0移动通信系统简介
第五代移动通信(5G)简介
第五代移动通信(5G)简介第五代移动通信（5G）简介一、引言随着科技的发展，移动通信系统已经进入到第五代（5G）阶段。
5G作为一种新的移动通信标准，将带来许多创新和改变。
本文将介绍5G的基本原理、技术特点和应用前景。
二、5G的基本原理1.多频段技术.5G使用了更多的频段，包括低频、中频和高频，以实现更高的容量和更快的速度。
2.大规模天线阵列.5G采用了大规模的天线阵列技术，可以更好地控制无线信号的传播方向和形状，提高信号覆盖和容量。
3.高密度小区.5G将实现更高的小区密度，通过更多的小基站覆盖，提高网络容量和覆盖范围。
4.虚拟化技术.5G采用了网络虚拟化和功能虚拟化技术，可以更好地适应不同应用场景和业务需求，提高网络灵活性和效率。
5.高性能计算和边缘计算.5G利用高性能计算和边缘计算技术，将计算和存储资源放置在网络边缘，提高数据传输的效率和响应速度。
三、5G的技术特点1.更高的速度和容量.5G具有更高的峰值速度和容量，可以支持更高的数据吞吐量和更低的延迟。
2.更稳定的连接.5G采用了更多的天线和更灵活的信号控制技术，可以提供更稳定和可靠的连接，减少信号中断和丢失。
3.更广泛的覆盖.5G将实现更广泛的信号覆盖，包括室内和室外场景，支持更多的终端设备接入。
4.更低的功耗.5G采用了更高效的通信技术和更智能的功耗管理机制，可以降低设备的功耗，延长终端设备的电池寿命。
5.更多样的应用.5G将支持更多的应用场景，包括物联网、智能交通、虚拟现实等，满足不同行业和用户的需求。
四、5G的应用前景1.物联网.5G将为物联网应用提供更广阔的空间和更高的带宽，支持大规模连接和实时数据传输。
2.智能交通.5G将实现更快速和可靠的车联网通信，提供实时的交通信息和智能导航服务。
3.虚拟现实.5G将支持更高分辨率和更低延迟的虚拟现实体验，提供更逼真和沉浸式的用户界面。
4.工业自动化.5G将实现更可靠和稳定的远程控制和监测，推动工业自动化的发展。
移动通信系统的发展历程
移动通信系统的发展历程移动通信系统的发展历程：移动通信系统是随着科技的进步和人们对通信需求的不断增长而发展起来的。
本文将详细介绍移动通信系统的发展历程，并对每个阶段进行细化说明。
1.第一代移动通信系统（1G）第一代移动通信系统于20世纪70年代末和80年代初开始出现。
其最具代表性的技术标准为模拟蜂窝系统（AMPS）。
1G系统采用模拟信号传输，通信质量受到干扰影响较大，信号稳定性不高，容量较低，并且不能实现数据传输。
此阶段的移动通信系统主要用于语音通信。
2.第二代移动通信系统（2G）第二代移动通信系统于20世纪90年代初开始兴起，最具代表性的技术标准为数字蜂窝系统（GSM）。
2G系统采用数字信号传输，信号质量更好，容量更大，能够支持语音和短信服务，并初步实现了数据传输。
在2G时代，移动通信系统的普及率迅速增长，人们可以方便地进行远程通信。
3.第三代移动通信系统（3G）第三代移动通信系统于21世纪初开始出现，最具代表性的技术标准为宽带无线接入（WCDMA）和CDMA2000。
3G系统提供更快的数据传输速度和更稳定的信号质量，不仅支持语音和短信服务，还能够实现视频通话、移动互联网和数据传输等功能。
3G技术的应用拓宽了移动通信的应用领域。
4.第四代移动通信系统（4G）第四代移动通信系统于2010年开始商用，最具代表性的技术标准为长期演进（LTE）。
4G系统实现了更高的数据传输速度和更低的延迟，并支持更多的应用场景，如高清视频、在线游戏和大规模数据传输等。
4G技术的快速发展为移动互联网的普及和发展提供了坚实支撑。
5.第五代移动通信系统（5G）第五代移动通信系统已经开始商用，最具代表性的技术标准为新无线通信系统（NR）。
5G系统将进一步提高数据传输速度和网络容量，实现超高带宽、超低延迟和穿透力强的通信能力。
5G技术的应用将进一步推动物联网、智能城市等新兴领域的发展。
附件：本文档附带了一些相关的附件，包括移动通信系统的图表、数据统计和技术规范等，供参考和深入了解。
卫星移动通信系统简介
卫星移动通信系统简介卫星移动通信系统简介一、引言卫星移动通信系统是指通过卫星进行无线通信的一种技术。
它利用地球上的卫星作为中继站点，将信号传送到接收器上，实现人与人之间、人与物之间的远程通信。
本文将详细介绍卫星移动通信系统的工作原理、应用领域以及目前的发展情况。
二、工作原理卫星移动通信系统的工作原理如下：1-用户终端发送信号：用户通过方式、电脑等终端设备发送信号，该信号经过射频前端进行调制处理。
2-地面站接收信号：地面站接收到用户终端发送的信号，并进行解调处理。
3-卫星中继信号：地面站将接收到的信号经过调制处理后发送到卫星。
4-卫星转发信号：卫星接收到地面站发送的信号后，进行频率转换和功率放大处理，然后将信号发射出去。
5-用户终端接收信号：用户终端接收到卫星发送的信号，并进行解调处理，最终将信号转化为可识别的信息。
三、应用领域卫星移动通信系统在以下领域有着广泛应用：1-军事通信：卫星移动通信系统可以为军队提供实时、可靠的通信方式，方便指挥员与士兵之间的沟通和信息传递。
2-紧急救援：卫星移动通信系统可以在灾难发生时提供紧急通信服务，为救援人员提供数据和图像传输的能力，提高救援效率。
3-陆地交通：卫星移动通信系统可以为汽车、火车等交通工具提供位置定位、导航和紧急呼叫等功能，提升交通管理和安全。
4-海上通信：卫星移动通信系统可以在海上提供语音通信、数据传输和紧急报警等服务，保障船舶及其船员的安全。
5-航空通信：卫星移动通信系统可以为飞机提供通信、导航和监控等功能，提高空中交通的安全和效率。
四、发展现状目前，卫星移动通信系统已经取得了巨大的发展，并持续推进技术的创新和应用的拓展。
随着卫星通信技术的不断进步，卫星移动通信系统的覆盖范围、传输速率和通信质量将进一步提升，为人们的生活带来更多便利和可能性。
附件：本文档未涉及附件。
法律名词及注释：1-频率转换：将信号的频率从一种频率范围变换到另一种频率范围的过程。
移动通信简介
移动通信简介移动通信简介移动通信是指通过无线技术实现移动设备之间的通信。
随着移动技术的发展和智能方式的普及，移动通信已经成为人们日常生活中必不可少的一部分。
本文将从移动通信的起源、发展、技术和应用等方面对移动通信进行简要介绍。
起源和发展移动通信起源于20世纪初，最早的移动通信系统是无线电方式系统，它使用无线电波作为信号传输媒介，实现了移动设备之间的语音通信。
然而，由于技术限制和设备体积大、成本高等问题，移动通信的发展一度缓慢。
进入20世纪90年代，移动通信迎来了革命性的发展。
第二代移动通信技术（2G）的出现，使移动方式成为了全球范围内的普及产品。
2G技术引入了数字通信和TDMA、CDMA等多址技术，显著提高了通信质量和容量。
此后，移动通信快速发展，进入了3G、4G和如今的5G时代。
移动通信技术2G技术2G技术包括GSM（Global System for Mobile Communications）和CDMA（Code Division Multiple Access）两种技术。
GSM是目前全球使用最广泛的数字无线通信标准，而CDMA是在美国提出并得到广泛应用的技术。
2G技术主要实现了数字通信、短信、以及少量的移动互联网功能。
3G技术3G技术是指第三代移动通信技术，采用了WCDMA（Wideband Code Division Multiple Access）和CDMA2000等技术。
相比于2G，3G技术提供了更高的数据传输速率和更丰富的移动互联网功能，使得方式上网、视频通话等功能得以普及。
4G技术4G技术是第四代移动通信技术，主要采用了LTE（Long-Term Evolution）和WiMAX（Worldwide Interoperability for Microwave Access）技术。
4G技术在数据传输速率、信号覆盖范围、网络容量等方面都有显著提升，支持更多的应用场景，如高清视频播放、移动游戏等。
移动通信简介
基站功能演进
“瘦”基站到“胖”基站
GGSN SGSN 路由选择 附着 路由选择 附着 系统接入控制 承载控制 移动性管理 无线资源管理 射频处理 信道编、译码 复用、解复用 调制、解调 LTE eNodeB 主要功能
RNC
系统接入控制 承载控制 移动性管理 无线资源管理 射频处理 信道编、译码 复用、解复用 调制、解调
AuC: 鉴权和加密
BSC BTS
Um Abis A
BSC
MSC/VLR
A
用户
BTS
VLR:存储进入控制 区域内登记的移动 MMSCSC： 用户信息
A
MSC:网络的核心 协调与控制GSM MMSCSC： 网络中各个功能 实体
BTS
BTS
BSC
GPRS
HLR/AuC
基 站
BIS
Um Abis
BSC P C U
传输信道
物理信道 PUCCH PRACH PUSCH PDSCH PBCH PMCH PDCCH PCFICH PHICH
MAC层功能概述
实现逻辑信道到传输信道的映射 来自多个逻辑信道的MAC服务数据单元（SDU）复用与解复用 上行调度信息上报，包括终端待发送数据量信息和上行功率余量信息
基于HARQ机制的错误纠正功能。 同一个UE不同逻辑之间的优先级管理
仅适用于PS域业务 实现点到点数据可靠传输 复用、解复用 透明模式（TM） 非确认模式（UM） 确认模式（AM）
编码、解码、交织、扩频和解扩
TD-SCDMA
R4
智能天线 同步码分多址 接力切换 时分双工 频谱的灵活性 对不对称业务的支持 上下行链路的相关性 设备成本低 需要精确同步
5ms 无线子帧1 #0 下行同步 #1 #2 #3 10ms 无线子帧2 #4 #5 #6
介绍5GPPT课件-5g ppt
• 总的来说，5G相比4G有着很大的优势： • 在容量方面，5G通信技术将比4G实现流量增长
1000倍；在传输速率方面，提升10到100倍，终端 到终端时延缩短5倍；接入性方面：可联网设备的 数量增加10到100倍；在可靠性方面：电池续航时 间增加10倍。 • 由此可见，5G将在方方面面全面超越4G，实现真 正意义的融合性网络。
此PPT下载后可自行编辑修改
5G介绍
2021/1/17
目 录
2021/1/17
CONTEN T
01 | 前代通信简介 02 | 5G简介 03 | 技术简介 04 | 愿景
1 前代通信简介
2021/1/17
前代通信（1G 2G 3G 4G）
前几代移动通信技术简介
2021/1/17
第一代移动通信系统（1G）
2021/1/17
• 5G技术由29个成员组成，其中包括爱立信、华为、三星、高通、法国 电信等主要设备商和运营商。
• 华为在北京完成5G的业务验证：单用户下行超过6Gbps，小区峰值超 过18Gbps，端到端反应在0.5ms以内，小区实现422万连接，各项性能 指标均业界领先，超过国际电信联盟对5G定义的要求。
那么，5G将为我们带来什么？
2021/1/17
2 5G简介
2021/1/17
5G，第五代移动通信技术，也是4G之后的延伸，目前中国华为、fmlg韩国三星、美国高通、欧洲 的eip受立信等公司在研制5G技术。
5G在无线移动网络业务能力的提升将在3个方向突破:
1)将资源利用率在4G的基础上提高10倍以上（更大） 20221)/整1/1个7 系统的吞吐率提高25倍左右（更快）
2021/1/17
3 技术简介
GSM数字移动通信系统介绍(PPT 83页)
用户鉴权
三、GSM系统的控制与管理
1、GSM识别码 2、 位置区划分 3、位置登记/删除 4、用户管理 5、鉴权与加密 6、呼叫处理过程 7、越区切换/漫游
*无线信道管理 -信道配置管理 -无线业务信道管理：无线信道指配、无线业务信道监视、 跳频管理、空闲无线业务监视、业务信道功率控制、业务 信道释放、 -广播、公共控制信道管理：随机接入、寻呼消息 -专用信道管理：链路监视、信道释放、功率控制、无线信 道指配
A接口功能（续）
*资源指示：BSS向MSC汇报空闲无线信道状态 *信道编码解码 *码型转换/速率适配 *互通功能：对其他网络数据呼叫的互通功能由MSC完成 *测量信息：空中链路、业务流量测试，MS报告，BSS接收
TACS DCS1800
-HSCSD CDMA2000
NMT450 PCS1900
-GPRS TD-SCDMA
NMT900 PDC
-EDGE
IS95A-CDMA IS95B-CDMA
80S
90S
2001
各类主要蜂窝系统概况
频率
多址方 式
使用的国家或地区
模拟 蜂窝 系统
AMPS TACS
上行 825-845 下行 870-890
信道的帧结构
01 2
1超高帧=2048超帧=2715648TDMA帧
2047
1超帧=1326TDMA帧=51复帧(26帧) 或 26复帧(51帧)
012
0
1
GSM移动通信系统介绍.
GSM 系统号码计划（一）
GSM移动通信网中存在着多种用来识别身份的各种号码 的编号计划
用户相关号码：
移动用户号码：MSISDN=CC+NDC+SN (E.164) 移动用户识别码：IMSI=MCC+MNC+MSIN (E.212) 临时移动用户识别码：TMSI，临时分配，即时释放 移动用户漫游号码：MSRN=CC+NDC+SN 国际移动设备识别码：IMEI=TAC+FAC+SNR
• SCCP(Signalling Connect Control Part)——信令连接控制部 分
传送与呼叫或连接无关的信令、控制消息 常用概念：GT码，GT+DPC寻址，DPC+SSN寻址，SSN， MSISDN,IMSI,MGT
• TCAP(Transaction Capabilities Application Part）——事物 能力应用部分
A Trunkgroup +R2
B
A Trunkgroup
B
Linkset
七号信令系统
• MTP(Message Transfer Part)——消息传递部分
完成消息的可靠传递，分为:信令数据链路功能层、链路控制功能层、公共传递 控制功能层。 常用概念：信令链路(组)、信令路由（组）、信令点编码SPC、DPC etc.
- SS HLR(Home Location Register）
HLR：归属位置寄存器
存储全部“归属用户”的信息:-Operator 用户识别码：IMSI，MSISDN 附加用户服务数据 用户位置信息：MSC 地址 Triplet鉴权加密参数 永久存储 与其它节点通信（MSC/VLR/AUC/GMSC)
移动通信技术简介
通信行业发展
最初： 电报 服务
移动电话 固定电话
现在
多媒体信息
数字电视
通信业服务种类增多，成为产业支柱
向三电 合一演 进
移动通信发展史
移动通信技术的出现是通信史上的一个里程碑
蜂窝 理论 提出
模拟 移动网 诞生
第一代： 美国AMPS
英国TACS
数字 移动网 诞生
2.5G 2.75G
GPRS EDGE
CDMA1x
数字数据 移动网 时代
第二代： 泛欧的GSM
美国的D-AMPS
美韩的CDMA-95
日本的JDC
第三代：
欧洲的WCDMA
美韩CDMA2000
中国TD-SCDMA
目 标:
了解移动通信基本原理 掌握通信网络主要网元 了解移动通信技术发展趋势
课程主要内容:
通信网基本理论 发展史和GSM网络构成 移动通信基本接续过程 网络未来的发展展望
定义？
1.什么是通信？
指人与人或人与自然之间通过某种行为或媒介进行的信息 交流与传递，从广义上指需要信息的双方或多方在不违背 各自意愿的情况下无论采用何种方法，使用何种媒质，将 信息从某方准确安全传送到另一方。
2.什么是移动通信？
通信中的一方或双方处于运动中的通信。 移动通信(Mobile communication)是移动体之间 的通信，或移动体与固定体之间的通信。
1991年8月TACS系统在 郑州建成开通。
移动蜂窝电话系统.
通过采用蜂窝技术,建立若干个基站,将地理区域分割 成相互有重叠的覆盖区,实现网络的大范围覆盖。
移动通信的发展史
数字移动通信系统
- 1982年,欧洲邮电行政大会CEPT,设立了”移
移动通信系统简介
移动通信系统简介移动通信系统是一种广泛应用于现代通信领域的无线通信技术，能够实现人与人、人与机器之间彼此相连，有助于产品的监控、控制和管理。
一个好的移动通信系统能够提高产品的生产效率、降低生产成本，使得企业更加高效地运营起来。
本文将对移动通信系统进行简介。
首先，移动通信系统的业务和应用越来越广泛。
它可以支持语音、短信、数据传输等多种通信业务，同时也可以与其他通信领域进行集成，实现人机交互系统。
传统的通信方式需要在特定的设备上完成，而移动通信系统则允许使用不同类型的终端设备，在不同的时间内进行移动通信，大大提高了通信的灵活性和便捷性。
其次，移动通信系统的主要组成部分包括网络、终端、应用和管理。
移动通信网络是一个分层结构，由基站、控制器、服务器和核心网等组成。
终端可分为手机、网络卡、调制解调器等，用来接入移动通信网络。
移动通信应用包括常用的语音通信、短信、视频通话、移动互联网等，这些应用可以通过终端设备来实现。
最后，管理部分包括了移动通信系统的配置、维护、监控等管理功能，其中监控是一个关键的环节，它可以帮助运营商快速地定位系统故障，提高系统的可用性和稳定性。
此外，移动通信系统的技术发展也非常快速。
从1G（模拟）到2G（数字）到3G（宽带）再到4G（LTE），移动通信技术的速度不断提升，其他技术也在不断创新。
5G 技术可以提供更快的数据传输速度，优化网络容量，减少网络延迟等。
通信协议方面，VoLTE、IMS等新兴协议的引入也带来了移动通信领域大的变化。
总的来说，移动通信系统的技术革新不仅提高了通信质量和速度，也为移动通信系统的应用和运营提供了新的机会。
最后，移动通信系统面临的挑战也不容忽视。
其中最大的挑战就是保护移动通信数据的安全。
移动通信系统存在各种漏洞，蓄意攻击者可以利用这些漏洞进行数据窃取、网络干扰等。
为确保移动通信系统的安全，必须采取严密的安全策略和安全措施。
同时，与准确、实时的移动运营商相比，移动运营商的运营成本也是一个挑战。
移动通信基础知识
1995年互联网与WWW浏览器的普及；
2007年苹果公司推出第一代Iphone
2016/10/3
4
Creating The Wireless Future
个人通信系统（PCS)
Persional Communications System：
目标：在任何时间、任何地点同任何人建立 各种业务的通信。（WWW)
时变传输环境
终端移动改变传输环境，传输函数为时变函数, 时变较快。移动信道时变速度毫秒级或以下。
多用户同时通信
多用户多址技术
用户间存在同频干扰或多址干扰
2016/10/3
10
Creating The Wireless Future
蜂窝移动通信系统
C3 C4
C2 C7
C1 C6
C5
2016/10/3
个人通信的要素：个人号码、个人终端、个 人档案与公共用户接口。
移动通信系统成为个人通信系统的主要成员
GSM, GPRS, WCDMA, CDMA2000, TDS-
CDMA, TD-LTE, FDD-LTE, WiFi, WiMax
2016/10/3
5
Creating The Wireless Future
星通信系统，移动通信系统等；
单向传输称为单工，双向传输的称为双工。 双向通信时，终端发向基站的叫上行（UL)，基站发
往终端的叫下行（DL)。 用户同时传输是通过频率，时间或正交码区分隔离，
这就是多址技术，如FDMA，TDMA，CDMA
2016/10/3
14
Creating The Wireless Future
0.1
0.2
0.3
0.4
移动通信发展史(1G-5G)及5G移通通信展望ppt课件
四、第三代移动通信系统
• 主要技术标准有三种： 欧洲的WCDMA宽带码分多址系统、 美国的CDMA2000系统和中 国的TD-SCDMA系统
• 主要特点：(1)具有全球范围设计的，与固定网络业务及用户互连，无线接口的类型尽 可能少和高度兼容性； (2)具有与固定通信网络相比拟的高话音质量和高安全性； (3) 具有在本地采用2Mb/s高速率接入和在广域网采用384kb/s接入速率的数据率分段使用功 能； (4)具有在2GHz左右的高效频谱利用率，且能最大程度地利用有限带宽； (5) 移动终端可连接地面网和卫星网，可移动使用和固定使用，可与卫星业务共存和互连； (6)语音只占移动通信业务的一部分，大部分业务是非话数据和视频信息；(7) 具有 根据数据量、服务质量和使用时间为收费参数，而不是以距离为收费参数的新收费机制 (8))手机体积小、重量轻，具有真正的全球漫游能力；
33
34
第三部分 5G会给我们带来什么
？
35
关键应用 1 ：云技术产业的发展
云 --管 --端， 5G是管道，端是应用。以目前常见的多终端云同步的发展来 看，其虽然解决了资源在多终端之间同步的问题，但其下载上传速度仍然 太慢！，特别是无线侧的端到端，端到云，速率慢的问题更加明显。 5G带 来的网速的极大提升，使得一切皆可从云而来，随取随用。就未来而言， 云端高度智能化可以通过大数据分析，时刻为我们提供各种情况下的最优
信系统用户容量受限制,在人口密度很大的城市,系统扩容困难
7
二、第一代移动通信系统
第一代移动通信(模拟蜂窝)系统
模拟移动电话时代手机的功能往往仅仅只是局限于通话功能，而 且受到技术、材料各方面的限制，款式上相当单一，缺乏变化， 大可称为手机的史前时代。
移动通信系统组成及功能
移动通信系统组成及功能移动通信系统组成及功能⒈引言移动通信系统是一个由多个组件和功能构成的复杂系统，用于实现无线通信。
本文将详细介绍移动通信系统的组成和各个组件的功能。
⒉移动通信系统基本组成⑴移动终端移动终端是移动通信系统的用户设备，包括方式、平板电脑、物联网设备等。
它们通过无线信号与基站进行通信。
⑵基站子系统基站子系统是移动通信系统中的重要组成部分，它由基站控制器（BSC）和基站传输系统（BTS）组成。
BSC负责控制和管理基站之间的通信，BTS负责无线信号的发送和接收。
⑶核心网核心网是移动通信系统的核心部分，它由移动交换中心（MSC）、服务控制节点（HLR）、用户鉴权中心（AUC）等组成。
核心网处理用户的呼叫和数据传输请求，并提供各种服务功能。
⑷业务支撑系统业务支撑系统包括计费系统、客户关系管理系统、短信中心等，它们为移动通信系统提供各项业务支持和管理功能。
⒊移动通信系统的功能⑴语音通信移动通信系统的最基本功能是提供语音通信服务。
用户可以通过移动终端进行语音通话，实现实时的语音交流。
⑵数据传输除了语音通信，移动通信系统还能够支持高速数据传输。
用户可以通过移动终端上网、发送电子邮件、文件等。
⑶短信和彩信移动通信系统支持短信和彩信服务。
用户可以发送和接收短信、图片、音频和视频等多媒体信息。
⑷定位和导航移动通信系统通过定位技术，如GPS，可以提供定位和导航服务。
用户可以利用移动终端获取自身位置信息和导航指引。
⑸多媒体服务移动通信系统支持各种多媒体服务，如流媒体传输、音乐和视频、视频通话等，为用户提供丰富多样的娱乐和信息服务。
附件：本文档不涉及附件内容。
法律名词及注释：⒈移动终端：指用于移动通信的用户设备，如方式、平板电脑等。
⒉基站传输系统：负责无线信号的发送和接收的系统。
⒊移动交换中心：用于处理用户的呼叫和数据传输请求的中心节点。
移动通信系统的组成
移动通信系统的组成移动通信系统的组成：一、引言移动通信系统是一种用于无线传输数据和实现移动通信的系统。
本文将介绍移动通信系统的组成，包括以下几个章节。
二、无线接入网络⒈蜂窝网络：介绍蜂窝网络的概念、原理和核心技术。
⒉基站和无线电频率分配：阐述基站的功能和不同无线电频率的分配。
⒊公共蜂窝网络：介绍公共蜂窝网络的结构和组成。
三、移动核心网络⒈移动交换中心（MSC）：介绍MSC的作用、功能和架构。
⒉主叫处理中心（HLR）：阐述HLR的作用和与MSC的关系。
⒊移动综合业务中心（MBC）：介绍MBC的作用和功能。
⒋ IP多媒体子系统（IMS）：阐述IMS的概念和核心功能。
四、移动通信协议⒈无线通信协议栈：介绍移动通信协议栈的层级和各层的功能。
⒉ GSM协议：阐述GSM协议的定义和主要功能。
⒊ CDMA协议：介绍CDMA协议的特点和使用场景。
⒋ LTE协议：介绍LTE协议的特点和优势。
五、移动网络优化⒈覆盖优化：介绍如何优化蜂窝网络的覆盖范围。
⒉容量优化：阐述如何优化蜂窝网络的通信容量。
⒊无线性能优化：介绍如何提升无线通信的性能和稳定性。
六、安全与隐私保护⒈无线网络安全：介绍如何保护移动通信系统的安全性。
⒉用户隐私保护：阐述如何保护用户在移动通信中的隐私。
七、本文档涉及附件本文档涉及的附件包括相关图表、数据分析报告和技术规范等。
如需查阅，请联系相关部门或者负责人。
八、本文所涉及的法律名词及注释⒈蜂窝网络（Cellular Network）：一种将无线通信区域划分为许多小区域的无线通信系统。
⒉移动交换中心（Mobile Switching Center，MSC）：一个支持移动方式网络中的语音和数据服务的交换设备。
⒊主叫处理中心（Home Location Register，HLR）：存储用户信息和位置的数据库，用于支持移动方式通信。
⒋移动综合业务中心（Mobile Business Center，MBC）：提供多媒体业务支持和增值业务的服务平台。
移动通信简介及 GSM-R
一、移动通信的概念和相关知识
以上三种方式各有利弊：频分多址(FDMA)，电路 结构简单，通信容量小，抗干扰差，适合用于早期的 模拟移动通信，我们现在的铁路通信和光纤直放站就 属于此类通信。时分多址(TDMA），通信容量大，抗 干扰较好，但对于TDMA系统中的帧同步要求严格，要 有抗移动通信延时扩展措施，因此电路结构复杂，一 般适用于公用蜂窝通信。码分多址(CDMA），通信容 量大，频带占用少，抗干扰强和通信保密性好等优点， 相比时分多址电路结构简单，适用于通信容量大的公 用通信如联通CDMA系统。
（1）控制板：控制远端机各个模块的工作 状态及通信和远端机参数的查询设置。 （2）接口板：起着连接各个模块和控制板 之间的桥梁作用，包括各部分的工作电源电压、 数据总线、通信接口以及信号的输入输出接口 等。 （3）主备电源：提供主备功放的27V电源 电压和接口板、控制板等各模块的9V电源电压 以及主备电源工作状态告警等。为防止电源损 坏造成意外，所以采用主备电源并联供电的方 式，提高了整机工作的可靠性。
一、移动通信的概念和相关知识
6、调制和解调 调制：把基带信号（音频信号）变换成 能够传输的高频信号（即射频RF信号）， 称为调制。 解调：把传输的高频信号（即射频RF信 号）反变换成基带信号（音频信号）， 称为解调。
一、移动通信的概念和相关知识
（1）调制分为：调幅、调频、调相三种 调幅：用基带信号去控制高频载波的幅 度变化称为调幅。 调频：用基带信号去控制高频载波的频 率变化称为调频。 调相：用基带信号去控制高频载波的相 位变化称为调相。
一、移动通信的概念和相关知识
（2）解调分为：检波、检频、检相三种 检波：从高频载波中取出幅度变化的基 带信号称为检波。 检频：从高频载波中取出频率变化的基 带信号称为检频。 检相：从高频载波中取出相位变化的基 带信号称为检相。
移动通信概论
33
越区切换
• 切换：将一个正在进行中的呼叫从一个无 线信道切换到另一个无线信道，以保障通 信不中断。 • 越区切换：
– 当移动台从一个小区移动到另一个小区时，为 了保持继续正常通话，不致中断，需要进行越 区切换，即由MSC命令移动台从一个小区的无 线频道转接到另一个小区的无线频道上。
• 当移动台在通话中经过两个基站覆盖区的相邻边界 的时候所采用的信道切换过程。
的连接，此时移动台同时与两个基站建立 了通话链路，当原服务基站的信号强度低 于一门限值时，再切断与原服务基站的通 信联系。（是无缝切换，大大减小了掉话 的概率。 CDMA） 因此软切换没有通信中断现象
36
移动通信的接续流程（GSM为例）
Hale Waihona Puke • 位置更新的基本流程（漫游）37
移动通信的接续流程（GSM为例）
30
蜂窝的由来！！
31
蜂窝的由来！！
32
什么叫漫游
3.1移动通信概述
全球蜂窝移动通信的发展
18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 1995
其他地区 亚太地区 北美地区 欧洲地区
2000
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2010
移动通信概述
移动通信定义：
“动中通” 通信双方或至少其中一方在运动状态中进行信 息传递的通信方式
移动通信概述
移动通信的特点： 可用频谱资源有限，而业务需求量增长迅速 全世界3G频谱的拍卖超过1000亿美元 频谱拥挤、频谱需严格菅理 解决的方法：
——任何人在任何时间、任何地点、与任何一个 人、实现任何一种媒体的通信。 ——每个人有唯一的通信号码，通信的个人性代 替通信的终端性。
个人通信的理想
中国移动通信发展
我国移动通信发展大事记：
1978年，美国芝加哥开通第一台模拟移动电话， 截至2001、7全球移动电话用户数已超过8亿户。 1987年11月18日，中国移动在广州开通了我国的 第一个模拟移动通信网。 1993年8月18日，浙江嘉兴首先开通了我国第一 个数字移动通信网 1994年10月，第一个省级数字网在广东开通。 2001年2月16日，联通全面建设CDMA网。 2001年12月31日，关闭模拟网
2.无线电通信的发明
载着声音飞翔的电波——无线电通信的发明
无线电报的发明---“要是我能指挥电磁波，就可 飞越整个世界”——波波夫 1898年，英国举行了一次游艇赛，终点设在离 岸20英里的海上。《都柏林快报》特聘马可尼 为信息员。他在赛程的终点用自己发明的无线电 报机向岸上的观众及时通报了比赛的结果，引起 了很大的轰动。
数据速率最高可达171kbit/s
例：以TDMA和电路交换为基础的GSM 网络不能直接与因特网互通，但可以通过 一种通用分组无线业务（GPRS， General Packet Radio Servive）网的 2.5G技术与因特网互连。
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第一章移动通信实验系统简介
1、1简介
移动通信、光纤通信和卫星通信被称为是当今最为热门的三大通信技术，其中的移动通信技术是当前发展最快应用最广泛的通信领域。
移动通信技术现在已经发展到以WCDMA、CDMA2000为代表的第三代技术成熟运用，第四代技术也正悄然来临的时代。
天线系统，功率控制，高效调制，高效频谱利用，高性能纠错码技术等使得第三代、第四代移动通信技术的优越性能成为可能。
移动通信的快速发展，使这门课程在通信、电子类的本专科专业的教学中，占有越来越重要的作用。
同时，由于移动通信中的高速发展，许多新技术在移动通信中使用，使这门课程的教学也越来越困难。
为了更好的使通信、电子类的本专科专业的学生能更好的掌握这么课程的学习，因此，我们开发了这套系统用于辅助教学。
本实验系统主要围绕现有移动通信的典型的信号处理过程，以及典型移动通信系统的使用和开发等专业技术来开设实验。
希望通过本实验系统的使用，能使学生熟悉典型移动通信系统的信号处理、能分析典型移动通信处理技术的性能、熟悉移动通信系统的开发和应用技术。
本章将对典型移动通信系统的信号处理过程进行描述，并对本通信系统进行简单介绍。
1、2移动通信系统信号处理的过程
一、GSM系统的信号处理过程
如下图所示为GSM移动通信系统的框图，其他移动通信系统也由类似模块组成。
图1－1 GSM系统信号处理框图
模拟语音信号通过RPE-LTP编码后进行相应的编码、交织等信号处理后，经过GMSK调制后无线发
射。
接收端通过解调制、解交织、解码后，通过RPE-LTP 解码后电声输出。
二、CDMA 系统的信号处理过程
由上图可以看出CDMA 的信号处理模块主要包含卷积编码器、码元重复单元、分组交织器、扰码、WALSH 码、QPSK 调制等组成。
三、移动通信系统的信号处理框图
由上述图可以看出：在移动通信系统中的基带信号均可以由下图表示，信号比特（语音、控制或数据）通过信道编码器、分组交织后、进行正交码分和PN 扩频后，再通过正交调制模块无线发送。
只是在于不同的移动通信系统中采用的具体技术不同。
移动通信系统与其他通信系统的区别还在于其一由于移动通信信道的复杂性，它大量的采用了最新的现代通信技术的最新成果：如语音编码技术、扩频解扩技术、调制解调技术、码分多址技术、信道编解码技术、智能天线技术等；其二它有着与通信系统不同的组网及管理技术。
因此要掌握移动通信技术，需要在通信原理的基础上，掌握这两类与其他通信技术不同的技术。
为此我们的实验系统也是针对这两个方面开发了一系列相关实验；实验内容以移动通信设计的主要新技术为主，结构以上图结构为主，同时兼顾移动通信的组网技术。
为增强学生对移动通信系统的掌握，整个实验系统分为验证和综合设计类实验。
1、3移动通信实验系统的介绍
一、实验箱的特点
1、 包含了大量现有移动通信系统和大多数无线通信系统中的使用的最新技术原理的相关实验。
如在GSM
系统中的GMSK 调制解调技术、交织技术、线性分组码技术，及在第三代移动通信中的QPSK 4/ 调制解调技术、卷积码技术和其他无线通信系统中的技术如BCH 编解码技术、QAM 调制解调技术。
包含DSP 、FPGA 等最新、最热门的通信系统的开发技术。
2、 射频部分包含了多种射频方案，如现有的CDMA 和GSM 两个频段，并且还包含了自组网的2.4G 频段，
可以实现与任意公众网的通信或者可以通过自组网实现任意两台实验箱的通信。
射频部分提供二次开
图1-2 CDMA 系统信号处理框图
发功能和相关技术指导。
3、 通过FPGA 实现了各类基带信号处理，与现代移动通信系统中对基带信号的处理方案类似。
FPGA 采
用Altera 新一代的大容量Cyclone 系列，可以实现复杂的移动通信基带信号处理的各种开发。
提供编程接口和使用方法，配备相关软件后可以进行二次开发。
4、 调制解调部分采用最新的Cyclone 和DSP 技术，符合现代移动通信技术软件无线电化的发展方向。
采
用正交调制方案，可以实现多种调制解调技术的开发和验证实验。
提供编程接口和使用方法，配备相关软件和硬件后可以进行二次开发。
5、 卷积码解调技术中利用FPGA 实现了维特比译码（常见的实验箱采用高通公司的集成译码电路完成），
可以看到完整的维特比译码过程。
6、 采用单片机控制实现了中文无线短信的收发（常见的实验箱采用外接计算机）。
7、 提供详尽的二次开发指导和留有足够的二次开发接口能够真正实现二次开发。
8、实验中包含两项国家发明专利技术和两项国家发明实用新型专利。
二、实验箱的组成 1、 基带信号处理部分
实现在第二代和第三代通信系统中广泛被采用的各种信道编解码技术，如CRC 、BCH 、卷积、Turbo 、交织等；以及各种扩频、接扩和多址方案，如PN 、GOLD 、W ALSH 等。
本部分主要由两片FPGA 电路构成，一块实现信道编码和扩频；另一块实现信道解码和接扩。
FPGA 采用Altera 的最新的Cyclone 系列，程序放在配置电路里。
提供下载电路可以自行对信道编解码和扩频接扩实验进行设计。
在创新实验中，不对配置芯片编程，只对FPGA 进行下载。
可以保护原有实验程序的同时可以进行自主创新设计。
实验指导书中提供所有实验的开发方法和设计方法。
2、 调制解调电路
实现在第二代和第三代通信系统中广泛被采用的各种调制解调实验，如QPSK 、OQPSK 、QPSK 4/ 、MSK 、GMSK 等。
调制解调电路由一片Altera 公司最新的Cyclone 和TI 的54系列的DSP 及一些辅助乘法电路组成。
Cyclone 用于产生基带信号，通过两路正交调制后，在解调端通过模拟电路将调制信号恢复为基带信号，送入DSP 中进行解调。
DSP 中采用片外FLASH 存放实验解调程序。
DSP 部分和Cyclone 部分均提供编程接口，可以进行二次开发。
实验指导书中提供开发方法和实验的设计方法。
3、 射频部分
射频部分包含2.4G 的自组网频段和公众网的CDMA 频段和GSM 频段的三类电路和一个包含键盘输入、液晶显示及外带接口的单片机控制电路。
可以实现这三类频带的各类无线应用开发和测试实验。
在开发时，可以采用单片机开发或者通过外接计算机开发。
控制单片机提供串行开发接口可以进行二次开发。
实验指导书中提供开发方法和实验的设计方法。