(完成)第4章移动通信概述-1-副本

1、Institute of Communications Engineering2022-3-8军事通信系统移动通信系统第五章第五章 移动通信系统移动通信系统主讲人主讲人 路路 威威Tel 8280262022-3-825.1 移动通信概述移动通信概述5.2 移动通信的组网技术移动通信的组网技术5.3 典型的移动通信系统典型的移动通信系统5.4 移动通信系统在军事通信中的应用移动通信系统在军事通信中的应用移动通信系统移动通信系统2022-3-83教学要求教学要求1、掌握移动通信的定义和特点、掌握移动通信的定义和特点;2、理解大区制和小区制，熟悉移动通信的网、理解大区制和小区制，熟悉移动通信的网络

2、结构，理解移动通信中用户管理的相关内络结构，理解移动通信中用户管理的相关内容；容；3、熟悉、熟悉GSM系统结构，了解系统结构，了解CDMA的特点；的特点；4、理解移动通信在军事通信中应用需要注意、理解移动通信在军事通信中应用需要注意的有关问题；的有关问题；2022-3-845.1 移动通信概述移动通信概述5.2 移动通信的组网技术移动通信的组网技术5.3 典型的移动通信系统典型的移动通信系统5.4 移动通信系统在军事通信中的应用移动通信系统在军事通信中的应用移动通信系统移动通信系统2022-3-85一、移动通信定义一、移动通信定义二、移动通信的特点二、移动通信的特点三、移动通信工作方式三、移动

3、通信工作方式四、移动通信的分类及发展概况四、移动通信的分类及发展概况5.1 移动通信概述移动通信概述2022-3-86一、移动通信定义一、移动通信定义定义来源需求定义来源需求: 国际电信联盟（国际电信联盟（ITU）在）在1985年提出的未来个年提出的未来个人通信的最终目标是人通信的最终目标是5个个W，whoever任何人任何人 wherever任何地点任何地点 whenever任何时间任何时间 whichever任何方式，任何方式，whatever任何信息任何信息 。在这个网络中，每一个人都有一个个人识别在这个网络中，每一个人都有一个个人识别码（码（PIN），可以通过多个网络建立自己所需），可

4、以通过多个网络建立自己所需的通信连接，把的通信连接，把“服务到终端设备服务到终端设备”推向推向“服务到个人服务到个人”，以人为本。，以人为本。2022-3-87 一、一、 移动通信系统定义移动通信系统定义 移动通信是指通信双方或至少有一方在运动中移动通信是指通信双方或至少有一方在运动中所进行的信息交换，它使得用户随时随地快速可靠所进行的信息交换，它使得用户随时随地快速可靠进行多种信息（话音、数据等）交换的理想形式。进行多种信息（话音、数据等）交换的理想形式。 话音通信话音通信因特网浏览、因特网浏览、Email移动视频会议移动视频会议移动视频电话移动视频电话电子商务电子商务信息服务信息服务电子报

5、纸书籍电子报纸书籍2022-3-88名称名称甚低甚低频频低频低频中频中频高频高频甚高频甚高频特高频特高频超高频超高频极高频极高频符号符号VLFVLFLFLFMFMFHFHFVHFVHFUHFUHFSHFSHFEHFEHF频率频率3-303-30KHzKHz30-30030-300KHzKHz0.3-30.3-3MHzMHz3-303-30MHzMHz30-30030-300MHzMHz0.3-30.3-3GHzGHz3-303-30GHzGHz30-30030-300GHzGHz波段波段超长超长波波长波长波中波中波短波短波米波米波分米波分米波厘米波厘米波毫米波毫米波2022-3-89一、一、

6、移动通信系统定义移动通信系统定义 陆地上的蜂窝移动通信使得人与人之间的交陆地上的蜂窝移动通信使得人与人之间的交流更自由，而且蜂窝移动网可以流更自由，而且蜂窝移动网可以快速建立快速建立。蜂窝移动网已经经过模拟和窄带数字两代系蜂窝移动网已经经过模拟和窄带数字两代系统，正在向宽带数字移动通信迈进。统，正在向宽带数字移动通信迈进。2022-3-810一、一、 移动通信系统定义移动通信系统定义支持的多种安装方式支持的多种安装方式, ,方便快速架设方便快速架设水泥杆安装水泥杆安装浙江浙江墙上安装墙上安装重庆重庆綦江糖厂綦江糖厂塔上支架安装塔上支架安装陕西陕西桅杆安装桅杆安装贵州娄山关贵州娄山关2022-3

7、-811分析分析用户使用的性价比：用户使用的性价比： 寻呼、电话和短信费用（寻呼、电话和短信费用（40个字）：个字）： 寻呼：寻呼：0.3/400.0075元字符元字符 一分钟一分钟 短信：短信：0.1400.0025元字符元字符 5秒秒 电话：电话：0.3400.0075元字符元字符 30秒秒2022-3-812分析分析运营商的效益：运营商的效益： 寻呼：寻呼：0.3元分钟元分钟 短信：短信：0.1元元5秒秒1.2元分钟元分钟 电话：电话：0.6元分钟元分钟2022-3-813分析分析a、短信的消费起点最低，易于被客户接受，、短信的消费起点最低，易于被客户接受，业务增长迅速；业务增长迅速；b

8、、对于相同的流量，短信所创造的效益、对于相同的流量，短信所创造的效益是话音的上百倍，投资少量增加；是话音的上百倍，投资少量增加； 能走出实验室的移动通信每一项技术的能走出实验室的移动通信每一项技术的进步和推广离不开业务需求的支持进步和推广离不开业务需求的支持2022-3-814一、移动通信定义一、移动通信定义二、移动通信的特点二、移动通信的特点三、移动通信工作方式三、移动通信工作方式四、移动通信的分类及发展概况四、移动通信的分类及发展概况5.1 移动通信概述移动通信概述2022-3-815二、移动通信的特点二、移动通信的特点1.1.电波传播情况复杂、干扰严重电波传播情况复杂、干扰严重 移动通信

9、工作频率范围：高频（移动通信工作频率范围：高频（ 330MHz ）甚高频（）甚高频（VHF，30300MHz）和特高频（）和特高频（UHF，3003000MHz），有利用更高），有利用更高频段的趋势；频段的趋势； 运行环境复杂运行环境复杂：r电波多路径传播电波多路径传播： 直射、反射、散射；直射、反射、散射；r开放环境：干扰。开放环境：干扰。信道特性比较差！2022-3-8162.移动通信组网复杂移动通信组网复杂r系统需要随时知道用户当前位置，以完成呼叫、接续系统需要随时知道用户当前位置，以完成呼叫、接续等功能等功能- “漫游漫游” ；r用户在通话时移动性，还涉及到不掉话问题等用户在通话时移动

10、性，还涉及到不掉话问题等- “动中动中通通” 。 二、移动通信的特点二、移动通信的特点2022-3-8173.可用频段和用户数的矛盾可用频段和用户数的矛盾 可用频段有限可用频段有限频率许可频率许可用户数增长用户数增长二、移动通信的特点二、移动通信的特点2022-3-818二、二、 移动通信的特点移动通信的特点4、干扰严重、干扰严重 5、移动台应小型、轻便、低功耗2022-3-819一、移动通信定义一、移动通信定义二、移动通信的特点二、移动通信的特点三、移动通信工作方式三、移动通信工作方式四、移动通信的分类及发展概况四、移动通信的分类及发展概况5.1 移动通信概述移动通信概述2022-3-820

11、三、三、 移动通信的工作方式移动通信的工作方式 单向单工（寻呼机）单向单工（寻呼机） 双向同频单工双向同频单工 异频半双工方式异频半双工方式 异频双工方式异频双工方式 时分双工（时分双工（TDD）2022-3-821三、三、 移动通信的工作方式移动通信的工作方式双向同频单工方式双向同频单工方式收、发使用同一个频率，收发不能同时进行的工作收、发使用同一个频率，收发不能同时进行的工作方式。需要发射时，要按下发送讲话（方式。需要发射时，要按下发送讲话（PTTPTT）按钮，按钮，即转换成发射状态。即转换成发射状态。设备简单，不需要天线共用装置；组网方便，不会设备简单，不需要天线共用装置；组网方便，不会

12、产生收发干扰。产生收发干扰。发信机收信机发信机收信机f12022-3-822三、三、 移动通信的工作方式移动通信的工作方式异频半双工方式异频半双工方式收、发使用两个不同频率，移动台采用按键讲话的单工收、发使用两个不同频率，移动台采用按键讲话的单工方式，基站采用收、发信机不同时工作的双工方式。方式，基站采用收、发信机不同时工作的双工方式。不需要天线共用装置，当需要有多个信道时，不同信道不需要天线共用装置，当需要有多个信道时，不同信道间的频率间隔可以较小。间的频率间隔可以较小。发信机收信机发信机收信机f1f22022-3-823三、三、 移动通信的工作方式移动通信的工作方式异频双工方式异频双工方式

13、收、发采用不同频率同时进行的工作方式。收、发采用不同频率同时进行的工作方式。特点：符合通话习惯，便于接入公网，需要有天线共用器；收特点：符合通话习惯，便于接入公网，需要有天线共用器；收发信机连续工作，耗电大；发信机连续工作，耗电大；各移动台之间不能直接通话，要经过基站转接。各移动台之间不能直接通话，要经过基站转接。发信机收信机天线共用器发信机收信机天线共用器f1f2f1f22022-3-824三、三、 移动通信的工作方式移动通信的工作方式 同频时分双工同频时分双工 收、发使用同一频率，但在不同时隙中进行。收、发使用同一频率，但在不同时隙中进行。发开关收开关发送信号接收信号去天线TDD控制202

14、2-3-825一、移动通信定义一、移动通信定义二、移动通信的特点二、移动通信的特点三、移动通信工作方式三、移动通信工作方式四、移动通信的分类及发展概况四、移动通信的分类及发展概况5.1 移动通信概述移动通信概述2022-3-826四、移动通信的分类及发展概况四、移动通信的分类及发展概况1、移动通信的分类、移动通信的分类2、移动通信的发展概况、移动通信的发展概况3、我国移动通信的发展、我国移动通信的发展Institute of Communications Engineering2022-3-8军事通信系统移动通信系统第五章第五章 移动通信系统移动通信系统主讲人主讲人 路路 威威Tel 8280

15、262022-3-828四、四、 移动通信系统的分类及发展概况移动通信系统的分类及发展概况1、移动通信的分类、移动通信的分类按使用地域分类：陆上、海上、空中移动通信按使用对象分类：公用、专用按组网体制分类：大区制、小区制按工作方式分类：单工制、半双工制、双工制按传输信号分类：模拟、数字移动通信按多址方式分类：频分、时分、码分多址2022-3-829常见的移动通信系统：常见的移动通信系统： a 无线寻呼系统无线寻呼系统 b 蜂窝移动通信系统蜂窝移动通信系统 c PHS移动通信系统移动通信系统 d 集群移动通信系统集群移动通信系统 f 卫星移动通信系统卫星移动通信系统四、四、 移动通信系统的分类及

16、发展概况移动通信系统的分类及发展概况2022-3-830常见的移动通信系统（1）（1）无线寻呼系统 无线电寻呼系统是一种单向的，用于给用户发送无线电寻呼系统是一种单向的，用于给用户发送简短消息的通信系统。简短消息的通信系统。 寻呼系统的组成有：公用电话网、许多发射台以寻呼系统的组成有：公用电话网、许多发射台以及寻呼控制中心。及寻呼控制中心。 2022-3-831常见的移动通信系统（2）（2）蜂窝移动通信系统 蜂窝移动通信蜂窝移动通信系统为在无线覆系统为在无线覆盖范围内的任何盖范围内的任何地点的用户提供地点的用户提供公用电话交换网公用电话交换网的无线接入。的无线接入。2022-3-832常见的移

17、动通信系统（3）（3）PHS通信系统 lPHS是个人手提电话系统（Personal Handyphone System）的简称，与GSM、窄带CDMA等同属于第二代移动通信系统；l最初由日本研发，主要用于无线接入，随着PHS技术的不断进步，该技术逐渐应用到个人通信领域，从1995年10月PHS商用到1997年间，日本共发展了700万的PHS用户。从1998年开始，PHS在日本开始走向衰退，PHS网络逐渐被CDMA所取代。2022-3-833常见的移动通信系统（3）l中国电信为了开拓移动通信市场，采用了PHS改进技术，即依托固定电话网的区域移动产品小灵通无线市话（Personal access

18、System）简称PAS ；lPAS系统是现有固定电话网络的延伸和补充，没有独立的交换和传输资源。属于接入方范畴。在国内是由固定电话运营商经营。l日本的PHS系统需要独立的交换，传输，计费，运维系统，属于移动通讯网范畴。PHS运营商需要向固定电话运营商交纳线路租用费。两者的系统结构、运营模式和运营商、主体都截然不同。2022-3-834常见的移动通信系统（3）小灵通优势：经济、绿色、功耗小；小灵通不足：移动性、淘汰技术；2022-3-835常见的移动通信系统（4）（4）集群移动通信系统 集群移动通信系统属于调集群移动通信系统属于调度系统的专用通信网。度系统的专用通信网。 集群移动通信系统主要集

19、群移动通信系统主要以以无线用户为主无线用户为主，即以调度台，即以调度台与移动台之间的通话为主。与移动台之间的通话为主。 集群移动通信系统主要用集群移动通信系统主要用于公安、出租车调度等方面。于公安、出租车调度等方面。 2022-3-836常见的移动通信系统（4）集群移动通信系统与蜂窝移动通信系统的主要区别：集群移动通信系统与蜂窝移动通信系统的主要区别：1 1）专用移动通信网，适用于各行业的调度与指挥，）专用移动通信网，适用于各行业的调度与指挥，对于网中的不同用户常常赋于不同的优先级。对于网中的不同用户常常赋于不同的优先级。2 2）根据调度业务的特征，通常有限时功能，一般为）根据调度业务的特征，

20、通常有限时功能，一般为15-6015-60秒。秒。3 3）主要是无线用户之间的通信，有线用户与无线用）主要是无线用户之间的通信，有线用户与无线用户之间的话务量占总话务量的户之间的话务量占总话务量的5 51010。常见的移动通信系统（4）（4）卫星移动通信系统 系统名称系统名称轨道高度轨道高度 （km）卫星数卫星数轨道数轨道数工作频段工作频段 业务类型业务类型“铱铱”系统系统780666L、Ka话音、低速数据话音、低速数据Globalstar1389488L、S、C话音、低速数据话音、低速数据ICO10355102S、C话音、低速数据话音、低速数据海事卫星海事卫星3578631L、C、Ku话音、

21、多媒体信话音、多媒体信息、计算机连息、计算机连网网索拉亚索拉亚3578631S、C、Ku话音、多媒体信话音、多媒体信息、计算机连息、计算机连网网2022-3-838四、移动通信的分类及发展概况四、移动通信的分类及发展概况1、移动通信的分类、移动通信的分类2、移动通信的发展概况、移动通信的发展概况3、我国移动通信的发展、我国移动通信的发展2022-3-839移动通信的发展简史（1）（1） 上世纪20年代到40年代，美国底特律市警察使用的车载无线电系统。该系统工作频率为2MHz，到40年代提高到30-40MHz。 特点：专用系统应用，工作频段低。特点：专用系统应用，工作频段低。 （2）上世纪40年

22、代中期到60年代初，公用移动通信问世。 1946年，贝尔在圣路易斯城建立了第一个公用汽车电话网，称为“城市系统”。特点特点: :从专用移动网向公用移动网从专用移动网向公用移动网过渡，接续方式为人工，网的容量较小。过渡，接续方式为人工，网的容量较小。2022-3-840移动通信的发展简史（3）（3） 上世纪60年代中期到70年代中期，移动通信系统的改进与完善阶段 其代表为美国推出的改进型移动电话系统（其代表为美国推出的改进型移动电话系统（IMTSIMTS）。）。 特点特点: :采用大区制、中小容量，使用采用大区制、中小容量，使用450MHz450MHz频段，频段，实现了自动选频与自动接续。实现了

23、自动选频与自动接续。2022-3-841移动通信的发展简史（4）（4）上世纪70年代中期到80年代中期，移动通信蓬勃发展阶段（第一代模拟蜂窝系统） 其代表为其代表为19831983年首次在芝加哥投入商用的美国年首次在芝加哥投入商用的美国贝尔试验室研制成功的先进移动电话系统（贝尔试验室研制成功的先进移动电话系统（AMPSAMPS）和英国在和英国在19851985年开发出的全接入通信系统（年开发出的全接入通信系统（TACSTACS） 特点：蜂窝状移动通信网成为实现系统，并特点：蜂窝状移动通信网成为实现系统，并在世界各地迅速发展。解决大容量与有限频谱资在世界各地迅速发展。解决大容量与有限频谱资源之间

24、的矛盾。源之间的矛盾。2022-3-842A) 各系统间没有公共接口。B) 无法与固定网迅速向数字化推进相适应，数字承载业务很难开展。C) 频率利用率低，无法适应大容量的要求。D) 安全性低，易于被窃听，易做假机。模拟移动通信的缺点模拟移动通信的缺点2022-3-843移动通信的发展简史（5）（5） 上世纪80年代中期到90年代中期移动通信的成熟期（第二代数字蜂窝系统）其典型代表是其典型代表是: :欧洲的欧洲的GSMGSM系统系统 美国的美国的IS-95 CDMAIS-95 CDMA移动通信系统移动通信系统。 特点：大量采用数字技术，通信质量好，容量特点：大量采用数字技术，通信质量好，容量大，

25、业务种类多，安全保密性好。大，业务种类多，安全保密性好。2022-3-844第二代移动电话系统的不足第二代移动电话系统的不足频带太窄，不能提供如高速数据、图像等的各种频带太窄，不能提供如高速数据、图像等的各种宽带信息业务，无法满足新业务的需要。宽带信息业务，无法满足新业务的需要。无线资源频率紧张，采用小区裂变方式引起切换无线资源频率紧张，采用小区裂变方式引起切换频繁，干扰严重，降低了通话质量。有限的频率资频繁，干扰严重，降低了通话质量。有限的频率资源利用率低。源利用率低。随着通信业务和科学技术的发展，需要的将是一随着通信业务和科学技术的发展，需要的将是一个综合现有移动电话系统功能和提供多种服务

26、的宽个综合现有移动电话系统功能和提供多种服务的宽带、综合、数据、多媒体网络。带、综合、数据、多媒体网络。2022-3-845移动通信的发展简史（6）（6） 21世纪初，第三代移动通信系统主要标准有欧洲提出的主要标准有欧洲提出的W WCDMACDMA、美国提出的、美国提出的CDMA2000CDMA2000和我国提出的和我国提出的TDTDSCDMA SCDMA 2022-3-846主要的蜂窝移动通信系统AMPSTACSNMTHCMTSGSMCDMA IS95第一代第一代 80年代年代模拟模拟第二代第二代 90年代年代数字数字第三代第三代 IMT-2000WCDMACDMA2000模模拟拟技技术术数

27、数字字技技术术语语音音业业务务宽宽带带业业务务TD-SCDMADAMPS第第2.5代代20世纪初世纪初 GPRSCDMA1X数数据据业业务务数据数据其他其他2022-3-847宽带通信网卫星卫星地面站无线基站无线手机移动台多媒体终端无线手机微微小区100m微小区1000m20km宏小区混合区32kb/s100Mb/s2.4kb/s2Mb/s2.4kb/s384kb/s2.4kb/s2Mb/s2022-3-848卫星卫星Macro CellMicro” Cell2区：城区区：城区1区：室内区：室内Pico Cell4区区 : 全球全球3区：郊区区：郊区 通话终端通话终端PDA 终端终端视视/音频终端音频终端2022-3-849四、移动通信的分类及发展概况四、移动通信的分类及发展概况1、移动通信的分类、移动通信的分类2、移动通信的发展概况、移动通信的发展概况3、我国移动通信的发展、我国移动通信的发展2022-3-850四、移动通信的分类及发展概况四、移动通信的分类及发展概况3、我国移动通信的发展、我国移动通信的发展我国的移动通信虽然启动较晚，但是发展很快。我国的移动通信虽然启动较晚，但是发展很快。1980年在