移 动 通 信 李 蕾 东北电力大学信息工程学院通信工程系.

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1 移 动 通 信 李 蕾 东北电力大学信息工程学院通信工程系

2 课 程 介 绍

3 李 蕾 自我介绍 Email：xxll@mail.nedu.edu.cn 答疑时间： 信息工程学院通信工程系
李 蕾 信息工程学院通信工程系 办公地点：信息工程学院通信工程系办公室（四楼） 手机： 答疑时间：

4 成绩评定方法 出勤与作业: 20% 出勤: 作业:论文 要求：论文>2000字,移动通信相关新技术 交论文：打印后上交 实验：20%
出勤与作业: 20% 出勤: 作业:论文 要求：论文>2000字,移动通信相关新技术 交论文：打印后上交 实验：20% 期末考试：60%，开卷

5 课程讲授 目标“内容新，范围广” 专业必修课程，侧重点是“基本概念”和“最新的技术介绍” 54个学时不可能掌握该领域的方方面面
建立起整个领域的研究框架和基本概念，作为未来学习、工作和研究的基础 目标“内容新，范围广”

6 学习方法 主动学习， 多看参考书和文献， 比较、归纳和总结， 无权威论，敢于发表自己的观点和看法 “轻松、活泼、学有所获”

7 教学目标 【教学目标】将以现代移动通信系统为背景，讲述移动通信的基本概念和典型移动通信系统的基本原理。
【教学重点】是移动通信中的基本概念，通信信道的分析，移动通信中的关键技术和典型移动通信系统结构。 【教学要求】强调基本概念，内容新、范围广，主要为现有、正在发展和未来技术为主。

8 教学参考书 李建东,郭梯云等，《移动通信》，西安电子科技大学出版社 --- 内容全面
李建东,郭梯云等，《移动通信》，西安电子科技大学出版社 --- 内容全面 赵荣黎编著，《数字蜂房移动通信系统》，电子工业出版社 概念清晰 蒋同泽著，《现代移动通信系统》，电子工业出版社 一般 蔡涛等译，《无线通信原理与应用》，电子工业出版社 概念清晰易懂 许希斌等译，《CDMA系统工程手册》，人民邮电出版社 CDMA的工具书 黎洪松著，《数字通信原理》，西安电子科技大学出版社

9 第1章 概 论 1.1 移动通信的主要特点 1.2 移动通信系统的分类 1.3 常用移动通信系统 1.4 移动通信的基本技术
第1章 概 论 1.1 移动通信的主要特点 1.2 移动通信系统的分类 1.3 常用移动通信系统 1.4 移动通信的基本技术 1.5移动通信的发展历程和发展方向 思考题与习题

10 1.1 移动通信的主要特点 基本概念---“动中通” 通信双方至少有一方处在移动情况下(或临时静止)的相互信息传输和交换 终端的移动性
1.1 移动通信的主要特点 基本概念---“动中通” 通信双方至少有一方处在移动情况下(或临时静止)的相互信息传输和交换 移动通信解决因为人的移动产生的动中通问题 终端的移动性 手持机、车载台 个人的移动性 SIM卡方式支持的业务 业务的移动性 200号等业务

11 1.1 移动通信的主要特点 1. 移动通信必须利用无线电波进行信息传输 2. 移动通信是在复杂的干扰环境中运行的
1.1 移动通信的主要特点 1. 移动通信必须利用无线电波进行信息传输 运行环境复杂，电波多路径传播，用户高速移动 2. 移动通信是在复杂的干扰环境中运行的 开放式环境，受到多种干扰，邻道，同信道，互调 3. 移动通信可以利用的频谱资源非常有限，而移动通信业务量的需求却与日俱增 用户容量问题， 业务容量问题 4. 移动通信系统的网络结构多种多样，网络管理和控制必须有效 用户注册和登记，鉴权和计费，安全和保密 5. 移动通信设备(主要是移动台)必须适于在移动环境中使用   手机、车载台、机载台

12 1.2 移动通信系统的分类 移动通信有以下多种分类方法： ① 按使用对象可分为民用设备和军用设备；
　　移动通信有以下多种分类方法： ① 按使用对象可分为民用设备和军用设备； ② 按使用环境可分为陆地通信、 海上通信和空中通信； ③ 按多址方式可分为频分多址(FDMA)、 时分多址(TDMA)和码分多址(CDMA)等；

13 　　④ 按覆盖范围可分为广域网和局域网； ⑤ 按业务类型可分为电话网、 数据网和多媒体网； ⑥ 按工作方式可分为同频单工、异频单工、异频双工和半双工； ⑦ 按服务范围可分为专用网和公用网； ⑧ 按信号形式可分为模拟网和数字网。

14 通信系统的分类 通信网 核心网 广义的移动通信系统： 与无线接入具有相似的内涵 狭义的移动通信系统： 指蜂窝移动通信系统 光纤接入
接入网 核心网 有线接入 无线接入 卫星接入 高空平台 蜂窝接入 微波接入 FWA, WLL WLAN PAN 通信网 光纤接入 PON，APON FTTB/C/H/R 混合光纤同轴网 Cable Modem DSL (ADSL,HDSL) 广义的移动通信系统： 与无线接入具有相似的内涵 狭义的移动通信系统： 指蜂窝移动通信系统

15 1.2.1 工作方式 1. 单工通信 所谓单工通信，是指通信双方电台交替地进行收信和发信。根据收、发频率的异同， 又可分为同频单工和异频单工。单工通信常用于点到点通信， 参见图1-1。

16 图1-1 单工通信

17 同频单工是指通信双方(如图1-1中的电台甲和电台乙)使用相同的频率f1工作，发送时不接收，接收时不发送。平常各接收机均处于守候状态，即把天线接至接收机等候被呼。当电台甲要发话时，它就按下其送受话器的按讲开关(PTT)， 一方面关掉接收机，另一方面将天线接至发射机的输出端，接通发射机开始工作。当确知电台乙接收到载频为f1的信号时，即可进行信息传输。

18 　　2. 双工通信 　　所谓双工通信，是指通信双方可同时进行传输消息的工作方式，有时亦称全双工通信，如图1-2所示。图中，基站的发射机和接收机分别使用一副天线，而移动台通过双工器 共用一副天线。双工通信一般使用一对频道，以实施频分双工(FDD)工作方式。这种工作方式使用方便，同普通有线电话相似，接收和发射可同时进行。但是，在电台的运行过程中，不管是否发话，发射机总是工作的，故电源消耗较大， 这一点对用电池作电源的移动台而言是不利的。 

19 　　为缓解这个问题和减少对系统频带的要求，可在通信设备中采用同步的半双工通信方式，即时分双工(TDD)。此时， 时间轴被周期地分割成时间帧，每一帧分为两部分，前半部分用于电台A（或移动台A）发送，后半部分用于电台B（或基站）发送，这样就可以实现电台A和B（移动台与基站）的双向通信。

20 　　3. 半双工通信 半双工通信的组成与图1-2相似， 移动台采用单工的“按讲”方式， 即按下按讲开关， 发射机才工作， 而接收机总是工作的。 基站工作情况与双工方式完全相同。

21 图1-2 双工通信

22 1.2.2 模拟网和数字网 人们把模拟通信系统(包括模拟蜂窝网、模拟无绳电话与模拟集群调度系统等)称作第一代通信产品（1G），而把数字通信系统(包括数字蜂窝网、数字无绳电话、移动数据系统以及移动卫星通信系统等)称作第二代通信产品（2G）。

23 数字通信系统的主要优点可归纳如下： (1)频谱利用率高， 有利于提高系统容量。 (2) 能提供多种业务服务， 提高通信系统的通用性。 (3) 抗噪声、 抗干扰和抗多径衰落的能力强。 (4) 能实现更有效、 灵活的网络管理和控制。 (5) 便于实现通信的安全保密。 (6) 可降低设备成本和减小用户手机的体积和重量。

24 语音与数据 1.2.3 通信业务 移动通信的传统业务是电话通信。
在第二代移动通信系统中，尽管主要业务是话音业务， 但也可以提供丰富的数据业务， 如短消息、 低速率的Internet接入等业务。 在第三代移动通信系统中，由于其传输速率的提高， 在中等移动速度的情况下，可以达到384 kb/s的传输速率， 因而人们可以享用中等速率的多媒体业务， 包括话音、 图像和数据等。

25 图1-3 移动通信网络的分类