《移动通信原理》第一章概述课件.ppt

1、移动通信移动通信第一章 概述1.学习本课程的意义学习本课程的意义2022年年12月月2第一章第一章 概述概述.n 十十余余年来全球互联网与移动通信的高速发展和普及改变了年来全球互联网与移动通信的高速发展和普及改变了人类的生活方式人类的生活方式n 移动通信与IP技术（互联网）是近十年来信息技术领域的两大热点。n 移动通信正在与互联网相结合形成新的移动互联网应用。n 通信技术与计算机技术开始高度融合，形成ICT技术。2022年年12月月3第一章第一章 概述概述为什么选本课程为什么选本课程.n移动通信的飞速发展使人类实现个人移动通信的飞速发展使人类实现个人通信的理想为期不远了通信的理想为期不远了 任

2、何人在任何时间、任何地点、与任何任何人在任何时间、任何地点、与任何一个人、实现任何一种媒体的通信。一个人、实现任何一种媒体的通信。每个人有唯一的通信号码，通信的个人每个人有唯一的通信号码，通信的个人性代替通信的终端性性代替通信的终端性2022年年12月月4第一章第一章 概述概述个人通信的理想个人通信的理想.2022年年12月月5第一章第一章 概述概述我们的目标我们的目标.移动上网移动上网移动电话移动电话0200400600800100012001400160018001995200020052010Subscriptions worldwide(millions)MobileFixedMobi

3、le InternetFixed Internet2022年年12月月6第一章第一章 概述概述移动业务超过固定业务移动业务超过固定业务.移动通信的驱动力移动通信的驱动力2022年年12月月第一章第一章 概述概述7MobilityIndividualityHigh-Speed information accessWidespread usage of the InternetMultimedia servicesCost reductionVariety of devicesRadioNetworkServicesMachine-to-machine communicationSystems b

4、eyond 3GEconomical trendsSocial trendsTechnological trends.课程要求与注意事项课程要求与注意事项2022年年12月月8第一章第一章 概述概述.n 主要讲授移动通信的主要讲授移动通信的基本概念、基本组成、基本基本概念、基本组成、基本原理、基本技术和典型系统原理、基本技术和典型系统。内容以当前广泛应。内容以当前广泛应用的移动通信系统和移动通信新技术为背景，力用的移动通信系统和移动通信新技术为背景，力求能反映近年来国内外移动通信的发展状况。求能反映近年来国内外移动通信的发展状况。第一章第一章 概述概述2022年年12月月9第一章第一章 概述概

5、述课程概述课程概述(1/2).n通过本课程的学习通过本课程的学习n了解移动通信的发展了解移动通信的发展n无线移动信道无线移动信道n多址与组网技术多址与组网技术n抗衰落技术抗衰落技术n蜂窝系统、蜂窝系统、GSM系统及增强系统系统及增强系统nCDMA与第三代移动通信系统与第三代移动通信系统n未来发展方向未来发展方向第一章第一章 概述概述2022年年12月月10第一章第一章 概述概述课程概述课程概述(2/2).n考核方式考核方式n平时成绩，平时成绩，15（考勤、作业）（考勤、作业）n期中考试成绩，期中考试成绩，15n期末考试成绩，期末考试成绩，70n答疑答疑n主楼主楼B3 411 程郁凡程郁凡nEm

6、ail：第一章第一章 概述概述2022年年12月月11第一章第一章 概述概述考试问题考试问题.n 第一章第一章+第八章：移动通信概述与发展（第八章：移动通信概述与发展（4学时）学时）n 第二章：移动通信电波传播与预测模型（第二章：移动通信电波传播与预测模型（8学时）学时）n 第三章：移动通信中的信源编码和调制解调技术（第三章：移动通信中的信源编码和调制解调技术（24学时）学时）n 第四章：抗衰落和链路性能增强技术（第四章：抗衰落和链路性能增强技术（68学时）学时）n 基于基于MATLAB的试验（的试验（4学时）学时）n 期中考试（期中考试（4学时）学时）n 第五章：蜂窝组网技术（第五章：蜂窝组

7、网技术（4学时）学时）n 第六章：第六章：GSM及其增强移动通信系统（及其增强移动通信系统（8学时）学时）n 第七章：第三代移动通信系统及其增强技术（第七章：第三代移动通信系统及其增强技术（4学时）学时）n复习复习（2学时）学时）每章学时安排根据实际情况会略有调整每章学时安排根据实际情况会略有调整第一章第一章 概述概述2022年年12月月12第一章第一章 概述概述教学计划教学计划.n现代通信原理现代通信原理n信号与系统信号与系统n电磁场与微波理论、天线原理电磁场与微波理论、天线原理n概率论概率论n线性代数线性代数第一章第一章 概述概述2022年年12月月13第一章第一章 概述概述基础知识要求基

8、础知识要求.n啜钢等编著，啜钢等编著，移动通信原理与系统移动通信原理与系统，北京邮，北京邮电大学出版社，电大学出版社，2009年年2月第二版。月第二版。n蔡涛等译，蔡涛等译，无线通信原理与应用无线通信原理与应用，电子工业，电子工业出版社出版社n祁玉生等著，祁玉生等著，现代移动通信系统现代移动通信系统，通信工程，通信工程丛书，人民邮电出版社。丛书，人民邮电出版社。n赵荣黎编著，赵荣黎编著，数字蜂窝移动通信系统数字蜂窝移动通信系统，电子，电子工业出版社工业出版社n骆健霞等译，骆健霞等译，GSM数字移动通信系统数字移动通信系统，电子，电子工业出版社工业出版社n许希斌等著，许希斌等著，CDMA系统工程

9、手册系统工程手册，人民邮，人民邮电丛书电丛书第一章第一章 概述概述2022年年12月月14第一章第一章 概述概述教学参考书教学参考书.常用缩略语常用缩略语(1/6)nAMPS:Advanced Mobile Phone System 先进移动电话系统nTACS:Total Access Communication System 全接入通信系统nNMT:Nordic Mobile Telephone 北欧移动电话（系统）nHCMTS:High Capacity Mobile Telephone System 大容量移动电话系统n3GPP:3rd Generation Partnership Pr

10、oject 第三代移动通信nPDC:Personal Digital Cellular telecommunication system（日本）个人数字蜂窝通信第一章第一章 概述概述2022年年12月月15第一章第一章 概述概述.常用缩略语常用缩略语(2/6)nGPRS：General Packet Radio Service 通用分组无线业务nWAP:Wireless Application Protocol 无线应用协议ni-Mode:Information Mode，日本提出的一种移动上网服务nDECT:Digital European Cordless Telephone 泛欧数字无绳

11、电话nPHS:Personal Handyphone System 个人便携式电话系统nPACS:Personal Access Communication System 个人接入通信系统nTETRA:TErrestrial Trunked RAdio 一种数字集群标准第一章第一章 概述概述2022年年12月月16第一章第一章 概述概述.常用缩略语常用缩略语(3/6)nUMTS:Universal Mobile Telecommunication System 通用移动通信系统nPLMN:Public Land Mobile Network 公共陆地移动网nPLMTS:Public Land

12、Mobile Telecommunication System 公用陆地移动通信系统nPSTN:Public Switching Telephone Network 公用电话交换网nGSM:Global System for Mobile communication 全球移动通信系统nPCN:Personal Communication Network 个人通信网第一章第一章 概述概述2022年年12月月17第一章第一章 概述概述.常用缩略语常用缩略语(4/6)nFDMA:Frequency Division Multiple Access 频分多址nTDMA:Time Division Mu

13、ltiple Access 时分多址nCDMA:Code Division Multiple Access 码分多址nSDMA:Space Division Multiple Access 空分多址nFDD:Frequency Division Duplex 频分双工nTDD:Time Division Duplex 时分双工nIMT:International Mobile Telecommunication 国际移动通信nIMT-DS:Direct Spread 对应WCDMA（宽带CDMA）第一章第一章 概述概述2022年年12月月18第一章第一章 概述概述.常用缩略语常用缩略语(5/6

14、)nIMT-MC:Multi Carrier 多载波，对应cdma2000nIMT-TC:Time Code,对应TD-SCDMAnIMT-SC:Single Carrier,对应UWC-136nIMT-FT:Frequency Time,对应DECTnLAN:Local Area Network 局域网nBSS:Base Station Subsystem 基站子系统nBTS:Base Transceiver Station 基站收发信台nBSC:Base Station Controller 基站控制器nMS:Mobile Station 移动台第一章第一章 概述概述2022年年12月月1

15、9第一章第一章 概述概述.常用缩略语常用缩略语(6/6)nMSS:Mobile Switch Subsystem 交换分系统nMSC:Mobile Switch Center 移动业务交换中心nHLR:Home Location Register 归属位置寄存器nVLR:Visitor Location Register 访问位置寄存器nAUC:AUthentication Center 鉴权中心nOSS:Operation Support System 操作与支持系统nOMC:Operation and Maintenance Center 操作与维护中心nNMC:Network Manag

16、er Center 网络管理中心nGoS:Grade Of Service 服务质量等级第一章第一章 概述概述2022年年12月月20第一章第一章 概述概述.第一章第一章 概述概述2022年年12月月21第一章第一章 概述概述.第一章第一章 概述概述n 学习重点和要求：学习重点和要求：n 掌握移动通信的基本概念掌握移动通信的基本概念n掌握移动通信的分类与应用系统掌握移动通信的分类与应用系统n 掌握移动通信的特点和工作方式掌握移动通信的特点和工作方式 n掌握移动通信的发展概况掌握移动通信的发展概况第一章第一章 概述概述2022年年12月月22第一章第一章 概述概述.第一章第一章 内容内容1.1

17、移动通信的分类及应用系统移动通信的分类及应用系统1.2 移动通信的特点和工作方式移动通信的特点和工作方式1.3 移动通信的发展简述移动通信的发展简述 第一章第一章 概述概述2022年年12月月23第一章第一章 概述概述.第一章第一章 概述概述2022年年12月月24第一章第一章 概述概述.n广义移动通信概念广义移动通信概念n通信双方或至少其中一方在运动状态中（或临通信双方或至少其中一方在运动状态中（或临时静止状态）进行信息交互的通信方式。时静止状态）进行信息交互的通信方式。n移动通信是移动体之间的通信，或移动体与固移动通信是移动体之间的通信，或移动体与固定体之间的通信。定体之间的通信。n移动体

18、可以是人，也可以是汽车、火车、轮船、移动体可以是人，也可以是汽车、火车、轮船、收音机等在移动状态中的物体。收音机等在移动状态中的物体。n采用电磁波为传输媒介的无线通信采用电磁波为传输媒介的无线通信 n狭义移动通信概念狭义移动通信概念n蜂窝移动通信系统蜂窝移动通信系统第一章第一章 概述概述2022年年12月月25第一章第一章 概述概述什么是移动通信什么是移动通信.n移动通信的分类：移动通信的分类：n民用设备和军用设备（使用对象）民用设备和军用设备（使用对象）n陆地通信、海上通信和空中通信（使用环境）陆地通信、海上通信和空中通信（使用环境）n专用网和公用网（服务范围）专用网和公用网（服务范围）n局

19、域网和广域网（覆盖范围）局域网和广域网（覆盖范围）nFDMA、TDMA、CDMA（多址方式）（多址方式）n单工、双工单工、双工(TDD和和FDD)（工作方式（工作方式）n 第一章第一章 概述概述2022年年12月月26第一章第一章 概述概述移动通信的分类及应用系统移动通信的分类及应用系统.n移动通信的应用系统移动通信的应用系统n陆地公众蜂窝移动通信系统陆地公众蜂窝移动通信系统n宽带无线接入宽带无线接入n无线局域网无线局域网n集群通信集群通信n无绳电话无绳电话n卫星移动通信卫星移动通信 n分组无线网分组无线网第一章第一章 概述概述陆地公众蜂窝移动通信系统是移动通信中发展最快、陆地公众蜂窝移动通信

20、系统是移动通信中发展最快、规模最大的系统规模最大的系统2022年年12月月27第一章第一章 概述概述移动通信的分类及应用系统移动通信的分类及应用系统.无线与移动通信的种类无线与移动通信的种类(按频段分类按频段分类)n中长波通信中长波通信 1MHzn短波通信短波通信 1MHz30MHzn超短波通信超短波通信 30MHz-1GHzn微波通信微波通信 1 GHz-几十几十GHzn毫米波通信毫米波通信 几十几十GHzn红外光通信红外光通信n大气激光通信大气激光通信n 2022年年12月月28第一章第一章 概述概述.2022年年12月月29第一章第一章 概述概述移动通信的分类及应用系统移动通信的分类及应

21、用系统.移动通信的分类及应用系统移动通信的分类及应用系统n蜂窝移动通信系统蜂窝移动通信系统PSTNBTSMSCBTSIP NET GATEWAY2022年年12月月30第一章第一章 概述概述.移动通信的分类及应用系统移动通信的分类及应用系统n宽带无线接入宽带无线接入 通过无线通信的方式实现对核心网络的接入通过无线通信的方式实现对核心网络的接入n具有与有线接入技术相当的速率和质量具有与有线接入技术相当的速率和质量n与蜂窝移动通信系统相比与蜂窝移动通信系统相比n速率更高：最大可达几百速率更高：最大可达几百Mbpsn对用户终端的移动性支持有限：最大十几对用户终端的移动性支持有限：最大十几Km/hn应

22、用广泛应用广泛n高速高速Internet接入、移动办公接入、移动办公n家庭信息家电联网家庭信息家电联网n军事、救灾、探险军事、救灾、探险n2022年年12月月31第一章第一章 概述概述.移动通信的分类及应用系统移动通信的分类及应用系统n宽带无线接入主流技术分类宽带无线接入主流技术分类n无线局域网技术无线局域网技术(WLAN)nIEEE 802.11家族家族,ETSI HIPERLANn无线个域网技术无线个域网技术(WPAN)nIEEE 802.15家族家族,Bluetoothn无线城域网技术无线城域网技术(WMAN)nIEEE 802.16家族家族,ETSI HIPERMAN2022年年12月

23、月32第一章第一章 概述概述.移动通信的分类及应用系统移动通信的分类及应用系统n什么是无线局域网？什么是无线局域网？n无线局域网是固定局域网的一种延伸。无线局域网是固定局域网的一种延伸。n没有线缆限制的网络连接。没有线缆限制的网络连接。n对用户来说是完全透明的，与有线局域网一样。对用户来说是完全透明的，与有线局域网一样。Access PointAir interfaceWLAN Card2022年年12月月33第一章第一章 概述概述.移动通信的分类及应用系统移动通信的分类及应用系统n集群系统集群系统n集群系统是一种集群系统是一种专用专用高级移动调度系统，由控高级移动调度系统，由控制中心、基站、

24、调度台、移动台组成。制中心、基站、调度台、移动台组成。n集群通信应用方向：集群通信应用方向：n公安系统公安系统-公安指挥调度公安指挥调度n水利系统水利系统-汛期专用汛期专用n交通系统交通系统-运输管理、出租车调度运输管理、出租车调度n电力系统电力系统-数传、指挥系统数传、指挥系统n铁路系统铁路系统-铁道移动调度、售票网等铁道移动调度、售票网等第一章第一章 概述概述2022年年12月月34第一章第一章 概述概述.n卫星通信系统卫星通信系统n卫星通信系统覆盖广、通信距离远、不受地理环境限卫星通信系统覆盖广、通信距离远、不受地理环境限制、话音质量优，但手机笨重，手机价格与通话费用制、话音质量优，但手

25、机笨重，手机价格与通话费用高，传输速率低。高，传输速率低。n同步轨道卫星系统同步轨道卫星系统n离地太远（离地太远（35680km），信号衰减大，传输时延长，不利），信号衰减大，传输时延长，不利于进行全球个人移动通信。于进行全球个人移动通信。n中低轨道非同步卫星系统中低轨道非同步卫星系统n中轨：中轨：10000km上下；上下；n低轨：低轨：5001500km，如铱系统，如铱系统n全球星系统等。全球星系统等。第一章第一章 概述概述2022年年12月月35第一章第一章 概述概述移动通信的分类及应用系统移动通信的分类及应用系统.第一章第一章 概述概述2022年年12月月36第一章第一章 概述概述.移动

26、通信的特点移动通信的特点n频谱拥挤、频谱需严格菅理频谱拥挤、频谱需严格菅理n电波传播存在衰落、多径等问题电波传播存在衰落、多径等问题n面临环境的干扰和噪声面临环境的干扰和噪声n存在高速移动和大动态范围的要求存在高速移动和大动态范围的要求n对移动台体积、重量、功耗的要求高对移动台体积、重量、功耗的要求高n系统复杂，系统需组网，网络需有越区切系统复杂，系统需组网，网络需有越区切换、漫游等功能换、漫游等功能2022年年12月月37第一章第一章 概述概述.第一章第一章 概述概述2022年年12月月38第一章第一章 概述概述移动通信的特点和工作方式移动通信的特点和工作方式.移动通信的特点和工作方式移动通

27、信的特点和工作方式n移动通信的核心工作方式移动通信的核心工作方式n多址工作方式多址工作方式 n-FDMA,TDMA,CDMA,SDMA,PDMAn收发工作方式收发工作方式n 单工、双工（单工、双工（TDD,FDD）第一章第一章 概述概述2022年年12月月39第一章第一章 概述概述.多址方式多址方式 在移动通信中，许多用户同时通话，以在移动通信中，许多用户同时通话，以不同的移动信道分隔，防止相互干扰的技不同的移动信道分隔，防止相互干扰的技术方式称为多址方式。术方式称为多址方式。n频分多址频分多址(FDMA)(FDMA)n时分多址时分多址(TDMA)(TDMA)n码分多址码分多址(CDMA)(C

28、DMA)n空分多址空分多址(SDMA)(SDMA)n包分多址包分多址(PDMA)(PDMA)2022年年12月月40第一章第一章 概述概述.FDMA信道1信道2信道3信道N代码频率时间 2022年年12月月41第一章第一章 概述概述.TDMA信道1信道2信道3代码频率时间时隙信道N2022年年12月月42第一章第一章 概述概述.CDMA信道1信道2信道3信道N代码频率时间2022年年12月月43第一章第一章 概述概述.单工收发工作方式单工收发工作方式n单工方式单工方式n单工：单工：通信双方收发不能同时进行，只能交替通信双方收发不能同时进行，只能交替进行。进行。n同频单工：收发使用同一频率同频单

29、工：收发使用同一频率n异频单工：收发使用不同频率异频单工：收发使用不同频率n优点：优点：设备简单。设备简单。n缺点：缺点：操作不便、不适合复杂系统。操作不便、不适合复杂系统。第一章第一章 概述概述2022年年12月月44第一章第一章 概述概述.单工收发工作方式单工收发工作方式基站基站移动台移动台基站基站移动台移动台第一章第一章 概述概述2022年年12月月45第一章第一章 概述概述.单工方式示意图单工方式示意图发射机发射机接收机接收机发射机发射机接收机接收机AB1f1f1f1f1f同频单工同频单工1f1f1f异频异频单工单工2f2f2f单工收发工作方式单工收发工作方式第一章第一章 概述概述20

30、22年年12月月46第一章第一章 概述概述.双工收发工作方式双工收发工作方式n双工方式双工方式:通信双方收发能同时工作的方式通信双方收发能同时工作的方式(频分双工和时分双工频分双工和时分双工)n优点优点：收发有隔离带，抗干扰能力增强，使用：收发有隔离带，抗干扰能力增强，使用方便，便于接口，适宜多信道同时工作。方便，便于接口，适宜多信道同时工作。第一章第一章 概述概述2022年年12月月47第一章第一章 概述概述.双工收发工作方式双工收发工作方式基站基站移动台移动台1移动台移动台2第一章第一章 概述概述2022年年12月月48第一章第一章 概述概述.双工收发工作方式双工收发工作方式双工方式示意图

31、双工方式示意图双双工工器器2f2f2f1f1f1f频分双工频分双工(FDD)发射机发射机接收机接收机发射机发射机接收机接收机移动台移动台A基站基站B1f1f1f时分双工时分双工(TDD)2022年年12月月49第一章第一章 概述概述.双工收发工作方式双工收发工作方式双工方式：通信双方收发能同时工作的方式双工方式：通信双方收发能同时工作的方式 收信收信 发信发信频率分隔频率分隔 收信收信 发信发信时间分隔时间分隔时间时间频率频率FDDFDDTDDTDD1f2f12tt34tt第一章第一章 概述概述2022年年12月月50第一章第一章 概述概述.双工收发工作方式双工收发工作方式nFDD和和TDD的

32、概念：的概念：nFDD：利用两个不同的频率进行区分。由于收：利用两个不同的频率进行区分。由于收发频带和接收频带有一定间隔，可以提高抗干发频带和接收频带有一定间隔，可以提高抗干扰能力，技术简单扰能力，技术简单 nTDD：利用同一频率，但不同的时间槽进行区：利用同一频率，但不同的时间槽进行区分分第一章第一章 概述概述2022年年12月月51第一章第一章 概述概述.双工收发工作方式双工收发工作方式nTDD系统的优势在于系统的优势在于:n便于频谱分配便于频谱分配n电波传播特性具有对称性电波传播特性具有对称性n设备成本较低设备成本较低n适于不对称业务适于不对称业务第一章第一章 概述概述2022年年12月

33、月52第一章第一章 概述概述.第一章第一章 概述概述2022年年12月月53第一章第一章 概述概述.n1864 年麦克斯韦从理论上证明了电磁波的存在年麦克斯韦从理论上证明了电磁波的存在 n1897年年M.G.马可尼在固定站与一艘拖船之间完成了马可尼在固定站与一艘拖船之间完成了一项无线通信试验，揭开了移动通信历史的序幕。一项无线通信试验，揭开了移动通信历史的序幕。n1928年，美国警用车辆的车载无线电系统，标志移年，美国警用车辆的车载无线电系统，标志移动通信开始。动通信开始。n1946年，年，Bell实验室在圣路易斯建立第一个公用汽实验室在圣路易斯建立第一个公用汽车电话网。车电话网。n1960s

34、，实现无线频道自动选择并能自动接续到公，实现无线频道自动选择并能自动接续到公用电话网。用电话网。第一章第一章 概述概述2022年年12月月54第一章第一章 概述概述移动通信发展简述移动通信发展简述.n关键性的突破关键性的突破:n1978年，美国年，美国Bell实验室研制成功蜂窝移动通实验室研制成功蜂窝移动通信系统，使移动通信开始走向大公众应用。信系统，使移动通信开始走向大公众应用。n今天公众蜂窝移动通信系统是移动通信系统的今天公众蜂窝移动通信系统是移动通信系统的代表，也是发展最快的系统。代表，也是发展最快的系统。n全球移动通信的用户数己远远超过固定电话的全球移动通信的用户数己远远超过固定电话的

35、用户数。移动互联网应用正在开创信息技术新用户数。移动互联网应用正在开创信息技术新时代。时代。n中国手机用户己超过中国手机用户己超过9亿部亿部，中国是全球第一，中国是全球第一大移动通信用户的国家。大移动通信用户的国家。第一章第一章 概述概述2022年年12月月55第一章第一章 概述概述移动通信发展简述移动通信发展简述.n1980s，第一代移动通信系统，第一代移动通信系统n1983年美国的年美国的AMPSn1980年北欧的年北欧的NMTn1979年日本的年日本的NAMTSn1985年英国年英国TACS系统系统n1990s，第二代移动通信系统，第二代移动通信系统n1992年欧洲的年欧洲的GSMn19

36、91年北美的年北美的IS-54n1993年日本的年日本的PDCn1993年美国提出的年美国提出的IS-95（CDMA）n2000s，第三代移动通信系统，第三代移动通信系统n欧洲、日本的欧洲、日本的WCDMA n北美的北美的CDMA-2000 n中国的中国的TD-SCDMA第一章第一章 概述概述2022年年12月月56第一章第一章 概述概述移动通信发展简述移动通信发展简述.n第一代移动通信特点第一代移动通信特点n以模拟通信为特征的移动通信以模拟通信为特征的移动通信n模拟话音与传输模拟话音与传输n仅为宏小区仅为宏小区n频谱利用率低频谱利用率低n保密性差、通话质量差保密性差、通话质量差n主要接入技术

37、：主要接入技术：FDMAn主要代表：主要代表：AMPS(美国美国)、TACS(欧洲欧洲)第一章第一章 概述概述2022年年12月月57第一章第一章 概述概述移动通信发展简述移动通信发展简述.n第二代移动通信特点第二代移动通信特点n以数字通信为特征的移动通信以数字通信为特征的移动通信n数字话音和数据通信数字话音和数据通信n宏宏/微小区微小区n频谱利用率高、容量大频谱利用率高、容量大n多种业务、多种先进技术多种业务、多种先进技术n保密性好主要接入技术：保密性好主要接入技术：TDMA、CDMAn数据速率：数据速率：9.6k32Kbpsn主要标准：主要标准：GSM(欧洲欧洲)，IS-95(窄带窄带CD

38、MA)第一章第一章 概述概述2022年年12月月58第一章第一章 概述概述移动通信发展简述移动通信发展简述.n2.5代移动通信代移动通信n第二代提供的以话音为主的业务无法满足人们的第二代提供的以话音为主的业务无法满足人们的需求。需求。n在第二代移动通信基础上，通过增加网络和数据在第二代移动通信基础上，通过增加网络和数据业务的协议，研发出来适用于数据通信的移动系业务的协议，研发出来适用于数据通信的移动系统。统。n典型：典型：GPRS，CDMA2000 1xn缺点：基于第二代系统，先天不足，无法从根本缺点：基于第二代系统，先天不足，无法从根本上提高系统容量和频谱效率。上提高系统容量和频谱效率。第一

39、章第一章 概述概述2022年年12月月59第一章第一章 概述概述移动通信发展简述移动通信发展简述.n第三代移动通信，第三代移动通信，IMT-2000nInternational Mobile Telecommunication 2000nIMT-2000的名称为第三代移动通信系统制的名称为第三代移动通信系统制定了总目标：定了总目标：n 工作在工作在2000MHz频段频段n 在在2000年年左右商用左右商用第一章第一章 概述概述2022年年12月月60第一章第一章 概述概述移动通信发展简述移动通信发展简述.v 第三代移动通信系统第三代移动通信系统3大标准大标准nWCDMA(欧洲、日本欧洲、日本)

40、（CDMA、FDD）ncdma2000(北美北美)（CDMA、FDD）nTD-SCDMA(中国中国)（CDMA/TDMA、TDD）第一章第一章 概述概述2022年年12月月61第一章第一章 概述概述移动通信发展简述移动通信发展简述.李世鹤：李世鹤：TD-SCDMA创始人创始人62.第一章第一章 概述概述2022年年12月月63第一章第一章 概述概述移动通信发展简述移动通信发展简述.n第三代移动通信特点第三代移动通信特点频谱利用率高频谱利用率高服务质量好服务质量好高速传输支持多媒体业务高速传输支持多媒体业务室内环境至少室内环境至少2Mbps步行环境至少步行环境至少384kbps车速环境至少车速环

41、境至少144kbps传输速率按需分配传输速率按需分配支持上、下行链路的不对称需求支持上、下行链路的不对称需求易于从第二代系统过渡易于从第二代系统过渡支持全球无缝漫游支持全球无缝漫游第一章第一章 概述概述2022年年12月月64第一章第一章 概述概述移动通信发展简述移动通信发展简述.TIATIATTATTAT1P1T1P1ARIBARIB/TTC/TTCGSM-based UMTSMobile IP第三代移动通信标准合作计划组织第三代移动通信标准合作计划组织IS-41+CDMA2000+M-IP ArchitectureIMT-2000ITU-T SSGITU-R WP 8F2022年年12月月

42、65第一章第一章 概述概述.3G增强技术增强技术ncdma20001X增强技术增强技术1XEV 第一阶段第一阶段1XEV-DO(Data Only，前向链路峰，前向链路峰值数据速率达值数据速率达2.4Mbps,平均平均650kbps)第二阶段第二阶段1XEV-DV(Data and Voice，前向链，前向链路峰值数据速率超过路峰值数据速率超过5Mbps)nWCDMA增强技术增强技术 高速下行分组接入高速下行分组接入(HSDPA)技术，前向技术，前向链路达链路达10Mbps左右左右2022年年12月月66第一章第一章 概述概述.More mobile devices than PCs and

43、TVs combined worldwide手机用户数超过手机用户数超过PCPC与与TVTV保有量保有量移动终端将成为未来上网最主要的终端移动终端将成为未来上网最主要的终端67.移动互联网移动互联网:开启广阔应用开启广阔应用n移动互联网相对固移动互联网相对固定互联网具有实时定互联网具有实时性、交互性、低成性、交互性、低成本、个性化和位置本、个性化和位置感知能力感知能力n但移动互联网但移动互联网=移移动接入动接入互联网互联网nTCP/IP并不是按并不是按照对移动互联网应照对移动互联网应用优化的用优化的n移动互联网可能涉移动互联网可能涉及网络协议和网络及网络协议和网络体系的演进体系的演进Secur

44、ityError-handlingConfiguration PerformanceAccountingManagerSecurityError-handlingConfiguration PerformanceAccountingManagerServices来源：来源：Prof.Dr.-Ing.habil ahin Albayrak，DAI-Labor,Technische Universitt Berlin，“Future Telecommunication(ICT)World”68.智能手机推动移动互联网发展智能手机推动移动互联网发展%of usersMobileVideoSocial

45、 Network AccessFacebookYouTubeGoogleMapsiPhone30.9%49.7%20.0%30.4%36.0%All phones4.6%4.0%1.5%1.0%2.6%Source:MMetrics,March 2008%of time spentInternetMusiceMailiPhone12.1%11.9%10.4%All phones2.4%2.5%2.8%Source:iSuppli,April 2008据据Nielsen MobileNielsen Mobile预测，到预测，到20122012年移动互联网的用户将超过使用年移动互联网的用户将超过使

46、用计算机上网的用户数。计算机上网的用户数。2022年年12月月69第一章第一章 概述概述.移动数据业务快速增长移动数据业务快速增长n全球移动业务收入全球移动业务收入(2004(2004 2009)2009)年增年增 9 9，其中，其中n话音和其他年增话音和其他年增 6%n数据业务年增数据业务年增 23%Source:Nokia 20052022年年12月月70第一章第一章 概述概述.WiMAX的挑战的挑战nWorld interoperability for Microwave Accessn2001年年4月成立的无线宽带接入厂商和芯片制造商的月成立的无线宽带接入厂商和芯片制造商的一个非营利工

47、业贸易联盟组织一个非营利工业贸易联盟组织。n与与IEEE 802.16之间有非常紧密的联系之间有非常紧密的联系，802.16是标是标准的制定者，准的制定者，Wimax是标准的推动者。是标准的推动者。nWiMAX逐步成为了逐步成为了IEEE802.16技术在市场推广方面技术在市场推广方面采用的名称。也可以说是采用的名称。也可以说是802.16d/e技术的别称适应技术的别称适应多种环境，与不同网络互通，提供无缝漫游和业务多种环境，与不同网络互通，提供无缝漫游和业务一致性，采用开放结构，易于与第二代系统的过渡一致性，采用开放结构，易于与第二代系统的过渡演进和新技术的引入。演进和新技术的引入。2022

48、年年12月月71第一章第一章 概述概述.WiMAX的挑战的挑战n802.16主要标准系列主要标准系列n802.16 dn固定无线接入空中接口标准，覆盖范围固定无线接入空中接口标准，覆盖范围10-50公里公里n802.16en移动宽带无线接入空中接口标准移动宽带无线接入空中接口标准n802.16mn1G高速无线移动标准高速无线移动标准2022年年12月月72第一章第一章 概述概述.WiMAX的应用场合的应用场合固定固定Licensed and Unlicensed E1/T1&DSL 级的服务级的服务便携便携Licensed and Unlicensed用户用户DSL 级的服务级的服务移动移动L

49、icensed宽带数据率宽带数据率802.16HiperMAN企业企业/回路回路(Backhaul)802.16HiperMAN住宅住宅接入接入游牧游牧（Nomadic）蜂窝蜂窝宽带宽带2.5G,3G基于基于固定地点固定地点802.11 Hot Spots802.16e2022年年12月月73第一章第一章 概述概述.WiMAX成为成为3G标准标准n2007年年10月月19日，日，WiMAX被被ITU批准成为批准成为3G的一部份。的一部份。nWiMAX 3G定义：定义：nTDD 方式，方式，nOFDMA WMANn2.5-2.69频段，频段，3G扩展频段扩展频段2022年年12月月74第一章第一

50、章 概述概述.3G新演进新演进n3G技术面临市场的压力技术面临市场的压力n来自来自WiMAX技术的竞争技术的竞争n延长延长3G生命期，保证生命期，保证3G许可证费用的回收许可证费用的回收n增强型增强型3G技术、技术、S3G、3.9G、E3Gn引入先进的、全新的无线技术引入先进的、全新的无线技术n数据传输速率提高一个数量级数据传输速率提高一个数量级n3GPP/3GPP2全面启动了新一代全面启动了新一代3G技术的研究技术的研究n2007年中完成标准的制定年中完成标准的制定n2010年左右商用年左右商用2022年年12月月75第一章第一章 概述概述.3GPP LTEn3GPP LTE（Long Te