移动通信原理与技术第1章 移动通信概述
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❖美国马克尼博物馆： http://www.marconiusa.org
❖1905年，费森堡首次进行无线电传输话音 及音乐的实验。
1.2.1 移动通信的发展历史
· 第一阶段从20世纪20年代至40年代。
在这期间，首先在短波几个频段上开发 出专用移动通信系统，特点是专用系统的 应用，工作频率较低。
1.2 移动通信发展概况
95(QualcHale Waihona Puke Baidum)
1.2 移动通信发展概况
· 第六阶段从20世纪90年代中期至21世纪 初，伴随着对第三代移动通信的大量谈论， 以及2.5G产品GPRS系统的过渡，3G (3G技 术名为IMT-2000)走上了通信舞台的前沿。
IMT-2000（International Mobile Telecommunication 2000）的名称为第三代 移动通信系统制定了总目标：
➢ 赵荣黎编著，《数字蜂窝移动通信系统》，电 子工业出版社
➢ 宋拯，惠聪，张帆编，《移动通信技术》第2版， 北京理工大学出版社
➢ 沙学军，吴宣利，何晨光编，《移动通信原理、 技术与系统》，电子工业出版社
➢ 范波勇等著，《LTE移动通信技术》，人民邮 电出版社
第1章 移动通信概述
1.1 移动通信的概念及特点
这一阶段是移动通信系统改进与完善 的阶段，其特点是采用大区制、中小容量， 实现了自动选频与自动接续。
1.2 移动通信发展概况
· 第四阶段从20世纪70年代中期至80年 代中期。 这是移动通信蓬勃发展时期。
· 1978年底，美国贝尔试验室提出了蜂 窝网的概念，成功研制了世界上首个蜂窝 移动通信网，这一阶段的特点是蜂窝状移 动通信网成为实用系统，并在世界各地迅 速发展，形成了所谓的第一代移动通信系 统。
移动通信原理与技术
本课程是为通信工程系本科大四学生开 设的专业必修课，亦可作为选修课程。
主要讲授移动通信系统的基本概念，基 本理论，基本技术及几代移动通信的典型 系统及应用 。内容以当前广泛应用的移 动通信新技术和移动通信系统为背景，力 求能反映近年来国内外移动通信的发展状 况。
通过本课程的学习
的结合。
2.电波传播条件复杂
存在多径干扰、信号传播延迟和展宽等。
3.噪声和干扰严重
外部干扰+自身干扰 采取有效的抗干扰措施。
4. 系统和网络结构复杂 5. 要求频带利用率高、移动设备性能好
1.2 移动通信发展概况
❖1897年，马可尼在陆地和一艘拖船上完成 莫尔斯电码无线通信实验，标志无线电通信 的开始，开创了海上通信业。1912年泰坦尼 克号底的沉没突出了无线电通信在航海中的 重要性，使海上无线通信得到广泛应用。
· 第二阶段从20世纪40年代中期至60年 代初期。
在此期间内，出现了公用移动通信业务。
这一阶段的特点是移动通信从专用网向 公用网过渡，接续方式为人工，网的容量 较小。
1.2 移动通信发展概况
· 第三阶段从20世纪60年代中期至70年代 中期。
在此期间，美国推出了改进型移动电话 系统（IMTS），采用大区制、中小容量， 实现了无线频道自动选择并能够自动接续 到公用电话网。
3G的发展可分为两个阶段：
第一阶段：语音传输以“电路交换”为基础 的网络上运行；数据传输以“IP分组交换” 为核心的网络上运行。
第二阶段：下一代网络阶段，完成基本“IP 分组交换”， “电路交换”完全淘汰。
1.2.2 我国移动通信的发展
• 我国开始发展移动通信电话业务始于1981年，当 时采用的是早期150MHz系统，8个信道，能容纳的 用户数只有20个。随后相继发展的有450MHz系统 ，如重庆市电信局首期建设的诺瓦特系统、河南省 交通厅建成的MAT-A系统等。1987年，我国在上海 首次开通了TACS制式的900MHz模拟蜂窝移动电话 系统。
1.2
移动通信发展概况
1.3 移动通信的分类及工作方式
1.4 移动通信采用的基本技术
1.5 移动通信的典型应用系统
1.1 移动通信的概念及特点
1.1.1 移动通信的概念
·移动通信就是通信双方至少有一方是 在运动中 （或临时静止状态） 实现通信 的通信方式，包括海、陆、空移动通信。 采用的频段遍及低频、中频、高频、甚 高频和特高频。
· 第五阶段从20世纪80年代中期开始。
模拟蜂窝网虽然取得了很大成功，但 也暴露了一些问题。
解决这些问题的方法是开发新一代数 字蜂窝移动通信系统，即第二代移动通信 系统。
第二代移动通信特点
数字（双模、双频） 语音和数据通信 宏/微小区 户内/户外覆盖 保密性好、容量大 主要接入技术：TDMA 数据速率：9.6k~32Kbps 主要标准：GSM(欧洲)，IS-
第一代移动通信特点：
模拟（蜂窝） 仅限语音通信 仅为宏小区 主要用于户外覆盖 无法长途漫游 保密性差、通话质量差 主要接入技术： FDMA 以企业用户为中心 主要代表：AMPS(美国先进移动
电话系统）、TACS(欧洲全接入 通信系统)
1.2 移动通信发展概况
· 例如，固定体与移动体之间或移动体 与移动体之间的信息交换，都属于移动 通信。
移动体可以是人，也可以是汽车、火车、轮 船、飞机、收音机等在移动状态中的物体。
固定体包括固定无线电台、有线用户等。
1.1.2 移动通信的特点
1.移动性
移动用户可以自由活动，其位置不受束缚。 移动通信必须是无线通信，或无线通信与有线通信
➢ 工作在2000MHz频段 ➢ 最高业务速率可达2000kb/s
第三代移动通信系统3大标准体制
WCDMA (欧洲、日本)
cdma2000 (北美)
TD-SCDMA (中国)
第三代移动通信特点
频谱利用率高 服务质量好 高速传输支持多媒体业务
室内环境至少2Mbps 步行环境至少384kbps 车速环境至少144kbps 传输速率按需分配 支持上、下行链路的不对称需求 易于从第二代系统过渡 支持全球无缝漫游
• 了解移动通信的发展进程 • 掌握移动通信电波传输特性及损耗模型 • 编码和调制技术 • 抗信道衰落技术 • 组网技术 • 2G移动通信系统 • 3G移动通信系统 • LTE移动通信系统 • 5G移动通信展望
参考书
➢ 蔡涛等译，《无线通信原理与应用》，电子工 业出版社
➢ 祁玉生等著，《现代移动通信系统》，通信工 程丛书，人民邮电出版社
❖1905年，费森堡首次进行无线电传输话音 及音乐的实验。
1.2.1 移动通信的发展历史
· 第一阶段从20世纪20年代至40年代。
在这期间，首先在短波几个频段上开发 出专用移动通信系统，特点是专用系统的 应用，工作频率较低。
1.2 移动通信发展概况
95(QualcHale Waihona Puke Baidum)
1.2 移动通信发展概况
· 第六阶段从20世纪90年代中期至21世纪 初，伴随着对第三代移动通信的大量谈论， 以及2.5G产品GPRS系统的过渡，3G (3G技 术名为IMT-2000)走上了通信舞台的前沿。
IMT-2000（International Mobile Telecommunication 2000）的名称为第三代 移动通信系统制定了总目标：
➢ 赵荣黎编著，《数字蜂窝移动通信系统》，电 子工业出版社
➢ 宋拯，惠聪，张帆编，《移动通信技术》第2版， 北京理工大学出版社
➢ 沙学军，吴宣利，何晨光编，《移动通信原理、 技术与系统》，电子工业出版社
➢ 范波勇等著，《LTE移动通信技术》，人民邮 电出版社
第1章 移动通信概述
1.1 移动通信的概念及特点
这一阶段是移动通信系统改进与完善 的阶段，其特点是采用大区制、中小容量， 实现了自动选频与自动接续。
1.2 移动通信发展概况
· 第四阶段从20世纪70年代中期至80年 代中期。 这是移动通信蓬勃发展时期。
· 1978年底，美国贝尔试验室提出了蜂 窝网的概念，成功研制了世界上首个蜂窝 移动通信网，这一阶段的特点是蜂窝状移 动通信网成为实用系统，并在世界各地迅 速发展，形成了所谓的第一代移动通信系 统。
移动通信原理与技术
本课程是为通信工程系本科大四学生开 设的专业必修课，亦可作为选修课程。
主要讲授移动通信系统的基本概念，基 本理论，基本技术及几代移动通信的典型 系统及应用 。内容以当前广泛应用的移 动通信新技术和移动通信系统为背景，力 求能反映近年来国内外移动通信的发展状 况。
通过本课程的学习
的结合。
2.电波传播条件复杂
存在多径干扰、信号传播延迟和展宽等。
3.噪声和干扰严重
外部干扰+自身干扰 采取有效的抗干扰措施。
4. 系统和网络结构复杂 5. 要求频带利用率高、移动设备性能好
1.2 移动通信发展概况
❖1897年，马可尼在陆地和一艘拖船上完成 莫尔斯电码无线通信实验，标志无线电通信 的开始，开创了海上通信业。1912年泰坦尼 克号底的沉没突出了无线电通信在航海中的 重要性，使海上无线通信得到广泛应用。
· 第二阶段从20世纪40年代中期至60年 代初期。
在此期间内，出现了公用移动通信业务。
这一阶段的特点是移动通信从专用网向 公用网过渡，接续方式为人工，网的容量 较小。
1.2 移动通信发展概况
· 第三阶段从20世纪60年代中期至70年代 中期。
在此期间，美国推出了改进型移动电话 系统（IMTS），采用大区制、中小容量， 实现了无线频道自动选择并能够自动接续 到公用电话网。
3G的发展可分为两个阶段：
第一阶段：语音传输以“电路交换”为基础 的网络上运行；数据传输以“IP分组交换” 为核心的网络上运行。
第二阶段：下一代网络阶段，完成基本“IP 分组交换”， “电路交换”完全淘汰。
1.2.2 我国移动通信的发展
• 我国开始发展移动通信电话业务始于1981年，当 时采用的是早期150MHz系统，8个信道，能容纳的 用户数只有20个。随后相继发展的有450MHz系统 ，如重庆市电信局首期建设的诺瓦特系统、河南省 交通厅建成的MAT-A系统等。1987年，我国在上海 首次开通了TACS制式的900MHz模拟蜂窝移动电话 系统。
1.2
移动通信发展概况
1.3 移动通信的分类及工作方式
1.4 移动通信采用的基本技术
1.5 移动通信的典型应用系统
1.1 移动通信的概念及特点
1.1.1 移动通信的概念
·移动通信就是通信双方至少有一方是 在运动中 （或临时静止状态） 实现通信 的通信方式，包括海、陆、空移动通信。 采用的频段遍及低频、中频、高频、甚 高频和特高频。
· 第五阶段从20世纪80年代中期开始。
模拟蜂窝网虽然取得了很大成功，但 也暴露了一些问题。
解决这些问题的方法是开发新一代数 字蜂窝移动通信系统，即第二代移动通信 系统。
第二代移动通信特点
数字（双模、双频） 语音和数据通信 宏/微小区 户内/户外覆盖 保密性好、容量大 主要接入技术：TDMA 数据速率：9.6k~32Kbps 主要标准：GSM(欧洲)，IS-
第一代移动通信特点：
模拟（蜂窝） 仅限语音通信 仅为宏小区 主要用于户外覆盖 无法长途漫游 保密性差、通话质量差 主要接入技术： FDMA 以企业用户为中心 主要代表：AMPS(美国先进移动
电话系统）、TACS(欧洲全接入 通信系统)
1.2 移动通信发展概况
· 例如，固定体与移动体之间或移动体 与移动体之间的信息交换，都属于移动 通信。
移动体可以是人，也可以是汽车、火车、轮 船、飞机、收音机等在移动状态中的物体。
固定体包括固定无线电台、有线用户等。
1.1.2 移动通信的特点
1.移动性
移动用户可以自由活动，其位置不受束缚。 移动通信必须是无线通信，或无线通信与有线通信
➢ 工作在2000MHz频段 ➢ 最高业务速率可达2000kb/s
第三代移动通信系统3大标准体制
WCDMA (欧洲、日本)
cdma2000 (北美)
TD-SCDMA (中国)
第三代移动通信特点
频谱利用率高 服务质量好 高速传输支持多媒体业务
室内环境至少2Mbps 步行环境至少384kbps 车速环境至少144kbps 传输速率按需分配 支持上、下行链路的不对称需求 易于从第二代系统过渡 支持全球无缝漫游
• 了解移动通信的发展进程 • 掌握移动通信电波传输特性及损耗模型 • 编码和调制技术 • 抗信道衰落技术 • 组网技术 • 2G移动通信系统 • 3G移动通信系统 • LTE移动通信系统 • 5G移动通信展望
参考书
➢ 蔡涛等译，《无线通信原理与应用》，电子工 业出版社
➢ 祁玉生等著，《现代移动通信系统》，通信工 程丛书，人民邮电出版社