移动通信第1章

1、第第1章章 概述概述 1.1 移动通信及其特点移动通信及其特点 1.2 移动通信的工作方式移动通信的工作方式 1.3 移动通信系统的组成移动通信系统的组成 1.4 移动通信系统的频段使用移动通信系统的频段使用 1.5 多址方式多址方式 1.6 其他常用技术其他常用技术 1.7 移动通信系统的发展移动通信系统的发展 1.8 第四代移动通信第四代移动通信(4G)标准及现状标准及现状 1.1 移动通信及其特点移动通信及其特点 移动通信是指移动用户之间，或移动用户与固定用移动通信是指移动用户之间，或移动用户与固定用 户之间进行的通信。户之间进行的通信。 终端的移动性（手持机、车载台）终端的移动性（手持

2、机、车载台） 个人的移动性（个人的移动性（SIM卡方式支持的业务）卡方式支持的业务） 业务的移动性（业务的移动性（200业务等）业务等） 这里所说的通信，不仅指双方的这里所说的通信，不仅指双方的通话通话，还包括，还包括数数 据据、传真传真、图象图象等通信业务。等通信业务。 移动通信与其它通信方式相比，具有以下基本特点：移动通信与其它通信方式相比，具有以下基本特点： 电波传播条件恶劣（由多径传播造成的瑞利衰电波传播条件恶劣（由多径传播造成的瑞利衰 落，落， 电平幅度起伏达电平幅度起伏达30dB以上。）以上。） 移动通信与其它通信方式相比，具有以下基本特点：移动通信与其它通信方式相比，具有以下基本

3、特点： 电波传播条件恶劣（由多径传播造成的瑞利衰电波传播条件恶劣（由多径传播造成的瑞利衰 落，落， 电平幅度起伏达电平幅度起伏达30dB以上。）以上。） d d1 d2 hm hb 移动信道的传播路径移动信道的传播路径 具有多普勒效应，多普勒频移导致附加调频噪声具有多普勒效应，多普勒频移导致附加调频噪声 i y x Si(t) 基站天线 假设基站发射的信号为假设基站发射的信号为 )(exp 0000 tjaS 式中，式中，0为载波角频率，为载波角频率，0为载波初相。经反射为载波初相。经反射(或散射或散射) 到达接收天线的第到达接收天线的第i个信号为个信号为Si(t)，其振幅为，其振幅为i， 相

4、移为相移为i。 假设假设Si(t)与移动台运动方向之间的夹角为与移动台运动方向之间的夹角为i， 其多普勒频其多普勒频 移值为移值为 imii ff coscos 式中，式中，v为车速，为车速，为波长，为波长，fm为为i=0时的最大多普勒频时的最大多普勒频 移，因此移，因此Si(t)可写成可写成 )(exp)cos 2 (exp)( 00 tjtjatS iiii 干扰严重干扰严重 有城市噪声（主要是车辆噪声）干扰有城市噪声（主要是车辆噪声）干扰 ，也有电台干，也有电台干 扰（同频干扰、互调干扰），因此，抗干扰措施在扰（同频干扰、互调干扰），因此，抗干扰措施在 移动通信系统设计中显得很为重要。移

5、动通信系统设计中显得很为重要。 MSCPSTN 接收设备动态范围大接收设备动态范围大 由于接收机的发射机之间的距离不断变化，导致接收机接收电由于接收机的发射机之间的距离不断变化，导致接收机接收电 平不断变化。平不断变化。 需要采用位置登记、过境切换等移动性管理技术需要采用位置登记、过境切换等移动性管理技术 综合了各种技术综合了各种技术 包括交换技术、计算机技术、传输技术等。包括交换技术、计算机技术、传输技术等。 对设备要求苛刻对设备要求苛刻 MSCAMSCB BSA7 BSA2 BSA6 BSA5 BSA4 BSA1 BSA3 BSC1BSC2 BSB4 BSB3 BSD3 BSD2 BSD1

6、 BSB1 BSB7 BSB2 BSB6 BSB5 V 移动通信系统的分类移动通信系统的分类 按使用对象可分为民用设备和军用设备；按使用对象可分为民用设备和军用设备； 按用途和区域可分为陆地移动通信、按用途和区域可分为陆地移动通信、 海上移动通信和航海上移动通信和航 空移动通信；空移动通信； 按多址方式可分为频分多址按多址方式可分为频分多址(FDMA)、 时分多址时分多址 (TDMA)、码分多址、码分多址(CDMA)和空分多址（和空分多址（SDMA） 等；等； 按基站配置可分为单区制、多区制、按基站配置可分为单区制、多区制、 蜂窝制等配置方式；蜂窝制等配置方式； 按与地面固定网连接方式可分为人

7、工、半自动、按与地面固定网连接方式可分为人工、半自动、 全自动全自动 等连接方式；等连接方式； 按用户的通话状态和频率使用方法可分为单工制、按用户的通话状态和频率使用方法可分为单工制、 双工双工 制和半双工制；制和半双工制； 按经营方式或用户性质可分为专用移动通信网和公用移按经营方式或用户性质可分为专用移动通信网和公用移 动通信网；动通信网； 按信号形式可分为模拟网和数字网。按信号形式可分为模拟网和数字网。 Back 送 话 器 T 发 射 机 A R 接 收 机 受 话 器 T B R f1 f1(f2) f1(f2) f1 1.2 移动通信的工作方式移动通信的工作方式 1. 单工通信单工通

8、信 图图 1-1 单工通信单工通信 根据收、发频率的异同，又可分为同频单工和异频单工。根据收、发频率的异同，又可分为同频单工和异频单工。 图图 1-2 双工通信双工通信 T A R T B R f1 f2 f2 f1 天线共用器 送话器 受话器 发射机 接收机 2. 双工通信双工通信 3. 半双工通信半双工通信 图图 1-3 半双工通信方式半双工通信方式 T A R T B R f1 f2 f2 f1 天线共用器 送话器 受话器 发射机 接收机 Back 1.3 移动通信系统的组成移动通信系统的组成 移动通信系统根据经营方式或用户性质的不同可分移动通信系统根据经营方式或用户性质的不同可分 为专

9、用的移动通信系统和公共移动通信系统。为专用的移动通信系统和公共移动通信系统。 专网的发展经历了一对一的对讲系统，单信道一呼专网的发展经历了一对一的对讲系统，单信道一呼 百应系统，选呼系统，多信道多用户共享的专用调百应系统，选呼系统，多信道多用户共享的专用调 度系统，最后发展到专用无线调度系统的最高阶段度系统，最后发展到专用无线调度系统的最高阶段 集群移动通信。专用移动通信的网络结构与公共移集群移动通信。专用移动通信的网络结构与公共移 动通信系统越来越相似。动通信系统越来越相似。 集群集群(trunking)通信系统与公共通信系统的区别：通信系统与公共通信系统的区别： 集群通信系统属于专用移动通

10、信网，适用于在各个行集群通信系统属于专用移动通信网，适用于在各个行 业业(或几个行业合用或几个行业合用)中间进行调度和指挥，对网中的中间进行调度和指挥，对网中的 不同用户常常赋予不同的优先等级。蜂窝通信系统属不同用户常常赋予不同的优先等级。蜂窝通信系统属 于公众移动通信网，适用于各阶层和各行业中个人之于公众移动通信网，适用于各阶层和各行业中个人之 间通信，间通信， 一般不分优先等级。一般不分优先等级。 集群通信系统根据调度业务的特征，通常具有一定的集群通信系统根据调度业务的特征，通常具有一定的 限时功能，一次通话的限定时间大约为限时功能，一次通话的限定时间大约为1560秒秒(可根可根 据业务情

11、况调整据业务情况调整)。 蜂窝通信系统对通信时间一般不蜂窝通信系统对通信时间一般不 进行限制。进行限制。 集群通信系统的主要服务业务是无线用户和无线用户集群通信系统的主要服务业务是无线用户和无线用户 之间的通信。蜂窝通信系统却有大量的无线用户与有之间的通信。蜂窝通信系统却有大量的无线用户与有 线用户之间的通话业务。在集群通信系统中也允许有线用户之间的通话业务。在集群通信系统中也允许有 一定的无线用户与有线用户之间的通话业务，但一般一定的无线用户与有线用户之间的通话业务，但一般 只允许这种话务量占总业务量的只允许这种话务量占总业务量的5%10%。 集群通信系统一般采用半双工集群通信系统一般采用半

12、双工(现在已有全双工产品现在已有全双工产品) 工作方式。蜂窝通信系统都采用全双工工作方式。工作方式。蜂窝通信系统都采用全双工工作方式。 公共移动通信系统的组成：公共移动通信系统的组成： PSTN MSC MSC BSC HLR VLR AUC MS BSC BSBS MS EIR 公共移动通信系统的组成：公共移动通信系统的组成： 一个交换区由一个移一个交换区由一个移 动交换中心动交换中心MSC、一个或、一个或 若 干 个 归 属 位 置 寄 存 器若 干 个 归 属 位 置 寄 存 器 HLR和访问者位置寄存器和访问者位置寄存器 VLR(有时几个有时几个MSC合用合用 一个一个VLR）、设备识

13、别寄）、设备识别寄 存器存器EIR、鉴权中心、鉴权中心AUC、 操作维护中心操作维护中心OMC、基站、基站 BS（简称基站）和移动台（简称基站）和移动台 MS等功能实体组成。等功能实体组成。 图图14 蜂窝移动通信系统的基本结构蜂窝移动通信系统的基本结构 OMC 常用术语的英文缩写常用术语的英文缩写: MSCMobile Service Switching Centre HLRHome Location Register VLRVisitor Location Register EIREquipment Identity Register AUCAuthentication Centre OM

14、COperation and Maintenance Centre BSBase Station MSMobile Station PSTN MSC MSC BSC HLR VLR AUC MS BSC BSBS MS EIR OMC PSTN MSC MSC BSC HLR VLR AUC MS BSC BSBS MS EIR MSC对位于其服务区内的对位于其服务区内的 MS进行交换和控制，同时进行交换和控制，同时 提供移动网与固定公众电信提供移动网与固定公众电信 网的接口。网的接口。 作为交换设备，作为交换设备，MSC具有具有 完成呼叫接续与控制的功能，完成呼叫接续与控制的功能， 这点与固

15、定网交换中心相同。这点与固定网交换中心相同。 作为移动交换中心，作为移动交换中心，MSC 又具有无线资源管理和移动又具有无线资源管理和移动 性管理等功能。性管理等功能。 为了建立从固定网至某个移为了建立从固定网至某个移 动台的呼叫路由，固定网就动台的呼叫路由，固定网就 近 进 入 关 口近 进 入 关 口 M S C （GMSC），由该），由该GMSC 查询有关的查询有关的HLR，并建立，并建立 至移动台当前所属的至移动台当前所属的MSC 的呼叫路由。的呼叫路由。 OMC Mobile Service Switching Centre PSTN MSC MSC BSC HLR VLR AUC

16、MS BSC BSBS MS EIR HLR是用于移动用户管是用于移动用户管 理的数据库。理的数据库。 HLR所存所存 储的用户信息分为两类：储的用户信息分为两类： 一类是有关用户参数的一类是有关用户参数的 信息；另一类是有关用信息；另一类是有关用 户当前位置的信息户当前位置的信息 。 VLR是存储用户位置信是存储用户位置信 息的动态数据库。一个息的动态数据库。一个 VLR可以负责一个或若可以负责一个或若 干个干个MSC区域。区域。 OMC Home Location Register Visitor Location Register MSCAMSCB BSA7 BSA2 BSA6 BSA5

17、 BSA4 BSA1 BSA3 BSC1BSC2 BSB4 BSB3 BSD3 BSD2 BSD1 BSB1 BSB7 BSB2 BSB6 BSB5 V HLRVLRHLR VLR PSTN MSC MSC BSC HLR VLR AUC MS BSC BSBS MS EIR EIR是存储有关移动台设是存储有关移动台设 备参数的数据库。备参数的数据库。EIR实实 现对移动设备的识别、监现对移动设备的识别、监 视、闭锁等功能。视、闭锁等功能。 AUC鉴权中心是认证移动鉴权中心是认证移动 用户的身份以及产生相应用户的身份以及产生相应 认证参数的功能实体。认证参数的功能实体。 AUC对任何试图入网的

18、用对任何试图入网的用 户进行身份认证，只有合户进行身份认证，只有合 法用户才能接入网中并得法用户才能接入网中并得 到服务。到服务。 OMC操作维护中心是网操作维护中心是网 络操作维护人员对全网进络操作维护人员对全网进 行监控和操作的功能实体。行监控和操作的功能实体。 OMC Back Equipment Identity Register Authentication Centre Operation and Maintenance Centre 1.4 移动通信系统的频段使用移动通信系统的频段使用 移动通信使用移动通信使用VHF（甚高频（甚高频30MHz300MHz） 和和UHF（特高频（特

19、高频300MHz3000MHz）频段，主）频段，主 要原因为：要原因为： VHF/UHF频段较适合移动通信，其传播范围在频段较适合移动通信，其传播范围在 视距范围内。视距范围内。 天线较短便于携带和移动。天线较短便于携带和移动。150MHz（50cm），）， 450MHz（17cm），）， 900MHz（8cm）。）。 抗干扰能力强。由于工业火花干扰及天电干扰等抗干扰能力强。由于工业火花干扰及天电干扰等 属于脉冲干扰，随着频率的增高，干扰幅度越小，从属于脉冲干扰，随着频率的增高，干扰幅度越小，从 而使工作在而使工作在VHF和和UHF频段的设备可以用较小的发频段的设备可以用较小的发 射功率获得较

20、好的信噪比。射功率获得较好的信噪比。 目前，大容量移动通信系统均使用目前，大容量移动通信系统均使用800MHz频段频段 (CDMA)，900MHz频段频段(AMPS、TACS、 G S M ) ， 1 8 0 0 M H z 频 段频 段 ( G S M 1 8 0 0 ) ， 1900MHz频段频段(PHS)，用于微蜂窝用于微蜂窝(Microcell) 系统中。系统中。 第三代移动通信系统第三代移动通信系统（3G）使用使用2000MHz频段。频段。 为了支持宽带上网，目前正在进行大规模为了支持宽带上网，目前正在进行大规模WLANWLAN建设，建设， 包括包括2.4G和和5.8G频段。频段。

21、第四代数字窝蜂移动通信业务频段规划：第四代数字窝蜂移动通信业务频段规划： 中国移动（中国移动（130MHz频谱）：频谱）：1880-1900MHz 、2320-2370 MHz、2575-2635 MHz。 中国联通（中国联通（40MHz频谱）：频谱）： 2300-2320 MHz 、2555-2575 MHz。 中国电信（中国电信（40MHz频谱）：频谱）： 2370-2390 MHz 、2635-2655 MHz Back 1.5多址方式多址方式 1.5.1 移动通信系统中的多址方式移动通信系统中的多址方式 多址方式的基本类型有频分多址多址方式的基本类型有频分多址(FDMA)、 时分多址时

22、分多址(TDMA)和码分多址和码分多址(CDMA)。 实际中也常用到三种基本多址方式的混合实际中也常用到三种基本多址方式的混合 多 址 方 式 ， 比 如 ， 频 分 多 址多 址 方 式 ， 比 如 ， 频 分 多 址 / 时 分 多 址时 分 多 址 (FDMA/TDMA)、频分多址、频分多址/码分多址码分多址 (FDMA/CDMA)、 时分多址时分多址/码分多址码分多址 (TDMA/CDMA)等等。等等。 1. 频分多址频分多址(FDMA) 代表：蜂窝系统有北美的代表：蜂窝系统有北美的AMPS和英国的和英国的TACS。 2. 时分多址时分多址(TDMA) 代表：蜂窝系统有北美的代表：蜂窝

23、系统有北美的DAMPS和欧洲的和欧洲的 GSM。 3. 码分多址码分多址(CDMA) 代表：蜂窝系统有北美的代表：蜂窝系统有北美的QCDMA（IS-95）。）。 此外，第此外，第3代（代（3G）均采用）均采用CDMA多址技术。多址技术。 扩频扩频调制调制信道信道解扩解扩解调解调 PN码码振荡器振荡器PN码码振荡器振荡器 4. 空分多址空分多址(SDMA) 应用于地面蜂窝移动应用于地面蜂窝移动(如如TD-SCDMA)：核心：核心 技术是技术是智能天线的应用智能天线的应用 在同一时间、即使使用相同的频率进行工作，在同一时间、即使使用相同的频率进行工作， 彼此之间也不会形成干扰；彼此之间也不会形成干

24、扰； 配合其他多址技术应用配合其他多址技术应用。 1.5.2移动通信系统中不同多址方式的频移动通信系统中不同多址方式的频 谱效率谱效率 1. FDMA系统：系统： 每个小区必须占用每个小区必须占用210KHz的频谱才有一条话路。的频谱才有一条话路。 3. CDMA系统：系统： 通过试验和理论计算，通过试验和理论计算，QCDMA的容量可达到的容量可达到 AMPS的的8至至10倍，即每个小区中只占用倍，即每个小区中只占用20kHz 的频谱就有一条话路。的频谱就有一条话路。 2. TDMA系统：系统： 对于对于DAMPS系统，每个小区必须占用系统，每个小区必须占用70KHz才才 能有一条话路，也就是

25、说其容量是能有一条话路，也就是说其容量是AMPS系统的三系统的三 倍。倍。 Back 1.6 其他常用技术其他常用技术 均衡技术均衡技术 分集技术分集技术 信道编码技术信道编码技术 均衡技术均衡技术 均衡技术是指各种用来处理码间干扰均衡技术是指各种用来处理码间干扰(ISI)(ISI)的算法和的算法和 实现方法。在移动环境中，由于信道的时变多径传播实现方法。在移动环境中，由于信道的时变多径传播 特性，引起了严重的码间干扰，这就需要采用均衡技特性，引起了严重的码间干扰，这就需要采用均衡技 术来克服码间干扰。术来克服码间干扰。 线性均衡器的基本结构是线性横向滤波器型结构。线性均衡器的基本结构是线性横

26、向滤波器型结构。 由于无线信道的时变性，均衡器往往需要自适应的由于无线信道的时变性，均衡器往往需要自适应的 ( (均衡器的特性能够自动适应信道的变化而均衡均衡器的特性能够自动适应信道的变化而均衡) )。 有限长横向滤波器及其输入、有限长横向滤波器及其输入、 输出单脉冲均衡技术响应波形输出单脉冲均衡技术响应波形 TsTsTs Ts Ts Ts x(t) C N 来自接收滤波器 CN 2CN 1 CN 去判决电路 y(t) (a) (c)(b) y(t) y0 y1 y 1 x 1 x(t) x 2 x0 x1 x2 C0 t=0 为说明问题，给出了一种利用为说明问题，给出了一种利用“选择式选择式

27、”合并法合并法 进行分集的示意图。进行分集的示意图。 选择式合并是指检测所有分集支路的信号，选择式合并是指检测所有分集支路的信号， 以选以选 择其中信噪比最高的那一个支路的信号作为合并器的择其中信噪比最高的那一个支路的信号作为合并器的 输出。输出。 分集技术分集技术 所谓分集接收，是指接收端对它收到的所谓分集接收，是指接收端对它收到的多个衰落多个衰落 特性互相独立特性互相独立(携带同一信息携带同一信息)的信号进行特定的处理，的信号进行特定的处理， 以降低信号电平起伏的办法。以降低信号电平起伏的办法。 接收机1 接收机2 二重分集选择式合并二重分集选择式合并 分集有两重含义：分集有两重含义： 一

28、是分散传输，一是分散传输， 使接收端能获使接收端能获 得多个统计独立的、得多个统计独立的、 携带同一信息的衰落信号；携带同一信息的衰落信号； 二二 是集中处理，是集中处理， 即接收机把收到的多个统计独立的衰落即接收机把收到的多个统计独立的衰落 信号进行合并信号进行合并(包括选择与组合包括选择与组合)以降低衰落的影响。以降低衰落的影响。 接收机1 接收机2 二重分集选择式合并二重分集选择式合并 空间分集：空间分集： 也称天线分集。即在任意两个不同的也称天线分集。即在任意两个不同的 位置上接收同一个信号，位置上接收同一个信号， 只要两个位置只要两个位置 的距离大到一定程度，的距离大到一定程度， 则

29、两处所收信号则两处所收信号 的衰落是不相关的。的衰落是不相关的。 频率分集频率分集 时间分集时间分集 极化分集极化分集 常用的分集技术常用的分集技术 信道编码技术信道编码技术 在传输数据中引入冗余度来纠错和检错，提高传输在传输数据中引入冗余度来纠错和检错，提高传输 的可靠性。的可靠性。 冗余比特的引入增加了原始信号的传输速率。冗余比特的引入增加了原始信号的传输速率。 纠错码和检错码有三种基本类型：分组码、卷积码纠错码和检错码有三种基本类型：分组码、卷积码 和和Turbo码。码。 Back 1.7 移动通信系统的发展移动通信系统的发展 1897年，马可尼在陆地和一艘拖船上完成无线通信年，马可尼在

30、陆地和一艘拖船上完成无线通信 实现，标志着无线通信的开始。实现，标志着无线通信的开始。 1928年，美国警用车辆的车载无线电系统，标志移年，美国警用车辆的车载无线电系统，标志移 动通信开始进入实用。动通信开始进入实用。 年代年代 （20世纪）世纪） 典型移动工具或系典型移动工具或系 统统 调制方式或调制方式或 工作方式工作方式 使用频段使用频段 2030警车无线电调度电警车无线电调度电 话话 AM调幅调幅 2MHz 4050 人工接续的移动电人工接续的移动电 话话 FM调频调频 单工单工 150MHz及及 450MHz 60 自动拨号移动电话自动拨号移动电话 全双工全双工 150MHz及及 4

31、50MHz 7080 AMPS、TACS在在 美国、英国投入使美国、英国投入使 用。全自动拨号用。全自动拨号 全双工，越全双工，越 区转换，自区转换，自 动漫游动漫游 800/900MHz 90 GSM，窄带，窄带CDMA （IS-95A），卫星），卫星 移动通信移动通信 GSM （900/1800MHz）；）； IS-95A CDMA （800MHz） 21世纪初世纪初 cdma2000、W- CDMA、 TD- SCDMA 1885-2025MHz 2110-2200MHz 1974年，贝尔实验室提出蜂窝移动通信的概念。年，贝尔实验室提出蜂窝移动通信的概念。 早期的移动通信系统在其覆盖区域

32、中心设置大功率的发射早期的移动通信系统在其覆盖区域中心设置大功率的发射 机，机， 采用高架天线把信号发送到整个覆盖地区采用高架天线把信号发送到整个覆盖地区(半径可达几十半径可达几十 千米千米)。 这种系统的主要矛盾是它同时能提供给用户使用的信道数极这种系统的主要矛盾是它同时能提供给用户使用的信道数极 为有限，远远满足不了移动通信业务迅速增长的需要。例如，在为有限，远远满足不了移动通信业务迅速增长的需要。例如，在 20世纪世纪70年代于美国纽约开通的年代于美国纽约开通的IMTS(Improved Mobile Telephone Service)系统，仅能提供系统，仅能提供12对信道。也就是说对

33、信道。也就是说 ，网中只允许，网中只允许12对用户同时通话，倘若同时出现第对用户同时通话，倘若同时出现第13对用户要对用户要 求通话，就会发生阻塞。求通话，就会发生阻塞。 蜂窝通信网络把整个服务区域划分成若干个较小蜂窝通信网络把整个服务区域划分成若干个较小 的区域的区域(Cell，在蜂窝系统中称为小区，在蜂窝系统中称为小区)，各小区均，各小区均 用小功率的发射机用小功率的发射机(即基站发射机即基站发射机)进行覆盖，许多进行覆盖，许多 小区像蜂窝一样能布满小区像蜂窝一样能布满(即覆盖即覆盖)任意形状的服务地任意形状的服务地 区，如图所示。区，如图所示。 通常，相邻小区不允许使用相同的频道，通常，

34、相邻小区不允许使用相同的频道， 否则会否则会 发生相互干扰。但由于各小区在通信时所使用的功率发生相互干扰。但由于各小区在通信时所使用的功率 较小，因而任意两个小区只要相互之间的空间距离大较小，因而任意两个小区只要相互之间的空间距离大 于某一数值，即使使用相同的频道，也不会产生显著于某一数值，即使使用相同的频道，也不会产生显著 的干扰的干扰(保证信干比高于某一门限保证信干比高于某一门限)。 蜂窝系统的频率再用蜂窝系统的频率再用 B G A 小区8 F B C E D B G D A G F E 再用 距离 七小区群 相同字母小区使用 相同频率组 小区1 阶段阶段主要技术主要技术 主要业务主要业务

35、代表系统代表系统 第一代（模拟蜂第一代（模拟蜂 窝移动通信系统）窝移动通信系统） 模拟调频、频模拟调频、频 分多址分多址 电话电话 美国的美国的AMPS，英，英 国国TACS，北欧的，北欧的 NMT-900及日本及日本 HCNTS等等 第二代（第二代（ GSM 和窄带和窄带CDMA （IS95-A）数）数 字蜂窝移动通信字蜂窝移动通信 系统）系统） 多址方式多址方式调调 制技术制技术话音话音 编码编码信道编信道编 码码分集接收分集接收 技术等采用了技术等采用了 数字技术数字技术 电话电话 数据数据 欧洲的欧洲的GSM、美国、美国 的的DAMPS（IS- 54目前用目前用IS- 136，）、美国

36、的，）、美国的 CDMA及日本的及日本的 JDC 第三代（宽带第三代（宽带 ， 综合的全球个人综合的全球个人 通信网通信网 ） CDMA电话电话 数据数据 视频视频 cdma2000、 WCDMA、 TD-SCDMA 数字蜂窝系统的主要参数数字蜂窝系统的主要参数 在使用的在使用的150 MHz、450 MHz、900 MHz三个频三个频 段的具体收发频率间隔分别为段的具体收发频率间隔分别为: 150 MHz的收发频的收发频 率间隔为率间隔为5.7 MHz；450 MHz 的收发频率间隔为的收发频率间隔为 10 MHz；900 MHz的收发频率间隔为的收发频率间隔为45 MHz。 我国移动通信发

37、展状况我国移动通信发展状况 我国移动通信是从军事移动通信即战术通信起步的。我国移动通信是从军事移动通信即战术通信起步的。 民用移动通信发展较晚，大致分为早期、民用移动通信发展较晚，大致分为早期、74系列、系列、80 系列三个阶段。上世纪系列三个阶段。上世纪50年代末到年代末到70年代中主要用于年代中主要用于 公安、邮电、交通、渔业等少数部门作专网用，公安、邮电、交通、渔业等少数部门作专网用，1974 年才开放了四个民用波段，制定了通用技术条件，开始年才开放了四个民用波段，制定了通用技术条件，开始 研制频道间隔为研制频道间隔为50kHz和和100kHz的的74系列产品。系列产品。 1980年制定

38、了频道间隔为年制定了频道间隔为25kHz的性能指标、测试的性能指标、测试 方法和环境要求等部颁标准，开展了方法和环境要求等部颁标准，开展了80系列设备的研系列设备的研 制。制。 我国公众移动通信起步于上世纪我国公众移动通信起步于上世纪80年代，年代，1987年在年在 广州、上海率先采用广州、上海率先采用900 MHz TACS标准的模拟蜂标准的模拟蜂 窝移动通信系统，开通了蜂窝移动通信业务。窝移动通信系统，开通了蜂窝移动通信业务。 至至1996年已基本建成一个覆盖全国年已基本建成一个覆盖全国(除台湾省以除台湾省以 外外)31个省、直辖市、自治区大部分地市县和部分重个省、直辖市、自治区大部分地市

39、县和部分重 要县镇的全国移动通信网。该网采用的设备主要由摩要县镇的全国移动通信网。该网采用的设备主要由摩 托罗拉系统托罗拉系统(称称A网网)和爱立信系统和爱立信系统(称称B网网)组成。组成。 1995年元月年元月1日实现了日实现了A网和网和B网两系统内的分别联网两系统内的分别联 网自动漫游。网自动漫游。 1996年元月年元月1日实现了日实现了A网、网、B网两系统的互联自动网两系统的互联自动 漫游。漫游。 模拟蜂窝移动通信系统于模拟蜂窝移动通信系统于2000年起开始封网，并逐步年起开始封网，并逐步 退出中国电信发展的历史舞台。将频段让给数字蜂窝退出中国电信发展的历史舞台。将频段让给数字蜂窝 移动

40、通信系统。移动通信系统。 1994年年4月中国联通的成立，打破了邮电月中国联通的成立，打破了邮电“一统天一统天 下下”的局面。联通决定采用技术先进、设备成熟、具的局面。联通决定采用技术先进、设备成熟、具 有国际自动漫游功能的有国际自动漫游功能的GSM数字移动通信技术，组数字移动通信技术，组 建全国第二个公众移动通信网。建全国第二个公众移动通信网。 1994年年9月中国电信也采用月中国电信也采用GSM数字移动通信技术，数字移动通信技术， 组建中国电信全国公众数字移动通信网。从组建中国电信全国公众数字移动通信网。从1994年年 9月至月至1995年底短短一年多，中国电信就有年底短短一年多，中国电信

41、就有15个省、个省、 直辖市、自治区开通了直辖市、自治区开通了GSM数字移动电话业务，并数字移动电话业务，并 采用中国七号信令完成联网自动漫游。采用中国七号信令完成联网自动漫游。 1999年年4月，信息产业部确定由中国联通在全国范月，信息产业部确定由中国联通在全国范 围经营围经营CDMA数字蜂窝系统。数字蜂窝系统。 2000年年4月月20日，从中国电信分离的移动业务由新日，从中国电信分离的移动业务由新 成立的中国移动通信集团公司（简称成立的中国移动通信集团公司（简称“中国移动中国移动”） 运行。运行。 我国积极制定具有我国自己知识产权的我国积极制定具有我国自己知识产权的3G标准，标准， 在在1

42、998年年6月月30日，共有日，共有10个组织向国际电信个组织向国际电信 联盟（联盟（ITU）提交无线传输技术（）提交无线传输技术（RTT）建议，我）建议，我 国信息产业部电信科学技术研究院（国信息产业部电信科学技术研究院（CATT)代表代表 中国也提交了自己的候选方案（中国也提交了自己的候选方案（TD-SCDMA)。 1999年年11月在芬兰召开的月在芬兰召开的ITU第第18次会议上，次会议上， TD-SCDMA技术正式成为技术正式成为IMT-2000的三种主的三种主 流标志之一。流标志之一。 2001年年4月，月，ITU正式确立欧洲正式确立欧洲WCDMA、美国、美国 CDMA2000和中国

43、和中国TD-SCDMA为世界三大为世界三大3G 标准。标准。 2008年年5月，电信重组。原月，电信重组。原6大电信运营商（移动、联大电信运营商（移动、联 通、电信、铁通、网通、卫通）整合成通、电信、铁通、网通、卫通）整合成3大电信运营商大电信运营商 (中国移动、中国联通、中国电信中国移动、中国联通、中国电信) 。 中国电信收购联通中国电信收购联通C网业务；新的网业务；新的3大电信运营商均可大电信运营商均可 开展移动业务。发放三张开展移动业务。发放三张3G牌照，支持形成三家拥有牌照，支持形成三家拥有 全国性网络资源、实力与规模相对接近、具有全业务经全国性网络资源、实力与规模相对接近、具有全业务

44、经 营能力和较强竞争力的市场竞争主体，电信资源配置进营能力和较强竞争力的市场竞争主体，电信资源配置进 一步优化，竞争架构得到完善。一步优化，竞争架构得到完善。 2009年年1月月7日，工业和信息化部为中国移动、中国电日，工业和信息化部为中国移动、中国电 信和中国联通发放了信和中国联通发放了3张第三代移动通信（张第三代移动通信（3G）牌照。）牌照。 其中，中国移动获得其中，中国移动获得TD-SCDMA牌照，中国联通和中牌照，中国联通和中 国电信分别获得国电信分别获得WCDMA和和CDMA2000牌照。这标牌照。这标 志着我国正式进入志着我国正式进入3G时代。时代。 2013年年12月月4日，工信

45、部向中国移动、中国电信、中日，工信部向中国移动、中国电信、中 国联通正式发放了第四代移动通信业务牌照（即国联通正式发放了第四代移动通信业务牌照（即4G牌牌 照），这标志着我国电子通信行业正式进入了照），这标志着我国电子通信行业正式进入了4G时代。时代。 3G频段（频段（ TD-SCDMA） 中国移动中国移动TD-SCDMA新获得的频谱为新获得的频谱为1880MHz - 1900MHz，共，共20M，但之前，但之前TD-SCDMA试验网还试验网还 曾获得曾获得2010MHz-2025MHz的频谱，两者加起来的频谱，两者加起来 ，TD-SCDMA共获得共获得35MHz。 3G频段（频段（cdma

46、2000、WCDMA） 中国电信中国电信CDMA2000获批的是获批的是1920MHz - 1935MHz(上行上行)、2110MHz -2125MHz(下下 行行); 中 国 联 通中 国 联 通 W C D M A 获 得 的 是获 得 的 是 1 9 4 0 M H z - 1955MHz(上行上行)、2130MHz -2145MHz(下下 行行)。 这两家运营分别获得这两家运营分别获得30M。 无论上行还是下行，中间都相隔了无论上行还是下行，中间都相隔了5MHz，以免相，以免相 互干扰。互干扰。 TD-SCDMA得到倾斜得到倾斜 TD-SCDMA比比WCDMA和和CDMA2000的频谱

47、的频谱 资源均只多资源均只多5MHz。 TD-SCDMA获批的频段比其它两个制式更低，频获批的频段比其它两个制式更低，频 段越低，终端的功耗越小。段越低，终端的功耗越小。 TD-SCDMA未来还有望获得未来还有望获得2300-2400MHz ，按照，按照2007年世界无线电通信大会决定，将该频年世界无线电通信大会决定，将该频 段划为第三代通信段划为第三代通信3G扩展频段，这为扩展频段，这为 TD- SCDMA进一步发展留下了频谱基础。进一步发展留下了频谱基础。 从从2G向向3G发展发展 技术发展的必然趋势（一些新技术成熟）技术发展的必然趋势（一些新技术成熟） 移动用户数发展的必然趋势（用户数量

48、与频率资源移动用户数发展的必然趋势（用户数量与频率资源 之间的矛盾日益突出！）之间的矛盾日益突出！） 移动业务发展的必然趋势（新的业务需求，特别是移动业务发展的必然趋势（新的业务需求，特别是 Internet普及发展！）普及发展！） 运营商发展的必然趋势（竞争日益激烈！如何提高运营商发展的必然趋势（竞争日益激烈！如何提高 ARPU每用户平均收入）每用户平均收入） IMT-2000的系统特性如下：的系统特性如下： 采用采用1.82.2 GHz频带的数字系统；频带的数字系统； 在多种无线环境下工作（蜂窝系统、在多种无线环境下工作（蜂窝系统、 无绳系统、无绳系统、 卫星系统和固定的无线系统环境）；卫

49、星系统和固定的无线系统环境）； 使用多模式终端，使用多模式终端， 提供漫游能力；提供漫游能力； 提供广泛的电信业务；提供广泛的电信业务； 具有与固定网络业务可比的高质量和完整性；具有与固定网络业务可比的高质量和完整性； 具有国际漫游和系统内部越区切换的能力；具有国际漫游和系统内部越区切换的能力； 使用智能网（使用智能网（IN）技术进行移动性管理和业务）技术进行移动性管理和业务 控制；控制； 具有高水平的安全和保密能力；具有高水平的安全和保密能力； 具有灵活开放的网络结构。具有灵活开放的网络结构。 2G向向3G演进演进 IS95 cdma2000 GSM WCDMA or TD-SCDMA LA

50、N，WAN，MAN WiMAX WiMAX是一项新兴的宽带无线接入技术，能提供是一项新兴的宽带无线接入技术，能提供 面向互联网的高速连接，数据传输距离最远可达面向互联网的高速连接，数据传输距离最远可达 50km。 20072007年年1010月，无线宽带技术月，无线宽带技术WiMAXWiMAX正式成为正式成为3G3G 标准之一。标准之一。WiMAXWiMAX也是唯一先商用，后被也是唯一先商用，后被ITUITU 接受的接受的3G3G标准。标准。 Back 1.8 第四代移动通信第四代移动通信(4G)标准及现状标准及现状 在在3G逐步进入商用后，第四代移动通信（逐步进入商用后，第四代移动通信（4G）标）标 准也初显端倪。第四代移动通信（准也初显端倪。第四代移动通信（4G）标准比第三代）标准比第三代 标准具有更多的功能。第四代移动通信可以在不同的固标准具有更多的功能。第四代移动通信可以在不同的固 定、无线平台和不同频带的网络中提供无线服务，可以定、无线平台和不同频带的网络中提供无线服务，可以 在