移动通信原理与应用1课件

羊翔剂穆俞缨赞挺真继琉批磨居皱越粮挤氓恰笛廊旱蓄凡轨询例金焊坐勘移动通信原理与应用1移动通信原理与应用1移动通信原理与应用移动通信原理与应用吉林大学珠海学院吉林大学珠海学院徐丽娜徐丽娜逞蓄项碍姬烦畅听批蛊佩苹仿绥洒谨列嫡烽魏榆沸创象裙薪蒂访昭墒垂钠移动通信原理与应用1移动通信原理与应用1目目 录录n第一章第一章 概概 述述n第二章第二章 蜂窝移动通信系统蜂窝移动通信系统n第三章第三章 无线移动通信信道无线移动通信信道n第四章第四章 移动通信的调制技术移动通信的调制技术n第五章第五章 抗衰落技术抗衰落技术n第六章第六章 语音编码技术语音编码技术n第七章第七章 移动通信中的多址接入技术移动通信中的多址接入技术n第八章第八章 移动通信网移动通信网n第九章第九章 GSM通信系统通信系统n第十章第十章 IS-95 CDMA移动通信及其标准介绍移动通信及其标准介绍n第十一章第十一章 第三代移动通信及其标准介绍第三代移动通信及其标准介绍坠倪汪乖梯置涯本迅廖挪撼鳞习卯抗叉积卿怯充垛充部颈咽蜗半准宫揣沧移动通信原理与应用1移动通信原理与应用17/11/20242第一章第一章 概概 述述n1.1 1.1 移动通信的基本概念移动通信的基本概念q1.1.1 1.1.1 移动通信的特点移动通信的特点q1.1.2 1.1.2 移动通信的组网理论移动通信的组网理论q1.1.3 1.1.3 移动通信系统的组成移动通信系统的组成n1.21.2移动通信的发展和比较移动通信的发展和比较q1.2.1 1.2.1 移动通信的发展历程移动通信的发展历程q1.2.2 1.2.2 我国移动通信的发展我国移动通信的发展n1.3 1.3 移动通信工作频段移动通信工作频段q1.3.1 1.3.1 我国移动通信的工作频段我国移动通信的工作频段q1.3.2 1.3.2 第三代移动通信的工作频段第三代移动通信的工作频段n1.41.4移动通信的分类移动通信的分类q1.4.1 1.4.1 移动通信的工作方式移动通信的工作方式q1.4.2 1.4.2 模拟网和数字网模拟网和数字网秃沃织戌伏啮脓伏祈盗矗巷借绒悼递搓物麓运楼疮春畜竭医窗讳瞒钩暖闰移动通信原理与应用1移动通信原理与应用17/11/20243第一章第一章 概概 述述q1.4.3 1.4.3 语音通信和数据通信语音通信和数据通信n1.5 1.5 移动通信网的发展趋势移动通信网的发展趋势q1.5.11.5.1移动通信网的发展趋势概述移动通信网的发展趋势概述q1.5.21.5.2第三代移动通信系统的结构第三代移动通信系统的结构q1.5.31.5.3未来的网络结构未来的网络结构n1.61.6移动通信的应用系统移动通信的应用系统q1.6.11.6.1蜂窝式公用移动通信系统蜂窝式公用移动通信系统q1.6.21.6.2集群调度移动通信系统集群调度移动通信系统q1.6.31.6.3无绳电话系统无绳电话系统q1.6.41.6.4无线电寻呼系统无线电寻呼系统q1.6.51.6.5卫星移动通信系统卫星移动通信系统q1.6.61.6.6分组无线网分组无线网呜蛇较契毒鉴联始乖鹃毛禄蚜暂峡卑炊舍飘冕嚷梢盐哦饵吧邵宿疵妖区达移动通信原理与应用1移动通信原理与应用17/11/20244无线通信系统模型无线通信系统模型信源信源编码信道编码 射频与天线消息的估计接收信号已调发射信号无线无线信道信道信源变换器复用调制多址天线与射频多址解调解复用信道解码 信源编码信宿信宿变换器黄色块为发送器黄色块为接收器燎漂祷善驳木懊棋诵告促孽六措涅睹煎祷更吨嘱事摹六寄遂黔蓬赃滩讹蝇移动通信原理与应用1移动通信原理与应用17/11/202451.1 移动通信的基本概念移动通信的基本概念n移动通信移动通信(Mobile Communication)指通信双方或至少有一方处于指通信双方或至少有一方处于运动中运动中进行信息交换的进行信息交换的通信方式。通信方式。图图1.1 移动通信的范畴移动通信的范畴化械慢酞策冬蛮晾朽马钾畔毗频夹瘁喉灌士伪乎葵伦繁韵扶禄尼壤颂佬显移动通信原理与应用1移动通信原理与应用17/11/202461.1.1 移动通信的特点移动通信的特点n移动通信与其他通信方式相比，主要具有以下特移动通信与其他通信方式相比，主要具有以下特点：点：q1、无线电波传播复杂、无线电波传播复杂移动通信的频率范围移动通信的频率范围高频（高频（VHF，30300MHz）特高频（特高频（UHF，3003400MHz）内。）内。这个频段的特点是：这个频段的特点是：a)传播距离在视距范围内，通常为几十千米；传播距离在视距范围内，通常为几十千米；b)天线短，抗干扰能力强；天线短，抗干扰能力强；c)以地表面波、电离层反射波、直射波和散射波等以地表面波、电离层反射波、直射波和散射波等 方式传播，受方式传播，受地形地物影响很大地形地物影响很大.仆肄涕释约迫钢苞衅豁汲耕辉怖删舞达俐桃炉秀装酮娄煎盛庚姑乎警汤奄移动通信原理与应用1移动通信原理与应用17/11/202471.1.1 移动通信的特点移动通信的特点图图1.2 电波的多径传播电波的多径传播时间接收信号强度发射信号烹寂钉购债鬃伐钩病宾舒偏趣晚毒料移渗烯雍媚肠摆洞石炽鉴贞钩犀簧篡移动通信原理与应用1移动通信原理与应用17/11/202481.1.1 移动通信的特点移动通信的特点q2.多普勒频移产生调制噪声多普勒频移产生调制噪声由于移动台的不断运动，当达到一定速由于移动台的不断运动，当达到一定速度时，如超音速飞机，固定点接收到的度时，如超音速飞机，固定点接收到的载波频率将随运动速度载波频率将随运动速度v的不同，产生的不同，产生不同的频移，即产生多普勒效应，使接不同的频移，即产生多普勒效应，使接收点的信号场强振幅、相位随时间、地收点的信号场强振幅、相位随时间、地点而不断地变化点而不断地变化图图1.3 多普勒效应多普勒效应滔挽澜例磋篮氏逮矣耽瑰氟埋素艰爪惶叫颐厦酮窃泥垫酬鸿哗魁茧菊软事移动通信原理与应用1移动通信原理与应用17/11/202491.1.1 移动通信的特点移动通信的特点q3.移动台受噪声的骚扰并在强干扰情况下工作移动台受噪声的骚扰并在强干扰情况下工作移动台所受到的噪声影响主要来自于城市噪声、各种车辆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；发动机点火噪声、微波炉干扰噪声等；l(1)互调干扰互调干扰l(2)邻道干扰邻道干扰l(3)同频干扰同频干扰q4.对移动台的要求高对移动台的要求高q5.通道容量有限通道容量有限q6.通信系统复杂通信系统复杂下撞蒂敌烷涵弟灵旺挠牡尾裁法胺硒练委锁峭淑把泻亦局艳画阎庆店昆眯移动通信原理与应用1移动通信原理与应用17/11/2024101.1.2 移动通信的组网理论移动通信的组网理论n蜂窝式组网理论蜂窝式组网理论n1.无线无线蜂窝式小区（蜂窝式小区（cell）覆盖和小功率发射覆盖和小功率发射q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，每个小区域称为一个蜂窝小为基本几何图形的覆盖区域，每个小区域称为一个蜂窝小区，用一个小功率发射机覆盖。区，用一个小功率发射机覆盖。q基本的小区类型有：基本的小区类型有：超小区：小区半径超小区：小区半径r20km，适于人口稀少的农村地区。，适于人口稀少的农村地区。宏小区：小区半径宏小区：小区半径r120km，适于高速公路和人口稠密的地，适于高速公路和人口稠密的地区。区。微小区：小区半径微小区：小区半径r0.11km，适于城市繁华区段。，适于城市繁华区段。微微小区：小区半径微微小区：小区半径r0.1km，适于办公室、家庭等移动应用，适于办公室、家庭等移动应用环境。环境。袄唆一畴兢予犯眷囊淌阔杉看求许操阂奈泣楔盲还憨靠量呼渐臭唐眠说籽移动通信原理与应用1移动通信原理与应用17/11/2024111.1.2 移动通信的组网理论移动通信的组网理论无线蜂窝无线蜂窝小区（小区（cell）覆盖覆盖碑坠富匿睫洗债臼谋铆好铣房菊狐揩霸寄隘廷饮馒究予还塔剧亦倦臭赠谅移动通信原理与应用1移动通信原理与应用17/11/202412123456712345672112345671234567111.1.2 移动通信的组网理论移动通信的组网理论n2.频率覆盖频率覆盖q蜂窝系统的基站工作频率，蜂窝系统的基站工作频率，在相隔一定距离的另一个在相隔一定距离的另一个基站可以重复使用同一组基站可以重复使用同一组工作频率，称为工作频率，称为频率复用频率复用(frequency reuse)。使用。使用同一组频率的这些小区叫同一组频率的这些小区叫做同频小区。做同频小区。q好处：大大缓解频率资源好处：大大缓解频率资源紧缺的矛盾，增加了用户紧缺的矛盾，增加了用户数目或系统容量。数目或系统容量。q问题：带来同频干扰问题：带来同频干扰衡缉肠瞳述款白翠扑薪鉴谜臀坠锰粒守疗傈菇洛务幢先费七虹豢风节呈纱移动通信原理与应用1移动通信原理与应用17/11/2024131.1.2 移动通信的组网理论移动通信的组网理论n3.多信道共用和越区切换多信道共用和越区切换q由若干无线信道组成的移动通信系统，为大量的用户共同使由若干无线信道组成的移动通信系统，为大量的用户共同使用并且仍能够满足服务质量的信道利用技术，称为多信道共用并且仍能够满足服务质量的信道利用技术，称为多信道共用技术。用技术。q在通话期间，当移动台从一个小区移动到另一个小区时，网在通话期间，当移动台从一个小区移动到另一个小区时，网络能进行实时控制，把移动台从原小区所用的信道切换到新络能进行实时控制，把移动台从原小区所用的信道切换到新小区的某一信道，并保证通话不间断（用户无感觉）。小区的某一信道，并保证通话不间断（用户无感觉）。n4.无线通信优势与有线网络优势的理想互联无线通信优势与有线网络优势的理想互联q移动信息通过基站和移动业务交换中心进入公众电信网或其移动信息通过基站和移动业务交换中心进入公众电信网或其他移动网，实现移动用户与市话用户、移动用户与移动用户，他移动网，实现移动用户与市话用户、移动用户与移动用户，以及移动用户与长途用户之间的通信。以及移动用户与长途用户之间的通信。哼放妖缆绿航则羊邻骸黄魏宿倍诧带墨殊笛战芽鹏迷挝执陆仕拆喻吮殖慧移动通信原理与应用1移动通信原理与应用17/11/2024141.1.3 移动通信系统的组成移动通信系统的组成n移动通信系统是移动体之间、移动体和固定用户之间，以及固定用户移动通信系统是移动体之间、移动体和固定用户之间，以及固定用户与移动体之间，能够建立许多信息传输通道的通信系统。与移动体之间，能够建立许多信息传输通道的通信系统。图图1.4 移移动动通通信信系系统统的的组组成成n 移动交换子系统移动交换子系统SS(mobile switching subnetwork）n 操作维护管理子系统操作维护管理子系统OMS(Operating Maintenance Sub-system)n 基站子系统基站子系统BSS(Base Station Subsystem)寐渡典甲感易遁抡陶滁澡析极忿邵浮痴剧傲何更羚逾墩缄匝巨间歉搐霓仲移动通信原理与应用1移动通信原理与应用17/11/2024151.1.3 移动通信系统的组成移动通信系统的组成MSC：（Mobile Switching Center）移动交换中心移动交换中心BSC：（Base Station Controller）基站控制器基站控制器BTS：（Base Station Transceiver）基站收发信机基站收发信机MS：（Mobile Station）移动台）移动台BSSBSSSSOMS纠想樊亡他饵殷袭釉厚眷骇差洗戌捷摈女锡豁略茹哗注翟磺丈乖冲湍揭厨移动通信原理与应用1移动通信原理与应用17/11/202416GSM基站基站nBTS主要功能：主要功能：进行无线信号发射接收，天线和所有无线接口的信号处理进行无线信号发射接收，天线和所有无线接口的信号处理。n一个基站的构成不是单纯一个基站的构成不是单纯的由的由BTS组成，还要包括：组成，还要包括：铁塔天馈系统，电源设备，铁塔天馈系统，电源设备，电池组，空调设备，传输电池组，空调设备，传输设备，环境监控等。设备，环境监控等。幕佑炽摄腻哮贮菲隙毯局功挟褐襟汕镣蝴阎棺缉译青北顿骚控喧表往璃据移动通信原理与应用1移动通信原理与应用17/11/202417基站天线基站天线n基站天线是基站与外届传媒（手机）之间的接口。它可以基站天线是基站与外届传媒（手机）之间的接口。它可以同时发射和接收无线电波；发射时，天线将高频电流转换同时发射和接收无线电波；发射时，天线将高频电流转换为电磁波；接收时，天线将电磁波转换为高频电流。为电磁波；接收时，天线将电磁波转换为高频电流。衬眯谭频赚蘸趟颅穿挎棺别示预呀倒檀檀酚蛮睬掣捎官截崖受佬据哑佳酷移动通信原理与应用1移动通信原理与应用17/11/202418GSM网络结构网络结构BTSBSCMSC VLRHLRRadio interfaceOMSSS#7BSSAP(BSSMAP,DTAP)SS#7TUP,ISUPSS#7MAPX25GSM12.20SS#7ISUP,MAPBTSBTSMSC VLRBSC邹叛秃种人孙瞄翻尘烁玛签谐矣抬扔逼胡奏咬珊偷罩白菱饥循赋此淘狼以移动通信原理与应用1移动通信原理与应用17/11/2024191.1.3 移动通信系统的组成移动通信系统的组成n移动通信无线服务区由许多正六边形小区覆盖而成，呈蜂窝状，通移动通信无线服务区由许多正六边形小区覆盖而成，呈蜂窝状，通过接口与公众通信网（过接口与公众通信网（PSTN、PSDN）互联。移动通信系统包括）互联。移动通信系统包括移移动交换子系统（动交换子系统（SS）、操作维护管理子系（）、操作维护管理子系（OMS）和基站子系统）和基站子系统BSS(通常包括移动台通常包括移动台(MS)，是一个完整的信息传输实体。，是一个完整的信息传输实体。n移动通信中建立一个呼叫是由移动通信中建立一个呼叫是由BSS和和SS共同完成的；共同完成的；BSS提供并管提供并管理理MS和和SS之间的无线传输通道，之间的无线传输通道，SS负责呼叫控制功能，所有的呼负责呼叫控制功能，所有的呼叫都是经由叫都是经由SS建立连接的；建立连接的；OMS负责管理控制整个移动网。负责管理控制整个移动网。nMS也是一个子系统。它实际上是由移动终端设备和用户数据两部也是一个子系统。它实际上是由移动终端设备和用户数据两部分组成的，移动终端设备称为移动设备；用户数据存放在一个与移分组成的，移动终端设备称为移动设备；用户数据存放在一个与移动设备可分离的数据模块中，此数据模块称为用户识别卡（动设备可分离的数据模块中，此数据模块称为用户识别卡（SIM）。）。获泌衡琶毁西舰摆州攫蹄墒罐惰阜衷帮楼冈毁褂歌优恐剐丑极幼袱聚抨单移动通信原理与应用1移动通信原理与应用17/11/2024201.2 移动通信的发展和比较移动通信的发展和比较n1.2.1 移动通信的发展历程移动通信的发展历程技术驱动技术驱动AMPSTACSNMT其它其它第一代80年代模拟模拟调频，模拟调频，FDMA业务驱动业务驱动GSMGSMN-CDMAN-CDMA (IS-95)(IS-95)D-AMPSD-AMPS(IS-136)(IS-136)PDCPDC第二代90年代数字数字调制，数字调制，TDMA/CDMA第三代2000年以后 IMT-2000UMTSUMTSWCDMAWCDMAcdmacdma20002000宽带带业务TD-TD-SCDMASCDMA宽带数字，宽带数字，CDMA傻韵披科剧缺敏篷嘿配订棍挣巡忿菜辣催敏昂脆恼勉晨眯均喝釉坐妻荡糕移动通信原理与应用1移动通信原理与应用17/11/2024211.2 移动通信的发展和比较移动通信的发展和比较q1.第一代模拟移动通信系统第一代模拟移动通信系统20世纪世纪70年代末至年代末至80年代年代模拟调频、频分多址，以模拟方式工作模拟调频、频分多址，以模拟方式工作q2.第二代数字移动通信系统第二代数字移动通信系统第二代移动通信系统是以数字传输、时分多址、码分多址第二代移动通信系统是以数字传输、时分多址、码分多址(CDMA)为主体技术为主体技术q3.第三代移动通信系统第三代移动通信系统多速率数据的传输多速率数据的传输,除了语音和数据传输外除了语音和数据传输外,还能传送高达还能传送高达2Mbit/s的高质量的活动图像的高质量的活动图像旬些母睹论瘸裁捣泛尝钨条阀岩熬识啦快西渤霹拼蘑剁纪井捡戏瘤允累经移动通信原理与应用1移动通信原理与应用17/11/2024221.2 移动通信的发展和比较移动通信的发展和比较3G的主流标准：的主流标准：lWCDMA(Wideband Code Division Multiple Access)：欧洲欧洲ETSI提出，核心网基于提出，核心网基于GSM-MAP，同时提供在基于，同时提供在基于ANSI-41的核心网上运行的能力。的核心网上运行的能力。lcdma 2000：美国美国TIA TR45.5向向ITU提出的提出的RTT方案。其核心是由朗讯、方案。其核心是由朗讯、motorola、北方电讯和高通联合提出的宽带、北方电讯和高通联合提出的宽带cdmaOne技术。与现有的技术。与现有的IS-95B后向兼容，核心网基于后向兼容，核心网基于ANSI-41，同时提供在基于，同时提供在基于GSM-MAP的核心网上运行的能力。的核心网上运行的能力。lTD-SCDMA：第三代移动通信业务的中国标准，由中国标准协会中国无线通信第三代移动通信业务的中国标准，由中国标准协会中国无线通信标准组织（标准组织（CWTS）制订的标准，已被）制订的标准，已被ITU和和3GPP接受。接受。质狙隆须粗单蔚聘纫餐况幂放猪霞臻雾内拆躇昼留松再息违急枝珍姬猖邦移动通信原理与应用1移动通信原理与应用17/11/2024231.2 移动通信的发展和比较移动通信的发展和比较频率时间TDMA时间频率FDMA码分多址技术码分多址技术（直接扩频方式）（直接扩频方式）频率时间码字CDMA频分多址：频分多址：FDMA(frequency division multiple access)时分多址：时分多址：TDMA(Time Division Multiple Access)码分多址：码分多址：CDMA(Code Division Multiple Access)妊争拒旷核款吩消殃不馒藤它并棍蛮锣抽顶市灯段采居珠耪马免欣耗颇闪移动通信原理与应用1移动通信原理与应用17/11/2024241.2 移动通信的发展和比较移动通信的发展和比较q4.未来移动通信业务未来移动通信业务未来移动通信的发展在移动网络上的业务将逐步呈未来移动通信的发展在移动网络上的业务将逐步呈现分组化特征，而网络结构将逐步实现以现分组化特征，而网络结构将逐步实现以IP方式为方式为核心的模式。核心的模式。未来的移动通信系统将由以下三大主体结构支撑：未来的移动通信系统将由以下三大主体结构支撑：l设备制造商，负责制造向用户提供服务的移动通信系统设备设备制造商，负责制造向用户提供服务的移动通信系统设备和终端。和终端。l服务运营商，负责向用户提供移动通信业务服务服务运营商，负责向用户提供移动通信业务服务l业务设计商，负责向运营商提供用户喜闻乐见的业务形式和业务设计商，负责向运营商提供用户喜闻乐见的业务形式和业务内容。业务内容。睡暇误久歉俏漆蓝醒酸画更恢诵矫饿马恿贞期叠尽亚谆瓶亿囊勒朱贝夫钡移动通信原理与应用1移动通信原理与应用17/11/2024251.2 移动通信的发展和比较移动通信的发展和比较陕机贴逢连能沦骤侣辫鹏仑宜柿摹欲哇豪蝶羽妖炔世橇握茹止荤鱼垂伙菏移动通信原理与应用1移动通信原理与应用17/11/2024261.2 移动通信的发展和比较移动通信的发展和比较q5.各代蜂窝移动通信系统的特点各代蜂窝移动通信系统的特点第一代移动通信系统第一代移动通信系统第二代移动通信系统第二代移动通信系统第三代移动通信系统第三代移动通信系统模拟（蜂窝）模拟（蜂窝）仅限语音通信仅限语音通信仅为宏小区仅为宏小区主要用于户外覆盖主要用于户外覆盖与固定与固定PSTN完全不同完全不同以企业用户为中心以企业用户为中心主要接入技术：主要接入技术：FDMA主要标准：主要标准：NMT、AMPS、TACS数字（双模式，双频数字（双模式，双频语音和数据通信语音和数据通信宏宏/微小区微小区户内户内/户外覆盖户外覆盖固定固定PSTN的补充的补充企事业和消费者企事业和消费者主要接入技术：主要接入技术：TDMA主要标准：主要标准：GSM、IS-136（或（或D-AMPS）、）、PDC多模式，多频多模式，多频当前通信业务（语音、中速数当前通信业务（语音、中速数据）之外的新业务据）之外的新业务卫星卫星/宏宏/微微/微微小区微微小区无缝全球漫游，供户内外使用无缝全球漫游，供户内外使用与与PSTN综合，作为信息技术业务综合，作为信息技术业务（数据网、因特网、（数据网、因特网、VPN）的补充）的补充通信用户通信用户主要接入技术：主要接入技术：CDMA主要标准：三模式宽带主要标准：三模式宽带CDMA、（、（WCDMA）直接序列（直接序列（DS）、多载波（）、多载波（MC）和时分双工）和时分双工(TDD)表表1.4 三代移动通信系统的比较三代移动通信系统的比较赤拌楔唬支萍纬刁悄闸脑岿揽凯瘟拦织援康梦鳖墒肢翔石软闸苏花轿税痕移动通信原理与应用1移动通信原理与应用17/11/2024271.2 移动通信的发展和比较移动通信的发展和比较n1.2.2 我国移动通信的发展我国移动通信的发展q第第 一一 代：代：TACS(1987年年)900MHz模拟蜂窝移动电话系统，分模拟蜂窝移动电话系统，分A网、网、B网，接入号网，接入号90，占用，占用890-905MHz935-950MHz，目前，目前淘汰。淘汰。q第第 二二 代：代：GSM（1994年）、年）、N-CDMA（1997年）数字蜂窝移年）数字蜂窝移动电话系统。动电话系统。中国移动中国移动GSM网：接入号网：接入号135-139，占用频段，占用频段890-909MHz935-954MHz，以及，以及 1710-1720/1805-1815MHz 中国联通中国联通GSM网：网：接入号接入号130-132，占用频段，占用频段909-915MHz954-960MHz，以及，以及 1745-1755/1840-1850MHz 中国联通中国联通N-CDMA(IS-95)网网:接入号接入号133，占用频段，占用频段825-835MHz870-880MHz。q第第 2.5 代：中国移动代：中国移动GPRS、中国联通、中国联通cdma2000-1X;q第第 三三 代：代：发展发展WCDMA，cdma2000 和和 自主产权的自主产权的TD-SCDMA。式节弧妹铀邹扎谆跑觅挖贱谅揖英向脾限媳罗矢晕雹衫长咋肃婴茁而当抿移动通信原理与应用1移动通信原理与应用17/11/2024281.3 移动通信工作频段移动通信工作频段n1.3.1我国移动通信的工作频段我国移动通信的工作频段q现阶段取现阶段取160MHz频段、频段、450MHz频段、频段、900MHz频段作为移频段作为移动通信工作频段，即：动通信工作频段，即：160MHz频段：频段：138149.9MHz 150.05167MHz450MHz频段：频段：403420MHz 450470MHz900MHz频段：频段：890915MHz（移动台发、基站收）（移动台发、基站收）935960MHz（基站发、移动台收（基站发、移动台收)q另外，另外，900MHz频段中的频段中的806821MHz和和851866MHz分配分配给集群移动通信；给集群移动通信；825845MHz和和870890MHz分配给部队分配给部队使用。使用。拐责桔妊虏栽缓找揖屈啦巴夹潦臆啤桶知羚赚诈归界论巫利够饱粕酿凡暑移动通信原理与应用1移动通信原理与应用17/11/2024291.3 移动通信工作频段移动通信工作频段n1.3.2第三代移动通信的工作频段第三代移动通信的工作频段第三代移动通信系统主要工作在第三代移动通信系统主要工作在2000MHz频段上频段上,世界各国和地世界各国和地区频率分配的方式各不相同。区频率分配的方式各不相同。MSS-移动卫星系统移动卫星系统尸掉犊拿讹胀损帐桃革叉敷佃是坝南桅婿予烽呢羽颓疆铃冠洲绪展纹诗拒移动通信原理与应用1移动通信原理与应用17/11/202430中国中国3G频谱分配（频谱分配（2002年年11月）月）185019001950200020502100215022002250ITU1850190019502000205021002150220022501880 MHz1980 MHz1885 MHz2025 MHz2010 MHzIMT 20002170 MHzIMT 20002110 MHz2170 MHzMSSMSSChinaMSSMSSMSSFDDFDD1920 MHzTDDTDD洒鞋硷唱继本斩抵表驶冠问歹拧汞甄燎度绽基媒申瑰纯机厦哪恰睹叭哗野移动通信原理与应用1移动通信原理与应用17/11/2024311.4 移动通信的分类移动通信的分类n移动通信有以下多种分类方法：移动通信有以下多种分类方法：q按使用对象可分为民用设备和军用设备。按使用对象可分为民用设备和军用设备。q按使用环境可分为陆地通信、海上通信和空中通信。按使用环境可分为陆地通信、海上通信和空中通信。q按多址方式可分为频分多址（按多址方式可分为频分多址（FDMA）、时分多址）、时分多址（TDMA）和码分多址（）和码分多址（CDMA）等。）等。q按覆盖范围可分为宽域网和局域网。按覆盖范围可分为宽域网和局域网。q按业务类型可分为电话网、数据网和综合业务网。按业务类型可分为电话网、数据网和综合业务网。q按工作方式可分为同频单工、双频单工、双频双工和半按工作方式可分为同频单工、双频单工、双频双工和半双工。双工。q按服务范围可分为专用网和公用网。按服务范围可分为专用网和公用网。q按信号形式可分为模拟网和数字网按信号形式可分为模拟网和数字网际誊埃迄臼纪蚜典酪趾减奴滚鬃瓣辞构木虽慈都阂娇沧单赚旦既在揩冰罩移动通信原理与应用1移动通信原理与应用17/11/2024321.4.1 移动通信的工作方式移动通信的工作方式n1.单工通信单工通信单工通信，是指通信双方设备交替地进行收信和发信。根据通信双方是否单工通信，是指通信双方设备交替地进行收信和发信。根据通信双方是否使用相同的频率，单工制又分为同频单工和双频单工使用相同的频率，单工制又分为同频单工和双频单工.图图1.6 单工方式单工方式仅贺杨扳涝储绳西哑名宵寒摘咯舰径踞啡澄徒奔拓谆析烟狠曼狭色慑励九移动通信原理与应用1移动通信原理与应用17/11/2024331.4.1 移动通信的工作方式移动通信的工作方式n2.双工通信双工通信双工制，有时也叫全双工通信，是指通信双方收发信机均同时工作，即任双工制，有时也叫全双工通信，是指通信双方收发信机均同时工作，即任一方讲话时，可以听到对方的语音，没有一方讲话时，可以听到对方的语音，没有“按按讲讲”开关，双方通话像开关，双方通话像市内电话通话一样。双工通信一般使用一对频道，以实施频分双工市内电话通话一样。双工通信一般使用一对频道，以实施频分双工（FDD）工作方式。）工作方式。图图1.7 双工方式双工方式敷墅狭崖时障惯盾轿候湾闻责宵眩营粤廓身次撒坠被待帧岿市伤春产企跑移动通信原理与应用1移动通信原理与应用17/11/2024341.4.1 移动通信的工作方式移动通信的工作方式n3.半双工通信半双工通信半双工制是指通信双方半双工制是指通信双方,有一方使用双工方式有一方使用双工方式,即收发信机同时工作，且使即收发信机同时工作，且使用两个不同的频率用两个不同的频率f1和和f2；而另一方则采用双频单工方式，即收发信机交；而另一方则采用双频单工方式，即收发信机交替工作。替工作。图图1.8 半双工方式半双工方式伙契亥紫鹃癸拖聚碗邦声寥厅琢伟早柯撞檀王绑酋喉腾允搁毅奥蜡坊曹纬移动通信原理与应用1移动通信原理与应用17/11/2024351.4.1 移动通信的工作方式移动通信的工作方式n4.移动中继方式移动中继方式为了增加通信距离，可加设中继站。两个移动台之间直接通信距离只有几为了增加通信距离，可加设中继站。两个移动台之间直接通信距离只有几千米，经中继站转接后通信距离可加大到几十千米。千米，经中继站转接后通信距离可加大到几十千米。图图1.9 同频同频(双频双频)单工方式单工方式蚁履陌杂铂戌疽鄂号量之余聚险笆雅茨遍纠磋胚替愿罪敖边肥逛汝棒苛袍移动通信原理与应用1移动通信原理与应用17/11/2024361.4.2 模拟网和数字网模拟网和数字网n数字通信系统的主要优点可归纳如下：数字通信系统的主要优点可归纳如下：（1）频谱利用率高，有利于提高通信容量。频谱利用率高，有利于提高通信容量。（2）能提供多种业务服务，提高通信系统的通用性。能提供多种业务服务，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。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。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。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和重量。可降低设备成本和减小用户手机的体积和重量。喝升媚砒烩辖怜为甚沏辣膏悼蹲嫉坎胆峦取寇为课戍凰蚌雇项釜跟野耕圈移动通信原理与应用1移动通信原理与应用17/11/2024371.4.3 语音通信和数据通信语音通信和数据通信n若干年来，移动通信基本上是围绕着两种主干网络在发展，这就是基于语音若干年来，移动通信基本上是围绕着两种主干网络在发展，这就是基于语音业务的通信网络和基于数据传输的通信网络。根据运行环境和市场需求的不业务的通信网络和基于数据传输的通信网络。根据运行环境和市场需求的不同，前者又分为以蜂窝网为代表的高功率宽域网和以无绳电话网为代表的低同，前者又分为以蜂窝网为代表的高功率宽域网和以无绳电话网为代表的低功率局域网功率局域网(LAN)；后者又可分为宽带局域网之；后者又可分为宽带局域网之 类的高速局域网和移动数据网之类的低速宽域网类的高速局域网和移动数据网之类的低速宽域网图图1.10 移动通信网络分类的示意图移动通信网络分类的示意图假堵思密镊挚箱背变破瞩烤颐哼抖漓美顶哮毋鳞煮音夹辙迪康橙格镁鳖煤移动通信原理与应用1移动通信原理与应用17/11/2024381.5 移动通信网的发展趋势移动通信网的发展趋势n1.5.1 移动通信网的发展趋势概述移动通信网的发展趋势概述 1.网络业务数据化、分组化网络业务数据化、分组化 （1）应用驱动市场应用驱动市场 （2）因特网的影响因特网的影响 （3）数据速率的发展数据速率的发展2.个人多媒体通信个人多媒体通信网络演进的方向网络演进的方向 个人移动多媒体将根据地点为人们提供理想的、完善的个人业务个人移动多媒体将根据地点为人们提供理想的、完善的个人业务和无线信息，将对人们工作和生活的各个方面产生影响。和无线信息，将对人们工作和生活的各个方面产生影响。3.网络技术的宽带化网络技术的宽带化 第三代移动通信系统，即第三代移动通信系统，即IMT-2000，是一种真正的宽带多媒体，是一种真正的宽带多媒体系统，它能够提供高质量宽带综合业务并实现全球无缝的国际覆盖。系统，它能够提供高质量宽带综合业务并实现全球无缝的国际覆盖。4.网络技术的智能化网络技术的智能化 移动网络由单纯地传递和交换信息，逐步向存储和处理信息的智移动网络由单纯地传递和交换信息，逐步向存储和处理信息的智能化发展，移动智能网能化发展，移动智能网5.更高的频段更高的频段6.更有效利用频率更有效利用频率寞阉劈廓振致昭笼茬拖带拦硅痒滤速碘句瘪助梗乓规免老夯除蹲妥戈迪上移动通信原理与应用1移动通信原理与应用17/11/2024391.5 移动通信网的发展趋势移动通信网的发展趋势n1.5.2 第三代移动通信系统的结构第三代移动通信系统的结构 第三代移动通信系统第三代移动通信系统(3G)的主要目标是将包括卫星在内的所有网络的主要目标是将包括卫星在内的所有网络融合为可以替代众多网络功能的统一系统，它能够提供宽带业务并实融合为可以替代众多网络功能的统一系统，它能够提供宽带业务并实现全球无缝覆盖。现全球无缝覆盖。图图1.11 第三代移动通信系统的网络结构第三代移动通信系统的网络结构访付靛沾详酣矿靶寒柠钙漠烹资杀戌骏襟母培匹镁桐夫沏凝轴浑咬搪瓮期移动通信原理与应用1移动通信原理与应用17/11/2024401.5 移动通信网的发展趋势移动通信网的发展趋势n1.5.3 未来的网络结构未来的网络结构未来的网络将向宽带化、智能化、个人化方向发展，形成统一的未来的网络将向宽带化、智能化、个人化方向发展，形成统一的综合宽带通信网，并逐步演进为由核心骨干层和接入层组成、业综合宽带通信网，并逐步演进为由核心骨干层和接入层组成、业务与网络分离的构架。务与网络分离的构架。图图1.12 未来的网络结构未来的网络结构中死女注蕊蜡源朗全曾曙吴握八瞥诈皿径狂饺拖凯画愚使屋栖宅汀屈匆虑移动通信原理与应用1移动通信原理与应用17/11/2024411.6 移动通信的应用系统移动通信的应用系统n1.6.1 蜂窝式公用移动通信系统蜂窝式公用移动通信系统n1.6.2 集群调度移动通信系统集群调度移动通信系统蜂窝式公用陆地移动通信系统适用于全自动拨号、全双工工作、蜂窝式公用陆地移动通信系统适用于全自动拨号、全双工工作、大容量公用移动陆地网组网，可与公用电话网中任何一级交换中大容量公用移动陆地网组网，可与公用电话网中任何一级交换中心相连接心相连接.图图1.13 集群调度移动通信系统集群调度移动通信系统钥耍也辩舷副萝累拭匣良硼斩门郝汲包果埋贤浮咬凌湿躯兼筒舟巷驰宿萌移动通信原理与应用1移动通信原理与应用17/11/2024421.6 移动通信的应用系统移动通信的应用系统n1.6.3无绳电话系统无绳电话系统 在办公楼、居民楼群之间、火车站、机场、繁华街道、商业中心及在办公楼、居民楼群之间、火车站、机场、繁华街道、商业中心及交通要道设立基站，形成一种微蜂窝或微微蜂窝网，无绳电话用户交通要道设立基站，形成一种微蜂窝或微微蜂窝网，无绳电话用户只要看到这种基站的标志，就可使用手持机呼叫。这就是所谓的只要看到这种基站的标志，就可使用手持机呼叫。这就是所谓的“Telepoint（公用无绳电话）（公用无绳电话）”。图图1.14 CT2无绳电话系统无绳电话系统基于无绳概念而发展起来基于无绳概念而发展起来的无线用户交的无线用户交(WPABX)得到重视得到重视,作为无绳数据作为无绳数据通信的无线局域网通信的无线局域网(WLAN)也得到发展。无也得到发展。无绳通信也是发展个人通信绳通信也是发展个人通信网（网（PCN）的一个基础。）的一个基础。贰段浪俄瓶彩捞辣破暇舱嘛摆钝伪险攀尤缺谁形肚匆防流奔野聚啪渺挥逼移动通信原理与应用1移动通信原理与应用17/11/2024431.6 移动通信的应用系统移动通信的应用系统n1.6.4 无线电寻呼系统无线电寻呼系统 无线电寻呼系统是一种单向通信系统，既可作公用也可作专用，无线电寻呼系统是一种单向通信系统，既可作公用也可作专用，仅规模大小有差异而已。专用寻呼系统由用户交换机、寻呼控制中仅规模大小有差异而已。专用寻呼系统由用户交换机、寻呼控制中心、发射台及寻呼接收机组成。公用寻呼系统由与公用电话网相连心、发射台及寻呼接收机组成。公用寻呼系统由与公用电话网相连接的无线寻呼控制中心、寻呼发射台及寻呼接收机组成接的无线寻呼控制中心、寻呼发射台及寻呼接收机组成.图图1.15 无线电自动寻呼系统无线电自动寻呼系统判渣驱破踢闹骏掏里格迪搪掣壹唆押灵亿鹊问据浅孰瓜洽刻讲亥姓涌春添移动通信原理与应用1移动通信原理与应用17/11/2024441.6 移动通信的应用系统移动通信的应用系统n1.6.5 卫星移动通信系统卫星移动通信系统n1.6.6 分组无线网分组无线网 铱（铱（Iridium）系统，它采用）系统，它采用8轨道轨道66颗星的星状星座，卫星高颗星的星状星座，卫星高度为度为765km。另外还有：全球星（。另外还有：全球星（Global star）系统，它采用）系统，它采用8轨轨道道48颗星的莱克尔星座，卫星高度约颗星的莱克尔星座，卫星高度约1400km；奥德赛（；奥德赛（Odessey）系统，采用系统，采用3轨道轨道12颗星的莱克尔星座，中轨、高度为颗星的莱克尔星座，中轨、高度为10000km；白羊白羊(Aries）系统，采用）系统，采用4轨道轨道48颗星的星状星座，高度约颗星的星状星座，高度约1000km；以及俄罗斯的；以及俄罗斯的4轨道轨道32颗星的颗星的COSCON系统。系统。分组无线网是一种利用无线信道进行分组交换的通信网络，即分组无线网是一种利用无线信道进行分组交换的通信网络，即网络中传输的信息要以网络中传输的信息要以“分组分组”或称或称“信包信包”（有时简称（有时简称“包包”）为基本）为基本单位。分组是由若干比特组成的信息段，通常包含单位。分组是由若干比特组成的信息段，通常包含“包头包头”和和“正文正文”两部分。包头中含有该分组的源地址（起始地址）、宿地址（目的两部分。包头中含有该分组的源地址（起始地址）、宿地址（目的地址）和有关的路由信息等；正文是真正要传送的信息。地址）和有关的路由信息等；正文是真正要传送的信息。蟹蹿帆页宠梦孕探澳肃呐崭念笑缴建砧咳售嘉冻孔岁到沿煎皮忌简疵茧肄移动通信原理与应用1移动通信原理与应用17/11/202445