移动通信第一章概述0
第第01讲移动通信概述
直射 反射 散射
开放环境
反射波 直射波
V 移动台
基站
99 // 5614217
技术特点（2）
易受干扰 系统（设备）内/间干扰：共道干扰、邻道干扰、
互调干扰、多址干扰，以及近地无用强信号压制远地有
用弱信号的现象等 。
自然环境干扰：天气、气候、天文异动、自然灾害等 工业（电器）干扰：城市噪声、电机点火、电器开
技术特点（3）
无线通信:通过无线电波传输信息（一个非常狭小的频段）
1122 // 5614217
技术特点（4）
系统复杂：以3GPP R4网络结构为例
User Equipment Radio Access Network
Core Network
Co-operating Networks
Um
SIM
分组交换）； 2000年前后：启动B3G研究； 2019年前底：3G-LTE启动； 2019年8月：ITU启动IMT-Advanced（B3G/4G）标准化工作。
3322 // 5614217
第1章 绪 论
互联网和移动通信的发展
移动网 用户超过30亿 （4.8亿 ） 互联网 用户超过10亿 （1.4亿 ） 互联网的演化
中小容量，频道自动选择、能自动接续到公用电话网 ；（自动交换） 20世纪70年 ：提出蜂窝移动通信（小区制）概念，并陆续实现AMPS等
第一代蜂窝移动通信系统；（模拟蜂窝） 20世纪80年代中期起：GSM、D-AMPS、IS-95等研制；（数字蜂窝） 20世纪90年代初：卫星移动通信研究热潮，（真正的全球覆盖）； 2019年前后：IMT-2000系统研制启动；WLAN的推广，（宽带CDMA、
第一章 移动通信概述
下面将给出几类在不同环境与条件下经常使用的 著名经验公式与模型。 •1)奥村—哈塔(Okumura-Hata)模型 •2) Hata模型向个人通信PCS系统的扩展 •3)Walfisch-Ikegami模型(WIM) •4)室内传播模型
1.5 移动通信噪声与干扰
信道对信号传输的限制除了损耗和衰落外，另一 重要限制因素是噪声和干扰。
20世纪80年代—90年代—21世纪前10年
第三代移动通信
数字蜂窝移动通信系统 (多频) IMT-2000
(CDMA2000、WCDMA、TD-SCDMA)
主要接入技术：CDMA
IP网业务和多媒体业务的发展和应用——业务驱动 数字业务、IP业务、音视频业务会逐步成为主流业务
技术特点：
自适应技术：调制自适应，编码自适应，接入自适应，网络自 适应。 网络技术：分组连接，多网连接。 业务技术：业务分类，编码组帧，数据压缩。 静止状态下 提供2Mbit/s的数据传输速率。
四种主要效应
阴影效应：由大型建筑物和其它物体的阻挡，在电波传 播的接收区域中产生传播半盲区。它类似于太阳光受阻 挡后可产生的阴影，光波的波长较短，因此阴影可见， 电磁波波长较长，阴影不可见，但是接收终端(如手机) 与专用仪表可以测试出来。 远近效应：由于接收用户的随机移动性，移动用户与基 站之间的距离也是在随机变化，若各移动用户发射信号 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，甚至出现了以强压 弱的现象，并使弱者，即离基站较远的用户产生掉话 (通信中断)现象，通常称这一现象为远近效应。
移动通信基本知识
移动通信基本知识培训教材移动通信基本知识第⼀章引⾔1.1移动通信概述随着社会的进步、经济和科技的发展，特别是计算机、程控交换、数字通信的发展，近些年来，移动通信系统以其显著的特点和优越性能得以迅猛发展，应⽤在社会的各个⽅⾯，到⽬前为⽌，全球移动⽤户超过 1亿，预计到本世纪末⽤户数将达到2亿。
⽆线通信的发展潜⼒⼤于有线通信的发展，它不仅仅提供普通的电话业务功能，并能提供或即将提供丰富的多种业务，满⾜⽤户的需求。
移动通信的主要⽬的是实现任何时间、任何地点和任何通信对象之间的通信。
从通信⽹的⾓度看，移动⽹可以看成是有线通信⽹的延伸，它由⽆线和有线两部分组成。
⽆线部分提供⽤户终端的接⼊，利⽤有限的频率资源在空中可靠地传送话⾳和数据；有线部分完成⽹络功能，包括交换、⽤户管理、漫游、鉴权等，构成公众陆地移动通信⽹PLMN。
从陆地移动通信的具体实现形式来分主要有模拟移动通信和数字移动通信这两部种。
移动通信系统从40年代发展⾄今，根据其发展历程和发展⽅向，可以划分为三个阶段：1.1.1第⼀代――模拟蜂窝通信系统第⼀代移动电话系统采⽤了蜂窝组⽹技术，蜂窝概念由贝尔实验室提出，70年代在世界许多地⽅得到研究，。
当第⼀个试运⾏⽹络在芝加哥开通时，美国第⼀个蜂窝系统AMPS （⾼级移动电话业务）在1979年成为现实。
现在存在于世界各地⽐较实⽤的、容量较⼤的系统主要有：（1）北美的AMPS；（2）北欧的NMT-450/900；（3）英国的TACS；其⼯作频带都在450MHz 和900MHz附近，载频间隔在30kHz以下。
鉴于移动通信⽤户的特点：⼀个移动通信系统不仅要满⾜区内，越区及越局⾃动转接信道的功能，还应具有处理漫游⽤户呼叫（包括主被叫）的功能。
因此移动通信系统不仅希望有⼀个与公众⽹之间开放的标准接⼝，还需要⼀个开放的开发接⼝。
由于移动通信是基于固定电话⽹的，因此由于各个模拟通信移动⽹的构成⽅式有很⼤差异，所以总的容量受着很⼤的限制。
移动通信原理
移动通信原理移动通信原理是指在无线通信领域中，传输数据和信息的原理和技术。
移动通信是现代社会中不可或缺的通信方式之一，它利用无线电波进行信号传输，实现了人与人、人与物、物与物之间的无线连接。
本文将详细介绍移动通信原理的各个方面。
第一章移动通信概述1.1 什么是移动通信1.2 移动通信的应用领域1.3 移动通信的发展历程1.4 移动通信的基本要素第二章无线信号传播2.1 电磁波的基本概念2.2 无线信号传播路径损耗2.3 多径效应与多普勒效应2.4 反射、折射和散射信号的影响第三章移动通信网络结构3.1 移动通信系统的层次结构3.2 移动通信网络中的各个组成部分3.3 移动通信中的基站和无线电接入技术第四章移动通信标准与协议4.1 移动通信标准的分类和作用4.2 移动通信标准的发展历程4.3 GSM、CDMA、LTE等移动通信标准的比较4.4 移动通信协议与接口第五章移动通信的调制解调技术5.1 数字调制技术5.2 调制解调器的工作原理5.3 AM、FM、PM调制方式的比较5.4 OFDM技术在移动通信中的应用第六章移动通信中的信道编码与解码6.1 信道编码与纠错码6.2 信道编码的原理和分类6.3 移动通信中的信道编码技术第七章移动通信中的多址技术7.1 多址技术的基本概念7.2 分时复用技术7.3 频分复用技术7.4 码分复用技术7.5 OFDMA技术第八章无线接入技术8.1 蜂窝网络的组网方式8.2 频率复用与功率控制8.3 移动通信系统中的接入技术8.4 TDMA、CDMA、OFDMA等接入技术的比较第九章移动通信中的信号处理技术9.1 数字信号处理的基本概念9.2 信号处理在移动通信中的应用9.3 信号处理算法与技术的发展附件：________本文档涉及的相关案例分析、数据图表、实验结果等内容，请参阅附件。
法律名词及注释：________1.频率复用：________一种将频谱资源划分为多个频段，使不同用户可以同时使用而不互相干扰的技术。
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。
第1章 移动通信概论
n
n
Ii
i 1
i0
S I
R
i0 i 1
n ( D ) i
S ( D / R) n ( 3N ) n .. I i0 i0
清华大学出版社
第1章 移动通信概论
提高容量方法
在进行了频率规划的蜂窝系统中，随着无线服务 需求的提高，要求给单位覆盖区域提供更多的信 道，此时，通常采用①小区分裂、②裂向（扇区 化）和③覆盖区分区域（分区微小区化）的方法 来增大蜂窝系统的容量。
清华大学出版社
第1章 移动通信概论
从公式1-1来看，N可能的值为1、3、4、7、9、 12……。再结合不同系统承受同频干扰的能力， 模拟系统的N典型值为7、12；数字系统的N典型 值为3、4。
清华大学出版社
第1章 移动通信概论
问题：那么N值与S/I具体关系是什么呢？
pr p0 (d / d 0 )
清华大学出版社
第1章 移动通信概论
1.2.4 蜂窝系统中的信道
在蜂窝系统中，由系统采用的多址技术所获得的无线信道 称为物理信道（PCH），通常，在具体的物理信道上安排 相应的逻辑信道。逻辑信道按其逻辑功能可分为业务信道 （TCH）和控制信道（CCH）。业务信道可分为话音业务 信道和数据业务信道；控制信道的种类很多，而且不同体 制的蜂窝系统设臵的控制信道不同，它们分配完成信令等 各种控制信息的传送。 蜂窝系统的信道还可以按信息的传送方向来分类，用于从 基站向移动台传送信息的信道称为前向信道（FCH），或 者叫下行信道、正向信道；用于从移动台向基站传送信息 的信道称为反向信道（RCH），或者叫上行信道。
清华大学出版社
第1章 移动通信概论
第一阶段从20世纪20年代至40年代，为早期发展 阶段。特点是专用系统开发，工作频率较低，工 作方式为单工或半双工方式。 第二阶段从20世纪40年代中期至60年代初期。这 一阶段的特点是从专用移动网向公用移动网过渡， 接续方式为人工，网络的容量较小。 第三阶段从20世纪60年代中期至70年代中期。其 特点是采用大区制、中小容量，使用450MHz频 段，实现了自动选频与自动接续。 第四阶段从20世纪70年代中后期至今。其特点是 通信容量迅速增加，新业务不断出现，系统性能 不断完善，技术的发展呈加快趋势。
第一章移动通信概述
第一章移动通信概述在当今这个高度互联的时代，移动通信已经成为我们生活中不可或缺的一部分。
从简单的语音通话到高清视频流，从即时消息传递到复杂的移动应用，移动通信技术的发展深刻地改变了我们的沟通方式、工作模式以及娱乐体验。
移动通信，顾名思义，就是指通信双方至少有一方处于移动状态下进行信息交换的通信方式。
这种移动可以是在步行、乘车、飞行等各种情境下。
它让我们摆脱了线缆的束缚，能够随时随地与他人保持联系，获取所需的信息。
移动通信的发展历程可以追溯到上世纪 80 年代。
当时的第一代移动通信系统（1G）主要采用模拟技术，只能提供简单的语音通话服务。
由于技术的限制，通话质量不稳定，信号覆盖范围也有限。
但即便如此，它的出现也让人们首次体验到了无线通信的便捷。
随着技术的进步，第二代移动通信系统（2G）应运而生。
2G 采用了数字技术，不仅提高了语音通话的质量，还引入了短信服务。
这使得人们之间的沟通方式更加多样化，文字信息的传递变得更加便捷和高效。
进入 21 世纪，第三代移动通信系统（3G）开启了移动互联网的新时代。
3G 提供了更高的数据传输速率，使得人们能够在手机上浏览网页、下载文件、观看低清晰度的视频等。
这一时期，智能手机开始普及，各种移动应用如雨后春笋般涌现。
紧接着，第四代移动通信系统（4G）带来了更快速的数据传输速度和更低的延迟。
高清视频通话、在线游戏、移动支付等应用得以广泛推广和使用。
人们可以在移动设备上流畅地观看高清电影、进行视频直播，享受前所未有的移动互联网体验。
如今，我们正步入第五代移动通信系统（5G）的时代。
5G 具有超高速率、超低延迟和海量连接的特点。
它不仅能够满足人们对于高速移动网络的需求，还将在智能交通、工业互联网、远程医疗、智能城市等领域发挥巨大作用。
比如，在智能交通中，5G 可以实现车辆之间的实时通信，提高交通安全性和效率；在远程医疗中，医生可以通过5G 网络进行高清、实时的远程手术指导。
移动通信系统(第三版课件)第1章 移动通信系统概述
第1章 移动通信系统概述
需要注意的是， 在移动信道中传输数字信令， 除需要 窄带调制和同步之外， 还必须解决可靠传输的问题。 因为在信道中遇到干扰之后， 数字信号会发生错码， 必须采用各种差错控制技术， 如检错和纠错等， 才能 保证可靠的传输。在传输数字信令时， 为便于收端解 码， 要求数字信令按一定的格式编排。 信令格式是多 种多样的， 不同通信系统的信令格式也各不相同。 常 用的信令格式如图 1 - 7 所示， 它包括前置码(P)、 字
(7) 归属位置寄存器(HLR)与访问位置寄存器(VLR)
之间的接口(D接口)。 (8) 移动交换中心之间的接口(E接口)。 E接口主要 用于MSC之间交换有关越区切换的信息。
第1章 移动通信系统概述
(9) 移动交换中心(MSC)与设备标志寄存器(EIR)之 间的接口(F接口)。 F接口用于在MSC与EIR之间交换
有关移动设备管理的信息， 例如国际移动设备识别码
等。 (10) 访问位置寄存器VLR之间的接口(G接口)。 当
某个移动台使用临时移动台标识号(TMSI)在新的VLR
中登记时， G接口用于在VLR之间交换有关信息。
第1章 移动通信系统概述
1.4.4 移动通信空中接口协议模型 采用开放互连（OSI）参考模型的概念来规定其协议 模型。如图1-6，模型分作三层。 L3 L2 网络层（NWL） 数据链路控制层（DLC） 介质接入控制层（MAC） L1 物理层（PHL）
第1章 移动通信系统概述
1.4.5 移动通信信道类型 信道类型是根据基站与移动用户之间传递信息种 类来划分。主要两大类：业务信道（TCH）和控制信 道（CCH）。 业务信道（TCH）携带数字化的用户编码语音或 用户数据。故又可分为语音业务信道和数据业务信道， 系统提供业务信息又有监测音SAT（Supervisory Audio Tone)和信令音ST(Signalling Tone)。 控制信道（CCH）在基站和移动站之间传送信令、 同步数据和同步指令，主要移动台的呼叫控制和接入 管理。
程郁凡《移动通信原理》第一章概述
GPRS：General Packet Radio Service 通用分组无线业务
WAP: Wireless Application Protocol 无线应用协议
i-Mode: Information Mode，日本提出的一种移动上网服
务
DECT: Digital European Cordless Telephone 泛欧数字无
考核方式
平时成绩，15％（考勤、作业） 期中考试成绩，15％ 期末考试成绩，70％
答疑
主楼B3 411 程郁凡 Email：chengyf@
2019年12月
第一第一章章 概概述 述
11
教学计划
第一章+第八章：移动通信概述与发展（4学时） 第二章：移动通信电波传播与预测模型（8学时） 第三章：移动通信中的信源编码和调制解调技术（2~4学时） 第四章：抗衰落和链路性能增强技术（6~8学时）
System 公用陆地移动通信系统
PSTN: Public Switching Telephone Network 公用电话
交换网
GSM: Global System for Mobile communication 全球
移动通信系统
PCN: Personal Communication Network 个人通信网
第一第一章章 概概述 述
25
移动通信的分类及应用系统
移动通信的分类：
民用设备和军用设备（使用对象） 陆地通信、海上通信和空中通信（使用环境） 专用网和公用网（服务范围） 局域网和广域网（覆盖范围） FDMA、TDMA、CDMA（多址方式） 单工、双工(TDD和FDD)（工作方式）
移动通信复习纲要
移动通信复习纲要第⼀章概述1、移动通信就是指通信的双⽅，⾄少有⼀⽅是在移动中进⾏的通信。
2、移动通信的⼯作⽅式分类1)单⼯制2)全双⼯制3)半双⼯制3、GSM⼯作上⾏频段890～915MHz，下⾏935～960MHz。
DCS1800⼯作频段，上⾏，下⾏。
IMT2000系统⼯作核⼼频段1885～2025MHz和2110～2200MHz。
4、论述我国移动通信的发展历程。
答：1）1G，以AMPS和TACS为代表的第⼀代蜂窝移动通信⽹是模拟系统，采⽤FDMA调制⽅式；提供全是话⾳业务；2）2G，以GSM和CDMA为代表的第⼆代蜂窝移动通信⽹是数字系统，其中GSM采⽤TDMA和FDMA；CDMA采⽤CDMA和FDMA；提供语⾳业务和少量的数据业务。
3）3G，以WCDMA、CDMA2000和TD-SCDMA技术之上的第三代移动通信，其中WCDMA 采⽤FDD/TDD，CDMA2000采⽤FDD以及TD-SCDMA采⽤TDD的调制⽅式，实现真正的⽆缝覆盖；提供语⾳、数据，以及接送静态和动态的图象。
第⼆章、移动通信的电波传播1、电波的传播⽅式：1）天波2）地波3）直射波4)散射波2、⾃由空间传播损耗表达式：答：Lbs = 32.45 + 20lgd(km) + 20lgf(MHz)3、多径效应定义：答：不同相位的多个信号在接受端迭加，有时同相迭加⽽增强，有时反相迭加⽽减弱，接受信号的幅度将急剧变化，这种由于多径引起的现象称为多径效应4、OM模型中场强中值计算的特点：答：以准平滑⼤城市市区的中值传输损耗为基础，对其它传播环境及地形条件等因素分别⽤修正因⼦进⾏修正。
5、多径效应引起的衰落叫衰落，阴影效应引起的衰落叫衰落。
第三章、⼲扰和噪声1、互调⼲扰产⽣的原因是什么？移动通信中主要考虑⼏阶互调⼲扰？1）互调的产⽣是由于多个信号加⾄⾮线性器件上产⽣⼤量的互调产物2）3阶互调⼲扰2、⽆三阶互调信道组如何选择？（参考作业）3、远近效应：答：近距离的移动台⼲扰远距离移动台的现象。
移动通信(第4版)大学本科教材 移动通信第一章-2007-02
同济大学 徐娟
38
1.5.4 抗干扰措施
¾利用信道编码(如卷积码等前向纠错FEC和自动请求 重传ARQ)进行检错和纠错－－－－－抗随机干扰
¾利用交织编码技术－－－－－抗突发干扰
¾利用微分集技术（空间分集、频率分集、时间分集 以及RAKE接收机等）和自适应均衡技术以及选用具有 抗码间干扰的调制技术－－－－克服由多径传播而引 起的多径衰落
40
¾ 网络结构
1.5.5 组网技术（二）
¾ 网络接口
电路交换业务通道
GMSC
VLR
MSC
BTS
BSC
PCU
HLR AUC
PSTN
ISP 163
SGSN
分组交换业务通道
GGSN
GPRS系统结构图
同济大学 徐娟
数据网络
41
1.5.5 组网技术（三）
¾网络的管理与控制 9 连接控制（或管理）功能
呼叫接续过程
集群调度系统：
移动台
总调度台
公共电话网 PSTN
分调度台
基地台
中央控制器
同济大学 徐娟
28
1.3 常用移动通信系统
蜂窝移动通信系统：
BTS
MSC
公共电话网 PSTN
MS
同济大学 徐娟
29
1.3 常用移动通信系统
卫星移动通信系统：
铱（Iridium）星系统 全球星（Global star）系统
同济大学 徐娟
24
1.3 常用移动通信系统
无线电寻呼系统（单向传输） 蜂窝移动通信系统（频率再用、小区分裂、越区切
移动通信重点知识总结
移动通信重点知识总结第一章概论移动通信的特点包括必须利用无线电波进行信息传输、在复杂的干扰环境中运行、可以利用的频谱资源非常有限、网络结构多种多样，网络管理和控制必须有效以及移动台必须适合于在移动环境中使用。
移动通信按多址方式分为频分多址（FDMA）、时分多址（TDMA）、码分多址（CDMA），按信号形式分为模拟网和数字网。
移动通信的传输方式分为单向传输（广播式）和双向方式（应答式），而双向传输工作方式有单工、双工和半双工。
单工通信是指通信双方电台交替地进行收信和发信，可分为同频单工和异频单工。
双工通信是指通信双方可同时进行传输消息的工作方式，一般使用一对频道，可实施频分双工（FDD）工作方式或同步的半双工通信方式，即时分双工（TDD）。
半双工通信是指移动台采用类似单工的“按讲”方式，即按下按讲开关，发射机才工作，而接收机总是工作的。
数字移动通信系统的主要优点包括频谱利用率高、能提供多种业务服务、抗噪声、抗干扰和抗多径衰落的能力强、能实现更有效、灵活的网络管理和控制、便于实现通信的安全保密以及可降低设备成本和减小用户手机的体积和重量。
移动通信基本上围绕着两种主干网络在发展，这就是基于话音业务的通信网络和基于分组数据传输的通信网络。
蜂窝式组网的目的是解决常规移动通信系统的频谱匮乏、容量小、服务质量差、频谱利用率低等问题。
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，称为蜂窝小区。
1、频率复用：将相邻的小区划分成区群(Cluster)，并将可用的无线频道分成若干个频率组，每个区群内的小区使用不同的频率组，而同一频率组可以在其他区群的小区中再次使用，这就是频率再用。
2、频率再用距离与区群中的小区数有关，小区数越少，频率再用距离越短，相邻区群中使用相同频率的小区之间的同道干扰越强。
3、越区切换是XXX从一个小区进入另一个相邻小区时，必须将其工作频率及基站与移动交换中心所用的接续链路从离开的小区转换到进入的小区的过程。
移动通信的基本概念 第一章.ppt
1.1 移动通信的定义
▪ （1）互调干扰 所谓互调干扰是指两个或多个信号作用
在通信设备的“非线性器件”上，产生同 有用信号频率相近的组合频率，从而对通 信系统构成干扰的现象。产生互调干扰的 原因是由于在接收机中使用“非线性器件” 引起的。如接收机的混频，当输入回路的 选择性不好时，就会使不少干扰信号随着 有用信号一起进入混频级，最终形成对有 用信号的干扰。
1.1 移动通信的定义
▪ 慢衰落是由于电波传播路径上遇到建筑物、树林 等障碍物阻挡，在阻挡物的后面形成的电波阴影 区。阴影区的信号电场强度较弱，当移动台在穿 过阴影区时，就会造成接收信号电场强度中值的 缓慢变化，发生阴影效应。阴影效应引起的衰落 一般服从正态分布，这种衰落有时又称为正态 （高斯）衰落。陆地移动信道的主要特征是多径 传播。传播过程中同样会遇到很多建筑物、树木 以及起伏的地形，引起能量的吸收和穿透以及电 波的反射、散射及绕射等，这样，使移动信道充 满了反射波的传播环境。
1.1 移动通信的定义
▪ 3．移动台工作时经常受到各种干扰 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； 对于自然界中如风、雨、雪等自然噪声，由于频 率较低，可忽略其影响。
移动通信网是多频道、多电台同时工作的通信 系统。当移动台工作时，往往受到来自其他电台 的干扰，主要的干扰有互调干扰、邻道干扰及同 频干扰等。因此，无论在系统设计中，还是在组 网时，都必须对各种干扰问题予以充分的考虑。
▪ 6．通信系统复杂 由于移动台在通信区域内随时运动，需
要随机选用无线信道进行频率和功率控制， 以及选用地址登记、越区切换及漫游存取 等跟踪技术，这就使其信令种类比固定网 要复杂得多。此外，在入网和计费方式上 也有特殊的要求，所以移动通信系统是比 较复杂的。
移动通信特点及工作方式
万户
80000 70000
中国移动电话用户数（该年12月底数据）
74738.4 64123
60000
54728.6
50000
46108.2
40000
39342.8 33482.4
30000 20000 10000
0
26869.3 20661.6 14481.2 8530 0.32 1310 2498 4330
4
通信技术高速发展带来的代价
数字芯片的处理能 力每个18月就增加 1倍（摩尔定律）
用户数据速率以指 数形式增长
无线通信技术的速率发展速度
无线通信的 速率每5年 增加10倍
Pinciple of Mobile Communication
通信高速发展带来： 频谱资源紧张 能量资源浪费 运营商利润降低
习 惯 上 将 模 拟 蜂 窝 移 动 通 信 系 统 称 为 1G （ 第 一 代 移 动 通 信），将数字蜂窝移动通信系统称为2G（第二代移动通信）
数字蜂窝移动通信系统是以数字传输、时分多址或码分多 址为主体技术，采用蜂窝结构组网的系统。
典型的2G系统包括：GSM系统、IS-95 CDMA系统、 DAMPS系统和JDC系统 。
13
世界移动通信的发展
五、第五阶段开始于2000年左右，为宽带蜂窝移动通 信系统具体的设计、规划和实施阶段。
2G面临一些不足之处： 1. 不能满足未来用户的业务需求； 2. 不能满足用户容量的发展需求； 3. 几个主流技术相互之间并不兼容。
因此，在2G广泛应用的同时，以提供宽带高速数据业务为 特点的第三代移动通信（3G）技术已经成为了移动通信领域 的一个新的研究热点。
特点： 1. 主要应用在专用系统和军事通信领域; 2. 使用的波段为短波波段（3～30MHz）; 3. 移动通信的设备采用电子管，又大又笨重，通信效果差; 4. 采用人工交换和人工切换频率的控制和接续方式。
第1章移动通信概述
第1章 移动通信概述
1.1 移动通信的概念及特点
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。
· 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
· 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。
· 在移动通信系统开发研制中，码分多 址（CDMA）是最具有竞争力的多址方式 。
1.4.4 抗干扰技术
移动通信系统中采用的抗干扰措施是多种多 样的，主要有：
利用信道编码进行检错、纠错。 分集技术、均衡技术、调制技术。 扩频、跳频技术。 扇区天线、多波束天线和自适应天线等。 干扰抵消和多用户检测器技术。
参考书
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1.1 移动通信发展概况
1998 年，北京电信长城数字蜂窝网商用试验网－ 133 网 ， 在 北 京 ， 上 海 ， 广 州 , 西 安 投 入 试 验 。 2002 年 5 月，中国移动正式将GPRS系统投入商用。
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1.2 移动服务范围可分为专用网和公共网 8. 按信号形式可分为模拟网和数字网
数字通信系统的主要优点： 1 ）频谱利用率高，有利于提高系统容量 2 ）能提供多种业务，提高通信系统的通用性 3 ）抗噪声、抗干扰和抗多径衰落的能力强 4） 能实现更有效、灵活的网络管理和控制 5） 便于实现通信的安全保密； 6) 可降低设备成本和减小用户手机的体积、重 量。
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1.2 移动通信的特点及分类
电 dcb 波存会多在在发普传多生勒输径阴效过传影应程播效产中应生产调生制衰噪减声。
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1.2 移动通信的特点及分类
2. 处于复杂的噪声、干扰环境中 噪声： 干扰：邻道干扰、互调干扰、同频干扰
3. 需在有限的频谱资源之上提高通信容量 解决频谱资源和通信容量的矛盾： 1 ）开辟和启用新的频段 2 ）研究新技术、新措施
▪ 3G：以提供移动环境下的多媒体业务和宽带 数据业务为主
3G蜂窝通信系统： 数据速率：静止时高达 2Mbps ; 慢速移动为 384kbps；高速移动为 144kbps；
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1.1 移动通信发展概况
3G系统业务介绍
Internet、ISDN、远程购物、信用卡鉴权； 电子邮件、语音信箱、视频邮件； 多媒体短消息； 可视电话、会议电视； 网络游戏、VOD、流媒体、音乐下载； 新闻，天气预报，交通信息； 紧急呼叫，安全管理； 车辆定位，保安，遥测等
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1.1 移动通信发展概况
▪ 2.5G：介于 2G和 3G之间，俗称二代半
数据速率：最高达到 171.2kbps 代表系统： GPRS系统:实际业务速率可达20~40kbps。
▪ 2.75G：介于 2.5G和 3G之间
代表系统： EDGE系统:实际业务速率可达80~130kbps。 CDMA 20001X :实际业务速率可达60~80kbps。
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1.3 移动通信系统的构成
1.3 移动通信系统的构成 一．组成
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1.3 移动通信系统的构成
二．各部分作用 移动台（ MS ） 基站（ BS ） 移动交换中心（ MSC ） 公用交换电话网（ PSTN ） 英特网网关（ IP 网络出入口） 无线小区 用户 收、发信机
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2000 年 5 月， TD-SCDMA 在国际电联大会上被正式列 入 3G无线传输标准之一。
2007年,中国移动启动TD-SCDMA试商用网公开招标，总金 额近267亿，覆盖8城市。
按照计划，中国移动将在北京、上海、天津、广州、沈 阳、深圳、秦皇岛、保定八座城市建设TD试商用网。中国 电信在厦门，中国网通在青岛建网及测试。
为什么3G牌照迟迟没有发放？
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1.2 移动通信的特点及分类
1.2 移动通信的特点及分类
一．移动通信的特点 1 ．利用无线电波传输，传播环境恶劣 a 电波在传输过程中产生衰减。 b 会发生阴影效应 c 存在多径传播 d 多普勒效应产生调制噪声
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1.1 移动通信发展概况
国际电联（ITU)于1985年提出第三代移动通信系统的概 念，命名为未来陆地公用移动通信系统(FLPMTS),后来还称过 通用移动电话2000(UMT-2000)。1996年正式定名为国际移动 通信系统(IMT-2000)。
IMT-2000三重含义：2000MHz频段，于2000年左右实现 商用化，达到2000Kbps(2Mbps)的码率。
1.1 移动通信发展概况
什么是第三代移动通信系统（3G)?
第三代移动通信系统是一种能提供多种类
型、高质量的多媒体业务，能实现全球无缝覆盖，
具有全球漫游能力，与固定网络相兼容，并以小型
便携式终端在任何时候、任何地点进行任何种类通
信的通信系统。
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1.1 移动通信发展概况
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目 录
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
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1.1 移动通信发展概况
1.1 移动通信发展概况
•TSM
•TD-SCDMA
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1.1 移动通信发展概况
IMT-2000标准化组织介绍
目前ITU对3G的研究工作主要由3GPP和3GPP2来承担。
3GPP(3G Partnership Project,第三代合作伙伴计划):成 立于1998年12月的标准化机构。目前其成员包括欧洲的ETSI、 日本的ARIB和TTC、中国的CCSA、韩国的TTA和北美的ATIS。 旨在研究制定并推广基于演进的GSM核心网络的3G标准，即 WCDMA，TD-SCDMA，EDGE等。
2002 年联通 “新时空” CDMA 正式开通。
2003 年3月，联通的新时空网络平滑升级到CDMA 2000 1X数字移动蜂窝网。
2004年7月21日，中国移动成为北京2008年奥运 会移动通信服务合作伙伴。
2005年10月，中国移动和中国联通取消网间差别 定价，使移动通信资费进一步下调。
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1.2 移动通信的特点及分类
二．移动通信系统的分类
1. 按使用对象可分为民用设备和军用设备
2. 按使用环境可分为陆地通信、海上通信 和空中通信
3. 按多址方式可分为频分多址（ FDMA ）, 时分多址（ TDMA ）和码分多址等
4. 按覆盖范围可分为宽域网和局域网
5. 按业务类型可分为电话网、数据网和综 合业务网
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2020/11/24
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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。
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1.2 移动通信的特点及分类
用频域技术和时域技术都可以做到双工：
频分双工（ FDD ）：为每一个用户提供两个 确定的频率波段,一个波段（前向波段）提供从 基站到移动台的传输，另一个波段（后向波段） 提供从移动台到基站的传输。需要双工器设备。
时分双工（ TDD ）：用时间而不是频率来 提供前向链路和反向链路,如果前向链路和反向 链路之间的时间间隔很小，那么对于语音,数据 的发送和接收，用户看起来是同时的。不需要双 工器设备。
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1.1 移动通信发展概况
▪ 2G：数字通信系统，以提供话音服务为主
2G蜂窝通信系统： 上世纪 90 年代初出现的通信系统，是数字 蜂窝移动通信系统，采用时分多址（ TDMA ） 技术或窄带码分多址（ CDMA ）技术。 数据速率： 9.6kbps 代表系统： GSM, CDMA IS -95
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1.1 移动通信发展概况
3G技术演进路线
•IS-95B •
•CDMA
•IS-95A
•CDMA 2000 •(1X RTT)
•CDMA2000 •(3X RTT)
•GSM •GPRS •GSM
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•EDGE
•WCDMA •(UTRA FDD)
•基于IP的 •骨干网
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1.1 移动通信发展概况
▪ GSM ：小区制大容量公用移动电话系统， 相对于模拟蜂窝移动通信网而言，其具有用户 容量大，覆盖区域广，功能齐全，技术先进,通 话质量好等特点。
▪ CDMA IS -95 ： CDMA IS-95A 是 NCDMA 技术标准的第一阶段， CDMA IS-95B 是N- CDMA 发展第二阶段。
3GPP2(3G Partnership Project 2, 第 三 代 合 作 伙 伴 计 划 2）：该组织是于1999年1月成立，由美国TIA、日本的ARIB、 日本的TTC、韩国的TTA四个标准化组织发起，主要是制订以 ANSI-41核心网为基础，CDMA2000为无线接口的第三代技术 规范。
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1.4 常用移动通信系统
•1.4 常用移动通信系统 一. 无线寻呼系统
是一种单向的通信系统。
•主
•100-150W
呼
•PSTN •寻呼中心 •寻呼TX
•RX •BP 机
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•回 复
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1.4 常用移动通信系统