1-1第一章移動(dòng)通信概述內(nèi)容提要0.0課程概述1.1引言1.2

移動(dòng)通信的分類及應(yīng)用系統(tǒng)1.3

移動(dòng)通信的發(fā)展概況1.4標(biāo)準(zhǔn)化組織1-2移動(dòng)通信概述擬討論的問題《新一代移動(dòng)通信》課程有何特點(diǎn)？什么是移動(dòng)通信？移動(dòng)通信有哪些主要特點(diǎn)？有哪些常用的移動(dòng)通信系統(tǒng)？移動(dòng)通信是如何發(fā)展的？代表性的標(biāo)準(zhǔn)化組織有哪些？重點(diǎn)：移動(dòng)通信基本概念難點(diǎn)：移動(dòng)通信的主要特點(diǎn)…1-3內(nèi)容提要0.0課程概述1.1引言1.2

移動(dòng)通信的分類及應(yīng)用系統(tǒng)1.3

移動(dòng)通信的發(fā)展概況1.4標(biāo)準(zhǔn)化組織第一章移動(dòng)通信概述0.0課程概述為何要學(xué)移動(dòng)通信？

本課程的內(nèi)容主要有哪些？如何學(xué)好本門課程？1-5一、為什么學(xué)習(xí)這門課程移動(dòng)通信是通信領(lǐng)域最為活躍的分支之一。目前，移動(dòng)通信已經(jīng)影響到大眾生活的所有層面，是繼字母以來對(duì)人類生活影響最深遠(yuǎn)的信息交換方式！思考：你所熟知的移動(dòng)通信業(yè)務(wù)有哪些？移動(dòng)通信無所不在，不可或缺！移動(dòng)通信在

我們身邊！打電話發(fā)短信移動(dòng)應(yīng)用視頻聊天用戶數(shù)：16.43億普及率：116.3%

（2021年）二、本課程的主要內(nèi)容基本理論基本概念、基本原理、基本組成、信道特點(diǎn)、發(fā)展概況關(guān)鍵技術(shù)組網(wǎng)技術(shù)、抗衰落技術(shù)、數(shù)字調(diào)制技術(shù)、多址接入技術(shù)典型系統(tǒng)蜂窩系統(tǒng)（2G、3G、4G）新進(jìn)展大規(guī)模MIMO、毫米波通信、D2D通信、同時(shí)同頻全雙工、超密集網(wǎng)絡(luò)、軟件定義網(wǎng)絡(luò)…~5G移動(dòng)通信二、本課程的主要內(nèi)容三、學(xué)習(xí)本門課程的提示英文名稱：NextGenerationMobileCommunications課程性質(zhì)：專業(yè)必修課課程體系：信號(hào)與系統(tǒng)（二年級(jí)）數(shù)字信號(hào)處理（三年級(jí)）通信原理（三年級(jí)）畢業(yè)設(shè)計(jì)（四年級(jí)）三、學(xué)習(xí)本門課程的提示教學(xué)要求講課 注重解決問題的思路，促進(jìn)自主領(lǐng)悟 注重基礎(chǔ)知識(shí)和前后內(nèi)容的融會(huì)貫通 學(xué)習(xí)

帶著問題預(yù)習(xí)，熟悉知識(shí)點(diǎn)；

認(rèn)真聽課，積極參與課堂教學(xué)；多想、多練、多做；

認(rèn)真完成課后作業(yè)和實(shí)驗(yàn)。讓我們一起努力！開始吧，第一章移動(dòng)通信概述1-15內(nèi)容提要0.0課程概述1.1引言1.2

移動(dòng)通信的分類及應(yīng)用系統(tǒng)1.3

移動(dòng)通信的發(fā)展概況1.4標(biāo)準(zhǔn)化組織第一章移動(dòng)通信概述所謂移動(dòng)通信，是指通信雙方至少有一方處于移動(dòng)（或暫時(shí)停止）狀態(tài)下的通信，包括移動(dòng)體與固定體之間的通信，移動(dòng)體之間的通信等。簡單來說，就是移動(dòng)中的信息交換。一、移動(dòng)通信基本概念一、移動(dòng)通信基本概念

移動(dòng)通信系統(tǒng)示意圖固網(wǎng)設(shè)備網(wǎng)絡(luò)無線基站移動(dòng)終端1-18

二、移動(dòng)通信和固定通信的區(qū)別接口固定通信的接口是釘在墻上的，插一根電話線/網(wǎng)線就可以用，通過這個(gè)接口和固定網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行聯(lián)系。移動(dòng)通信的用戶端是通過“空中接口”與無線網(wǎng)絡(luò)保持聯(lián)系。無線信道有線信道1-19

二、移動(dòng)通信和固定通信的區(qū)別由“空中接口”引發(fā)的問題一無線傳播媒質(zhì)的優(yōu)點(diǎn)是允許通信中的用戶在一定范圍內(nèi)自由活動(dòng)。缺點(diǎn)是傳播特性一般都很差。主要有傳播損耗、陰影效應(yīng)、多徑效應(yīng)、多普勒效應(yīng)。如何在復(fù)雜無線電波傳播環(huán)境下有效傳輸信息？1-20由“空中接口”引發(fā)的問題二

二、移動(dòng)通信和固定通信的區(qū)別噪聲：內(nèi)部噪聲（熱噪聲、電源噪聲）、自然噪聲（大氣噪聲、太陽噪聲）、人為噪聲（電動(dòng)機(jī)、電氣開關(guān)等產(chǎn)生的電磁輻射）。干擾：鄰道干擾、互調(diào)干擾、同頻干擾、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（稱遠(yuǎn)近效應(yīng)）等等。

在開放的無線電波傳播環(huán)境下如何有效對(duì)抗移動(dòng)臺(tái)受到的噪聲和干擾？1-21由“空中接口”引發(fā)的問題三

二、移動(dòng)通信和固定通信的區(qū)別如何提高通信系統(tǒng)的通信容量，始終是移動(dòng)通信關(guān)注的焦點(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，如壓縮信號(hào)所占帶寬、頻率復(fù)用等方法來提高頻譜利用率。

如何在有限的無線電頻譜資源下提高系統(tǒng)容量？1-22由“空中接口”引發(fā)的問題四

二、移動(dòng)通信和固定通信的區(qū)別

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，而基站的一根天線要同時(shí)接收很多移動(dòng)臺(tái)發(fā)來的信號(hào)如何區(qū)分哪個(gè)信號(hào)來自哪個(gè)移動(dòng)臺(tái)？誰是誰—空中接口的困惑1-23由“空中接口”引發(fā)的問題五

二、移動(dòng)通信和固定通信的區(qū)別基站如何找到手機(jī)？固定電話的位置是固定的，通信網(wǎng)絡(luò)找指定的接口即可；而移動(dòng)通信中，手機(jī)的位置隨時(shí)在變化，誰知道手機(jī)在哪個(gè)基站下面？1-24

二、移動(dòng)通信和固定通信的區(qū)別由“空中接口”引發(fā)的問題五1-25

二、移動(dòng)通信和固定通信的區(qū)別由“空中接口”引發(fā)的問題六如何保證“移動(dòng)”著打電話不會(huì)有問題？1-26

二、移動(dòng)通信和固定通信的區(qū)別由“空中接口”引發(fā)的問題七如何識(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。1-27

二、移動(dòng)通信和固定通信的區(qū)別由“空中接口”引發(fā)的問題八如何保證對(duì)話不被他人竊聽？移動(dòng)通信的空中接口是開放性的，無線電波的傳遞容易被他人竊聽和截獲?；景l(fā)送隨機(jī)數(shù)據(jù)，手機(jī)利用自己的密鑰產(chǎn)生隨機(jī)加密序列對(duì)空中接口的數(shù)據(jù)進(jìn)行加密。1-28第2章：移動(dòng)通信信道第3章：組網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)第5章：抗衰落技術(shù)回答“空中接口”引發(fā)的八大問題第6章：多址接入技術(shù)1-29三、移動(dòng)通信的主要特點(diǎn)無線電波傳播復(fù)雜移動(dòng)臺(tái)受到的干擾嚴(yán)重?zé)o線電頻譜資源有限對(duì)移動(dòng)設(shè)備要求高系統(tǒng)復(fù)雜1-30四、移動(dòng)通信系統(tǒng)的組成接入網(wǎng)、核心網(wǎng)、承載網(wǎng)四、移動(dòng)通信系統(tǒng)的組成接入網(wǎng)：移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的四肢，將所有的終端接入到網(wǎng)絡(luò)中。無線接入網(wǎng)：RadioAccessNetwork，RAN。接入網(wǎng)的主要網(wǎng)元是基站。本課程的學(xué)習(xí)內(nèi)容是接入網(wǎng)的范疇。四、移動(dòng)通信系統(tǒng)的組成核心網(wǎng)：移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的大腦，負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)的管理和控制，如用戶接入管理、業(yè)務(wù)會(huì)話管理、移動(dòng)性管理、計(jì)費(fèi)、鑒權(quán)等等。四、移動(dòng)通信系統(tǒng)的組成承載網(wǎng)：移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的軀干和血管，負(fù)責(zé)承載各個(gè)網(wǎng)元之間的數(shù)據(jù)連接。五、工作方式

單工通信：（單向）半雙工通信：（雙向、不同時(shí)）全雙工通信：（雙向、同時(shí)）

FDD：FrequencyDivisionDuplexing，雙向通信通過頻率區(qū)分

TDD：TimeDivisionDuplexing，雙向通信通過時(shí)間區(qū)分。1-35第一章移動(dòng)通信概述內(nèi)容提要0.0課程概述1.1引言1.2

移動(dòng)通信的分類及應(yīng)用系統(tǒng)1.3

移動(dòng)通信的發(fā)展概況1.4標(biāo)準(zhǔn)化組織四、常用移動(dòng)通信系統(tǒng)無線通信系統(tǒng)蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)無線局域網(wǎng)衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)集群移動(dòng)通信系統(tǒng)無繩電話系統(tǒng)短波通信系統(tǒng)1-37

集群移動(dòng)通信系統(tǒng)是一種專用通信網(wǎng)，適用于在各個(gè)行業(yè)（或幾個(gè)行業(yè)合用）中進(jìn)行調(diào)度和指揮；一般由控制中心、總調(diào)度臺(tái)、分調(diào)度臺(tái)、基站臺(tái)和移動(dòng)臺(tái)組成；對(duì)不同用戶常常賦予不同的優(yōu)先等級(jí)。1、集群移動(dòng)通信控制中心基站移動(dòng)臺(tái)1、集群移動(dòng)通信2、無繩電話1-40思路：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。發(fā)展海上移動(dòng)通信，為船只提供通信服務(wù)。陸地移動(dòng)通信，車載終端及手持終端。舉例“銥”系統(tǒng)：由66顆衛(wèi)星組成(原計(jì)劃77顆)。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?？找苿?dòng)用戶提供通信服務(wù)。3、衛(wèi)星移動(dòng)通信1-41星鏈（Starlink）2015年1月，馬斯克宣布SpaceX計(jì)劃將約1.2萬顆通信衛(wèi)星發(fā)射到軌道,其中1584顆將部署在地球上空550千米處的近地軌道，并從2020年開始工作。這一項(xiàng)目被命名為“星鏈”（Starlink）。該公司還準(zhǔn)備再增加3萬顆，使衛(wèi)星總量達(dá)到約4.2萬顆。2022年5月22日，Starlink衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)又取得了階段性的測速結(jié)果顯示，該服務(wù)下載速度達(dá)到了301Mbps。3、衛(wèi)星移動(dòng)通信Starlink在軌衛(wèi)星https://satellitemap.space3、衛(wèi)星移動(dòng)通信4、無線局域網(wǎng)WiFi網(wǎng)絡(luò)5、短波通信依靠1.5~30MHz的電磁波進(jìn)行信號(hào)傳輸，是最早出現(xiàn)并被廣泛應(yīng)用的無線通信方式，至今仍是中遠(yuǎn)距離無線通信的重要手段，是軍用通信的重要手段。D層5、短波通信主要優(yōu)點(diǎn)無中繼遠(yuǎn)程通信

無需人為的中繼系統(tǒng)，單次反射最大的傳輸距離可達(dá)4000公里，具備全球通信能力。

抗毀性強(qiáng) 傳輸媒介—電離層具有不被永久摧毀的特性。機(jī)動(dòng)靈活 設(shè)備具有多種形式，具有機(jī)動(dòng)靈活的特點(diǎn)。網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)快捷 具有建網(wǎng)速度快、組織方便、頑存性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。6、蜂窩移動(dòng)通信BS:基站MS:移動(dòng)臺(tái)MSC:移動(dòng)交換中心1-47BSMSCPSTN

BSBS：基站MSC：移動(dòng)交換中心PSTN：公共交換電話網(wǎng)固定用戶與移動(dòng)用戶之間的通信移動(dòng)用戶與移動(dòng)用戶之間的通信6、蜂窩移動(dòng)通信1-48內(nèi)容提要0.0課程概述1.1引言1.2

移動(dòng)通信的分類及應(yīng)用系統(tǒng)1.3

移動(dòng)通信的發(fā)展概況1.4標(biāo)準(zhǔn)化組織第一章移動(dòng)通信概述傳奇人物——馬可尼無線電通信創(chuàng)始人

五、移動(dòng)通信的發(fā)展簡史海上與陸地通信用無線實(shí)現(xiàn)英法無線通信首次實(shí)現(xiàn)無線電通信實(shí)現(xiàn)短波性無線通信網(wǎng)建立世界1897189919161929五、移動(dòng)通信的發(fā)展簡史以天線為例：

為了有效的電磁能量輻射，天線的物理長度需要為波長的1/2。若無線電臺(tái)工作于1MHz，那么電臺(tái)天線約150米！世界第一個(gè)警用車載無線電系統(tǒng)，工作在2MHz特點(diǎn)：專用系統(tǒng)，工作頻率低，采用一個(gè)基站覆蓋服務(wù)區(qū)不足：電臺(tái)的體積大、重量重底特律1946年10月，貝爾電話公司啟動(dòng)車載無線電話服務(wù)世界第一個(gè)公用汽車電話系統(tǒng)，工作在150MHz五、移動(dòng)通信的發(fā)展簡史第一代移動(dòng)通信（1G）系統(tǒng)——出現(xiàn)于上世紀(jì)70年代末80年代初，源于系統(tǒng)容量問題。

摩托羅拉DynaTAC8000X重0.9公斤通話時(shí)間半小時(shí)售價(jià)3995美元！1978年底，美國貝爾實(shí)驗(yàn)室成功研制出先進(jìn)移動(dòng)電話系統(tǒng)（AMPS），建成了蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)，大大提高了系統(tǒng)容量。隨后，許多國家紛紛推出相類似的系統(tǒng)，如英國TACS等。1G系統(tǒng)是模擬系統(tǒng)。五、移動(dòng)通信的發(fā)展簡史第二代移動(dòng)通信（2G）系統(tǒng)出現(xiàn)于20世紀(jì)80年代末90年代初，由歐洲發(fā)起，源于漫游問題。1982年，歐洲電信管理部門開始制定適用于泛歐各國的一種數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)的技術(shù)規(guī)范；1988年，確定了全球第一個(gè)數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)規(guī)范——GSM標(biāo)準(zhǔn)；1991年，GSM系統(tǒng)投入使用。1995年，美國推出了窄帶CDMA系統(tǒng)。五、移動(dòng)通信的發(fā)展簡史第三代移動(dòng)通信（3G）系統(tǒng)出現(xiàn)于上世紀(jì)90年代中后期，源于多媒體業(yè)務(wù)傳輸問題。

1985年，國際電信聯(lián)盟（ITU）提出了未來公共陸地移動(dòng)通信系統(tǒng)（FPLMTS）的概念；1996年，F(xiàn)PLMTS更名為IMT-2000；1999年，ITU確定3G標(biāo)準(zhǔn)：WCDMA、cdma2000和TD-SCDMA。2001年，3G商用網(wǎng)開通。五、移動(dòng)通信的發(fā)展簡史第四代移動(dòng)通信（4G）系統(tǒng)出現(xiàn)于本世紀(jì)初期，源于高質(zhì)量多媒體業(yè)務(wù)傳輸問題。

2005年10月，國際電聯(lián)正式將B3G/4G移動(dòng)通信統(tǒng)一命名為IMT-Advanced，即第四代移動(dòng)通信。2012年1月，國際電聯(lián)確定了4G國際標(biāo)準(zhǔn)：LTE-A，IEEE802.16m。目前已大規(guī)模商用，截止2017年6月底，用戶數(shù)達(dá)8.88億。五、移動(dòng)通信的發(fā)展簡史5G出現(xiàn)于當(dāng)下，源于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)！“信息隨心至，萬物觸手及”，2020開始商用五、移動(dòng)通信的發(fā)展簡史5G五、移動(dòng)通信的發(fā)展簡史五、移動(dòng)通信的發(fā)展簡史1G2G3G4G話音話音短信話音短信多媒體短信富媒體話音5G短信超高質(zhì)量富媒體話音多場景萬物互聯(lián)例可預(yù)見的移動(dòng)通信應(yīng)用醫(yī)療應(yīng)用任何人多媒體應(yīng)用新一代移動(dòng)設(shè)備人到人人到設(shè)備設(shè)備到設(shè)備射頻識(shí)別智能家居1-60內(nèi)容提要0.0課程概述1.1引言1.2

移動(dòng)通信的分類及應(yīng)用系統(tǒng)1.3

移動(dòng)通信的發(fā)展概況1.4標(biāo)準(zhǔn)化組織第一章移動(dòng)通信概述1-61六、標(biāo)準(zhǔn)化組織1、標(biāo)準(zhǔn)化的必要性和內(nèi)容1）為什么要進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化工作？通信技術(shù)的多樣性網(wǎng)絡(luò)缺乏互聯(lián)，設(shè)備缺乏互通無法大規(guī)模生產(chǎn)價(jià)格昂貴1-62六、標(biāo)準(zhǔn)化組織2）移動(dòng)通信的標(biāo)準(zhǔn)化包括哪些內(nèi)容？技術(shù)體制標(biāo)準(zhǔn)化網(wǎng)絡(luò)設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化測試方法標(biāo)準(zhǔn)化1-632、具體組織機(jī)構(gòu)頒布標(biāo)準(zhǔn)：國際無線電標(biāo)準(zhǔn)化工作由國際電信聯(lián)盟（ITU）負(fù)責(zé)。中國：CCSA（ChinaCommunicationStandardAssociation，中國通信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)）。歐洲的標(biāo)準(zhǔn)化組織歐洲郵電管理協(xié)會(huì)（CEPT）歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)（ETSI）北美地區(qū)的標(biāo)準(zhǔn)化組織電子工業(yè)協(xié)會(huì)（EIA）電信工業(yè)協(xié)會(huì)（TIA）蜂窩電信工業(yè)協(xié)會(huì)（CTIA）美國國家標(biāo)準(zhǔn)