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第1页第一部分：移动通信系统概述第2页移动通信系统概述第一章：移动通信系统的发展史世界移动通信的发展第一阶段(从二十世纪20年代至40年代初)第二阶段(40年代中至60年代末)第三阶段(70年代至80年代)第四阶段(90年代至今)中国移动通信的发展第一代第二代第2.5代第三代第3页世界移动通信的发展第一阶段：从二十世纪20年代至40年代初运用在专用系统和军事通信使用频段主要是短波段人工交换和人工切换频率移动通信设备采用电子管，又大又笨重，效果很差第4页世界移动通信的发展第二阶段：40年代中至60年代末开始运用于民用系统主要使用VHF（甚高频）频段的150MHz，到了后期又发展到400MHz频段从人工交换到专用自动交换系统移动通信设备小型化第5页世界移动通信的发展第三阶段：70年代至80年代开始运用于个人领域使用频段为800/900MHz集成交换系统移动设备小型化，系统大容量化，信息传输实时化第6页世界移动通信的发展第三阶段：70年代至80年代第一代移动通信系统（1G）时代美国贝尔实验室推出的蜂窝系统的概念典型系统：美国的AMPS系统英国的TACS系统北欧的NMT系统日本的NAMTS系统第7页世界移动通信的发展第四阶段：90年代至今第二代移动通信系统广泛应用和第三代移动通信系统的具体的设计、规划和实施阶段第二代移动通信系统（2G）是以数字传输、时分多址或码分多址为主体技术典型系统：欧洲的GSM系统美国的DAMPS系统美国的IS-95CDMA系统日本的JDC系统第8页世界移动通信的发展第四阶段：90年代至今90年代中期，第三代移动通信系统进入到具体的设计、规划和实施阶段第三代移动通信系统形成了北美、欧洲和中国三大区域性集团北美的CDMA2000欧洲的WCDMA中国的TD-SCDMA第9页世界移动通信的发展移动通信的发展过程:1970’s1980’s1990’s2000’s第一代(AMPS为例)提出方案制定标准商业运营第二代(GSM为例)提出方案制定标准商业运营第三代(IMT2000)提出方案制定标准商业运营第四代提出方案第10页中国移动通信的发展第一代（1G）移动通信网络80年代末、90年代初，中国第一代移动网络开通只支持话音业务采用英国的TACS体制第11页中国移动通信的发展第一代（1G）移动通信的特点易受干扰保密性差系统容量小提供有限的业务手机体积大，价格昂贵第12页中国移动通信的发展第二代（2G）移动通信网络1992年在嘉兴地区，第二代移动蜂窝网开始试运转90年代初、中期，中国移动和中国联通全国开通GSM网络90年代中期，部分省市的CDMAIS-95试验系统2001年，中国联通在全国开通CDMAIS-95网络第13页中国移动通信的发展第二代（2G）移动通信的特点:系统容量提高话音质量更好便于实现通信安全保密能提供多种业务服务，提高通信系统的通用性能实现更有效灵活的网络管理和控制可降低设备成本和减小用户手机的体积和重量第14页中国移动通信的发展第2.5代（2.5G）2000年，中国移动在全国开通商用网--GPRS系统在GSM网络基础上演化的一个过渡网络数字制式采用包交换技术更为广泛的数据业务第15页中国移动通信的发展第三代（3G）2002年，中国联通开通全国商用网CDMA2000-1X系统数字制式语音质量更好通信安全保密性好系统容量大采用包交换技术支持高速的数据业务第16页中国移动通信的发展中国的蜂窝移动电话用户：第17页移动通信系统概述第二章：移动通信系统概述移动通信的特点区分移动通信与无线通信移动通信的复杂性问题移动通信的分类蜂窝移动/集群调度/无绳电话/寻呼系统/卫星系统蜂窝移动通信系统主要功能模块移动台/基站系统/交换系统蜂窝移动通信的基本概念蜂窝概念宏蜂窝/微蜂窝/微微蜂窝/智能蜂窝切换/漫游第18页移动通信的特点移动通信的主要特点：必须利用无线电波进行信息传输工作于复杂的干扰环境可利用的频谱资源有限移动性使得网络管理复杂用户数量庞大第19页移动通信的特点移动通信的复杂性：发射信号传播方式的多样式直射反射绕射漫反射移动产生的特殊效应第21页移动通信的特点移动通信的复杂性：外来信号的多样式干扰噪声第22页移动通信的特点移动通信的复杂性：对移动台的特殊要求外界环境的影响性能的稳定可靠携带方便、小型、低功耗、耐高温、耐低温操作方便第23页移动通信的分类通信系统的分类：核心网接入网通信网有线接入网无线接入网光纤接入光纤同轴混合网CableModemXDSL卫星接入高空平台蜂窝接入微波接入WLAN第24页移动通信的分类移动通信的分类：按工作方式分类---单工/双工/半双工按多址方式分类---FDMA/TDMA/CDMA按信号形式分类---模拟网/数字网按覆盖范围分类---城域网/局域网/个域网按业务类型分类---电话网/数据网/综合业务网/多媒体按服务特性分类---专用网/公用网按使用环境分类---陆地通信/海上通信/空中通信按使用对象分类---民用系统/军用系统第25页移动通信的分类典型的移动通信系统：寻呼系统无绳电话集群调度蜂窝移动卫星通信第26页移动通信的分类寻呼移动通信系统：公共电话网PSTN自动寻呼终端寻呼数据处理中心发射塔第27页移动通信的分类无绳移动通信系统：市话程控制交换机基站第28页移动通信的分类集群调度系统：中央控制器基地台分调度台移动台总调度台公共电话网PSTN第29页移动通信的分类蜂窝移动通信系统：MSCBTSMS公共电话网PSTN第30页移动通信的分类卫星移动通信系统：铱（Iridium）星系统全球星（Globalstar）系统第31页蜂窝移动通信系统主要部件蜂窝移动通信系统主要部件：MSCBSCBTS公共电话网PSTN网络管理中心第32页蜂窝移动通信系统主要部件移动通信系统主要功能部件移动台（MS）基站系统（BSS）网络交换系统（NSS）操作维护系统（OMS）第33页蜂窝移动通信的基本概念蜂窝概念的引入：大区制移动通信系统信号传输损耗通信距离有限大区制系统覆盖范围30~50km、发射功率50~200W、天线很高(30m)具有网络结构简单、频道数目少、没有无线交换机、直接与PSTN相连大区系统的局限性覆盖范围有限服务的用户容量有限服务性能较差频谱利用率低1974Bell实验室提出蜂窝概念第34页蜂窝移动通信的基本概念蜂窝的概念：无线覆盖区域的一种理论化的模型六边形理论化理想化实际化第35页蜂窝移动通信的基本概念宏蜂窝（macrocell）：每小区的覆盖半径大多为1km～25km用于大面积覆盖基站天线置于相对高的地方基站的发射功率较强存在热点和盲点问题第36页蜂窝移动通信的基本概念微蜂窝（microcell）：覆盖半径大约为30m～300m发射功率较小，一般在1～2W基站天线置于相对低的地方用于解决热点/盲点问题第37页蜂窝移动通信的基本概念微微蜂窝（picocell）：微蜂窝的一种覆盖半径更小，一般只有几十米基站发射功率更小用于解决热点/盲点问题第38页蜂窝移动通信的基本概念智能蜂窝：扩大系统覆盖区域提高频谱利用率，增加系统容量降低基站发射功率，减少信号间干扰减少电磁环境污染节省系统成本第39页蜂窝移动通信的基本概念蜂窝移动通信系统的不同应用：微微蜂窝微蜂窝宏蜂窝100m1000m20km32kbps-100Mbps2.4kbps-2Mbps2.4kbps-384kbps宽带通信网第40页蜂窝移动通信的基本概念切换：在通话（业务处理）过程中发生。MS在移动运行过程中，将从一个小区的覆盖区域到达另外一个小区的覆盖区域。小区之间就会出现切换(Handover/Handoff)。切换过程对于MS用户应该是不易察觉的，也就是说用户不知道已经发生了切换；即：切换过程对用户是透明的。第41页蜂窝移动通信的基本概念漫游：子网络与子网络之间的通信链路漫游协议网络1网络3网络2