1、現(xiàn)代移動(dòng)通信程衛(wèi)軍程衛(wèi)軍信息工程學(xué)院通信工程系信息工程學(xué)院通信工程系weijun_現(xiàn)代移動(dòng)通信Modern Mobile Communication現(xiàn)代移動(dòng)通信現(xiàn)代移動(dòng)通信第第1 1章章移動(dòng)通信概述移動(dòng)通信概述主要內(nèi)容主要內(nèi)容1.1 1.1 引言引言1.21.2移動(dòng)通信的分類及應(yīng)用系統(tǒng)移動(dòng)通信的分類及應(yīng)用系統(tǒng)1.31.3移動(dòng)通信的發(fā)展概況移動(dòng)通信的發(fā)展概況1.4 1.4 標(biāo)準(zhǔn)化組織標(biāo)準(zhǔn)化組織解決的問題解決的問題1.1.什么是移動(dòng)通信？什么是移動(dòng)通信？2.2.移動(dòng)通信有哪些特點(diǎn)？移動(dòng)通信有哪些特點(diǎn)？3.3.移動(dòng)通信的工作方式有哪些？?jī)?yōu)缺點(diǎn)移動(dòng)通信的工作方式有哪些？?jī)?yōu)缺點(diǎn)? ?4.4.有哪些常用的

2、移動(dòng)通信系統(tǒng)？有哪些常用的移動(dòng)通信系統(tǒng)？n 重點(diǎn)：重點(diǎn)： 移動(dòng)通信基本概念移動(dòng)通信基本概念n 難點(diǎn)：移動(dòng)通信的特點(diǎn)難點(diǎn)：移動(dòng)通信的特點(diǎn)通信的概念？通信的概念？廣義：信息的交流。廣義：信息的交流。狹義：電信。以電為載體，進(jìn)行的信息交流。狹義：電信。以電為載體，進(jìn)行的信息交流。n按通信雙方相對(duì)位置分按通信雙方相對(duì)位置分 通信可以分為：固定通信和移動(dòng)通信。通信可以分為：固定通信和移動(dòng)通信。 所謂所謂移動(dòng)通信移動(dòng)通信，是指通信雙方至少有一方處，是指通信雙方至少有一方處于移動(dòng)狀態(tài)下（包括一方或雙方，于移動(dòng)狀態(tài)下（包括一方或雙方，或者臨時(shí)?；蛘吲R時(shí)停留在某一非預(yù)定的位置上留在某一非預(yù)定的位置上）的通信，包

3、括移動(dòng)）的通信，包括移動(dòng)用戶與固定用戶之間的通信，移動(dòng)用戶之間的用戶與固定用戶之間的通信，移動(dòng)用戶之間的通信等。通信等。 一定要一定要移動(dòng)移動(dòng)嗎？嗎？頻率頻率 HzHz10110710210610310510410410510310610210710110810010910-1101010-2101110-3101210-4101310-5101410-61015自由空間波長(zhǎng)（自由空間波長(zhǎng)（m m）微微 波波紅外紅外可見光可見光衛(wèi)衛(wèi) 星星頻頻段段劃劃分分3極長(zhǎng)波極長(zhǎng)波超長(zhǎng)波超長(zhǎng)波特長(zhǎng)波特長(zhǎng)波甚長(zhǎng)波甚長(zhǎng)波長(zhǎng)長(zhǎng) 波波中中 波波短短 波波米米 波波流星余跡流星余跡散射散射GSMCDMA小靈通小靈通n

4、移動(dòng)通信是什么頻段？移動(dòng)通信是什么頻段？實(shí)際上實(shí)際上不分頻段不分頻段。例如短波通信、衛(wèi)星通信。例如短波通信、衛(wèi)星通信等。等。例如，兩部背負(fù)式短波電臺(tái)正在行進(jìn)通信，都例如，兩部背負(fù)式短波電臺(tái)正在行進(jìn)通信，都算是移動(dòng)通信。算是移動(dòng)通信。但是移動(dòng)通信存在但是移動(dòng)通信存在主流頻段主流頻段，分別是，分別是900MHz900MHz、1800MHz/1900MHz1800MHz/1900MHz。第三代是。第三代是2GHz2GHz。 移動(dòng)通信和固定通信的區(qū)別移動(dòng)通信和固定通信的區(qū)別n接口接口固定通信的接口是釘在墻固定通信的接口是釘在墻上的，插一根電話線上的，插一根電話線/網(wǎng)線網(wǎng)線就可以用，通過這個(gè)接口就可以用

5、，通過這個(gè)接口和固網(wǎng)進(jìn)行聯(lián)系。和固網(wǎng)進(jìn)行聯(lián)系。移動(dòng)通信的用戶端是通過移動(dòng)通信的用戶端是通過“空中接口空中接口”與無線網(wǎng)絡(luò)與無線網(wǎng)絡(luò)保持聯(lián)系的。保持聯(lián)系的。無線信道有線信道 移動(dòng)通信和固定通信的區(qū)別移動(dòng)通信和固定通信的區(qū)別n由區(qū)別引發(fā)的問題一由區(qū)別引發(fā)的問題一 無線傳播媒質(zhì)的優(yōu)點(diǎn)無線傳播媒質(zhì)的優(yōu)點(diǎn)是是允許通信中的用戶允許通信中的用戶在一定范圍內(nèi)自由活在一定范圍內(nèi)自由活動(dòng)，但是缺點(diǎn)是傳播動(dòng)，但是缺點(diǎn)是傳播特性一般都很差。主特性一般都很差。主要有空間損耗、陰影要有空間損耗、陰影效應(yīng)、多徑效應(yīng)、多效應(yīng)、多徑效應(yīng)、多普勒頻移。普勒頻移。 如何在復(fù)雜無線電波傳播環(huán)境下有效傳遞如何在復(fù)雜無線電波傳播環(huán)境下有

6、效傳遞信息？信息？ 第第2章（移動(dòng)通信信道）能夠幫章（移動(dòng)通信信道）能夠幫助我們?cè)敿?xì)了解助我們?cè)敿?xì)了解無線信道衰落產(chǎn)生無線信道衰落產(chǎn)生的原因的原因，從而為我們選擇合理的，從而為我們選擇合理的抗抗衰落技術(shù)衰落技術(shù)（第（第5章）提供理論依據(jù)。章）提供理論依據(jù)。 移動(dòng)通信和固定通信的區(qū)別移動(dòng)通信和固定通信的區(qū)別n由區(qū)別引發(fā)的問題二由區(qū)別引發(fā)的問題二 這些干擾包括一些常見的外部干擾，如天電這些干擾包括一些常見的外部干擾，如天電干擾、工業(yè)干擾和信道噪聲。干擾、工業(yè)干擾和信道噪聲。 此外還有系統(tǒng)干擾。歸納起來說，這些干擾此外還有系統(tǒng)干擾。歸納起來說，這些干擾有鄰道干擾、互調(diào)干擾、共道干擾、多址干有鄰道干擾

7、、互調(diào)干擾、共道干擾、多址干擾，以及近地?zé)o用強(qiáng)信號(hào)壓制遠(yuǎn)地有用弱信擾，以及近地?zé)o用強(qiáng)信號(hào)壓制遠(yuǎn)地有用弱信號(hào)的現(xiàn)象（稱遠(yuǎn)近效應(yīng)）等等。號(hào)的現(xiàn)象（稱遠(yuǎn)近效應(yīng)）等等。 在開放的無線電波傳播環(huán)境下如何在開放的無線電波傳播環(huán)境下如何有效降低移動(dòng)臺(tái)受到的干擾？有效降低移動(dòng)臺(tái)受到的干擾？ 第第3章（組網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)）能夠幫章（組網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)）能夠幫助我們?cè)敿?xì)了解助我們?cè)敿?xì)了解移動(dòng)通信環(huán)境下的移動(dòng)通信環(huán)境下的干擾干擾，從而為我們進(jìn)行合理的，從而為我們進(jìn)行合理的系統(tǒng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)打下牢固的基礎(chǔ)。打下牢固的基礎(chǔ)。 移動(dòng)通信和固定通信的區(qū)別移動(dòng)通信和固定通信的區(qū)別n由區(qū)別引發(fā)的問題三由區(qū)別引發(fā)的問題三 如何提高通信系統(tǒng)的通

8、信容量，始終是移動(dòng)通信發(fā)展中的焦點(diǎn)。 一方面要開辟和啟用新的頻段；另一方面要研究各種新技術(shù)與新措施，以壓縮信號(hào)所占的頻帶寬度和提高頻譜利用率。 如何在有限的無線電頻譜資源下提如何在有限的無線電頻譜資源下提高系統(tǒng)容量？高系統(tǒng)容量？ 第第3章（組網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)）章（組網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)） 將講將講述述提高蜂窩系統(tǒng)容量的方法提高蜂窩系統(tǒng)容量的方法 移動(dòng)通信和固定通信的區(qū)別移動(dòng)通信和固定通信的區(qū)別n由區(qū)別引發(fā)的實(shí)際問題一由區(qū)別引發(fā)的實(shí)際問題一 基站如何區(qū)分基站如何區(qū)分手機(jī)？一個(gè)墻上的插口通常只能對(duì)應(yīng)一臺(tái)電話，而基站的一面天線要同時(shí)接收很多手機(jī)發(fā)來的信號(hào)，如何區(qū)分哪個(gè)信號(hào)來自哪個(gè)手機(jī)？誰是誰誰是誰空中接口的困惑空中

9、接口的困惑 解決思路：引入解決思路：引入多址接入技術(shù)多址接入技術(shù)（第第6章的內(nèi)容章的內(nèi)容） 移動(dòng)通信和固定通信的區(qū)別移動(dòng)通信和固定通信的區(qū)別n由區(qū)別引發(fā)的實(shí)際問題二由區(qū)別引發(fā)的實(shí)際問題二基站如何找到手機(jī)？基站如何找到手機(jī)？ 固定電話的位置是固定的，通信網(wǎng)絡(luò)要找固定電話的位置是固定的，通信網(wǎng)絡(luò)要找你，把信號(hào)送入指定的電話線和指定的接你，把信號(hào)送入指定的電話線和指定的接口即可；而移動(dòng)通信就不同了，手機(jī)的位口即可；而移動(dòng)通信就不同了，手機(jī)的位置隨時(shí)在變化，誰知道手機(jī)在哪個(gè)基站下置隨時(shí)在變化，誰知道手機(jī)在哪個(gè)基站下面，有電話找你，怎么才能知道你在哪里，面，有電話找你，怎么才能知道你在哪里，然后找到你呢

10、？然后找到你呢？ 移動(dòng)通信和固定通信的區(qū)別移動(dòng)通信和固定通信的區(qū)別n由區(qū)別引發(fā)的實(shí)際問題二由區(qū)別引發(fā)的實(shí)際問題二 解決思路：移動(dòng)性管理之解決思路：移動(dòng)性管理之位置位置更新更新（第第3章內(nèi)容，第章內(nèi)容，第7章舉例章舉例） 移動(dòng)通信和固定通信的區(qū)別移動(dòng)通信和固定通信的區(qū)別n由區(qū)別引發(fā)的實(shí)際問題三由區(qū)別引發(fā)的實(shí)際問題三 解決思路：移動(dòng)性管理之解決思路：移動(dòng)性管理之越區(qū)越區(qū)切換切換（第第3章內(nèi)容，第章內(nèi)容，第7章舉例章舉例）如何保證如何保證“移動(dòng)移動(dòng)”著打電話不會(huì)有問題？著打電話不會(huì)有問題？ 移動(dòng)通信和固定通信的區(qū)別移動(dòng)通信和固定通信的區(qū)別n由區(qū)別引發(fā)的實(shí)際問題四由區(qū)別引發(fā)的實(shí)際問題四如何識(shí)別手機(jī)用戶

11、的身份？如何識(shí)別手機(jī)用戶的身份？ 固定通信的終端一般直接接在用戶家里或固定通信的終端一般直接接在用戶家里或者公司里，接口就是身份。者公司里，接口就是身份。 移動(dòng)通信，用戶是移動(dòng)的，無法根據(jù)物理移動(dòng)通信，用戶是移動(dòng)的，無法根據(jù)物理位置確定其身份，系統(tǒng)對(duì)用戶的鑒別相當(dāng)位置確定其身份，系統(tǒng)對(duì)用戶的鑒別相當(dāng)于對(duì)終端的鑒別。于對(duì)終端的鑒別。 解決思路：手機(jī)用戶的解決思路：手機(jī)用戶的鑒權(quán)問鑒權(quán)問題題（第第7章的內(nèi)容章的內(nèi)容） 移動(dòng)通信和固定通信的區(qū)別移動(dòng)通信和固定通信的區(qū)別n由區(qū)別引發(fā)的實(shí)際問題五由區(qū)別引發(fā)的實(shí)際問題五如何保證對(duì)話不被他人竊聽？如何保證對(duì)話不被他人竊聽？ 移動(dòng)通信的空中接口是開放性的，移動(dòng)

12、通信的空中接口是開放性的，無線電波的傳遞容易被他人竊聽無線電波的傳遞容易被他人竊聽和截獲。和截獲。 解決思路：手機(jī)用戶的解決思路：手機(jī)用戶的加密問加密問題題（第第7章的內(nèi)容章的內(nèi)容） 移動(dòng)通信和固定通信的區(qū)別移動(dòng)通信和固定通信的區(qū)別第第2 2章：移動(dòng)通信信道章：移動(dòng)通信信道第第3 3章：組網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)章：組網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)第第5 5章：抗衰落技術(shù)章：抗衰落技術(shù)第第6 6章：多址接入技術(shù)章：多址接入技術(shù)解決的問題1.什么是移動(dòng)通信？2.移動(dòng)通信有哪些特點(diǎn)？3.移動(dòng)通信的工作方式有哪些？?jī)?yōu)缺點(diǎn)?4.有哪些常用的移動(dòng)通信系統(tǒng)？無線無線電波電波傳播復(fù)雜傳播復(fù)雜移動(dòng)臺(tái)受到的干擾嚴(yán)重移動(dòng)臺(tái)受到的干擾嚴(yán)重?zé)o線電頻譜

13、資源有限無線電頻譜資源有限對(duì)移動(dòng)設(shè)備要求高對(duì)移動(dòng)設(shè)備要求高系統(tǒng)復(fù)雜系統(tǒng)復(fù)雜n 電波傳播環(huán)境復(fù)雜電波傳播環(huán)境復(fù)雜 頻率范圍：頻率范圍：短波（短波（RF RF 3 330MHz30MHz ）甚高頻（甚高頻（VHFVHF，3030300MHz300MHz） 和特高頻（和特高頻（UHFUHF，3003003000MHz3000MHz）內(nèi)）內(nèi) ，由利用更高，由利用更高 頻段的趨勢(shì)。頻段的趨勢(shì)。 多徑傳輸：多徑傳輸： 直射直射 反射反射 散射散射 開放環(huán)境開放環(huán)境n 易受干擾易受干擾 系統(tǒng)（設(shè)備）內(nèi)系統(tǒng)（設(shè)備）內(nèi)/ /間干擾：間干擾：共道干擾、鄰道干擾、互共道干擾、鄰道干擾、互調(diào)干擾、多址干擾，以及近地?zé)o

14、用強(qiáng)信號(hào)壓制遠(yuǎn)地有用弱調(diào)干擾、多址干擾，以及近地?zé)o用強(qiáng)信號(hào)壓制遠(yuǎn)地有用弱信號(hào)的現(xiàn)象（遠(yuǎn)近效應(yīng)）等信號(hào)的現(xiàn)象（遠(yuǎn)近效應(yīng)）等 。 自然環(huán)境干擾自然環(huán)境干擾：天氣、氣候、天文異動(dòng)、自然災(zāi)害等：天氣、氣候、天文異動(dòng)、自然災(zāi)害等 工業(yè)（電器）干擾工業(yè)（電器）干擾：城市噪聲、電機(jī)點(diǎn)火、電器開關(guān)：城市噪聲、電機(jī)點(diǎn)火、電器開關(guān)等。等。 人為干擾人為干擾：惡意干擾：惡意干擾n 頻譜資源稀缺，業(yè)務(wù)量需求與日俱增頻譜資源稀缺，業(yè)務(wù)量需求與日俱增n歐洲歐洲3G3G運(yùn)營(yíng)頻段曾拍出運(yùn)營(yíng)頻段曾拍出30003000億歐元天價(jià)億歐元天價(jià)n 移動(dòng)設(shè)備要求高移動(dòng)設(shè)備要求高l低功耗低功耗l便攜靈活便攜靈活l低成本（復(fù)雜度）低成本（復(fù)

15、雜度）l低輻射低輻射l高性能（業(yè)務(wù)能力強(qiáng)）高性能（業(yè)務(wù)能力強(qiáng)）n 系統(tǒng)復(fù)雜系統(tǒng)復(fù)雜：以以3GPP R43GPP R4網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)為例網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)為例26n 系統(tǒng)組成因類別而有差異系統(tǒng)組成因類別而有差異n 主要組成部分（顯性）主要組成部分（顯性）l 移動(dòng)終端移動(dòng)終端l 基站（接入點(diǎn)）基站（接入點(diǎn)）l 控制與交換中心控制與交換中心l 對(duì)外接口對(duì)外接口n 網(wǎng)絡(luò)、接口與協(xié)議（陰性）網(wǎng)絡(luò)、接口與協(xié)議（陰性）l 系統(tǒng)部件是通過接口互連系統(tǒng)部件是通過接口互連l 系統(tǒng)往往是一個(gè)分層規(guī)范的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)往往是一個(gè)分層規(guī)范的網(wǎng)絡(luò)l 接口根據(jù)規(guī)范設(shè)計(jì)接口根據(jù)規(guī)范設(shè)計(jì) 傳輸與網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是規(guī)范的主體傳輸與網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是規(guī)范的主體典型移動(dòng)通

16、信系統(tǒng)示意圖典型移動(dòng)通信系統(tǒng)示意圖Radio towerRadio towerRadio towerMobile Switching Center (MSC)or Mobile Telephone SwitchingOffice (MTSO)Voice and data links(landline or microwave links)Radio link(air interface)PSTNNetworkManagement &Operation SystemOther Networks1.1.2 1.1.2 移動(dòng)通信移動(dòng)通信系統(tǒng)的組成系統(tǒng)的組成Radio towerRadio t

17、owerRadio towerRadio towerRadio towerRadio towerRadio towerRadio towerRadio towerMSC1(Home MSC)MSC2(Home MSC)PSTNPSTNHLRAuCVLRHLRAuCVLRUser becomesa roamerHLR: Home Location RegisterVLR: Visitor Location RegisterAuC: Authentication CenterVisitor MSCDatabaseHome MSCDatabaseBTS: 基站BSC:基站控制器GMSC: 移動(dòng)交換中

18、心網(wǎng)關(guān)GSM: 全球移動(dòng)通信系統(tǒng)HLR: 歸屬位置寄存器VLR:訪問位置寄存器MSC：移動(dòng)交換中心AuC：鑒權(quán)中心EIR: 設(shè)備識(shí)別寄存器 基站子系統(tǒng)基站子系統(tǒng) 網(wǎng)絡(luò)與交換子系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)與交換子系統(tǒng) 手機(jī)手機(jī)公共電話公共電話/ /數(shù)據(jù)交換網(wǎng)數(shù)據(jù)交換網(wǎng)qIMT-2000 接口接口q由由GSM 核心網(wǎng)演進(jìn)的核心網(wǎng)演進(jìn)的3G 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)結(jié)構(gòu) L3 控制 控制 控制 控制 邏輯信道 傳輸信道 C-平面 信令 U-平面 信息 PHY L2/MAC L1 RLC DC Nt GC L2/RLC MAC RLC RLC RLC RLC RLC RLC RLC 避免重復(fù) UuS 界 BMC L2/BMC RRC

19、 控制 PDCP PDCP L2/PDCP DC Nt GC 解決的問題解決的問題1.1.什么是移動(dòng)通信？什么是移動(dòng)通信？2.2.移動(dòng)通信有哪些特點(diǎn)？移動(dòng)通信有哪些特點(diǎn)？3.3.移動(dòng)通信的工作方式有哪些？?jī)?yōu)缺點(diǎn)移動(dòng)通信的工作方式有哪些？?jī)?yōu)缺點(diǎn)? ?4.4.有哪些常用的移動(dòng)通信系統(tǒng)？有哪些常用的移動(dòng)通信系統(tǒng)？ 單工方式單工方式 雙工方式雙工方式 半雙工方式半雙工方式所謂單工通信是指只能發(fā)或所謂單工通信是指只能發(fā)或者只能收。者只能收。 優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：設(shè)備簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉：設(shè)備簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉 缺點(diǎn)缺點(diǎn)：只能單向通信：只能單向通信n雙工通信概念雙工通信概念：所謂雙工通信是指通信雙方可同時(shí)所謂雙工通信是指通信

20、雙方可同時(shí)進(jìn)行信息傳輸?shù)墓ぷ鞣绞?，區(qū)別于后面的半雙工通信，進(jìn)行信息傳輸?shù)墓ぷ鞣绞?，區(qū)別于后面的半雙工通信，這種方式也稱為全雙工通信。這種方式也稱為全雙工通信。 n雙工通信分類雙工通信分類：雙工通信可分為頻分雙工（雙工通信可分為頻分雙工（FDDFDD：收：收發(fā)采用兩個(gè)不同的頻率，也稱異頻雙工）和時(shí)分雙工發(fā)采用兩個(gè)不同的頻率，也稱異頻雙工）和時(shí)分雙工（TDDTDD：收發(fā)采用同一個(gè)頻率，不同的時(shí)隙，也稱為：收發(fā)采用同一個(gè)頻率，不同的時(shí)隙，也稱為同頻雙工）兩類。同頻雙工）兩類。優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：收發(fā)頻率分開可以大大減小干擾；：收發(fā)頻率分開可以大大減小干擾； 用戶使用方便。用戶使用方便。同普通有線電話相似，接收

21、和發(fā)射可同時(shí)進(jìn)行。同普通有線電話相似，接收和發(fā)射可同時(shí)進(jìn)行。 缺點(diǎn)缺點(diǎn)：移動(dòng)臺(tái)在通話過程中總是處于發(fā)射狀態(tài)，因此耗電量：移動(dòng)臺(tái)在通話過程中總是處于發(fā)射狀態(tài)，因此耗電量大；大； 設(shè)備較復(fù)雜，價(jià)格較貴。設(shè)備較復(fù)雜，價(jià)格較貴。改進(jìn)做法：移動(dòng)臺(tái)采用改進(jìn)做法：移動(dòng)臺(tái)采用PTTPTT方式，即所謂的方式，即所謂的半雙工通信半雙工通信。發(fā)射機(jī)采用發(fā)射機(jī)采用PTTPTT方式發(fā)射信號(hào)，接收機(jī)總是工作的。方式發(fā)射信號(hào)，接收機(jī)總是工作的。：移動(dòng)臺(tái)設(shè)備簡(jiǎn)單、價(jià)格低、耗電小。：移動(dòng)臺(tái)設(shè)備簡(jiǎn)單、價(jià)格低、耗電小。：移動(dòng)臺(tái)需按鍵發(fā)話，使用不方便。：移動(dòng)臺(tái)需按鍵發(fā)話，使用不方便。大量專用網(wǎng)采用，如集群通信系統(tǒng)。大量專用網(wǎng)采用，如

22、集群通信系統(tǒng)。解決的問題解決的問題1.1.什么是移動(dòng)通信？什么是移動(dòng)通信？2.2.移動(dòng)通信有哪些特點(diǎn)？移動(dòng)通信有哪些特點(diǎn)？3.3.移動(dòng)通信的工作方式有哪些？?jī)?yōu)缺點(diǎn)移動(dòng)通信的工作方式有哪些？?jī)?yōu)缺點(diǎn)? ?4.4.有哪些常用的移動(dòng)通信系統(tǒng)？有哪些常用的移動(dòng)通信系統(tǒng)？按使用對(duì)象可分為民用設(shè)備和軍用設(shè)備；按使用對(duì)象可分為民用設(shè)備和軍用設(shè)備；按使用環(huán)境可分為陸地通信、海上通信和空中通信；按使用環(huán)境可分為陸地通信、海上通信和空中通信；按多址方式可分為頻分多址（按多址方式可分為頻分多址（FDMA）、時(shí)分多址（）、時(shí)分多址（TDMA）和碼分多址（和碼分多址（CDMA）等；）等；按覆蓋范圍可分為廣域網(wǎng)、城域網(wǎng)、局

23、域網(wǎng)和個(gè)域網(wǎng)；按覆蓋范圍可分為廣域網(wǎng)、城域網(wǎng)、局域網(wǎng)和個(gè)域網(wǎng)；按業(yè)務(wù)類型可分為電話網(wǎng)、數(shù)據(jù)網(wǎng)和綜合業(yè)務(wù)網(wǎng)；按業(yè)務(wù)類型可分為電話網(wǎng)、數(shù)據(jù)網(wǎng)和綜合業(yè)務(wù)網(wǎng)；按工作方式可分為同頻單工、同頻雙工、異頻單工、異頻雙按工作方式可分為同頻單工、同頻雙工、異頻單工、異頻雙工和半雙工；工和半雙工；按服務(wù)范圍可分為專用網(wǎng)和公用網(wǎng)；按服務(wù)范圍可分為專用網(wǎng)和公用網(wǎng)；按信號(hào)形式可分為模擬網(wǎng)和數(shù)字網(wǎng)。按信號(hào)形式可分為模擬網(wǎng)和數(shù)字網(wǎng)。1.2 1.2 常用移動(dòng)通信系統(tǒng)常用移動(dòng)通信系統(tǒng)無線無線局域網(wǎng)局域網(wǎng)移動(dòng)衛(wèi)星移動(dòng)衛(wèi)星通信系統(tǒng)通信系統(tǒng)無線電尋無線電尋呼系統(tǒng)呼系統(tǒng)無繩電話無繩電話系統(tǒng)系統(tǒng)蜂窩移動(dòng)蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)通信系統(tǒng)集群移動(dòng)集

24、群移動(dòng)通信系統(tǒng)通信系統(tǒng)n無線電尋呼系統(tǒng)是一種單向的，用于給用戶發(fā)送簡(jiǎn)短無線電尋呼系統(tǒng)是一種單向的，用于給用戶發(fā)送簡(jiǎn)短消息的通信系統(tǒng)。消息的通信系統(tǒng)。無線電尋呼系統(tǒng)無線電尋呼系統(tǒng)蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)BTSBSCBSSBSCMSCBTSMSOMCPSTN分組網(wǎng)分組網(wǎng)VLRHLRAUCEIR集群移動(dòng)通信系統(tǒng)集群移動(dòng)通信系統(tǒng)概念概念 集群移動(dòng)通信系統(tǒng)屬于調(diào)度專用系統(tǒng)，集群移動(dòng)通信系統(tǒng)屬于調(diào)度專用系統(tǒng)，所采用的基本技術(shù)是所采用的基本技術(shù)是頻率共用技術(shù)頻率共用技術(shù)。 半雙工通信方式，按講發(fā)射。半雙工通信方式，按講發(fā)射。 廣泛用于政府機(jī)關(guān)、消防廣泛用于政府機(jī)關(guān)、消防警察、軍事等部門，是專警察、軍

25、事等部門，是專用無線調(diào)度的高級(jí)發(fā)展階用無線調(diào)度的高級(jí)發(fā)展階段，以調(diào)度臺(tái)與移動(dòng)臺(tái)之段，以調(diào)度臺(tái)與移動(dòng)臺(tái)之間的通話為主。間的通話為主。 概念：利用衛(wèi)星中繼，在海上、空中和地形復(fù)雜而人口概念：利用衛(wèi)星中繼，在海上、空中和地形復(fù)雜而人口稀疏的地區(qū)中實(shí)現(xiàn)移動(dòng)通信。稀疏的地區(qū)中實(shí)現(xiàn)移動(dòng)通信。 發(fā)展：發(fā)展： 海上移動(dòng)通信，為船只提供通信服務(wù)。海上移動(dòng)通信，為船只提供通信服務(wù)。 陸地移動(dòng)通信，車載終端陸地移動(dòng)通信，車載終端手持終端。手持終端。 舉例：舉例： “銥銥”系統(tǒng)：由系統(tǒng)：由6666顆衛(wèi)星組成，分顆衛(wèi)星組成，分6 6條軌道。實(shí)現(xiàn)全條軌道。實(shí)現(xiàn)全球覆蓋，為邊遠(yuǎn)地區(qū)提供通信服務(wù)，也能為陸?？找魄蚋采w，為邊遠(yuǎn)

26、地區(qū)提供通信服務(wù)，也能為陸?？找苿?dòng)用戶提供立體通信服務(wù)。動(dòng)用戶提供立體通信服務(wù)。銥星全球移動(dòng)通信系統(tǒng)示意圖銥星全球移動(dòng)通信系統(tǒng)示意圖無線局域網(wǎng)無線局域網(wǎng) 無線局域網(wǎng)：指在一幢大樓、一個(gè)街區(qū)的范無線局域網(wǎng)：指在一幢大樓、一個(gè)街區(qū)的范圍內(nèi)采用無線方式互聯(lián)各種設(shè)備的通信網(wǎng)絡(luò)。圍內(nèi)采用無線方式互聯(lián)各種設(shè)備的通信網(wǎng)絡(luò)。按照覆蓋范圍分類：按照覆蓋范圍分類：n 個(gè)域網(wǎng)：幾米，幾十米；個(gè)域網(wǎng)：幾米，幾十米；n 局域網(wǎng)：幾百米；局域網(wǎng)：幾百米；n 城域網(wǎng)：幾公里；城域網(wǎng)：幾公里；n 廣域網(wǎng)：全國(guó)、全球范圍。廣域網(wǎng)：全國(guó)、全球范圍。2022-6-151個(gè)域網(wǎng)(Personal Area Network，PAN)

27、一種范圍較小的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，主要用于計(jì)算機(jī)設(shè)備之間的通信，還包括電話和個(gè)人電子設(shè)備等無線個(gè)域網(wǎng)(Wireless PAN，WPAN) 一種采用無線連接的個(gè)域網(wǎng)，包括IrDA、HomeRF、UWB、藍(lán)牙技術(shù)、ZigBee技術(shù)等2022-6-1522022-6-153 WiMAX = “Worldwide Interoperability for Microwave Access” WiMAX 是基于是基于 (IEEE 802.16) 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的最后一公里寬帶無線接入技技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的最后一公里寬帶無線接入技術(shù)術(shù),WiMAX、DSL 、CABLE使最后一公里使最后一公里寬帶無線接入手段豐富多彩寬帶無線接入

28、手段豐富多彩 IEEE 802.16-2004 固定固定游牧游牧便攜便攜 IEEE802.16e簡(jiǎn)單移動(dòng)簡(jiǎn)單移動(dòng)全移動(dòng)全移動(dòng)寬帶無線接入網(wǎng)絡(luò)寬帶無線接入網(wǎng)絡(luò)1.3 1.3 移動(dòng)通信的發(fā)展概況移動(dòng)通信的發(fā)展概況無線電通信無線電通信18971897年馬可尼發(fā)明無線電通信年馬可尼發(fā)明無線電通信n馬可尼（馬可尼（1874187419371937）意大利人）意大利人18941894年年 在父親的莊園試驗(yàn)在父親的莊園試驗(yàn)18971897年年 建立無線電報(bào)公司建立無線電報(bào)公司18991899年年 首次實(shí)現(xiàn)英法無線通信首次實(shí)現(xiàn)英法無線通信19161916年年 實(shí)現(xiàn)短波無線電通信實(shí)現(xiàn)短波無線電通信1929192

29、9年年 建立世界性無線通信網(wǎng)建立世界性無線通信網(wǎng)l曾獲諾貝爾獎(jiǎng)曾獲諾貝爾獎(jiǎng)一、早期發(fā)展階段一、早期發(fā)展階段時(shí)間：二十世紀(jì)時(shí)間：二十世紀(jì)2020年代到年代到4040年代年代代表：美國(guó)底特律市警察使用的車載無線電系統(tǒng)代表：美國(guó)底特律市警察使用的車載無線電系統(tǒng)頻率：頻率：2MHz2MHz40MHz40MHz。特點(diǎn)：系統(tǒng)采用特點(diǎn)：系統(tǒng)采用AMAM和和FMFM調(diào)制，專用系統(tǒng)應(yīng)用，工作頻段低。調(diào)制，專用系統(tǒng)應(yīng)用，工作頻段低。二、公用移動(dòng)通信問世二、公用移動(dòng)通信問世時(shí)間：二十世紀(jì)時(shí)間：二十世紀(jì)4040年代中期到年代中期到6060年代初年代初代表：代表：19461946年，貝爾在圣路易斯城建立了第一個(gè)公用汽車

30、電年，貝爾在圣路易斯城建立了第一個(gè)公用汽車電話網(wǎng)，稱為話網(wǎng)，稱為“城市系統(tǒng)城市系統(tǒng)”特點(diǎn)：專用移動(dòng)網(wǎng)向公用移動(dòng)網(wǎng)過渡特點(diǎn)：專用移動(dòng)網(wǎng)向公用移動(dòng)網(wǎng)過渡接續(xù)方式為人工接續(xù)方式為人工網(wǎng)的容量較小網(wǎng)的容量較小三、移動(dòng)通信系統(tǒng)的改進(jìn)與完善階段三、移動(dòng)通信系統(tǒng)的改進(jìn)與完善階段時(shí)間：二十世紀(jì)時(shí)間：二十世紀(jì)6060年代中期到年代中期到7070年代中期年代中期代表：美國(guó)的改進(jìn)型移動(dòng)電話系統(tǒng)（代表：美國(guó)的改進(jìn)型移動(dòng)電話系統(tǒng)（IMTSIMTS）頻率：頻率：450MHz450MHz頻段頻段特點(diǎn)：大區(qū)制特點(diǎn)：大區(qū)制 中小容量中小容量 人工走向自動(dòng)接續(xù)人工走向自動(dòng)接續(xù)四、四、移動(dòng)通信蓬勃發(fā)展階段（移動(dòng)通信蓬勃發(fā)展階段（1

31、G1G）時(shí)間：二十世紀(jì)時(shí)間：二十世紀(jì)7070年代中期到年代中期到8080年代中期年代中期代表：美國(guó)的先進(jìn)移動(dòng)電話系統(tǒng)（代表：美國(guó)的先進(jìn)移動(dòng)電話系統(tǒng)（AMPSAMPS） 英國(guó)的全地址通信系統(tǒng)（英國(guó)的全地址通信系統(tǒng)（TACSTACS）意義：一次大的飛躍（第一代模擬蜂窩系統(tǒng)，意義：一次大的飛躍（第一代模擬蜂窩系統(tǒng)，1G1G）特點(diǎn)：蜂窩狀移動(dòng)通信網(wǎng)成為現(xiàn)實(shí)特點(diǎn)：蜂窩狀移動(dòng)通信網(wǎng)成為現(xiàn)實(shí) 移動(dòng)通信在世界各地迅速發(fā)展移動(dòng)通信在世界各地迅速發(fā)展要求：改善傳輸質(zhì)量要求：改善傳輸質(zhì)量 增大系統(tǒng)容量增大系統(tǒng)容量 增大覆蓋面積增大覆蓋面積五、五、移動(dòng)通信的成熟階段（移動(dòng)通信的成熟階段（2G2G）時(shí)間：二十世紀(jì)時(shí)間：

32、二十世紀(jì)8080年代中期到年代中期到9090年代中期年代中期代表：歐洲的代表：歐洲的GSMGSM系統(tǒng)系統(tǒng) 美國(guó)的美國(guó)的IS-95 CDMAIS-95 CDMA移動(dòng)通信系統(tǒng)移動(dòng)通信系統(tǒng)意義：第二代數(shù)字蜂窩系統(tǒng)意義：第二代數(shù)字蜂窩系統(tǒng)特點(diǎn)：大量采用數(shù)字技術(shù)特點(diǎn)：大量采用數(shù)字技術(shù) 國(guó)際漫游國(guó)際漫游業(yè)務(wù)：話音服務(wù)仍然占主導(dǎo)地位業(yè)務(wù)：話音服務(wù)仍然占主導(dǎo)地位 短信息及數(shù)據(jù)傳輸迅猛增長(zhǎng)短信息及數(shù)據(jù)傳輸迅猛增長(zhǎng) 移動(dòng)多媒體業(yè)務(wù)、網(wǎng)上訂票等在逐漸發(fā)展移動(dòng)多媒體業(yè)務(wù)、網(wǎng)上訂票等在逐漸發(fā)展六、第三代六、第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)（移動(dòng)通信系統(tǒng)（3G3G）時(shí)間：時(shí)間：20002000年以來年以來代表：歐洲的代表：歐洲的WCD

33、MAWCDMA系統(tǒng)系統(tǒng)美國(guó)的美國(guó)的cdma2000cdma2000 中國(guó)的中國(guó)的TD-SCDMATD-SCDMA特點(diǎn)：車速環(huán)境特點(diǎn)：車速環(huán)境144kb/s144kb/s，步行環(huán)境，步行環(huán)境384kb/s384kb/s，室內(nèi)環(huán)境，室內(nèi)環(huán)境2Mb/s2Mb/s業(yè)務(wù)：語(yǔ)音通信與多媒體通信業(yè)務(wù)：語(yǔ)音通信與多媒體通信增值業(yè)務(wù)：圖像、音樂、網(wǎng)頁(yè)瀏覽、視頻會(huì)議等增值業(yè)務(wù)：圖像、音樂、網(wǎng)頁(yè)瀏覽、視頻會(huì)議等uLTE-Advanced峰值速率與延遲要求峰值速率與延遲要求： （1）峰值速率峰值速率 低速移動(dòng)：下行峰值速率低速移動(dòng)：下行峰值速率1Gbit/s, 上行峰值速率上行峰值速率500MHz（LTE上行上行10

34、0Mbit/s，下行，下行50Mbit/s） （2）延時(shí)延時(shí)u3G Long-Term Evolution System（3G-LTE）七、第四代七、第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)（移動(dòng)通信系統(tǒng)（3G+3G+，4G4G） 空閑狀態(tài) - 激活 (in-sync) 激活 “休眠” (un-sync) 小于 50 ms 小于 10 ms 62n 何謂何謂5G？n5G(5th-generation)是第五代移動(dòng)通信技術(shù)的簡(jiǎn)稱。是第五代移動(dòng)通信技術(shù)的簡(jiǎn)稱。5G與與4G、3G、2G不同，不同，5G并不是一個(gè)單一的無線接入技術(shù)，也不是幾個(gè)全新的無線接入技術(shù)，而是多種并不是一個(gè)單一的無線接入技術(shù)，也不是幾個(gè)全新的無線接入

35、技術(shù)，而是多種新型無線接入技術(shù)和現(xiàn)有無線接入技術(shù)集成后的解決方案總稱。新型無線接入技術(shù)和現(xiàn)有無線接入技術(shù)集成后的解決方案總稱。5G除了可以滿足除了可以滿足超高速的傳輸需求以外，還可以滿足超高容量、超可靠性、隨時(shí)隨地可接入性等超高速的傳輸需求以外，還可以滿足超高容量、超可靠性、隨時(shí)隨地可接入性等要求要求淺談淺談“5G”20222022年年6 6月月1 1日日63淺談淺談“5G”20222022年年6 6月月1 1日日1G-主要解決語(yǔ)音通信的問題;2G-可支持窄帶的分組數(shù)據(jù)通信，最高理論速率為236kbps;3G-在2G的基礎(chǔ)上，發(fā)展了諸如圖像、音樂、視頻流的高帶寬多媒體通信，并提高了語(yǔ)音通話安全

36、性，解決了部分移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)網(wǎng)絡(luò)及高速數(shù)據(jù)傳輸問題，最高理論速率為14.4Mbps;4G-是專為移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)而設(shè)計(jì)的通信技術(shù)，從網(wǎng)速、容量、穩(wěn)定性上相比之前的技術(shù)都有了跳躍性的提升，傳輸速度可達(dá)100Mbit/s,甚至更高。我國(guó)通信的歷史我國(guó)通信的歷史(1)(1) 1871 1871年，英國(guó)、俄羅斯、丹麥敷設(shè)的香港至上海、長(zhǎng)崎至上海的水線，年，英國(guó)、俄羅斯、丹麥敷設(shè)的香港至上海、長(zhǎng)崎至上海的水線，全長(zhǎng)全長(zhǎng)22372237海里。于海里。于18711871年年4 4月，違反清政府不得登陸的規(guī)定，由丹麥大北電月，違反清政府不得登陸的規(guī)定，由丹麥大北電報(bào)公司出面，秘密從海上將海纜引出，沿?fù)P子江、黃浦江敷

37、設(shè)到上海市內(nèi)登報(bào)公司出面，秘密從海上將海纜引出，沿?fù)P子江、黃浦江敷設(shè)到上海市內(nèi)登陸，并在南京路陸，并在南京路1212號(hào)設(shè)立報(bào)房。于號(hào)設(shè)立報(bào)房。于18711871年年6 6月月3 3日開始通報(bào)。這是帝國(guó)主義日開始通報(bào)。這是帝國(guó)主義入侵中國(guó)的第一條電報(bào)水線和在上海租界設(shè)立的電報(bào)局。入侵中國(guó)的第一條電報(bào)水線和在上海租界設(shè)立的電報(bào)局。 1875 1875年，福建巡撫丁日昌積極倡導(dǎo)創(chuàng)辦電報(bào)。年，福建巡撫丁日昌積極倡導(dǎo)創(chuàng)辦電報(bào)。18751875年在福建船政學(xué)堂附年在福建船政學(xué)堂附設(shè)了電報(bào)學(xué)堂，培訓(xùn)電報(bào)技術(shù)人員。這是中國(guó)第一所電報(bào)學(xué)堂。設(shè)了電報(bào)學(xué)堂，培訓(xùn)電報(bào)技術(shù)人員。這是中國(guó)第一所電報(bào)學(xué)堂。 我國(guó)通信的歷史

38、我國(guó)通信的歷史(2)(2) 1899 1899年，我國(guó)最早使用無線電通信的地區(qū)是廣州。年，我國(guó)最早使用無線電通信的地區(qū)是廣州。早在早在18991899年，就在廣州督署、馬口、前山、威遠(yuǎn)等要塞年，就在廣州督署、馬口、前山、威遠(yuǎn)等要塞以及廣海、寶壁、龍?bào)J、江大、江鞏等江防軍艦上設(shè)立以及廣海、寶壁、龍?bào)J、江大、江鞏等江防軍艦上設(shè)立無線電機(jī)。無線電機(jī)。 1908 1908年，英商在上海英租界的匯中旅館私設(shè)了一部年，英商在上海英租界的匯中旅館私設(shè)了一部無線電臺(tái)，與海上船舶通報(bào)。后由清政府收買，移裝到無線電臺(tái)，與海上船舶通報(bào)。后由清政府收買，移裝到上海電報(bào)總局內(nèi)，這是上海地區(qū)最早的無線電臺(tái)。上海電報(bào)總局內(nèi)

39、，這是上海地區(qū)最早的無線電臺(tái)。 1921 1921年年1 1月月7 7日，中國(guó)加入國(guó)際電報(bào)公約日，中國(guó)加入國(guó)際電報(bào)公約我國(guó)通信的歷史我國(guó)通信的歷史(3)(3) 1933 1933年年, ,中國(guó)電報(bào)通信首次使用打字電報(bào)機(jī)中國(guó)電報(bào)通信首次使用打字電報(bào)機(jī) 1950 1950年年1212月月1212日，我國(guó)第一條有線國(guó)際電話電路日，我國(guó)第一條有線國(guó)際電話電路-北北京至莫斯科的電話電路開通。經(jīng)由蘇聯(lián)轉(zhuǎn)接通往東歐各京至莫斯科的電話電路開通。經(jīng)由蘇聯(lián)轉(zhuǎn)接通往東歐各國(guó)的國(guó)際電話電路也陸續(xù)開通。國(guó)的國(guó)際電話電路也陸續(xù)開通。 1958 1958年，上海試制成功第一部縱橫制自動(dòng)電話交換年，上海試制成功第一部縱橫制自

40、動(dòng)電話交換機(jī)機(jī) ，第一套國(guó)產(chǎn)明線，第一套國(guó)產(chǎn)明線1212路載波電話機(jī)研制成功路載波電話機(jī)研制成功 1970 1970年，我國(guó)第一顆人造衛(wèi)星（東方紅年，我國(guó)第一顆人造衛(wèi)星（東方紅1 1號(hào)）發(fā)射成號(hào)）發(fā)射成功。功。我國(guó)通信的歷史我國(guó)通信的歷史(4)(4) 1984 1984年年5 5月月1 1日，廣州用日，廣州用150150MHzMHz頻段開通了我國(guó)第一個(gè)數(shù)字尋呼頻段開通了我國(guó)第一個(gè)數(shù)字尋呼系統(tǒng)。程控中文電報(bào)譯碼機(jī)通過鑒定并推廣使用。首次具備國(guó)際直系統(tǒng)。程控中文電報(bào)譯碼機(jī)通過鑒定并推廣使用。首次具備國(guó)際直撥功能的編碼縱橫制自動(dòng)電話交換機(jī)（撥功能的編碼縱橫制自動(dòng)電話交換機(jī)（HJ09HJ09型）研制成功。型）研制成功。 1987 1987年年1111月，廣州開通了我國(guó)第一個(gè)移動(dòng)電話局，首批用戶有月，廣州開通了我國(guó)第一個(gè)移動(dòng)電話局，首批用戶有700700個(gè)。個(gè)。 - -我國(guó)第一個(gè)我國(guó)第一個(gè)160160人工信息臺(tái)在上海投入使用。人工信息臺(tái)在上海投入使用。 1993 1993年年9 9月月1919日日, ,我國(guó)第一個(gè)數(shù)字移動(dòng)電話通信網(wǎng)于在浙江省嘉我國(guó)第一個(gè)數(shù)字移動(dòng)電話通信網(wǎng)于在浙江省嘉興市首先開通。興市首先開通。 1998 1998年年5 5月月1515日，北京電信長(zhǎng)城日，北