《移动通信原理与系统》课件第一章 移动通信概述.ppt

1、第一章第一章 移动通信概述移动通信概述 Mobile Communication Theory目录目录移动通信发展简述移动通信发展简述 1.1移动通信的特点移动通信的特点 1.2移动通信的工作方式移动通信的工作方式 1.3移动通信的分类及应用系统移动通信的分类及应用系统 1.4普通用户对移动通信的认识普通用户对移动通信的认识v 普通手机、智能手机、苹果普通手机、智能手机、苹果iphoneiphone、三星（、三星（AndroidAndroid）手机）手机v 电话、短信、彩信、彩铃电话、短信、彩信、彩铃v 飞信、飞信、QQQQ、微信、易信、微信、易信v 漫游、呼叫转移漫游、呼叫转移v 2G2G、

2、3G3G、4G4Gv GSMGPRSCDMATD-SCDMAWCDMATD-LTEFDD LTEGSMGPRSCDMATD-SCDMAWCDMATD-LTEFDD LTEv 蓝牙、蓝牙、WiFiWiFi、SIMSIM卡、卡、UIMUIM卡卡v 三模、双卡双待、三频、三模、双卡双待、三频、5 5模模1010频频v 信号弱、无信号、掉线、打不通（嘟嘟、你拨打的电话已关机、你呼信号弱、无信号、掉线、打不通（嘟嘟、你拨打的电话已关机、你呼叫的用户不在服务区）、听不清楚、上网速度慢叫的用户不在服务区）、听不清楚、上网速度慢v“你所拨打的电话不在服务区你所拨打的电话不在服务区”，“你拨打的电话已经关机你拨

3、打的电话已经关机”Mobile Communication Theory社会对通信的需求不断发展社会对通信的需求不断发展v 2020世纪的概念：世纪的概念：五个五个W W，“任何人（任何人（WhoeverWhoever）在任何地）在任何地方（方（WhereverWherever）任何时间（）任何时间（WheneverWhenever）可以同任何人（）可以同任何人（WhomeverWhomever）进行任何形式（）进行任何形式（WhateverWhatever）的通信）的通信”。v 2121世纪的目标是实现世纪的目标是实现“任何地方、任何时候、任何人任何地方、任何时候、任何人”（anywhere

4、,anytime,anyone)anywhere,anytime,anyone)的通信的通信,实现实现“处处、时时处处、时时、人人、人人”（everywhere,all-the-time,everyoneeverywhere,all-the-time,everyone）的通）的通信信v现在和未来现在和未来 IoT(Internet of Things)IoT(Internet of Things)v通信技术高速发展带来的代价通信技术高速发展带来的代价数字芯片的处理能力数字芯片的处理能力每个每个18月月就增加就增加1倍倍（摩尔定律）（摩尔定律）用户数据速率以用户数据速率以指数指数形式增长形式增长

5、5无线通信技术的速率发展速度无线通信的无线通信的速率每速率每5年年增加增加10倍倍通信高速发展带来通信高速发展带来l 频谱资源紧张频谱资源紧张l 能量资源浪费能量资源浪费l 运营商利润降低运营商利润降低Mobile Communication Theory1.1 移动通信发展简述移动通信发展简述 A/D接入方式接入方式 典型代表典型代表第一代（1G）模拟蜂窝系统 FDMA美国AMPS系统，欧洲TACS系统第二代（2G）数字蜂窝系统 TDMAGSM系统 CDMAN-CDMA系统 目标目标典型代表典型代表过渡代（2.5G）高速传输GPRS,CDMA20001X系统第三代（3G）IMT-2000全球

6、漫游，高质量多媒体业务，系统容量、管理能力、保密性和服务质量均有很大改善欧洲WCDMA系统，北美CDMA2000系统，中国TD-SCDMA系统第四代（4G）IMT-Advanced高速率，各种数据话音业务，全IP，多协议，新技术4G网络标准(FDD-LTETD-LTE)移动通信移动通信是指通信双方或至少有一方在是指通信双方或至少有一方在运动运动状态下进行信息交换状态下进行信息交换的通信体制的通信体制先驱者先驱者：1946年第一个推出移动电话AT&TMobile Communication Theory1.2 移动通信的特点移动通信的特点 复杂的无线传播环境导致信号衰落复杂的无线传播环境导致信号

7、衰落需要确保信号传输的质量需要确保信号传输的质量干扰有互调干扰（干扰有互调干扰（intermodulation interferenceintermodulation interference）邻道干扰（邻道干扰（Adjacent channel interferenceAdjacent channel interference）共道共道干扰（干扰（CochannelCochannel Interfere Interfere）Mobile Communication Theory1.2 移动通信的特点移动通信的特点 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，

8、从而构成干扰相邻或邻近的信道（或频道）之间，由于一个强信号串扰弱信号而造成的干扰相同载频电台之间的干扰无线频谱资源有限无线频谱资源有限有效利用频率的措施有效利用频率的措施涉及位置区的变化涉及位置区的变化涉及安全问题涉及安全问题要求稳定可靠，要求携带方便要求低功耗要求能耐高低温Mobile Communication Theory1.2 移动通信的特点移动通信的特点 1.2 移动通信的特点移动通信的特点 v资源受限资源受限 无线电频谱是一种资源 无线电频谱可以正交分割(时间频率空间)相同时间频率空间上不能同时应用 用于通信的无线频谱资源奇缺v性能评价性能评价 传输性能:误码率、传输速率、频谱效率

9、、时延、QoS、QoE 网络性能：用户数、系统吞吐率、切换成功率、掉线率.Mobile Communication Theory1.3 2G、3G 移动通信频谱移动通信频谱vGSM890915 MHz（移动台发、基站收）935960 MHz（基站发、移动台收）17101755 MHz（移动台发、基站收）18051850 MHz（基站发、移动台收）vCDMA824849 MHz（移动台发、基站收）869894 MHz（基站发、移动台收）v WCDMA1920-1935MHz（移动台发、基站收）2110-2125MHz（基站发、移动台收）Mobile Communication Theory4G移

10、动通信频谱移动通信频谱 vTD-LTE频段：频段：中国移动分配130MHz带宽，分别为1880-1900 MHz、2320-2370 MHz、2575-2635 MHz；中国联通分配40MHz带宽，分别为2300-2320 MHz、2555-2575 MHz；中国电信分配40MHz带宽，分别为2370-2390 MHz、2635-2655 MHz。vFDD LTE频段：频段：中国电信分配1.8GHz 频段(1755-1785MHZ/1850-1880MHz)，中国联通分配 2.1GHz 频段(1955-1980MHz/2145-2170MHz)。Mobile Communication The

11、oryMobile Communication TheoryMobile Communication Theory双工通信发 话 器受 话 器发 射 机接 收 机ATRf1f2TRf1f2B天 线 共 用 器图 1-4 双 工 方 式Mobile Communication Theory半双工通信发 话 器受 话 器发 射 机接 收 机ATRf1f2TRf1f2B天 线 共 用 器图 1-5 半 双 工 方 式Mobile Communication Theory单工通信 Mobile Communication Theory移动中继方式 TRTRTR单工中继f1f2f1f2TRTRTRTR双

12、工中继f1f1f2f2图1-6 同频（双频）单工方式Mobile Communication Theory1.5 移动通信的分类及应用系统 民用设备 陆地通信使用对象 使用环境 海上通信 军用设备 空中通信 频分多址（FDMA）宽域网多址方式 时分多址（TDMA）覆盖范围 局域网 码分多址（CDMA）个域网 电话网 专用网业务类型 数据网 服务范围 综合业务网 公用网 同频单工工作方式 双频单工 模拟网 双频双工 信号形式 半双工 数字网Mobile Communication Theory1.5 移动通信的应用系统Mobile Communication Theory1.6 移动通信网络发展

13、移动通信网络发展-融合化融合化I P 核 心 网网 关P S T N/I S D NI N T E R N E T路 由 器4 G R A N（4 G 无 线 接入 网）W L A N(无 线 局 域 网）4 G R A N（4 G 无 线 接入 网）4 G R A N（4 G 无 线 接入 网）网 关2 G、3 G R A N（2 G、3 G 无 线 接入 网）M N(M o v a b l en e t w o r k)M N(M o v a b l en e t w o r k)M T(移 动 终 端)M T(移 动 终 端)M T(移 动 终 端)M T(移 动 终 端)移动通信网络发展移动通信网络发展-分离化分离化云云应应用用应应用用管管接接入入网网核核心心网网Wireless Supports People Navigating