移动通信原理 第1章 移动通信概论
移动通信原理PPT第1章 概论
第1章 概论
1.3 移动通信系统的分类
移动通信有以下多种分类方法： 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(CDMA)等；
第1章 概论
④ 按覆盖范围可分为广域网和局域网； ⑤ 按业务类型可分为电话网、 数据网和多媒体网； ⑥ 按工作方式可分为同频单工、 异频单工、 异频 双工和半双工；
f.话音激活技术
g.频率再用及扇区化 h.低的信噪比或载干比 软容量
第1章 概论
3G的目标主要有：
（1）全球漫游，以低成本的多模手机来实现。
（2）适应多种环境，采用多层小区结构；与不同网络 互通；提供无缝漫游和业务一致性，网络终端具有多
样性；与第二代系统共存和互通，开放结构，易于引
入新技术。 （3）能提供高质量的多媒体业务。 （4）足够的系统容量，强大的多种用户管理能力，高 保密性能和服务质量。
802.16d (WiMAX)
802.16e (WiMAX)
802.16m
移动通信的进一步演进方向是IMT-Advangced或称
第四代移动通信系统4G. 具备宽带接入和具有分布式特
征的网络，采用全IP的网络结构。
第1章 概论 network)
INTERNET
第1章 概论
2 基站 1 4 3 MSC 7 5
6
至公用电话网
图
蜂窝移动通信系统的示意图
第1章 概论
当移动用户在蜂窝服务区中快速运动时， 用户之
第1章 概论
七小区群 F
G B A 小区1 D G F 离 E B B A 小区8 D
移动通信原理-整理（第一章）
移动通信原理-整理（第⼀章）第⼀章移动通信原理概述1、移动通信（Mobile Communication ）系指通信双⽅或⾄少⼀⽅是处于移动中进⾏信息交换的通信⽅式。
2、按多址⽅式，分为频分多址（FDMA ）、时分多址（TDMA ）、码分多址（CDMA ）和空分多址（SDMA ）3、按⼯作⽅式，分为同频单⼯、双频单⼯、双频双⼯和半双⼯；4、蜂窝移动通信系统的基本结构基站BTS移动交换机MSC基站控制器BSC数据库VLR/HLR⽹络管理公共电话⽹PSTN基站控制器BSC基站BTS基站BTS基站BTS⼿持机HSMS 移动台MS 移动台MSC ：（Mobile Switching Center ）移动交换中⼼ BSC ：（Base Station Controller ）基站控制器 BTS ：（Base Station Transceiver ）基站收发信机 MS ：（Mobile Station ）移动台5、⼀个基站的构成：不是单纯的由BTS 组成，还要包括：铁塔天馈系统，电源设备，电池组，空调设备，传输设备，环境监控等。
6、蜂窝移动通信发展历程 1G FDMA AMPS 、TACS 模拟调频 2G TDMA CDMA GSM 系统数字调制 3G CDMA Wcdma cdma2000 td-scdma带宽数字4GOFDM MIMOLTE7、蜂窝技术，同频复⽤提⾼系统容量模拟调频，仅限语⾳业务频谱利⽤率低，容量有限；制式太多，互不兼容，不利于⽤户漫游，限制了⽤户覆盖⾯；提供的业务种类受限制，不能传送数据信息；容易被窃听；不能与ISDN 兼容等。
主要特征：窄带数字传输，时分多址(TDMA) 或码分多址(CDMA)接⼊技术。
除了传送语⾳外，还可传送低速率数据业务，如传真和分组的数据业务等。
更加完善的呼叫处理和⽹络管理功能。
8、TDMA 蜂窝系统较FDMA 蜂窝系统有许多优势，如：频谱效率提⾼，系统容量增⼤保密性能好，标准化程度提⾼等。
移动通信入门第一章移动通信的概述
移动通信入门第一章移动通信的概述移动通信入门第一章：移动通信的概述在当今社会，移动通信已经成为我们生活中不可或缺的一部分。
从随时随地与亲朋好友保持联系，到获取丰富多样的信息和服务，移动通信技术的发展深刻地改变了我们的生活方式和工作方式。
那么，什么是移动通信？它是如何工作的？又经历了怎样的发展历程呢？让我们一起来揭开移动通信的神秘面纱。
移动通信，简单来说，就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。
这与传统的固定通信有着显著的区别，固定通信要求通信双方在固定的地点通过有线连接进行通信，而移动通信则打破了这种限制，让人们能够在移动的过程中保持通信畅通。
移动通信的实现依赖于一系列复杂的技术和系统。
其中，最关键的技术包括无线传输技术、移动终端技术、网络架构和协议等。
无线传输技术负责将信息以电磁波的形式在空间中传播，它需要解决信号衰减、干扰、多径传播等诸多问题，以确保信息的准确传输。
移动终端则是我们手中的手机、平板电脑等设备，它们具备接收和发送无线信号的能力，并能够对信息进行处理和展示。
网络架构和协议则如同通信的“交通规则”，负责管理和协调各个终端之间的通信，确保信息能够快速、准确地到达目的地。
移动通信的发展可以追溯到上世纪初。
早期的移动通信系统采用的是模拟技术，如美国的 AMPS（高级移动电话系统）和北欧的 NMT （北欧移动电话）系统。
这些系统的容量有限，通话质量也不尽如人意，但它们为移动通信的发展奠定了基础。
随着技术的不断进步，数字移动通信技术应运而生。
2G 时代的GSM（全球移动通信系统）和 CDMA（码分多址）技术大大提高了通信的质量和容量，不仅能够支持清晰的语音通话，还可以实现短信等简单的数据业务。
进入 21 世纪，3G 技术的出现带来了更显著的变革。
3G 网络能够提供高速的数据传输速率，使得移动互联网成为可能。
人们可以通过手机浏览网页、下载文件、观看视频等，移动通信不再仅仅局限于语音和短信通信。
移动通信原理电子讲义
第一讲第1章移动通信概述1.1移动通信的基本概念1.2移动通信的发展教学目的和目标1.了解移动通信的定义，特点及系统的组成2.了解移动通信的发展趋势教学重点1.移动通信的定义、特点及系统的组成2. 移动通信的发展趋势教学难点1. 移动通信的定义、特点及系统的组成教学方法和手段1.以课堂问答法和案例讨论法为主，以讲授法和指导法为辅2.使用先锋电子教室多媒体手段进行教学教学过程及详细内容移动通信是通信领域中最具有活力，最具有发展前途的一种通信方式。
它是当今信息社会中最具有个性化特征的通信手段。
它的发展与普及改变了社会也改变了人类的生活方式，它让人们领悟到现代化与信息化的气息。
移动通信，顾名思义其最本质的特色是“移动”二字，就是说这类通信不是传统静态的固定式通信，而是动态的移动式通信。
1.1移动通信的基本概念移动通信的定义：通信双方至少有一方是处于移动状态，并且其中的一部分传输介质是无线的通信方式。
不仅指双方的通信，还包括数据、传真、图像等通信业务。
换句话说，移动通信解决因为人的移动产生的动中通信问题例如：手机与手机之间，手机与固定电话之间，手机与小灵通之间，小灵通之间，小灵通与固定电话之间。
手机与固定电话之间进行通信时，除依靠无线通信技术外，还须依赖有线网络技术（公众电话网PSTN、公众数据网PDN、综合业务数字网ISDN）.◆终端的移动性：手机/车载体◆个人的移动性：SIM/UIM卡方式支持的业务1.2移动通信系统的组成移动通信系统由移动业务交换中心（MSC）、基站（BS）、移动台（MS）和中继线等部分组成。
移动通信系统的示意图:MSC：对位于其服务区内的MS进行交换和控制，同时提供移动网和固定公众电信网之间的接口，作为交换设备，具有呼叫接续与控制的功能，作为移动交换中心，MSC又具有无线资源管理和移动性管理（越区切换、漫游）等功能。
简单地讲，主要包括4个方面：呼叫处理、操作维护、网间互通和计费。
移动通信入门第一章移动通信的概述
移动通信入门第一章移动通信的概述在当今的数字化时代，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丰富多样的多媒体应用，移动通信技术的发展深刻地改变了我们的沟通方式、工作模式以及娱乐生活。
那么，究竟什么是移动通信？它是如何发展起来的？又有哪些关键技术和特点呢？接下来，让我们一同走进移动通信的世界。
移动通信，顾名思义，是指通信双方至少有一方处于移动状态下进行的信息交换。
这种移动可以是在步行、驾车、乘坐交通工具等情况下。
与传统的固定通信相比，移动通信最大的特点就是用户的移动性。
它不受时间和空间的限制，让人们能够随时随地保持联系。
移动通信的发展历程可以追溯到 20 世纪初。
早期的移动通信系统主要是基于模拟技术，如 1G（第一代移动通信系统）。
1G 采用的是模拟信号传输，主要提供语音通话服务，但其容量有限、通话质量不稳定，且保密性差。
随着技术的进步，2G（第二代移动通信系统）应运而生。
2G 采用数字信号传输，不仅提高了通话质量，还能够支持短信等简单的数据业务。
2G 的代表技术包括 GSM（全球移动通信系统）和 CDMA（码分多址）。
进入 21 世纪，3G（第三代移动通信系统）开启了移动通信的新篇章。
3G 实现了更高的数据传输速率，使得移动互联网应用成为可能，如网页浏览、电子邮件、在线视频等。
3G 的主流技术标准包括WCDMA（宽带码分多址）、CDMA2000 和 TDSCDMA（时分同步码分多址）。
随后的 4G（第四代移动通信系统）则带来了更高速的网络体验。
4G 采用了 LTE（长期演进）技术，能够实现快速的下载和上传速度，支持高清视频流畅播放、在线游戏等高带宽需求的应用。
而如今，我们正步入 5G（第五代移动通信系统）时代。
5G 具有超高的速率、超低的延迟和超大的连接容量，不仅为个人用户带来了前所未有的体验，如虚拟现实（VR）、增强现实（AR）等沉浸式应用，还为工业互联网、智能交通、智慧医疗等领域的发展提供了强大的支撑。
第1章 移动通信概论
用户的位置登记和定位，通信链路的建立和拆除，信
道的分配和管理，通信的计费、鉴权、安全和保密等
。
移动通信中使用了无线电波进行信息的传输。
存在的问题：
（1）无线电波可用的频谱资源有限，必须分配使 用；
（2）移动通信的电波传播环境十分恶劣；
（3）无线信道中噪声和干扰严重，以至信道 传
输特性较复杂 、不稳定，等等。
等性质的便携设备发展。
下一代通信网必然会出现3个世界：交换是IP的世界、 传输是光通信的世界，而接入是无线的世界。
发展趋势：
（1） 移动电话发展的速度大大超过固定有线 电话，成为信息通信产业的亮点。 （2） 移动数据业务的比重将日益增长，移动 因特网成为人们生活的必需。 （3） 移动通信设备正朝着数字化、宽带化、 小型化的方向发展。
电话单机分成座机和手机两部分，座机与有线
电话网连接，手机与座机之间用无线电连接， 属于单信道接入系统。
CT0无绳电话系统示意图
•1989年，英国提出了第二代数字无绳电话系统CT2。 •CT2与CT1相比有两大改进：一是实现了全数字化，二 是座机改造成了基站。这样基站与有线电话网连接， 并有若干频道为用户所公用；用户在基站的无线覆盖
其呼叫方式为PTT（Push To Talk）。
集群通信系统示意图
•目前流行的数字集群通信系统，能提供指挥调度、
电话互联、数据传输、短消息收发等多种业务，且
与公众移动通信系统相比较，有一系列特殊的功能，
特别是在调度及网络结构与安全控制等方面有其独
特的功能。 •数字集群的应用遍及铁道、交通、民航、公安以及 重大事件与突发事件应对等各行各业。
1．4
常用移动通信系统
学习目标： 熟悉蜂窝移动通信系统 了解无绳电话系统 了解无线电寻呼系统 了解集群移动通信系统 熟悉移动卫星系统 了解平流层通信系统 了解无线局域网
移动通信原理与系统.(优选)
移动通信原理与系统第1章概论1.（了解）4G网络应该是一个无缝连接的网络，也就是说各种无线和有线网络都能以IP协议为基础连接到IP核心网。
当然为了与传统的网络互连则需要用网关建立网络的互联，所以将来的4G网络将是一个复杂的多协议的网络。
2.所谓移动通信，是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。
移动通信系统包括无绳电话、无线寻呼、陆地蜂窝移动通信、卫星移动通信等。
无线通信是移动通信的基础。
3.移动通信主要的干扰有：互调干扰、邻道干扰、同频干扰。
（以下为了解）1）互调干扰。
指两个或多个信号作用在通信设备的非线性器件上，产生与有用信号频率相近的组合频率，从而对通信系统构成干扰。
2）邻道干扰。
指相邻或邻近的信道（或频道）之间的干扰，是由于一个强信号串扰弱信号而造成的干扰。
3）同频干扰。
指相同载频电台之间的干扰。
4.按照通话的状态和频率的使用方法，可以将移动通信的工作方式分成：单工通信、双工通信、半双工通信。
第2章移动通信电波传播与传播预测模型1.移动通信的信道是基站天线、移动用户天线和两副天线之间的传播路径。
对移动无线电波传播特性的研究就是对移动信道特性的研究。
移动信道的基本特性是衰落特性。
2.阴影衰落：由于传播环境中的地形起伏、建筑物及其他障碍物对电磁波的遮蔽所引起的衰落。
多径衰落：无线电波呢在传播路径上受到周围环境中地形地物的作用而产生的反射、绕射和散射，使其到达接收机时是从多条路径传来的多个信号的叠加，这种多径传播多引起的信号在接收端幅度、相位和到达时间的随机变化将导致严重的衰落。
无线信道分为大尺度传播模型和小尺度传播模型。
大尺度模型主要是用于描述发射机与接收机之间的长距离（几百或几千米）上信号强度的变化。
小尺度衰落模型用于描述短距离（几个波长）或短时间（秒级）内信号强度的快速变化。
3.在自由空间中，设发射点处地发射功率为P t，以球面波辐射；设接收的功率为P r，则P r=（A r/4πd2）P t G t式中，A r=λ2G r/4π，λ为工作波长，G t、G r分别表示发射天线和接收天线增益，d为发射天线和接收天线间的距离。
1 移动通信原理 第一章移动通信概论
第1章：移动通信概论1．1 移动通信的发展移动通信从诞生到现在已有100多年的历史了，1895年，意大利科学家马克尼实现了从英国怀特岛（Isle of Wight）到30km之外的一条拖船之间的无线传输，这成为移动通信的开端，然而在此后相当长的一段时间内，移动通信的发展一直比较缓慢，而且一般只应用于军队和政府部门。
移动通信的快速发展开始于20世纪90年代，短短的近20年来，各种新技术层出不穷，广泛的应用于社会各个领域之中。
目前，根据国际电信联盟的统计数据，全球67亿人口中，到2007年底共有33亿移动电话用户，13亿固定电话用户，互联网用户也达到5.6亿，其中宽带用户为3.6亿。
截至2008年8月，中国固定电话总用户数达到3.54亿户，移动电话用户数达到6.16亿户，我国网民数量达到2.53亿户，手机网民规模达到7305万户。
在我国，2003年移动电话用户数首次超过固定电话用户数。
如今，移动通信已是通信领域最活跃和发展最为迅速的分支，也将是21世纪对人类的生活和社会发展有重大影响的科学领域之一。
对移动通信发展的历史，我们主要从世界移动通信的发展和我国移动通信的发展两个大的方面进行简单的回顾。
一．世界移动通信的发展世界范围的移动通信的发展进程，回顾起来可分为四个阶段。
1．第一阶段：从20世纪20年代至40年代初，移动通信有了初步的发展。
当时的移动通信使用范围很小，主要使用对象是船舶、飞机、汽车等专用移动通信平台，运用在专用系统和军事通信；使用的波段为短波波段；由于当时的技术限制，移动通信的设备采用电子管，又大又笨重，而且通信效果很差；当时只能采用人工交换和人工切换频率的控制和接续方式。
其代表系统是1921年美国底特律和密执安警察厅开始使用的车载无线电系统，该系统工作频率为2MHz。
特点：（1）运用在专用系统和军事通信（2）使用波段主要是短波段（3）移动通信设备采用电子管，又大又笨重，效果很差（4）人工交换和人工切换频率2．第二阶段：从20世纪40年代至60年代末，移动通信有了进一步的发展。
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。
《移动通信原理》复习提纲
《移动通信原理》复习提纲第一章概论exp 以自然常数e为底的指数函数1．移动通信的定义和特点（作业第一题）定义：移动通信是指通信双方至少有一方在移动中进行信息传输和交换。
特点：●必须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有限，但是业务量却增加很快●网络结构多种多样，网络管理和控制必须有效●移动通信设备必须适于在移动环境中使用。
2．工作方式●单工通信：交替接收和发送●半双工通信：必须按下讲话按钮才能发送（按下按讲开关，发射机才工作，而接收机总是工作）●全双工通信：可以同时进行消息传输3．数字通信系统的优点●频谱利用率高，有利于提高系统容量●能提供多种业务服务（电话通信和数据业务），提高通信系统的通用性●抗噪声，抗干扰，抗多径衰落能力强●能实现很好的网络管理●容易加密，保密●可降低设备成本以及减小用户手机的体积和质量4.蜂窝移动通信系统相邻小区不允许使用相同的频道，否则会发生相互干扰(称同道干扰)。
为此，把若干相邻的小区按一定的数目划分成区群(Cluster), 并把可供使用的无线频道分成若干个(等于区群中的小区数)频率组，区群内各小区均使用不同的频率组，而任一小区所使用的频率组，在其它区群相应的小区中还可以再用，这就是频率再用。
5．移动通信网的分类6.集群移动通信系统（在日益紧张的频率资源背景下发展起来）采用的基本技术是频率共用技术。
主要做法：1、把一些分散建立的专用通信网集中起来，统一建网和管理，并动态地利用分配给它们的有限个频道，以容纳更多的用户。
2、改进频道共用的方式。
按下按讲开关才能占用一个频道，松开就释放。
集群通信系统属于专用移动通信网，集群系统主要以无线用户为主。
集群系统都具有通话限时功能。
集群通信系统一般采用半双工(现在已有全双工产品)工作方式，一对移动用户之间进行通信只需占用一对频道。
蜂窝通信系统都采用全双工工作方式， 因而，一对移动用户之间进行通信，必须占用两对频道。
移动通信原理
第1章移动通信概述 (1)1.1移动通信系统的构成 (1)1.2 移动通信的主要特点 (1)1.3 移动通信系统的分类 (3)1.4 移动通信系统的运行状态 (3)1.5 蜂窝移动通信系统 (3)1.6移动通信中采用的技术 (4)1.7我国移动通信系统的频率 (7)1.8 移动通信的标准化 (7)第2章实验系统介绍 (8)2.1 各单元原理简介 (9)2.2 工作模式的设置 (12)2.3 指示及测试观测点 (12)2.4．实验要求及注意事项 (13)实验一移动通信的工作方式 (15)实验二信令系统（1）空中接口信令 (18)实验三信令系统（2）有线接口信令 (21)实验四多信道共用 (27)实验五多址方式（1）频分多址（FDMA） (30)实验六多址方式（2）时分多址（TDMA） (33)实验七多址方式（3）直扩码分多址（DS-CDMA） (35)实验八多址方式（4）跳频码分多址（FH-CDMA） (39)实验九多址方式（5）混合多址 (44)实验十移动通信系统组成 (46)实验十一锁相频率合成器 (50)实验十二接收机 (62)实验十三发射机 (68)实验十四双工器 (70)实验十五移动通信系统组网 (75)第1章 移动通信概述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。
移动通信的“移动”蕴涵三个方面的内容：★ 终端的移动性：如手机、车载台；★ 个人的移动性：如SIM/UIM 卡方式支持的业务；★ 业务的移动性：通信交换网的智能化和无线化使这三个方面的内容统一起来。
移动通信的“通信”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（固定有线电台或有线用户）之间的通信。
1.1移动通信系统的构成一般而言，移动通信系统由三大部分组成，如图1.1：★ 移动台（如手机）；★ 基站（天线、无线电信号的接收、发射设备及基站控制器等）；★ 交换网络（移动交换机、跨地区间的中继传送设备等）。
第1章 移动通信概述
第1章移动通信概述移动通信概述移动通信是一种通过无线信号在移动设备之间进行通信的技术。
本章将介绍移动通信的基本概念、发展历史、技术特点和应用领域。
1.1 基本概念移动通信是指通过无线信号在移动设备之间传输信息的技术。
它使用无线信号代替传统的有线通信方式，实现移动设备之间的语音、数据和图像等信息的传输。
1.2 发展历史移动通信的发展可以追溯到20世纪初的无线电通信。
随着无线电技术的进步，移动通信在20世纪70年代得到了快速发展。
首先是模拟移动通信系统的出现，如1G移动方式系统。
随后，数字移动通信系统相继出现，如2G、3G、4G等。
当前，5G移动通信系统正在快速发展中。
1.3 技术特点移动通信具有以下技术特点：1) 无线传输：移动通信使用无线信号进行数据传输，相对于有线通信更加自由和灵活。
2) 移动性：移动通信设备可以随身携带并在任何地点进行通信，具有强大的移动性。
3) 高速率：随着技术的进步，移动通信的传输速率逐渐提高，可以满足多媒体数据的高速传输要求。
4) 多样化的应用：移动通信不仅可以支持语音通信，还可以传输数据、图像、视频等多种信息形式，应用领域广泛。
1.4 应用领域移动通信在各个领域都有广泛的应用，主要包括：1) 移动方式通信：移动通信最常见的应用就是提供移动方式服务，使人们可以随时随地进行语音通信。
2) 移动互联网：移动通信技术的发展使移动互联网成为可能，人们可以通过移动设备访问互联网，进行各种在线活动。
3) 移动支付：移动通信使得移动支付成为现实，人们可以通过方式等移动设备进行支付和转账。
4) 物联网：移动通信技术为物联网的发展提供了基础支持，实现了物与物之间的无线连接和数据传输。
附件：本文档所涉及的附件包括相关的移动通信技术标准、移动通信设备的说明书等。
法律名词及注释：1) 电信法：指中华人民共和国电信法，是我国电信业的基本法律法规，对移动通信领域的法律责任和规定进行了明确。
2) 无线电管理委员会：是中国国家广播电视总局的下属机构，负责管理和监督无线电网络和频率资源的分配。
(完整版)移动通信原理课件第一章.
简史回顾
第二阶段是从20世纪40年代中期至60年代初期。 在 此期间, 各种公用移动通信系统相继建立。首先是 1946年, 美国贝尔系统在圣路易斯城建立的称为“城 市系统”的公用汽车电话网, 这是世界上第一个公用 移动通信系统。继而, 西德、法国、英国等国也陆续 研制出了公用移动电话系统。 这一阶段的特点是开 始从专用移动网向公用移动网过渡, 自动化程度有所 提高。
移动通信的重要地位 通信的理想目标是5个W:
任何人（Whoever）在任何时间（Whenever）、 任何地点（Wherever）与任何他人（Whomever） 、 进行任何类型的（Whatever）的信息交换。
2.移动通信系统的组成：
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）及与市话网（PSTN） 相连的中继线等组成。
第一代移动通信(1G)
模拟移动电话系统主要采用模拟和频分多址 （FDMA）技术，属于第一代移动通信技术。
模拟方式：通过电波所传输的信号模拟人讲话声 音的高低起伏变化的通信方式。
模拟移动电话系统的质量完全可以与固定电话媲美， 使通话双方能够清晰地听出对方的声音。
传输速率：1.2kb/s~10kb/s.
S0
S
v
θ
BS
MS
移动产生的多普勒频偏为：
fd
v
cos
v为移动速度， 为工作波长， 为电波入射角。
移动通信原理Chp01-概述
第一章移动通信概述目录1.1移动通信发展简述1.2移动通信的特点1.3移动通信的工作方式1.4移动通信的分类及应用系统普通用户对移动通信的认识设备：普通手机、智能手机、苹果iphone、三星（Android）手机应用：飞信、QQ、微信、易信早期应用：电话、短信、彩信、彩铃、呼叫转移2G、3G、4GGSM\GPRS\CDMA\TD-SCDMA\WCDMA\TD-LTE\FDD LTE蓝牙、WiFi、红外SIM卡、UIM卡、三模、双卡双待、三频、5模10频漫游、信号弱、无信号、掉线、打不通（嘟……嘟……、你拨打的电话已关机、你呼叫的用户不在服务区）、听不清楚、上网速度慢社会对通信的需求不断发展20世纪的概念：五个W，“任何人（Whoever）在任何地方（Wherever）任何时间（Whenever）可以同任何人（Whomever）进行任何形式（Whatever）的通信”。
现在和未来IoT (Internet of Things)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1.1 移动通信发展简述A/D接入方式典型代表第一代（1G）模拟蜂窝系统FDMA美国AMPS系统，欧洲TACS系统第二代（2G）数字蜂窝系统TDMA GSM系统CDMA N-CDMA系统目标典型代表过渡代（2.5G）高速传输GPRS, CDMA20001X系统第三代（3G）IMT-2000全球漫游，高质量多媒体业务，系统容量、管理能力、保密性和服务质量均有很大改善欧洲WCDMA系统，北美CDMA2000系统，中国TD-SCDMA系统第四代（4G）IMT-Advanced 高速率，各种数据话音业务，全IP，多协议，新技术4G网络标准(FDD-LTE\TD-LTE)移动通信是指通信双方或至少有一方在运动状态下进行信息交换的通信体制先驱者：1946年第一个推出移动电话AT&T1.利用无线电波进行信息传输复杂的无线传播环境导致信号衰落需要确保信号传输的质量2.在强干扰环境下工作•外部干扰•自身干扰•互调干扰（intermodulation interference）•邻道干扰（Adjacent channel interference）•同频干扰（Cochannel Interfere）自身干扰互调干扰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，从而构成干扰邻道干扰相邻或邻近的信道（或频道）之间，由于一个强信号串扰弱信号而造成的干扰同频干扰（蜂窝系统特有）相同载频电台之间的干扰3.通信容量有限▪无线频谱资源有限▪有效利用频率的措施4.通信系统复杂•涉及位置区的变化•涉及安全问题5.终端要求高▪要求稳定可靠▪要求携带方便▪要求低功耗▪要求能耐高低温资源受限▪无线电频谱是一种资源▪无线电资源可以正交分割(时间\频率\空间)▪相同时间\频率\空间上不能同时应用▪用于通信的无线频谱资源奇缺性能评价▪传输性能：误码率、传输速率、时延、QoS、QoE▪网络性能：频谱效率、用户数、系统吞吐率、切换成功率、掉线率…..GSM▪890~915 MHz（移动台发、基站收）935~960 MHz（基站发、移动台收）▪1710～1755 MHz（移动台发、基站收）1805～1850 MHz（基站发、移动台收） CDMA▪824~849 MHz（移动台发、基站收）869~894 MHz（基站发、移动台收）WCDMA▪1920-1935MHz（移动台发、基站收）▪2110-2125MHz（基站发、移动台收）4G移动通信频谱归属TDD频谱FDD频谱合计1.3 移动通信的工作方式单工通信双工通信半双工通信移动中继方式单工通信通信双方电台交替地进行收信和发信。
移动通信原理课件第一章
相位调制（PM）
通过改变载波的相位来传 递信息，如角度调制等。
数字调制与解调技术
振幅键控（ASK）
相移键控（PSK）
利用载波的振幅变化来表示二进制数 字信号“1”和“0”。
利用载波的相位变化来表示二进制数 字信号，如BPSK、QPSK等。
频移键控（FSK）
利用载波的频率变化来表示二进制数 字信号，如2FSK、4FSK等。
电磁波在自由空间中的传播损 耗与频率的平方和传播距离的 平方成正比。
为了减小传播损耗，可以采用 高增益的天线和高效的调制技 术。
电磁波在移动信道中的传播特性
移动信道具有多径效应，即电磁波经过多条路径到达接收端，导致信号的时延和幅 度发生变化。
移动信道存在多普勒效应，即由于移动台和基站的相对运动，导致接收信号的频率 发生变化。
04 移动通信中的多址技术
频分多址（FDMA）
原理
01
将通信系统的总频段划分成若干等间隔的频道（或称信道）分
配给不同的用户使用。
优点
02
技术成熟，实现简单。
缺点
03
频谱利用率低，且易产生互调干扰。
时分多址（TDMA）
原理
优点
把时间分割成周期性的帧，每一帧再 分割成若干个时隙（无论帧或时隙都 是互不重叠的），再根据一定的时隙 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，在 满足定时和同步的条件下，基站可以 分别在各时隙中接收到各移动台的信 号而不混扰。
为了克服移动信道的传播特性对通信质量的影响，可以采用分集接收、信道编码和 均衡等技术。
03 移动通信中的调制与解调技术
模拟调制与解调技术
01
பைடு நூலகம்
第一章 移动通信概论
移动体之间的通信只能依靠无线电传输。
那什么是无线通信呢？
无线通信指利用电磁波的辐射和传播，经过空间传送信息的 通信方式.电磁波是它的载体。
第1章 移动通信概论
移动通信的意义： 移动通信是20世纪运输与通信二者高度发展而相互结合 的产物，为整个通信领域的重要组成部分 ； 移动通信将在未来的电信普遍服务中承担更多的义务并 扮演着更重要的角色； 移动通信已成为了现代社会的三大基础结构（即运输、 能源以及通信）之一 ； 为实现21世纪 “处处、时时、人人”的通信目标，移 动通信肩负着更大的使命。
第1章 移动通信概论
➢第一款进入 中国大陆的 GSM手机： 爱立信 GH337
数字式手机
➢第一款可编 铃声的手机： 爱立信 GH398
➢第一款无天 线手机：汉诺 佳CH9771
第1章 移动通信概论
➢第 一 款 内置游戏 的手机： 诺基亚变 色龙6110
➢第一款双 显示屏的手 机：三星 SGH-A288
第1章 移动通信概论
公用 电话网
无线电寻呼 控制中心及
主发射台 用户回路
发射台 发射台
图1-4 无线电寻呼系统示意图
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
第1章 移动通信概论
1．4 常用移动通信系统
1.4.1蜂窝移动通信系统 蜂窝通信网络把整个服务区域划分成若干个较小的区域 (Cell, 在蜂窝系统中称为小区)，各小区均用小功率的发射 机(即基站发射机)进行覆盖，许多小区像蜂窝一样能布满 (即覆盖)任意形状的服务地区。
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• 易于第二代系统的过渡和演进
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第1章 移动通信概论
第四阶段的蜂窝移动通信系统又可以划分为几个发 展阶段。如按多址方式来分，则模拟频分多址 （FDMA）系统是第一代移动通信系统（1G）；使 用电路交换的数字时分多址（TDMA）或码分多址 （CDMA）系统是第二代移动通信系统（2G）；使 用分组/电路交换的CDMA系统是第三代移动通信系 统（3G）；将使用了不同的高级接入技术并采用 全IP（互联网协议）网络结构的系统称为第四代移 动通信系统（4G）。如按系统的典型技术来划分， 则模拟系统是1G；数字话音系统是2G；数字话音/ 数据系统是超二代移动通信系统（B2G）；宽带数 字系统是3G；而极高速数据速率系统是4G。
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第1章 移动通信概论
1.1.3 移动通信的发展趋势
通常，每10年将发展并更新一代移动通信系统。 从市场需求来看，移动互联网和物联网是下一代 移动通信系统发展的两大主要驱动力，其中移动 互联网颠覆了传统移动通信业务模式，而物联网 则扩展了移动通信的服务范围。和现有的4G系统 相比，5G系统的性能将在3个方面提高1000倍： 一是传输速度提高1000倍，平均传输速率将达到 100Mbps~1Gbps；其次是总的数据流量提高 1000倍；再就是频谱效率和能耗效率提高1000倍。
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图1-1 频率复用的几何模型，N=7
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第1章 移动通信概论
小区几何形状必须符合的两个条件
①能在整个覆盖区域内完成无缝连接而没 有重叠 。 ②每一个小区能进行分裂，以扩展系统容 量，也就是能用更小的相同几何形状的小 区完成区域覆盖，而不影响系统的结构。
现代意义上的移动通信系统起源于上个世纪 20年代，距今已有80余年的历史。大致算来， 现代移动通信系统经历了如下4个发展阶段。
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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。
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第1章 移动通信概论
1.2 蜂窝移动通信系统
而作为移动通信的应用系统，虽然全球范围内标
准很多，但典型的系统可分为以下几类：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 统以及分组无线网。
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第1章 移动通信概论
1.2.1 蜂窝小区的概念
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第1章 移动通信概论
现阶段，移动通信已在全球迅猛发展。国际电信联 盟2013年度报告显示世界71亿人口中有68亿手机 用户；据联合国有关调查机构预测至2014年底，世 界上移动通信设备用户总数将会超过世界总人口数。 目前，2G、3G和4G商用移动通信网络处于共存阶 段，并将在相当一段时间内共存下去，为各类用户 服务，以满足不同业务需求。与此同时，第五代移 动通信系统（5G）作为面向2020年以后移动通信 需求而发展的新一代移动通信系统，ITU将其晢命 名为IMT-2020，其研发工作已在全球范围内展开。
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1.1.2 移动通信在中国的发展概况
回顾我国移动通信近30年的发展历程，我国移动通信市场 的发展速度和规模令世人瞩目，可以说，中国的移动通信 发展史是超常规、成倍数、跳跃式的发展史。早在2001年 8月，中国的移动通信用户数达到1.2亿，超过美国跃居为 世界第一位。截至2014年1月，中国移动通信用户总数已 达到12.35亿，其中3G用户数超过4亿，4G用户数超过 1400万。总体来说，我国移动通信发展经历了引进、吸收、 改造、创新4个阶段。现阶段，我国的移动通信技术水平 已同步于世界先进水平，并有望在下一阶段占领移动通信 技术制高点，引领移动通信的发展方向。
第1章 移动通信概论
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第1章 移动通信概论
1.1 移动通信的历史、现状与发展趋势
1.1.1 移动通信的历史、现状
现在，人们普遍认为1897年是人类移动通信 的元年。这一年，意大利人M.G.马可尼在一个 固定站和一艘拖船之间完成了一项无线电通信实 验，也就是说，移动通信几乎伴随着无线通信的 出现而诞生了，也由此揭开了移动通信辉煌发展 的序幕。
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第1章 移动通信概论
下一代移动通信技术新特点 ：
(1) 5G研究在推进技术变革的同时将更加注重用户体验，网络平均吞 吐速率、传输时延以及对虚拟现实、3D（3维）体验、交互式游戏等 新兴移动业务的支撑能力等将成为衡量5G系统性能的关键指标； (2) 与传统的移动通信系统理念不同，5G系统研究将不仅仅把点到点 的物理层传输与信道编译码等经典技术作为核心目标，而是从更为广 泛的多点、多用户、多天线、多小区协作组网作为突破的重点，力求 在体系构架上寻求系统性能的大幅度提高； (3) 室内移动通信业务已占据应用的主导地位，5G室内无线覆盖性能 及业务支撑能力将作为系统优先设计目标，从而改变传统移动通信系 统“以大范围覆盖为主、兼顾室内”的设计理念； (4) 高频段频谱资源将更多地应用于5G移动通信系统，但由于受到高 频段无线电波穿透能力的限制，无线与有线的融合、光载无线组网等 技术将被更为普遍地应用； (5) 可“软”配置的5G无线网络将成为未来的重要研究方向，运营商 可根据业务流量的动态变化实时调整网络资源, 有效地降低网络运营 的成本和能源的消耗。。
将整个大的地理覆盖区域划分成许多连续 的小区域，并在各个小区域内采用低天线 低功率发射机的方案称为蜂窝通信。在这 里，小区连接的几何形状象蜂窝，所以叫 蜂窝通信。
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1.2.2 频率复用的几何模型
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ห้องสมุดไป่ตู้
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