移动通信技术-ch1概述

移动通信Mobile Communication兰州交通大学电信学院 主讲：刘玉红: liuyuhong@

先修课程、教材

先修课程：通信原理、信号与系统、数字通信、概率论 教材：《移动通信原理与系统》

西南交通大学出版社，2010年,李翠然等编著

参考教材1:《现代移动通信系统》

人民邮电出版社，祈玉生等编著

2:《数字蜂窝移动通信系统》电子工业出版社，赵荣黎编著

3:《移动通信》西安电子科技大学出版社，郭梯云等编著 西安电子科技大学出版社，章坚武编著2

考试出勤：10%(注：迟到影响出勤率) 作业：10% 期末考试：80% (闭卷)

教学目标

本课程是通信工程专业本科生专业课。通过学习本 课程，使学生掌握移动通信系统的基本概念、基本 原理、关键技术；理解工程技术中的有关问题；了 解移动通信的发展趋势；建立移动通信系统的整体 概念，为在该领域进一步学习、研究和开发奠定一 定的基础。

目录

第一章 概述(4学时) 第二章 移动通信组网原理(8学时) 第三章 移动信道中的电波传播(8学时) 第四章 数字移动通信关键技术(8学时) 第五章 GSM/GPRS数字蜂窝移动通信系统(8学时) 第六章 窄带CDMA数字蜂窝移动通信系统(6学时) 第七章 第三代(3G)数字蜂窝移动通信系统(8学时) 第八章 移动数据传输(4学时) 第九章 未来移动通信展望(2学时) 习题讲解与课堂练习(6学时) 复习(2学时)5

第一章 概述

1.1 移动通信的定义、特点

1.1.1 移动通信的定义 1.1.2 移动通信的特点

1.2 移动通信的工作方式

1.2.1 移动通信的分类 1.2.2 移动通信的双向传输、双工方式、工作方式、 多址方式1.3.1 移动通信的工作频段 1.3.2 移动通信的标准化组织6

1.3 移动通信的工作频段与标准化组织

1.4 几种典型的移动通信系统

1.4.1 1.4.2 1.4.3 1.4.4 1.4.5 1.4.6 1.4.7

无线电寻呼系统 无绳电话系统 集群移动通信系统 蜂窝移动通信系统 卫星移动通信系统 无线局域网 无线个域网

1.5 移动通信关键技术

1.5.1 1.5.2 1.5.3 1.5.4 1.5.5 1.5.6

多址技术 组网技术 无线电波传播特性 语音编码 调制技术 抗衰落技术

1.6 移动通信的发展

1.1 移动通信的定义、特点

1.1.1 移动通信的定义

移动通信：通信双方或至少其中一方在移动中进行信 息传输和交换的通信方式

应用最为广泛的陆地移动通信系统包括：无线寻呼系 统、无绳电话系统、集群移动通信系统和蜂窝移动通 信系统等。

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1.1.2 移动通信的特点移动通信与有线通信相比具有以下特点

电波传播环境十分恶劣 多普勒频移产生调频噪声

受噪声和多种干扰的影响对设备的要求更为苛刻 通信系统复杂

通信容量有限

1.2 移动通信的工作方式

1.2.1 移动通信的分类

按工作方式分类：单工，双工(FDD,TDD),半双工 按多址方式分类：FDMA、TDMA、CDMA、SDMA 按信号形式分类：模拟网和数字网 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、多媒体网 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

1.2.2 移动通信的双向传输、双工方式、工作方式、 多址方式

一、双向传输、双工方式

双向传输

上行链路下行链路f1 t f2 tFDD TDD

· 上行链路(uplink) · 下行链路(downlink)

上/下行链路

双工模式

· 频分双工(FDD) · 时分双工(TDD)

f3

上

下

上

下

t

二、工作方式

单工制：通信双方电台交替地进行收信和发信。分为：

同频单工和异频单工

发射机

f1 (f1 )

f1 (f2 )

发射机

PTT 接收机 送受话器 电台甲 f1 (f2 )

PTT f1 (f1 ) 接收机 送受话器 电台乙

Play

双工制：是指通信双方收发信机均同时工作。收信和发信 必须采用不同的工作频率

送话器 发射机

f1 f1 f2 接收机 f2 双工器 f1 接收机 发射机

送话器

受话器 基站

f2

受话器 移动台

play

半双工制：是指通信双方中，一方使用双频双工方式，即 收发信机同时工作；另一方使用双频单工方式，即收发信 机交替工作。

送话器 发射机

f1 f1 f2 PTT 接收机 接收机 送受话器 基站 移动台 f2 发射机

受话器

f2

f1

Play

三、多址方式

多址方式：解决如何使移动用户同时共享有限的无线频 谱资源

多址方式涉及到两个问题 一是多路复用，即把一条通路变成多个物理信道 二是信道分配，即将单个用户分配到某一具体信道上去

常用的多址方式：1、频分多址(FDMA)

Power

Time

FDMAPower Time

Frequency

2、时分多址(TDMA)FDMA/TDMATime Power Frequency

3、码分多址(CDMA)CDMA

Frequency 17

4、空分多址(SDMA)

1.3 移动通信的工作频段与标准化组织

1.3.1 移动通信的工作频段

一、确定移动通信工作频段的依据

电波传播特性、天线尺寸环境噪声及干扰的影响 服务区域范围、地形和障碍物尺寸、对建筑物的渗透性

设备小型化与已开发的频段的协调和兼容性