移动通信特点及工作方式.ppt

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1、移动通信原理移动通信原理第一章第一章 移动通信概述移动通信概述 2目录目录移动通信发展简述移动通信发展简述 1.1移动通信的特点移动通信的特点 1.2移动通信的工作方式移动通信的工作方式 1.3移动通信的分类及应用系统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用户对移动通信的认识v 功能手机、智能手机、苹果功能手机、智能手机、苹果iphoneiphone、三星（、三星（AndroidAndroid）、小米、）、小米、VIVOVIVOv 电话、短信、彩信、彩铃电话、短信、彩信、彩铃v 飞信、飞信、QQQQ、微信、易信、微信、易信v 漫游、呼叫转移漫游、呼叫转移v 2G2G、3

2、G3G、4G4G、5G5Gv GSMGPRSCDMATD-SCDMAWCDMATD-LTEFDD LTEGSMGPRSCDMATD-SCDMAWCDMATD-LTEFDD LTEv 蓝牙、蓝牙、WiFiWiFi、SIMSIM卡、卡、UIMUIM卡（卡（C C网卡）网卡）v 三模、双卡双待、三频、三模、双卡双待、三频、5 5模模1010频频v 信号弱、无信号、掉线、打不通（嘟嘟、你拨打的电话已关机、你呼信号弱、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、上网速度慢叫的用户不在服务区）、听不清楚、上网速度慢v “你所拨打的电话不在服务区你所拨打的电话不在服务

3、区”，“你拨打的电话已经关机你拨打的电话已经关机”4社会对通信的需求不断发展社会对通信的需求不断发展v 2020世纪的概念：世纪的概念： 5 5个个W W，“任何人（任何人（W Whoeverhoever）在任何地方）在任何地方（W Whereverherever）任何时间（）任何时间（W Wheneverhenever）可以同任何人）可以同任何人W Whomeverhomever）进行任何形式（）进行任何形式（W Whateverhatever）的通信）的通信”。v 2121世纪的目标，世纪的目标，3 3个个A A：实现：实现“任何地方、任何时候、任何任何地方、任何时候、任何人人”（Anyw

4、here, Anytime, Anyone)Anywhere, Anytime, Anyone)的通信的通信, ,实现实现“处处、处处、时时、人人时时、人人”（everywhere, all-the-time, everyoneeverywhere, all-the-time, everyone）的通信的通信v 现在和未来：现在和未来： IoT (Internet of Things)IoT (Internet of Things)5通信技术高速发展带来的代价通信技术高速发展带来的代价 数字芯片的处理能数字芯片的处理能力每个力每个18月月就增加就增加1倍倍（摩尔定律）（摩尔定律） 用户数据速率

5、以用户数据速率以指指数形式数形式增长增长无线通信技术的速率发展速度无线通信的无线通信的速率每速率每5年年增加增加10倍倍通信高速发展带来：通信高速发展带来：l 频谱资源紧张频谱资源紧张l 能量资源浪费能量资源浪费l 运营商利润降低运营商利润降低61.1 移动通信发展简述移动通信发展简述 A/D接入方式接入方式 典型代表典型代表第一代（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 目标目标典型代表典型代表过渡代（2.5G）高速传输GPRS, CDMA20001X系统第三代（3G）IMT-2000全球漫游，高

6、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-LTETD-LTE)移动通信的定义：移动通信的定义：是指通信双方或是指通信双方或至少有一方至少有一方在在运动运动状态下进行状态下进行信息交换的通信体制信息交换的通信体制先驱者先驱者：1946年推出第一个移动电话AT&T71.1 移动通信的发展1.1.1 世界移动通信的发展世界移动通信的发展1.1.2 中国移动通信的发展8世界移动通信的发展世界移动通信的发展

7、 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（330MHz）;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年美国底特律警察厅开始使用的车载无线电系统，该系统工作频率为2MHz。9世界移动通信的发展世界移动通信的发展特点：特点：1. 开始应用于民用系统；开始应用于民用系统；2. 在频段使用上，开始使用在频段使用上，开始使用VHF的的150MHz

8、，到了后来又，到了后来又发展到发展到400MHz频段；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；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。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、西德等国家开始使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。 10世界移动通信的发展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

9、末，移动通信开始了空前的快速发展。 特点：特点：1. 开始运用于个人通信领域开始运用于个人通信领域；2. 在频段使用上，使用频段为在频段使用上，使用频段为800/900MHz；3. 移动设备小型化，系统大容量化；移动设备小型化，系统大容量化；4. 集成交换系统。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模拟蜂窝移动通信系统信系统。其典型系统包括AMPS系统、TACS系统和NMT系统等。 11世界移动通信的发展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

10、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） 典型的2G系统包括：GSM系统、IS-95 CDMA系统、DAMPS系统和JDC系统 。12第四阶段从第四阶段从20世纪世纪90年代至年代至20世纪末世纪末GSM（Global System for mobile communications，全球移动通信系统）系统

11、源自欧洲，1991年7月欧洲第一个GSM系统首先在芬兰开通。 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。 13第四阶段从第四阶段从20世纪世纪90年代至年代至20世纪末世纪末JDC（Japanese Digital Cellular）现在也称PDC（Pacific Digital Cellular，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（Digital AMPS），是由AMPS系统发展而来的 。该系统1993年首先在美国应用，随后主要在一些北美国家应用。 14世界移

12、动通信的发展世界移动通信的发展五、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面临一些不足之处： 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。15第五阶段开始于第五阶段开始于2000年左右年左右3G的目标主要包括以下几个方面：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

13、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. 能够提供高质量的多媒体业务。4. 充足的系统容量、强大的多种用户管理能力、高保密性和高服务质量。16第五阶段第五阶段开始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 2000.5CDMA2000 WCDMA TD-SCDMA 2007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、TD

14、D日本：ARIB2ETSI-UTRA-UMTSFDD、TDD欧洲：ETSI3WIMS W-CDMAFDD美国：TIA4WCDMA/NAFDD美国：T1P15Global CDMA IIFDD韩国：TTA6TD-SCDMATDD中国：中国：CATT7cdma2000FDD、TDD美国：TIA8Global CDMA IFDD韩国：TTA9UWC-136FDD美国：TIA10EP-DECTTDD欧洲：ETSI DECT计划174G 简介简介 4G是第四代移动通信及其技术的简称，是一种能够传输是第四代移动通信及其技术的简称，是一种能够传输高质量视频图像以及图像传输质量与高清晰度电视不相上高质量视频图

15、像以及图像传输质量与高清晰度电视不相上下的技术。下的技术。 4G系统能够以系统能够以100Mbps的速度下载，比拨号上网快的速度下载，比拨号上网快2000倍，上传的速度也能达到倍，上传的速度也能达到50Mbps，并能够满足几乎所有，并能够满足几乎所有用户对于无线服务的要求，速度通常与用户对于无线服务的要求，速度通常与3G相比快相比快2030倍。倍。 价格方面：价格方面：4G与固定宽带网络在价格方面不相上下，而与固定宽带网络在价格方面不相上下，而且计费方式更加灵活机动，用户完全可以根据自身的需求且计费方式更加灵活机动，用户完全可以根据自身的需求定制所需的服务。定制所需的服务。 4G可以在可以在D

16、SL和有线电视调制解调器没有覆盖的地方部和有线电视调制解调器没有覆盖的地方部署，然后再扩展到整个地区。署，然后再扩展到整个地区。 很明显，很明显，4G有着不可比拟有着不可比拟的优越性。的优越性。184G 标准标准LTELTE (Long Term Evolution,长期演进长期演进) 项目是项目是3G的演进，它改进并增的演进，它改进并增强了强了3G的空中接入技术，采用的空中接入技术，采用OFDM和和MIMO作为其无线网络演进作为其无线网络演进的唯一标准。根据的唯一标准。根据4G牌照发布的规定，国内三家运营商中国移动、牌照发布的规定，国内三家运营商中国移动、中国电信和中国联通都拿到了中国电信和中国联通都拿到了TD-LTE制式的制式的4G牌照，中国联通和牌照，中国联通和中国电信还获得了中国电信还获得了LTE-FDD的牌照。的牌照。LTE-AdvancedLTE-Advanced的正式名称为的正式名称为 Further Advancements for E-UTRA，是是 一个后向兼容的技术，完全兼容一个后向兼容的技术，完全兼容LTE。LTE-Advanced包含包含 TDD和和FDD两种