【通信导论】第八章 移动通信系统
【通信导论】第八章移动通信系统
【通信导论】第八章移动通信系统在当今高度信息化的社会中，移动通信系统已经成为我们生活中不可或缺的一部分。
从早期的简单语音通话，到如今的高速数据传输、多媒体通信和智能应用，移动通信技术的发展可谓日新月异。
接下来，让我们一同深入了解第八章所讲述的移动通信系统。
移动通信系统，简单来说，就是能够让用户在移动中进行通信的系统。
它的出现彻底改变了人们的通信方式，使得信息的传递不再受限于固定的地点和线路。
要理解移动通信系统，首先得了解它的基本组成部分。
一个完整的移动通信系统通常包括移动台、基站、移动交换中心以及传输线路等。
移动台就是我们日常使用的手机、平板电脑等终端设备，它们是用户与移动通信系统进行交互的接口。
基站则负责接收和发送来自移动台的信号，将这些信号进行处理和转发。
移动交换中心则像一个大管家，负责管理整个系统的通信连接和资源分配，确保通信的顺畅进行。
移动通信系统所使用的频段也是其重要的特点之一。
由于频谱资源有限，如何合理分配和利用频段是一个关键问题。
不同的频段具有不同的特性，例如低频段信号传播距离远，但数据传输速率相对较低；高频段则能够提供更高的数据传输速率，但传播距离较短。
为了满足各种通信需求，移动通信系统需要综合运用不同的频段。
在移动通信系统中，多址技术是实现多个用户同时通信的关键。
常见的多址技术有频分多址（FDMA）、时分多址（TDMA）和码分多址（CDMA）等。
频分多址将频段分割成不同的子频段，每个用户使用一个特定的子频段进行通信；时分多址则将时间分割成时隙，不同用户在不同的时隙进行通信；码分多址则是通过不同的编码来区分用户。
移动通信系统中的信号传输也面临着诸多挑战。
信号在传输过程中会受到衰落、干扰和噪声等因素的影响。
衰落包括大尺度衰落和小尺度衰落。
大尺度衰落主要是由于信号传播距离和地形等因素导致的信号强度大幅下降；小尺度衰落则是由于多径传播等原因造成的信号快速起伏。
为了克服这些问题，移动通信系统采用了多种技术，如分集接收、均衡技术和纠错编码等。
【通信导论】第八章 移动通信系统
（4） 空分多址 SDMA
空分多址主要通过空间的隔离或天线技术来获取地址的 复用。如目前BS最常见的采用定向天线组成不同的扇区， 卫星天线采用点波束实现相同频率信号的复用。在目前智 能天线技术商未大量商用之前，SDMA主要和其他三种多址 方式配合使用。智能天线技术也是第三代移动通信系统的 关键技术之一，在未来将得到大量使用。
（3）码分多址CDMA
所谓CDMA，就是每一个信号被分配一个伪随 机二进制序列进行扩频，不同信号的能量被分配到 不同的伪随机序列里。在接收机里，信号用相关器 加以分离，这种相关器只接收选定的二进制序列并 压缩其频谱，凡不符合该用户二进制序列的信号就 不被压缩带宽。结果只有有用信号的信息才被识别 和提取出来。
移动通信系统中的多址方式
（1）频分多址FDMA
所谓FDMA，就是不同信号被分配到不同频率的信道 里，发往和来自邻近信道的干扰用带通滤波器限制，这样 在规定的窄带里只能通过有用信号的能量，而任何其它频 率的信号被排斥在外。
（2）时分多址（TDMA）
所谓时分多址TDMA，就是一个信道由一连串周期性的 时隙构成。不同信号的能量被分配到不同的时隙里，利用 定时选通来限制邻近信道的干扰，从而只让在规定时隙中 有用的信号能量通过。现在使用的TDMA蜂窝系统实际上 都是FDMA和TDMA的组合，如GSM数字蜂窝系统就是先 使用了200kHz的频分信道，再把它分成8个时隙进行 TDMA传输。当前应用这种多址方式的主要蜂窝系统有北 美的DAMPS和欧洲的GSM，我国这两种制式也都有，但 GSM占绝大多数。
异频双工制
优点：①收发频率分开可大大减小干扰； ②用户使用方便。
缺点：①移动台在通话过程中总是处于发 射状态，因此功耗大；
②移动台之间通话需占用两个频道； ③设备较复杂，价格较贵。 异频双工制在无中心台转发的情况下，电台需 配对使用，否则通信双方无法通话。
2024版《移动通信系统》PPT课件
蜂窝移动通信网络规划与优化
网络规划
根据覆盖和容量需求，确定基站 位置、配置参数、频率规划等，
以保证网络质量和覆盖效果。
网络优化
针对网络运行中出现的问题，进 行参数调整、干扰排查、覆盖优 化等，以提高网络质量和用户满
意度。
规划与优化方法
包括传播模型校正、仿真模拟、 路测数据分析、参数调整等手段。
04
访问控制策略
根据用户身份和权限控制其对系统资源的访 问
审计与监控
对系统的访问和操作进行审计和监控，及时 发现和处理安全事件
08
未来移动通信发展趋势与 挑战
5G/6G愿景与关键技术挑战
5G/6G愿景
实现全球覆盖、超高速率、超低时延、超大连接， 构建万物互联的智能世界。
关键技术挑战
高频谱利用、大规模天线技术、超密集组网、全 频谱接入等。
无线城域网可应用于城市范围内 的多种场景，如智能交通、智能 电网、安防监控、应急通信等。
通过无线城域网，可以实现城市 范围内的快速、便捷、高效的无 线通信服务，推动城市的信息化 和智能化发展。
05
卫星移动通信系统
卫星移动通信概述及特点
卫星移动通信是利用地球静止轨 道卫星或中、低轨道卫星作为中 继站，实现区域乃至全球范围的
跟踪、监控和管理的一种网络。
02
物联网在移动通信中的应用场景
包括智能家居、智能交通、智能医疗、智能物流等。
03
物联网在移动通信中的技术实现
物联网在移动通信中的技术实现主要包括传感器技术、无线通信技术、
云计算技术等。通过这些技术，物联网可以实现与移动通信网络的深度
融合，为人们提供更加便捷、高效、智能的服务。
03
移动通信系统
移动通信系统⒈引言⑴编写目的⑵文档范围本文档适用于移动通信系统的设计、开发和维护过程中的各个阶段和各个方面。
⑶读者对象本文档主要面向项目经理、系统工程师、开发人员和测试人员等相关人员。
⒉系统概述⑴业务需求描述该移动通信系统的主要业务需求，例如方式通信、短信服务、数据传输等。
⑵功能需求列出系统需要实现的各种功能，如呼叫控制、用户管理、呼叫转移、数据压缩等。
⑶非功能需求详细描述系统对性能、可靠性、安全性和可用性等方面的要求。
⒊系统架构⑴整体架构描述系统的整体架构，包括各个主要组件和它们之间的关系。
⑵子系统架构详细描述系统划分为若干子系统，并介绍每个子系统的功能和相互关系。
⑶系统接口描述系统与外部系统或组件之间的接口规范和通信协议。
⒋数据库设计⑴数据模型描述系统使用的数据库的各个实体和它们之间的关系。
⑵数据库管理描述数据库的创建、初始化、备份和恢复等管理操作。
⒌系统功能描述⑴用户注册和登录描述用户注册和登录功能的需求和设计。
⑵呼叫控制描述呼叫控制功能的需求和设计。
⑶短信服务描述短信服务功能的需求和设计。
⑷数据传输描述数据传输功能的需求和设计。
⒍性能要求⑴延迟描述系统各个功能的响应时间要求。
⑵吞吐量描述系统每秒处理的呼叫数、短信数或数据传输量。
⑶扩展性描述系统可扩展性要求，如支持的用户数、基站数等。
⒎安全性要求⑴用户认证描述系统对用户身份的认证要求。
⑵数据加密描述系统对敏感数据的加密要求。
⑶访问控制描述系统对各种资源的访问控制要求。
⒏故障管理⑴系统监控描述系统的监控功能和要求。
⑵故障诊断描述系统故障发生时的诊断和排查方法。
⑶故障恢复描述系统故障恢复的方法和要求。
附件：●附件1：数据库设计文档●附件2：系统架构图法律名词及注释：●名词1：注释1●名词2：注释2。
移动通信移动通信系统简介课件
contents
目录
• 移动通信系统概述 • 移动通信系统技术基础 • 移动通信系统网络架构 • 移动通信系统业务与应用 • 移动通信系统的挑战与未来发展 • 移动通信系统典型案例分析
01
移动通信系统概述
定义与特点
定义
特点
移动通信系统具有灵活性、便携性、 广泛覆盖范围和实时通信等特点，使 得用户可以在任何时间、任何地点进 行通信。
06
移动通信系统典型案例分析
LTE网络部署案例
01
大规模部署
02
LTE网络在全球范围内得到了广泛部署，提供了高速、低延迟的数据 传输服务。
03
运营商通过升级现有网络或建设新网络来实施LTE技术，为用户提供 更好的移动通信体验。
04
LTE网络部署案例包括欧洲的多个国家和美国的运营商，这些案例展 示了大规模部署的成功和效益。
高频谱利用率与频谱共享
高频谱利用率
频谱共享
低功耗与绿色通信
低功耗
绿色通信
人工智能与大数据在移动通信中的应用
人工智能
人工智能技术可以应用于移动通信领域，提高网络性 能和用户体验。例如，利用人工智能技术进行网络优 化、故障诊断和预测等。
大数据
大数据技术可以分析和挖掘移动通信网络中的大量数 据，提供有价值的信息和洞察力。例如，利用大数据 技术进行用户行为分析、市场分析和预测等。
3
信号处理与编码技术
调制解调技术
01
信道编码技术
02
数字信号处理技术
03
无线资源管理
无线资源分配 无线资源调度 无线资源控制
03
移动通信系统网络架构
网络架构概述
《移动通信系统》PPT课件
武汉虹信通信技术有限责任公司 WUHAN HONGXIN TELECOMMUNICATION TECHNOLOGIES CO.,LTD.
移动通信系统
▪ 单向通信方式
▪ 单向通信方式就是通信双方中的一方只能接收信号，而另一方 只能发送信号，不能互逆。收信方不能对发信方直接进行信息 反馈。陆地移动通信系统中的无线寻呼系统就采用这种工作方 式。如BP机，只能收信而不能发信。
移动通信系统
❖1.6 蜂窝技术
▪ 移动通信系统是采用一个叫基站的设备来提供无线服务范围的。 基站的覆盖范围有大有小，我们把基站的覆盖范围称之为蜂窝。
▪ 采用大功率的基站提供比较大面积的服务范围的方式叫做大区 制。
▪ 采用多个小功率的基站提供大容量的服务范围的方式称之为小 区制或微小区制。
▪ 蜂窝技术是提高频率利用率，扩大系统容量的一种技术。
武汉虹信通信技术有限责任公司 WUHAN HONGXIN TELECOMMUNICATION TECHNOLOGIES CO.,LTD.
移动通信系统
❖1.5 多址技术
▪ 多址技术即多用户共用公共的通信线路。 ▪ 目前有频分多址（FDMA）、时分多址（TDMA）和码分多址
（CDMA）三种接入方式。
各种多址技术
通信） ▪ 825 MHz～835 MHz；870 MHz～880 MHz（蜂窝移动业务） ▪ 900 MHz：885 MHz～915 MHz；930～960 MHz（蜂窝移动业务）
武汉虹信通信技术有限责任公司 WUHAN HONGXIN TELECOMMUNICATION TECHNOLOGIES CO.,LTD.
武汉虹信通信技术有限责任公司 WUHAN HONGXIN TELECOMMUNICATION TECHNOLOGIES CO.,LTD.
移动通信系统原理课件
WCDMA/HSPA/HSPA+
总结词
第三代移动通信技术
详细描述
WCDMA（宽带码分多址）是第三代移动通信标准，基于CDMA技术。HSPA（高速分组接入）和 HSPA+（高速分组接入演进）是WCDMA的升级，提供了更高的数据传输速率和更高效的分组交换。
CDMA20
总结词
另一第三代移动通信技术
详细描述
CDMA2000是另一种第三代移动通信标准，基于CDMA技术 。与WCDMA相比，CDMA2000在北美地区更为流行。
TD-SCDMA
总结词
具有中国特色的第三代移动通信技术
详细描述
TD-SCDMA（时分同步码分多址）是 中国自主研发的第三代移动通信标准 ，采用了时分同步技术。
LTE/SAE
总结词
调相 (PM)
载波的相位随信号变化。
调相调频 (PM/FM)
同时使用相位和频率表示信息。
数字调制
使用数字信号来调制载波。
信道编码与分集技术
信道编码
通过增加冗余信息来提高通信的可靠性。
分集技术
通过合并多个信号来提高信号质量。
无线资源管理
功率控制
控制每个用户的发射功率以防止干扰。
频率分配
为用户分配最佳的通信频率。
5G技术发展
5G技术是移动通信领域的重要突破 ，具有高速率、低时延、大连接等优 势，为各种应用场景提供了更好的支 持。
5G应用场景
5G技术的应用场景非常广泛，包括智 慧城市、工业自动化、自动驾驶、远 程医疗等，将深刻影响社会和经济的 发展。
物联网与移动通信的融合
物联网的发展
物联网是实现万物互联的关键技术，移 动通信与物联网的融合将推动各行业的 数字化转型。
移动通信系统
THE FIRST LESSON OF THE SCHOOL YEAR
目录CONTENTS
• 移动通信概述 • 移动通信网络架构 • 移动通信关键技术 • 移动通信系统性能指标 • 移动通信系统应用与发展趋势
01
移动通信概述
移动通信定义与发展
移动通信定义
指通信双方或至少有一方处于运动中进行信息交换的通信方式，包括蜂窝移动 通信、卫星移动通信等。
传输网架构
01
02
03
传输技术
采用光纤、微波等传输技 术，构建高速、大容量的 传输通道。
网络拓扑
采用环形、网状等拓扑结 构，提高网络的可靠性和 灵活性。
网络管理
实现对传输设备的远程监 控、故障定位和配置管理 等功能。
01
移动通信关键技术
无线传输技术
电磁波传播特性
了解电磁波在自由空间、 地面和建筑物等不同环境 中的传播特性，是无线传 输技术的基础。
01
移动通信系统应用 与发展趋势
移动通信在各行各业的应用
医疗卫生
通过移动通信技术，实 现远程医疗、在线预约 挂号、健康监测等服务
。
智慧城市
借助移动通信网络，构 建智能交通、智能电网
、智能安防等系统。
工业制造
利用移动通信技术，实 现工业自动化、智能制 造、工业互联网等应用
。
金融服务
通过移动通信提供移动 支付、移动银行、移动 证券等便捷金融服务。
移动通信技术演进
第一代模拟移动通信技术
采用模拟调制方式，传输语音 信号，存在频谱利用率低、保 密性差等问题。
第二代数字移动通信技术
采用数字调制方式，提高了频 谱利用率和保密性，实现了语 音和低速数据通信。
移动通信系统概述教案
移动通信系统教学目标：1、理解并掌握移动通信的涵义及移动通信系统的组成。
2、理解移动通信的工作方式，了解移动通信的发展历程。
教学方法：讲授法情境教学法教学学时：2学时教学重点：1、移动通信系统组成2、移动通信的工作方式教学难点：1、移动通信的工作方式教具准备：微机、投影仪、手机教学内容：1、移动通信的涵义2、移动通信系统组成3、移动通信的工作方式4、移动通信的发展历程教学过程：Ⅰ、组织上课Ⅱ、复习回顾，引入新课1、什么是通信？并举例说明2、什么是通信系统？3、按收信者是否移动，通信系统分为几类？Ⅲ、讲授新课：一、移动通信1、定义：通信的双方或一方处于移动中的通信称为移动通信。
2、内涵：1）移动通信是移动体与移动体之间的通信，是移动体与固定体之间的通信。
2）移动体可以是人，也可以是汽车、火车、轮船、收音机等在移动状态中的物体。
3) 移动体之间的通信只能依靠无线电传输。
3、解决的基本问题：动中通二、移动通信系统的组成：1、组成：移动通信系统一般由移动台（MS）、基站（BS）、移动业务交换中心（MSC）、传输线等组成。
1）移动台（MS）分类：便携式、手提式、车载式2）基站（BS）有收发信道盘等组成无线小区：每一个基站都有一个可靠的通信服务范围，称为无线小区。
无线小区的大小，主要由基站天线高度和发射功率决定。
3)移动业务交换中心(MSC)具有一般市话交换机的功能，还有移动业务所需处理的越区切换、漫游等功能。
4)传输线连接各设备的中继线。
MSC到BS之间的传输主要采用微波或光缆等方式。
2、工作方式：按通话状态和频率的使用方法（工作方式）分类：1、单工2、双工3、半双工1）单工：收、发交替同频单工：收发用一个频率异频单工：收发各用一个频率2）半双工：一方双工，另一方单工3）双工：收发同时工作。
（最复杂）移动通信用时分双工：在通信中在不同时刻进行上下行数据传送模式。
发送的时候不接收，接收的时候不发送。
上下传送数据的时间不一样，但使用的频率是一样的。
移动通信系统的基本原理与概念(北邮课件)
大区系统的局限性
覆盖范围有限 服务的用户容量有限 服务性能较差 频谱利用率低
1974 Bell实验室提出蜂窝概念
蜂窝的概念和分类
蜂窝系统---“小区制”系统
将所要覆盖的地区划分为若干个小区每个小区的半径 可视用户的分布密度在1~10km左右在每个小区设立 一个基站为本小区范围内的用户服务
GSM系统的工作频带和载频间隔
GSM系统工作在如下射频频带 上行（移动台发，基站收）890－915MHz 下行（基站发，移动台收）935－960MHz 双工间隔为45MHz 载频间隔为200kHz 频道编号 GSM系统整个工作频段为124对载频，其序号用n表示，
则上、下两频段中序号为n的载频频率可用下式计算： Fl(n) = (890＋0.2n) MHz （下频段） Fu(n) = Fl(n)＋45 = (935＋0.2n) MHz （上频段） 式中 n=1~124
90年代初，相继推出了第二代数字移动通信 系统DAMPS、GSM、CDMA系统；
90年代中期以后，开始研究第三代移动通信 系统。
蜂窝移动通信的发展历程
第一代移动通信系统
第一代移动通信系统的特点
蜂窝小区系统设计——频率复用 解决大容量需求与有限频谱资源的矛盾 模拟系统——语音信号 FM传输 FDMA
?光传输技术?应用软件技术测试方法标准化国际标准化组织itu国际无线电标准化工作由国际电信联盟itu负责itu原由综合秘书处国际频率登记局ifrb国际无线电咨询委员会ccir研究国际电话电报咨询委员会ccitt四个常设机构组无线通信组ccirifrbitur工作组电信标准化组ccittitut工作组电信开发组bdt其它标准化组织欧洲邮电管理协会cept曾是欧洲通信设施的主要标准化组织现逐渐被其它组织替代欧洲电信标准协会etsi成立于1988年gsmdecthiperlan等ieeelan等大区制系统覆盖范围3050km发射功率50200w具有网络结构简单频道数目少无需无线交换直接与pstn相连1974bell实验室提出蜂窝概念蜂窝的概念和分类将所要覆盖的地区划分为若干个小区每个小区的半径可视用户的分布密度在110km左右在每个小区设立一个基站为本小区范围内的用户服务特点用户容量大服务性能较好频谱利用率较高用户终端小巧且电池使用时间长辐射小等新的问题系统复杂越区切换漫游位置登记更新和管理以及系统鉴权等蜂窝的概念和分类宏蜂窝macrocell220km微蜂窝microcell042km皮蜂窝picocell400m分层蜂窝由多种蜂窝组成各类蜂窝的比较蜂房类型蜂房半径km10050035终端速度kmh1500500100安装地点leoheogeo建筑物塔的顶部灯杆建筑物运行环境所有乡村郊区市区业务量密度适用系统卫星蜂窝蜂窝无绳蜂窝小区的形状蜂窝通信的频率复用小区分裂与扇区化扇区化小区用户密度不同的小区结构gsmgsm是完全依据欧洲通信标准化委员会etsi制定的gsm技术规范研制而成的任何一家厂商提供的gsm数字蜂窝移动通信系统都必须符合gsm技术规范
移动通信系统的工作原理
移动通信系统的工作原理
移动通信系统是一种无线通信技术，可以将信息传输到移动设备中。
它的工作原理主要包括以下几个步骤：
1. 信号传输：移动通信系统将信息通过无线电频率传输。
通过调制和解调技术，将数字信息转换为无线电波信号并传输出去。
2. 基站传输：移动通信系统中的基站起到信号传输的重要作用。
它们位于不同的位置，覆盖特定的区域范围。
基站接收到来自终端设备的信号后，将其转发到目标终端设备或其它基站。
3. 网络交换：移动通信系统中的核心网负责信息的路由和交换。
一旦信号被基站接收到，它将被转发到核心网中的交换机。
交换机根据信号的目标地址，将其路由到相应的目标终端设备或其它基站。
4. 信号解码：接收终端设备收到信号后，将进行解码处理。
解码前，设备需要寻找最强的信号源，并对接收到的信号进行处理和解码操作。
解码后的信号将被转换成可读的信息。
5. 数据传输：移动通信系统通过数据传输通道（如2G、3G、
4G、5G等）将信息传输给接收终端设备。
这些通道具有不同
的性能和速度，可以根据需求进行选择。
6. 终端设备处理：接收终端设备会将接收到的信息进行处理和展示。
这些设备可以是手机、平板电脑、电脑等。
它们通过内置的处理器、操作系统和应用程序，将接收到的信息展示给用
户。
通过以上工作原理，移动通信系统可以实现终端设备之间的无线通信，使得人们能够随时随地进行信息交流和数据传输。
同时，移动通信系统还能提供语音通话、短信、多媒体信息等功能，丰富了人们的通信方式。
移动通信原理与系统
移动通信原理与系统移动通信是指在移动的情况下进行通信，主要包括移动电话通信和移动数据通信。
移动通信系统是一个由无线电频谱资源、基站设备、移动设备和核心网组成的复杂系统。
它是现代社会中不可或缺的一部分，为人们的生活和工作提供了便利。
移动通信系统的原理主要包括无线电频谱资源的分配、信道编码和调制解调技术、多址接入技术、移动通信网络架构等。
其中，无线电频谱资源的分配是移动通信系统的基础。
通过对频谱资源的合理分配和管理，可以提高通信系统的容量和覆盖范围，保障通信质量。
信道编码和调制解调技术是保证通信质量的重要手段。
通过对信号进行编码和调制，可以提高信号的抗干扰能力和传输效率，从而提高通信系统的可靠性和稳定性。
多址接入技术是实现多用户同时通信的关键技术，它可以有效地提高频谱利用率，满足多用户同时通信的需求。
移动通信系统的网络架构包括核心网和无线接入网两部分。
核心网负责处理用户的通信业务和数据传输，无线接入网则负责与移动设备进行无线通信。
这两部分协同工作，共同构成了完整的移动通信系统，为用户提供了高效、稳定的通信服务。
移动通信系统的发展经历了从1G到5G的演进过程。
1G时代是模拟通信时代，通信质量和容量都较低；2G时代是数字通信时代，通信质量和容量得到了显著提高；3G时代实现了移动宽带通信，为移动数据业务的发展奠定了基础；4G时代提供了更高的数据传输速率和更低的延迟，满足了高清视频、云计算等新兴业务的需求；5G时代将进一步提高数据传输速率和网络容量，实现更广泛的物联网应用。
总的来说，移动通信原理与系统是一个不断发展和完善的领域，它的发展将为人们的生活和工作带来更多的便利和可能性。
我们期待着移动通信技术的不断创新和突破，为人类社会的发展做出更大的贡献。
移动通信系统ppt课件
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
1 2
移动通信PPT课件
03
远程医疗的发展
通过移动通信技术，医疗服务可以更加便 捷地提供给偏远地区的人们。
06
移动通信行业的未来展 望
移动通信行业的竞争格局
运营商竞争
全球各大运营商通过技术创新和 服务升级，争夺市场份额和客户 资源。
设备商竞争
设备商在5G等新一代移动通信技 术的研发和应用上展开激烈竞争。
内容与服务竞争
随着移动互联网的普及，内容和 服务提供商成为行业竞争的重要 力量。
2G网络技术
基于数字信号传输，提供了语音 通话和低速数据服务。
4G网络技术
提供了更快的速度和更低的延迟， 支持高清视频和大型游戏。
3G网络技术
支持更高速度的数据传输，支持 视频通话和网页浏览。
5G网络技术
具备极高的速度和极低的延迟， 支持物联网和自动驾驶等新技术。
03
移动通信的应用场景
个人通信
移动通信在社交娱乐中的应用
内部沟通
企业使用移动通信进行内部沟通， 如语音通话、短信、视频会议等， 提高沟通效率。
远程办公
移动通信支持员工远程办公，利 用手机或平板电脑随时处理工作， 提高工作效率。
商业活动
移动通信为商业活动提供便利， 如会议、展览、促销等，促进商 业合作和发展。
物联网通信
智能家居
物联网通信使智能家居设备可 远程控制和监控，提升生活便
移动通信技术使得人们可以通过手机等设备进行社交娱乐，如微 信、抖音等应用程序。
移动通信在工作商务中的应用
移动通信技术也可以帮助人们在工作和商务中进行沟通和协作， 如电子邮件、视频会议等。
移动通信在紧急救援中的应用
在紧急情况下，移动通信技术可以提供及时的通讯和信息服务， 如紧急呼叫、短信报警等。
移动通信系统课件一
移动通信系统课件一一、移动通信系统的概述在当今数字化的时代，移动通信已经成为人们生活中不可或缺的一部分。
从最早的大哥大到如今功能强大的智能手机，移动通信技术的发展可谓是日新月异。
移动通信系统，简单来说，就是使移动中的用户能够进行通信的系统。
它允许用户在移动的状态下，随时随地进行语音、数据、图像等信息的传输和接收。
其主要特点包括移动性、无线接入、频谱资源有限、干扰和衰落等。
移动性意味着用户可以在不同的地点进行通信，这给人们的生活和工作带来了极大的便利。
无线接入则是区别于传统有线通信的关键特征，让用户摆脱了线缆的束缚。
然而，频谱资源的有限性是移动通信系统面临的一个重要挑战。
由于可用的频谱是有限的，如何高效地利用频谱资源成为了研究的重点。
同时，无线信号在传输过程中容易受到干扰和衰落的影响，这就需要采用一系列的技术来克服这些问题，以保证通信的质量和可靠性。
二、移动通信系统的发展历程移动通信系统的发展经历了多个阶段。
第一代移动通信系统（1G）主要采用模拟技术，其通信质量不高，只能提供简单的语音通话服务。
随着数字技术的发展，第二代移动通信系统（2G）应运而生。
2G 采用了数字信号处理技术，大大提高了通信质量和频谱利用率。
它不仅能够提供更清晰的语音通话，还支持短信等简单的数据业务。
第三代移动通信系统（3G）则实现了更高速的数据传输，使得移动互联网成为可能。
用户可以通过手机浏览网页、观看视频等。
而到了第四代移动通信系统（4G），数据传输速度进一步提高，能够支持高清视频直播、在线游戏等高带宽需求的应用。
如今，我们正步入 5G 时代。
5G 具有高速率、低延迟、大容量连接等特点，将为智能交通、工业互联网、远程医疗等领域带来巨大的变革。
三、移动通信系统的组成部分一个完整的移动通信系统通常包括以下几个主要组成部分：1、移动台（MS）移动台就是我们日常使用的手机、平板电脑等终端设备。
它负责接收和发送无线信号，实现与基站的通信。
移动通信系统原理ppt课件
包括操作维护中心（OMC） 。
2024/1/26
13
CDMA网络架构
移动台（MS）
基站收发信系统（BTS）
基站控制器（BSC）
2024/1/26
14
CDMA网络架构
移动交换中心（MSC）
访问位置寄存器（VLR）
归属位置寄存器（HLR）
2024/1/26
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CDMA网络架构
鉴权中心（AUC）
分组控制功能（PCF）
移动通信系统原理ppt课件
2024/1/26
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目 录
2024/1/26
• 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
2
01
移动通信概述
2024/1/26
3
移动通信的定义与发展
2024/1/26
定义
GSM网络架构
移动台（MS）
基站子系统（BSS）
网络子系统（NSS）
操作维护子系统（OSS）
包括移动终端（ME）和客户 识别模块（SIM）。
包括基站控制器（BSC）和基 站收发信台（BTS）。
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）。
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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。
移动通信原理与系统
移动通信原理与系统1. 引言移动通信是指通过无线电技术实现的移动设备之间的通信。
移动通信的原理和系统是支持现代无线通信的核心技术。
本文将介绍移动通信的基本原理和系统架构。
2. 移动通信基本原理移动通信的基本原理是利用天线将电信号转换为无线电波，通过空气介质传输信号，然后在接收端利用天线将无线电波转换回电信号。
移动通信系统中的基本组成部分包括发送端、接收端以及中间的无线传输链路。
2.1 发送端发送端主要由调制器、发射天线和发送电路等组成。
调制器将原始的音频信号或数据信号转换为适合无线传输的高频信号。
发射天线负责将调制后的信号转化为无线电波并进行辐射。
2.2 无线传输链路无线传输链路是指无线电波在空气中的传输路径。
无线电波会被空气介质中的障碍物如建筑物、山脉等产生衰减和多径效应。
为了克服这些问题，移动通信系统使用了调制、编码、信道编码等技术。
2.3 接收端接收端的主要组成部分包括接收天线、接收电路和解调器。
接收天线负责接收无线电波并转换为电信号。
接收电路对信号进行放大和滤波。
解调器将调制的信号转换为原始音频或数据信号。
3. 移动通信系统架构移动通信系统通常由移动终端、基站和核心网构成。
移动终端是用户的终端设备，如手机、平板电脑等。
基站是连接移动终端和核心网的中间设备，它们通过无线传输链路进行通信。
核心网负责移动终端之间的通信以及与其他网络的互联。
3.1 移动终端移动终端是用户使用的设备，它包括手机、平板电脑、移动物联网设备等。
移动终端是移动通信系统中的最后一公里，它与基站之间通过无线传输链路进行通信。
3.2 基站基站是连接移动终端和核心网的设备。
基站负责与移动终端进行信号的发送和接收，并通过无线传输链路进行通信。
基站的种类包括宏基站、微基站和室内基站等。
3.3 核心网核心网是移动通信系统的中央处理单元，负责移动终端之间的通信以及与其他网络的互联。
核心网的构成包括移动交换机、信令网和数据网等。
4. 移动通信技术的发展移动通信技术经过多年的发展，已经进入了第五代（5G）时代。
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f 发信机
发信机
收信机
(a) 单工工作方式
收信机
发信机
f1
收信机 移动台
发信机
共用 装置
收信机 移动台
f2 f1
f2
f2
b 半双工工作方式 f2
f2
发信机
共用 装置
收信机 f1
基地
发信机 f2
共用 装置
c 异频双工工作方式
f1
收信机
基地台
单频（同频）单工
同频是指通信的双方，使用相同工作频率（f1）；单工是指通信 的双方的操作采用“按——讲”（push to talk，PTT）方式。平时， 双方的接收机均处于守听状态。如果A方需要发话，可按下PTT开关， 发射机工作，并使A方接收机关闭。这时由于B方接收机处于守听状 态，即可实现由A至B的通话；同理，也可实现B至A的通话。在该方 式中，电台的收发信机是交替工作的。故收发信机不需要使用天线 共用器，而使用同一副天线。这种工作方式移动台之间可直接通话, 不需转接。
Register） • 访问者位置寄存器（VLR，Visitor Location Register）、 • 设备识别寄存器（EIR, Equipment Identity Register）、 • 鉴权中心（AC, Authentication Centre）、 • 移动台（MS, Mobile Station） 、 • 基地站（BS, Base Station,简称基站）、 • 操作维护中心（OMC, Operation and Maintenance Centre）
···········
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。与其它通信方式相比，具有以下基本特 点：
1．电波传播条件恶劣。 2．具有多卜勒效应。 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：数字信息传输技术、交换机技 术、计算机技术。
第八章 移动通信系统
• 移动通信及其特点 • 移动通信的工作方式 • 移动通信系统的组成 • 移动通信系统的使用频段 • 移动通信系统中的多址方式 • GSM系统 • CDMA系统 • 第三代移动通信（3G）系统 • 未来移动通信系统
用户在移动通信当中遇到的问题？
手机没有信号 呼叫无法接通 通话过程中出现回音 短信为什么会延时
其优点为：①设备简单；②移动台之间可直接通话，不需 基站转接；③不按键时发射机不工作，因此功耗小。 缺点:①只适用于组建简单和甚小容量的通信网；②当有 两个以上移动台同时发射就会出现同频干扰；③当附近有 邻近频率的电台发射时，容易造成强干扰。为了避免干扰， 要求相邻频率的间隔大于4MHz，频谱利用率低；④按键发 话，松键受话，适用者不习惯。
由于收发使用不同的频率，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。在中心台转发的系统中，分台必须 使用该方式。
双工制
双工制是指通信的双方，收发信机均同 时工作，即任一方在发话的同时，也能 收听到对方的话音，无需按PTT开关， 类同平时打市话，使用自然，操作方便。 双工制也分为同频双工和异频双工。
异频单工
异频单工是指通信的双方使用两个不同频率f1和f2，而 操作仍采用PTT方式。由于收发使用不同的频率，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 台转发的情况下，电台需配对使用，否则通信双方无法通 话。故这种方式主要用于有中心台转发（单工转发或双工 转发）的情况。所谓单工转发，中心转信台使用一组频率 （如收用f1，发用f2），一旦接收有载波信号即转去发送。 所谓双工转发中心转信台使用二组频率（一组收用f1，发 用 号即f2；转另去一发组送收。用f3，发用f4），任一路一旦接收有载波信
异频双工制
优点：①收发频率分开可大大减小干扰； ②用户使用方便。
缺点：①移动台在通话过程中总是处于发 射状态，因此功耗大；
②移动台之间通话需占用两个频道； ③设备较复杂，价格较贵。 异频双工制在无中心台转发的情况下，电台需 配对使用，否则通信双方无法通话。
同频双工
同频双工采用时分双工（TDD）技术，是近年 来发展起来的新技术。欧洲数字无绳电话 （DECT）、日本手持系统（PHS）、第二代数 字无绳电话系统（CT-2）和我们目前使用的 PAS（即“小灵通”无线市话）均采用该（TDD） 技术。
电磁波传播路径示意图
多径效应
阴影效应
障碍物遮挡直射波引起接收信号中值的变化， 表现为慢衰落。
障碍物
BS
MS
近处强信号
压制远处弱 信号
远近效应
移动通信的工作方式
• 单工制（simplex）: 单频（同频）单工， 双频（异频）单工。
• 半双工制（half duplex） • 双工制（duplex）
等。
蜂窝移动通信系统的基本结构
HLR 归属位置寄存器
AC
HLR
AC 鉴权中心 VLR
目前，数字集群移动通信主要有欧洲的TETRA 标准和Motorola的iDEN标准。
公共移动通信系统
• 蜂窝移动通信系统的基本系统结构如下图所示。 • 一个交换区由以下功能实体组成： • 一个移动交换中心（MSC，Mobile Service Switching
Centre）、 • 一个或若干个归属位置寄存器（HLR, Home Location
由于使用收发频率有一定保护间隔的异频工作，提高了 抗干扰能力，从而可用于组建有几个频道同时工作的通信 网。
半双工制
半双工制是指中心转信台使用一组频率，而移 动台采用单工制。半双工制的优点是：①移动台设 备简单，价格低，耗电少；②收发采用不同频率， 提高了频谱利用率；③移动台受邻近电台干扰小。 其缺点是移动台仍需按键发话，松键受话，使用不 方便。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
移动通信系统的组成
移动通信系统按其经营方式或用户性质可分为专 用移动通信系统和公共移动通信系统。
专用移动通信系统的最大功能要求是调度，它经 历了一对一的单机对讲系统，单信道一呼百应系统 及选呼系统，后来又发展到多信道多用户共享的专 用调度系统，模拟集群（Trunking）移动通信系 统和数字集群移动通信系统。