移动通信入门 第二章 移动通信的传输通道
移动通信技术教学大纲(matlab 版实验)
《移动通信技术》教学大纲课程名称：移动通信技术（Mobile Communication）课程代码：课程类型：专业必修(考试) 适用专业：移动互联应用技术，通信技术总学时：64 理论学时：56 实验学时：8 学分：4先修课程：信号与系统、通信电子线路、通信原理一、课程性质、目的和任务移动通信技术属于专业必修课，是一门理论与实践性很强的课程。
目的是培养学生对移动通信的基本概念、基本原理和组网技术有较为全面的理解，能应用移动通信的原理与技术分析阐释常见移动通信方式中信息的发送、传输与接收原理，分析并设计一些简单的移动通信系统，熟悉移动通信系统的管理与维护。
本课程主要任务是使学生了解当前移动技术发展现状及其发展趋势，掌握移动通信技术基础知识、GSM数字蜂窝移动通信系统、CDMA数字蜂窝移动通信系统、基站等内容。
二、教学基本要求1、知识、能力、素质的基本要求了解移动通信技术基本原理、各种通信系统基本特点，掌握通信系统分析方法，熟悉通信系统组网技术，使学生具备一定的移动通信技术服务能力，能应用移动通信的原理与技术分析阐释常见移动通信方式中信息传输的发送与接收原理，应能分析设计一些简单移动通信系统，为移动通信系统的管理维护、研究和开发打下必要的理论基础和技能。
2、教学模式基本要求本课程采用理论教学为主，实验教学为辅的教学方式，理论授课方式为课堂讲授和多媒体辅助演示，实验采用Matlab仿真。
三、教学内容及要求第一章移动通信简介1、掌握移动通信的定义、特点、分类、工作方式、系统组成、多址技术、组网技术。
2、熟悉蜂窝通信技术及其信道配置、信令。
3、理解移动通信中的越区切换和位置管理。
第二章移动通信的传输信道1、掌握移动通信的电波传播特性。
2、了解移动信道的特征，能够进行电波传播路径损耗预测。
3、熟悉分集接收技术，掌握噪声及其干扰分析有关内容。
第三章 GSM移动通信系统1、掌握GSM和GPRS系统的构成及各部分主要作用。
移动通信入门 第二章 移动通信的传输通道
2.4 信道内的噪声与干扰
信号在信道内传输，除了损耗和衰落之外，还会受到噪声和干扰的影响。 2.4.1 噪声
蜂窝移动通信系统中噪声的来源是多方面的，我们把噪声看成是系统中对信号 有影响的所有干扰的集合。根据它们的来源不同，可分为内部噪声、自然噪声和人 为噪声。其中自然噪声和人为噪声又称为外部噪声。
2.2 移动通信的三大损耗
2.2 移动通信的三大损耗
2.2.2 衰落
由于移动通信环境具有复杂性和多样性，信号的强度随时间而产生随机变化， 这种变化称为衰落。衰落分为慢衰落和快衰落。
慢衰落是由于电磁波在传播路径上遇到障碍物的阻碍产生阴影效应而造成的的 传播损耗。之所以叫慢衰落是因为它的变化率比信息传输率慢。慢衰落服从对数正 态分布。
按照不同的分类原则，分集有很多种分类方法，从分集涉及基站和接入点的数 目来分类，可以把分集分为宏分集和微分集。
2.5 分集技术
宏分集主要用于蜂窝通信系统中，也称为多基站分集。这是一种减小衰落影响 的分集技术，其作法是把多个基站设置在不同的地理位置上（如蜂窝小区的对角上） 和在不同方向上，同时和小区内的一个移动台进行通信（可以选用其中信号最好的 一个基站进行通信）。显然，只要在各个方向上的信号传播不是同时受到阴影效应 或地形的影响而出现严重的衰落（基站天线的架设可以防止这种情况发生），这种 办法就能保持通信不会中断。
快衰落是由于多径传播而产生的衰落。多径传播是指电磁波经历不同路径传递 到接收端。移动台周围有许多散射、反射和折射体，引起信号的多径传播，使到达 的信号之间相互叠加，其合成信号的幅度和相位随移动台的运动表现为快速的起伏 变化。其变化率比慢衰落快，故称它为快衰落，由于快衰落表示接收信号的短期变 化，所以又称短期衰落。快衰落引起的电平起伏服从瑞利分布，相位服从均匀分布。
移动通信概述PPT课件
5G/6G关键技术创新点
• 增强型移动宽带（eMBB）：提供更高的数据传输速率和 更好的用户体验。
5G/6G关键技术创新点
空天地一体化网络
整合卫星、无人机等高空平台资 源，构建全球无缝覆盖的网络体
系。
超高速率传输
利用太赫兹等高频段资源，实现 Tbps级别的超高速率传输。
功率控制
调整基站和移动台的发射 功率，减少对其他小区的 干扰。
智能天线技术
利用波束赋形技术，提高 信号接收质量，降低干扰 。
基站选址及覆盖预测方法
基站选址原则
考虑地形、建筑物、人口密度等 因素，选择合适的基站位置。
覆盖预测方法
基于电波传播模型，预测不同地形 、建筑物条件下的信号覆盖情况。
仿真与实测验证
通过仿真和实测验证基站选址和覆 盖预测的准确性。
网络性能评估指标体系
接入性能
评估用户接入网络的成 功率、时延等指标。
保持性能
评估用户在移动过程中 保持通信的能力，如切 换成功率、掉话率等。
业务质量
评估用户在使用各种业 务时的质量，如语音质
量、数据速率等。
网络资源利用率
评估网络资源的使用效 率，如频谱利用率、基
信号处理技术
包括滤波、放大、变换等技术，提高信号质量和传输效率。
标准化组织及其作用
标准化组织
如3GPP、IEEE等，负责制定和推广移动通信相关标准。
作用
推动技术发展，提高设备兼容性，降低研发成本，促进产业合作。
02
移动通信关键技术分析
多址技术原理及应用场景
多址技术原理
多址技术是指在一个通信系统中，允许多个用户同时共享同一物理信道进行通信 的技术。它通过对信号进行不同的处理，使得系统能够区分来自不同用户的信号 ，实现多用户同时通信。
移动通信基础知识
l
多普勒频移导致附加调频噪声。
2
(3) 干扰严重。 (4) 接收设备应具有很大的动态范围。 (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。 (7) 对设备要求苛刻。
3
补充：常见移动通信系统
蜂窝移动通信系统 无绳电话系统 无线电寻呼系统 集群移动通信系统 移动卫星系统 平流层通信系统 无线局域网
所以，我们将重点介绍公共移动通信系统的网络 结构。 公共移动通信系统， 即蜂窝移动通信系统的基 本系统结构如图1-4所示。一个交换区由一个移动交换 中心MSC（Mobile Service Switching Centre）、一个
或 若 干 个 归 属 位 置 寄 存 器 HLR （ Home Location
转发（单工转发或双工转发）的情况。 所谓单工转发，
即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, 即中心转信 台使用两组频率（一组收用 f1，发用 f2； 另一组收用 f3， 发用f4），任一路一旦接收有载波信号即转去发送。
34
半双工制。如图1 - 2所示， 中心转信台（A）使 用一组频率，而移动台（ B）采用单工制，主要用于 有中心转信台的无线调度系统。 半双工制的优点是：
29
1.2 移动通信的工作方式
移动通信按照用户的通话状态和频率使用的
方法分， 有三种工作方式： 单工制、半双工制 和双工制。 单工制分单频（同频）单工和双频（异频） 单工两种， 见图1-1。
30
图 1-1 单工通信方式
31
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， 而是使用同一副天线。
移动通信的组成
移动通信的组成移动通信是指通过无线电或者其他电磁波技术，实现移动设备之间传输声音、数据和图像的通信方式。
广义上讲，移动通信系统由信号源、信道和信号接收三大组成部分构成。
1. 信号源信号源是移动通信系统中的起点，负责产生和发送信号。
移动通信系统涉及到的信号源主要包括语音、数据和图像等信息。
a. 语音信号源语音信号是最常见的一种信号类型，它通过麦克风将声音转化为电信号，然后经过压缩编码等处理，最终以数字形式传输。
语音信号源可以是人类的语音，也可以是语音识别系统产生的语音。
b. 数据信号源数据信号是指通过计算机或者其他设备产生的数字信号。
它可以是文字、图片、视频等形式的数据。
在移动通信系统中，数据信号源经过压缩编码和调制等处理后进行传输。
c. 图像信号源图像信号是通过摄像头或者其他图像采集设备产生的信号。
移动通信系统中的图像信号经过处理和压缩后，可以在移动设备之间进行传输和显示。
2. 信道信道是移动通信系统中的传输介质，负责将信号从发送端传输到接收端。
根据传输介质的不同，信道可以分为有线信道和无线信道两种。
a. 有线信道有线信道是指通过电缆、光纤等物理介质进行信号传输的通道。
有线信道的传输速度较快且稳定，适用于长距离传输和大容量数据传输。
b. 无线信道无线信道是指通过电磁波进行信号传输的通道。
无线信道不受距离限制，适用于移动通信和无线网络等场景。
在无线通信中，采用频分复用和时分复用等技术来提高信道利用率。
3. 信号接收信号接收是移动通信系统中的终点，负责接收和解码信号，还原出原始的语音、数据和图像等信息。
a. 信号解调信号解调是指将经过调制的信号还原为原始信号的过程。
在移动通信中，常用的调制方式包括频移键控（FSK）、正交幅度调制（QAM）等。
b. 解码和还原解码和还原是将数字信号转化为可读的语音、文字、图像等形式的过程。
在移动通信中，采用的解码算法包括压缩和纠错等技术，以保证数据的可靠传输和正确解码。
移动通信基础知识培训(全)
移动通信基础知识培训(全)移动通信基础知识培训在当今的信息时代，移动通信已经成为人们生活中不可或缺的一部分。
无论是与亲朋好友进行交流，还是接收最新的新闻资讯，移动通信技术都发挥着重要的作用。
为了帮助大家更好地了解和掌握移动通信的基础知识，本文将全面介绍移动通信的相关概念、技术和应用。
一、移动通信概述移动通信是指通过无线传输技术实现的人与人之间的信息传递。
它与传统的有线通信相比，具有更大的灵活性和便利性。
常见的移动通信方式包括手机通话、短信、移动互联网等。
二、移动通信技术1. 无线信号传输在移动通信中，无线信号的传输是基础。
通过调制和编码技术，将信息转换成无线信号并传输到接收端。
常见的调制技术包括频率调制、相位调制和振幅调制。
2. 频谱频谱是指在一定时间段内某个频率范围内的电信号集合。
移动通信中使用的频谱主要分为2G、3G、4G和5G等不同的标准。
随着技术的不断进步，频谱的利用效率也在不断提高。
3. 网络架构移动通信网络通常可以分为无线接入网和核心网两部分。
无线接入网是指无线信号的接入点，核心网则负责处理无线信号的传输与处理。
4. 接入技术目前，移动通信中常用的接入技术包括CDMA、GSM、LTE等。
每种接入技术都有其特点和适用场景，可以根据实际需求进行选择。
三、移动通信应用1. 通话与短信手机通话和短信是最基本的移动通信应用，它们已经深入人们的生活，并成为人们沟通的重要方式。
2. 移动互联网移动互联网的快速普及，使得人们可以通过手机进行在线购物、社交娱乐、在线教育等各种活动。
移动互联网的应用范围越来越广泛，方便了人们的生活。
3. 移动支付移动支付是一种通过手机等移动终端进行支付的方式。
通过近场通信和扫码支付等技术手段，移动支付已经成为人们支付的重要方式之一。
4. 物联网物联网是指将传感器和设备与互联网进行连接，实现设备之间的信息交互。
移动通信在物联网领域的应用，可以实现智能家居、智慧城市等多种场景。
02移动信道精品PPT课件
数学表达式（ Friis公式）
Pr
(d )
Pt Gt Gr 2 (4 ) 2 d 2 L
（2.1）
其中，L是与传播无关的系统损耗因子；λ为波长。
自由空间传播模型
自由空间传播模型
距发射机d处天线的接收功率
物理意义
→ —与d2成反比 距离越远，衰减越大。
→ —与λ2成正比（与f2成反比） 频率越高，衰减越大。
当T－R距离d远远大于ht+hr时，上信道
现代移动通信
BSS
Um
A接口 Abis
第2章 移动信道
通过本章学习，着重解决以下问题：
大尺度传播特性
描述的是发射机与接收机之间(T-R)长
距离(几百米或几千米)上的场强变化 对移动信道
小尺度传播特性
有一个全面 深入的理解
描述短距离(几个波长)或短时间(秒级)内的接
收场强的快速波动的传播模型
天线高度的确定 预测信号的覆盖范围 为实现优质可靠的通信需采用何种抗衰落技术 ……
概述（2）
研究传播特性的基本方法 理论分析
即用电磁场理论或统计理论分析电波在移动环境中的 传播特性，并用各种模型来描述移动信道。
现场电波传播实测
即在不同的传播环境中，做电波传播试验。测试参数 包括接收信号幅度、时延以及其它反映信道特征的参数。
—综合损耗L(L>=1)通常归因于传输线衰减、滤波损耗和
天线损耗，L＝1则表明系统硬件中无损耗。
自由空间传播模型
自由空间传播模型
路径损耗
表示信号衰减，单位为dB的正值。 为有效发射功率和接收功率之间的差值，如下表示：
PL(dB) 10 log Pt
移动通信的传输通道
移动通信的传输通道在当今数字化的时代，移动通信已经成为我们生活中不可或缺的一部分。
从随时随地的语音通话，到流畅观看高清视频，再到各种智能设备之间的数据交换，这一切都离不开移动通信的传输通道。
那么，什么是移动通信的传输通道？它又是如何工作的呢？简单来说，移动通信的传输通道就像是一条无形的高速公路，负责将我们的信息从发送端快速、准确地传输到接收端。
它由一系列复杂的技术和设备组成，包括基站、信号塔、卫星、光纤等，共同构建起一个覆盖广泛、高效稳定的通信网络。
让我们先从基站说起。
基站是移动通信网络的核心组成部分，它就像是一个信息的中转站。
当我们使用手机发送信息时，手机会将信号发送到附近的基站。
基站接收到信号后，会对其进行处理和放大，然后通过传输线路将信号传输到核心网络。
核心网络再根据目标地址，将信号转发到接收方所在的基站，最终由接收方的手机接收并解码。
信号塔也是常见的通信设施之一。
它通常比基站更高，能够覆盖更广阔的区域。
信号塔上安装有天线和收发设备，用于发送和接收移动通信信号。
在一些偏远地区或者人口稀少的地方，信号塔的作用尤为重要，能够确保通信的覆盖和连续性。
除了地面设施，卫星在移动通信中也发挥着重要的作用。
特别是在一些特殊场景，如海洋、沙漠、山区等地面通信设施难以覆盖的地方，卫星通信可以提供有效的解决方案。
卫星通过接收来自地面的信号，并将其转发到目标区域，实现了全球范围内的移动通信覆盖。
在传输通道中，光纤也是不可或缺的一部分。
光纤具有高速、大容量、低损耗等优点，能够快速传输大量的数据。
许多移动通信的核心网络都依赖光纤来连接各个节点，确保信息的快速传输和交换。
然而，要保证移动通信的传输通道稳定、高效地工作，并不是一件简单的事情。
首先，需要面对的是信号的衰减和干扰问题。
信号在传输过程中，会随着距离的增加而逐渐减弱，同时还可能受到建筑物、山脉、电磁干扰等因素的影响。
为了解决这些问题，通信工程师们采用了各种技术手段，如功率控制、信道编码、分集接收等，来增强信号的强度和抗干扰能力。
2024版《移动通信基础》ppt课件
智能终端在物联网领域的应用前景
智能家居
工业自动化
智能终端作为家居控制中心，可实现家电控 制、照明调节、安防监控等功能，提高家居 生活的便捷性和安全性。
智能终端在工业领域可实现设备监控、数据 采集、远程控制等功能，提高生产效率和降 低运营成本。
智慧城市
医疗健康
智能终端在城市管理领域可实现交通疏导、 环境监测、公共服务等功能，提高城市管理 的智能化水平。
• LTE协议栈：采用了全新的网络架构和无线接口技术，包括演进型UTRAN（E-UTRAN）和演进型分组核心网 （EPC），支持更高的数据传输速率和更低的时延。
• 工作原理：UMTS/HSPA/LTE系统通过无线接口与移动台进行通信，移动台通过基站（NodeB/eNodeB）与 核心网连接，实现语音和数据业务的传输。核心网负责移动性管理、会话管理和业务数据传输等功能。
基于角色的访问控制（RBAC）
根据用户在组织中的角色来分配访问权限，实现灵活、高效的访问控 制管理。
基于属性的访问控制（ABAC）
根据用户、资源、环境等属性来动态分配访问权限，实现更加精细化 的访问控制。
数据备份恢复策略以及防病毒措施
01
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03
04
定期备份数据
制定合理的数据备份计划，定 期备份重要数据，确保数据的
GPRS协议栈
在GSM协议栈基础上增 加了分组数据服务，引 入了分组交换和分组传 输的概念，提高了数据
传输速率和效率。
EDGE协议栈
在GPRS基础上进一步 提升了数据传输速率和 频谱效率，采用了8PSK 调制方式和更高的编码
速率。
工作原理
GSM/GPRS/EDGE系统 通过无线接口与移动台 进行通信，移动台通过 基站与移动交换中心连 接，实现语音和数据业
2024版移动通信(第五版)(章坚武)第2章课件
移动通信(第五版)(章坚武)第2章课件•移动通信概述•移动通信系统的组成•移动通信的工作原理目录•移动通信的关键技术•移动通信的标准化与演进•移动通信的应用与挑战01移动通信概述定义发展历程特点优势移动通信的应用领域个人通信行业应用物联网智慧城市02移动通信系统的组成移动台定义移动台功能移动台分类030201移动台基站子系统定义基站子系统是移动通信系统中的重要组成部分，负责与移动台进行无线通信，并将信号传输到网络子系统。
基站子系统功能基站子系统包括基站收发信机、基站控制器等设备，主要实现无线信号的接收、发送、调制、解调等功能。
基站子系统分类根据覆盖范围和容量需求，基站子系统可分为宏基站、微基站、皮基站等多种类型。
网络子系统功能网络子系统包括移动交换中心、基站控制器、传输设备等，主要实现用户通话的建立、保持和释放，以及数据传输的控制和管理。
网络子系统定义网络子系统是移动通信系统中的核心部分，负责实现移动通信网络的交换、传输、控制等功能。
网络子系统分类根据网络结构和功能需求，网络子系统可分为电路交换网络、分组交换网络等多种类型。
1 2 3操作维护子系统定义操作维护子系统功能操作维护子系统分类操作维护子系统03移动通信的工作原理无线电波传播特性01020304无线电波基本特性传播方式传播损耗电波传播模型多址技术多址技术概念频分多址（FDMA）时分多址（TDMA）码分多址（CDMA）1调制技术分类模拟调制方式数字调制方式解调技术调制与解调技术信道编码与交织技术解释信道编码的定义、目的及分类。
详细介绍线性分组码的构造、编码和译码过程。
阐述卷积码的基本原理、编码器和译码器结构。
解释交织技术的原理、作用及实现方式，包括块交织和卷积交织等。
信道编码概念线性分组码卷积码交织技术04移动通信的关键技术分集接收技术分集接收技术的概念01分集接收技术的分类02分集接收技术的实现方式03功率控制技术功率控制技术的概念功率控制技术的分类功率控制技术的实现方式信道分配技术信道分配技术的概念信道分配技术的分类信道分配技术的实现方式软件无线电技术软件无线电技术的概念软件无线电技术的特点软件无线电技术的应用05移动通信的标准化与演进3GPP 3GPP2ITUIEEE移动通信的标准化组织移动通信的演进历程第一代移动通信（1G）采用模拟技术，主要提供语音通话服务。
第2章 移动通信信道
反射
散射 直射
绕射
图 2-1 移动信道电波传播类型示意图 7
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2.1 移动信道基本特性
2.1.1 移动通信信道的主要特点 2.1.2 电波传播方式 2.1.3 接收信号中的四种效应
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第2章 移动通信信道
2.1.3 接收信号中的四种效应
1. 阴影效应
➢ 多普勒效应是与物体运动有关的，物体的运动包括基 站和移动台的相对运动以及无线信道中环境物体的运动。
➢ 由于移动台或环境物体的高速运动在频移会引起多普 勒频移，在相应的时域产生时间选择性衰落。
(3) 信号的传输带宽
➢ 频率选择性衰落和时间选择性衰落在信道中可以同时
存在，至于哪种衰落更明显，则取决于信号的带宽和符 号周期。
0dB 对于中等城市和郊区 CM 3dB 对于市中心繁华区
③ 对于其它地形，修正因子与Hata模型相同
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2.2.1 大尺度衰落
2．阴影衰落
第2章 移动通信信道
在路径损耗模型中一般认为对于相同的收发距离，路径 损耗也是相同的。然而实际情况是，与同一发射机等距离但 位于不同地理位置上的接收机，由于传播路径所经过的地理 环境不同，使得其接收到的信号强度有很大的差异。
图 2-3 在路径损耗、阴影效应和多径传播与距离的关系
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2.2 衰落
2.2.1 大尺度衰落 2.2.2 小尺度衰落
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2.2.2 小尺度衰落
第2章 移动通信信道
小尺度衰落是指无线电信号在短时间或短距离传 播后其幅度、相位或多径时延快速变化，以至于大尺 度路径损耗的影响可以忽略不计。
移动通信基础PPT课件
1
整体概况
概况一
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01
概况二
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02
概况三
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03
通信技术的发展日新月异，移动业 务渗入了人们生活的方方面面，给人们 生活带来了极大便利。
CDMA是移动通信领域中发展最快 的数字无线技术之一，它提供的各类业 务在信号质量、安全性、功耗和可靠性 等方面都表现出很强的技术优势。
多址（CDMA）等； • 按覆盖范围可分为广域网和局域网； • 按业务类型可分为电话网、数据网和综合业务网； • 按工作方式可分为同频单工、异频单工、异频双工和半双工； • 按服务范围可分为专用网和公用网； • 按信号形式可分为模拟网和数字网。
随着全球第三代移动通信系统的开 通运营，移动通信新时代正在来临并蓬 勃发展，本课程介绍移动通信基本原理。
3
第1章 移动通信概述 第2章 移动通信信道的电波传输 第3章 CDMA蜂窝移动通信 第4章 第三代移动通信
4
第1章 移动通信概述
第1节 移动通信的组成 第2节 移动通信的特点 第3节 移动通信的分类 第大，需采用抗干扰措施
移动台通信环境变化是很大的，经常处于强干扰区。例如，移动台附近 的发射机可能对正在通信的移动台形成强干扰。又如，汽车在公路上行驶， 本车和其它车辆的噪声所形成的干扰也相当严重。因此，要求移动通信具备 很强的抗干扰能力。
4. 对移动台的要求高
移动台长期处于运动中，尘土、振动、日晒雨淋的情况时常遇到，这就 要求它必须有防振、防尘、防潮、抗冲击等能力，还要求性能稳定可靠、携 带方便、低功耗等。同时，为了方便用户使用，要求操作方便、坚固耐用， 这就给移动台的设计和制造带来很多困难。
移动通信概述.pptx
代表：泛欧的GSM、美国的DAMPS、IS-95CDMA等
– 3G
标准：基于GSM的WCDMA、基于IS-95CDMA的 cdma2000、TD-SCDMA等
– 4G、5G…… – 为使2G系统能平滑过渡到3G，采用2.5G、2.75G技
术
➢ 代表：GPRS（GSM向WCDMA过渡）
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1.2移动通信的组网技术
– 小区形状的选择
➢ 采用全向天线对平面服务区作无缝覆盖，常用圆 内接正多边形代替圆表示无线小区形状。
➢ 能彼此邻接构成平面的圆内接正多边形有正三角 形、正方形和正六边形。
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1.2移动通信的组网技术
➢ 比较三种圆内接正多边形：正六边形小区的中心 间隔最大，各基站间的干扰最小；交叠区面积最 小，同频干扰最小；交叠距离最小，便于实现跟 踪交换；覆盖面积最大，对于同样大小的服务区 域，采用正六边形构成小区制所需的小区数最少， 即所需基站数少，最经济；所需的频率个数最少， 频率利用率高。
移动通信技术
1
1.1移动通信的基本概念
什么是移动通信
– 移动通信是指通信双方至少有一方在移动中 进行信息交换的通信方式。
➢ 至少有一方能移动； ➢ 一种有线和无线相结合的通信方式； ➢ 区域内可随时随地进行； ➢ 为个人通信（5W通信）打下基础； ➢ 移动通信可以是双向的，也可以是单向的。
2
1.1移动通信的基本概念
➢ 一般采用正六边形小区形状。
15
1.2移动通信的组网技术
正六边形无线区群的构成
– 正六边形小区→ 单位无线区群→平面服务区 – 单位无线区群的构成
➢ 构成条件：若干个无线区群能彼此邻接；相邻单位无线区 群中的同频小区中心间隔距离相等。
移动通信原理ppt课件
第1章 移动通信基本原理
CDMA的基本组成与GSM的大同小异， 交换网络 子系统NSS、 基站子系统BSS、 操作维护子系统OMS 和手机MS是必不可少的组成部分。
图1-2中， PCF部分主要实现对分组数据业务的处 理功能。 它能够提供强大的分组数据处理能力， 满足 用户对高速分组数据的传输要求， 能适应目前和将来 不断增长的业务需要。
第1章 移动通信基本原理
5） 设备号识别寄存器EIR 设备号识别寄存器EIR存放设备类型信息， 每个移 动电话机都有一个国际移动设备识别码IMEI， EIR用 来监视和鉴别移动设备， 并拒绝非法移动台入网。
第1章 移动通信基本原理
6） 操作维护子系统OMS 操作维护子系统OMS， 又称操作维护中心。 其任 务主要是对整个GSM网络进行管理和监控。 通过OMS 实现对GSM网内各种部件功能的监视、 状态报告、 故 障诊断等功能。
第1章 移动通信基本原理
2.3.1 频分多址（FDMA） FDMA是把通信系统的总频段划分成若干个等间
隔的频道（或称信道）分配给不同的用户使用。 这些 频道互不交叠， 其宽度应能传输一路话音或数据信息， 而在相邻频道之间无明显的串扰。 如图1-3所示。
第1章 移动通信基本原理
图1-3 频分多址的频道划分
1.2.1 数字移动通信系统基本组成 一个数字移动通信系统主要由交换网络子系统NSS、
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2.4 信道内的噪声与干扰
信号在信道内传输，除了损耗和衰落之外，还会受到噪声和干扰的影响。 2.4.1 噪声
蜂窝移动通信系统中噪声的来源是多方面的，我们把噪声看成是系统中对信号 有影响的所有干扰的集合。根据它们的来源不同，可分为内部噪声、自然噪声和人 为噪声。其中自然噪声和人为噪声又称为外部噪声。
2.3 移动通信的四大效应
移动通信信道的三大损耗与四大效应是息息相关的。 （1）阴影效应。 由于大型建筑物和其他物体的阻挡，在电波传播的接受区域中产生传播半盲区，
类似于太阳光受阻挡后产生的阴影。由于波长的原因，光波是可见波，移动通信的 电磁波是不可见波，因此电磁波的阴影才不可见。
（2）多径效应 在通信过程中，接收端接收到的信号除了直射信号以外，经过建筑物、起伏地 形和花草树木等的反射、折射、绕射、散射也会到达接收端。这些通过不同路径到 达接收端的信号，无论是在幅度、到达时间及载波相位上都不尽相同。接收端接收 到的信号是这些路径传播过来的信号的矢量之和，这种效应就是多径效应。
（1）内部噪声，它来源于信道本身所包含的各种电子器件、转换器以及天线或 传输线等。例如，电阻及各种导体都会在分子热运动的影响下产生热噪声，电子管 或晶体管等电子器件会由于电子发射不均匀等产生器件噪声。这类干扰的特点是由 无数个自由电子作不规则运动所形成的，因此它的波形也是起伏变化的，通常称之 为起伏噪声。由于在数学上可以用随机过程来描述这类干扰，因此又可称为随机噪 声。
快衰落是由于多径传播而产生的衰落。多径传播是指电磁波经历不同路径传递 到接收端。移动台周围有许多散射、反射和折射体，引起信号的多径传播，使到达 的信号之间相互叠加，其合成信号的幅度和相位随移动台的运动表现为快速的起伏 变化。其变化率比慢衰落快，故称它为快衰落，由于快衰落表示接收信号的短期变 化，所以又称短期衰落。快衰落引起的电平起伏服从瑞利分布，相位服从均匀分布。
路径损耗简称路损，是无线电波在传输过程中由于传输介质的因素而造成的。 这些损耗既有自由空间损耗也有散射、绕射等引起。为了研究这些损耗，最好的办 法就是对路损建模。但由于移动信道的环境和条件是依据不同的地点和地形而变的， 电磁波经过不同的地貌、采用不同频率的电磁波，路损的模型就不同。对路径损耗 建模唯一的方法就是用经验公式。前人凭借工程经验对路损做了很多数学建模和定 量分析，其中比较著名的是奥村（Okumura）模型。Okumura模型是日本科学家奥 村于20世纪60年代经过大量测试总结得到的。该模型以准平滑地形市区的场强中值 或路径损耗作为基准，对其他传播环境和地形条件等因素分别以校正因子的形式进 行修正。
第二章 移动通信的传输通道
目录
1 2.1 移动通信的电波传播特性 2 2.2 移动通信中的三大损耗 3 2.3 移动通信中的四大效应 4 2.4信道内的噪声与干扰 5 2.5 分集技术 6 2.6 均衡技术
2.1移动通信的电波传播特性
2.1移动通信的电波传播特性
2.1.2 无线电波的波段划分
无线电波的频率是有限的，从几十kHz到几万MHz，是一种宝贵的资源。习惯 上把无线电频率范围划分为若干区域，叫作频段或波段。表2-1列出了波段名称、相 应波长范围和主要用途。
2.1移动通信的电波传播特性
2.1.3 无线电波的传播方式 在无线电波的传播环境中，往往有建筑物、树木、山丘等障碍物的存在，直射
波会受到干扰而产生反射、绕射、散射等现象。电波的传播方式主要有以下几种。 1. 直射波 在没有障碍物遮挡的情况下，无线电波以直线方式传播，即直射波。如下图所
示。 2. 反射波 当无线电波遇到比其波长大得多的物体时会发生反射，一般发生在地球表面、
2.3 移动通信的四大效应
（3）远近效应 移动通信过程中，若各移动用户发射信号的功率一样，那么到达基站时信号的
强弱将不同，离基站近的信号强，离基站远的信号弱。同样的，离基站距离近的用 户接收到的基站信号就强，离基站远的用户接收到的信号就弱。这就是远近效应。 （4）多普勒效应
当移动台以恒定的速率沿某一方向移动时，由于传播路程差的原因，会造成相 位和频率的变化，称为多普勒效应。速度越高，所产生的效应越大。
大时，将会发生散射。散射波一般产生于粗超表面、小物体或其他不规则物体，例 如树叶、街道标志、灯柱等。
5. 透射波 当无线电波到达两种不同介质界面时，将有部分能量反射到第一种介质中，另 一部分能量投射到第二种介质中。
2.2 移动通信的三大损耗
2.2 移动通信中的三大损耗
移动电波传播损耗主要由两方面构成，一方面是路径传播损耗，另一方面是衰 落产生的损耗。移动通信中的三大损耗即为路径损耗、慢衰落损耗和快衰落损耗。 2.2.1 路径损耗
2.1移动通信的电波传播特性
我国移动通信系统占用频段情况 1) 我国GSM通信系统占用频段情况
GSM900频段：890～915MHz（上行）；935～960MHz（下行）。 DCS1800频段：1710～1785MHz（上行）；1805～1880MHz（下行）。 2) 3G系统占用频段情况 TD-SCDMA频段：1880～1920MHz；2010～2025MHz；2300～2400MHz。 WCDMA频段：1940～1955MHz（上行）；2130～2145MHz（下行）。 Cdma2000频段：1920～1935MHz（上行）；2110～2125MHz（下行）。 3) 4G 系统占用频段情况
2.2 移动通信的三大损耗
2.2 移动通信的三大损耗
2.2.2 衰落
由于移动通信环境具有复杂性和多样性，信号的强度随时间而产生随机变化， 这种变化称为衰落。衰落分为慢衰落和快衰落。
慢衰落是由于电磁波在传播路径上遇到障碍物的阻碍产生阴影效应而造成的的 传播损耗。之所以叫慢衰落是因为它的变化率比信息传输率慢。慢衰落服从对数正 态分布。
建筑物墙壁表面、树干等。
2.1移动通信的电波传播特性
2.1.3 无线电波的传播方式 3. 绕射波 当无线电波传播路径被尖锐的边缘阻挡时将发生绕射，由阻挡表面产生的二次
波散布于空间，甚至到达阻挡物的背面，即在阻挡物的背后产生无线电波。 绕射波的强度受传播环境影响大，且频率越高绕射信号越弱。 4. 散射波 当无线电波传播的介质中存在小于波长的物体且单位体积内阻挡物的个数非常