《移动通信信道》PPT课件.ppt

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1、移动通信移动通信电控学院电控学院综合楼综合楼823移动通信移动通信电控学院电控学院 孙艳华孙艳华 综合楼综合楼823823室室EmailEmail：移动通信移动通信电控学院电控学院 综合楼综合楼823823课程任务和目的课程任务和目的熟悉移动通信系统：熟悉移动通信系统：GSMGSM系统和系统和CDMACDMA系统，了解系统，了解3G3G和未来移和未来移动通信系统的技术发展趋势动通信系统的技术发展趋势 了解移动通信过程的基本原理、主要技术了解移动通信过程的基本原理、主要技术掌握移动通信系统的基本工作原理和典型的系统、网络；掌握移动通信系统的基本工作原理和典型的系统、网络；移动通信移动通信电控学院

2、电控学院 综合楼综合楼823823参考书籍参考书籍1 1、现代移动通信现代移动通信，蔡跃明等编著，机械工业出版社，蔡跃明等编著，机械工业出版社，20092009年年2 2、移动通信原理与系统移动通信原理与系统，啜刚等著，北京邮电大学出版社，啜刚等著，北京邮电大学出版社，20092009年年3 3、移动通信移动通信，章坚武等编著，西安电子科技大学出版社，章坚武等编著，西安电子科技大学出版社，20052005年年4 4、移动通信原理移动通信原理，吴伟陵等著，电子工业出版社，吴伟陵等著，电子工业出版社，20052005年年5 5、移动通信移动通信，郭梯云等编著，西安电子科技大学出版社，郭梯云等编著，

3、西安电子科技大学出版社，200220026 6、无线通信原理与应用无线通信原理与应用 ，Theodore Theodore S.RappaportS.Rappaport著著,蔡涛等译，电蔡涛等译，电子工业出版社子工业出版社,1999,1999年年1111月第月第1 1版版7 7、GSMGSM原理及其网络优化原理及其网络优化，韩斌杰著，韩斌杰著考试方式：闭卷考试方式：闭卷(成绩成绩=考勤考勤20%+20%+闭卷成绩闭卷成绩80%)80%)相关课程相关课程信号与系统、通信系统原理、概率论与随机过程、电磁场与电磁波等信号与系统、通信系统原理、概率论与随机过程、电磁场与电磁波等 实验课实验课13-15

4、13-15周五，每次约周五，每次约2020人人移动通信移动通信电控学院电控学院 综合楼综合楼823823序言序言移动通信的历史移动通信的历史就是在某一特定历史条件下就是在某一特定历史条件下为了满足某些人的需要为了满足某些人的需要一些有奇思异想的人通过敏锐的观察力和非凡的想象力，一些有奇思异想的人通过敏锐的观察力和非凡的想象力，创造了某种奇迹。创造了某种奇迹。任何伟大的发明都是有历史背景的任何伟大的发明都是有历史背景的 移动通信也不例外，从古代人们利用火光传递信息的移动通信也不例外，从古代人们利用火光传递信息的烽火台，到现在通过无线电波、手机、卫星中继等手段跨烽火台，到现在通过无线电波、手机、卫

5、星中继等手段跨国漫游，这个过程中间也经历了无数的国漫游，这个过程中间也经历了无数的设想、实验、探索与改进设想、实验、探索与改进移动通信移动通信20012001年年1 1月月世纪世纪phonephone刊登了一篇刊登了一篇移动通信史的十件大事移动通信史的十件大事移动通信移动通信电控学院电控学院 综合楼综合楼8238231 1、上帝创造了何等奇迹、上帝创造了何等奇迹电报的发明电报的发明人类通信史上革命性变化，是从把人类通信史上革命性变化，是从把电电作为信息载体后发生的作为信息载体后发生的 17931793年，法国查佩兄弟俩在巴黎和里尔年，法国查佩兄弟俩在巴黎和里尔之间架设了一条之间架设了一条230

6、230千米长的接力方式传千米长的接力方式传送信息的托架式线路。送信息的托架式线路。18371837年，莫尔斯发明了第一台电报机，年，莫尔斯发明了第一台电报机，成功地发明了著名的莫尔斯电码。成功地发明了著名的莫尔斯电码。塞缪尔塞缪尔莫尔斯莫尔斯(1791-1872)17531753年，在年，在苏格兰人苏格兰人杂志上发表了一封署名杂志上发表了一封署名C CM M的书信中，的书信中，作者提出了用电流进行通信的大胆设想。作者提出了用电流进行通信的大胆设想。1844 1844年年5 5月月2424日，莫尔斯在华盛顿向日，莫尔斯在华盛顿向巴尔的摩发出了人类历史上第一份电报：巴尔的摩发出了人类历史上第一份电

7、报：上帝创造了何等的奇迹上帝创造了何等的奇迹!开始了公共通信开始了公共通信的时代。的时代。电报的发明，电报的发明，拉开了电信拉开了电信时代的序幕，时代的序幕，开创了人类开创了人类利用电传递利用电传递信息的历史信息的历史 移动通信移动通信电控学院电控学院 综合楼综合楼8238232 2、奥森特先生，快来帮我啊奥森特先生，快来帮我啊电话的发明电话的发明电报不能进行及时双向信息交流电报不能进行及时双向信息交流17961796年，休斯提出了用话筒接力传送语音信息的办法，虽然不切实际，年，休斯提出了用话筒接力传送语音信息的办法，虽然不切实际，但他首次提出了但他首次提出了“电话电话(telephone)(

8、telephone)”这个名词这个名词 18611861年，德国一名教师发明了最原始的电话机，利用声波原理可在短距年，德国一名教师发明了最原始的电话机，利用声波原理可在短距离互相通话离互相通话 ，但无法投入使用。，但无法投入使用。18761876年年3 3月月1010日，贝尔用电流的强弱来模拟声音大日，贝尔用电流的强弱来模拟声音大小的变化发明了有线电话，贝尔通过送话机与实验小的变化发明了有线电话，贝尔通过送话机与实验室的助手沃森特首次通话成功。室的助手沃森特首次通话成功。18771877年，建成从波士顿到纽约之间长距离电话线年，建成从波士顿到纽约之间长距离电话线通话。第一份用电话发出的新闻电讯

9、稿被发送到波通话。第一份用电话发出的新闻电讯稿被发送到波士顿士顿环球报环球报，标志着电话为公众所采用。，标志着电话为公众所采用。18781878年，贝尔电话公司正式成立。年，贝尔电话公司正式成立。贝尔贝尔(1847-1922)(1847-1922)，美国电话发明者，美国电话发明者移动通信移动通信电话传入我国，是在电话传入我国，是在18811881年，英籍电年，英籍电气技师皮晓浦在上海架起一对露天电气技师皮晓浦在上海架起一对露天电话，这是中国的第一部电话话，这是中国的第一部电话18821882年，丹麦大北电报公司在上海外年，丹麦大北电报公司在上海外滩办起我国第一个电话局滩办起我国第一个电话局 这

10、是这是20052005年年8 8月月1111日拍摄的美国新日拍摄的美国新泽西州默里山贝尔实验室博物馆泽西州默里山贝尔实验室博物馆内的内的世界第一部电话世界第一部电话(1876(1876年年3 3月月1010日，美国发明家贝尔发明日，美国发明家贝尔发明)。电话的出现实现了通信双电话的出现实现了通信双方及时双向的信息交流，并带方及时双向的信息交流，并带动远距离通信的发展动远距离通信的发展2 2、奥森特先生，快来帮我啊奥森特先生，快来帮我啊电话的发明电话的发明移动通信移动通信3 3、无形的信使、无形的信使-电磁波的发现电磁波的发现18311831年，英国法拉第发现电磁感应现象年，英国法拉第发现电磁感

11、应现象 电学之父电学之父-法拉第，英国法拉第，英国物理学家物理学家18641864年，麦克斯韦发表了电磁场理论：年，麦克斯韦发表了电磁场理论：麦克斯韦成为预言电磁波存在的第一人，麦克斯韦成为预言电磁波存在的第一人，揭示了光、电、磁现象的本质的统一性揭示了光、电、磁现象的本质的统一性 。麦克斯韦，麦克斯韦，183118311879187918201820年，丹麦物理学家奥斯特发现电流的磁效应年，丹麦物理学家奥斯特发现电流的磁效应奥斯特奥斯特(1777-1851)移动通信移动通信电控学院电控学院 综合楼综合楼82382318871887年，德国物理学家赫兹证实了电磁波的存在年，德国物理学家赫兹证实

12、了电磁波的存在赫兹，赫兹，1857-18941857-1894，德国物理学家德国物理学家3 3、无形的信使、无形的信使-电磁波的发现电磁波的发现18871887年，成了近代科学史上的一座里程碑年，成了近代科学史上的一座里程碑电磁波的发现电磁波的发现 不仅证实了麦克斯韦发现的真理不仅证实了麦克斯韦发现的真理，开创了无线电电子技术的新纪元开创了无线电电子技术的新纪元，标，标志着从志着从“有线电通信有线电通信”向向“无线电通无线电通信信”的转折点的转折点 也是整个移动通信的发源点也是整个移动通信的发源点 。移动通信移动通信电控学院电控学院 综合楼综合楼82382318941894年，俄国从事电灯推广

13、工作的青年波波夫改进了无线电接收机并为年，俄国从事电灯推广工作的青年波波夫改进了无线电接收机并为之增加了天线，使其灵敏度大大提高。之增加了天线，使其灵敏度大大提高。18961896年，成功地用无线电进行莫尔年，成功地用无线电进行莫尔斯电码的传送，距离斯电码的传送，距离250250米米4 4、要是我能指挥电磁波，就可飞越整个世界、要是我能指挥电磁波，就可飞越整个世界-无线电报无线电报的发明的发明18961896年，意大利人马可尼改进了无线电传送和接收年，意大利人马可尼改进了无线电传送和接收设备，在布里斯托尔海峡进行无线电通信取得成功，设备，在布里斯托尔海峡进行无线电通信取得成功，18971897

14、年，在伦敦成立了马可尼无线电报公司年，在伦敦成立了马可尼无线电报公司19011901年，无线电波越过大西洋，首次实现了隔洋远年，无线电波越过大西洋，首次实现了隔洋远距离传输距离传输马可尼马可尼移动通信移动通信电控学院电控学院 综合楼综合楼8238235 5、载着声音飞翔的电波、载着声音飞翔的电波-无线电通信的发明无线电通信的发明19021902年，美国人巴纳特年，美国人巴纳特史特波斐德在肯塔基州穆雷市进行第一次试史特波斐德在肯塔基州穆雷市进行第一次试验广播验广播 19061906年，在圣诞节前夕，美国物理学家费森登设立世界第一个广播年，在圣诞节前夕，美国物理学家费森登设立世界第一个广播站站与此

15、同时，无线电通信很快被用于战争，二次世界大战中出现了微波与此同时，无线电通信很快被用于战争，二次世界大战中出现了微波通信通信19201920年，美国匹兹堡的年，美国匹兹堡的KDKAKDKA电台进行了首次商业无线电广播，后来，电台进行了首次商业无线电广播，后来，无线电广播从无线电广播从“调幅调幅”发展到了发展到了“调频调频”制。制。19241924年第一条短波通信线路在瑙恩和布宜诺斯艾利斯之间建立年第一条短波通信线路在瑙恩和布宜诺斯艾利斯之间建立移动通信移动通信电控学院电控学院 综合楼综合楼8238236 6、个人通信的发源地、个人通信的发源地-寻呼机的诞生寻呼机的诞生19561956年，第一个

16、无线电寻呼机由年，第一个无线电寻呼机由MOTOROLAMOTOROLA研制成功研制成功19681968年，日本率先在年，日本率先在150MHZ150MHZ频段上开通模拟寻呼系统频段上开通模拟寻呼系统19841984年年5 5月月1 1日，广州用日，广州用150MHz150MHz频段开通了我国第一个数字寻呼系统频段开通了我国第一个数字寻呼系统 19911991年年1111月月1515日，上海用日，上海用150MHz150MHz频段开通了汉字寻呼系统频段开通了汉字寻呼系统 19831983年，我国开始研究发展寻呼系统，年，我国开始研究发展寻呼系统，9 9月月1616日，上海用日，上海用50MHz5

17、0MHz频频段开通了我国第一个模拟寻呼系统段开通了我国第一个模拟寻呼系统移动通信移动通信电控学院电控学院 综合楼综合楼823823 随着无线电报和无线广播的发明，人们更希望能有一种能够随随着无线电报和无线广播的发明，人们更希望能有一种能够随身携带，不用电话线路的电话。身携带，不用电话线路的电话。随着两次世界大战的需要，早期的移动通信的雏形已开发了出来，随着两次世界大战的需要，早期的移动通信的雏形已开发了出来，如步话机、对讲机等等如步话机、对讲机等等 6060年代，随着晶体管的出现，专用无线电话系统大年代，随着晶体管的出现，专用无线电话系统大量出现，在公安、消防、出租汽车等行业中应用量出现，在公

18、安、消防、出租汽车等行业中应用19731973年，马丁年，马丁库帕库帕 发明了世界上第一个手机电话发明了世界上第一个手机电话 7 7、实现个人电话的梦想、实现个人电话的梦想-蜂窝式移动电话的诞生蜂窝式移动电话的诞生19791979年，美国芝加哥试验成功年，美国芝加哥试验成功AMPSAMPS模拟蜂窝式移动电话系统，模拟蜂窝式移动电话系统，19831983年在年在美国投入商用。同时期还有美国投入商用。同时期还有19801980年北欧的年北欧的NMTNMT，19851985年英国的年英国的TACSTACS系统系统 ，使用频段为使用频段为800/900MHZ800/900MHZ19791979年，日本

19、开放了世界上第一个蜂窝移动电话网年，日本开放了世界上第一个蜂窝移动电话网HAMTS HAMTS 19471947年，美国贝尔实验室提出了蜂窝构想，年，美国贝尔实验室提出了蜂窝构想，6060年代出台了研究计划，年代出台了研究计划，19741974年，正式提出了蜂窝移动通信的概念年，正式提出了蜂窝移动通信的概念移动通信移动通信电控学院电控学院 综合楼综合楼823823模拟蜂窝式移动电话的缺点：模拟蜂窝式移动电话的缺点：1)1)由于采用由于采用FDMAFDMA技术造成频率资源的严重不足，容量有限技术造成频率资源的严重不足，容量有限 2)2)保密性差，易被窃听保密性差，易被窃听 3)3)业务单一业务单

20、一 8 8、让手机走进每一个人、让手机走进每一个人-GSM-GSM手机的出现手机的出现19821982年，欧洲成立了年，欧洲成立了GSM(GroupGSM(Group special Mobile)special Mobile)任任务务是制定泛欧移是制定泛欧移动动通信漫游的通信漫游的标标准，后来开准，后来开发发出的数字出的数字移移动动通信系通信系统统就以就以“GSMGSM”命名，命名，GSM(Global system for Mobile GSM(Global system for Mobile communication)communication)移动通信移动通信电控学院电控学院 综合楼

21、综合楼8238239 9、辉煌的失败、辉煌的失败全球全球“铱铱”星系统星系统有没有能在地球任何地方都能收发信号的手机？有没有能在地球任何地方都能收发信号的手机？可考虑采用地球低轨道卫星通信系统可考虑采用地球低轨道卫星通信系统19901990年，年，MotorolaMotorola公司推出全球个人通公司推出全球个人通信新概念信新概念“铱铱”(IRIDIUM)(IRIDIUM)星系统，一星系统，一个非常庞大的低轨道卫星网络，共计个非常庞大的低轨道卫星网络，共计7777颗颗通信卫星通信卫星(66颗卫星围绕颗卫星围绕6个极地圆轨道个极地圆轨道运行运行)19981998年正式运营，但年正式运营，但200

22、02000年年3 3月月1717日，日，“铱铱”星公司被宣布破产，但卫星移动通信星公司被宣布破产，但卫星移动通信系统仍存在广阔市场系统仍存在广阔市场移动通信移动通信电控学院电控学院 综合楼综合楼8238231010、山雨欲来风满楼、山雨欲来风满楼新一代的手机新一代的手机手机不会再仅仅是你的个人通讯工具，会包含各种各样的功能，手机不会再仅仅是你的个人通讯工具，会包含各种各样的功能，GPRSGPRS、蓝牙，、蓝牙，WIFIWIFI等仅仅是移动新技术的几个亮点而已等仅仅是移动新技术的几个亮点而已 目前第三代移动通信正在市场推广中，与此同时各国开始了第四目前第三代移动通信正在市场推广中，与此同时各国开

23、始了第四代移动通信代移动通信(4G)(4G)先期研究工作。先期研究工作。移动通信移动通信移动通信的发源点移动通信的发源点8 8、GSMGSM手机的出现手机的出现-让手机走进每一个人让手机走进每一个人9 9、全球、全球“铱铱”星系统星系统-辉煌的失败辉煌的失败1010、新一代的手机、新一代的手机-山雨欲来风满楼山雨欲来风满楼电控学院电控学院 综合楼综合楼82382320012001年年1 1月月世纪世纪phonephone刊登了一篇刊登了一篇移动通信史的十件大事移动通信史的十件大事1.电报电报2.电话电话3.电磁波电磁波4.无线电报无线电报5.广播与电视广播与电视6.寻呼机寻呼机7.蜂窝式808

24、035351753175318441844919117961796187618761820182018871887676718941894190119017 7190219021945194543431956195619911991单单双双单单双双科学史上的一座里程碑科学史上的一座里程碑电信的序幕电信的序幕移动通信移动通信电控学院电控学院 综合楼综合楼823823第一章第一章 概论概论第二章第二章 移动通信信道移动通信信道第三章第三章 组网技术基础组网技术基础第四章第四章 数字调制技术数字调制技术第五章第五章 抗衰落和链路性能增强技术抗衰落和链路性能增强技术第六章第六章 扩频通信技术扩频通信技

25、术第七章第七章 GSM GSM 移动通信系统移动通信系统 主要内容主要内容主要内容主要内容移动通信移动通信电控学院电控学院 综合楼综合楼823823第一章第一章 概论概论1.11.1移动通信的基本概念移动通信的基本概念1.21.2移动通信的主要特点移动通信的主要特点1.31.3移动通信系统的组成移动通信系统的组成1.41.4移动通信使用的频段移动通信使用的频段1.51.5移动通信系统的分类移动通信系统的分类1.61.6常用移动通信系统常用移动通信系统1.71.7移动通信的基本技术移动通信的基本技术1.81.8移动通信的发展历史和趋势移动通信的发展历史和趋势1.91.9移动通信标准化移动通信标准

26、化思考题思考题移动通信移动通信电控学院电控学院 综合楼综合楼8238231.11.1基本概念基本概念通信的基本概念：通信就是从一个地方通信的基本概念：通信就是从一个地方向另一个地方传递消息的过程向另一个地方传递消息的过程移动通信的基本概念：是指通信双方中移动通信的基本概念：是指通信双方中至少至少有一方在移动中有一方在移动中(或暂时停留在某处或暂时停留在某处)进行信进行信息传递的通信方式，成为现代通信中发展最息传递的通信方式，成为现代通信中发展最快的通信手段之一。快的通信手段之一。移动通信移动通信电控学院电控学院 综合楼综合楼8238231.21.2移动通信的主要特点移动通信的主要特点利用无线电

27、波进行信息传输利用无线电波进行信息传输p无线电波传播特性很差无线电波传播特性很差 (1)(1)(1)(1)弥散损耗弥散损耗弥散损耗弥散损耗(路径损耗路径损耗路径损耗路径损耗)(2)(2)(2)(2)阴影效应阴影效应阴影效应阴影效应 (3)(3)(3)(3)多径效应多径效应多径效应多径效应电磁波在传播时会产生反射、电磁波在传播时会产生反射、电磁波在传播时会产生反射、电磁波在传播时会产生反射、折射、折射、折射、折射、绕射等现象，接收的电绕射等现象，接收的电绕射等现象，接收的电绕射等现象，接收的电波叠加，造成接收信号的电场强度起伏不定波叠加，造成接收信号的电场强度起伏不定波叠加，造成接收信号的电场强

28、度起伏不定波叠加，造成接收信号的电场强度起伏不定,产生衰落和时延产生衰落和时延产生衰落和时延产生衰落和时延扩展扩展扩展扩展(4)(4)(4)(4)多普勒效应多普勒效应多普勒效应多普勒效应接收到的载波频率随移动台运动速度的不同产生不同的频移接收到的载波频率随移动台运动速度的不同产生不同的频移接收到的载波频率随移动台运动速度的不同产生不同的频移接收到的载波频率随移动台运动速度的不同产生不同的频移(随机调频随机调频随机调频随机调频)，使接收点的信号场强振幅、相位随时间、地点而，使接收点的信号场强振幅、相位随时间、地点而，使接收点的信号场强振幅、相位随时间、地点而，使接收点的信号场强振幅、相位随时间、

29、地点而不断变化不断变化不断变化不断变化(声波和光波也存在声波和光波也存在声波和光波也存在声波和光波也存在)移动通信移动通信电控学院电控学院综合楼综合楼823基站移动台直射波阴影反射波V移动台多普勒效应多普勒效应多径效应多径效应路径损耗路径损耗路径损耗路径损耗阴影效应阴影效应1.21.2移动通信的主要特点移动通信的主要特点移动通信移动通信电控学院电控学院 综合楼综合楼823823在强干扰环境在强干扰环境(外部干扰外部干扰+内部干扰内部干扰)下工作下工作p外部干扰外部干扰 自然环境干扰：天气、气候、天文异动、自然灾害等自然环境干扰：天气、气候、天文异动、自然灾害等工业工业(电器电器)干扰：城市噪声

30、、发动机点火、电器开关等干扰：城市噪声、发动机点火、电器开关等人为干扰：恶意干扰人为干扰：恶意干扰p内部干扰内部干扰互调干扰：互调干扰：邻道干扰邻道干扰：同频干扰：同频干扰：相邻或邻近的信道相邻或邻近的信道(或频道或频道)之间，之间，由于一个强信号串扰弱由于一个强信号串扰弱信号而造成的干扰信号而造成的干扰。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，如：接收有用信号频率相近的组合频率，从而构成干扰，如：接收机的混频机的混频 相同载频电台之间的干扰相同载频电台之间的干扰，蜂窝系统采用同频复用技术规，

31、蜂窝系统采用同频复用技术规划小区，使同频干扰是其特有的干扰。划小区，使同频干扰是其特有的干扰。1.21.2移动通信的主要特点移动通信的主要特点移动通信移动通信电控学院电控学院综合楼综合楼823无线电频率资源非常有限无线电频率资源非常有限ITU定义定义3000GHz以下的电磁波频谱为无线电磁波的频谱，实以下的电磁波频谱为无线电磁波的频谱，实际上，目前使用的较高频段只在几十际上，目前使用的较高频段只在几十GHz，现有的移动通信系，现有的移动通信系统一般工作在统一般工作在3GHz以下，信道容量极其有限以下，信道容量极其有限1.21.2移动通信的主要特点移动通信的主要特点移动通信移动通信电控学院电控学

32、院综合楼综合楼823p研究新技术和新措施以更加有效地利用频率资源，研究新技术和新措施以更加有效地利用频率资源，如压缩如压缩信号带宽、信号带宽、缩小频带间隔，频道重复利用缩小频带间隔，频道重复利用，多载波传输技多载波传输技术、多入多出技术术、多入多出技术等等提高通信容量：提高通信容量：p开辟和启用新的频段；现有频段已饱和，有利用更高频率的开辟和启用新的频段；现有频段已饱和，有利用更高频率的可能性可能性1.21.2移动通信的主要特点移动通信的主要特点系统复杂，网络管理和控制必须有效系统复杂，网络管理和控制必须有效p需要进行无线资源管理、移动性管理等技术，管理控制复杂需要进行无线资源管理、移动性管理

33、等技术，管理控制复杂对移动对移动终端终端设备要求高设备要求高，必须适合移动环境，必须适合移动环境p低功耗低功耗、便携灵活便携灵活、低成本低成本、低辐射低辐射、高性能和高稳定性高性能和高稳定性移动通信移动通信电控学院电控学院综合楼综合楼8231.3 1.3 移动通信系统组成移动通信系统组成 p 主要组成部分主要组成部分(显性显性)移动终端移动终端基站基站(接入点接入点)控制与交换中心控制与交换中心对外接口对外接口p网络、接口与协议网络、接口与协议(隐隐性性)系统部件是通过接口互连系统部件是通过接口互连系统往往是一个分层规范的网络系统往往是一个分层规范的网络接口根据规范设计接口根据规范设计传输与网

34、络协议是规范的主体传输与网络协议是规范的主体 移动通信系统包括无线传输、有线传输和信息移动通信系统包括无线传输、有线传输和信息的收集、处理和存储等，使用的主要设备有无线的收集、处理和存储等，使用的主要设备有无线收发信机、移动交换控制设备和移动终端设备收发信机、移动交换控制设备和移动终端设备系统组成因类系统组成因类别而有别而有所差异所差异移动通信移动通信电控学院电控学院综合楼综合楼823主要由移动台主要由移动台(MS,MobileStation)基站基站(BS,BaseStation)移动业务交换中心移动业务交换中心(MSC,MobileServicesSwitchingCenter)传输线传输

35、线四个部分组成四个部分组成典型蜂窝系统结构典型蜂窝系统结构1.3 1.3 移动通信系统组成移动通信系统组成-移动蜂窝网移动蜂窝网 MSBSBSMSBSBSMSCMSC移动交换中心或移动电话交换局MTSO基站移动台移动通信网MSMSPSTNBSMS移动通信移动通信BTSBTSMSMSMSBTSMSBSCMSCGMSC基站子系统基站子系统 BSSBSS网络与交换子系统网络与交换子系统 NSS NSS PSTNISDN公共电话公共电话数据交换网数据交换网BTS:基站收发台GMSC:移动交换中心网关1.3 1.3 移动通信系统组成移动通信系统组成-GSM系统的组成系统的组成EIRHLRAuCVLRBS

36、C:基站控制器HLR:归属位置寄存器VLR:访问位置寄存器AuC：鉴权中心EIR:设备识别寄存器MSC：移动交换中心GSM:全球移动通信系统MSC移动通信移动通信1.3 1.3 移动通信系统组成移动通信系统组成-GSM系统的组成系统的组成BTSBTSMSMSMSBTSMSBSCMSCGMSC基站子系统基站子系统 BSSBSS网络与交换子系统网络与交换子系统 NSS NSS PSTNCSPDNPSPDNISDN公共电话公共电话数据交换网数据交换网EIRHLRAuCVLR爱立信爱立信RBS2216基站基站中兴在中兴在ITU2006上展出上展出整套整套TD-SCDMA设设移动通信移动通信电控学院电控

37、学院 综合楼综合楼823823移动通信移动通信电控学院电控学院综合楼综合楼8231.41.4移动通信使用的频段移动通信使用的频段频率资源简介频率资源简介频率范围频率范围符号符号传输媒介传输媒介用途用途3Hz-30kHz3Hz-30kHz甚低频甚低频(VLF)(VLF)有限线对有限线对长波无线电长波无线电音频、电话、数据终端、长距离导航、时标音频、电话、数据终端、长距离导航、时标20-300kHz20-300kHz低频低频(LF)(LF)有限线对有限线对长波无线电长波无线电导航、信标、电力线通信导航、信标、电力线通信300kHz-3MHz300kHz-3MHz中频中频(MF)(MF)同轴电缆同轴

38、电缆中波无线电中波无线电调幅广播、移动陆地通信、业余无线电调幅广播、移动陆地通信、业余无线电3-30MHz3-30MHz高频高频(HF)(HF)同轴电缆同轴电缆短波无线电短波无线电短波广播、定点军用通信、业余无线电短波广播、定点军用通信、业余无线电30-300MHz30-300MHz甚高频甚高频(VHF)(VHF)同轴电缆同轴电缆米波无线电米波无线电移动无线电话、电视、调频广播、空中管制、车辆通信、移动无线电话、电视、调频广播、空中管制、车辆通信、导航导航300MHz-3GHz300MHz-3GHz特高频特高频(UHF)(UHF)波导波导分米波无线电分米波无线电电视、空间遥测、雷达导航、点对点

39、通信、移动通信电视、空间遥测、雷达导航、点对点通信、移动通信3-30GHz3-30GHz超高频超高频(SHF)(SHF)波导波导厘米波无线电厘米波无线电微波接力、卫星和空间通信、雷达微波接力、卫星和空间通信、雷达30-300GHz30-300GHz极高频极高频(EHF)(EHF)波导波导毫米波无线电毫米波无线电雷达、微波接力、射电天文学雷达、微波接力、射电天文学105-107GHz105-107GHz紫外、可见光、紫外、可见光、红光红光光纤光纤激光空间传播激光空间传播光通信光通信移动通信移动通信电控学院电控学院综合楼综合楼823我国蜂窝移动通信系统的频率我国蜂窝移动通信系统的频率系统或使用部门

40、系统或使用部门上行频率上行频率/MHz下行频率下行频率/MHz原中国联通原中国联通CDMA(IS-95)825840870885中国移动中国移动GSM室内分布系统室内分布系统885890930935中国移动中国移动GSM900885909930954中国联通中国联通GSM900909915954960中国移动中国移动DCS18001710172518051820中国联通中国联通DCS18001745175518401850中国移动中国移动TD-SCDMA1880-1900、2010-2015中国电信中国电信CDMA20001920-19352110-2125中国联通中国联通WCDMA1940-

41、19552130-21451.41.4移动通信使用的频段移动通信使用的频段第三代移动通信系统主要工作第三代移动通信系统主要工作在在2GHz2GHz频段上，世界各国和地频段上，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移动通信移动通信电控学院电控学院综合楼综合楼8231.41.4移动通信使用的频段移动通信使用的频段3G3G频段频段移动通信移动通信电控学院电控学院综合楼综合楼823ITU-RITU-R确定的确定的B3G/4GB3G/4G手机频率手机频率3.4G3.6GHz的的200MHz带宽带宽2.3G2.4GHz的的100MHz带宽带宽(TDD)698M806MHz的的108M

42、Hz带宽带宽450M470MHz的的20MHz带宽带宽ITU-R于于2007年年10月月22日日11月月16日在瑞士日内瓦召开的日在瑞士日内瓦召开的“世界无线电通信大会世界无线电通信大会”WRC确定确定4G手机频率手机频率，制定了，制定了B3G/4G的四个新频段的四个新频段1.41.4移动通信使用的频段移动通信使用的频段移动通信移动通信电控学院电控学院综合楼综合楼8231.51.5移动通信系统的分类移动通信系统的分类按按使用对象使用对象-民用设备和军用设备；民用设备和军用设备；按按使用环境使用环境-陆地通信、海上通信和空中通信；陆地通信、海上通信和空中通信；按按多址方式多址方式-频分多址频分多

43、址(FDMA)、时分多址、时分多址(TDMA)和码分和码分多址多址(CDMA)等；等；按按覆盖范围覆盖范围-广域网、城域网、局域网和个域网；广域网、城域网、局域网和个域网；按按业务类型业务类型-语音网语音网(电话网电话网)、数据网和综合业务网；、数据网和综合业务网；按按工作方式工作方式-同频单工、同频双工、异频单工、异频双工和同频单工、同频双工、异频单工、异频双工和半双工；半双工；按按服务范围服务范围-专用网和公用网；专用网和公用网；按按信号形式信号形式-模拟网和数字网。模拟网和数字网。移动通信移动通信3737FDMAFDMAff1f2.按多址方式按多址方式-频分多址频分多址(FDMA)(FD

44、MA)、时分多址、时分多址(TDMA)(TDMA)和和码分多址码分多址(CDMA)(CDMA)等等.tTS1TS2f BtfC1C2C3用户用户1用户用户2TDMATDMACDMACDMAff1f2.OFDMAOFDMA1.51.5移动通信系统的分类移动通信系统的分类移动通信移动通信电控学院电控学院综合楼综合楼823单工通信单工通信移动通信的传输方式分为移动通信的传输方式分为双向传输双向传输(全全)双工通信双工通信半双工通信半双工通信1.51.5移动通信系统的分类移动通信系统的分类移动通信移动通信电控学院电控学院综合楼综合楼823PlayPlay单工通信单工通信通信双方交替进行收信和发信通信双

45、方交替进行收信和发信通信双方交替进行收信和发信通信双方交替进行收信和发信接收时不发送，发送时不接收接收时不发送，发送时不接收接收时不发送，发送时不接收接收时不发送，发送时不接收pp同频单工同频单工同频单工同频单工pp异频单工异频单工异频单工异频单工收发都采用收发都采用f1收发信机使用两个不同的频率分别发送和接收收发信机使用两个不同的频率分别发送和接收电台甲电台甲电台乙电台乙1.51.5移动通信系统的分类移动通信系统的分类移动通信移动通信时分双工时分双工上行频段和下行频段一样上行频段和下行频段一样D U D D D DDDU上行上行D下行下行未用未用 双工通信双工通信pp时分双工时分双工时分双工

46、时分双工pp频分双工频分双工频分双工频分双工频分双工频分双工(FDD):上行频段和下行频段分开上行频段和下行频段分开DD D D DDDUU上行上行D下行下行未用未用 playplay通信双方可同时进行收信和发通信双方可同时进行收信和发通信双方可同时进行收信和发通信双方可同时进行收信和发信，信，信，信，即任一方讲话时，可以听即任一方讲话时，可以听即任一方讲话时，可以听即任一方讲话时，可以听到对方的话音到对方的话音到对方的话音到对方的话音 1.51.5移动通信系统的分类移动通信系统的分类移动通信移动通信半双工通信半双工通信PlayPlay通信双方中，一方使用双频通信双方中，一方使用双频通信双方中

47、，一方使用双频通信双方中，一方使用双频双工双工双工双工方式，收发信机同时工方式，收发信机同时工方式，收发信机同时工方式，收发信机同时工作；另一方使用双频作；另一方使用双频作；另一方使用双频作；另一方使用双频单工单工单工单工方方方方式，即收发信机交替工作式，即收发信机交替工作式，即收发信机交替工作式，即收发信机交替工作半双工1.51.5移动通信系统的分类移动通信系统的分类移动通信移动通信无线无线电寻电寻呼系呼系统统无绳无绳电话电话系统系统蜂窝蜂窝移动移动通信通信系统系统集群集群移动移动通信通信系统系统卫星卫星移动移动通信通信系统系统无线无线因特因特网接网接入系入系统统1.61.6常用移动通信系统

48、常用移动通信系统电控学院电控学院综合楼综合楼823移动通信移动通信无线电寻呼系统无线电寻呼系统(广播式的单向通信系统，现已停用广播式的单向通信系统，现已停用广播式的单向通信系统，现已停用广播式的单向通信系统，现已停用）有线电话公用电话网用户回路无线电寻呼控制中心及主发射台发射台发射台袖珍铃(BB机)备寻呼用户号码和消息码数据处理信息编码调制，RF电控学院电控学院综合楼综合楼8231.61.6常用移动通信系统常用移动通信系统移动通信移动通信电控学院电控学院综合楼综合楼823无绳电话系统无绳电话系统主要是以无线电波主要是以无线电波(微波波段的电磁波微波波段的电磁波)作为主要传输媒介，利用作为主要传

49、输媒介，利用无线终端、基站无线终端、基站(电信点电信点)和各种公共通信网和各种公共通信网(PSTN、ISDN等等)，在，在限定业务区内进行全双工通信的系统。采用的是限定业务区内进行全双工通信的系统。采用的是微蜂窝或微微蜂微蜂窝或微微蜂窝无线传输技术窝无线传输技术,将电话以数字无线方式接入固定电话网将电话以数字无线方式接入固定电话网p从模拟到数字从模拟到数字p最初应用于家庭，从室内简单的专用无绳电话系统到室外最初应用于家庭，从室内简单的专用无绳电话系统到室外的支持慢速移动的公用无绳电话系统，如：的支持慢速移动的公用无绳电话系统，如：1987年，英国年，英国CT2系统；系统；1989年，欧洲数字无

50、绳电话标准年，欧洲数字无绳电话标准(DECT)；1993年，日本推出年，日本推出PHS(PersonalHandyphoneSystem)标准；标准；1998年，中国浙江余杭推出了年，中国浙江余杭推出了PHS中国化的小灵通中国化的小灵通1.61.6常用移动通信系统常用移动通信系统移动通信移动通信l把一个通信服务区域仅规划为把一个通信服务区域仅规划为一个或少数几一个或少数几个无线覆盖区个无线覆盖区l每个覆盖区的半径在每个覆盖区的半径在2545km左右左右25-45km蜂窝移动通信系统蜂窝移动通信系统l缺点缺点同时能提供给用户使用的信道数极为有限同时能提供给用户使用的信道数极为有限只适合于在中小城