 1 1.28Mchip/s 卷积码，Turbo码 OVSF 1，2，4，8，16 QPSK，8-PSK（可选） 10ms（分为两个子帧） 7（6个业务时隙） 2Mbit/s
本章内容
移动通信发展历史 蜂窝移动通信的基本概念 无线传播环境 移动通信的信号传输处理技术 扩频技术
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本章重点
蜂窝移动通信的基本概念 无线传播环境 移动通信的信号传输处理技术 扩频技术
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学习本章目的和要求
了解移动通信发展历史 熟悉蜂窝移动通信的基本概念 了解无线传播环境 了解移动通信的信号传输处理技术和扩 频技术
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图1-1 IMT-2000地面无线接口标准
表1-2
三种主流3G标准的比较
载频带宽 多址方式 频率重用率 码片速率 信道编码 扩频码 物理层扩频因子 调制方式 帧长 每帧时隙数 最大数据速率（理论 值）
将服务区域划分成小区所带来的一个很 自然的问题是并非所有的移动中通话都能在 单个小区内完成，例如，一辆快速行驶的汽 车在一次通话中可能通过若干小区。
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移动台在小区范围内以所分配频率与基站 建立无线链路，通过基站连接到移动交换中 心，然后再连接到有线电话用户或其他小区 的移动用户。
当移动台从一个小区进入相邻小区时，由 于工作频率和接续服务改变，需要在通话过 程中将移动台的工作频率和接续控制自其离 开的小区交换给正在进入的小区，这个过程 就称为越区切换。
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而且一旦新的小区所能支持的用户数量又 达到饱和，还可将这些小区进一步分裂，以 适应持续增长的业务需求，这种过程称为小 区分裂，是蜂窝移动系统在运行过程中为适 应用户数持续增长而逐步提高其容量的独特 方式。
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1.2.3 越区切换
越区切换（handover）是蜂窝移动通信 系统的另一关键技术。
FDD系统
TDD系统
终端500km/h的移动速度下 提供144kbit/s的数据传输速率
终端120km/h的移动速度下 提供144kbit/s的数据速率
终端中、低速的移动速度下 提供384kbit/s的数据传输速率
终端中、低速的移动速度下 提供384kbit/s的数据速率
终端步行的移动速度或固定不
终端步行的移动速度或固定
1.2.1 频率复用
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图1-4 蜂窝频率复用思想图解
1.2.2 小区分裂
一般说，小区越小（频率组不变），单 位面积可容纳的用户数越多，即系统的频率 利用率越高。
由此可以设想，当用户数增加并达到每 个小区所能提供服务的最大数量时，如果把 小区分割成更小的蜂窝状区域，并使用相同 的频率复用模式，那么分裂后的新小区能支 持和原小区同样数量的用户，也就提高了系 统单位面积可服务的用户数。
功率控制
接收机 基站间同步
CDMA2000 频率对，1.25/3.75MHz DS-CDMA/MC-CDMA 1 1.2288/3.6864Mchip/s 卷积码，Turbo码 Walsh码，伪随机码 4-256 下行：QPSK，上行：BPSK 20ms 不分时隙 2.4Mbit/s（1x EV-DO）
开环功控，快速闭环功控 （1600Hz）
Rake
异步
开环功控，快速闭环功控 （200Hz）
联合检测（移动台：Rake）
同步
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图1-2 3G标准演进图
如图1-2所示，目前对于3G的每个标准都 有一套方案将2G网络升级到3G，并且尽力满 足前、后向兼容，演进路线如下：
（1）向CDMA2000可能的演进路线是IS95（或CDMA One）→CDMA2000 1x（CDMA 2000单载波系统）→CDMA2000 3x（CDMA2000 三载波系统）；
移动
不移动
提供2Mbit/s的数据传送速率
提供2Mbit/s的数据传送速率
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其中，基于CDMA技术的有： （1）IMT－2000 CDMA DS，对应WCDMA； （2）IMT－2000 CDMA MC ，对应CDMA2000； （3）IMT－2000 CDMA TDD，对应TD-SCDMA。
第1章 移动通信概述
1.1 移动通信发展历史 1.2 蜂窝移动通信的基本概念 1.3 无线传播环境 1.4 移动通信的信号传输处理技术 1.5 扩频技术
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1.2 蜂窝移动通信的基本概念 1.2.1 频率复用 1.2.2 小区分裂 1.2.3 越区切换
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蜂窝移动通信网络以小功率发射机来覆
盖较小区域，这样的小区域称为蜂窝的小区 （Cell），如图1-3所示，以许多小区拼合覆
盖整个服务区。
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图1-3 蜂窝移动通信网络系统图例
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1.1 移动通信发展历史
1．公用汽车电话 2．第一代模拟蜂窝移动通信 3．第二代数字蜂窝移动通信
（1）GSMБайду номын сангаас（2）IS-95 CDMA
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4．第三代蜂窝移动通信系统及其标准化
表1-1 ITU-R对第三代移动通信的基本要求
双工方式 应用情景
地面高速移动
地面中、低速移 动
地面步行、室内 固定用户
（2）向WCDMA可能的演进路线是 GSM→GPRS（→EDGE）→WCDMA，并且为了进 一步强化系统，实现更高的数据速率，在 WCDMA R5规范中推出HSDPA作为未来的演进方 向；
（3）向TD-SCDMA的演进路线尚不明朗， 可能基于GSM网、MAP网实现平滑过渡，同时 也兼容ANSI-41向3G过渡。
开环功控，快速闭环功控 （800Hz） Rake GPS同步
WCDMA 频率对，5MHz DS-CDMA 1 3.84Mchip/s 卷积码，Turbo码 OVSF 4-256 下行：QPSK，上行：HPSK 10ms 15 2Mbit/s
TD-SCDMA 单频段，1.6MHz TDMA/DS-CDMA 1 1.28Mchip/s 卷积码，Turbo码 OVSF 1，2，4，8，16 QPSK，8-PSK（可选） 10ms（分为两个子帧） 7（6个业务时隙） 2Mbit/s
本章内容
移动通信发展历史 蜂窝移动通信的基本概念 无线传播环境 移动通信的信号传输处理技术 扩频技术
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本章重点
蜂窝移动通信的基本概念 无线传播环境 移动通信的信号传输处理技术 扩频技术
Page 4
学习本章目的和要求
了解移动通信发展历史 熟悉蜂窝移动通信的基本概念 了解无线传播环境 了解移动通信的信号传输处理技术和扩 频技术