移動通信概述

移動通信考核方式閉卷考試，總評成績=期末考試占70%+平時成績30%（平時成績主要是課堂表現(xiàn)、平時作業(yè)、實驗和出勤）2/40授課計劃總學(xué)時36課時，課堂講授28學(xué)時，實驗8學(xué)時3/40授課內(nèi)容學(xué)時備注第一章

概述2授課第二章

移動通信電波傳播與傳播預(yù)測模型2授課第三章

移動通信中的信源編碼和調(diào)制解調(diào)技術(shù)4+4授課+實驗第四章

抗衰落和鏈路性能增強(qiáng)技術(shù)2授課第五章

蜂窩組網(wǎng)技術(shù)6授課第六章

GSM及其增強(qiáng)移動通信系統(tǒng)6+2授課+實驗第七章

第三代移動通信系統(tǒng)其增強(qiáng)技術(shù)4+2授課+實驗第八章

第三代移動通信系統(tǒng)及其增強(qiáng)技術(shù)2授課課程主要內(nèi)容移動通信：指通信雙方或至少有一方處于運動中進(jìn)行信息傳輸和交換的通信方式。主要內(nèi)容：以基礎(chǔ)理論、基本技術(shù)為基礎(chǔ)，以實際移動應(yīng)用系統(tǒng)作為重點，全面介紹蜂窩移動通信系統(tǒng)基礎(chǔ)理論和系統(tǒng)4/40思考手機(jī)與手機(jī)如何通信？5/40數(shù)字通信框圖6/407/25移動通信網(wǎng)的組成移動通信網(wǎng)的組成示意圖移動網(wǎng)固定網(wǎng)移動終端思考基站如何區(qū)分手機(jī)？8/40多址或者復(fù)用技術(shù)：讓手機(jī)工作在不同頻率或者不同時間上，加以區(qū)分2.手機(jī)如何找到基站？

9/40信令協(xié)議：基站總是一刻不停的向外廣播信息，以方便手機(jī)找到他3.基站如何找到手機(jī)？

10/40位置更新：先是將一個城市的無線網(wǎng)絡(luò)劃分成若干個區(qū)，手機(jī)通過偵聽廣播信息得知自己的位置，如果自己位置改變，上報自己所在的位置。4.如何保證對話不被他人竊聽？

11/40鑒權(quán)+加密5.如何保證“移動”打電話不會出問題12/40越區(qū)切換：移動臺從一個基站覆蓋的小區(qū)進(jìn)入到另一個基站覆蓋的小區(qū)的情況下，為了保持通信的連續(xù)性，將移動臺與當(dāng)前基站之間的鏈路轉(zhuǎn)移到移動臺與新基站之間的鏈路5.如何保證在被窩里能正常打電話？13/40抗衰落技術(shù)：信道編碼分集技術(shù)均衡技術(shù)擴(kuò)頻技術(shù)………….信號還很好！第1章概述15/40本章提示通信系統(tǒng)構(gòu)成，既有有線系統(tǒng)，也有無線系統(tǒng)；移動通信課程主要研究無線通信系統(tǒng)。移動通信既有海上移動通信、空中移動通信，也有陸上移動通信；移動通信課程主要研究公用陸上移動通信系統(tǒng)（PLMTS）。16/40本章提示移動通信是無線電通信，但不是研究點對點無線電通信，而是研究多用戶多信道共用無線電通信。移動通信系統(tǒng)有多種，本書主要研究蜂窩移動通信系統(tǒng)。17/40要掌握的名詞解釋GSM:GlobalSystemforMobileCommunication,全球數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)MS：MobileStation,移動臺（移動終端）BS：basestation,基站MSC：MobileSwitchingCenter,移動業(yè)務(wù)交換中心PSTN：PublicSwitchedTelephoneNetwork,公用交換電話網(wǎng)ISDN：IntegratedServicesDigitalNetwork,綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)移動網(wǎng)固定網(wǎng)電磁波是如何產(chǎn)生的？

當(dāng)導(dǎo)體中有迅速變化的電流時，會向周圍空間發(fā)射電磁波。電磁波的波速怎么計算？

波速=波長×頻率。電磁波在真空中的傳播速度是多少？

電磁波在真空中的傳播速度是

m/s。電磁波一般分為無線電波、微波、紫外線、可見光、紅外線、x射線、γ射線等。補(bǔ)充知識：19/4020/4021/40第1章移動通信概述1.1移動通信概述1.2移動通信的特點和工作方式（重點）1.3蜂窩移動通信系統(tǒng)的組成1.4移動通信的工作頻段1.5移動通信的分類及應(yīng)用系統(tǒng)1.6常用移動通信系統(tǒng)22/401.1.1基本概念1.1.2蜂窩移動通信發(fā)展歷程1.1移動通信概述23/401.1.1基本概念——個人通信1、目的：實現(xiàn)4個WWhoever－任何人Whenever－任何時間Wherever－任何地點Whatever－任何種類2、組成固定通信網(wǎng)（有線網(wǎng)）移動通信網(wǎng)（無線網(wǎng)）我要一部手機(jī)?。。?4/401.1.1基本概念——移動通信11、移動通信的定義（重點）指通信雙方或至少有一方處于運動中進(jìn)行信息傳輸和交換的通信方式。例如包括移動臺（汽車、火車、飛機(jī)、船艦等移動體上）與固定臺之間通信，移動臺與移動臺之間，人與活動中的人或人與移動臺之間的通信。25/401.1.1基本概念——移動通信22、移動通信系統(tǒng)包括無繩電話、無線尋呼、陸地蜂窩移動通信、衛(wèi)星移動通信等。3、移動體之間通信聯(lián)系的傳輸手段只能依靠無線電通信，因此，無線通信是移動通信的基礎(chǔ)，而無線通信技術(shù)的發(fā)展將推動移動通信的發(fā)展。26/40A/D接入方式

典型代表第一代（1G）模擬系統(tǒng)FDMA美國AMPS系統(tǒng)，歐洲TACS系統(tǒng)2.第二代（2G）數(shù)字蜂窩系統(tǒng)TDMAGSM系統(tǒng)CDMAN-CDMA系統(tǒng)

目標(biāo)典型代表3.過渡代（2.5G）低速傳輸GPRS4.第三代（3G）全球漫游，高質(zhì)量多媒體業(yè)務(wù)，系統(tǒng)容量、管理能力、保密性和服務(wù)質(zhì)量均有很大改善歐洲WCDMA系統(tǒng)，北美CDMA2000系統(tǒng)，中國TD-SCDMA系統(tǒng)5.第四代（4G）高速率，各種數(shù)據(jù)話音業(yè)務(wù)，全I(xiàn)P，多協(xié)議，新技術(shù)目前還沒有一個4G網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)先驅(qū)者：1946年第一個推出移動電話AT&T1.1.2蜂窩移動通信發(fā)展歷程27/401.1.2蜂窩移動通信發(fā)展歷程

——手機(jī)發(fā)展概況1模擬式手機(jī)模擬式手機(jī)泛指第一代移動通信的終端設(shè)備。第一代移動通信俗稱“本地通”，多采用TACS制，頻分多址（FDMA）方式。28/401.1.2蜂窩移動通信發(fā)展歷程

——手機(jī)發(fā)展概況2數(shù)字式手機(jī)移動通信的第二階段，數(shù)字式手機(jī)泛指第二代移動通信的終端設(shè)備。第二代數(shù)字式手機(jī)，俗稱“全球通”，我國現(xiàn)有GSM、CDMA兩種制式。我國首先采用GSM制，它屬時分多址（TDMA）方式。29/401.1.2蜂窩移動通信發(fā)展歷程

——手機(jī)發(fā)展概況3第三代手機(jī)實用的第三代手機(jī)已經(jīng)問世，主要采用CDMA技術(shù)。顯然，它必須與第三代移動通信相適應(yīng)，第三代手機(jī)應(yīng)具備以下幾個特點：不僅能傳送語音，還能傳送圖像和視頻信號有微攝像頭，可實現(xiàn)實時的可視電話30/401.2移動通信的特點和工作方式（重點）1.2.1移動通信的特點1.2.2移動通信的工作方式31/401.利用無線電波進(jìn)行信息傳輸衰落多普勒頻移2.在強(qiáng)干擾環(huán)境（外部干擾+自身干擾）下工作3.通信容量有限有效利用頻率的措施：

窄帶化、縮小頻帶間隔、頻道重復(fù)利用等4.通信系統(tǒng)復(fù)雜5.對移動臺的要求高1.2.1移動通信的特點32/40單工通信2.雙工通信3.半雙工通信4.移動中繼方式1.2.2移動通信的工作方式33/401.2.2移動通信的工作方式

－單工通信11、定義單工通信：指通信雙方電臺交替地進(jìn)行收信和發(fā)信。根據(jù)收、發(fā)頻率的異同，又可分為同頻單工和雙頻單工。34/40單工通信

通信雙方電臺交替地進(jìn)行收信和發(fā)信。方式

同頻單工雙頻單工

Play1.2.2移動通信的工作方式

－單工通信235/401.2.2移動通信的工作方式

－雙工通信11、定義雙工制：指通信雙方，收發(fā)信機(jī)均同時工作，即任一方在發(fā)話的同時也能收聽到對方講話，而且不需采用“按-講”的方式。36/40雙工通信通信雙方均同時進(jìn)行收發(fā)工作。即任一方講話時，可以聽到對方的話音。play1.2.2移動通信的工作方式

－雙工通信237/401.2.2移動通信的工作方式

－半雙工通信11、定義半雙工制：指通信的雙方有一方在通信的過程中既能發(fā)射信號也能接收信號，而另一方只能是單工工作。38/40半雙工通信通信雙方中，一方使用雙工方式，即收發(fā)信機(jī)同時工作；另一方使用雙頻單工方式，即收發(fā)信機(jī)交替工作。Play1.2.2移動通信的工作方式

－半雙工通信239/40目的增加通信距離基本方式單工中繼雙工中繼1.2.2移動通信的工作方式

－移動中繼40/401.3蜂窩移動通信系統(tǒng)的組成名詞蜂窩移動系統(tǒng)圖1-3移動通信系統(tǒng)固話系統(tǒng)41/401.3蜂窩移動通信系統(tǒng)的組成系統(tǒng)的組成移動臺（MS）、基站（BS）、移動業(yè)務(wù)交換中心（MSC）以及市話網(wǎng)（PSTN）相連的中繼線移動通信無線服務(wù)區(qū)由許多正六邊形小區(qū)覆蓋而成，呈蜂窩狀，通過接口與公眾通信網(wǎng)（PSTN、ISDN、PDN）互聯(lián)。42/401.4移動通信的工作頻段早期的移動通信主要使用VHF和UHF頻段。目前，大容量移動通信系統(tǒng)均使用800MHz頻段（CDMA），900MHz頻段（AMPS、TACS、GSM），并開始使用1800MHz頻（GSM1800/DCS1800），該頻段用于微蜂窩（Microcell）系統(tǒng)。第三代移動通信使用2GHz頻段。43/401.5移動通信的分類及應(yīng)用系統(tǒng)

民用系統(tǒng)陸地通信使用對象使用環(huán)境海上通信軍用系統(tǒng)空中通信頻分多址（FDMA）寬域網(wǎng)多址方式時分多址（TDMA）覆蓋范圍碼分多址（CDMA）局域網(wǎng)電話網(wǎng)專用網(wǎng)業(yè)務(wù)類型數(shù)據(jù)網(wǎng)服務(wù)范圍綜合業(yè)務(wù)網(wǎng)公用網(wǎng)同頻單工工作方式雙頻單工模擬網(wǎng)雙頻雙工信號形式半雙工數(shù)字網(wǎng)44/40蜂窩移動通信系統(tǒng)無繩電話系統(tǒng)集群移動通信系統(tǒng)移動衛(wèi)星通信系統(tǒng)1.6常用移動通信系統(tǒng)45/401.6.1蜂窩移動通信系統(tǒng)早期的移動通信系統(tǒng)是在其覆蓋區(qū)域中心設(shè)置大功率的發(fā)射機(jī)，采用高架天線把信號發(fā)送到整個覆蓋地區(qū)（半徑可達(dá)幾十公里），如圖1-4（a）所示。。這種系統(tǒng)的主要矛盾是同時能提供給用戶使用的信道數(shù)極為有限，遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了移動通信業(yè)務(wù)迅速增長的需要。46/40蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)把整個服務(wù)區(qū)域劃分成若干個較小的區(qū)域（cell，在蜂窩系統(tǒng)中稱為小區(qū)），各小區(qū)均用小功率的發(fā)射機(jī)（即基站發(fā)射機(jī)）進(jìn)行覆蓋，許多小區(qū)像蜂窩一樣能布滿（即覆蓋）任意形狀的服務(wù)地區(qū)，如圖1-4（b）所示。47/40圖1-4大區(qū)覆蓋與小區(qū)覆蓋48/40蜂窩系統(tǒng)的頻率再用49/401.6.2無繩電話系統(tǒng)無繩電話是一種以有線電話網(wǎng)為依托的通信方式，是有線電話網(wǎng)的無線延伸。無繩電話具有發(fā)射功率小、省電、設(shè)備簡單、價格低廉、使用方便等優(yōu)點，因而發(fā)展十分