第1章 移动通信概述

12020年6月23日星期二第1章移动通信概述22020年6月23日星期二移动通信的发展1.1移动通信基本概念1.21.3常用的移动通信系统32020年6月23日星期二1.1移动通信的发展1.1.1世界移动通信的发展1.1.2中国移动通信的发展第1章移动通信概述42020年6月23日星期二现代移动通信技术的发展始于20世纪20年代,大致经历了五个发展阶段。一.第一阶段从20世纪20年代至40年代初，为移动通信早期发展阶段。特点：1.主要应用在专用系统和军事通信领域。2.使用的波段为短波波段。3.移动通信的设备采用电子管，又大又笨重，通信效果差。4.采用人工交换和人工切换频率的控制和接续方式。其代表系统是1921年美国底特律和密执安警察厅开始使用的车载无线电系统，该系统工作频率为2MHz。1.1.1世界移动通信的发展第1章移动通信概述52020年6月23日星期二特点：1.开始运用于民用系统。2.在频段使用上，开始使用VHF的150MHz，到了后来又发展到400MHz频段。3.由于晶体管的出现，使移动台向小型化方面大大前进了一步，通信效果也比以前有了明显的好转。4.从人工交换到专用自动交换系统二.第二阶段从20世纪40年代至60年代末，移动通信取得了进一步的发展。美国、英国、日本、西德等国开始应用汽车公用无线电话（MTS或IMTS），如1946年美国的圣路易斯城建立了世界上第一个公共汽车电话系统。1.1.1世界移动通信的发展第1章移动通信概述62020年6月23日星期二1.1.1世界移动通信的发展三.第三阶段从20世纪70年代至80年代末，移动通信开始了空前的快速发展。特点：1.开始运用于个人领域。2.在频段使用上，使用频段为800/900MHz。3.移动设备小型化，系统大容量化。4.集成交换系统这个时期的系统的主要技术是模拟调频、频分多址，以模拟方式工作，加之以蜂窝小区进行组网，故称为模拟蜂窝移动通信系统。其典型系统包括AMPS系统、TACS系统和NMT系统等。第1章移动通信概述72020年6月23日星期二1.1.1世界移动通信的发展四.第四阶段从20世纪90年代至20世纪末，这是数字移动通信系统发展和成熟时期。随着超大规模集成电路和低速率语音编码技术的出现，数字通信技术表现出了比模拟技术更突出的优越性，在移动通信领域也出现了数字技术取代模拟技术的趋势，数字蜂窝移动通信系统是以数字传输、时分多址或码分多址为主体技术，采用蜂窝结构组网的系统。习惯上将模拟蜂窝移动通信系统称为1G（第一代移动通信），将数字蜂窝移动通信系统称为2G（第二代移动通信），2G的典型系统包括：GSM系统、IS-95CDMA系统、DAMPS系统和JDC系统第1章移动通信概述82020年6月23日星期二第四阶段从20世纪90年代至20世纪末GSM系统GSM（GlobalSystemformobilecommunications全球移动通信系统）系统源自欧洲，1991年7月欧洲第一个GSM系统首先在芬兰开通。IS-95CDMA系统1995年，第一个CDMA商用网络在香港地区开通，随后CDMA在韩国、美国、澳大利亚等国得到了大规模应用。第1章移动通信概述92020年6月23日星期二JDC系统JDC（JapaneseDigitalCellular）现在也称PDC（PacificDigitalCellular太平洋数字蜂窝)是由日本自行研发的,1990年日本开始制定相关技术标准，1993年开始商用。DAMPS系统DAMPS（DigitalAMPS），是由AMPS系统发展而来的。该系统1993年首先在美国应用，随后主要应用在北美一些国家。第四阶段从20世纪90年代至20世纪末第1章移动通信概述102020年6月23日星期二五.第五阶段开始于2000年左右，为宽带蜂窝移动通信系统具体的设计、规划和实施阶段。2G的一些不足之处：1.不能满足未来用户的业务需求。2.不能满足用户容量的发展需求。3.几个主流技术相互之间并不兼容。因此，在2G广泛应用的同时，以提供宽带高速数据业务为特点的第三代移动通信（3G）技术已经成为了移动通信领域的一个新的研究热点。1.1.1世界移动通信的发展第1章移动通信概述112020年6月23日星期二3G的目标主要有以下几个方面：第五阶段开始于2000年左右1.全球漫游，以低成本的多模手机来实现。全球具有公用频段，用户不再限制于一个地区和一个网络，而能在整个系统和全球漫游。2.适应多种环境，采用多层小区结构，即宏蜂窝、微蜂窝、微微蜂窝，将地面移动通信系统和卫星移动通信系统结合在一起，与不同网络互通，提供无缝漫游和业务一致性。3.能提供高质量的多媒体业务。4.足够的系统容量、强大的多种用户管理能力、高保密性能和服务质量。122020年6月23日星期二开始3G的研究,当时称为FPLMTS1985年1996年1998年2000年FPLMTS正式更名为IMT-20001998.6.30ITU共收到10种地面无线传输方案.2000.5CDMA2000WCDMATD-SCDMA2007年2007.10Wimax成为3G第四大标准ITU序号提案名称双工方式提交者1J:W-CDMAFDD、TDD日本：ARIB2ETSI-UTRA-UMTSFDD、TDD欧洲：ETSI3WIMSW-CDMAFDD美国：TIA4WCDMA/NAFDD美国：T1P15GlobalCDMAIIFDD韩国：TTA6TD-SCDMATDD中国：CATT7cdma2000FDD、TDD美国：TIA8GlobalCDMAIFDD韩国：TTA9UWC-136FDD美国：TIA10EP-DECTTDD欧洲：ETSIDECT计划132020年6月23日星期二1.1移动通信的发展1.1.1世界移动通信的发展1.1.2中国移动通信的发展第1章移动通信概述142020年6月23日星期二我国移动通信发展起步较晚，移动通信在我国的快速发展也仅仅20多年，但发展速度和规模令世人瞩目，目前，中国移动已经成为世界上第一大运营商，中国拥有全世界最多的手机用户群，0.32131024984330853014481.220661.626869.339342.846108.254728.66412374738.433482.40100002000030000400005000060000700008000019871997199819992000200120022003200420052006200720082009万户中国移动电话用户数（该年12月底数据）图1-1我国历年移动用户数统计1.1.2中国移动通信的发展第1章移动通信概述152020年6月23日星期二我国移动通信按照其演进的顺序可大致划分为四个阶段，即1G、2G、2.5G和3G。1984年，隶属于原邮电部传输研究所的无线室移动通信组接到了当时邮电部要求跟踪蜂窝移动电话、研究中国移动电话如何上的任务。1987年11月18日，借第六届“全运会”开幕之机，中国第一个TACS模拟蜂窝移动系统在广东省投入商用。一.第一代移动通信（1G）首批用户只有700户，1988年，用户突破3200户，1994年激增到157万户。但随后我国启动了数字网，模拟用户逐步转移到数字网，并于2001年在全国关闭了模拟网。1.1.2中国移动通信的发展第1章移动通信概述162020年6月23日星期二二.第二代移动通信（2G）我国于1994年10月在广东开通了第一个省级GSM数字蜂窝移动网。1995年4月原邮电部在全国15个省市相继建GSM网，同年7月中国联通在京、津、沪、穗4个地区开通GSM网。CDMA在我国的发展开始于1997年底，当时首先在北京、上海、西安、广州4个城市开通了CDMA商用实验网。该网被称作长城网。2001年1月，长城网经过资产清算后，正式移交中国联通。2001年2月，联通CDMA网络建设的具体筹划工作正式展开。2002年1月中国联通CDMA网开通。1.1.2中国移动通信的发展第1章移动通信概述172020年6月23日星期二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。2G的特点：1.1.2中国移动通信的发展第1章移动通信概述182020年6月23日星期二三.第2.5代移动通信（2.5G）2.5G移动通信技术是从2G迈向3G的衔接性技术。通常所说的2.5G包括：GPRS（GeneralPacketRadioService,通用分组无线业务）CDMA2000－1X（码分多址2000－1X）相比2G（GSM和IS-95CDMA）,2.5G技术支持分组数据，实现了更高的数据传输率(GPRS最高可以达到171.2Kbps的数据率，CDMA2000-1X最高可以达到307.2Kbps的数据率）。1.1.2中国移动通信的发展第1章移动通信概述192020年6月23日星期二2002年5月17日,中国移动通信GPRS业务正式投入商用。2003年1月28日,上海联通率先开通CDMA1X网络,标志着中国联通的CDMA移动通信全面进入了真正的2.5G。2003年3月28日中国联通在京宣布，CDMA1X网络正式建成开通，同时联通还发布了名为“联通无限”（U-MAX)的无线数据业务品牌。2.5G在中国1.1.2中国移动通信的发展第1章移动通信概述202020年6月23日星期二四.第3代移动通信（3G）3G是在2G数字化基础上，以业务多媒体化为主要目标。2009年1月7日，工业和信息化部为中国移动、中国联通和中国电信发放了3张3G牌照，此举标志着我国正式进入3G时代。其中，批准中国移动增加基于TD-SCDMA标准的3G牌照，中国联通增加基于WCDMA标准的3G牌照。中国电信增加基于cdma2000标准的3G牌照。1.1.2中国移动通信的发展第1章移动通信概述212020年6月23日星期二中国移动通信的发展中国移动启动TD-SCDMA试商用网公开招标，覆盖8城市(北京、上海、天津、沈阳、秦皇岛、广州、深圳、厦门)4月，8个城市启动TD试商用。8月，中国电信在广州部署的CDMA2000试验网。8月8日,中国兑现TD服务奥运承诺。9月，中国移动宣布启动TD二期建设。12月，中国联通在7城市推WCDMA试验网。1月7日，工信部为中国移动、中国电信和中国联通发放3张3G牌照，此举标志着我国正式进入3G时代。1.1.2中国移动通信的发展222020年6月23日星期二移动通信的发展1.1移动通信基本概念1.21.3常用的移动通信系统232020年6月23日星期二1.2移动通信基本概念1.2.1移动通信的定义及特点1.2.2移动通信的分类1.2.3移动通信的工作频段1.2.4移动通信的工作方式第1章移动通信概述242020年6月23日星期二1.2.1移动通信的定义及特点一．移动通信的定义所谓移动通信，是指通信双方或至少有一方处于移动中进行信息传输和交换的通信方式。二．移动通信的特点1.移动通信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3.随着业务量的增加,可利用的频谱资源非常有限4.对移动台的要求高5.通信容量有限6.通信系统复杂252020年6月23日星期二1.2移动通信基本概念1.2.1移动通信的定义及特点1.2.2移动通信的分类1.2.3移动通信的工作频段1.2.4移动通信的工作方式第1章移动通信概述262020年6月23日星期二1.2.2移动通信的分类移动通信的分类按使用环境分类---陆地通信/海上通信/空中通信按多址方式分类---FDMA/TDMA/CDMA按信号形式分类---模拟网/数字网按工作方式分类---单工/双工/半双工按使用对象分类---民用系统/军用系统按服务范围分类---专用网/公用网按覆盖范围分类---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272020年6月23日星期二1.2移动通信基本概念1.2.1移动通