移动通信技术——第1章概述ppt课件.ppt

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1、第1章 概述,本章主要内容如下。移动通信的概念、特点和分类。移动通信的发展历史，我国移动通信的发展概况。第二代（2G）移动通信系统的特点，介绍不同标准的2G移动通信系统。,第三代（3G）移动通信系统的特点，介绍不同标准的3G移动通信系统。卫星移动通信系统和数字集群移动通信系统的特点和标准。无线局域网（WLAN）的概念，重点介绍802.11系统标准。LTE移动通信系统的特点。,1.1 移动通信的概念及特点,1.1.1 移动通信概念 移动通信是指通信双方至少有一方在移动中（或者临时停留在某一非预定的位置上）进行信息传输和交换，这包括移动体（车辆、船舶、飞机或行人）和移动体之间的通信，移动体和固定点

2、（固定无线电台或有线用户）之间的通信。采用移动通信技术和设备组成的通信系统即为移动通信系统。,1.1.2 移动通信的主要特点,1移动网络和固定网络的区别（1）数字移动通信系统的结构框图 图1-1所示为一个典型的数字移动通信系统框图，由发送端、接收端和传输介质三部分组成，发送端和接收端分别对应4个单元：信源和信宿，信源编码和译码，信道编码和译码，调制和解调。（2）移动通信和有线通信的区别,图1-1 典型的数字移动通信系统框图,2移动通信的主要特点,（1）移动通信必须利用无线电波进行信息传输（2）移动通信是在复杂的干扰环境中运行的,（3）移动通信可以利用的频谱资源有限（4）由于通信用户的随机移动性

3、，网络管理和控制必须有效（5）移动终端必须适于在移动环境中使用,1.1.3 移动通信系统的分类,依据不同的划分标准，移动通信系统有多种分类方法。按使用对象不同，可分为民用移动通信系统和军用移动通信系统。,按使用环境不同，可分为地面移动通信系统、水上移动通信系统和空中移动通信系统。按多址方式不同，可分为频分多址（FDMA）移动通信系统、时分多址（TDMA）移动通信系统和码分多址（CDMA）移动通信系统。,按覆盖范围不同，可分为广域移动通信系统和局域移动通信系统。按业务类型不同，可分为电话移动通信系统、数据移动通信系统和多媒体移动通信系统。,按工作方式不同，可分为单工移动通信系统、双工移动通信系统

4、和半双工移动通信系统。按服务范围不同，可分为专用移动通信系统和公用移动通信系统。按信号形式不同，可分为模拟移动通信系统和数字移动通信系统。,1.2 移动通信的发展历史,第1阶段从20世纪20年代至20世纪40年代，为早期发展阶段。第2阶段从20世纪40年代中期至20世纪60年代初期。第3阶段从20世纪60年代中期至20世纪70年代中期。第4阶段从20世纪70年代中期至20世纪80年代中期。,第5阶段从20世纪80年代中期开始至20世纪90年代后期。第6阶段从20世纪90年代后期至21世纪初。20世纪90年代末开始是第三代（3G）移动通信技术发展和应用阶段。,随着信息社会对无线Internet业

5、务需求的日益增长，第三代移动通信系统2Mbit/s的最高传输速率已远远不能满足需求，第三代移动通信系统正逐步采用各种速率增强型技术。第7阶段从21世纪初至今。,1.3 常用的无线通信系统,1.3.1 第二代移动通信系统 2G移动通信系统主要包括下面几种标准：1991年美国提出的先进的数字移动电话系统（D-AMPS）；1992年欧洲推出的全球移动通信系统（GSM）；1993年日本提出的个人数字蜂窝（PDC）；1993年美国提出的IS-95，即N-CDMA。各个标准的主要系统参数如表1-1所示。,表1-1第二代移动通信系统的主要参数,1.3.2 第三代移动通信系统,1第三代移动通信标准 1999年

6、11月5日在芬兰赫尔辛基召开的ITU TG8/1第18次会议上最终确定了5种技术标准作为第三代移动通信的基础，如表1-2所示。,表1-2IMT-2000无线接口的5种技术标准,采用码分多址接入（CDMA）技术的3种候选方案成为第三代移动通信的主流标准。,23大主流技术标准性能对比,3G的3大主流技术的网络基础、核心网、空中接口、码片速率、载频间隔、扩频方式、同步和功控速度等主要技术特点如表1-3所示。,表1-33G的主流标准性能对比,1.3.3 卫星移动通信系统,卫星移动通信系统是指利用人造地球通信卫星作为空间链路的一部分进行移动通信业务的通信系统，如图1-2所示。卫星移动通信不受地理条件的限

7、制，具有全球范围的覆盖面，信道频带宽，通信容量大，电波传播稳定，通信质量好。但卫星通信系统造价昂贵，运行费用高。,图1-2 卫星通信示意图,1.3.4 数字集群移动通信系统,1集群移动通信系统的特点 集群通信系统属于专用移动通信网。集群通信系统具有指挥调度业务的特征。,集群通信系统一般采用半双工（现在已有全双工产品）工作方式。在蜂窝通信系统中，可以采用频道再用技术来提高系统的频率利用率；而在集群系统中，主要通过改进频道共用技术来提高系统的频率利用率。,早期的集群通信系统为大区制覆盖方式，不需要切换和漫游功能，相比蜂窝移动通信系统，价格较便宜。,2集群移动通信系统的组网,集中式控制方式的单区单基

8、站系统的基本结构如图1-4所示，由移动台、调度台、基站、系统控制中心和系统管理终端组成。,图1-4 集中式控制方式的单区单基站系统的基本结构,1.3.5 无线局域网,1无线局域网的概念及特点 无线局域网（Wireless Local Area Network，WLAN）是利用无线通信技术在一定的局部范围内建立的网络，是计算机网络与无线通信技术相结合的产物。,它以无线多址信道作为传输介质，利用电波完成数据交互，提供传统有线局域网（LAN）的功能，构成可以互相通信和实现资源共享的网络体系，使用户能够真正实现随时、随地的宽带网络接入。WLAN能执行像文件传输、外设共享、Web浏览、电子邮件收发和数据

9、库访问等传统网络通信功能。,2WLAN的网络结构,（1）自组织型WLAN（2）基础结构型WLAN,3WLAN标准,在WLAN迅猛发展的同时，WLAN的标准之争也成为众多厂商和运营实体非常关注的一个话题。,主要有美国电子电气工程师协会（IEEE）的802.11系列标准，欧洲电信标准协会（ETSI）大力推广的HipperLAN1/HiperLAN2标准，日本的多媒体移动接入通信促进委员会（MMAC）致力推广的HiSWANa/HisWANb标准等。,（1）802.11系列标准（2）HipperLAN1/HiperLAN2标准（3）HiSWANa/HisWANb标准,1.3.6 LTE移动通信系统,L

10、TE是3GPP主导的一种先进的空中接口技术，被认为是准4G技术。LTE区别于以往的移动通信系统，它完全是为了分组交换业务来优化设计的，无论是无线接入网的空中接口技术还是核心网的网络结构都发生了较大的变化。,LTE规范的第一个版本，第8版（R8），完成于2008年春季，商业网络在2009年年底开始运营。,3GPP LTE（R8）的主要性能指标描述如下。支持1.2520MHz带宽，提供上行50Mbit/s、下行100Mbit/s的峰值数据速率。提高小区边缘的比特率，改善小区边缘用户的性能。,频谱效率达到3GPP R6的24倍。降低系统延迟，用户面延迟（单向）小于5ms，控制面延迟小于100ms。支持与现有3GPP和非3GPP系统的互操作。,支持增强型的广播组播（MBMS）业务。实现合理的终端复杂度、成本和耗电。支持增强的IP多媒体子系统（IP Multimedia Subsystem，IMS）和核心网。,取消CS（电路交换）域，CS域业务在PS（分组交换）域实现。以尽可能相似的技术同时支持成对和非成对频段。支持运营商间的简单邻频共存和邻区域共存。,1.4 我国移动通信的发展概况,A网和B网的发展。G网的发展。D网的发展。,GPRS网的发展。C网的发展。TD-SCDMA网的发展。WCDMA网的发展。CDMA2000 1x EV-DO网的发展。LTE移动通信系统的应用。,