移动通信第一章.ppt

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1、第第1 1章章 概概 论论 参考教材参考教材1、李建东等李建东等，移动通信（第移动通信（第4版）版）. 西安电子科技大学出版社西安电子科技大学出版社 2、Rappaport T S，Wireless Communications Principles & Practice. Prentice Hall 电子工业出版社电子工业出版社 3、吴伟陵等吴伟陵等，移动通信原理（第移动通信原理（第2版）版）. 电子工业出版社电子工业出版社 第第1 1章章 概概 论论 1.1 1.1 移动通信的主要特点移动通信的主要特点 1.2 1.2 移动通信系统的分类移动通信系统的分类 1.3 1.3 常用移动通信系统

2、常用移动通信系统 1.4 1.4 移动通信的基本技术移动通信的基本技术 第第 1 1 章章 概概 论论第第1 1章章 概概 论论 移动通信的含义移动通信的含义 一般是指通信双方一般是指通信双方至少有一方在移动至少有一方在移动的情况下进行的的情况下进行的信息传输和交换。信息传输和交换。 它也包括通信用户的位置存在变化，但通信过程中用它也包括通信用户的位置存在变化，但通信过程中用户不处于运动状态的情况。户不处于运动状态的情况。第第1 1章章 概概 论论 未来通信目标未来通信目标 在全球范围内逐步实现在全球范围内逐步实现全球一网全球一网（统一的网络结构），（统一的网络结构），每人一号每人一号（一个身

3、份号码），在任何时间、任何地点（海、（一个身份号码），在任何时间、任何地点（海、陆、空）以任何通信方式与任何对象（人或机器）进行任何陆、空）以任何通信方式与任何对象（人或机器）进行任何业务（语音、数据、图像等）的无缝隙、不间断通信。业务（语音、数据、图像等）的无缝隙、不间断通信。第第1 1章章 概概 论论 我们的目标我们的目标第第1 1章章 概概 论论 移动通信发展概况移动通信发展概况 经历了六个阶段：经历了六个阶段：第一阶段：第一阶段：2020世纪世纪2020年代至年代至4040年代年代第二阶段：第二阶段：2020世纪世纪4040年代中期至年代中期至6060年代初期年代初期 第三阶段：第三阶

4、段：2020世纪世纪6060年代中期至年代中期至7070年代中期年代中期第四阶段：从第四阶段：从2020世纪世纪7070年代中期至年代中期至8080年代中期年代中期第五阶段：从第五阶段：从2020世纪世纪8080年代中期开始年代中期开始第六阶段：从第六阶段：从20002000年前就已经开始（年前就已经开始（IMT-2000IMT-2000）正式开始算正式开始算代代第第1 1章章 概概 论论 现代移动通信的起步阶段。现代移动通信的起步阶段。 短波频段短波频段 （工作于（工作于2MHz2MHz）; ; 专用移动通信系统专用移动通信系统; ;例：例：19341934年，美国警察局采用年，美国警察局采

5、用AMAM制式的移动通信系统。制式的移动通信系统。19461946年，美国贝尔系统建立了世界上第一个公用汽车电话网。年，美国贝尔系统建立了世界上第一个公用汽车电话网。 人工交换和人工切换频率人工交换和人工切换频率. .第一阶段：第一阶段：2020世纪世纪2020年代至年代至4040年代年代 移动通信发展概况移动通信发展概况 应用：应用：船舶、汽车和飞机等船舶、汽车和飞机等专用专用无线通信系统及军事通信系统。无线通信系统及军事通信系统。第第1 1章章 概概 论论 美国贝尔实验室完成了人工交换系统的接续问题。美国贝尔实验室完成了人工交换系统的接续问题。特点：特点：专用移动网向公用移动网过渡， 接续

6、方式为人工，网络的容量较小。 第二阶段：第二阶段：2020世纪世纪4040年代中期至年代中期至6060年代初期年代初期 公用移动通信业务开始问世。公用移动通信业务开始问世。 主要用主要用150MHz VHF150MHz VHF频段频段; ; 移动通信发展概况移动通信发展概况 第第1 1章章 概概 论论 美国推出美国推出IMTSIMTS系统；系统； 采用大区制、中小容量；采用大区制、中小容量； 无线频道自动选择并能无线频道自动选择并能自动接续自动接续到公用电话网。到公用电话网。 第三阶段：第三阶段：2020世纪世纪6060年代中期至年代中期至7070年代中期年代中期 移动通信发展概况移动通信发展

7、概况 第第1 1章章 概概 论论 第四阶段：第四阶段：2020世纪世纪7070年代中期至年代中期至8080年代中期年代中期 蜂窝状的小区结构；蜂窝状的小区结构； 采用采用FDMAFDMA技术和频率复用；实现越区切换；技术和频率复用；实现越区切换； 调制方式为调制方式为FMFM； 业务种类单一，主要是话音业务；业务种类单一，主要是话音业务； 系统保密性差；系统保密性差； 频谱效率低。频谱效率低。 代表：美国代表：美国AMPSAMPS，英国，英国TACSTACS，北欧，北欧NMTNMT。主要特点：主要特点：蜂窝状移动通信网！蜂窝状移动通信网！ 第一代移动通信系统第一代移动通信系统（属于模拟通信系统

8、）。（属于模拟通信系统）。正式开始算正式开始算代代第第1 1章章 概概 论论 第五阶段：第五阶段：2020世纪世纪8080年代中期开始年代中期开始 第二代移动通信系统第二代移动通信系统（属于数字通信系统）（属于数字通信系统） 代表：欧洲代表：欧洲GSM、美国窄带、美国窄带CDMA（N-CDMA）主要特点：主要特点： 频谱效率高；采用频谱效率高；采用GMSK、QPSK等调制技术；等调制技术； 业务范围扩大，除话音外还提供数据、图像等业务；业务范围扩大，除话音外还提供数据、图像等业务； 抗干扰强；抗干扰强； 系统安全保密性好；容易实现国际漫游；系统安全保密性好；容易实现国际漫游； 设备成本降低，用

9、户手机的体积和重量减少。设备成本降低，用户手机的体积和重量减少。不适合于传输高速数据及多媒体业务！不适合于传输高速数据及多媒体业务！第第1 1章章 概概 论论 3G系统与2G的根本不同在于： 3G：采用采用CDMA技术和分组交换技术，技术和分组交换技术， 实现实现更高的传输速率更高的传输速率达达2Mb/s。 2G：采用采用电路交换技术。电路交换技术。第六阶段：从第六阶段：从2000年前开始（年前开始（IMT-2000） 第三代移动通信系统：可提供移动宽带多媒体业务！第三代移动通信系统：可提供移动宽带多媒体业务！ 话音、网页浏览、收发电子邮件、可视电话、视话音、网页浏览、收发电子邮件、可视电话、

10、视频点播等多媒体业务。频点播等多媒体业务。 3G的业务：的业务： 3G的标准：的标准： WCDMA, 欧洲；欧洲； CDMA2000, 美国高通公司；美国高通公司； TD-SCDMA, 中国大唐电信；中国大唐电信；第第1 1章章 概概 论论 IMT-2000 的基本要求的基本要求频谱利用率高；频谱利用率高；服务质量好；服务质量好；高速传输支持多媒体业务高速传输支持多媒体业务 室内环境至少室内环境至少 2Mbps2Mbps； 步行环境至少步行环境至少 384kbps384kbps； 车速环境至少车速环境至少 144kbps144kbps； 卫星移动环境至少卫星移动环境至少 9.6kbps9.6k

11、bps；传输速率按需分配；传输速率按需分配；支持上、下行链路的不对称需求；支持上、下行链路的不对称需求；易于从第二代系统过渡；易于从第二代系统过渡；支持全球无缝漫游。支持全球无缝漫游。第第1 1章章 概概 论论 TDSCDMA发展历程发展历程开始开始TD-SCDMATD-SCDMA方面的研究方面的研究TD-SCDMATD-SCDMA提案形成提案形成TD-SCDMATD-SCDMA在3GPP会议在3GPP会议上通过，作为上通过，作为3GPP的提案3GPP的提案之一之一199019981999TD-SCDMATD-SCDMA与WCDMA 与WCDMA TDD技术融TDD技术融合合2000第第1 1

12、章章 概概 论论 WCDMA发展历程发展历程GSMGSM1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005GSM + GPRSGSM + GPRSWCDMAWCDMA演进与发展演进与发展第第1 1章章 概概 论论 第二代向第三代移动通信过渡第二代向第三代移动通信过渡1）GPRS（通用分组无线业务）（通用分组无线业务） 基于分组交换基于分组交换 可接入基于可接入基于TCP/IP的因特网和的因特网和X.25网络。网络。 可提供收发电子邮件、浏览网页等业务。可提供收发电子邮件、浏览网页等业务。2）EDGE（增强型数据速率的（增强型数据速率的GSM演化方案）演化方案）3）C

13、DMA2000-1X技术技术第第1 1章章 概概 论论 AMPSTACSNMT其它GSMCDMA IS-95TDMAIS-136PDC第一代第一代 80年代年代模拟模拟第二代第二代 90年代年代数字数字第三代第三代 IMT-2000WCDMAcdma2000需求驱动需求驱动需求驱动需求驱动模拟技术数数字字技技术术语音业务宽带带业务TD-SCDMA第第1 1章章 概概 论论 4G 标标 准准 LTE LTE 任何达到或超过任何达到或超过100Mbps的无线数据网络系统都可称为的无线数据网络系统都可称为4G。 4G核心优势：核心优势：高速率、低时延、大容量高速率、低时延、大容量！第第1 1章章 概

14、概 论论 第第1 1章章 概概 论论 第第1 1章章 概概 论论 第第1 1章章 概概 论论 第第1 1章章 概概 论论 第第1 1章章 概概 论论 国外国外4G发展情况发展情况诺西打通第一个准4G2009年5月18电信设备商诺基亚-西门子通过下一代移动通讯技术打了世界上第一个LTE电话。全球首个正式商用4G网络2010年 北欧TeliaSonera率先完成了4G网络的建设，并宣布开始在瑞典首都斯德哥尔摩、挪威首都奥斯陆提供4G服务，这也是全球正式商用的第一个4G网络。日本在2009年就把4G牌照分发给日本几大移动运营商NTT Docomo、软银移动、KDDI和e-Mobile公司。欧洲英国和

15、法国正计划4G LTE无线网络的实验测试。而且法国已经完成价值12.6亿美元的首批4G牌照拍卖。第第1 1章章 概概 论论 美国美国4G发展状况发展状况国际上4G的发展以美国最为快速，看看这美国4G试点的分布图，涵盖了重点发达城市。第第1 1章章 概概 论论 第第1 1章章 概概 论论 关于关于5G 5G与与4G、3G、2G不同，不同，5G并不是一个单一的无线接入技术，并不是一个单一的无线接入技术，也不是几个全新的无线接入技术，而是也不是几个全新的无线接入技术，而是多种新型无线接入技术和多种新型无线接入技术和现有无线接入技术（现有无线接入技术（4G后向演进技术）集成后的解决方案总称。后向演进技

16、术）集成后的解决方案总称。从某种程度上讲，从某种程度上讲，5G是一个真正意义上的融合网络，是传输速率是一个真正意义上的融合网络，是传输速率可以达到可以达到10Gbps的移动通信技术。的移动通信技术。 与与4G网络相比，网络相比，5G网络不仅传输速率更高，而且在传输中呈现网络不仅传输速率更高，而且在传输中呈现出低时延、高可靠、低功耗的特点，低功耗能更好地出低时延、高可靠、低功耗的特点，低功耗能更好地支持物联网支持物联网应用。应用。 关于关于5G的研究全球是从的研究全球是从2012年开始，中国于年开始，中国于2013年年4月启动。月启动。 5G何时能商用？何时能商用？ 2020年！日本运营商年！日本运营商NTT DoCoMo 2013年年10月表示，考虑在月表示，考虑在2020年东京奥运会前商用年东京奥运会前商用5G。 第第1 1章章 概概 论论 我国移动通信发展概况我国移动通信发展概况1） A网和网和B网（模拟网）的发展网（模拟网）的发展 2） G网的发展网的发展 3） D网的发展网的发展 4） GPRS网的发展网的发展 5） C网的发展网的发展 6） 3G的发展的发展7） 4G的发展的