现代通信-移动通信

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1、现 代 通 信 Modern Communication 授课教师：夏文龙四川大学电子信息学院Tel：13094424880 E-mail：课程主要内容第1章 现代通信概论 第第2 2章章 模拟通信模拟通信 第第3 3章章 数字通信数字通信 第第4 4章章 移动通信系统移动通信系统 第5章 无线通信系统 第6章 通信新技术和发展趋势第四章 移动通信Chapter 4 Mobile communicationDate3现代通信 第四章 移动通信 电子信息学院 夏文龙移动通信发展历史移动通信发展历史q几个重要的里程碑l1898年：M.G.马可尼完成第一次无线通信试验；l20世纪20年代：美国警察局

2、使用短波频段（2MHz）车载无线电系统 l20世纪40年 ：贝尔电话实验室在圣路易斯城建立了世界上第一个公用汽 车电话网，称为“城市系统” ；l20世纪60年 ：美国推出了改进型移动电话系统（IMTS），采用大区制 、中小容量，频道自动选择、能自动接续到公用电话网 （自动交换）l20世纪70年 ：提出蜂窝移动通信（小区制）概念，并陆续实现AMPS等 第一代蜂窝移动通信系统；（模拟蜂窝）l20世纪80年代中期起：GSM、D-AMPS、IS-95等研制；（数字蜂窝）l20世纪90年代初：卫星移动通信研究热潮，（真正的全球覆盖）；l1998年前后：IMT-2000系统研制启动；WLAN的推广(宽带C

3、DMA、分 组交换)l2000年前后：启动B3G研究；l2004年前底：3G-LTE启动；l2005年8月：ITU启动IMT-Advanced（B3G/4G）标准化工作。Date4现代通信 第四章 移动通信 电子信息学院 夏文龙E3GGSMUS-TDMA GPRSWCDMAcdmaOnecdma2000-1X1XEV-DV1XEV-DO10s of kb/s(2G) 100s of kb/s 2 Mb/s (3G) 5 Mb/s 30 Mb/s 100-1000Mb/sHSDPA HSUPATD-SCDMAEDGEPDC3GPP3GPP2B3G2010-2015LTEAIE2006-20092

4、003-2005 2006-20072000-2002 2001-2003标准完成 开始商用 Specifications completed and become commercial100M 10MWiMAX数字移动通信的演进数字移动通信的演进Date5现代通信 第四章 移动通信 电子信息学院 夏文龙Wide Area Wide Area NetworkNetworkMetropolitan Metropolitan Area NetworkArea NetworkLocal Area Local Area NetworkNetworkPersonal Area Personal Area

5、 NetworkNetworkFixedFixed WIMAXWIMAX & & 2G / 3G2G / 3GMobileMobile WIMAXWIMAX& &3G 3G EvolEvolWi-FiWi-FiUWBUWB& &BTBTCognitiveCognitive Radio RegionalRadio Regional Wireless AccessWireless Access & & 2G / 3G2G / 3GRegional Area Regional Area NetworkNetwork无线接入系统的布局无线接入系统的布局Date6现代通信 第四章 移动通信 电子信息学院

6、 夏文龙北美 D-AMPS、IS-136 IS-136+、IS-95 GPRS/ EDGE cdma2000、UMTS/ DoCoMo-WCDMA EV-DO,EVDV欧洲 NMT、TACS GSM UMTS WCDMA (F2) Hybrid TDMA/ CDMA (F1) GPRS/ EDGE Wideband-cdmaOne HSDPA,HSUPA亚太 NMT、NTT GSM、IS-95、PDC DoCoMo/ UMTS-WCDMA Wideband-cdma2000 GPRS/ EDGE ETRI-CDMA China-specific TDS-CDMA HSD/UPA数字移动通信系统

7、的全球分布数字移动通信系统的全球分布Date7现代通信 第四章 移动通信 电子信息学院 夏文龙n第一代蜂窝移动通信基本退出历史舞台；n第二代蜂窝移动通信取得空前辉煌；n第二代演进系统 (2.5G/2.75G) 提供3G延迟带来的业务空档；n第三代蜂窝移动通信在经历不断延期后逐步进入商用，市场前景不明朗；n无线 PAN/LAN/MAN/WAN 特有方式雄心勃勃地为互联网用户等提供数据类业 务，给未来蜂窝移动通信构成很大冲击；n为了应对WLAN等带来压力，3G增强系统 (3G+) 已经研制成功，以弥补3G业 务能力不足；n当广受争议的3G部署的同时，全球已经开展新一代蜂窝系统 (B3G/4G) 研

8、 究与开发，各种演示系统粉墨登场；n为了避免市场风险，运营商主动出击倡导 3G长期演进系统 (LTE-E3G) 开 发，期望赶在2009年之前形成商用，以阻击WIMAX等无线/移动INTERNET接 入系统的挑战；n数字电视地面广播/卫星广播系统开发日益成熟，双向视频传输、手机电视 等新型业务模式也在伺机而发n2005年10月，ITU将B3G/4G无线移动通信定义为：IMT-Advanced！移动通信发展现状移动通信发展现状Date8现代通信 第四章 移动通信 电子信息学院 夏文龙多网融合的多网融合的B3GB3G系统系统组成组成Date9现代通信 第四章 移动通信 电子信息学院 夏文龙本章知识

9、要点移动通信的概念 移动通信的分类 移动通信的组网技术 常用移动通信系统 GSM移动通信系统 CDMA移动通信系统Date10现代通信 第四章 移动通信 电子信息学院 夏文龙4.1 移动通信概述（1）什么叫移动通信？移动通信是指通信双方至少有一方是在移 动中进行信息交换的通信方式。例如，固定点 与移动体（汽车、轮船、飞机）之间、移动体 与移动体之间、活动的人与人之间、人与移动 体之间的通信都属于移动通信的范畴。 l 至少通信的一方处在运动中 l 移动通信应该是无线通信Date11现代通信 第四章 移动通信 电子信息学院 夏文龙（2）移动通信系统的分类分类方法多址方式：FDMA、TDMA、CDM

10、A覆盖范围：局域网、广域网工作方式：单工通信、半双工通信、双工通信业务类型：电话网、数据网、综合业务数字网信号形式：模拟网、数字网发展历程：第一代移动通信、第二代移动通信、第 三代移动通信、第四代移动通信应用系统：无线电寻呼系统、无绳电话系统、蜂窝 移动通信系统、 集群移动通信系统Date12现代通信 第四章 移动通信 电子信息学院 夏文龙（3）移动通信的工作方式在双向通信方式中，信息可以双向传送，通信双 方都能收发信息。按信息信号传送的时间，双向通信 又分为单工、双工和半双工通信方式。按信息信号传送的方向，移动通信的工作方式可 分为单向通信和双向通信。移动通信的工作方式单向通信双向通信单工通

11、信半双工通信双工通信Date13现代通信 第四章 移动通信 电子信息学院 夏文龙4G 3G移动通信网的发展历程：2G1G3GWide bandMultimediaSmart第三代移动通信（3G）WCDMA cdma2000 TD-SCDMAVoiceAnalogPoint frequency第一代模拟移动通信（1G）TACS AMPS1GDigitalDataNarrow band第二代数字移动通信（2G）GSM IS-95CDMA PDC（JDC）2GBroad bandIntegratedMulti-function后3G/4G（Beyond 3G/4G）4GDate14现代通信 第四章

12、移动通信 电子信息学院 夏文龙第三代移动通信的主流标准第三代移动通信系统，简称IMT-2000（ International Mobile Telecommunication for The year 2000）。第三代移动通信技术的主流标准：WCDMAcdma2000TD-SCDMA（中国）WiMaxDate15现代通信 第四章 移动通信 电子信息学院 夏文龙（4） 通信业务移动通信的传统业务是电话通信。 最近10多 年来， 随着计算机的迅速发展和人们信息交往的 日益频繁与多样化， 对数据传输的需求也与日俱 增。 据估计， 未来移动通信中的多媒体业务数据 量将占总业务量的70%80%。 在第

13、二代移动通信系统中， 尽管主要业务是 话音业务， 但也可以提供丰富的数据业务， 如短 消息、 低速率的Internet接入等业务。 在第三代移动通信系统中， 由于其传输速率 的提高， 在中等移动速度的情况下， 可以达到 384 kb/s的传输速率， 因而人们可以享用中等速 率的多媒体业务， 包括话音、 图像和数据等。 Date16现代通信 第四章 移动通信 电子信息学院 夏文龙 移动通信的发展既受技术发展的驱动， 也受市场需求的驱动。 若干年来， 移动通信基本 上围绕着两种主干网络在发展， 这就是基于话 音业务的通信网络和基于分组数据传输的通信网 络。 根据运行环境和市场需求的不同， 前者又

14、分为以蜂窝网为代表的高功率宽（广）域网和以 无绳电话网为代表的低功率局域网； 后者又可 分为宽带LAN之类的高速局域网和移动数据网之 类的低速宽（广）域网。 图4-1是移动通信网络分类的示意图。 Date17现代通信 第四章 移动通信 电子信息学院 夏文龙图4-1 移动通信网络的分类 Date18现代通信 第四章 移动通信 电子信息学院 夏文龙语音ARPU值逐年下滑，移动数据业务成为移动收 入增长的主要驱动力 ARPU:每用户平均收入(ARPU-Average Revenue Per User) Date19现代通信 第四章 移动通信 电子信息学院 夏文龙4.2 常用移动通信系统u无线电寻呼系统u无绳电话系统u集群移动通信系统u蜂窝移动通信系统Date20现代通信 第四章 移动通信 电子信息学院 夏文龙4.2.1 无线电寻呼系统无线寻呼系统是一种单向通信系统，是有线市话 网振铃、呼叫的无线延伸，其用户设备叫传呼机， 或“BP”机。 Date21现代通信 第四章 移动通信 电子信息学院