簡述移動(dòng)通信系統(tǒng)的組成課件

移動(dòng)通信系統(tǒng)原理與應(yīng)用電子科技大學(xué)通信抗干擾技術(shù)國家級重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室二○○四年八月三十日1移動(dòng)通信系統(tǒng)原理與應(yīng)用電子科技大學(xué)通信抗干擾技術(shù)國家級重點(diǎn)實(shí)課程介紹教學(xué)目標(biāo)教學(xué)重點(diǎn)和學(xué)習(xí)難點(diǎn)教學(xué)計(jì)劃和學(xué)習(xí)方法參考書考試問題2課程介紹教學(xué)目標(biāo)2教學(xué)目標(biāo)講授現(xiàn)代移動(dòng)通信系統(tǒng)的基本概念、基本技術(shù)和基本原理。非理論基礎(chǔ)，內(nèi)容新、范圍廣。3教學(xué)目標(biāo)講授現(xiàn)代移動(dòng)通信系統(tǒng)的基本概念、基本技術(shù)和基本原理。教學(xué)重點(diǎn)和學(xué)習(xí)難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)：現(xiàn)代移動(dòng)通信的基本概念、移動(dòng)信道的電波傳播和信道分析、現(xiàn)代移動(dòng)通信系統(tǒng)的基本技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成、GSM系統(tǒng)、窄帶CDMA移動(dòng)通信系統(tǒng)、寬帶CDMA（第三代）移動(dòng)通信系統(tǒng)。學(xué)習(xí)難點(diǎn)：蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)的概念和建模移動(dòng)信道的基本概念和建模分析方法現(xiàn)代移動(dòng)通信新技術(shù):GSM、CDMA和OFDM等4教學(xué)重點(diǎn)和學(xué)習(xí)難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)：現(xiàn)代移動(dòng)通信的基本概念、移動(dòng)信道教學(xué)計(jì)劃第一章：移動(dòng)通信概述（2學(xué)時(shí)）第二章：蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)（6-8學(xué)時(shí)）第三章：無線移動(dòng)通信信道（4學(xué)時(shí)）第四章：移動(dòng)通信的調(diào)制技術(shù)（4學(xué)時(shí)）第五章：抗衰落技術(shù)（2學(xué)時(shí)）第六章：語音編碼技術(shù)（2學(xué)時(shí)）第七章：移動(dòng)通信中的多址接入技術(shù)（4學(xué)時(shí)）5教學(xué)計(jì)劃第一章：移動(dòng)通信概述（2學(xué)時(shí)教學(xué)計(jì)劃(續(xù))

第八章：移動(dòng)通信網(wǎng)（1學(xué)時(shí)）

第九章：GSM通信系統(tǒng)（10學(xué)時(shí)）第十章：CDMA移動(dòng)通信系統(tǒng)（6－8學(xué)時(shí)）第十一章：3G移動(dòng)通信及其標(biāo)準(zhǔn)（4學(xué)時(shí)）

每章學(xué)時(shí)安排根據(jù)實(shí)際情況會(huì)略有調(diào)整6教學(xué)計(jì)劃(續(xù))第八章：移動(dòng)通信網(wǎng)（學(xué)習(xí)方法自學(xué)為主教材、網(wǎng)絡(luò)和期刊雜志主動(dòng)聽課理解概念、領(lǐng)會(huì)難點(diǎn)勤于思考發(fā)現(xiàn)提出問題輕松活潑7學(xué)習(xí)方法自學(xué)為主7基礎(chǔ)知識(shí)要求現(xiàn)代通信原理，各種編碼調(diào)制技術(shù)。信號(hào)與系統(tǒng)付氏和拉氏變換信號(hào)的時(shí)域和頻域表示卷積自相關(guān)函數(shù)、互相關(guān)函數(shù)、功率譜等電路原理8基礎(chǔ)知識(shí)要求現(xiàn)代通信原理，各種編碼調(diào)制技術(shù)。8參考書（一）《移動(dòng)通信原理與應(yīng)用》，啜鋼等編著，北京郵電大學(xué)出版社。（主要參考書）《現(xiàn)代移動(dòng)通信系統(tǒng)》，祁玉生等著，通信工程叢書，人民郵電出版社?！稊?shù)字蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)》，趙榮黎編著，電子工業(yè)出版社?！稛o線通信原理與應(yīng)用》，蔡濤等譯，電子工業(yè)出版社?！禛SM數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)》，駱健霞等譯，電子工業(yè)出版社。9參考書（一）《移動(dòng)通信原理與應(yīng)用》，啜鋼等編著，北京郵電大學(xué)參考書（二）《CDMA系統(tǒng)工程手冊》，許希斌等著，人民郵電出版社?！兑苿?dòng)蜂窩通信，模擬和數(shù)字系統(tǒng)》（第二版），[美]李建業(yè)著，人民郵電出版社《CDMA擴(kuò)頻通信原理》，[美]A.J.維特比著，李世鶴等譯，人民郵電出版社《第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)原理與工程設(shè)計(jì)，IS-95CDMA和cdma2000》，[美]VijayK.Garg等，于鵬等譯，電子工業(yè)出版社《

數(shù)字移動(dòng)通信》（修訂本），郭梯云編，人民郵電出版社10參考書（二）《CDMA系統(tǒng)工程手冊》，許希斌等著，人民郵電出參考書（三）《第三代移動(dòng)通信技術(shù)》，孫立新等編，人民郵電出版社11參考書（三）《第三代移動(dòng)通信技術(shù)》，孫立新等編，人民郵電出版考試問題48個(gè)學(xué)時(shí)只能初步了解移動(dòng)通信原理，要求主動(dòng)聽課，認(rèn)真完成作業(yè)，期中考試,期末考試；作業(yè)：1.交手寫的紙件。2.課堂演講的方式。12考試問題48個(gè)學(xué)時(shí)只能初步了解移動(dòng)通信原理，要求主動(dòng)聽課，認(rèn)移動(dòng)通信第一章概述移動(dòng)通信13移動(dòng)通信第一章概述移動(dòng)通信13主要內(nèi)容移動(dòng)通信的基本概念移動(dòng)通信系統(tǒng)的分類蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)典型移動(dòng)通信系統(tǒng)移動(dòng)通信的主要特點(diǎn)移動(dòng)通信的發(fā)展史、發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展方向第一代移動(dòng)通信系統(tǒng)第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)Beyond3G移動(dòng)通信系統(tǒng)個(gè)人移動(dòng)通信移動(dòng)通信工作頻段移動(dòng)通信的分類及工作方式14主要內(nèi)容移動(dòng)通信的基本概念14移動(dòng)通信的基本概念移動(dòng)通信是指通信的雙方，或至少有一方處于移動(dòng)狀態(tài)下進(jìn)行信息交換的通信就叫做移動(dòng)通信。換句話說，移動(dòng)通信解決因?yàn)槿说囊苿?dòng)而產(chǎn)生的“動(dòng)中通”問題。終端的移動(dòng)性：手機(jī)、車載臺(tái)個(gè)人的移動(dòng)性：SIM/UIM卡方式支持的業(yè)務(wù)業(yè)務(wù)的移動(dòng)性：通信網(wǎng)的智能化和無線化使三者統(tǒng)一起來。15移動(dòng)通信的基本概念移動(dòng)通信是指通信的雙方，或至少有一方處于移移動(dòng)通信的基本概念移動(dòng)通信系統(tǒng)包括無繩電話，無線尋呼，陸地蜂窩移動(dòng)通信，衛(wèi)星移動(dòng)通信等。移動(dòng)體之間的通信聯(lián)系的傳輸手段只能依靠無線電通信，因而無線通信是移動(dòng)通信的基礎(chǔ)。除依靠無線通信技術(shù)之外，還依賴有線通信網(wǎng)絡(luò)的支持，如公眾電話網(wǎng)PSTN，公眾數(shù)據(jù)網(wǎng)PDN，綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)ISDN。16移動(dòng)通信的基本概念移動(dòng)通信系統(tǒng)包括無繩電話，無線尋呼，陸地蜂移動(dòng)通信的特點(diǎn)1、無線電波傳播特性復(fù)雜通信頻段：甚高頻VHF和特高頻UHF地表面波、電離層反射波、直射波和散射波什么是衰落現(xiàn)象？什么是陰影效應(yīng)和多徑傳播?17移動(dòng)通信的特點(diǎn)1、無線電波傳播特性復(fù)雜17移動(dòng)通信信號(hào)的衰落與干擾18移動(dòng)通信信號(hào)的衰落與干擾18移動(dòng)通信環(huán)境的時(shí)變性多徑傳播導(dǎo)致時(shí)延擴(kuò)展。移動(dòng)體的運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致多普勒效應(yīng)。接受的電波是直射波，繞射波，反射波，和散射波的疊加，造成接受的電波強(qiáng)度起伏不定，最大相差20-30dB.

這種現(xiàn)象稱為衰落(Fading)。19移動(dòng)通信環(huán)境的時(shí)變性多徑傳播導(dǎo)致時(shí)延擴(kuò)展。19移動(dòng)通信環(huán)境的時(shí)變性衰落(Fading)

分為慢衰落和快衰落。慢衰落：由陰影效應(yīng)產(chǎn)生，一般服從正態(tài)分布?？焖ヂ洌河啥鄰叫?yīng)產(chǎn)生，一般服從瑞利分布。因而要求移動(dòng)通信系統(tǒng)必須具有抗衰落性能。20移動(dòng)通信環(huán)境的時(shí)變性衰落(Fading)分為慢衰落和快衰落移動(dòng)通信的特點(diǎn)2、多普勒頻移導(dǎo)致調(diào)制噪聲是運(yùn)動(dòng)速度，是波長，是夾角運(yùn)動(dòng)方向面向接受站，為正值。反之為負(fù)值。多普勒頻移產(chǎn)生頻率擴(kuò)展。采用“鎖相技術(shù)”以抵抗多譜勒效應(yīng)。21移動(dòng)通信的特點(diǎn)2、多普勒頻移導(dǎo)致調(diào)制噪聲21移動(dòng)通信的特點(diǎn)3、移動(dòng)臺(tái)受噪聲影響，并在強(qiáng)干擾下工作1）互調(diào)干擾2）鄰道干擾3）同頻干擾22移動(dòng)通信的特點(diǎn)3、移動(dòng)臺(tái)受噪聲影響，并在強(qiáng)干擾下工作22移動(dòng)通信的特點(diǎn)4、對移動(dòng)臺(tái)的要求高。要求移動(dòng)臺(tái)具有很強(qiáng)的適應(yīng)能力；要求性能可靠、攜帶方便，小型，低功耗，及耐高、低溫；要求操作使用方便，可適應(yīng)不同人群使用23移動(dòng)通信的特點(diǎn)4、對移動(dòng)臺(tái)的要求高。23移動(dòng)通信的特點(diǎn)5、通道容量有限。增加用戶容量是移動(dòng)通信的重要研究課題。24移動(dòng)通信的特點(diǎn)5、通道容量有限。24移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)管理復(fù)雜6、通信系統(tǒng)復(fù)雜移動(dòng)性使得系統(tǒng)需要對無線信道進(jìn)行頻率和功率的控制。提供相鄰基站之間的越區(qū)切換網(wǎng)絡(luò)提供歸屬位置寄存器（HLR）和訪問位置寄存器（VLR）紀(jì)錄用戶的行蹤提供不同地區(qū)和不同運(yùn)營者之間的漫游用戶安全與網(wǎng)絡(luò)安全鑒權(quán)25移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)管理復(fù)雜6、通信系統(tǒng)復(fù)雜25移動(dòng)通信的組網(wǎng)理論美國貝爾實(shí)驗(yàn)室提出了蜂窩式組網(wǎng)理論，其目的是解決常規(guī)移動(dòng)通信系統(tǒng)頻譜匱乏、容量小、服務(wù)質(zhì)量差及頻譜利用率低的問題。蜂窩式組網(wǎng)理論的內(nèi)容包括無線蜂窩式小區(qū)覆蓋和小功率發(fā)射頻率覆蓋多信道共用和越區(qū)切換無線通信優(yōu)勢與有線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢的理想互聯(lián)26移動(dòng)通信的組網(wǎng)理論美國貝爾實(shí)驗(yàn)室提出了蜂窩式組網(wǎng)理論，其目的移動(dòng)通信系統(tǒng)的組成蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)27移動(dòng)通信系統(tǒng)的組成蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)27主要內(nèi)容移動(dòng)通信的基本概念移動(dòng)通信系統(tǒng)的分類蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)典型移動(dòng)通信系統(tǒng)移動(dòng)通信的主要特點(diǎn)移動(dòng)通信的發(fā)展史、發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展方向第一代移動(dòng)通信系統(tǒng)第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)Beyond3G移動(dòng)通信系統(tǒng)個(gè)人移動(dòng)通信移動(dòng)通信工作頻段移動(dòng)通信的分類及工作方式28主要內(nèi)容移動(dòng)通信的基本概念28移動(dòng)通信的發(fā)展史---萌芽階段1880年，最初的無線傳輸設(shè)備“光話機(jī)”——將反射光耦合到光電硒接收器，通話距離700英尺，比無線電方式早25年。后經(jīng)過改進(jìn)，通話距離長達(dá)15km。缺點(diǎn)：光線易受雨、霧、建筑物等障礙物的阻擋。19世紀(jì)末，赫茲發(fā)現(xiàn)電磁波輻射。1897年，馬可尼在陸地和一艘拖船上完成莫爾斯電碼無線通信實(shí)驗(yàn)，標(biāo)志無線電通信的開始，開創(chuàng)了海上通信業(yè)。1912年泰坦尼克號(hào)底的沉沒突出了無線電通信在航海中的重要性，使海上無線通信得到廣泛應(yīng)用。1905年，費(fèi)森堡首次進(jìn)行無線電傳輸話音及音樂的實(shí)驗(yàn)。29移動(dòng)通信的發(fā)展史---萌芽階段1880年，最初的無線傳輸設(shè)備TITANICTragedySpawnsWirelessAdvancementsRadioroom&RadioOfficersJackPhillipsHaroldBride30TITANICTragedySpawnsWireles移動(dòng)通信的發(fā)展史---開拓階段1928年，美國底特律警察局率先使用裝備貝茨發(fā)明的能適應(yīng)移動(dòng)車輛震動(dòng)影響的無線電收發(fā)信機(jī)——超外差A(yù)M接收機(jī)的警用車輛無線電移動(dòng)系統(tǒng)（單向），標(biāo)志移動(dòng)通信開始。30年代初，第一個(gè)雙向移動(dòng)通信系統(tǒng)在新澤西的貝尼爾警察局投入運(yùn)行（半雙工）。1935年，阿姆斯特朗發(fā)明了FM方式無線電，是移動(dòng)通信中地第一個(gè)大分水嶺。大大提高靈敏度或動(dòng)態(tài)范圍（3倍）具有“捕獲效應(yīng)”

能更有效地對抗“快衰落”或波動(dòng)性31移動(dòng)通信的發(fā)展史---開拓階段1928年，美國底特律警察局率移動(dòng)通信的發(fā)展史---商業(yè)階段1946－1968：移動(dòng)電話需求強(qiáng)烈，然而與電視相比，其發(fā)展速度非常緩慢。1946年，Bell實(shí)驗(yàn)室在圣路易斯建立第一個(gè)公用汽車話網(wǎng)，不久就出現(xiàn)長期的頻譜資源短缺問題。因此技術(shù)研究主要集中在：減小傳輸帶寬——頻道分割。FM采用120kHz傳輸帶寬僅3kHz的話音（AM只需3kHz帶寬），到60年代FM帶寬減為30kHz/25kHz。將自動(dòng)中繼引入移動(dòng)通信——集群應(yīng)用，以增加系統(tǒng)容量，提高頻譜利用率。在這些技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)上，60年代中期，開發(fā)出了“IMTS——改進(jìn)的移動(dòng)電話服務(wù)”系統(tǒng)（模擬FM，大區(qū)制，使用150/450MHz頻段，實(shí)現(xiàn)無線頻道自動(dòng)選擇，并與公用電話網(wǎng)自動(dòng)撥號(hào)連接），使模擬FM技術(shù)達(dá)到了30年發(fā)展的頂峰。32移動(dòng)通信的發(fā)展史---商業(yè)階段1946－1968：移動(dòng)電話需移動(dòng)通信的發(fā)展——蜂窩思想1949～1982：低功率發(fā)射機(jī)和小覆蓋區(qū)域或蜂窩、頻率復(fù)用、蜂窩裂變提高容量、越區(qū)切換和中央控制。早在40年代末，美國Bell實(shí)驗(yàn)室提出蜂窩構(gòu)想；60年代出臺(tái)研究計(jì)劃；1974年正式提出了蜂窩移動(dòng)通信的概念。1978年底，貝爾實(shí)驗(yàn)室研制成功模擬蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)——先進(jìn)移動(dòng)電話系統(tǒng)（AMPS），比預(yù)期晚了整整10年，導(dǎo)致（模擬FM蜂窩系統(tǒng)）技術(shù)落后了，幾乎喪失了市場。原因是頻段爭奪（與廣播）和工業(yè)政策（反壟斷——1982年AT&T分裂成7塊）。同時(shí)期開通的第一代移動(dòng)通信系統(tǒng)有：1983美國芝加哥的AMPS，1980北歐的NMT，1979日本東京、神戶、大阪的NAMTS、1985英國倫敦的TACS(我國的模擬系統(tǒng))等。這段時(shí)期，微電子技術(shù)的長足發(fā)展，使移動(dòng)通信設(shè)備的小型化、微型化、便攜化成為可能，也是促進(jìn)移動(dòng)通信的發(fā)展一個(gè)重要原因。33移動(dòng)通信的發(fā)展——蜂窩思想1949～1982：低功率發(fā)射機(jī)和第一代移動(dòng)通信系統(tǒng)

世界各國34第一代移動(dòng)通信系統(tǒng) 世界各國34第一代移動(dòng)通信的特點(diǎn)蜂窩小區(qū)系統(tǒng)設(shè)計(jì)----頻率復(fù)用解決大容量需求與有限頻譜資源的矛盾模擬系統(tǒng)---語音信號(hào)FM傳輸FDMA缺點(diǎn)：頻譜利用率低、容量有限、制式相互不兼容、不利于漫游、覆蓋受限、業(yè)務(wù)受限、易被竊聽、不能于ISDN兼容35第一代移動(dòng)通信的特點(diǎn)蜂窩小區(qū)系統(tǒng)設(shè)計(jì)----頻率復(fù)用35移動(dòng)通信的發(fā)展——數(shù)字化模擬移動(dòng)通信系統(tǒng)頻譜利用率低、設(shè)備復(fù)雜、價(jià)格昂貴、業(yè)務(wù)種類受限、保密性差80年代中期～90年代末，歐洲、美國、日本等發(fā)達(dá)國家和地區(qū)先后推出了數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)——第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)：1992年歐洲推出商用的GSM1991美提出的IS-541993日本提出的PDC1993美國提出的IS-95(N-CDMA)36移動(dòng)通信的發(fā)展——數(shù)字化模擬移動(dòng)通信系統(tǒng)頻譜利用率低、設(shè)備復(fù)第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)37第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)37第二代移動(dòng)通信的特點(diǎn)微蜂窩小區(qū)結(jié)構(gòu)：更優(yōu)的空分復(fù)用提高用戶數(shù)量數(shù)字化技術(shù)：語音信號(hào)數(shù)字化新的調(diào)制方式：GMSK、QPSK等TDMA、CDMA頻譜利用率高、系統(tǒng)容量大能提供多種業(yè)務(wù)服務(wù)，提高通信系統(tǒng)的通用性抗噪聲、抗干擾和抗多徑衰落能力強(qiáng)能實(shí)現(xiàn)更有效、靈活的網(wǎng)絡(luò)管理和控制便于實(shí)現(xiàn)通信安全保密可降低設(shè)備成本和減小用戶手機(jī)的體積和重量38第二代移動(dòng)通信的特點(diǎn)微蜂窩小區(qū)結(jié)構(gòu)：更優(yōu)的空分復(fù)用提高用戶3移動(dòng)通信的發(fā)展——寬帶、多媒體90年代初～今：寬帶（Wideband，最大數(shù)據(jù)傳輸速率2Mbps）、多媒體業(yè)務(wù)、頻譜利用率高1G→2G：模擬→數(shù)字，單一業(yè)務(wù)（話音）→多種業(yè)務(wù)（話音、數(shù)據(jù)）2G→3G：單媒體業(yè)務(wù)→多媒體業(yè)務(wù)，人與人通信→人與機(jī)器之間和機(jī)器與機(jī)器之間通信，容量提高2～5倍ITU通過的第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)主流標(biāo)準(zhǔn)：WCDMA、cdma2000、TDSCDMA、DECT39移動(dòng)通信的發(fā)展——寬帶、多媒體90年代初～今：寬帶（Wide第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)CDMA移動(dòng)通信系統(tǒng)40第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)CDMA移動(dòng)通信系統(tǒng)40第三代移動(dòng)通信的特點(diǎn)微蜂窩結(jié)構(gòu)（分層小區(qū)）寬帶CDMA技術(shù)調(diào)制方式QPSK/自適應(yīng)調(diào)制FDMA/TDMA/CDMA電路交換→分組交換從媒體（media）→多媒體（Multimedia）41第三代移動(dòng)通信的特點(diǎn)微蜂窩結(jié)構(gòu)（分層小區(qū)）41第三代移動(dòng)通信的局限性采用DS-CDMA技術(shù)難以向更高速業(yè)務(wù)領(lǐng)域擴(kuò)展難以尋找更高速業(yè)務(wù)所需的正交擴(kuò)頻碼集難以滿足更高的傳輸帶寬需求因而造成業(yè)務(wù)之間的干擾大。難以提供具有不同QoS和性能需求的全范圍多媒體業(yè)務(wù)。這是IMT-2000空中接口標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)加給核心網(wǎng)的在2GHz頻段分配給IMT-2000的帶寬很快就會(huì)飽和，而標(biāo)準(zhǔn)中制定的頻分與時(shí)分雙工相結(jié)合的模式也約束了其在不同環(huán)境有效地服務(wù)。42第三代移動(dòng)通信的局限性采用DS-CDMA技術(shù)難以向更高速業(yè)務(wù)傳輸距離與速率的互相制約43傳輸距離與速率的互相制約43移動(dòng)通信的發(fā)展—廣帶IP多媒體今～：廣帶（Broadband，最大數(shù)據(jù)傳輸速率達(dá)100Mbps）、多媒體業(yè)務(wù)、頻譜利用率更高3G→：各種系統(tǒng)互聯(lián)互通，IP多媒體業(yè)務(wù)，容量提高5～10倍44移動(dòng)通信的發(fā)展—廣帶IP多媒體今～：廣帶（BroadbandBeyondIMT-2000的定義和研究框架BeyondIMT-2000是指廣泛用于各種電信環(huán)境的無線系統(tǒng)的總和，包括蜂窩、固定無線接入、游牧（Nomadic）接入系統(tǒng)等。能力將涵蓋并遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出3G系統(tǒng)及與其進(jìn)行互連的無線系統(tǒng)的能力，涵蓋了目前的IMT-2000、無線接入、數(shù)字廣播等系統(tǒng)的能力，并將新增兩個(gè)部分：能為高速移動(dòng)的用戶提供廣帶（Broadband）多媒體業(yè)務(wù)的BeyondIMT-2000蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)，支持約100Mbps，是未來研究的核心所在。支持高達(dá)幾百M(fèi)bps以上速率的游牧/本地?zé)o線接入系統(tǒng)。45BeyondIMT-2000的定義和研究框架BeyondIMT-2000以及BeyondIMT-2000系統(tǒng)的通信能力46IMT-2000以及BeyondIMT-2000系統(tǒng)的通信BeyondIMT-2000研發(fā)時(shí)間表47BeyondIMT-2000研發(fā)時(shí)間表47未來一代移動(dòng)通信系統(tǒng)示意48未來一代移動(dòng)通信系統(tǒng)示意48蜂窩移動(dòng)通信的發(fā)展過程發(fā)展時(shí)間和系統(tǒng)49蜂窩移動(dòng)通信的發(fā)展過程發(fā)展時(shí)間和系統(tǒng)49移動(dòng)通信用戶增長預(yù)期年50移動(dòng)通信用戶增長預(yù)期年50未來移動(dòng)通信業(yè)務(wù)需求移動(dòng)業(yè)務(wù)也正從話音業(yè)務(wù)向以IP接入和多媒體業(yè)務(wù)為主的方向發(fā)展，預(yù)計(jì)到2004年，手持移動(dòng)終端將逐步成為上網(wǎng)的主要設(shè)備之一51未來移動(dòng)通信業(yè)務(wù)需求移動(dòng)業(yè)務(wù)也正從話音業(yè)務(wù)向以IP接入和多媒蜂窩移動(dòng)通信的發(fā)展趨勢52蜂窩移動(dòng)通信的發(fā)展趨勢52移動(dòng)通信的發(fā)展目標(biāo)---5W目標(biāo)是無論任何人(Whoever)在任何時(shí)候(Whenever)在任何地方(Wherever)與另一個(gè)人(Whomever)進(jìn)行任何類型(Whatever)的個(gè)人通信。53移動(dòng)通信的發(fā)展目標(biāo)---5W目標(biāo)是53移動(dòng)通信的標(biāo)準(zhǔn)化標(biāo)準(zhǔn)化工作的重要性通信技術(shù)的多樣性(看似繁榮，實(shí)際阻礙技術(shù)發(fā)展)網(wǎng)絡(luò)缺乏互聯(lián)設(shè)備缺乏互通無法大規(guī)模生產(chǎn)價(jià)格昂貴移動(dòng)通信的標(biāo)準(zhǔn)化內(nèi)容技術(shù)體制標(biāo)準(zhǔn)化網(wǎng)絡(luò)設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化測試方法標(biāo)準(zhǔn)化54移動(dòng)通信的標(biāo)準(zhǔn)化標(biāo)準(zhǔn)化工作的重要性54國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ITU）國際無線電標(biāo)準(zhǔn)化工作由國際電信聯(lián)盟(ITU)負(fù)責(zé)ITU原由綜合秘書處、國際頻率登記局(IFRB)、國際無線電咨詢委員會(huì)(CCIR)和國際電話電報(bào)咨詢委員會(huì)(CCITT)四個(gè)常設(shè)機(jī)構(gòu)組成1993年3月，ITU組織調(diào)整為：無線通信組CCIR+IFRB，ITU-R工作組電信標(biāo)準(zhǔn)化組(CCITT)，ITU-T工作組電信開發(fā)組（BDT）55國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ITU）國際無線電標(biāo)準(zhǔn)化工作由國際電信聯(lián)盟(其它標(biāo)準(zhǔn)化組織歐洲的標(biāo)準(zhǔn)化組織歐洲郵電管理協(xié)會(huì)(CEPT)，曾是歐洲通信設(shè)施的主要標(biāo)準(zhǔn)化組織，現(xiàn)逐漸被其它組織替代歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)(ETSI)，成立于1988年，GSM、DECT、HiperLAN等北美地區(qū)的標(biāo)準(zhǔn)化組織電子工業(yè)協(xié)會(huì)(EIA)電信工業(yè)協(xié)會(huì)(TIA)蜂窩電信工業(yè)協(xié)會(huì)(CTIA)美國國家標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)(ANSI)IEEE（LAN）等我國的標(biāo)準(zhǔn)化組織——CWTS56其它標(biāo)準(zhǔn)化組織歐洲的標(biāo)準(zhǔn)化組織56移動(dòng)通信的工作頻段 移動(dòng)通信的一個(gè)重要基礎(chǔ)是無線電波的傳播，各個(gè)頻段的電波傳播特性不同。無線電波通過多種方式從發(fā)射天線傳播到接收天線，通常按照無線電波的波長或頻率人為地把電波進(jìn)行分類57移動(dòng)通信的工作頻段 移動(dòng)通信的一個(gè)重要基礎(chǔ)是無線電波的傳播，常見工作頻段的劃分58常見工作頻段的劃分58移動(dòng)通信的工作頻段 我國移動(dòng)通信的工作頻段（原規(guī)定）160MHz頻段、450MHz頻段、900MHz頻段2001年，無委會(huì)增加了2000MHz頻段蜂窩移動(dòng)通信（1）:

1710一1755MHz和1805一1850MHz蜂窩移動(dòng)通信（2）:1865一188OMHz和l945一1960MHz無線接入（FDD方式）：1800一1990MHz和1960一1980MHz無線接入（TDD方式）：1900一1920MHz擴(kuò)頻數(shù)據(jù)通信：2400一2483.5MHz多路微波有線電視電視傳輸系統(tǒng)（MMDS）：2533一2599MHz無線電定位：2300一2690MHz微波接力通信：2300一2690MHz工業(yè)、科學(xué)、醫(yī)療設(shè)備無線電磁波輻射頻段：2400一2500MHz59移動(dòng)通信的工作頻段 我國移動(dòng)通信的工作頻段（原規(guī)定）59移動(dòng)通信的工作頻段 第三代移動(dòng)通信的工作頻段ITU的頻率規(guī)劃1992年，WARC劃分給FPLMTS頻率范圍為1885~2025MHz1995年，WARC確定了MSS的新頻段2000年，ITU在WRC上規(guī)定了三個(gè)新的全球頻段805～960MHz1710～1885MHz2500～2690MHz歐洲的頻率規(guī)劃(UMTS)1900~2025MHz，2110~2200MHz60移動(dòng)通信的工作頻段 第三代移動(dòng)通信的工作頻段60移動(dòng)通信的工作頻段第三代移動(dòng)通信的工作頻段日本：基本與UMTS相同美國：1900MHz頻段，PCS中國的頻率規(guī)劃頻分雙工（FDD）方式，即1920～1980MHz/2110～2170MHz；時(shí)分雙工（TDD）方式，即1880～1920MHz、2010～2025MHz；補(bǔ)充工作頻率為頻分雙工（FDD）方式，1755～1785MH／1850～1880MHz；時(shí)分雙工（TDD）方式，2300～2400MHz，與無線電定位業(yè)務(wù)共用，均為主要業(yè)務(wù)，共用標(biāo)準(zhǔn)另行制定；衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)工作頻段為1980～2010MHz／2170～2200MHz。目前己規(guī)劃給公眾移動(dòng)通信系統(tǒng)的825～835MHz／870～880MHz、885～915MHz／930～960MHz和1710～1755MHz／1805～1850MHz頻段，同時(shí)規(guī)劃為第三代公眾移動(dòng)通信系統(tǒng)FDD方式的擴(kuò)展頻段，上、下行頻率使用方式不變。FDD方式固定無線接入系統(tǒng)的工作頻段：3400~3600MHz61移動(dòng)通信的工作頻段第三代移動(dòng)通信的工作頻段61第三代移動(dòng)通信頻譜分配矛盾ITU、歐洲、日本、美國關(guān)于3G的頻譜分配均不相同（見教材圖1.5）會(huì)導(dǎo)致什么問題？62第三代移動(dòng)通信頻譜分配矛盾ITU、歐洲、日本、美國關(guān)于3G的移動(dòng)通信的分類按工作方式分類---單工雙工(TDD,FDD)半雙工按多址方式分類---FDMA,TDMA,CDMA,SDMA按信號(hào)形式分類---模擬網(wǎng)和數(shù)字網(wǎng)按覆蓋范圍分類---城域網(wǎng),局域網(wǎng)和個(gè)域網(wǎng)按業(yè)務(wù)類型分類---電話網(wǎng)、數(shù)據(jù)網(wǎng)、綜合業(yè)務(wù)網(wǎng)、多媒體按服務(wù)特性分類---專用網(wǎng),公用網(wǎng)按使用環(huán)境分類---陸地通信、海上通信、空中通信按使用對象分類---民用系統(tǒng)、軍用系統(tǒng)63移動(dòng)通信的分類按工作方式分類---單工雙工(TDD,FDD)移動(dòng)通信的工作方式依據(jù)通話狀態(tài)和頻率使用方法，可分為單向和雙向單工和雙工64移動(dòng)通信的工作方式依據(jù)通話狀態(tài)和頻率使用方法，可分為64移動(dòng)通信的工作方式單工制收、發(fā)交替進(jìn)行半雙工制一方雙工，一方單工。雙工制（蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng))頻分雙工（FDD）時(shí)分雙工(TDD)65移動(dòng)通信的工作方式單工制65移動(dòng)通信的工作方式圖例66移動(dòng)通信的工作方式圖例66移動(dòng)通信的網(wǎng)絡(luò)分類模擬與數(shù)字基于語音的網(wǎng)絡(luò)：對傳輸時(shí)延敏感，平均每次通信建立時(shí)間較長，平均傳輸信息量較大?；跀?shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)：對傳輸時(shí)延要求不高，平均傳輸信息量較小，平均通信建立時(shí)間短。67移動(dòng)通信的網(wǎng)絡(luò)分類模擬與數(shù)字67移動(dòng)通信網(wǎng)的發(fā)展趨勢網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)化分組化網(wǎng)絡(luò)技術(shù)寬帶化智能化更高頻段更高頻譜利用率各種網(wǎng)絡(luò)融合68移動(dòng)通信網(wǎng)的發(fā)展趨勢網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)化68移動(dòng)通信的應(yīng)用系統(tǒng)蜂窩式公用移動(dòng)通信系統(tǒng)集群調(diào)度移動(dòng)通信系統(tǒng)無繩電話系統(tǒng)無線尋呼系統(tǒng)衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)分組無線網(wǎng)69移動(dòng)通信的應(yīng)用系統(tǒng)蜂窩式公用移動(dòng)通信系統(tǒng)69小結(jié)1 對移動(dòng)通信的認(rèn)識(shí)？（包括移動(dòng)通信的特點(diǎn)，移動(dòng)通信系統(tǒng)的組成）2移動(dòng)通信發(fā)展？（三代移動(dòng)通信系統(tǒng)各自的特點(diǎn)及發(fā)展趨勢）3移動(dòng)通信工作在哪些頻段？4移動(dòng)通信有哪些分類方法？5常見移動(dòng)通信的應(yīng)用系統(tǒng)有哪些？70小結(jié)1 對移動(dòng)通信的認(rèn)識(shí)？（包括移動(dòng)通信的特點(diǎn)，移動(dòng)通信系統(tǒng)習(xí)題簡述對移動(dòng)通信的認(rèn)識(shí)。簡述移動(dòng)通信系統(tǒng)的組成。簡述移動(dòng)通信網(wǎng)的發(fā)展趨勢。71習(xí)題簡述對移動(dòng)通信的認(rèn)識(shí)。71推薦鏈接電子科技大學(xué)圖書館/清華全文期刊

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移動(dòng)通信在線/通信專業(yè)網(wǎng)/72推薦鏈接電子科技大學(xué)圖書館72移動(dòng)通信系統(tǒng)原理與應(yīng)用電子科技大學(xué)通信抗干擾技術(shù)國家級重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室二○○四年八月三十日73移動(dòng)通信系統(tǒng)原理與應(yīng)用電子科技大學(xué)通信抗干擾技術(shù)國家級重點(diǎn)實(shí)課程介紹教學(xué)目標(biāo)教學(xué)重點(diǎn)和學(xué)習(xí)難點(diǎn)教學(xué)計(jì)劃和學(xué)習(xí)方法參考書考試問題74課程介紹教學(xué)目標(biāo)2教學(xué)目標(biāo)講授現(xiàn)代移動(dòng)通信系統(tǒng)的基本概念、基本技術(shù)和基本原理。非理論基礎(chǔ)，內(nèi)容新、范圍廣。75教學(xué)目標(biāo)講授現(xiàn)代移動(dòng)通信系統(tǒng)的基本概念、基本技術(shù)和基本原理。教學(xué)重點(diǎn)和學(xué)習(xí)難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)：現(xiàn)代移動(dòng)通信的基本概念、移動(dòng)信道的電波傳播和信道分析、現(xiàn)代移動(dòng)通信系統(tǒng)的基本技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成、GSM系統(tǒng)、窄帶CDMA移動(dòng)通信系統(tǒng)、寬帶CDMA（第三代）移動(dòng)通信系統(tǒng)。學(xué)習(xí)難點(diǎn)：蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)的概念和建模移動(dòng)信道的基本概念和建模分析方法現(xiàn)代移動(dòng)通信新技術(shù):GSM、CDMA和OFDM等76教學(xué)重點(diǎn)和學(xué)習(xí)難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)：現(xiàn)代移動(dòng)通信的基本概念、移動(dòng)信道教學(xué)計(jì)劃第一章：移動(dòng)通信概述（2學(xué)時(shí)）第二章：蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)（6-8學(xué)時(shí)）第三章：無線移動(dòng)通信信道（4學(xué)時(shí)）第四章：移動(dòng)通信的調(diào)制技術(shù)（4學(xué)時(shí)）第五章：抗衰落技術(shù)（2學(xué)時(shí)）第六章：語音編碼技術(shù)（2學(xué)時(shí)）第七章：移動(dòng)通信中的多址接入技術(shù)（4學(xué)時(shí)）77教學(xué)計(jì)劃第一章：移動(dòng)通信概述（2學(xué)時(shí)教學(xué)計(jì)劃(續(xù))

第八章：移動(dòng)通信網(wǎng)（1學(xué)時(shí)）

第九章：GSM通信系統(tǒng)（10學(xué)時(shí)）第十章：CDMA移動(dòng)通信系統(tǒng)（6－8學(xué)時(shí)）第十一章：3G移動(dòng)通信及其標(biāo)準(zhǔn)（4學(xué)時(shí)）

每章學(xué)時(shí)安排根據(jù)實(shí)際情況會(huì)略有調(diào)整78教學(xué)計(jì)劃(續(xù))第八章：移動(dòng)通信網(wǎng)（學(xué)習(xí)方法自學(xué)為主教材、網(wǎng)絡(luò)和期刊雜志主動(dòng)聽課理解概念、領(lǐng)會(huì)難點(diǎn)勤于思考發(fā)現(xiàn)提出問題輕松活潑79學(xué)習(xí)方法自學(xué)為主7基礎(chǔ)知識(shí)要求現(xiàn)代通信原理，各種編碼調(diào)制技術(shù)。信號(hào)與系統(tǒng)付氏和拉氏變換信號(hào)的時(shí)域和頻域表示卷積自相關(guān)函數(shù)、互相關(guān)函數(shù)、功率譜等電路原理80基礎(chǔ)知識(shí)要求現(xiàn)代通信原理，各種編碼調(diào)制技術(shù)。8參考書（一）《移動(dòng)通信原理與應(yīng)用》，啜鋼等編著，北京郵電大學(xué)出版社。（主要參考書）《現(xiàn)代移動(dòng)通信系統(tǒng)》，祁玉生等著，通信工程叢書，人民郵電出版社?！稊?shù)字蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)》，趙榮黎編著，電子工業(yè)出版社。《無線通信原理與應(yīng)用》，蔡濤等譯，電子工業(yè)出版社?！禛SM數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)》，駱健霞等譯，電子工業(yè)出版社。81參考書（一）《移動(dòng)通信原理與應(yīng)用》，啜鋼等編著，北京郵電大學(xué)參考書（二）《CDMA系統(tǒng)工程手冊》，許希斌等著，人民郵電出版社。《移動(dòng)蜂窩通信，模擬和數(shù)字系統(tǒng)》（第二版），[美]李建業(yè)著，人民郵電出版社《CDMA擴(kuò)頻通信原理》，[美]A.J.維特比著，李世鶴等譯，人民郵電出版社《第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)原理與工程設(shè)計(jì)，IS-95CDMA和cdma2000》，[美]VijayK.Garg等，于鵬等譯，電子工業(yè)出版社《

數(shù)字移動(dòng)通信》（修訂本），郭梯云編，人民郵電出版社82參考書（二）《CDMA系統(tǒng)工程手冊》，許希斌等著，人民郵電出參考書（三）《第三代移動(dòng)通信技術(shù)》，孫立新等編，人民郵電出版社83參考書（三）《第三代移動(dòng)通信技術(shù)》，孫立新等編，人民郵電出版考試問題48個(gè)學(xué)時(shí)只能初步了解移動(dòng)通信原理，要求主動(dòng)聽課，認(rèn)真完成作業(yè)，期中考試,期末考試；作業(yè)：1.交手寫的紙件。2.課堂演講的方式。84考試問題48個(gè)學(xué)時(shí)只能初步了解移動(dòng)通信原理，要求主動(dòng)聽課，認(rèn)移動(dòng)通信第一章概述移動(dòng)通信85移動(dòng)通信第一章概述移動(dòng)通信13主要內(nèi)容移動(dòng)通信的基本概念移動(dòng)通信系統(tǒng)的分類蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)典型移動(dòng)通信系統(tǒng)移動(dòng)通信的主要特點(diǎn)移動(dòng)通信的發(fā)展史、發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展方向第一代移動(dòng)通信系統(tǒng)第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)Beyond3G移動(dòng)通信系統(tǒng)個(gè)人移動(dòng)通信移動(dòng)通信工作頻段移動(dòng)通信的分類及工作方式86主要內(nèi)容移動(dòng)通信的基本概念14移動(dòng)通信的基本概念移動(dòng)通信是指通信的雙方，或至少有一方處于移動(dòng)狀態(tài)下進(jìn)行信息交換的通信就叫做移動(dòng)通信。換句話說，移動(dòng)通信解決因?yàn)槿说囊苿?dòng)而產(chǎn)生的“動(dòng)中通”問題。終端的移動(dòng)性：手機(jī)、車載臺(tái)個(gè)人的移動(dòng)性：SIM/UIM卡方式支持的業(yè)務(wù)業(yè)務(wù)的移動(dòng)性：通信網(wǎng)的智能化和無線化使三者統(tǒng)一起來。87移動(dòng)通信的基本概念移動(dòng)通信是指通信的雙方，或至少有一方處于移移動(dòng)通信的基本概念移動(dòng)通信系統(tǒng)包括無繩電話，無線尋呼，陸地蜂窩移動(dòng)通信，衛(wèi)星移動(dòng)通信等。移動(dòng)體之間的通信聯(lián)系的傳輸手段只能依靠無線電通信，因而無線通信是移動(dòng)通信的基礎(chǔ)。除依靠無線通信技術(shù)之外，還依賴有線通信網(wǎng)絡(luò)的支持，如公眾電話網(wǎng)PSTN，公眾數(shù)據(jù)網(wǎng)PDN，綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)ISDN。88移動(dòng)通信的基本概念移動(dòng)通信系統(tǒng)包括無繩電話，無線尋呼，陸地蜂移動(dòng)通信的特點(diǎn)1、無線電波傳播特性復(fù)雜通信頻段：甚高頻VHF和特高頻UHF地表面波、電離層反射波、直射波和散射波什么是衰落現(xiàn)象？什么是陰影效應(yīng)和多徑傳播?89移動(dòng)通信的特點(diǎn)1、無線電波傳播特性復(fù)雜17移動(dòng)通信信號(hào)的衰落與干擾90移動(dòng)通信信號(hào)的衰落與干擾18移動(dòng)通信環(huán)境的時(shí)變性多徑傳播導(dǎo)致時(shí)延擴(kuò)展。移動(dòng)體的運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致多普勒效應(yīng)。接受的電波是直射波，繞射波，反射波，和散射波的疊加，造成接受的電波強(qiáng)度起伏不定，最大相差20-30dB.

這種現(xiàn)象稱為衰落(Fading)。91移動(dòng)通信環(huán)境的時(shí)變性多徑傳播導(dǎo)致時(shí)延擴(kuò)展。19移動(dòng)通信環(huán)境的時(shí)變性衰落(Fading)

分為慢衰落和快衰落。慢衰落：由陰影效應(yīng)產(chǎn)生，一般服從正態(tài)分布?？焖ヂ洌河啥鄰叫?yīng)產(chǎn)生，一般服從瑞利分布。因而要求移動(dòng)通信系統(tǒng)必須具有抗衰落性能。92移動(dòng)通信環(huán)境的時(shí)變性衰落(Fading)分為慢衰落和快衰落移動(dòng)通信的特點(diǎn)2、多普勒頻移導(dǎo)致調(diào)制噪聲是運(yùn)動(dòng)速度，是波長，是夾角運(yùn)動(dòng)方向面向接受站，為正值。反之為負(fù)值。多普勒頻移產(chǎn)生頻率擴(kuò)展。采用“鎖相技術(shù)”以抵抗多譜勒效應(yīng)。93移動(dòng)通信的特點(diǎn)2、多普勒頻移導(dǎo)致調(diào)制噪聲21移動(dòng)通信的特點(diǎn)3、移動(dòng)臺(tái)受噪聲影響，并在強(qiáng)干擾下工作1）互調(diào)干擾2）鄰道干擾3）同頻干擾94移動(dòng)通信的特點(diǎn)3、移動(dòng)臺(tái)受噪聲影響，并在強(qiáng)干擾下工作22移動(dòng)通信的特點(diǎn)4、對移動(dòng)臺(tái)的要求高。要求移動(dòng)臺(tái)具有很強(qiáng)的適應(yīng)能力；要求性能可靠、攜帶方便，小型，低功耗，及耐高、低溫；要求操作使用方便，可適應(yīng)不同人群使用95移動(dòng)通信的特點(diǎn)4、對移動(dòng)臺(tái)的要求高。23移動(dòng)通信的特點(diǎn)5、通道容量有限。增加用戶容量是移動(dòng)通信的重要研究課題。96移動(dòng)通信的特點(diǎn)5、通道容量有限。24移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)管理復(fù)雜6、通信系統(tǒng)復(fù)雜移動(dòng)性使得系統(tǒng)需要對無線信道進(jìn)行頻率和功率的控制。提供相鄰基站之間的越區(qū)切換網(wǎng)絡(luò)提供歸屬位置寄存器（HLR）和訪問位置寄存器（VLR）紀(jì)錄用戶的行蹤提供不同地區(qū)和不同運(yùn)營者之間的漫游用戶安全與網(wǎng)絡(luò)安全鑒權(quán)97移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)管理復(fù)雜6、通信系統(tǒng)復(fù)雜25移動(dòng)通信的組網(wǎng)理論美國貝爾實(shí)驗(yàn)室提出了蜂窩式組網(wǎng)理論，其目的是解決常規(guī)移動(dòng)通信系統(tǒng)頻譜匱乏、容量小、服務(wù)質(zhì)量差及頻譜利用率低的問題。蜂窩式組網(wǎng)理論的內(nèi)容包括無線蜂窩式小區(qū)覆蓋和小功率發(fā)射頻率覆蓋多信道共用和越區(qū)切換無線通信優(yōu)勢與有線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢的理想互聯(lián)98移動(dòng)通信的組網(wǎng)理論美國貝爾實(shí)驗(yàn)室提出了蜂窩式組網(wǎng)理論，其目的移動(dòng)通信系統(tǒng)的組成蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)99移動(dòng)通信系統(tǒng)的組成蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)27主要內(nèi)容移動(dòng)通信的基本概念移動(dòng)通信系統(tǒng)的分類蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)典型移動(dòng)通信系統(tǒng)移動(dòng)通信的主要特點(diǎn)移動(dòng)通信的發(fā)展史、發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展方向第一代移動(dòng)通信系統(tǒng)第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)Beyond3G移動(dòng)通信系統(tǒng)個(gè)人移動(dòng)通信移動(dòng)通信工作頻段移動(dòng)通信的分類及工作方式100主要內(nèi)容移動(dòng)通信的基本概念28移動(dòng)通信的發(fā)展史---萌芽階段1880年，最初的無線傳輸設(shè)備“光話機(jī)”——將反射光耦合到光電硒接收器，通話距離700英尺，比無線電方式早25年。后經(jīng)過改進(jìn)，通話距離長達(dá)15km。缺點(diǎn)：光線易受雨、霧、建筑物等障礙物的阻擋。19世紀(jì)末，赫茲發(fā)現(xiàn)電磁波輻射。1897年，馬可尼在陸地和一艘拖船上完成莫爾斯電碼無線通信實(shí)驗(yàn)，標(biāo)志無線電通信的開始，開創(chuàng)了海上通信業(yè)。1912年泰坦尼克號(hào)底的沉沒突出了無線電通信在航海中的重要性，使海上無線通信得到廣泛應(yīng)用。1905年，費(fèi)森堡首次進(jìn)行無線電傳輸話音及音樂的實(shí)驗(yàn)。101移動(dòng)通信的發(fā)展史---萌芽階段1880年，最初的無線傳輸設(shè)備TITANICTragedySpawnsWirelessAdvancementsRadioroom&RadioOfficersJackPhillipsHaroldBride102TITANICTragedySpawnsWireles移動(dòng)通信的發(fā)展史---開拓階段1928年，美國底特律警察局率先使用裝備貝茨發(fā)明的能適應(yīng)移動(dòng)車輛震動(dòng)影響的無線電收發(fā)信機(jī)——超外差A(yù)M接收機(jī)的警用車輛無線電移動(dòng)系統(tǒng)（單向），標(biāo)志移動(dòng)通信開始。30年代初，第一個(gè)雙向移動(dòng)通信系統(tǒng)在新澤西的貝尼爾警察局投入運(yùn)行（半雙工）。1935年，阿姆斯特朗發(fā)明了FM方式無線電，是移動(dòng)通信中地第一個(gè)大分水嶺。大大提高靈敏度或動(dòng)態(tài)范圍（3倍）具有“捕獲效應(yīng)”

能更有效地對抗“快衰落”或波動(dòng)性103移動(dòng)通信的發(fā)展史---開拓階段1928年，美國底特律警察局率移動(dòng)通信的發(fā)展史---商業(yè)階段1946－1968：移動(dòng)電話需求強(qiáng)烈，然而與電視相比，其發(fā)展速度非常緩慢。1946年，Bell實(shí)驗(yàn)室在圣路易斯建立第一個(gè)公用汽車話網(wǎng)，不久就出現(xiàn)長期的頻譜資源短缺問題。因此技術(shù)研究主要集中在：減小傳輸帶寬——頻道分割。FM采用120kHz傳輸帶寬僅3kHz的話音（AM只需3kHz帶寬），到60年代FM帶寬減為30kHz/25kHz。將自動(dòng)中繼引入移動(dòng)通信——集群應(yīng)用，以增加系統(tǒng)容量，提高頻譜利用率。在這些技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)上，60年代中期，開發(fā)出了“IMTS——改進(jìn)的移動(dòng)電話服務(wù)”系統(tǒng)（模擬FM，大區(qū)制，使用150/450MHz頻段，實(shí)現(xiàn)無線頻道自動(dòng)選擇，并與公用電話網(wǎng)自動(dòng)撥號(hào)連接），使模擬FM技術(shù)達(dá)到了30年發(fā)展的頂峰。104移動(dòng)通信的發(fā)展史---商業(yè)階段1946－1968：移動(dòng)電話需移動(dòng)通信的發(fā)展——蜂窩思想1949～1982：低功率發(fā)射機(jī)和小覆蓋區(qū)域或蜂窩、頻率復(fù)用、蜂窩裂變提高容量、越區(qū)切換和中央控制。早在40年代末，美國Bell實(shí)驗(yàn)室提出蜂窩構(gòu)想；60年代出臺(tái)研究計(jì)劃；1974年正式提出了蜂窩移動(dòng)通信的概念。1978年底，貝爾實(shí)驗(yàn)室研制成功模擬蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)——先進(jìn)移動(dòng)電話系統(tǒng)（AMPS），比預(yù)期晚了整整10年，導(dǎo)致（模擬FM蜂窩系統(tǒng)）技術(shù)落后了，幾乎喪失了市場。原因是頻段爭奪（與廣播）和工業(yè)政策（反壟斷——1982年AT&T分裂成7塊）。同時(shí)期開通的第一代移動(dòng)通信系統(tǒng)有：1983美國芝加哥的AMPS，1980北歐的NMT，1979日本東京、神戶、大阪的NAMTS、1985英國倫敦的TACS(我國的模擬系統(tǒng))等。這段時(shí)期，微電子技術(shù)的長足發(fā)展，使移動(dòng)通信設(shè)備的小型化、微型化、便攜化成為可能，也是促進(jìn)移動(dòng)通信的發(fā)展一個(gè)重要原因。105移動(dòng)通信的發(fā)展——蜂窩思想1949～1982：低功率發(fā)射機(jī)和第一代移動(dòng)通信系統(tǒng)

世界各國106第一代移動(dòng)通信系統(tǒng) 世界各國34第一代移動(dòng)通信的特點(diǎn)蜂窩小區(qū)系統(tǒng)設(shè)計(jì)----頻率復(fù)用解決大容量需求與有限頻譜資源的矛盾模擬系統(tǒng)---語音信號(hào)FM傳輸FDMA缺點(diǎn)：頻譜利用率低、容量有限、制式相互不兼容、不利于漫游、覆蓋受限、業(yè)務(wù)受限、易被竊聽、不能于ISDN兼容107第一代移動(dòng)通信的特點(diǎn)蜂窩小區(qū)系統(tǒng)設(shè)計(jì)----頻率復(fù)用35移動(dòng)通信的發(fā)展——數(shù)字化模擬移動(dòng)通信系統(tǒng)頻譜利用率低、設(shè)備復(fù)雜、價(jià)格昂貴、業(yè)務(wù)種類受限、保密性差80年代中期～90年代末，歐洲、美國、日本等發(fā)達(dá)國家和地區(qū)先后推出了數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)——第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)：1992年歐洲推出商用的GSM1991美提出的IS-541993日本提出的PDC1993美國提出的IS-95(N-CDMA)108移動(dòng)通信的發(fā)展——數(shù)字化模擬移動(dòng)通信系統(tǒng)頻譜利用率低、設(shè)備復(fù)第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)109第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)37第二代移動(dòng)通信的特點(diǎn)微蜂窩小區(qū)結(jié)構(gòu)：更優(yōu)的空分復(fù)用提高用戶數(shù)量數(shù)字化技術(shù)：語音信號(hào)數(shù)字化新的調(diào)制方式：GMSK、QPSK等TDMA、CDMA頻譜利用率高、系統(tǒng)容量大能提供多種業(yè)務(wù)服務(wù)，提高通信系統(tǒng)的通用性抗噪聲、抗干擾和抗多徑衰落能力強(qiáng)能實(shí)現(xiàn)更有效、靈活的網(wǎng)絡(luò)管理和控制便于實(shí)現(xiàn)通信安全保密可降低設(shè)備成本和減小用戶手機(jī)的體積和重量110第二代移動(dòng)通信的特點(diǎn)微蜂窩小區(qū)結(jié)構(gòu)：更優(yōu)的空分復(fù)用提高用戶3移動(dòng)通信的發(fā)展——寬帶、多媒體90年代初～今：寬帶（Wideband，最大數(shù)據(jù)傳輸速率2Mbps）、多媒體業(yè)務(wù)、頻譜利用率高1G→2G：模擬→數(shù)字，單一業(yè)務(wù)（話音）→多種業(yè)務(wù)（話音、數(shù)據(jù)）2G→3G：單媒體業(yè)務(wù)→多媒體業(yè)務(wù)，人與人通信→人與機(jī)器之間和機(jī)器與機(jī)器之間通信，容量提高2～5倍ITU通過的第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)主流標(biāo)準(zhǔn)：WCDMA、cdma2000、TDSCDMA、DECT111移動(dòng)通信的發(fā)展——寬帶、多媒體90年代初～今：寬帶（Wide第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)CDMA移動(dòng)通信系統(tǒng)112第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)CDMA移動(dòng)通信系統(tǒng)40第三代移動(dòng)通信的特點(diǎn)微蜂窩結(jié)構(gòu)（分層小區(qū)）寬帶CDMA技術(shù)調(diào)制方式QPSK/自適應(yīng)調(diào)制FDMA/TDMA/CDMA電路交換→分組交換從媒體（media）→多媒體（Multimedia）113第三代移動(dòng)通信的特點(diǎn)微蜂窩結(jié)構(gòu)（分層小區(qū)）41第三代移動(dòng)通信的局限性采用DS-CDMA技術(shù)難以向更高速業(yè)務(wù)領(lǐng)域擴(kuò)展難以尋找更高速業(yè)務(wù)所需的正交擴(kuò)頻碼集難以滿足更高的傳輸帶寬需求因而造成業(yè)務(wù)之間的干擾大。難以提供具有不同QoS和性能需求的全范圍多媒體業(yè)務(wù)。這是IMT-2000空中接口標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)加給核心網(wǎng)的在2GHz頻段分配給IMT-2000的帶寬很快就會(huì)飽和，而標(biāo)準(zhǔn)中制定的頻分與時(shí)分雙工相結(jié)合的模式也約束了其在不同環(huán)境有效地服務(wù)。114第三代移動(dòng)通信的局限性采用DS-CDMA技術(shù)難以向更高速業(yè)務(wù)傳輸距離與速率的互相制約115傳輸距離與速率的互相制約43移動(dòng)通信的發(fā)展—廣帶IP多媒體今～：廣帶（Broadband，最大數(shù)據(jù)傳輸速率達(dá)100Mbps）、多媒體業(yè)務(wù)、頻譜利用率更高3G→：各種系統(tǒng)互聯(lián)互通，IP多媒體業(yè)務(wù)，容量提高5～10倍116移動(dòng)通信的發(fā)展—廣帶IP多媒體今～：廣帶（BroadbandBeyondIMT-2000的定義和研究框架BeyondIMT-2000是指廣泛用于各種電信環(huán)境的無線系統(tǒng)的總和，包括蜂窩、固定無線接入、游牧（Nomadic）接入系統(tǒng)等。能力將涵蓋并遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出3G系統(tǒng)及與其進(jìn)行互連的無線系統(tǒng)的能力，涵蓋了目前的IMT-2000、無線接入、數(shù)字廣播等系統(tǒng)的能力，并將新增兩個(gè)部分：能為高速移動(dòng)的用戶提供廣帶（Broadband）多媒體業(yè)務(wù)的BeyondIMT-2000蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)，支持約100Mbps，是未來研究的核心所在。支持高達(dá)幾百M(fèi)bps以上速率的游牧/本地?zé)o線接入系統(tǒng)。117BeyondIMT-2000的定義和研究框架BeyondIMT-2000以及BeyondIMT-2000系統(tǒng)的通信能力118IMT-2000以及BeyondIMT-2000系統(tǒng)的通信BeyondIMT-2000研發(fā)時(shí)間表119BeyondIMT-2000研發(fā)時(shí)間表47未來一代移動(dòng)通信系統(tǒng)示意120未來一代移動(dòng)通信系統(tǒng)示意48蜂窩移動(dòng)通信的發(fā)展過程發(fā)展時(shí)間和系統(tǒng)121蜂窩移動(dòng)通信的發(fā)展過程發(fā)展時(shí)間和系統(tǒng)49移動(dòng)通信用戶增長預(yù)期年122移動(dòng)通信用戶增長預(yù)期年50未來移動(dòng)通信業(yè)務(wù)需求移動(dòng)業(yè)務(wù)也正從話音業(yè)務(wù)向以IP接入和多媒體業(yè)務(wù)為主的方向發(fā)展，預(yù)計(jì)到2004年，手持移動(dòng)終端將逐步成為上網(wǎng)的主要設(shè)備之一123未來移動(dòng)通信業(yè)務(wù)需求移動(dòng)業(yè)務(wù)也正從話音業(yè)務(wù)向以IP接入和多媒蜂窩移動(dòng)通信的發(fā)展趨勢124蜂窩移動(dòng)通信的發(fā)展趨勢52移動(dòng)通信的發(fā)展目標(biāo)---5W目標(biāo)是無論任何人(Whoever)在任何時(shí)候(Whenever)在任何地方(Wherever)與另一個(gè)人(Whomever)進(jìn)行任何類型(Whatever)的個(gè)人通信。125移動(dòng)通信的發(fā)展目標(biāo)---5W目標(biāo)是53移動(dòng)通信的標(biāo)準(zhǔn)化標(biāo)準(zhǔn)化工作的重要性通信技術(shù)的多樣性(看似繁榮，實(shí)際阻礙技術(shù)發(fā)展)網(wǎng)絡(luò)缺乏互聯(lián)設(shè)備缺乏互通無法大規(guī)模生產(chǎn)價(jià)格昂貴移動(dòng)通信的標(biāo)準(zhǔn)化內(nèi)容技術(shù)體制標(biāo)準(zhǔn)化網(wǎng)絡(luò)設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化測試方法標(biāo)準(zhǔn)化126移動(dòng)通信的標(biāo)準(zhǔn)化標(biāo)準(zhǔn)化工作的重要性54國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ITU）國際無線電標(biāo)準(zhǔn)化工作由國際電信聯(lián)盟(ITU)負(fù)責(zé)ITU原由綜合秘書處、國際頻率登記局(IFRB)、國際無線電咨詢委員會(huì)(CCIR)和國際電話電報(bào)咨詢委員會(huì)(CCITT)四個(gè)常設(shè)機(jī)構(gòu)組成1993年3月，ITU組織調(diào)整為：無線通信組CCIR+IFRB，ITU-R工作組電信標(biāo)準(zhǔn)化組(CCITT)，ITU-T工作組電信開發(fā)組（BDT）127國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ITU）國際無線電標(biāo)準(zhǔn)化工作由國際電信聯(lián)盟(其它標(biāo)準(zhǔn)化組織歐洲的標(biāo)準(zhǔn)化組織歐洲郵電管理協(xié)會(huì)(CEPT)，曾是歐洲通信設(shè)施的主要標(biāo)準(zhǔn)化組織，現(xiàn)逐漸被其它組織替代歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)(ETSI)，成立于1988年，GSM、DECT、HiperLAN等北美地區(qū)的標(biāo)準(zhǔn)化組織電子工業(yè)協(xié)會(huì)(EIA)電信工業(yè)協(xié)會(huì)(TIA)蜂窩電信工業(yè)協(xié)會(huì)(CTIA)美國國家標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)(ANSI)IEEE（LAN）等我國的標(biāo)準(zhǔn)化組織——CWTS128其它標(biāo)準(zhǔn)化組織歐洲的標(biāo)準(zhǔn)化組織56移動(dòng)通信的工作頻段 移動(dòng)通信的一個(gè)重要基礎(chǔ)是無線電波的傳播，各個(gè)頻段的電波傳播特性不同。無線電波通過多種方式從發(fā)射天線傳播到接收天線，通常按照無線電波的波長或頻率人為地把電波進(jìn)行分類129移動(dòng)通信的工作頻段 移動(dòng)通信的一個(gè)重要基礎(chǔ)是無線電波的傳播，常見工作頻段的劃分130常見工作頻段的劃分58移動(dòng)通信的工作頻段 我國移動(dòng)通信的工作頻段（原規(guī)定）160MHz頻段、450MHz頻段、900MHz頻段2001年，無委會(huì)增加了2000MHz頻段蜂窩移動(dòng)通信（1）:

1710一1755MHz和1805一1850MHz蜂窩移動(dòng)通信（2）:1865一188OMHz和l945一1960MHz無線接入（FDD方式）：1800一1990MHz和1960一1980MHz無線接入（TDD方式）：1900一1920MHz擴(kuò)頻數(shù)據(jù)通信：