北邮移动通信第一章移动通信概述

第一章移动通信概述2MobileCommunicationTheory目录移动通信发展简述1.1移动通信的特点1.2移动通信的工作方式1.3移动通信的分类及应用系统1.43普通用户对移动通信的认识普通手机、智能手机、苹果iphone、三星（Android）手机电话、短信、彩信、彩铃飞信、QQ、微信、易信漫游、呼叫转移2G、3G、4GGSM\GPRS\CDMA\TD-SCDMA\WCDMA\TD-LTE\FDDLTE蓝牙、WiFi、SIM卡、UIM卡三模、双卡双待、三频、5模10频信号弱、无信号、掉线、打不通（嘟嘟、你拨打的电话已关机、你呼叫的用户不在服务区）、听不清楚、上网速度慢“你所拨打的电话不在服务区”，“你拨打的电话已经关机”MobileCommunicationTheory4社会对通信的需求不断发展20世纪的概念：五个W，“任何人（Whoever）在任何地方（Wherever）任何时间（Whenever）可以同任何人（Whomever）进行任何形式（Whatever）的通信”。21世纪的目标是实现“任何地方、任何时候、任何人”（anywhere,anytime,anyone)的通信,实现“处处、时时、人人”（everywhere,all-the-time,everyone）的通信现在和未来IoT(InternetofThings)5通信技术高速发展带来的代价数字芯片的处理能力每个18月就增加1倍（摩尔定律）用户数据速率以指数形式增长5无线通信技术的速率发展速度无线通信的速率每5年增加10倍通信高速发展带来频谱资源紧张能量资源浪费运营商利润降低6MobileCommunicationTheory1.1移动通信发展简述A/D接入方式典型代表第一代（1G）模拟蜂窝系统FDMA美国AMPS系统，欧洲TACS系统第二代（2G）数字蜂窝系统TDMAGSM系统CDMAN-CDMA系统目标典型代表过渡代（2.5G）高速传输GPRS,CDMA20001X系统第三代（3G）IMT-2000全球漫游，高质量多媒体业务，系统容量、管理能力、保密性和服务质量均有很大改善欧洲WCDMA系统，北美CDMA2000系统，中国TD-SCDMA系统第四代（4G）IMT-Advanced高速率，各种数据话音业务，全IP，多协议，新技术4G网络标准(FDD-LTE\TD-LTE)移动通信是指通信双方或至少有一方在运动状态下进行信息交换的通信体制先驱者：1946年第一个推出移动电话AT&T7MobileCommunicationTheory1.2移动通信的特点1.利用无线电波进行信息传输复杂的无线传播环境导致信号衰落需要确保信号传输的质量2.在强干扰环境下工作•外部干扰•自身干扰•干扰有互调干扰（intermodulationinterference）•邻道干扰（Adjacentchannelinterference）•共道干扰（CochannelInterfere）8MobileCommunicationTheory1.2移动通信的特点自身干扰互调干扰两个或多个信号作用在通信设备的非线性器件上，产生同有用信号频率相近的组合频率，从而构成干扰邻道干扰相邻或邻近的信道（或频道）之间，由于一个强信号串扰弱信号而造成的干扰同频干扰（蜂窝系统特有）相同载频电台之间的干扰93.通信容量有限无线频谱资源有限有效利用频率的措施4.通信系统复杂•涉及位置区的变化•涉及安全问题5.终端要求高要求稳定可靠，要求携带方便要求低功耗要求能耐高低温MobileCommunicationTheory1.2移动通信的特点101.2移动通信的特点资源受限无线电频谱是一种资源无线电频谱可以正交分割(时间\频率\空间)相同时间\频率\空间上不能同时应用用于通信的无线频谱资源奇缺性能评价传输性能:误码率、传输速率、频谱效率、时延、QoS、QoE网络性能：用户数、系统吞吐率、切换成功率、掉线率…..MobileCommunicationTheory111.32G、3G移动通信频谱GSM890~915MHz（移动台发、基站收）935~960MHz（基站发、移动台收）1710～1755MHz（移动台发、基站收）1805～1850MHz（基站发、移动台收）CDMA824~849MHz（移动台发、基站收）869~894MHz（基站发、移动台收）WCDMA1920-1935MHz（移动台发、基站收）2110-2125MHz（基站发、移动台收）MobileCommunicationTheory124G移动通信频谱TD-LTE频段：中国移动分配130MHz带宽，分别为1880-1900MHz、2320-2370MHz、2575-2635MHz；中国联通分配40MHz带宽，分别为2300-2320MHz、2555-2575MHz；中国电信分配40MHz带宽，分别为2370-2390MHz、2635-2655MHz。FDDLTE频段：中国电信分配1.8GHz频段(1755-1785MHZ/1850-1880MHz)，中国联通分配2.1GHz频段(1955--1980MHz/2145-2170MHz)。MobileCommunicationTheory13MobileCommunicationTheory1.4移动通信的工作方式单工通信双工通信半双工通信移动中继方式14MobileCommunicationTheory双工通信双工通信通信双方均同时进行收发工作。即任一方讲话时，可以听到对方的话音。发话器受话器发射机接收机ATRf1f2TRf1f2B天线共用器图1-4双工方式play15MobileCommunicationTheory半双工通信半双工通信通信双方中，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。发话器受话器发射机接收机ATRf1f2TRf1f2B天线共用器图1-5半双工方式Play16MobileCommunicationTheory单工通信单工通信通信双方电台交替地进行收信和发信。方式同频单工双频单工TRf1f1(f2)B同频单工：收发均采用f1双频单工：收发分别采用f1和f2发话器受话器发射机接收机ATRf1f1(f2)图1-3同频（双频）单工方式Play17MobileCommunicationTheory移动中继方式目的增加通信距离基本方式单工中继双工中继TRTRTR单工中继f1f2f1f2TRTRTRTR双工中继f1f1f2f2图1-6同频（双频）单工方式18MobileCommunicationTheory1.5移动通信的分类及应用系统民用设备陆地通信使用对象使用环境海上通信军用设备空中通信频分多址（FDMA）宽域网多址方式时分多址（TDMA）覆盖范围局域网码分多址（CDMA）个域网电话网专用网业务类型数据网服务范围综合业务网公用网同频单工工作方式双频单工模拟网双频双工信号形式半双工数字网19MobileCommunicationTheory1.5移动通信的应用系统蜂窝式公用移动通信系统集群调度移动通信系统无绳电话系统无线电寻呼系统卫星移动通信系统无线LAN/WAN20MobileCommunicationTheory1.6移动通信网络发展---融合化IP核心网网关PSTN/ISDNINTERNET路由器4GRAN（4G无线接入网）WLAN(无线局域网）4GRAN（4G无线接入网）4GRAN（4G无线接入网）网关2G、3GRAN（2G、3G无线接入网）MN(Movablenetwork)MN(Movablenetwork)MT(移动终端)MT(移动终端)MT(移动终端)MT(移动终端)21移动通信网络发展---分离化云应用应用管端接入网核心网WirelessSupportsPeopleNavigating