移动通信系统的基本处理技术
第三代移动通信TD-SCDMA系统主要技术简介
3. 第三代移动通信TD－SCDMA系统主要设备和技术介绍.1 TD－SCDMA标准的提出与形成.2 TD－SCDMA系统概述.2.1 TD-SCDMA系统主要技术性能概括地讲，TD－SCDMA系统的主要技术性能有：1. 工作频率： 2010～2025MHz2. 载波带宽： 1.6MHz3. 占用带宽： 5MHz (容纳三个载波，即1.6MHz×3)4. 每载波码片速率： 1.28Mcps5. 扩频方式： DS , SF=1/2/4/8/166. 调制方式： QPSK7. 帧结构：超帧720ms, 无线帧10ms8. 子帧： 5ms9. 时隙数： 710. 支持的业务种类：* 高质量的话音通信* 电路交换数据 (与当前GSM网络9.6Kbps兼容)* 分组交换数据（9.6~384Kbps，以后达到2Mbps）* 多媒体业务* 短消息11. 每载波支持对称业务容量：每时隙话音信道数：16 （8Kbps话音，双向信道，同时工作；也可以用两个信道支持13Kbps话音)每载波话音信道数：16×3＝48 （对称业务）频谱利用率： 25Erl./MHz12. 每载波支持非对称业务容量：每时隙总传输速率：281.6Kbps (数据业务)每载波总传输速率：1.971Mbps频谱利用率： 1.232Mbps/MHz13. 基站覆盖范围：在人口密集市区： 3~5Km (根据电波传播环境条件决定)在城市郊区；适当调整时隙结构可达到10～20Km (与FDD制式相同)14. 通信终端移动速度：基于智能天线和联合检测的高性能数字信号处理技术，经过仿真，通信终端的移动速度可以达到250km/h。
15.具有良好的系统兼容性:* 支持与GSM/MAP、CDMA/IS-41核心网的连接* 支持与GSM系统间的切换及漫游* 具有与WCDMA(FDD 或TDD)相同的高层信令及网络结构* 支持核心网向全IP方向发展3.2.2 TD－SCDMA主要技术特点及优势根据ITM－2000的技术规范，为满足ITU规定的第三代移动通信的基本要求我们在TD－SCDMA系统中使用了许多国际上最新的先进技术，达到最大的系统容量、最高的频谱利用率、最强的抗干扰能力和最好的性能价格比，以适应以后发展的非对称数据业务、宽带多媒体和话音业务的需要。
移动通信技术和系统介绍最新PPT课件
5G/6G技术将不断拓展应用场景，包括智能交通、智能制造、智慧医疗、智慧城市等领域 。这些应用场景将推动5G/6G技术的不断发展和完善。
物联网与移动通信的融合应用
01 02
物联网与移动通信的互补性
物联网通过感知设备收集数据，而移动通信提供数据传输和处理的网络 基础设施。物联网与移动通信的融合应用将实现数据的实时传输和处理 ，推动智能化应用的发展。
容量
移动通信系统的容量是指在给定覆盖范围内，系统能够同时 支持的最大用户数或最大业务量。容量的大小取决于系统的 频谱效率、多址方式、调制方式等多种因素。提高系统容量 是移动通信技术发展的重要目标之一。
传输质量与时延
传输质量
移动通信系统的传输质量是指用户在进 行通信时所感受到的语音、数据等业务 的清晰度和稳定性。传输质量受到多种 因素的影响，如信号干扰、多径效应、 移动性管理等。为了提高传输质量，移 动通信系统需要采取一系列的技术措施 ，如信道编码、分集接收、功率控制等 。
数字调制
将数字信号转换为适合在信道中传 输的模拟信号，如QPSK、 16QAM、64QAM等调制方式。
自适应调制编码
根据信道质量动态调整调制方式和 编码速率，以最大化系统吞吐量。
多址接入与复用技术
多址接入技术
01
允许多个用户共享同一物理信道的技术，如FDMA、TDMA、
CDMA和NOMA等。
复用技术
可靠性
移动通信系统的可靠性是指系统在运行过程中能够保持稳定性和可用性的能力， 即在各种恶劣环境下都能够正常工作。为了提高系统可靠性，移动通信系统需要 采取一系列的容错和恢复措施，如冗余设计、故障检测与恢复等。
05
移动通信网络规划与设 计
移动通信理论与实战第3章 移动通信的物理层处理技术
分集技术
概念
多路不相关的衰落路径传送相同的信号并合并
目标：
降低多径衰落的影响，改善传输的可靠性
技术的关键问题：
如何得到（产生）多路信号? 如何合并多路信号?
本质：
对同一信号在不同时间、频率、空间、极化方向的过采样
分集原理
各独立信号传播路径同时经历深度衰落的概率很低
所谓分集接收，是指接收端对它收到的多个衰落特性互相独 立(携带同一信息)的信号进行特定的处理，以降低信号电平 起伏的办法。
OQPSK
I信道和Q信道的两个数据流，每次只有其中一个可能发生极性 转换。输出的OQPSK信号的相位只有±π跳变，而没有π的相位跳变， 则经滤波及硬限幅后的功率谱旁瓣较小。
QAM
MQAM正交振幅调制
一种幅度和相位联合键控的调制方式
sMQAM
Amcosct B m sinct
Am Bm
空空山山不不见见人人 但但闻闻人人语语声声 返返景景入入深深林林 复复照照青青苔苔上上
？？？？
传输
空但返复空但返复 山闻景照山闻景照 不人入青不人入青 见语深苔见语深苔 人声林上人声林上
突发错误
解码
空空山？？不见见人？ 但但闻？？人语语声？ 返返景？？入深深林？ 复复照？？青苔苔上？
去交织
空但返复空但返复 山闻景照？？？？ ？？？？不人入青 见语深苔见语深苔 人声林上？？？？
信道编码
作用：
增加符号间的相关性，以便在受到干扰的情况下恢复信号
差错控制方式
检错重发（ARQ）：只检不纠，错则重传 需要反馈信道，译码设备简单，对突发错误和信道干扰较严重时有 效，但实时性差，主要应用在计算机数据通信中。
前向纠错（FEC）：自动纠错，能力有限 单向传输，实时性好，传输效率高，但译码设备较复杂。这种纠错 方式广泛应用于移动通信设备中
移动通信技术(第4版)全套教学课件
移动通信技术（第4版）全套教学课件本课程旨在介绍移动通信技术的内容和目标，以及概述其在现实生活中的重要性和应用领域。
移动通信技术是指通过无线方式进行信息传输和通信的技术。
随着移动设备的普及和网络技术的快速发展，移动通信技术已成为现代社会不可或缺的一部分。
它为人们提供了便捷的通信手段，并且在许多领域都有广泛的应用。
本课程的目标包括：了解移动通信技术的基本概念和原理熟悉移动通信系统的组成和运行方式掌握移动通信网络的设计和优化方法了解移动通信技术在实际应用中的应用领域和发展趋势通过本课程的研究，学生将能够深入理解移动通信技术的原理和应用，并具备设计和优化移动通信网络的能力。
本教学课件将根据以上目标分为多个模块，详细介绍移动通信技术的相关内容。
请继续阅读后续章节以获取更多信息。
教学课件《移动通信技术（第4版）》着重讲解了移动通信技术的基本概念和原理。
以下是主要内容的简要介绍：信号传输：介绍了移动通信中的信号传输过程，包括信号的产生、传输、接收等步骤。
通过掌握信号传输的基本原理，研究者可以理解移动通信系统中的信号传输过程，并能够分析和解决相关问题。
频谱分配：介绍了移动通信中的频谱分配原理和方法。
频谱是移动通信系统中非常宝贵的资源，合理的频谱分配可以提高系统的通信容量和干扰抵抗能力。
本课程将重点介绍频谱分配的基本原理、常用的频谱分配方法以及频谱的管理与规划。
调制解调：介绍了移动通信中的调制解调技术。
调制是将数字信号转换为模拟信号的过程，解调是将模拟信号转换为数字信号的过程。
本课程将详细介绍调制解调技术的基本原理和常用的调制解调方法。
信道编解码：介绍了移动通信中的信道编解码技术。
信道编解码技术主要用于提高通信系统的可靠性和容错能力。
本课程将介绍信道编解码的基本原理、常用的编解码方法以及应用实例。
通过研究《移动通信技术（第4版）全套教学课件》，学生可以全面了解移动通信技术的基础知识和原理，为进一步深入掌握和应用移动通信技术打下坚实的基础。
CDMA移动通信基础
CDMA移动通信基础1. 介绍CDMA（ Division Multiple Access，码分多址）是一种数字移动通信技术，广泛应用于第二代（2G）和第三代（3G）移动通信系统中。
CDMA技术采用了先进的信号处理和调制技术，能够提高信号传输效率和容量，实现更可靠的通信。
2. CDMA原理CDMA技术基于扩频技术，通过将用户信号加上特定的扩频码再进行调制发送，不同用户的扩频码相互正交，可以实现多用户传输而不干扰。
CDMA还采用了软切换和功率控制等技术，使得信号传输更加可靠和高效。
3. CDMA系统结构CDMA系统主要由以下几个组成部分构成：基站（Base Station）：负责与用户终端进行通信，进行信号的调制解调和多用户间的分配和管理。
用户终端（Mobile Station）：包括方式和数据终端等，与基站进行通信，传输用户的语音、数据等信息。
控制器（Controller）：负责对基站和用户终端进行管理和控制，实现系统的整体协调和优化。
移动交换中心（Mobile Switching Center）：负责处理跨网络的通信和连接，实现用户的呼叫转移等功能。
4. CDMA优势CDMA技术相比其他移动通信技术具有以下优势：多用户接入：CDMA技术能够实现多用户接入而不干扰，提高了系统的容量和效率。
抗干扰能力强：CDMA技术采用了扩频技术，能够有效抵抗多径传播和其他干扰。
隐私保护性能好：CDMA技术采用了特定的扩频码对用户信号进行加密，保护用户通信的隐私。
调度灵活性高：CDMA技术能够灵活地对用户进行分配和调度，优化系统资源的利用。
5. CDMA在移动通信中的应用CDMA技术在移动通信中得到了广泛的应用：第二代（2G）CDMA系统：以IS-95标准为代表，提供了CDMA2000 1X、CDMA2000 1xEV-DO等多种技术，实现了语音和数据的传输。
第三代（3G）CDMA系统：以CDMA2000 3X标准为代表，提供了更高的数据传输速率、更丰富的业务和更好的系统性能。
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：
移动通讯技术GSM,TDD,FDD简明理论
Transmission Medium
各用户使用不同的频率
频率
FDMA
FDMA频分多址技术
时间
TDMA时分多址技术
各用户使用不同的时隙
频率
TDMA
时间
CDMA码分多址技术
各用户使用不同的正交代码序列
频率
管塔实例2： 具有2层圆形平台 的管塔
铁塔分类（拉线塔）
拉线塔特点： 安装极为方便快速，造价便宜
，用于紧急情况，对于一些乡村用 户量较小，又要进行连续覆盖的情 况较为适用。
但是由于其自身的特点，该塔 的稳固合承载力较差。
拉线塔：
由于塔自身的特 点，所以我们可 以看到，塔周围有很 多的拉线，这也是拉 线塔名称的来源。
力强
工程量大
占地面积小,安装 承载力小，寿命 适合城市，适合
方便，美观
短
挂移动通信天线
结构简单,安装方 承载力差,占地面 适合乡村，面积
便
积大
广阔的地方
铁塔分类（自立塔）
自立塔特点： 自立塔一般是全钢结构，可以安装在地面
或者屋顶，90％以上的通信铁塔都是自立塔 ，原因是通信对铁塔稳固性的要求很高。 按照材料,自立塔又分为： 钢管塔 角钢塔（最常用，费用最低！） 钢杆塔（刚性好，费用很高！） 按照塔脚的数目又分为： 三角塔，四角塔，八角塔等等，由于四角塔 架的抗扭性能好，侧向刚度大，所以90％通信 使用四角塔。
高功率 大范围 用户少
移动通信的分类
卫星移动通信
利用卫星转发信号也可实现移动通信，对于车载移动通信可采用赤道固定卫 星，而对手持终端，采用中低轨道的多颗星座卫星较为有利。
移动通信原理
移动通信原理移动通信原理是指通过无线电技术和信号处理技术，实现移动电话、数据传输和其他移动通信服务的原理。
移动通信原理主要包括以下几个方面：信号传输、频率复用、调制解调、多址接入、移动台的位置跟踪与切换等。
信号传输是移动通信中最基本的原理之一。
在移动通信系统中，语音、数据、图像等信息被转换成电信号，并通过无线电波传输。
信号传输主要有两个关键环节：发送端的信号发射和接收端的信号接收。
移动通信系统中通常使用的调制技术包括幅度调制（AM）、频率调制（FM）和相位调制（PM）等。
频率复用是提高移动通信系统频谱利用率的一种方法。
移动通信系统中，有限的频谱资源需要被多个用户同时共享。
频率复用通过将频谱划分成若干个频带，并在不同的时间或空间上给不同的用户使用，实现信号的同时传输。
常见的频率复用技术包括频分多址（FDMA）、时分多址（TDMA）、码分多址（CDMA）等。
调制解调是移动通信中将数字信号转换成模拟信号或将模拟信号转换成数字信号的过程。
在移动通信中，数字信号和模拟信号之间需要进行相互转换，以实现信息的传输。
调制技术主要包括调幅（AM）、调频（FM）和调相（PM）等。
多址接入是移动通信中实现多个用户同时通过同一信道进行通信的一种技术。
在移动通信系统中，多个用户需要同时进行通信，因此需要一种方法将各个用户的信号区分开来。
常用的多址接入技术有频分多址（FDMA）、时分多址（TDMA）、码分多址（CDMA）等。
移动台的位置跟踪与切换是移动通信系统中的关键技术之一。
在移动通信中，移动用户随时可以改变位置，因此需要对移动用户的位置进行跟踪，并在用户从一个基站覆盖区域切换到另一个基站覆盖区域时完成切换。
位置跟踪和切换技术可以确保用户在移动过程中能够始终保持通信的连续性和稳定性。
移动通信中的信号处理技术
移动通信中的信号处理技术随着移动通信技术的飞速发展，信号处理技术在其中起着至关重要的作用。
信号处理技术涉及到对传输信号的采集、编码、调制、解调、解码等多个环节，对于保障通信质量和提升用户体验具有重要意义。
本文将从不同角度探讨移动通信中的信号处理技术发展和应用。
首先，我们来看信号处理技术在手机通信中的应用。
手机作为我们日常生活中最常用的通信工具，其信号处理技术的进步直接影响到通话质量和数据传输速度。
信号处理技术通过对信号的增强、抑制噪声和干扰等手段，可以提高通信链路的可靠性和稳定性。
例如，数字信号处理技术可以对数字音视频信号进行压缩和解压缩，实现高清画质和流畅播放，同时减少数据传输的带宽需求。
此外，数模转换技术也是手机通信领域中不可或缺的一部分，它能将数字信号转换为模拟信号，从而使手机能够与基站进行通信。
其次，信号处理技术在无线通信网络中的应用也值得探讨。
无线通信网络的传输信号经历了多个环节的处理和调制，包括模拟信号转换为数字信号、信号编码、调制和解调等。
其中，信号编码技术可以降低信号传输误码率，并提高信号的可靠性。
而调制技术则能将数字信号转换为模拟信号，使其能够在无线信道上传输。
信号处理技术的应用可以使信号在无线通信网络中更加抗干扰和抗干扰的能力，从而提高通信质量和覆盖范围。
不仅如此，信号处理技术在5G时代发挥着更为重要的作用。
5G通信技术的特点之一是其更高的传输速度和更低的延迟。
信号处理技术通过对信号的数字处理和优化，可以提高数据传输的速度和延迟，使用户能够更快地下载和上传数据。
此外，信号处理技术还能够通过对信号的自适应调制和功率控制，实现对多用户和多天线系统的有效管理和协调，提高网络的频谱效率和容量。
总之，信号处理技术对于5G通信技术的顺利推广和应用起到了关键作用。
除了在手机通信和无线网络中的应用之外，信号处理技术还在其他领域发挥着重要的作用。
它广泛应用于雷达、声纳、图像处理、音频处理等领域。
新一代移动通信系统的关键技术
新⼀代移动通信系统的关键技术新⼀代移动通信系统的关键技术摘要：随着⽆线通信技术的进步和⽹络技术的⾼速发展，对发展中的移动通信系统提出了新的要求，新⼀代移动通信系统将实现不同通信技术及通信体制间的“⽆缝”连接，提供更具个性化和更⾼质量的个⼈服务业务。
关键词：多媒体通信；软件⽆线电；空中接⼝；数据安全⼀、引⾔近⼗⼏年来，第⼆代移动系统得到了迅猛发展，通信主要采⽤GSM、CDMA、cdmaOne 等体制，实现语⾳通信和低速率数据传输，并取得了巨⼤的商业成功，同时也推动了第三代移动通信技术的发展和应⽤。
当前第三带移动通信技术主要解决和实现⾼速数据传输，主要采⽤的技术包括GPRS、IMT-2000、Bluetooth、WLAN等。
由于以上技术是由不同的组织、公司和部门针对移动通信中不同的应⽤对象、传输速率及⽤户独⽴开发的，缺乏统⼀的技术标准和⽆线接⼝，新⼀代移动通信技术研究和应⽤中应摆脱现有具体技术和体制的束缚，结合新业务的需求和技术突破领域的⽅向，分析当前系统向新⼀带移动通信系统过渡中存在的问题和技术“瓶颈”，提出和把握技术发展的⽅向和重点。
新⼀代移动通信系统主要解决系统应⽤中的便易性、多媒体业务、个性化、综合服务等问题，使⽤户能够在任何地点、任何时间使⽤移动终端，在不同⽆线⽹络系统间实现个⼈通信；在具备传统的语⾳服务外，应提供基于⾼速数据传输能⼒的多媒体服务业务；能够为不同职业、不同环境和消费层次的⽤户提供满⾜需求的个性化服务，获取所需的任何公开信息。
新⼀代移动通信系统的关键技术发展重点涉及到移动通信终端、⽹络系统、⼯作模式、业务服务和系统安全等领域，本⽂将分别讨论。
⼆、新⼀代移动通信系统的关键技术1.移动终端的设计现阶段的移动通信终端多为单模式，不同的移动终端设备适⽤于与之相适应的通信⽹络系统。
为满⾜在不同通信⽹络系统中的⼯作要求并能处理多种不同业务，新⼀代的移动通信终端设备应能够在不同的⽆线通信⽹络中使⽤，实现的⽅法是在设计移动终端设备时采⽤软件⽆线电技术。
移动通信的基本技术
移动通信的基本技术随着科技的进步和人们对通信需求的不断增长，移动通信已经成为现代社会不可或缺的一部分。
移动通信的基本技术是支撑移动通信系统正常运行的关键，本文将就移动通信的基本技术进行介绍和解析。
一、移动通信的基本原理移动通信是指通过无线技术实现的移动设备之间的通信。
其基本原理是利用无线电波传输信息，在移动设备之间建立起通信链路，实现语音、数据和多媒体等信息的传递。
移动通信的基本技术主要包括无线信号传输、调制解调、信道编码、多址技术等。
二、无线信号传输无线信号传输是移动通信的基础。
无线通信系统通过无线电波传输信号，将信息从发送端传输到接收端。
在无线信号传输中，主要使用的频段有低频、中频、高频以及超高频等，不同频段的选择取决于通信系统的需求和应用环境。
三、调制解调技术调制解调技术是将原始信号转换为适合在无线传输信道中传输的信号，并在接收端将其恢复为原始信号的过程。
调制技术主要包括模拟调制和数字调制两种。
模拟调制主要用于语音通信，而数字调制则适用于数据和多媒体通信。
四、信道编码信道编码是为了提高无线信道传输的可靠性和效率而采取的一种技术手段。
通过对信息进行编码处理，可以在有限的带宽和受干扰的环境下，提高信息的传输质量和容量。
信道编码主要包括纠错编码和压缩编码两种。
五、多址技术多址技术是指在同一频率资源上实现多个用户之间的并行传输。
通过将不同用户的信号进行编码和解码，实现用户之间的区分和同时传输。
常见的多址技术有时分多址（TDMA）、码分多址（CDMA）和频分多址（FDMA）等。
六、移动通信网络移动通信网络是支撑移动通信系统运行的基础设施。
移动通信网络主要由基站、交换网和移动终端组成。
基站负责无线信号的覆盖和转发，交换网负责信号的传输和交换，移动终端作为用户的通信设备。
七、移动通信标准为了保证不同厂商的设备能够互相兼容和互联，移动通信领域制定了一系列的标准。
常见的移动通信标准有GSM、CDMA、WCDMA、TD-SCDMA、LTE等。
2024年移动通信基础知识培训(全)
移动通信基础知识培训(全)一、引言移动通信作为现代通信技术的重要组成部分，已经深入到我们生活的方方面面。
随着移动通信技术的不断发展，对于移动通信基础知识的了解和掌握显得尤为重要。
本培训旨在帮助大家全面了解移动通信的基本原理、关键技术和发展趋势，为今后的工作提供有力支持。
二、移动通信基本原理1.移动通信系统组成移动通信系统主要由移动台、基站、交换中心和传输系统等组成。
移动台包括方式、平板等移动设备，基站负责与移动台进行无线信号传输，交换中心负责处理呼叫控制和用户鉴权等功能，传输系统则负责将信号从一个基站传输到另一个基站或交换中心。
2.无线信号传输（1）发射：移动台将语音或数据信号转换为无线信号并发射出去。
（2）传播：无线信号在空间中传播，可能会受到多种因素的影响，如衰减、多径效应等。
（3）接收：基站接收到无线信号后，将其转换为电信号并进行处理。
（4）解调：基站将处理后的电信号还原为原始的语音或数据信号。
3.无线信号调制与解调无线信号调制是将原始信号转换为适合在无线信道中传输的信号的过程。
解调则是将接收到的信号还原为原始信号。
常见的调制方式有调幅（AM）、调频（FM）和调相（PM）等。
三、移动通信关键技术1.多址技术多址技术是移动通信系统中实现多个用户共享同一信道的关键技术。
常见多址技术有频分多址（FDMA）、时分多址（TDMA）和码分多址（CDMA）等。
2.扩频技术扩频技术是通过扩展信号带宽来降低信号功率谱密度，从而提高信号的抗干扰能力和隐蔽性。
常见的扩频技术有直接序列扩频（DSSS）和跳频扩频（FHSS）等。
3.信道编码与解码信道编码是为了提高信号在传输过程中的抗干扰能力而进行的编码处理。
解码则是将接收到的信号进行解码，恢复出原始信号。
常见的信道编码技术有卷积编码、Turbo编码等。
4.数字信号处理数字信号处理技术包括滤波、调制、解调、信道估计等，是移动通信系统中实现信号处理的关键技术。
四、移动通信发展趋势1.5G技术5G技术是当前移动通信领域的研究热点，其主要特点包括高速率、低时延、大连接等。
蜂窝移动通信网络中如何处理通信中的干扰
蜂窝移动通信网络中如何处理通信中的干扰蜂窝移动通信网络是现代通信系统中最主要的一种网络技术，广泛应用于移动通信领域。
然而，由于无线传输环境复杂，干扰是蜂窝移动通信网络中的一个关键问题。
为了有效处理通信中的干扰，蜂窝移动通信网络采取了多种技术和方法，包括频谱管理、天线技术、干扰消除和干扰用户控制等。
下面将详细介绍这些方法。
首先，频谱管理是处理通信干扰的一种重要手段。
蜂窝移动通信网络通过将频谱分配给不同的用户和服务提供商来实现频率复用，从而提高频谱资源的利用率和网络容量。
其中，最常见的频率复用方式是基于时分复用（TDM）和频分复用（FDM）。
TDM将时间分成多个时隙，每个时隙分配给不同的用户；FDM将频率分成多个子载波，每个子载波分配给不同的用户。
通过这种方式，可以将不同用户的通信分隔开来，减少相互之间的干扰。
其次，天线技术也是处理通信干扰的一种重要手段。
蜂窝移动通信网络使用多个基站和用户设备进行通信，基站和用户设备之间的信号传输主要通过天线完成。
合理设计和优化天线系统可以有效减少通信中的干扰。
例如，采用定向天线可以将信号主要发送到用户设备所在的方向，减少周围环境的干扰。
同时，基站之间也要合理部署，避免不同基站之间的干扰。
另外，干扰消除是处理通信干扰的一种重要手段。
干扰消除主要通过信号处理算法来抑制或去除干扰信号。
例如，自适应滤波器可以根据干扰信号的特征对信号进行滤波处理，使得接收到的信号更加清晰，减少干扰的影响。
同时，多天线技术也可以利用信号的空间特性，抑制或去除干扰信号。
例如，通过使用多输入多输出（MIMO）技术，可以通过将信号发送到多个天线上，并通过信号处理算法在接收端对信号进行重构，从而减少干扰的影响。
最后，干扰用户控制也是处理通信干扰的一种重要手段。
蜂窝移动通信网络中，存在一些用户设备会对其他用户设备造成干扰，例如，由于发射功率过大或频率资源争用等原因。
为了解决这个问题，可以采用干扰用户控制技术，通过降低干扰用户设备的功率或频率资源分配来减少干扰。
移动通信系统的工作方式
移动通信系统的工作方式移动通信系统的工作方式1、引言移动通信系统是一种用于无线传输数据和语音通信的技术，通过无线信号传输信息，使用户在移动中保持网络连接。
本文档将详细介绍移动通信系统的工作方式，包括基本原理、系统架构、信号传输和调度管理等方面。
2、基本原理移动通信系统基于无线信号传输，在信号传输过程中主要涉及了调制解调、编码译码、信道传输等技术。
调制解调技术用于将待传输的信息转换为适应无线传输的信号，编码译码技术用于对信息进行差错校正和纠正，信道传输技术用于在无线信道中传输信息。
3、系统架构移动通信系统一般由移动设备、无线基站、核心网和应用终端等组成。
移动设备是用户端的设备，包括方式、平板电脑等。
无线基站是用于无线信号传输的设备，将用户的信号转换为有线网络信号后传输到核心网。
核心网是整个通信系统的中央控制部分，负责处理信号、路由和调度等任务。
应用终端是用户所使用的各类应用软件。
4、信号传输移动通信系统采用无线信号传输，主要是通过无线频谱来实现的。
在频谱管理方面，移动通信系统采用了多用户多址技术，即通过将用户的信号分配到不同的频率和时间槽来实现多用户同时传输。
此外，还采用了调度管理技术来优化信号的传输效率，以提高系统的整体性能。
5、调度管理调度管理是移动通信系统中重要的一环，主要涉及到资源分配、功率控制、干扰管理等方面。
资源分配是将有限的无线资源分配给用户，使每个用户都能获得足够的资源来进行通信。
功率控制是控制用户设备的发射功率，以降低干扰和节省能源。
干扰管理是通过合理的调度算法来减少用户之间的干扰，提高网络的性能和用户的通信质量。
6、附件本文档涉及的附件包括移动通信系统的系统架构图、信号传输流程图和调度管理算法等。
这些附件可以帮助读者更好地理解移动通信系统的工作方式。
7、法律名词及注释本文所涉及的法律名词及其注释如下：- 无线信号传输：指通过无线电波传输信息的过程。
- 调制解调：对待传输信息进行调制和解调的过程，将信息转换成适应无线信道传输的信号。
第五章 移动通信(共99张PPT)
6.1 移动通信概述
、移动通信的发展历程 5、移动通信的工作方式
3 （4）空分多址（SDMA）
CC：国家代号，中国为86； 物理信道：一个载频上的TDMA帧的一个时隙； （2）国际移动用户识别码（IMSI）
6.1 移动通信概述
3、移动通信的发展历程
1980s，第一代移动通信系统，1983年 的AMPS，1980 年北欧的NMT，1979年 的NAMTS,1985年英国TACS系统
1990s，第二代移动通信系统，1992年商用的GSM， 1991年北美的IS-54，1993年 的PDC,1993年 提出的IS-95 （N-CDMA）
因 与座机间不用电线相连， 故称为“无绳” 。
以有线 网为依托的通信方式，是有线 网的无线延伸
6.1 移动通信概述
集群移动通信系统
➢用于集团调度指挥； ➢可 用 信 道 为 系 统 的 全
体用户共用，具有自动 选择信道功能，是共享 资源、分担费用、共用 信道设备及服务的多用 途、高效能的无线调度 通信系统。
多址技术
频分多址 (FDMA)：按频道划分用户，频带独享，时间共享
时分多址 (TDMA)：按时隙划分用户，时隙独享，频率共享
码分多址 (CDMA)：按码型划分用户，时隙/频率共享
空分多址 (SDMA)：按空间角度划分用户，频率/时隙/码型共享
多址技术
（1）频分多址（FDMA）
Power
Time
区域覆盖技术
✓频率复用：处在不同位置(不同小区)上的用户可以同时使用相同
频率的信道 ✓可以极大地提高频谱利用率
移动通信的基本技术之多址技术
为了确保用户之间的通信不受干 扰，需要精确地分配时隙，这增 加了系统的复杂性。
02
对同步要求高
03
难以支持突发业务
TDMA技术要求各用户之间的时 间同步，否则会导致通信中断或 干扰。
对于突发性的数据业务，TDMA 技术可能无法充分利用带宽。
TDMA技术的应用场景
数字移动通信系统
如全球移动通信系统（GSM），采用 TDMA技术实现了大容量和高效的数据传输 。
卫星通信系统
在卫星通信系统中，由于频谱资源的宝贵，TDMA 技术广泛应用于多路复用和多址接入。
专业无线通信领域
如公共安全、交通运输和公用事业等， TDMA技术提供了可靠和高效的通信服务。
04
CATALOGUE
CDMA（码分多址）技术
CDMA技术原理
01
码分多址（CDMA）是一种通信技术，它允许多个用户在 同一个频段上同时进行通信，而不会互相干扰。CDMA系 统使用不同的码序列对用户信号进行扩频，并在接收端通 过相关解调技术将这些信号解调出来。
在FDMA系统中，每个用户被分配一个特定的 频带，该频带在整个通信过程中保持不变。
用户之间的信号通过不同的频带进行传输，从 而实现多址通信。
FDMA技术的优缺点
优点
FDMA技术相对简单，易于实现，且 具有较强的抗干扰能力。
缺点
由于频带资源有限，随着用户数量的 增加，可用的频带会变得越来越少， 导致系统容量受限。
由于多个子载波的叠加，信号的峰均比通常较高，需要采用相应的功率放大技 术以降低峰均比。
OFDMA技术的应用场景
无线局域网（WLAN）
例如WiFi，采用OFDMA技术进行用户数 据传输。
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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824~849MHz，占用25MHz、上行：869~894MHz，占用
25MHz。上、下行频段间隔(即FDD间隔)为45MHz。IS-95
最大能提供的码分信道数：一个基站可提供
业务
信道，一个频段1.25MHz
提供最大基站数(不含导频相位规划) ，
IS-95总占用25MHz，所能提供最多的频段数为 。
• 其中， 为TACS的可用频段带宽， 为信道(话音)带宽。
移动通信系统的基本处理技术
•3.1 多址技术
FDMA的主要特点：
• 比较简单、容易实现，适用于模拟和数字 • 是以频率复用为基础的蜂窝结构，以频带划分各种小区 • 需要周密的频率规划，是一个频道受限和干扰受限系统 • 以频道分离用户地址，每一频道传输一个模拟/数字话路 • 对功控要求不严，硬件设备取决于频率规划和频道设置 • 基站是多部不同载波频率发射机同时工作 • 不宜在大容量的系统中使用
移动通信系统的基本处理技术
•3.1 多址技术
2. TDMA
• 第二代移动通信是数字式移动通信，它 主要采用两类多址方式：一类是欧洲大 多数国家采用的时分多址TDMA方式， 另一类是北美等采用的码分多址CDMA 方式，我国两类方式都有。这里先介绍 最典型的TDMA方式GSM体制。
移动通信系统的基本处理技术
•3.1 多址技术
• 在GSM中最多可以八个用户共享一个载波，而用 户之间则采用不同时隙来传送自己的信号。GSM 一个TDMA帧的结构图如下所示。
GSM系统一个TDMA帧的结构
移动通信系统的基本处理技术
•3.1 多址技术
• GSM系统的时隙结构可划分为四种类型：常规突发序列、 频率校正突发序列、同步突发序列、接入突发序列。 GSM采用频率双向双工FDD方式，上、下行频段(发、收) 间隔为45MHz，每个话音信道占用200kHz，采用GMSK 调制。GSM系统总共可提供频点数为：
移动通信系统的基本处理技术
•3.1 多址技术
• 在移动通信中最典型的码分多址方式 有：第二代的窄带CDMA系统：IS-95 体制；第三代的CDMA2000体制；第 三代的WCDMA体制。
移动通信系统的基本处理技术
•3.1 多址技术
• SDMA: 当时, 称它为空分多址SDMA，其原理图如下：
•
图3.6 空分多址原理图
移动通信系统的基本处理技术
•3.1 多址技术
3.1.1 多址接入基本原理
多址划分从原理上看与固定通信中的信号 多路复用是一样的，实质上都属于信号的正 交划分与设计技术。不同点是多路复用的目 的是区别多个通路，通常是在基带和中频上 实现，而多址划分是区分不同的用户地址， 通常需要利用射频频段辐射的电磁波来寻找 动态的用户地址，同时为了实现多址信号之 间互不干扰，信号之间必须满足正交特性。
移动通信与固定式有线通信的最大差异在于固 定通信是静态的，而移动通信是动态的。为了满足 多个移动用户同时进行通信，必须解决以下两个问 题，首先是动态寻址，其次是对多个地址的动态划 分与识别。这就是所谓多址技术，在多址技术中重 点研究的是利用扩频技术来实现码分多址CDMA。
移动通信系统的基本处理技术
•3.1 多址技术
移动通信系统的基本处理技术
•3.1 多址技术
CDMA系统主要特点：
• 每个基站只需一个射频系统 • 小区内以CDMA建立信道连接 • 每个码传输一路数字信号 • 各用户共享频率和时间 • 是一个多址干扰受限系统 • 需要相当严格的功率控制 • 需要定时同步 • 具有软容量 • 具有软切换能力 • 语音激活技术可扩大系统容量 • 抗衰落、抗多径能力强
• CDMA：当时, 称为时分多址CDMA，它有两种主要形式： • 直扩码分DS-CDMA：多用于商用系统，其原理图如下：
直扩码分原理图 • CDMA与FDMA、TDMA划分形式不一样，FDMA与
TDMA属于一维(频域或时域)划分，CDMA则属于二维(时、 频域)划分。CDMA中所有用户占有同一时隙、同一频段， 区分用户的特征是用户地址码的相关特性。 • FDMA、TDMA的地址划分是基于简单的非此即彼、非共 享型，即两个以上用户不可能同时占有同一频段(或时隙)， CDMA的地址划分是基于特征，是相容的，即两个以上用 户可以同时占有同一频段、同一时隙，是共享型的，其条 件是只要它们具有可分离的各自特征(码的相关特性)即可。
• 空分地址的实现是利用无线的方向性波束，将服务区
(小区内)划分为不同的子空间进行空间正交隔离。移动 通信中的扇区天线可以看作是SDMA的一种基本实现 方式。智能式自适应天线是将来移动通信中准备采用 的一项新的关键技术，是典型的空分方式。
移动通信系统的基本处理技术
•3.1 多址技术
• 除了上述基于物理层的时分、频分、码分与空分多 址接入方式以外，还有一种基于网络层的网络协议 的分组无线电(PR)ALOHA随机多址接入协议方式。 ALOHA多址接入不同于前面介绍的时分、频分与 码分的多址接入方式，它实际上是一种自由竞争式 的随机接入方式，是以网络协议的形式来实现的。 ALOHA原本是夏威夷俚语，用于对人到达或离开 时致意的问候语。1968年夏威夷大学将解决夏威夷 群岛之间数据通信的一项研究计划命名为ALOHA。
移动通信系统的基本处理技术
•3.1 多址技术
• 图. GSM五层次帧结构
移动通信系统的基本处理技术
•3.1 多址技术
• GSM每个信道比TACS宽8倍，传输速率达270.8Kbps，在 这个速率上就不能不考虑多径传输时延扩展的影响。因为 GSM的码元周期为3.7us，而繁华城区的多径时延扩展可 达3us左右，已完全可以比拟。为了克服多径时延扩展， GSM采用了自适应均衡技术，增加了设备的复杂性。
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•3.1 多址技术
• FDMA: 称为频分多址，即每个用户占用一个频道其原理 图如下：
• 理论上划分：
• 实际上的划分： • 图. 频分多址原理图
• 在移动通信中最典型的频分多址方式有：北美：800MHz 的AMPS体制；欧洲与我国：900MHz的TACS体制。
移动通信系统的基本处理技术
• GSM中由于每个载波可提供8个用户，这8个用户由于时 分特性可以共用一套收、发设备，因此与 FDMA比较，减 少了七倍的用户设备，降低了成本。
• GSM是数字式移动通信，它对新技术是开放的，这里的 开放是指对新技术适应性比模拟的FDMA强。GSM的时 隙结构灵活，不仅可以适应不同数据速率(一般指单个信 道速率低于8倍的整数倍)的数据传送，还可以利用时隙的 空闲省去双工器(利用时隙间切换)。
IS-95总共能提供最多码分多址业务用户数(不含导频相位 规划)为
移动通信系统的基本处理技术
•3.1 多址技术
• IS-95中的CDMA的主要技术特点： • CDMA系统中所有用户共享同一时隙、同一频隙。
CDMA采用扩频通信，其信道占用1.25 MHz，属 于宽带通信系统，它具有扩频通信的一系列优点 比如抗干扰性强、低功率谱密度等。宽带信号有 利于采用Rake接收机抗频率选择性衰落。 • CDMA是一个干扰受限或者认为是信噪比受限系 统，其容量不同于FDMA、TDMA中的硬容量， 它是软容量。CDMA中的多个地址间的干扰由于 选码不理想，将是系统中最主要干扰，且随用户 数增多而增大。
移动通信系统的基本处理技术
•3.1 多址技术
• 互调干扰 – 概念：指系统内由于非线性器件(功率放大器)产生的各 种组合频率成分落入本频道接收机通带内造成对有用 信号的干扰。 – 解决办法：减小产生互调干扰的条件，尽可能提高系 统的线性程度，并选用无互调的频率集(频率规划)
• 邻信道干扰 – 概念：指相邻信道信号中存在的寄生辐射落入本频道 带内造成对有用信号的干扰 – 原因：带外抑制不够，非线性器件产生寄生辐射 – 解决方法：规定收发信机的技术指标，即规定发射机 的寄生辐射和接收机的中频选择性，还可采用加大频 道间的隔离度。
其余五十五个为业务信道。
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•3.1 多址技术
• 上行(反向)信道配置如下图所示。
IS-95下行(前向)信道配置
• 其中
，
，即接入信道最多为32个，
业务信道最多为64个。
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•3.1 多址技术
• IS-95采用频率双向双工FDD方式(与AMPS相同)。下行：
而每个频点提供8个时隙，因此GSM总共可提供的时分信 道数为：
移动通信系统的基本处理技术
•3.1 多址技术
• TDMA的主要技术特点： 每载波8个时隙信道，每个信道可提供一个数
字话音用户，因此每个载波最多可提供8个用户。 突发脉冲序列传输。每个移动台发射是不连续的， 只是在规定的时隙内才发送脉冲序列。传输开销 大，GSM的TDMA帧层次结构如图3.9所示，共分 为五个层次：时隙、TDMA帧、复帧、超帧、超 高帧，每个层次都需占用一些非信息位的开销， 这样总的开销就比较大，以致影响整体传输效率。
移动通信系统的基本处理技术
•3.1 多址技术 3. CDMA
• 它是第二代移动通信中的两种主要多址方 式中除TDMA以外的另一种形式，最典型 的是IS-95。在第三代移动通信中，五种体 制中最主要的三种也是采用CDMA，它们 是FDD的CDMA2000、FDD的WCDMA， 与TDD的TD-SCDMA。
•3.1 多址技术
• TACS的总可用频段：(与GSM频段相同)上行： 890~915MHz，占用25MHz；下行：935~960MHz，占用 25MHz。TACS采用频率双向双工FDD 方式。收/发频段 间距为45MHz，以防止发送的强信号对接收的弱信号的影 响。每个话音信道占用25KHz频带，采用窄带调频方式。 TACS系统可以支持的信道数为：
多址技术的基本概念
• 所谓多址技术就是使多个用户接入并共享同一个无线通 信信道, 以提高频谱利用率的技术。即把同一个无线信道按 照时间、频率等进行分割, 使不同的用户都能够在不同的分 割段中使用这一信道, 而又不会明显地感觉到他人的存在, 就 好像自己在专用这一信道一样。 占用不同的分割段就像是拥 有了不同的地址, 使用同一信道的多个用户就拥有了多个不 同的地址。这就是多址技术, 亦称多址接入技术。 • 在蜂窝移动通信系统中, 多个移动用户要同时通过一个基 站和其他移动用户进行通信, 就必须对基站和不同的移动用 户发出的信号赋予不同的特征, 使基站能从众多移动用户的 信号中区分出是哪一个移动用户发来的信号, 同时各个移动 用户又能够识别出基站发出的信号中哪个是发给自己的。