01-移动通信概述汇总

数字移动通信DigitalMobileCommunications/1172/642/52内容提要基本概念及其发展历程技术特点工作方式及频率常见系统主要技术发展趋势/1173/643/52内容提要基本概念及其发展历程技术特点工作方式及频率常见系统主要技术发展趋势/1174/644/52经典描述任何人、在任何时间、任何地点、利用任何设备与任何人通信。个人通信的特征以个人为中心取代以设备为中心通信不受环境或设备限制通信建立“因人而易”，个人可以充分享受通信的快乐与自由是通信发展的最高境界．．．无线移动通信的作用必要也是必然手段但肯定不是充分手段…数字移动通信的未来—个人通信/1175/645/52何谓“移动通信”移动通信vs无线通信动中通：支持至少有一方可处于移动状态的“无线”通信。移动通信vs数字移动通信“数字”的含义：传输环节对承载信息的信号处理方式，是一种相对概念。蜂窝移动通信一种特别而普及的公众移动通信系统，因蜂窝状多小区部站覆盖而得名。相关的流行语大哥大、手机、全球通、小灵通、GSM、CDMA、3G、WLAN、WIMAX、…切换、漫游、短信、彩铃、移动梦网、资费套餐，移动IP、…几个名词与概念：/1176/646/52网络基站移动通信示意图固网设备交换网络无线基站移动终端/1177/647/52“数字移动通信”是如何造就的技术本质：利用电磁媒介传播并基于信号能量检测的无线通信技术。技术基础大规模集成电路、微处理器、电波传输技术、数字信号处理技术、程控交换技术、材料技术等需求推动信息社会对话音、图像、数据等信息快捷灵活交互的需求。技术进展通信网的智能化和无线化最终实现个人通信。繁荣背后面临巨大技术挑战!/1178/648/52现代通信：通过电磁波传输信息。电信号的数学表示：()sin[2()]cStAftt幅度频率时间相位信息是利用电信号的特征参数变化来表征的，这个过程叫编码与调制，经过编码与调制的电信号再经过频率变换以电磁波形式发送出去。主要特征参数数字移动通信信号的表征/1179/649/52移动通信的发展历程1.第一代移动通信系统（1G）以模拟蜂窝为主要特征。主要技术是模拟调频（FM）和频分多址(FDMA)，使用的频段为800／900MHz（早期曾使用450MHz）主要缺点是频谱利用率低，系统容量有限，抗干扰能力差，业务质量比有线电话差，而且当时国际标准化落后，有多种系统标准，跨国漫游很难，不能发送数字信息，不能与综合业务数字网（ISDN）兼容等。目前1G已逐步被各国淘汰。/11710/6410/522.第二代移动通信系统（2G）以数字化为特征。以数字传输(低比特率语音编码，采用GMSK/QPSK数字调制技术以及自适应均衡技术)、时分多址和码分多址为主体技术，主要业务包括电话和数据等窄带综合数字业务，可与窄带综合业务数字网（N-ISDN）相兼容。时分多址（TDMA）体制主要有三种：欧洲的全球移动通信系统（GSM）、美国的数模兼容系统（D-AMPS，又称ADC）和日本的PDC(或称JDC)。码分多址（CDMA）体制主要指美国的CDMA标准IS-95，又称CDMAOne。2G系统的主要缺点是系统带宽有限，限制了数据业务的发展，也无法实现移动多媒体业务，而且由于各国的标准不统一，无法实现各种体制之间的全球漫游。移动通信的发展历程/11711/6411/523.第三代移动通信系统（3G）以多媒体业务为主要特征。IMT[CD*2]2000的目的是克服第二代系统因技术局限而无法提供宽带移动通信业务的缺陷。IMT-2000的目标是全球统一频段，统一标准，全球无缝覆盖；实现高服务质量、高保密性能、高频谱效率；提供从低速率的语音到高达2Mb/s的多媒体业务。世界各地在开发第三代移动通信的进程中形成了北美、欧洲和日本三大区域性集团，它们分别推出了WCDMA、UTRATDD和宽带CDMAOne的技术方案。3G系统于本世纪初投入商业运营。移动通信的发展历程/11712/6412/52我国于1998年6月向国际电联（ITU）提出了中国的RTT建议，即TD-SCDMA方案，被国际电联吸纳，成为目前国际上的三个RTT建议之一。2007年10月，ITU批准WiMAX无线宽带接入技术以OFDMAWMANTDD的名义成为继WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA后的第四个3G标准。3G标准的局限性主要是IMT-2000中最关键的无线传输技术（RTT）以及核心网制式均未统一，因此很难达到原IMT-2000全球通用的标准。此外，3G系统带宽对宽带多媒体业务的传输而言仍然不够宽，不适应互联网发展的要求，因此世界各国已经开始了后3G（4G）的研究计划。移动通信的发展历程/11713/6413/52WiMAX的另一个名字是802.16，是一项无线城域网(WMAN)技术，是针对微波和毫米波频段提出的一种新的空中接口标准。WiMAX能提供面向互联网的高速连接。WiMAX用户可以在50km以内的范围以54Mb/s进行数据通信。尽管如此，与3G其他系统相比，目前WiMAX在自身技术、实时业务和语音业务支持能力、标准成熟度、产业规模以及技术和设备成熟性等方面还难以与3G抗衡移动通信的发展历程/11714/6414/524.我国移动通信的发展我国移动通信的发展始于1987年，当时在上海首次开通了900MHz频段、TACS制式的模拟蜂窝移动通信系统1994年广东省首先建成GSM数字移动通信网1996年12月在广州建起第一个CDMA试验网2001年8月，模拟蜂窝网在我国停止运营2008年5月24日，电信重组方案：中国电信收购中国联通CDMA网(包括资产和用户)，中国联通与中国网通合并，中国卫通的基础电信业务并入中国电信，中国铁通并入中国移动。移动通信的发展历程/11715/6415/52内容提要基本概念及其发展历程技术特点工作方式及频率常见系统主要技术发展趋势/11716/6416/52技术特点（1）电波传播环境复杂频率范围：短波（RF3~30MHz）甚高频（VHF，30~300MHz）和特高频（UHF，300~3000MHz）内，有利用更高频段的趋势。多径传输：直射反射散射开放环境反射波直射波移动台V基站/11717/6417/52多普勒频移会产生附加调制fDv为移动台的运动速度，λ为波长。运动方向面向基站时，fD为正值；反之，fD为负值。Dcosvf技术特点（2）/11718/6418/52技术特点（3）易受干扰和噪声的影响系统（设备）内/间干扰：共道干扰、邻道干扰、互调干扰、多址干扰，以及近地无用强信号压制远地有用弱信号的现象等。自然环境干扰：天气、气候、天文异动、自然灾害等工业（电器）干扰：城市噪声、电机点火、电器开关等。人为干扰：恶意干扰/11719/6419/52技术特点（4）频谱资源稀缺欧洲3G运营频段曾拍出3000亿欧元天价建网技术复杂移动设备要求高低功耗便携灵活低成本（复杂度）低辐射高性能（业务能力强）真有点：“限制马吃草，又让马儿跑得快。”/11720/6420/52技术特点（4）系统复杂：以3GPPR4网络结构为例Co-operatingNetworksUserEquipmentRadioAccessNetworkCoreNetworkNote:NotallinterfacesareshownandnamedBSCBTSUmAbisBSSFHLRDCEIRAUCEAGMSCGfGnSGSNGbGrGnSGSNGGSNGsGcGiGdIuCSMSC/VLRGHGpIuPSRNCNodeBUuIurIubRNCNodeBIubRNSRNSUTRANIurMECuorSIM-MEi/fUSIMSIMMSISDNPSTNPSPDNCSPDNPDN:-Intranet-Extranet-Internet-X.25SMSMSC/VLRSCFMESIM-MEi/fSIMMS/11721/6421/52内容提要基本概念及其发展历程技术特点工作方式及频率常见系统主要技术发展趋势/11722/6422/52发射机接收机PTTPTT发射机接收机送受话器送受话器)f(f11)f(f21)f(f21)f(f11电台甲电台乙发射机接收机发射机接收机受话器受话器1f基站移动台送话器2f双工器送话器1f2f1f2f单工通信双工通信工作方式/11723/6423/52无线通信:通过无线电波传输信息（一个非常狭小的频段）无线通信频率/11724/6424/52内容提要基本概念及其发展历程技术特点工作方式及频率常见系统及其组成主要技术发展趋势/11725/6425/52主要移动通信系统蜂窝移动通信系统陆地公众移动通信系统主要形式，具有越区切换、自动或人工漫游、计费及业务量统计等功能。集群移动通信系统属于调度系统的专用通信网，它一般由控制中心、总调度台、分调度台、基地台和移动台组成，适用指挥调度。无绳电话系统PTSN的终端无绳接入方案，是PTSN的增强应用。最新形式“小灵通”。无线寻呼系统通过无线传输方式实现信息广播、组播、点播卫星移动通信系统LEO、GEO无线因特网接入系统WBAN、WPAN、WLAN、WMAN、WWAN、WRAN/11726/6426/52系统组成因类别而有差异主要组成部分（显性）移动终端基站（接入点）控制与交换中心对外接口网络、接口与协议（阴性）系统部件是通过接口互连接口根据规范设计传输与网络协议是规范的主体系统往往是一个分层规范的网络移动通信基本组成典型移动通信系统示意图RadiotowerRadiotowerRadiotowerMobileSwitchingCenter(MSC)orMobileTelephoneSwitchingOffice(MTSO)Voiceanddatalinks(landlineormicrowavelinks)Radiolink(airinterface)PSTNNetworkManagement&OperationSystemOtherNetworks/11727/6427/52RadiotowerRadiotowerRadiotowerRadiotowerRadiotowerRadiotowerRadiotowerRadiotowerRadiotowerMSC1(HomeMSC)MSC2(HomeMSC)PSTNPSTNHLRAuCVLRHLRAuCVLRUserbecomesaroamerHLR:HomeLocationRegisterVLR:VisitorLocationRegisterAuC:AuthenticationCenterVisitorMSCDatabaseHomeMSCDatabase蜂窝移动通信系统基本组成/11728/6428/52GSM系统基本组成BTS:基站BSC:基站控制器GMSC:移动交换中心网关GSM:全球移动通信系统HLR:归属位置寄存器VLR:访问位置寄存器MSC：移动交换中心AuC：鉴权中心EIR:设备识别寄存器基站子系统网络与交换子系统手机公共电话/数据交换网/11729/6429/52IMT-2000接口由GSM核心网演进的3G系统结构IMT-2000（3G）系统基本组成/11730/6430/52铱星全球移动通信系统示意图卫星移动通信系统组成/11731/6431/52平流层移动通信系统组成/11732/6432/52多网融合的B3G系统组成/11733/6433/52内容提要基本概念及其发展历程技术特点工作方式及频率常见系统主要技术发展趋势/11734/6434/52传输信道的测量、分析与建模信道测量与参数提取多径数量与传播损耗多普勒频移干扰时间与频率选择性信道质量分析传输损