《移動通信概論》 課件 第1、2章 走進移動通信、移動通信基礎(chǔ)

移動通信概論走進移動通信第一章

課程目錄01初識通信移動通信的興起0203移動通信技術(shù)的學習學習完本課程，你將能夠：

課程目標010203了解通信的歷史和分類熟悉移動通信的特點掌握如何學習移動通信技術(shù)知識一、初識通信為什么要通信

？你知道哪些通信方式？移動通信概論一、初識通信

通信，指人與人或人與自然之間通過某種行為或媒介進行的信息交流與傳遞。從廣義上指需要信息的雙方或多方在不違背各自意愿的情況下無論采用何種方法，使用何種媒質(zhì)，將信息從某一方準確安全傳送到另一方。移動通信概論一、初識通信移動通信概論信號信息通信的本身不是目的，而是一種手段，它是為了服務人們的需求而產(chǎn)生的。一、初識通信移動通信概論口語對話講話的人——發(fā)射機聽對方說話的人——接收機人與人采用的語言——信源編碼空氣——物理媒介傳輸介質(zhì)常見的通信方式一、初識通信移動通信概論古代通信方式鼓、金、旗語聞鼓而進，聞金而退一、初識通信移動通信概論杜牧-過華清宮絕句長安回望繡成堆，山頂千門次第開。

一騎紅塵妃子笑，無人知是荔枝來。古代通信方式驛站一、初識通信移動通信概論驛站是古代供傳遞宮府文書和軍事情報的人或來往官員途中食宿，換馬的場所。驛站相當于今天的官方招待所和官方郵局、部隊兵站。我國是世界上最早建立組織傳遞信息的國家之一，郵驛歷史長達3000多年。古代通信方式一、初識通信移動通信概論有個成語為“狼煙四起”。提起“狼煙”，許多人都知道，那是古代戰(zhàn)爭時期報警用的烽火。典故：烽火戲諸侯古代通信方式烽火狼煙一、初識通信移動通信概論明代永樂年間（1403－1424）由寧波幫商人首創(chuàng)的“民信局”。民信局是由私人經(jīng)營的贏利機構(gòu)，業(yè)務包括寄遞信件、物品、經(jīng)辦匯兌。古代通信方式民信局一、初識通信移動通信概論

到了清同治、咸豐、光緒年間，全國大小民信局達數(shù)千家，機構(gòu)遍布國內(nèi)及華僑聚居的亞洲、澳大利亞和太平洋地區(qū)，形成內(nèi)地信局、輪船信局和僑批局（福建話發(fā)音“信”為“批”，故僑批局也就是僑信局，專門為南洋僑民服務）。古代通信方式民信局一、初識通信移動通信概論近現(xiàn)代通信電報發(fā)明誘因：

19世紀30年代，

由于鐵路交通的迅速發(fā)展，迫切需要一種不受天氣影響、沒有時間限制,又比火車跑得快的通信工具。而此時，

發(fā)明電報的基本技術(shù)條件(電池、銅線、電磁感應器)也已具備。一、初識通信移動通信概論近現(xiàn)代通信電報1837年，英國人庫克和惠斯通合力設計制造了第一臺有線電報系統(tǒng)。他們的電報系統(tǒng)用26根電線接通26盞燈泡，分別代表26個英文字母。某盞燈亮一下，代表某個字母。一、初識通信移動通信概論近現(xiàn)代通信電報1838年，美國人莫爾斯發(fā)明了摩爾斯電報機。莫爾斯是世界上第一個用點、劃和空白的組合來表示字母。這就是摩爾斯碼。第一份電報內(nèi)容是圣經(jīng)中的一句話：“上帝創(chuàng)造了何等的奇跡！”19世紀后半葉，莫爾斯電報已經(jīng)獲得了廣泛的應用。塞繆爾·莫爾斯一、初識通信移動通信概論近現(xiàn)代通信電話固定電話到底是誰發(fā)明的安東尼奧·梅烏奇，電話的發(fā)明者，意大利人。2002年6月15日，美國議會決議，認定安東尼奧·梅烏奇為電話的發(fā)明者，梅烏奇因而被稱為“電話之父”。安東尼奧·梅烏奇一、初識通信移動通信概論近現(xiàn)代通信電話亞歷山大·貝爾是一位美國發(fā)明家和企業(yè)家。他獲得了世界上第一臺可用的電話機的專利權(quán)創(chuàng)建了貝爾電話公司（AT&T公司的前身）。亞歷山大·貝爾一、初識通信移動通信概論現(xiàn)代通信的分類按傳輸信號的媒質(zhì)分類按傳輸?shù)男盘柼卣鞣诸惏垂ぷ黝l段分類按調(diào)制方式分類按通信雙方的分工及數(shù)據(jù)傳輸方向分類按信號復用方式分類一、初識通信移動通信概論現(xiàn)代通信的分類按傳輸信號的媒質(zhì)分類

有線通信無線通信一、初識通信移動通信概論現(xiàn)代通信的分類按傳輸?shù)男盘柼卣鞣诸?/p>

模擬信號通信數(shù)字信號通信一、初識通信移動通信概論現(xiàn)代通信的分類按工作頻段分類

長波通信短波通信微波通信一、初識通信移動通信概論現(xiàn)代通信的分類按調(diào)制方式分類

基帶傳輸頻帶傳輸頻帶傳輸系統(tǒng)模型基帶傳輸系統(tǒng)模型一、初識通信移動通信概論現(xiàn)代通信的分類按通信雙方的分工及數(shù)據(jù)傳輸方向分類

單工通信半雙工通信

全雙工通信一、初識通信移動通信概論現(xiàn)代通信的分類按信號復用方式分類

頻分復用時分復用碼分復用波分復用二、移動通信的興起移動通信概論

移動通信的目標和愿景：5Wwhoeverwhereverwheneverwhomeverwhatever任何人在任何地點、任何時間可以和任何人實現(xiàn)任意方式的通信。

二、移動通信的興起移動通信概論

移動通信(Mobilecommunication)是移動體之間的通信，或移動體與固定體之間的通信。移動體可以是人，也可以是汽車、火車、輪船、收音機等在移動狀態(tài)中的物體。

移動通信特點首先是無線的移動的二、移動通信的興起移動通信概論移動通信對社會的影響三、移動通信技術(shù)的學習移動通信概論道器術(shù)用一、原理和方法二、路徑道法專業(yè)課手段案例應用實驗設備工具課程體系中的“道術(shù)器用”三、移動通信技術(shù)的學習移動通信概論學習過程中的“理實一體”理實一體化教學模式即理論實踐一體化的教學模式。突破以往理論與實踐相脫節(jié)的現(xiàn)象。謝謝觀看移動通信概論移動通信基礎(chǔ)第二章

課程目錄01移動通信系統(tǒng)的組成移動通信的基本特性移動通信技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)020304移動通信技術(shù)的標準化學習完本課程，你將能夠：

課程目標010203理解移動通信系統(tǒng)的基本構(gòu)成理解移動通信的基本特性掌握移動通信技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)一、移動通信系統(tǒng)的組成移動通信概論

通信系統(tǒng)是對用于完成信號收集、傳輸、交換、還原等一系列通信過程中所包含的各環(huán)節(jié)的總稱。通信系統(tǒng)的基本組成部分包括信源、發(fā)信設備、信道、交換設備、收信設備、信宿以及傳輸過程中受到的噪聲干擾等。研究通信系統(tǒng)的目的是為了實現(xiàn)更可靠、更有效、更方便、更經(jīng)濟的實現(xiàn)方式。一、移動通信系統(tǒng)的組成移動通信概論

（1）信源（5）信宿

（2）發(fā)信設備（6）接收設備

（3）信道（4）交換設備一、移動通信系統(tǒng)的組成移動通信概論信號的時域和頻域

對信號的分析處理，可從時域和頻域兩個方面進行。一、移動通信系統(tǒng)的組成移動通信概論信號的時域和頻域

模擬信號和數(shù)字信號

周期信號和非周期信號一、移動通信系統(tǒng)的組成移動通信概論信號的時域和頻域

信號的頻域表示一、移動通信系統(tǒng)的組成移動通信概論

一個移動通信系統(tǒng)一般由移動臺（MobileStation，MS）、無線基站（BaseStation，BS）、移動業(yè)務交換中心等組成。二、移動通信的基本特性移動通信概論無線的移動的移動通信的特點1.無線信道二、移動通信的基本特性移動通信概論1.無線信道傳播的開放性接收環(huán)境的復雜性通信用戶的隨機移動性傳播特點二、移動通信的基本特性移動通信概論1.無線信道電磁波傳播方式直射傳播反射傳播繞射傳播散射傳播①直射傳播②反射傳播③繞射傳播④散射傳播二、移動通信的基本特性移動通信概論1.無線信道路徑傳播損耗慢衰落損耗快衰落損耗三種傳播損耗：二、移動通信的基本特性移動通信概論1.無線信道陰影效應遠近效應多徑效應多普勒效應

四種效應

陰影效應是產(chǎn)生慢衰落的主要原因二、移動通信的基本特性移動通信概論1.無線信道陰影效應遠近效應多徑效應多普勒效應

四種效應

遠近效應二、移動通信的基本特性移動通信概論1.無線信道陰影效應遠近效應多徑效應多普勒效應

四種效應

多徑效應二、移動通信的基本特性移動通信概論1.無線信道陰影效應遠近效應多徑效應多普勒效應

四種效應

多普勒效應二、移動通信的基本特性移動通信概論2.無線頻譜

頻譜是自然界存在的物理量，無法增加也不會減少，因此顯得極度珍貴。根據(jù)國際電信聯(lián)盟定義，當前人類可以識別并使用的電磁波頻率范圍從3kHz~300GHz。二、移動通信的基本特性移動通信概論2.無線頻譜有線通信的資源是無限的，而無線通信的資源卻是有限的。二、移動通信的基本特性移動通信概論2.無線頻譜無線電頻譜資源屬于國家所有。無線電頻譜資源的歸屬、分配和管理具有國家主權(quán)的特征。二、移動通信的基本特性移動通信概論2.無線頻譜國內(nèi)移動通信運營商目前使用的主要頻譜:

2G:850M、900M、1800M3G:1900M、2000M、2100M、2300M4G:1800M（B3）、2100M（B1）、850M（B5）、900M（B8）

1900M（B39）、2000M（B34）、2300M（B40）、2600M（B41）5G:700M（N28）、2600M（N41）、3500M（N78）、4900M（N79）三、移動通信的關(guān)鍵技術(shù)移動通信概論1.雙工技術(shù)雙工技術(shù)用于區(qū)分移動通信的上行信道和下行信道。雙工技術(shù)可分為頻分雙工和時分雙工。頻分雙工上下行在不同頻率傳輸，可同時傳輸，像雙車道。時分雙工上下行在同一頻率上傳輸，通過不同的時段進行傳輸，像單車道通過信號燈控制。三、移動通信的關(guān)鍵技術(shù)移動通信概論2.調(diào)制解調(diào)技術(shù)

調(diào)制就是用基帶信號去控制載波信號的某個或幾個參量的變化，將信息荷載在其上形成已調(diào)信號傳輸，而解調(diào)是調(diào)制的反過程，通過具體的方法從已調(diào)信號的參量變化中將恢復原始的基帶信號。三、移動通信的關(guān)鍵技術(shù)移動通信概論3.編碼技術(shù)

信源編碼將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，并通過編碼器對數(shù)字信號進行編碼，便于在信道中傳輸。信源編碼器有三種編碼類型：波形編碼、參量編碼和混合編碼。三、移動通信的關(guān)鍵技術(shù)移動通信概論3.編碼技術(shù)

信源編碼是對要在信道中傳送的數(shù)字信號進行的糾、檢錯編碼。信道編碼主要用于糾正傳輸過程中產(chǎn)生的隨機差錯，因此，信道編碼又稱差錯控制編碼。三、移動通信的關(guān)鍵技術(shù)移動通信概論4.多址技術(shù)

在蜂窩移動通信系統(tǒng)中,多個移動用戶要同時通過一個基站和其他移動用戶進行通信,就必須對基站和不同的移動用戶發(fā)出的信號賦予不同的特征。這樣基站就能從眾多移動用戶的信號中區(qū)分出是哪一個移動用戶發(fā)來的信號,同時各個移動用戶又能夠識別出基站發(fā)出的信號中哪個是發(fā)給自己的。三、移動通信的關(guān)鍵技術(shù)移動通信概論4.多址技術(shù)

多個移動用戶以不同的移動信道分隔進行相互通信，防止相互干擾的技術(shù)方式就被稱為多址技術(shù)。三、移動通信的關(guān)鍵技術(shù)移動通信概論4.多址技術(shù)多址方式的基本類型:頻分多址（FDMA）時分多址（TDMA）碼分多址（CDMA）多址技術(shù)的類型直接關(guān)系到移動通信系統(tǒng)的容量大小。三、移動通信的關(guān)鍵技術(shù)移動通信概論4.多址技術(shù)頻分多址：

FDMA(FrequencyDivisionMultipleAccess)，頻分多址接入頻分多址是以頻率來區(qū)分信道，把通信系統(tǒng)的總頻段劃分成若干個等間隔的頻道分配給不同的用戶使用，每個頻道就是一個無線信道。三、移動通信的關(guān)鍵技術(shù)移動通信概論4.多址技術(shù)頻分多址：頻分雙工通信的實現(xiàn)：每次通信時，基站和移動臺之間需要占用一對頻譜作為信道，一個用作上行（反向）信道，一個用作下行（前向）信道。三、移動通信的關(guān)鍵技術(shù)移動通信概論4.多址技術(shù)頻分多址：FDMA的信道相對帶寬較窄：（25KHZ或30KHZ）信道之間需要留有保護頻隙。在接收設備中使用帶通濾波器，限制鄰近頻道間的干擾三、移動通信的關(guān)鍵技術(shù)移動通信概論4.多址技術(shù)時分多址：

TDMA（TimeDivisionMultipleAccess）時分多址接入三、移動通信的關(guān)鍵技術(shù)移動通信概論4.多址技術(shù)時分多址：時分多址以時隙來區(qū)分信道的，把時間分割成周期性的幀，每一幀再分割成若干個時隙（幀、時隙都不重疊），然后根據(jù)一定的分配原則，使各個移動臺在每幀內(nèi)只能在指定的時隙向基站發(fā)送信號。三、移動通信的關(guān)鍵技術(shù)移動通信概論4.多址技術(shù)碼分多址：CDMA（CodeDivisionMultipleAccess）碼分多址接入三、移動通信的關(guān)鍵技術(shù)移動通信概論4.多址技術(shù)碼分多址：通過不同的用戶碼來區(qū)分用戶CDMA系統(tǒng)為每個用戶分配各自特定的地址碼，而這些碼型互不重疊三、移動通信的關(guān)鍵技術(shù)移動通信概論4.多址技術(shù)空分多址：空分多址（SDMA）技術(shù)是利用空間資源分割構(gòu)成不同的信道。利用空分多址接入的多個用戶可以使用完全相同的頻率、時間和碼道資源。智能天線也采用了空分多址的概念。三、移動通信的關(guān)鍵技術(shù)移動通信概論5.蜂窩技術(shù)

蜂窩（Cell）是70年代貝爾實驗室提出的，它是指同一頻率被相距足夠遠的幾個基站使用，增加系統(tǒng)容量。

正六邊形被認為是使用最少個結(jié)點可以覆蓋最大面積的圖形，是最好的選擇。這樣形成的網(wǎng)絡覆蓋在一起，形狀非常象蜂窩，因此被稱作蜂窩網(wǎng)絡。蜂窩系統(tǒng)三、移動通信的關(guān)鍵技術(shù)移動通信概論5.蜂窩技術(shù)

采用蜂窩網(wǎng)絡的好處，除了滿足覆蓋、頻率復用要求外，網(wǎng)絡對話務承載還有很強的靈活性，即具有小區(qū)分裂和滿足不同用戶密度部署不同類型基站的要求。在高用戶密度地區(qū)，將小區(qū)面積劃小，或?qū)⑿^(qū)中的基站全向覆蓋改為定向覆蓋，使每個小區(qū)分配的頻道數(shù)增多，滿足話務量增大的需要，這種技術(shù)稱為小區(qū)分裂。小區(qū)分裂三、移動通信的關(guān)鍵技術(shù)移動通信概論6.切換技術(shù)

切換（handover）是指在移動通信過程中，在保證通信不間斷的前提下，把通信的信道從一個無線信道轉(zhuǎn)換到另一個無線信道的這種功能。這是移動通信系統(tǒng)不可缺少的重要功能。三、移動通信的關(guān)鍵技術(shù)移動通信概論6.切換技術(shù)

用戶在通話過程中，從一個基站覆蓋區(qū)移動到另一個基站覆蓋區(qū)時，或由于受到外