第一讲移动通信概述

移动通信技术主讲人：王彬本课程的目标重点与难点教学计划及学习方法参考资料考试问题课程介绍掌握移动通信系统的基本概念熟悉无线通信的基本技术和原理认真实验，掌握初步的测试和系统分析方法学习目标重点：现代移动通信的基本概念移动信道的电波传播和信道分析蜂窝移动通信系统的组网原理现代移动通信系统的关键技术移动通信的系统结构第三代移动通信系统难点：现代移动通信的基本概念、发展及现状移动信道的基本概念和初步定量分析方法现代移动通信GSM、CDMA的相关技术重点和难点教学计划内容学时安排无线技术概论2信道特性4抗衰落技术4编码、调制4蜂窝通信技术4组网技术FDMA、TDMA、CDMA、SDMA4GSM特征及其结构/信道特性2数字传输2信令协议2移动性管理4GRPS2CDMAIS-95CDMA与蜂窝6CDMA的功率控制与切换技术接口与信令3GTD-SCDMA2WCDMA,CDMA20002未来通信的展望未来移动通信2学时有限，学好移动通信以自学为主（图书馆、报纸、杂志、网络等途径）按时到课、认真听课，不提前请假无任何理由缺席勤于思考，寻找规律认真完成作业，禁止抄袭学习方法现代通信原理，各种编码调制技术。复变函数信号与系统付氏和拉氏变换信号的时域和频域表示卷积自相关函数、互相关函数、功率谱等电路原理/高频电子电路基础知识要求《移动通信原理与应用》啜钢等编著，北京邮电大学出版社。（主要参考书）《3G移动网W-CDMAANDcdma2000for3GMobileNetworks》粟欣译，人民邮电出版社《TD-SCDMA第三代移动通信系统技术与实现》谢显中著，电子工业出版社。《蜂窝网络规划与优化基础》AjayR.Mishra著，电子工业出版社。《移动通信原理》吴伟陵等著，电子工业出版社。更多内容请通过互联网学习。参考书目参考书目《现代移动通信系统》，祁玉生等著，通信工程丛书，人民邮电出版社。《数字蜂窝移动通信系统》，赵荣黎编著，电子工业出版社。《无线通信原理与应用》，蔡涛等译，电子工业出版社。《CDMA扩频通信原理》，[美]A.J.维特比著，李世鹤等译，人民邮电出版社《GSM数字移动通信系统》，骆健霞等译，电子工业出版社。《CDMA系统工程手册》，许希斌等著，人民邮电出版社。《第三代移动通信系统原理与工程设计，IS-95CDMA和cdma2000》，[美]VijayK.Garg等，于鹏等译，电子工业出版社《第三代移动通信技术》，孙立新等编，人民邮电出版社移动通信在线/通信专业网/期末考试70%，实验课20%，平时成绩10%缺课按10分/次扣期末成绩，扣分下限为0分答疑时间和地点另行通知关于答疑和考试第一课概述移动通信技术移动通信指通信的双方，或至少有一方处于移动状态下进行信息交换的通信就叫做移动通信。换句话说，移动通信解决因为人的移动而产生的”动中通”的问题。问题1：什么是移动通信？如何理解“移动”终端移动：手持机、车载机个人移动：在SIM卡的支持下用任何手机都可以入网业务移动：200/300业务等移动通信概述通信网的智能化和无线化使三者统一起来：个人通信网或者个人通信业务。移动通信的网络构成通信发展历程最早的通信方式？烽火台书信等电话电空间受到限制电磁波1897年马可尼第一次尝试无线通信移动通信发展历程：第一代模拟移动通信第二代数字移动通信第三代移动通信本部分内容请阅读参考书第七至第十二页移动通信发展历程1897年，马可尼在陆地和一艘拖船上完成无线通信实验，标志无线通信的开始（电报？没有话音通信）1928年，美国警用车辆的车载无线电系统，标志无线通信开始进入实用1946年，BELL实验室在圣路易斯建立第一个公用汽车电话网1974年，BELL实验室提出蜂窝移动通信的概念1980s，第一代移动通信系统，1983年美国的AMPS，1980年北欧的NMT，1979年日本的NAMTS，1985年英国的TACS1990s，第二代移动通信系统，1992欧洲的GSM系统标准（同时，第三代移动通信开始研发），1991年美国提出的IS-54，1993年日本提出的PDC。1993年美国提出IS-952000s，第三代移动通信系统，DS-CDMA(WCDMA),MC-CDMA(美国的cdma2000).TD-SCDMA,非主流：UMC-136,E-DECT中国移动通信的发展中国峡移动斑通信棕的现醉状20倒06年8月21，信摧息产为业部侄发布立统计跑，中底国手静机用替户已响超过4.季31味7亿美国盼某公聪司预羽计，20经10年中仗国手板机用牲户6.变35亿帝普及疾率50职%欣欣狸向荣？中国明在GS燃M系统哗中并汤没有裁占有诞多少争市场距分额为什夸么？协议--围--知识浩产权所以轰中国区要研另发自尺己的款通信吓协议匹标准第一贝代移闲动通疏信系局统蜂窝象小区险系统垫设计-频率胀再用丹（复握用？歌）把军不用系漠统转董为民湖用系合统，请解决咽了大牌容量霉需求哑与有页限频彩谱资喝源之饿间的四矛盾模拟肿系统-语音奖信号FM传输FD仇MA多址秆方式以模锯拟通部信为纠特征夺的移昆动通动信系杀统主要砍代表弊：美器国AM羞PS，英候国TA厨CS系统第二记代移个动通硬信系泛统以数膊字通脚信为打特征主要性制式置有：欧洲子的GS锹MTD号MA制式北美暮的CD息MA龟ON乐E（IS惯-9遇5C诞DM禽A）CD疲MA制式北美扑的DA凉MP以S(职IS叨-5吊4)TD栗MA制式日本吊的PD森CTD疼MA制式特点闹：微蜂忌窝小苏区结丙构更优返的空愈分复寒用，佣提高锯用户近数量数字法化技蹈术—语音处信号驰数字楚化新的唤调制造方式泼，GS丈SK凳,Q测PS栽K等，TD梅MA壁,C仿DM惰A第二鞋代移诞动通插信系佳统优点频谱沙利用孝率高月，系乎统容互量大能提绵供多涨种业切务服蒜务，歉提高悉通信窃系统碌的通室用性抗噪谣声、释抗干盟扰、访抗多稼径衰敢落能色力强能实刑现更附有效阿、灵自活的蜜网络摇管理齐和控猾制便于驰实现蜡通信伞安全唱保密可降叫低设谋备成危本，雄减小托用户拔手机意的体协积和悉重量技术GP焦RS技术吸（通纯用无逆线分互组业菜务）扮为GS油M系统淡无线乐业务紫提供种了高泛速数海据通招道CD课MA在中税国已忠经比艺较成另熟日本好在移字动通击信上刊实现述无线注互联薯网应摇用，提开创侧了无耳线数干据业结务的梨新时芒代中国鞋在无方线数芦据应奖用领块域已即经得摄到发视展缺陷没有丘形成咸全球恋统一虫的标净准系桃统业务电单一饭（特不别是撤对数挥据业历务的姻支持抛）无法糟实现讽全球睛漫游通信饥容量增不足第二症代移轨动通舰信系械统上次伴课回如顾移动忠通信潜的基单本概况念移动其通信蕉的发唯展历衡程第一亮代移注动通帽信：钞模拟兵通信矮为特君征第二齿代移乱动通角信：映数字飘通信心为特气征第三故代移漏动通刑信：IM胡T2杏00擦0本次课课主华要内桑容第三剪代移碎动通难信：IM矛T2智00东0移动掉通信舟的分跳类移动剑通信缺的主梢要性低能指阔标移动快通信愿的特董征下次肢课内悟容蜂窝央移动怪通信英的组框网原申理，屋请同内学们害预习第三认代移抛动通叮信系很统第三悔代移钱动通猜信系草统为IM如T-虑20夺00In颠te躺rn筹at慕io蓄na阵l花Mo抚bi鸦le舱T怀el越ec任om间mu抚ni抱ca饮ti盈on口2名00色0标准纵已经全确定TD罩-S敞CD火MA结,W仇CD营MA匙,C密DM止A2键00馒020饮01年日慨本商化用，蓝中国片香港慨地区页也已导经开度始商掘用中国涨大陆训即将尝投入颂商用第三渡代移贸动通滤信的灭目标“I恢MT泥-2孝00宾0”：第宅三代畅移动并通信芝系统女的总亦目标工作裤在2G融Hz频段名，20煮00左右油商用撞，支腹持的嗽速率20谦00度kb王ps全球胡化要求刺多种略技术摩在多箱种环嚷境下利统一熔标准溪、统革一频努率。葡以实酒现全受球无才缝覆课盖综合筝化传输帖业务每的综埋合化院，要退求系敏统能秒传输吗话音排、宽培带数商据、衬视频码图像淋等多净种业先务，腥满足湖信息彼化社汽会的喷需要个人剂化系统酿具有谅足够竹的容竹量潜堪力和协多种鸦用户风管理抚能力嘉，支版持个歪人的稼移动参性，迹满足记巨大切的个判人通井信的涌需求第三篇代移释动通市信系慰统特点微蜂湿窝结婚构宽带CD热MA技术调制枣方式棋，QP冬SK恋/自适爪应调盖制FD感MA处/T艳DM急A/返CD很MA电路挂交换--号-分组殿交换从媒行体（me边di柜a）到伴多媒最体（mu恰lt璃i-潮me皂di妙a）第三算代移烤动通互信系非统标准WCDMAIMT-DSDirectSpreadCDMA2000IMT-MSMultiCarrierTD-SCDMAIMT-TSTime-CodeCDMAPairedSpectrumTDMAUnpairedSpectrumFr袋ee钥do岁m骨of倦M鼻ob始il勉e枪mu涨lt耽im镰ed顾ia威A旋cc笛es腊s第三侦代移旱动通阔信系糟统两种绕宽带CD絮MA技术阁的比兼较CDMA2000WCDMA最小宽带1.25MHz的.11倍5MHz采用技术类型多载波（MC）单载波的宽带直接序列扩频码片速率1.2288Mcps的.11倍3.8MCPS基站间同步同步，需要GPS异步，不需要GPS下行信道导频采用独立的连续导频，业务码道共用（CM）采用连续导频附加导频符号与业务数据流时分复用（TM）帧长20ms10ms话音编码可变速率固定速率功率控制速度8001600第三烛代移稠动通梯信终屑端中国3G终端20伏03年重招庆邮菊电学剥院研脱发制荡造中唯国第请一部3G手机20枣05年研劲发3G手机京核心倚芯片移动连通信爬的发球展目惑标：自个人虎通信Wh右oe核ve钢r无论渔任何洲人Wh来en王ev梢er在任悲何时设候Wh神er廊ev受er在任益何地毙方Wh学om泉ev帆er与任介何人Wh耍at育ev顶er通过够任何刮一种再方式三代姻移动厘通信界之比填较第一代第二代第三代模拟（蜂窝）数字（双模，双频）多模式，多频话音通信话音和数据通信（低速数据通信9.6Kbps，GPRS170Kbps左右）各种通信新业务2mbps左右宏小区2～20KM宏/微小区卫星/宏/微/微微小区（网络规划更为复杂）与PSTN完全不同固定PSTN的补充与PSTN综合，作为信息技术的业务的补充以企业用户为中心企事业和消费者通信用户主要接入技术FDMATDMA,N-CDMA,MC-CDMAWCDMA,MC-CDMANMT,AMPS,TACSGSM,IS-136,PDCWCDMA,TD-SCDMA,CDMA2000移动佛通信踪蝶的分济类按工黎作方引式分曾类-槐--捷单工午、双爸工(TD艺D,愁FD两D)半双仆工按多否址方纯式分员类-秋--FD原MA、TD变MA、CD星MA、SD置MA按信聪号形恒式分册类-申--勤模拟掘网和胡数字翠网按覆穴盖范乏围分增类-言--予城域布网，士局域御网，痕个域挪网按业过务类紧型分位类-讯--任电话窑网、站数据很网、课综合键业务鸽网、道多媒捕体按服登务特炊性分阶类-颤--璃专用奋网，朵公用演网按使裙用环搜境分攻类-料--壤陆地挨通信克、海掘上通惯信、休空中蹲通信按使柳用对巨象分纵类-功--埋民用题系统启、军纷用系流统移动捉通信元的分白类蜂窝线移动粗电话泻网集群扭通信补系统卫星菊移动乡丰通信无线桶寻呼无绳吐电话广播伤电视怖网通信海系统塞的分袭类通信网核心网接入网无线接入有线接入光纤接入PON、APON混合光纤同轴网CableModemDSL（ADSL、HDSL）接入方式卫星接入高空平台接入蜂窝接入微波接入FWA、WLLWLANPAN移动渠通信滋的工潜作方炉式单工腹方式读：收发剧交替而进行淹同鲁频单色工、个双频晌单工半双乐工方冰式：一方爷双工阅，一饲方单借工全双攻工方袄式：一方息双工沈，一验方单来工移动迟通信右的基雕本概乏念最基礼本通立信系西统结讲构对一非个可课用的截公用她通信臂系统冻来说勤，应向该增锐加控棉制环资节发送嘴端信道信道接收朵端交换如机控制/中继昼等单工嫂通信杜变为呀全双扒工，葡那么截我们计可以床得到旬如下茄的系嘉统终端A信道信道终端B交换决机控制/中继秘等问题2：考忘虑移疗动通旷信有愧哪些唇特殊料情况发送矿端传播贺介质接收苏端移动仰通信滴的特候殊之浅处移动夸台（终溉端A）移动级台（终穷端B）信道无线霜基站（无拾线交艳换机迅）PSTNBTSMSCBTSIP网关移动集通信萝的特丧殊之继处移动甲通信准的特酸殊之栋处针对周一般颈意义锐上的算通信麦系统销而言化，移乓动通卧信的辞主要忧特点战有：信道无线胳环境-传输脚方式觉电磁越波，因介质奴为大纵气终端安全僵（抗遭震等做）、刃便携泥（体诵积、泛重量圣）、仇低耗耕、美惜观由无熟线环军境决傅定的惑移动述通信载特点根据梦传输闻距离舱的平禽方与匀信号窃强度员成反奸比，芬随距爽离的里增大软，信剖号衰植减严技重，吩导致瓜弥散投损失剃；传输换介质酒中地好形错困综复浅杂，瓶电磁搞波多预方向弊反射糖。导奏致接过收端柿接收脚信号枣之幅玻度、呀相位康到达误时间印之不多同，狠产生突多径引衰减臣；大气哑介质尖中的承多种楚干扰外部华干扰塌：天尾电、评工业汇，疯约子们内部棋干扰鸽：邻传道干妨扰、拨互调程干扰假、共涉道干宰扰、积多址现干扰阿、远归近效滚应等秃。由无饱线环滨境决衰定的度移动笋通信啦特点有限泉的频辜谱资妇源和提日益阁增长脖的用耻户数息量之养间的芒矛盾戚：模拟->数字扩展痕新频砌段提高此信道涂利用搂率（律信号老压缩扎，合酱理的酷信道辈分配沉等）区域岛人群运密度期要求梁有效章的网澡络管搜理（叙覆盖缠）如带花状分乳布的备铁路化、公申路等太，还杜有航疮线(?钉)开放饱的传络输模祝式，执要求迹有效败的安揭全控辜制机速制登记中、定叮位、尾鉴权归、保瞒密，柿当然绸还有尸计费由终斥端（旋移动这台）写决定歌的特捐点手机体积秘、重疼量、鸣低耗萝、操禁作方偶便车载泉或者锐机载套移动顾台保证况抗震谜动、善抗冲那击、朴耐高枝温等移动台通信酒网的有性能倡指标①侧话音昨质量级和信网噪比坛要求话音副传输都质量膝以接掌收机基输出汉端音艳频频激带内温的信噪傲比S/乎N或载堵噪比C/怪N来表桌示，秤业务每种类窑不同栽，要铁求不屿同（抓公网忠高，肠专网悠低）戒。移动油数据便传输闯常用误码稳率，一虽般只捉有10-4左右乒，常饺用纠椅错等牙方法厉提高坛。误码拌率一收般用Eb/No（归一粪化信拣噪比丛）作为帝常数喉来计篮算，Eb/No为折焦合到改接收肢机输描入端傅的比押特能匆量Eb与噪罢声的庙单边胖功率容谱密倒度No之比俘值。①坟话音傻质量蹦和信其噪比慌要求话音充质量惊的评点定往块往采扛用主皮观评弓定的士办法宵，CC堆IT藏T将评佣分质月量分棒为五闲级级别蕉评定蚂类别胜人苦的印宽象标杏准5优托几乎艇无噪吗声和匠失真绑，细凉节清恩晰可问辨4良纠有可龙感觉迈的轻汗微噪遮声和满失真3中评有令点人烦样恼的贝噪声纺和失慎真2差保有令心人非私常烦朋恼的符噪声酸和严咏重失焰真1劣侄语言球几乎盒不可详懂①邪话音华质量引和信君噪比送要求公网茎一般咏要求寒≥4级，券专网问≥3级对于疫不同咳的移摩动业饼务，弄各国首对S/垄N或C/幅N的规定财不一卧样。中国：模拟歌通信，移动哈用户宰与固序定市店话、长型话用户娃通话他时，要